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Die Erfindung betrifft eine Tränkevorrichtung für Nutztiere mit mindestens einer Tränkeschale, einer zugeordneten Wasserversorgungseinrichtung und einer Heizeinrichtung zum Verhindern des Gefrierens von in der Tränkeschale befindlichem Wasser, wobei die Heizeinrichtung mindestens ein Heizelement aufweist, das an der Tränkeschale für einen Wärmeübergang ins Innere derselben angeordnet ist.
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Es ist Stand der Technik, Tränkevorrichtungen, die beispielsweise in entsprechenden Klimazonen im Freien aufgestellt sind oder sich in Stallungen befinden, die keinen ausreichenden Schutz gegen winterliche Witterungseinflüsse bieten, mit Heizeinrichtungen auszurüsten. Beispielsweise zeigt das Dokument
DE 200 04 073 U1 eine Vorrichtung, bei der eine durch ein Heizkabel gebildete Heizeinrichtung vorgesehen ist. Um einen ausreichenden Wärmeübergang vom Heizkabel zur Tränkeschale zu erzielen, sind bei der bekannten Lösung in den Boden der Tränkeschale außenseitig vertiefte, das Heizkabel aufnehmende Nuten eingearbeitet, die einen mäanderförmigen Verlauf besitzen, um eine ausreichende Kontaktierung für den Wärmeübergang zu gewährleisten. Eine solche Bauweise resultiert in verhältnismäßig hohen Herstellungskosten und führt zu einem großen Montageaufwand.
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Um diesen Nachteilen zu begegnen, ist in
DE 10 2010 050 509 B4 bereits vorgeschlagen worden, dass das Heizelement in einem aus elastomerem Material bestehenden, also nachgiebigen Formteil untergebracht ist, das in der Form eines flachen Troges gestaltet ist, der mit seiner offenen Seite an der Außenseite der Tränkeschale anbringbar ist. Der die Trogöffnung umgebende Rand der flexiblen Seitenwand des Troges schmiegt sich dabei an die Kontur des zugeordneten Außenwandbereiches der Tränkeschale an. Das Heizelement ist so innerhalb eines aus einem Elastomer bestehenden Bauteils, das aus sich heraus ein guter Wärmeisolator ist, derart gekammert, dass der Wärmeübergang dank der angepassten Anlage des flexiblen Randes an der Tränkeschale ohne wesentliche Wärmeverluste nach außen ins Innere der Tränkeschale erfolgt. Insbesondere ist hier die Möglichkeit eröffnet, die Heizvorrichtung als Nachrüstsatz an beliebige Formen bereits existierender Tränkeschalen anzubauen, wenn ein dahingehender Bedarf besteht.
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Die bekannte Heizeinrichtung weist dabei ein Heizelement in Form eines Heizkabels auf, das in mehreren Windungen innerhalb des Elastomer-Formteils verläuft. Zwar ist dadurch eine Wärmequelle mit gleichmäßiger Wärmeabgabe über den Bodenbereich des vom Gummiformteil gebildeten Troges vorhanden, so dass ein ausreichend großflächiger Wärmeübergang erfolgt und eine effektive Heizwirkung erreicht wird. Allerdings ist auch diese Lösung relativ teuer in der Herstellung.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Beibehalten der Vorteile der bekannten Lösungen, nämlich in hinreichendem Maße Heizleistung für Tränken zur Verfügung zu stellen, diese in besonders kostengünstiger und technisch verlässlicher Weise zu realisieren.
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Eine dahingehende Aufgabe löst eine Tränkevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit.
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Eine wesentliche Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 das jeweils eingesetzte Heizelement aus einer elektrischen Heizpatrone gebildet ist, die in einer Aufnahme an der Tränkeschale als einstückiger Bestandteil derselben angeordnet ist. Die elektrische Heizpatrone ist erfindungsgemäß aus einer vorzugsweise zylindrischen Hülse oder Umhüllung gebildet, die ein elektrisch leitfähiges Material umfasst, das über elektrische Kabel mit einer Stromversorgungsquelle verbindbar ist. Die benötigte Wärme für die Heizpatrone wird dann erzeugt, indem das leitfähige Material von einem elektrischen Strom durchflossen wird und sich durch die Joule'sche Wärme erhitzt. Der spezifische Widerstand ist dabei möglichst hoch gewählt und als zweckmäßig hat es sich erwiesen, einen möglichst geringen positiven Temperturkoeffizienten des spezifischen elektrischen Widerstandes vorzusehen, um eine lokale Überhitzung zu vermeiden. Als besonders gut leitfähiges Material haben sich Heiz- oder Widerstandslegierungen aus austenitischen Chrom-Eisen-Nickel-Legierungen oder ferritischen Chrom-Eisen-Aluminium-Legierungen erwiesen, die über weite Temperaturbereiche einen konstanten spezifischen elektrischen Widerstand besitzen sowie einen hohen Schmelzpunkt.
