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Die Erfindung geht aus von einer Viehtränke mit einem Behälter zur Aufnahme von Wasser, aus dem wenigstens ein Tier trinken kann, und einer Wasserzufuhr. Die Wasserzufuhr ist dabei manuell betätigbar, um Wasser nachzufüllen, wenn keine ausreichende Menge Wasser zum Tränken der Tiere in dem Behälter verblieben ist. Diese aus dem Stand der Technik bekannten Viehtränken haben den Nachteil, dass sie keine automatische Wasserzufuhr vorsehen, so dass zum einen regelmäßig ein Füllstand des Behälters zu prüfen ist und zum anderen manuell, beispielsweise mit einer Schwengelpumpe, Wasser nachgepumpt werden muss, um dem Vieh ausreichend Wasser zur Verfügung zu stellen.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Viehtränke der eingangs beschriebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sie ein automatisches Nachfüllen von Wasser ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Viehtränke mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Demgemäß ist vorgesehen, dass die Viehtränke einen Behälter zur Aufnahme von Wasser, eine regelbare Wasserzufuhr zur Befüllung des Behälters mit Wasser und einen Füllstandssensor zur Bestimmung eines Wasserfüllstands in dem Behälter aufweist, wobei die Wasserzufuhr abhängig von dem von dem Füllstandssensor erfassten Wasserfüllstand angesteuert ist.
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Dadurch, dass die Wasserzufuhr abhängig von dem erfassten Wasserfüllstand angesteuert ist, ermöglicht die Erfindung, dass Wasser bedarfsweise in den Behälter gepumpt werden kann. So kann die regelbare Wasserzufuhr beispielsweise ausgebildet und eingerichtet sein, den erfassten Wasserfüllstand mit einem Sollwert zu vergleichen. Bei einem Unterschreiten des Sollwertes kann die Wasserzufuhr aktiviert werden. Eine Deaktivierung kann erfolgen, wenn der Sollwert erreicht wird. Somit kann die Viehtränke, ohne manuelle Handschritte, kontinuierlich eine ausreichende Befüllung des Behälters erreichen.
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Die regelbare Wasserzufuhr kann dabei eine elektrisch betriebene Pumpe aufweisen. Eine elektrisch betriebene Pumpe ist gegenüber manuell betriebenen Pumpen wie beispielsweise Schwengelpumpen vorteilhaft, da ein automatischer Betrieb ermöglicht wird. Gegenüber Pumpen, die beispielsweise hydraulisch oder durch Verbrennung von Diesel angetrieben werden, ist eine elektrisch betriebene Pumpe vorteilhaft für einen mobilen Einsatz der regelbaren Wasserzufuhr, da eine kompakte Baugröße realisiert werden kann und eine dezentrale Energieversorgung, insbesondere bei Verwendung eines Energiespeichers, ebenfalls ohne erheblichen Aufwand möglich ist.
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Die elektrisch betriebene Pumpe ist bevorzugt als drehzahlgeregelte Pumpe ausgeführt. Dadurch kann ein durch die Pumpe geförderter Volumenstrom angepasst werden, so dass ein bedarfsgerechtes Befüllen des Behälters weiter verbessert werden kann.
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Die Pumpe kann dabei als Brunnenpumpe ausgeführt sein, mit der über ein Rohrleitungssystem Grundwasser aus einem Grundwasserleiter gefördert ist. So kann der Behälter der Viehtränke unabhängig von einem Trinkwasseranschluss nachgefüllt werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da Grundwasserleiter im Agrarbereich häufig zur Verfügung zu stehen, um beispielsweise Anbauflächen zu bewässern. Eine mögliche Form des Grundwasserleiters ist dabei der Rammbrunnen. Die Brunnenpumpe ist bevorzugt eine Saugpumpe.
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Die Grundwasserleiter kann eine Rammspitze aufweisen und somit die Verwendung einer Tauchpumpe entbehrlich machen. Die Pumpe kann insbesondere eine oberirdische Saugpumpe sein. Die Rammspitze kann beispielsweise einen Durchmesser von 11/4 Zoll aufweisen und dazu eingerichtet sein, Wasser zur Oberfläche zu fördern. Die Verwendung von Tauchpumpen hingegen ist technisch aufwendig, da der Brunnen mindestens einen Durchmesser von 12 cm haben muss.
