DE20305754U1

DE20305754U1 - Vorrichtung zum Bereitstellen von flüssigem Nahrungsmittel für Tiere

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Publication number: DE20305754U1
Application number: DE20305754U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2013-04-09
Also published as: DE10328518A1

Abstract

Vorrichtung zum Bereitstellen von flüssigem Nahrungsmittel für Tiere aus einem Vorratsbehälter (1) an einen Tränkeautomaten (6) oder an eine Entnahmestelle (8), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Tränkeautomaten (6) der der Entnahmestelle (8) eine Einrichtung (5) zum Erhitzen und anschliessenden Kühlen des flüssigen Nahrungsmittels vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bereitstellen von flüssigem Nahrungsmittel für Tiere aus einem Vorratsbehälter an einen Tränkeautomaten oder an eine Entnahmestelle.
Derartige Vorrichtungen sind in vielfältiger Form und Ausführung im Markt bekannt und erhältlich.
Nachteilig hierbei ist, dass in herkömmlichen Vorratsbehältern flüssiges Nahrungsmittel für Tiere, insbesondere Milch, unter ständiger Kühlung bevorratet wird. Dieses flüssige Nahrungsmittel, insbesondere Milch, enthält Keime und Verunreinigungen, die bei der Tierfütterung, insbesondere bei der Kälbermast unter Umständen zu Erkrankungen des Tieres bzw. zum Verderben des Nahrungsmittels führen kann, was unerwünscht ist.
Zwar könnte das flüssige Nahrungsmittel, insbesondere die Milch über herkömmliche Pasteurisierungsautomaten pasteurisiert werden, jedoch sind derartige Vorrichtungen nicht geeignet, um diese bspw. jedem Landwirt vor Ort bereit zu stellen. Diese sind teuer in der Anschaffung, kostenintensiv zu warten und zu betreiben und haben einen äusserst hohen Energieverbrauch.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bereitstellen von flüssigen Nahrungsmitteln für Tiere zu schaffen, welche die genannten Nachteile beseitigt, und mit welcher auf einfache und kostengünstige Weise ein Nahrungsmittel nahezu keimfrei dem Tier zur Verfügung gestellt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass zwischen dem Tränkeautomaten oder der Entnahmestelle eine Einrichtung zum Erhitzen und anschliessenden Kühlen des flüssigen Nahrungsmittels vorgesehen ist.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die Einrichtung zum Pasteurisieren, d. h. Erhitzen und anschliessenden Kühlen des flüssigen Nahrungsmittels, unmittelbar dem Vorratsbehälter nachgeschaltet. Diese besteht im wesentlichen aus einem Primärwärmetauscher und einem Sekundärwärmetauscher.
In dem Primärwärmetauscher ist eine Vorheizspirale eingesetzt, durch welchen das kalte bzw. gekühlte Nahrungsmittel des Vorratsbehälters strömt und anschliessend einer Pasteurisierungsspirale des Sekundärwärmetauschers zugeführt wird. Im Sekundärwärmetauscher wird die Trägerflüssigkeit, bspw. Wasser, auf ca. 75°C bis 85°C erhitzt, und erhitzt auf diese Weise das die Pasteurisierungsspirale durchströmende Nahrungsmittel auf Pasteurisierungstemperatur.
Anschliessend wird das Nahrungsmittel über die Nahrungsmittelleitung über eine Verbindungsleitung in eine in den Primärwärmetauscher eingesetzte Abkühlspirale geführt und anschliessend aus der Einrichtung, insbesondere aus dem Primärwärmetauscher einem Tränkeautomaten mit nachgeschalteter Entnahmestelle oder direkt einer Entnahmestelle zugeführt. Dabei werden über entsprechende Umwälzeinrichtungen, Umwälzpumpen oder mechanisch rotierende Umwälzflügel od. dgl. die Trägerflüssigkeiten in dem Primärwärmetauscher und Sekundärwärmetauscher permanent bewegt.