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Auch kann im Rahmen der eingesetzten elektrischen Heizpatrone ein PTC-Heizelement verwendet werden. Die benötigte Temperatur lässt sich im Bedarfsfall über Temperaturwahlschalter einstellen und bei Erreichen einer vorgebbaren Maximaltemperatur kann der Heizkreis mit der elektrischen Heizpatrone Außerbetrieb genommen werden. Zur Temperaturüberwachung können übliche Temperatursensoren eingesetzt werden.
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Dahingehend aufgebaute Heizpatronen sind auf dem Markt frei und in kostengünstiger Weise erhältlich. Obwohl sie nur einen geringen Bauraum einnehmen, sind sie in der Lage, hohe Wärmeleistungen an Drittbauteile abzugeben. Ein solches Drittbauteil ist die angesprochene Aufnahme für die Heizpatrone und vorzugsweise wird die Aufnahme zusammen mit der Tränkeschale im Rahmen eines Gießverfahrens aus einem Stück und einem Werkstoff bestehend erstellt. Die angesprochene Aufnahme als Bestandteil der Tränkeschale kammert dabei die Heizpatrone, beispielsweise indem diese in einer Bohrung der Aufnahme eingesetzt ist, die nachträglich oder vorzugsweise zusammen mit der Tränkeschale im Rahmen des Gießverfahrens herstellbar ist. Anstelle der angesprochenen Bohrung in der Aufnahme kann auch eine Schlitzführung oder eine sonstige Aussparung verwendet werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tränkevorrichtung ist eine Aufnahme mit der zugeordneten Heizpatrone auf der der Wasseraufnahmeseite gegenüberliegenden Schalenunterseite angeordnet und zwar an der zuunterst liegenden Stelle und/oder es sind mehrere solche Aufnahmen mit den zuordenbaren Heizpatronen auf der Schalenunterseite verteilt angeordnet. Dergestalt lässt sich der Wärmeeintrag über die Heizpatrone sehr gut auf der Schalenunterseite gleichförmig verteilen und dergestalt das auf der Wasseraufnahmeseite der Tränkeschale vorhandene Wasser gleichmäßiger wärmen.
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Wie bereits dargelegt, ist die Tränkeschale ein Gussteil bestehend aus einem Kunststoffmaterial oder aus einem Stahlgussmaterial. Eine besonders robuste Tränkeschale lässt sich jedoch in kostengünstiger Weise aus einem Graugussmaterial gießtechnisch erhalten. In jedem Fall wird die jeweilige Aufnahme bei der Gussteilerstellung der Tränkeschale gleich zusammen mit dieser geformt respektive an die Tränkeschale angeformt. Die Tränkeschale kann auch aus Aluminiummaterial oder Edelstahl gebildet sein, insbesondere in Form von Alu- Druckguss.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tränkevorrichtung ist vorgesehen, dass die jeweilige Aufnahme mit der Heizpatrone in der Nähe des Wassereinlaufrohres als Teil der Wasserversorgungseinrichtung auf der Schalenunterseite angeordnet ist, das ein Wasserzulaufventil ansteuert. Vorzugsweise ist dabei ferner vorgesehen, dass die Tränkeschale in einen flachen vorderen und einen hinteren, demgegenüber vertieften Schalenteil unterteilt ist, und dass das Wassereinlaufrohr in das vertiefte Schalenteil ausmündet, an dessen Schalenunterseite die jeweilige Aufnahme mit der Heizpatrone angeordnet ist.
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Bei einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tränkevorrichtung ist vorgesehen, dass die Tränkeschale im Bereich ihres Wasserzulaufs als Teil der Wasserversorgungseinrichtung von einem Deckelteil als thermischer Barriere zumindest teilweise abgeschlossen ist, das in die Tränkeschale mit einer Begrenzungswand hineinragt und mit deren Schalenwand einen Wasserzutrittsraum begrenzt, der vorrangig von der jeweiligen Heizpatrone über deren Aufnahme erwärmbar ist.
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Dadurch, dass die jeweilige Heizpatrone im Bereich des Wasserein- oder zulaufs an der jeweiligen Tränkeschale angeordnet ist, ergibt sich von Anfang an bei Wassereintritt in die Schale ein Erwärmungseffekt.