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Die Pumpe bzw. ein Antrieb der Pumpe kann mit Gleichstrom betrieben sein. Dadurch wird vor allem auch der Einsatz der Pumpe in Kombination mit einem Energiespeicher vereinfacht, da kein Wechselrichter erforderlich ist. Dabei kann die Pumpe eine von einem Motor angetriebene Kolbenpumpe sein, wobei ein Hubkolben der Kolbenpumpe über einen Exzenter mit einer Welle des Motors verbunden ist. Der Motor ist dabei bevorzugt als Elektromotor ausgeführt, besonders bevorzugt als Gleichstrommotor.
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Vorzugsweise ist die Viehtränke unabhängig von Netzspannung betrieben und weist hierzu vorzugsweise einen elektrochemischen Energiespeicher auf. So kann die Viehtränke mobil eingesetzt werden, ohne dass auf vorhandene Stromanschlüsse Rücksicht genommen werden muss und/oder umfangreiche Verkabelungen bereitgestellt werden müssen. Bevorzugt kann eine Batterie beziehungsweise ein Akkumulator zur Energieversorgung eingesetzt werden, da diese in zahlreichen Ausführungen leicht verfügbar sind. Aber auch andere Vorrichtungen, die eine dezentrale Energieversorgung ermöglichen, können im Sinne der Erfindung genutzt werden, wie dezentrale Biomassekraftwerke oder Biogasanlagen. Insbesondere aber sind dezentrale, kompakte Energiespeicher wie elektrochemische Energiespeicher vorteilhaft.
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Die Viehtränke kann eine Regel- und Steuereinheit aufweisen, mit der ein Sensorsignal des Füllstandssensors ausgewertet und abhängig von dem ausgewerteten Sensorsignal ein Steuersignal an die Wasserzufuhr ausgegeben ist. So kann die Regel- und Steuereinheit ausgebildet sein, die Pumpe bzw. den Antrieb der Pumpe bedarfsgerecht anzusteuern und so einen gewünschten Füllstand kontinuierlich bereitzustellen. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Regel- und Steuereinheit unterschiedliche Füllstände einstellen kann, beispielsweise abhängig von einer Tageszeit und/oder von einem Wochentag. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Regel- und Steuereinheit Reinigungszyklen hinterlegt hat, in denen der Behälter zumindest weitgehend entleert ist, so dass eine Reinigung des Behälters ermöglicht wird, um eine Verschmutzung zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren.
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Vorzugsweise weist die Viehtränke ein Gehäuse auf, beispielsweise ein Schaltschrankkleingehäuse, in dem zumindest eine Pumpe der Wasserzufuhr sowie eine Stromversorgung für die Energieversorgung zumindest der Pumpe aufgenommen ist. Durch das Anordnen von Pumpe und Stromversorgung in dem Gehäuse ermöglicht die Erfindung eine kompakte und platzsparende Unterbringung der Wasserzufuhr. Insbesondere kann das Gehäuse dabei so ausgeführt sein, dass die aufgenommenen Komponenten vor Störeinflüssen, insbesondere Feuchtigkeit, geschützt sind. Gleichzeitig wird so aber das Vieh geschützt, da die aufgenommenen Komponenten der Wasserzufuhr, insbesondere stromführende Teile, nicht zugänglich sind. Bevorzugt ist die Stromversorgung ein elektrochemischer Energiespeicher.
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Weiterhin kann in dem Gehäuse ein Lademodul zum Aufladen der Stromversorgung angeordnet sein. So kann eine Betriebsdauer der Stromversorgung verlängert werden. Ist die Stromversorgung als Akkumulator ausgeführt, ist beispielsweise ein Wechsel des Energiespeichers seltener erforderlich. Damit kann ein Wartungsaufwand reduziert werden.