Wichtig ist bei der vorliegenden Erfindung, dass das aufgeheizte Nahrungsmittel auf Pasteurisierungstemperatur bspw. einer Temperatur von 75°C bis 85°C, bevorzugt 80°C, aus dem Sekundärwärmetauscher austritt und in den Primärwärmetauscher zum Abkühlen in dessen Abkühlspirale eintritt. Hierdurch wird die Wärme abgegeben, so dass eine Tränketemperatur, insbesondere eine Tränkeaustrittstemperatur des Nahrungsmittels aus dem Primärwärmetauscher von etwa 35°C bis 45°C erreicht wird. Die von der Abkühlspirale abgegebenen Wärme wird zum Vorwärmen bzw. Aufheizen des Primärwärmetauschers und damit auch der Vorheizspirale genützt. Auf diese Weise lässt sich mittels einer Energierückgewinnung gleichzeitig das pasteurisierte Nahrungsmittel auf Tränketemperatur abkühlen. Dies spart erheblich Energie ein, so dass im wesentlichen die Energie zum Betreiben der Umwälzeinrichtungen und zum Erhitzen mittels einer Heizeinrichtung des Sekundärwärmetauschers notwendig ist, um direkt das aus dem Vorratsbehälter gekühlt gelagerte, flüssige Nahrungsmittel zum Pasteurisieren und auf Tränketemperatur einer Entnahmestelle und/oder einem Tränkeautomaten auf abgekühlter Tränketemperatur zur Verfügung zu stellen.
Weiter soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen, dass bspw. dem Primärwärmetauscher zur Temperaturkalibrierung und Regelung eine zusätzliche Heizeinrichtung vorgesehen sein kann. Diese Heizeinrichtung dient auch einem Erhitzen der Trägerflüssigkeit beim erstmaligen Entnehmen, Vorwärmen, bzw. Anwärmen des Primärtauschers auf Betriebstemperatur.
Über entsprechende Temperatursensoren, die dem Vorratsbehälter, dem Primär- und Sekundärwärmetauscher, sowie dem Tränkeautomaten und der Entnahmestelle zugeordnet sein können, lässt sich das Vorwärmen, das Pasteurisieren und das anschliessende Abkühlen auf Tränketemperatur exakt regeln und eine wählbare Tränketemperatur bei einem gewünschten und einstellbaren auszubringenden Nahrungsmittel regeln. Auch in Abhängigkeit der Pasteurisierungs- und/oder Durchströmgeschwindigkeit lässt sich die Betriebstemperatur von Primär- und Sekundärwärmetauscher regeln.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
1 eine schematisch dargestellte Draufsicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Pasteurisieren und Bereitstellen von flüssigen Nahrungsmittel für Tiere;
2 eine schematisch dargestellte Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Pasteurisieren und Bereitstellen von flüssigen Nahrungsmittel für Tiere gemäss 1.
Gemäss 1 weist eine erfindungsgemässe Vorrichtung R₁ zum Pasteurisieren und Bereitstellen von flüssigem Nahrungsmittel für Tiere einen Vorratsbehälter 1 auf, in welchem das flüssige Nahrungsmittel, bzw. Milch bei einer Temperatur von 5°C eingelagert wird. Dem Vorratsbehälter 1 ist eine hier nicht näher dargestellte Kühleinrichtung 2 und eine Umwälzeinrichtung 3 zugeordnet.
Unter ständigem Rühren wird das flüssige Nahrungsmittel, insbesondere Milch, gekühlt und zur weiteren Bereitstellung im Vorratsbehälter 1 gelagert.
Damit das flüssige Nahrungsmittel für Tiere, insbesondere die Milch von Keimen befreit wird, wird dieses über eine Nahrungsmittelleitung 4 einer Einrichtung 5 zum Pasteurisieren und anschliessenden Abkühlen des Nahrungsmittels auf eine Tränketemperatur zugeführt.
Wie es insbesondere in 1 aufgezeigt ist, wird das in der Einrichtung 5 pasteurisierte flüssige Nahrungsmittel anschliessend einem Tränkeautomaten 6 zugeführt, dort ggf. über eine Wasserleitung 7 mit Wasser angereichert und ggf. mit entsprechenden Nahrungsmittelzusätzen angereichert und über eine weitere Nahrungsmittelleitung 4 einer Entnahmestelle 8 bzw. einem Nuckel od. dgl. zugeführt.
Wichtig ist bei der vorliegenden Erfindung, dass die Einrichtung 5 aus einem Primärwärmetauscher 9 und einem Sekundärwärmetauscher 10 gebildet ist. Aus dem Vorratsbehälter 1 wird flüssiges Nahrungsmittel über die Nahrungsmittelleitung 4 mit ggf. dazwischen eingesetzter Förderpumpe 11 an eine in den Primärwärmetauscher 9 eingesetzte Vorheizspirale 12 transportiert. Von dort gelangt das Nahrungsmittel über die Nahrungsmittelleitung 4 über eine Verbindungsleitung 13 in den Sekundärwärmetauscher 10, in welchem eine Pasteurisierungsspirale 14 eingesetzt ist, welche über eine weitere Verbindungsleitung 15 an eine in den Primärwärmetauscher 9 eingesetzte Abkühlspirale 16 anschliesst. Im Anschluss an die Abkühlspirale 16 tritt die Nahrungsmittelleitung 4 aus dem Primärwärmetauscher 9 aus und steht mit dem Tränkeautomaten 6 in Verbindung. Von dort wird über eine weitere Nahrungsmittelleitung 4 das flüssige Nahrungsmittel, ggf. versetzt mit zusätzlichen Nährstoffen, Medikamenten oder Wasser der Entnahmestelle 8 zugeführt.