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In besonders bauraumsparender Weise ist vorgesehen, dass die jeweilige Aufnahme für die Heizpatrone aus einem klötzchen- oder nockenförmigen Überstand auf der Schalenunterseite gebildet ist, die mit verrundeten Kanten versehen einer Verletzungsgefahr vorbeugt. Vorteilhafterweise weist die jeweilige Aufnahme einen quaderförmigen Grundkörper auf, in den die zylinderförmige Heizpatrone von der Seite her eingesetzt ist. Hieraus ergibt sich der Vorteil eines weitgehend verlustfreien Wärmeübertrags von der Heizpatrone über die Schalenunterseite zum Wasser in der Tränkeschale. Bei entsprechender Schalenwanddicke der Tränkeschale kann die Aufnahme auch in der Schalenwand zumindest teilweise integriert sein, insbesondere durch die Schalenwand selbst gebildet sein.
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Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Tränkevorrichtung anhand zweier Ausführungsbeispiele nach der Zeichnung näher erläutert. Die Art der Darstellung der schalenartigen Tränkevorrichtungen resultiert aus der Wiedergabe in Form von CAD-Zeichnungen. Das tatsächlich fertig hergestellte Produkt weist die linienförmigen Rippenunterteilungen insoweit nicht mehr auf, die aber bei der bildlichen Wiedergabe der jeweiligen Tränkevorrichtung hilfreich sind. Es zeigen die:
- 1 und 2 in perspektivischer Draufsicht sowie in einer Seitendarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Tränkevorrichtung; und die
- 3 und 4 jeweils in perspektivischer seitlicher Draufsicht sowie in Unteransicht ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Tränkevorrichtung.
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Die 1 und 2 zeigen eine Tränkevorrichtung für Nutztiere, wie Boviden, Schafen, Ziegen und Schweine aber auch Haustiere, wie Hunde, die eine Tränkeschale 10 aufweist für die Bevorratung von Wasser, das für eine Entnahme durch das jeweilige Nutztier vorgesehen ist. Die Tränkeschale 10 ist in Form einer üblichen Gussschale ausgebildet, die einen angegossenen Befestigungsflansch 12 für die Anbringung der Tränkeschale an einem nicht dargestellten Träger oder einer Gebäudewand aufweist. Hierfür weist der im Wesentlichen vertikal verlaufend angeordnete Befestigungsflansch 12 Durchgriffsöffnungen 14 für den Durchgriff nicht näher dargestellter Befestigungsschrauben auf. Die Tränkeschale 10 ist mit einer Wasserversorgungseinrichtung 16 üblicher Bauweise ausgestattet, von der in der Zeichnung der Endbereich eines Wasserzulaufrohres 18 sowie ein Tränkeventil 20 dargestellt sind. Das lediglich schematisiert angedeutete Tränkeventil 20 kann von üblicher Bauweise sein und ein bewegliches Auslaufteil 22 aufweisen, das als Steuerelement des Ventils 20 dient und von einem Tier bewegbar ist, um den Wasserzulauf in die Tränkeschale 10 freizugeben. Der dahingehende Aufbau von Tränkevorrichtungen mit Tränkeschalen 10 ist üblich, so dass an dieser Stelle nicht mehr detaillierter auf deren Aufbau eingegangen wird.
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So ist selbstredend, dass die Wasserversorgungseinrichtung 16 nur teilweise dargestellt ist und das Wasserzulaufrohr 18 für eine Tränkeschale 10 an eine zentrale Wasserversorgung angeschlossen ist, die mehrere solcher Tränkeschalen 10 mit Frischwasser versorgen. Wie insbesondere die 2 zeigt, ist die Tränkeschale 10 mit einer Heizeinrichtung 24 versehen, die ein Heizelement in Form einer elektrischen Heizpatrone 26 aufweist, die in einer Aufnahme 28 auf der Schalenunterseite 30 der Tränkeschale 10 aufgenommen ist. Die dahingehende Aufnahme 28 ist in der Art eines klötzchenförmigen Überstandes auf der Schalenunterseite 30 angeordnet und einstückiger Bestandteil der Gesamt- Gusskonstruktion für die Tränkeschale 10. Aufgrund dieser einstückigen Ausgestaltung des Gussteils von Tränkeschale 10 mit Aufnahme 28 ist ein besonders guter thermischer Wärmeübergang, initiiert von der Heizpatrone 26, verwirklicht. Da die Heizpatrone 26 in einer seitlichen Bohrung oder sonstigen Öffnung der Aufnahme 28 passgenau eingesetzt ist, ist diese in der Zeichnung nicht ersichtlich. Bei der Heizpatrone 26 handelt es sich jedoch um ein kaufübliches Bauteil, das eine zylindrische Außenhülse aufweist, in der ein leitfähiges Widerstandsmaterial aufgenommen ist, das von elektrischem Strom durchflossen eine elektrische Widerstandsheizung bildet. Zur Realisierung der dahingehenden elektrischen Widerstandsheizung ist die Heizpatrone 26 mit ihrem elektrisch leitfähigen Material an eine zentrale Stromversorgung (nicht dargestellt) über eine Kabelverbindung 32 angeschlossen, die in der Zeichnung nur teilweise wiedergegeben ist. Die jeweilige Bohrung in der Aufnahme 28 lässt sich dem Grunde nach von allen Seiten aus einbringen, je nachdem wie die Platzverhältnisse hier liegen. Insbesondere lässt sich von zwei gegenüberliegenden Seiten die Bohrung in der jeweiligen Aufnahme 28 einbringen.