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Das Lademodul kann dabei einen Solarregler aufweisen, der von einer außerhalb des Gehäuses angeordneten Energiequelle gespeist ist. Die außerhalb des Gehäuses angeordnete Energiequelle ist dabei bevorzugt ein Solarmodul. So kann ein weitgehend autarker Betrieb der Viehtränke erreicht werden, da ein Energiebedarf der Stromversorgung durch das Solarmodul abgedeckt werden kann. Alternativ kann anstelle eines Solarmoduls beispielsweise auch Energie aus einem Blockheizkraftwerk, einer Biogasanlage, einem Biomassekraftwerk, einer Windkraftanlage und/oder einem (Klein-)Wasserkraftwerk genutzt werden.
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In dem Gehäuse der Viehtränke kann weiterhin ein Regler für die Regulierung eines in den Behälter gespeisten Volumenstroms der Wasserzufuhr, vorzugsweise ein Drehzahlregler einer Pumpe der Wasserzufuhr, angeordnet sein. So kann der Regler beispielsweise einen höheren Volumenstrom Wasser bereitstellen, wenn eine größere Menge Wasser nachzufüllen ist, und einen niedrigeren Volumenstrom, wenn nur eine geringe Menge Wasser nachzufüllen ist. Ein höherer Volumenstrom ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Behälter beispielsweise zur Reinigung oder nach einem Umstellen an einen anderen Weideplatz weitgehend entleert ist, um ein schnelles Befüllen zu ermöglichen.
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Vorzugsweise kann das Gehäuse an einer Außenseite der Viehtränke, bevorzugt unmittelbar an einer Außenwand des Behälters, angeordnet sein. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Unterbringung der Wasserzufuhr. Insbesondere bei einem Transport der Viehtränke kann die Wasserzufuhr so zusammen mit dem Behälter transportiert werden, wodurch auch ein Ab- und wieder Anschließen der Wasserzufuhr an den Behälter entfallen können.
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Ein fluidischer Übergang kann zwischen der Außenseite der Viehtränke bzw. der Außenwand des Behälters und einer Gehäusewand des Gehäuses ausgebildet sein. Der fluidische Übergang kann behälterseitig einen in das Innere des Behälters mündenden Auslauf aufweisen und gehäuseseitig an eine Druckseite der Pumpe angeschlossen sein.
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Die Gehäusewand des Gehäuses kann diejenige Gehäusewand des Gehäuses ist, mit der das Gehäuse dem Behälter zugewandt ist, bevorzugt unmittelbar angrenzend an die Außenwand der Viehtränke. Dadurch kann der fluidische Übergang sehr kurz ausgeführt werden, wodurch ein Materialbedarf für beispielsweise Schläuche minimiert werden kann. Gleichzeitig kann der fluidische Übergang so weitgehend geradlinig gestaltet werden, wodurch ein Knicken oder Biegen vermieden oder zumindest reduziert werden kann und/oder eine Dichtbedarf reduziert wird.
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Vorzugsweise kann der Füllstandssensor einen Schwimmerschalter aufweisen oder ein Schwimmerschalter sein, wobei über den Schwimmerschalter die Stromversorgung der Wasserzufuhr, vorzugsweise einer Pumpe der Wasserzufuhr, aktiviert und deaktiviert werden kann.
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Die Erfindung betrifft weiterhin einen Nachrüstsatz für eine Viehtränke aufweisend einen Behälter zur Aufnahme von Wasser. Der Nachrüstsatz umfasst eine regelbare Wasserzufuhr und einen Füllstandssensor sowie vorkonfektionierte Wirk- und Versorgungsleitungen und Befestigungsmittel. Dadurch ermöglicht die Erfindung, dass auch bereits vorhandene Viehtränken umgebaut werden können, so dass ein automatisches Nachfüllen von Wasser ermöglicht wird.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachstehenden Figuren erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine Viehtränke mit einer regelbaren Wasserzufuhr in vier unterschiedlichen Ansichten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
- 2 eine regelbare Wasserzufuhr einer Viehtränke gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt eine Viehtränke 1 aufweisend einen Behälter 2 zur Aufnahme von Wasser, eine regelbare Wasserzufuhr 3 zur Befüllung des Behälters 2 mit Wasser und einen Füllstandssensor 4 zur Bestimmung eines Wasserfüllstands in dem Behälter 2 in vier unterschiedlichen Ansichten. Ansicht (a) zeigt die Viehtränke von hinten, Ansicht (b) von vorne, Ansicht (c) von der Seite und Ansicht (d) von oben.
