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Die
Erfindung betrifft eine Viehtränke
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Viehtränken werden
zur Wasserversorgung von Großvieh,
vorwiegend in der Freilandhaltung eingesetzt.
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Für die Wasserversorgung
von in Freilandhaltung lebendem Großvieh werden vorwiegend Viehtränken eingesetzt,
die ein Wasserreservoir, zumeist einen Wassertank, und ein Tränkebecken
in Form einer offenen Schale besitzen. Dabei ist der Wassertank
höher als
das Tränkebecken
angeordnet. Das Tränkebecken
wird über
ein Ventil mit Wasser aus dem Wassertank gefüllt, wenn das Vieh einen in
dem Becken befindlichen Hebel, der umgangssprachlich als Zunge bezeichnet
wird, mit dem Maul herunterdrückt.
Nach dem Saufen schließt
das Ventil den Wasserzulauf selbständig.
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Dabei
ist von Nachteil, dass das Wasser im Vorratstank, in der Zuleitung
und im Ventil sowie das ständig
im Tränkebecken
zurückbleibende
Restwasser, welches vom Vieh nicht verbraucht wurde und aus dem
Ventil nachgelaufen ist, bei winterlichen Temperaturen unter 0 °C gefriert
und dadurch die Funktion der Tränke
nicht mehr gewährleistet
ist.
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Von
Nachteil ist auch, dass einige Tiere nicht in der Lage sind, die
Zunge zum Füllen
des Tränkebeckens
zu betätigen.
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Aus
der
DE 199 34 577
C1 ist eine Tränke
für Großvieh bekannt,
die so ausgeführt
ist, dass im Tränkebecken
der Tränke
kein Wasser einfrieren kann.
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Dazu
wird ein Tränkebecken
vorgeschlagen, welches an seiner tiefsten Stelle eine Abflussöffnung aufweist,
die während
der Benutzung der Tränke durch
einen elastischen Verschlusskörper
verschlossen ist. Im unbenutzten Zustand kann das Restwasser durch die Öffnung entweichen.
Dabei ist der Verschlusskörper
an einem federbelasteten Hebel befestigt, welcher zugleich für die Betätigung eines
Einlassventils einer Wasserleitung eingerichtet ist.
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Wenn
nun ein Vieh sein Maul in das Tränkebecken
steckt, betätigt
es gleichzeitig den federbelasteten Hebel. Dabei öffnet das
Einlassventil und die Abflussöffnung
wird geschlossen. Das Tränkebecken wird
mit Wasser gefüllt
und das Tier kann saufen. Nimmt das Tier seinen Kopf wieder aus
dem Tränkebecken,
dann wird der federbelastete Hebel wieder zurück in seine Ausgangsposition
zurückgeführt und dort
gehalten. Dadurch ist das Einlassventil verschlossen und die Auslassöffnung geöffnet, so
dass das Wasser aus dem Tränkebecken
abfließt.
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Von
Nachteil ist aber, dass die Zuleitung der Viehtränke wegen den in den Wintermonaten
vorherrschenden niedrigen Temperatur isoliert werden muss. Auch
besteht die Gefahr, dass der Hebelmechanismus einfriert und dann
nicht mehr funktioniert.
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Von
besonderem Nachteil ist aber, dass das Restwasser auf den Boden
abläuft
und dadurch ein hoher Wasserverbrauch entsteht.
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Durch
die
US 43 97 266 A wird
eine weitere Viehtränke
beschrieben, die gegen Einfrieren schützen soll. Dazu ist eine Vorratswanne über eine
Wasserleitung und ein Ventil mit einem Wasserreservoir verbunden.
Dabei ist in der Vorratswanne eine schwimmende Tränkeschale
angeordnet, die gleichzeitig als obere Abdeckung der Vorratswanne
dient und die über
einen Hebel mit dem Ventil der Wasserleitung verbunden ist. Die
Tränkeschale
weist in ihrem tiefsten Punkt eine Durchgangsöffnung auf, die die Tränkeschale
und die Vorratswanne miteinander verbinden.
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Sowohl
die Tränkeschale
und die Vorratswanne sind isoliert. Zusätzlich ist die Vorratswanne mit
einer elektrischen Heizung ausgestattet.
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Wenn
nun ein Vieh sein Maul in die Tränkeschale
steckt und die Tränkeschale
nach unten drückt,
wird Wasser aus der Vorratswanne in die Tränkeschale gedrückt und
gleichzeitig das Ventil der Wasserleitung geöffnet. Verlässt das Vieh die Tränkeschale, dann
schwimmt die Tränkeschale
auf. Dabei schließt
das Ventil der Wasserleitung und gleichzeitig läuft das Restwasser aus der
Tränkeschale
in die Vorratswanne ab.