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Wie insbesondere die 2 zeigt, ist die Aufnahme 28 mit der Heizpatrone 26 auf der der Wasseraufnahmeseite der Tränkeschale 10 gegenüberliegenden Schalenunterseite 30 angeordnet und zwar an der zuunterst liegenden Stelle der Tränkeschale 10. Insbesondere ist die dahingehende Aufnahme 28 mit der Heizpatrone 26 in der Nähe des Wassereinlaufrohres mit dem zugehörigen Auslaufteil 22 angeordnet, das das Wasser- oder Tränkeventil 20 als Teil der Wasserversorgungseinrichtung 16 ansteuert.
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Wie sich weiter aus der 2 ergibt, ist bei dieser Ausführungsform der Tränkeschale 10 diese in einen flachen vorderen Schalenteil 34 sowie einen hinteren, demgegenüber vertieften Schalenteil 36 unterteilt, wobei das Auslaufteil 22 des Wassereinlaufrohres 18 in das vertiefte hintere Schalenteil 36 ausmündet. Das vertiefte Schalenteil 36 bildet insoweit innerhalb der Tränkeschale 10 ein vorgeordnetes Wasserreservoir, das unmittelbar von der Heizeinrichtung 24 mit ihrer Heizpatrone 26 im Bedarfsfall erwärmbar ist.
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Das geänderte Ausführungsbeispiel nach den 3 und 4 wird nur noch insoweit erläutert, als es sich wesentlich von dem vorangehenden Ausführungsbeispiel unterscheidet. Dabei werden für dieselben Bauteile auch dieselben Bezugsziffern verwendet. Die insoweit hierzu getroffenen Ausführungen gelten dann auch für das geänderte Ausführungsbeispiel.
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Wie insbesondere die 3 zeigt, mündet das Wasserzulaufrohr 18 in einen Wasserzutrittsraum 38 aus, der zur Umgebung hin von einem Deckelteil 40 im Wesentlichen verschlossen ist. Das Deckelteil 40 mündet mit einer Begrenzungswand 42 derart in die Tränkeschale 10 ein, dass zumindest teilweise ein Spalt 44 zwischen Begrenzungswand 42 und Schalenwand der Tränkeschale 10 realisiert ist, um einen Wasserdurchtritt vom Wasserzutrittsraum 38 auf die Wasseraufnahmeseite der Tränkeschale 10 zu gewährleisten. Das genannte Deckelteil 40 mit der Begrenzungswand 42 kann insoweit eine thermische Barriere bilden für das im Wasserzutrittsraum 38 vorab erwärmte Fluid über die Heizeinrichtung 24. In Blickrichtung auf die 4 gesehen ist nur die rechte Aufnahme 28 mit der Heizpatrone 26 ausgestattet, so dass eine Beheizung der Tränkeschale 10 wieder unmittelbar benachbart dem Wasserzulauf über das Zulaufrohr 18 erfolgt. Es besteht aber selbstredend auch die Möglichkeit, die weitere Aufnahme 28 gleichfalls mit einer vergleichbaren Heizpatrone 26 auszustatten. Aufgrund der geänderten Wasserzulaufsituation kommt das Ausführungsbeispiel nach den 3 und 4 auch ohne Tränkeventil 20 (vgl. 1 und 2) aus, das mit einem Auslaufteil anzusteuern ist. Bei der geänderten Ausführung kann beispielsweise die Wasserzufuhr über eine Schwimmerregeleinrichtung (nicht dargestellt) abhängig vom Wasserstand in der Tränkeschale 10 angesteuert werden.
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Was in den Figuren nicht näher dargestellt ist, was aber durchaus eine sinnvolle Zusatzheizung darstellen kann, wäre einen Teil der Wasserversorgungseinrichtung 16, insbesondere das Wasserzulaufrohr 18, mit einem Heizband zu versehen, das entsprechend bestromt den Wasserzulauf in die jeweilige Tränkeschale 10 heizen kann. Über eine dahingehende Zusatzheizung läßt sich dann insbesondere auch bei ausgesprochen tiefen Temperaturen noch Wasser auf eine angenehme Trinktemperatur bringen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 20004073 U1 [0002]
- DE 102010050509 B4 [0003]