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Der Behälter 2 ist hier ein IBC (Intermediate Bulk Container, Schüttgutbehälter, Gittertank) Behälter, aus dem Vieh direkt Wasser trinken kann. In Viehtränken aus dem Stand der Technik ist die Wasserzufuhr nur manuell bedienbar, beispielsweise durch eine Schwengelpumpe oder aber indem eine Pumpe manuell ein- und ausgeschaltet werden muss, so dass zum Überprüfen des Füllstands, aber zumindest zum Nachfüllen von Wasser manuelle Handschritte erforderlich sind.
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Zum Überprüfen des Füllstands umfasst die in 1 gezeigte Viehtränke 1 einen Füllstandssensor 4 und die Wasserzufuhr 3 ist abhängig von dem von dem Füllstandssensor 4 erfassten Wasserfüllstand angesteuert. So ist weder ein manuelles Überprüfen des Füllstands noch ein manuelles Nachfüllen von Wasser erforderlich, so dass die Viehtränke einen gewünschten Wasserstand jederzeit bereitstellen kann.
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2 zeigt die regelbare Wasserzufuhr 3 im Detail. So weist die regelbare Wasserzufuhr 3 eine elektrisch betriebene Pumpe 5 auf. Diese ist hier als Saugpumpe, insbesondere als Kolbenpumpe 5 ausgeführt. Aber auch andere Ausführungen sind im Sinne der Erfindung möglich, wie beispielsweise andere Formen von Brunnenpumpen, wie beispielsweise Tauchpumpen.
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Die Kolbenpumpe 5 ist drehzahlgeregelt ausgeführt und ausgebildet, über ein Rohrleitungssystem 6 Grundwasser aus einem Grundwasserleiter 7 zu fördern. Hierzu ist die Kolbenpumpe 5 an ihrer Saugseite über ein Rückschlagventil 21 mit einem Kunststoffschlauch des Rohrleitungssystems 6, insbesondere einem PE-Rohr 20 (Polyethylen), verbunden.
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Mit seinem zweiten Ende ist das PE-Rohr 20 wiederum mit dem Grundwasserleiter 7 verbunden, der hier als Rammbrunnen ausgeführt ist. Der Rammbrunnen weist hier Rohre mit einem Durchmesser von 1 ¼ Zoll auf, das PE-Rohr 20 ist mit einem Durchmesser von einem halben Zoll ausgeführt. In alternativen, nicht gezeigten Ausführungsbeispielen können Rohre des Grundwasserleiters 7 und/oder das PE-Rohr 20 andere Durchmesser aufweisen.
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Die Kolbenpumpe 5 ist hier mit Gleichstrom betrieben. Hierzu ist ein Hubkolben 9 der Kolbenpumpe 5 über einen Exzenter 10 mit einer Welle 11 eines Motors 8 verbunden, der die Kolbenpumpe 5 antreibt.
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Die Viehtränke 1 ist dabei so ausgeführt, dass sie unabhängig von Netzspannung betrieben ist, also keine feste Verbindung zu einem Stromnetz erfordert. Dadurch ist ein mobiler Einsatz, insbesondere in größerer Entfernung vom Stromnetz möglich, wie es auf Weiden regelmäßig der Fall ist. Daher weist die Viehtränke einen elektrochemischen Energiespeicher 12 auf, der hier als 12 V Batterie ausgeführt ist.
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Die Viehtränke 1 weist weiterhin ein Gehäuse 14 auf, in dem zumindest die Kolbenpumpe 5 aufgenommen ist. Hier ist in dem Gehäuse 14 zudem die Batterie 12 als Stromversorgung angeordnet. Das Gehäuse 14 ist hier als Schaltschrankkleingehäuse ausgeführt, das insbesondere witterungsbeständig ist, um die aufgenommenen Komponenten 5, 12 vor Störeinflüssen, wie beispielsweise Feuchtigkeit, zu schützen.