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Von
Nachteil ist aber, dass die Herstellungs- und die Anschaffungskosten
der isolierten Tränkeschale
und der isolierten Vorratswanne hoch sind.
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Auch
ist von Nachteil, dass bei Frost zur Versorgung der Heizung elektrische
Energie notwendig ist, welche die Auswahl der Aufstellungsorte begrenzt.
Wird die elektrische Energie durch Akkumulatoren bereitgestellt,
so wird auch eine regelmäßige Wartung
notwendig. Auch muss die Wasserleitung im frostgefährdeten
Bereich isoliert werden, was den Aufwand und die Kosten der Viehtränke erhöht.
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Von
besonderem Nachteil ist aber, dass die schwimmende Tränkschale
sich in der Vorratswanne verhaken oder der Hebel des Zulaufventils
verklemmen kann. Dann ist das Ventil ständig geöffnet, so dass die Tränkeschale
und die Vorratswanne überlaufen.
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Deshalb
ist aus der DE-G 93 20 193.1 eine Viehtränke bekannt, bei der Wasser
aus einem Wasserreservoir durch eine Wasserleitung mit einem Schwimmerventil
in einen nach oben offenen isolierten und mit einer elektrischen
Heizung ausgestatteten Wasserbehälter
gelangt. Dabei ist der Wasserbehälter
von oben durch eine Deckwand abgedeckt, die eine als Trinkschale
ausgeformte Vertiefung aufweist. An den tiefsten Stellen der Vertiefung
besitzt die Trinkschale zwei Durchgangskanäle, die in unterschiedlichen
Tiefen in dem Wasserbehälter
enden. Dabei sind die Trinkschale, der Wasserbehälter und der Schwimmer des
Ventils der Wasserleitung derart in der Höhe zueinander angeordnet, dass
die Höhen der
Wasserstände
in der Trinkschale und in dem Wasserbehälter gleich hoch sind und dabei
das Ventil der Wasserleitung geschlossen ist.
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Da
die Durchgangskanäle
in unterschiedlichen Tiefen in dem Wasserbehälter enden und nur dieser Wasserbehälter beheizt
wird, entsteht wegen den in den Wintermonaten vorherrschenden niedrigen
Temperaturen in dem Wasser ein Temperaturgefälle in Richtung der Deckwand.
Dadurch befinden sich auch die unteren Enden in unterschiedlich
warmen Wasser, so dass in den Durchgangskanälen unterschiedlich gerichtete
Konvek tionswärmeströme entstehen
und das Wasser zwischen der Tränkeschale
und dem Wasserbehälter
zirkuliert. Deshalb soll die Viehtränke nicht einfriert.
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Von
Nachteil ist aber, dass in dem Kreislauf zwischen Trinkschale und
dem Wasserbehälter
Abschnitte mit einer geringen Wasserzirkulation vorhanden sind,
die bei tieferen Temperaturen einfrieren können. Außerdem muss auch bei dieser
Viehtränke die
Wasserleitung im frostgefährdeten
Bereich isoliert werden. Das führt
zu einem großen
Aufwand und hohen Kosten.
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Von
besonderem Nachteil ist aber, dass durch den ständigen Betrieb der elektrischen
Heizung ein hoher Energieverbrauch entsteht.
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Es
besteht daher die Aufgabe, eine Viehtränke so auszuführen, daß bei einer
einfachen und kostengünstigen
Bauweise die Funktion der Tränke
auch bei Frost gewährleistet
wird und die einfach bedienbar ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1
gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen
2 bis 7.
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Die
lösungsgemäße Vorrichtung
beseitigt die genannten Nachteile des Standes der Technik.
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Vorteilhaft
bei der Anwendung der lösungsgemäßen Viehtränke ist
es, dass sich das Wasserreservoir in einem frostfreien Bereich befindet,
wobei die Versorgungsleitung an den Druckanschluss einer Tauchpumpe
angeschlossen ist. Dabei ist in dem Wasserreservoir eine Tauchpumpe
eingesetzt. Weiterhin besteht die Verbindung zwischen dem Wasserreservoir
und dem Tränkebecken
aus einer, zwischen der Tauchpumpe und dem Tränkebecken angeordneten Versorgungsleitung
und einer zum Wasserreservoir zurückführenden Überlaufleitung. Dadurch wird eine
Förderung
des Wassers vom Wasserreservoir zu einem Tränkebecken der Viehtränke gewährleistet,
die auch bei Frost funktioniert. Da die Tauchpumpe im frostfreien
Bereich im Wasserreservoir angeordnet ist und die Versorgungsleitung
zur Tauchpumpe hin geneigt ist und dadurch nach Ab schalten der Tauchpumpe
leer läuft,
können
die Tauchpumpe und die Versorgungsleitung nicht einfrieren.
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Von
besonderem Vorteil ist es dann, wenn die Wasserleitung am tiefsten
Punkt des Tränkebeckens
mündet
und sowohl als eine Wasserzulaufleitung und eine Wasserrücklaufleitung
ausgelegt ist. Damit wird gewährleistet,
dass sich das Tränkebecken
bei Nichtgebrauch durch das Abfließen des Wasser entleert. Dadurch
kann das Tränkebecken auch
nicht einfrieren.
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Von
Vorteil ist es auch, wenn die Tauchpumpe elektrisch von einer Schaltuhr
angesteuert wird, wobei die Tauchpumpe für ein einstellbares Zeitfenster
eingeschaltet wird oder einen vorgegebenen Zeitzyklus durchläuft, bei
dem sich der eingeschaltete und der ausgeschaltete Zustand der Tauchpumpe nach
definierten Zeitfenstern ablösen.
Dadurch ist die Tauchpumpe ansteuerbar, wobei die Laufzeit der Tauchpumpe
begrenzt und ein unnötiges
Laufen der Tauchpumpe vermieden wird.
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Von
besonderem Vorteil ist es dann, wenn die Schaltuhr von einem an
dem Tränkebecken
angeordneten Bewegungsmelder ausgelöst wird, wobei der Bewegungsmelder
mit seinem Sichtfenster derart angeordnet ist, dass ein bewegtes
Objekt im Nahebereich des Tränkebeckens
erfasst und die Schaltuhr ausgelöst
wird. Dadurch wird die Schaltuhr und das Laufen der Tauchpumpe für das einstellbare
Zeitfenster oder den vorgegebenen Zeitzyklus nur dann ausgelöst, wenn
sich ein bewegtes Objekt im Nahebereich des Tränkebeckens befindet. Dabei
ist das bewegte Objekt ein Tier, was mit der Viehtränke seinen
Wasserbedarf deckt.
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Von
Vorteil ist auch, wenn das Tränkebecken zwei
Rückflusswannen
aufweist, die durch einen Verbindungssteg mit einer Überlaufleitung
voneinander getrennt sind, wobei der Verbindungssteg die maximalen
Füllstände der
Rückflusswannen
definiert und die Überlaufleitung
oberhalb in das Wasserreservoir mündet. Damit wird zunächst einmal
eine maximale Befüllung
der Rückflusswannen
gewährleistet.
Außerdem
wird durch das Zurückführen des übergelaufenen
Wassers in das Wasserreservoir das Wasser in einem Kreislauf gefahren.
Dabei strömt
das Wasser ständig
durch die Tauchpumpe von dem Wasserreservoir in die Rückflusswanne,
läuft über den
Verbindungssteg in die Überlaufleitung
und von da aus wieder zurück
in das Wasserreservoir. Da das Wasser durch den nicht frostfreien
Bereich strömt,
kann es bei Frost nicht einfrieren.
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Die
Erfindung soll anhand dreier Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
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Dazu
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Viehtränke in einem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 eine
schematische Darstellung einer Viehtränke in einem zweien Ausführungsbeispiel
und
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3 eine
schematische Darstellung einer Viehtränke in einem dritten Ausführungsbeispiel.
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Die
erfindungsgemäße Viehtränke besteht
in einem ersten Ausführungsbeispiel,
gemäß der 1,
aus einem Tränkebecken 1 und
einem Wassertank 2, die über eine Versorgungsleitung 3 und eine Überlaufleitung 4 jeweils
miteinander verbunden sind. Dabei ist der Wassertank 2 unterirdisch
und im frostfreien Bereich auf der Bodenfläche eines Trockenbrunnens 5 angeordnet.
Das Tränkebecken 1 deckt überirdisch
den Trockenbrunnen 5 nach oben hin vollständig ab.
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Das
Tränkebecken 1 wiederum
besitzt zwei muldenförmige
Rückflusswannen 6,
die durch einen Verbindungssteg 7 miteinander verbunden
sind. Auf dem Verbindungssteg 7 mündet die Überlaufleitung 4,
die das Tränkebecken 1 mit
dem Wassertank 2 verbindet. Dabei definiert der Verbindungssteg 7 gleichsam
die maximalen Füllstände der
muldenförmigen
Rückflusswannen 6.