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Die Viehtränke 1 weist eine Regel- und Steuereinheit 13 auf, mit der ein Sensorsignal des Füllstandssensors 4 ausgewertet und abhängig von dem ausgewerteten Sensorsignal ein Steuersignal an die Wasserzufuhr 3 ausgegeben ist. Dabei umfasst die Viehtränke einen Regler 17 für die Regulierung eines in den Behälter 2 gespeisten Volumenstroms der Wasserzufuhr 3, der hier als ein Drehzahlregler 17 der Kolbenpumpe 5 der Wasserzufuhr 3 ausgeführt ist. Die Regel- Steuereinheit 13 gibt also basierend auf dem Sensorsignal des Füllstandssensors 4 ein Steuersignal an den Drehzahlregler 17, über den ein geförderter Volumenstrom der Kolbenpumpe 5 eingestellt wird.
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Die Viehtränke 1 umfasst zudem ein Lademodul zum Aufladen der als Batterie 12 ausgeführten Stromversorgung. Das Lademodul weist einen Solarregler 15 auf, der von einer außerhalb des Gehäuses 14 angeordneten Energiequelle gespeist ist. Diese Energiequelle ist hier als ein Solarmodul 16 ausgeführt.
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Regel- und Steuereinheit 13, Drehzahlregler 17 sowie Lademodul sind hier ebenfalls im Gehäuse angeordnet, so dass eine platzsparende Anordnung der Komponenten der regelbaren Wasserzufuhr 3 ermöglicht wird. Das Gehäuse 14 ist hierzu an einer Außenseite der Viehtränke 1, hier insbesondere unmittelbar an einer Außenwand 18 des Behälters 2 angeordnet.
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Zum Nachfüllen von Wasser in den Behälter 2 ist ein fluidischer Übergang zwischen der Außenseite der Viehtränke 1, hier der Außenwand 18 des Behälters 2 und einer Gehäusewand des Gehäuses 14 ausgebildet. Dabei weist der fluidische Übergang behälterseitig einen in das Innere des Behälters 2 mündenden Auslauf 19 auf und ist gehäuseseitig an eine Druckseite der Pumpe 5 angeschlossen.
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Um den fluidischen Übergang kurz zu gestalten und eine einfache Wasserführung zu erreichen, verbindet der fluidische Übergang vorzugsweise diejenige Gehäusewand des Gehäuses 14 mit dem Behälter 2, die dem Behälter 2 zugewandt ist. Hier wurde die unmittelbar an die Außenwand der Viehtränke 1, insbesondere an die Außenwand 18 des Behälters 2 angrenzende Gehäusewand für den fluidischen Übergang verwendet. Dadurch können in die Außenwand 18 des Behälters 2 und die angrenzende Gehäusewand korrespondierende Durchbrüche eingebracht werden, um den fluidischen Übergang zu schaffen. Ein Abdichten kann dann beispielsweise durch ein Dichtmanschette oder auch eine Dichtpaste, insbesondere Silikon, erreicht werden.
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Der Füllstandssensor 4 kann einen Schwimmerschalter 4 aufweisen. Hier ist er als Schwimmerschalter 4 ausgeführt. Der Schwimmerschalter 4 ist ausgebildet, den Füllstand des Wassers im Behälter 2 zu detektieren. Zur Regelung des Füllstands kann die Stromversorgung der Wasserzufuhr 3 und damit hier der Kolbenpumpe 5, also die Batterie 12, über den Schwimmerschalter 4, aktiviert und deaktiviert werden.
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Bezugszeichenliste:
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- 1
- Viehtränke
- 2
- Behälter
- 3
- Wasserzufuhr
- 4
- Füllstandssensor
- 5
- Pumpe, Kolbenpumpe
- 6
- Rohrleitungssystem
- 7
- Grundwasserleiter, Rammbrunnen
- 8
- Motor
- 9
- Hubkolben
- 10
- Exzenter
- 11
- Welle
- 12
- Elektrochemischer Energiespeicher, Batterie
- 13
- Regel- und Steuereinheit
- 14
- Gehäuse
- 15
- Solarregler
- 16
- Solarmodul
- 17
- Regler zur Regulierung eines Volumenstroms der Wasserzufuhr, Drehzahlregler
- 18
- Außenwand des Behälters
- 19
- Auslauf
- 20
- PE-Rohr