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In
ihrem tiefsten Punkt weisen die beiden muldenförmigen Rückflusswannen 6 jeweils
einen Wasseranschluss 8 auf, der sowohl dem Wasserzulauf
in die Rückflusswannen 6 als
auch dem Wasserablauf aus den Rückflusswannen 6 dient.
Dazu sind die Wasseranschlüsse 8 der
Rückflusswannen 6 über eine
Sammelleitung 9 der Versorgungsleitung 3 miteinander
verbunden.
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Der
Wassertank 2 weist in Bodennähe ein Entleerungsventil 10 zur
vollständigen
Entleerung des Wassertankes 2 auf.
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In
dem Wassertank 2 mündet
eine Druckwasserleitung 11 mit einem Ventil 12,
das über
einen Hebel 13 mit einem Schwimmer 14 betätigt wird.
Die Druckwasserleitung 11 befindet sich im frostfreien Bereich
des Erdbodens. Dabei ist der Schwimmer 14 derart an dem
Hebel 13 positioniert, dass einerseits bei einer maximalen
Füllhöhe des Wassers
im Wassertank 2 das Ventil 12 durch die Auftriebskraft
des Schwimmers 14 vollständig geschlossen ist. Andererseits
ist bei einer minimalen Füllhöhe des Wassers im
Wassertank 2 das Ventil 12 vollständig geöffnet.
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Dabei
ist der maximale Füllstand
so zu wählen,
dass die Summe aus dem Wasservolumen im Wassertank 2 beim
maximalen Füllstand
und den Wasservolumina der jeweils vollständig gefüllten Versorgungsleitung 3 und
der Rückflusswannen 6 das maximale
Füllvolumen
des Wassertanks 2 nicht überschreitet.
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Innerhalb
des Wassertanks 2 befindet sich eine Tauchpumpe 15,
deren Sauganschluss 16 vollständig unterhalb der minimalen
Füllhöhe des Wassertanks 2 liegt.
Der Druckanschluss 17 der Tauchpumpe 15 ist mit
der Versorgungsleitung 3 verbunden.
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Zur
Ansteuerung ist die Tauchpumpe 15 elektrisch mit einer
Schaltuhr 18 verbunden, wobei die Schaltuhr 18 wiederum
durch einen an dem Tränkebecken 1 angeordneten
Bewegungsmelder 19 auslösbar
ist. Dabei ist der Bewegungsmelder 19 derart ausgerichtet,
dass der Bewegungsmelder 19 mit seinem Sichtfenster das
Tränkebecken 1 mit
seiner nächsten
Umgebung vollständig
erfasst.
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Als
Spannungsversorgung ist sowohl eine 220 V Wechselspannung aus dem öffentlichen Stromnetz
als auch eine Niederspannung aus Akkumulatoren und einer Solar-
oder Windkraftanlage denkbar.
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Wird
durch das Sichtfenster des Bewegungsmelders 19 ein bewegtes
Objekt erfasst, dann wird die Schaltuhr 18 ausgelöst. Die
Schaltuhr 18 wiederum schaltet dann die Tauchpumpe 15 für einen an
der Schaltuhr 18 einstellbares Zeitfenster ein.
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Denkbar
wäre auch
ein Zeitzyklus, bei dem sich der eingeschaltete und der ausgeschaltete
Zustand der Tauchpumpe 15 nach definierten Zeitfenstern
ablösen.
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Befindet
sich im Sichtfenster des Bewegungsmelders 19 kein bewegtes
Objekt, dann wird die Schaltuhr 18 ausgeschaltet. Die Schaltuhr 18 wiederum
schaltet nach Beendigung des Zeitfensters oder des Zeitzyklus die
Tauchpumpe 15 aus.
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Anstelle
des Bewegungsmelders 19 ist auch jeder kontaktlose Schalter,
wie z. B. eine Lichtschranke oder ein Schalter mit Infrarotsensor
denkbar.
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In
einem zweiten Ausführungsbeispiel,
gem. der 2, ist die Tauchpumpe 15 in
einem Weidebrunnen 20 angeordnet. Damit erübrigt sich
ein gesonderter Wassertank 2. Dabei liegt der Sauganschluss 16 der
Tauchpumpe 15 unterhalb des Wasserpegels und im frostfreien
Bereich des Weidebrunnens 20. Wird durch die Tauchpumpe 15 Wasser
aus dem Weidebrunnen 20 herausgepumpt, dann sammelt sich
weiteres Grundwassers in dem Weidebrunnen 20 bis der ursprüngliche
Wasserpegel des Weidebrunnens 20 erreicht ist.
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In
einem dritten Ausführungsbeispiel,
gem. der 3, ist die Tauchpumpe 15 in
einem natürlichen
Gewässer 21 angeordnet.
Dabei kann das natürliche
Gewässer 21 sowohl
ein ruhendes als auch ein fließendes
Gewässer
sein.
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Abweichend
zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
ist der Sauganschluss 16 der Tauchpumpe 15 am
Grund des natürlichen
Gewässers 21 und
im frostfreien Bereich sowie der Auslauf der Überlaufleitung 4 oberhalb
des Wasserpegels des natürlichen
Gewässers 21 angeordnet.
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Die
Funktion der erfindungsgemäßen Viehtränke soll
nun nachstehend am ersten Ausführungsbeispiel
erläutert
werden. Dazu ist von einem leeren Wassertank 2 mit geschlossenem
Entleerungsventil 10 auszugehen.
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Das
Ventil 12 ist geöffnet
und es strömt
Wasser aus der Druckwasserleitung 11 in den Wassertank 2.
Erreicht das Wasser im Wassertank 2 die maximaler Füllhöhe, dann
wird durch den Auftrieb des Schwimmers 14 und der Hebelwirkung
des Hebels 13 das Ventil 12 vollständig geschlossen.
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Wird
nun durch das Sichtfenster des Bewegungsmelders 19 ein
auf das Tränkebecken 1 zukommendes
Tier erfasst, dann wird die Schaltuhr 18 ausgelöst und die
Tauchpumpe 15 eingeschaltet.
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Die
Tauchpumpe 15 saugt über
seinen Sauganschluss 16 Wasser aus dem Wassertank 2 an
und drückt
es über
seinen Druckanschluss 17 in die Versorgungsleitung 3.
Dabei strömt
das Wasser durch die Versorgungsleitung 3, durch die Sammelleitung 9 und über die
Wasseranschlüsse 8 in
die beiden Rückflusswannen 6,
bis die Höhe
des Verbindungssteges 7 erreicht ist und das Wasser über die Überlaufleitung 4 zurück in den
Wassertank 2 abläuft.
Damit steht ausreichend Wasser zum Tränken zur Verfügung. Nach
Ablauf des eingestellten Zeitfensters schaltet die Schaltuhr 18 die
Tauchpumpe 15 aus. Nun läuft das Wasser aus den Rückflusswannen 6 über die
Wasseranschlüsse 8 und
die Versorgungsleitung 3, einschließlich der Sammelleitung 9,
wieder zurück
in den Wassertank 2.
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Bewegt
sich das Tier erneut im Sichtfenster des Bewegungsmelders 19,
so wird die Tauchpumpe 15 erneut durch die Schaltuhr 18 eingeschaltet
und der zuvor beschriebene Verfahrensablauf beginnt von neuem.
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Verlässt das
Tier den Sichtbereich des Bewegungsmelders 19, wird die
Schaltuhr 18 ausgeschaltet. Die Schaltuhr 18 wiederum
schaltet nach Ablauf des Zeitfensters die Tauchpumpe 15 ab.
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Wird
während
der Förderung
von Wasser aus dem Wassertank 2 durch die Tauchpumpe 15 die minimale
Füllhöhe im Wassertank 2 unterschritten, dann
wird das Ventil 12 vollständig geöffnet und Wasser strömt aus der
Druckwasserleitung 11 in den Wassertank 2. Wird
durch den Wasserfüllstand
im Wassertank 2 die maximale Füllhöhe im Wassertank 2 erreicht,
dann wird das Ventil 12 durch die Auftriebskraft des Schwimmers 14 vollständig geschlossen.
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- 1
- Tränkebecken
- 2
- Wassertank
- 3
- Versorgungsleitung
- 4
- Überlaufleitung
- 5
- Trockenbrunnen
- 6
- Rückflusswanne
- 7
- Verbindungssteg
- 8
- Wasseranschluss
- 9
- Sammelleitung
- 10
- Entleerungsventil
- 11
- Druckwasserleitung
- 12
- Ventil
- 13
- Hebel
- 14
- Schwimmer
- 15
- Tauchpumpe
- 16
- Sauganschluss
- 17
- Druckanschluss
- 18
- Schaltuhr
- 19
- Bewegungsmelder
- 20
- Weidebrunnen
- 21
- Gewässer