Ferner ist dem Primärwärmetauscher 9 und dem Sekundärwärmetauscher 10 jeweils eine Heizeinrichtung 17 zugeordnet, wobei die Heizeinrichtung 17 des Primärwärmetauschers 9 lediglich zum erstmaligen Vorheizen und ggf. zur Regelung oder Nachregelung der Vorheiztemperatur eingesetzt wird.
Ferner können, wie es insbesondere in 1 angedeutet ist, dem Vorratsbehälter 1, dem Primärwärmetauscher 9 und Sekundärwärmetauscher 10, sowie auch dem Tränkeautomaten 6 und der Entnahmestelle 8 Temperatursensoren 18 zugeordnet sein, um die jeweiligen Temperaturen des flüssigen Nahrungsmittels bzw. Betriebszustände des Primärwärmetauschers 9 und Sekundärwärmetauschers 10 zu bestimmen und zu regeln.
Damit eine Umwälzung in dem Primärwärmetauscher 9 und Sekundärwärmetauscher 10 optimiert ist, können unterschiedliche Umwälzeinrichtungen, wie sie in den 1 und 2 angedeutet sind, eingesetzt sein.
Vorzugsweise erfolgt eine Umwälzung der Trägerflüssigkeit im Primärwärmetauscher 9 und/oder Sekundärwärmetauscher 10 im Gegenstromverfahren zu dem in der Nahrungsmittelleitung 4 transportierten, flüssigem Nahrungsmittel.
Ferner können dem Primärwärmetauscher 9, wie hier angedeutet, zusätzlich ein Einlass 19 und ein Auslass 20 vorgesehen sein, die bevorzugt an unterschiedlichen Orten im Primärwärmetauscher 9 angeordnet sind. Über den Einlass 19 lässt sich bspw. temperiertes Wasser bzw. Trägerflüssigkeit dem Primärwärmetauscher 9 zuführen, welche entsprechend über den Auslass 20 abgeführt wird.
Zwischen Einlass 19 und Auslass 20 können entsprechende, hier nicht näher dargestellte Ventile sowie Erhitzer oder Kühlgeräte anschliessen, um die Trägerflüssigkeit im Primärwärmetauscher 9 zusätzlich zu kühlen oder zu erhitzen.
Eine zusätzliche Kühlung kann dann bspw. erforderlich sein, wenn die Temperatur des Nahrungsmittels im Vorratsbehälter 1 höher ist als bspw. 5° bis 8°, so dass eine zusätzliche Kühlung um die Austrittstemperatur konstandzuhalten oder zu regeln, erforderlich sein kann.
Gleichzeitig kann auch daran gedacht sein, dass ein Vorheizen bzw. Vortemperieren des Primärwärmetauscher 9 über den Einlass 19 und Auslass 20 durch Zuführen von erhitzter bzw. erwärmter Flüssigkeit erfolgen kann. Dies soll ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen. Dabei können entsprechende hier nicht näher dargestellte Umwälzeinrichtungen, Heiz- oder Kühleinrichtungen an den Einlass 19 bzw. Auslass 20 anschliessen, die mit einer hier nicht dargestellten oder aufgezeigten Steuerung in Verbindung stehen.
Im Ausführungsbeispiel gemäss 2 ist eine Vorrichtung R₂ beschrieben, die in etwa der Vorrichtung gemäss 1 entspricht.
Unterschiedlich ist lediglich, dass die Nahrungsmittelleitung 4 nach Austritt aus dem Primärwärmetauscher 9 unmittelbar an eine Entnahmestelle 8 anschliesst, und das flüssige Nahrungsmittel oder die Milch mit einer Tränketemperatur von etwa 40°C dem Tier direkt bereit gestellt werden kann.
Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
Bei der vorliegende Erfindung wird das flüssige Nahrungsmittel, vorzugsweise Milch, in dem Vorratsbehälter 1 gekühlt bei etwa 5°C bevorratet und permanent oder in Intervallen mittels der Umwälzeinrichtung 3 umgewälzt, so dass sich keine Ablagerungen bilden und ein homogenes Gemisch an flüssigen Nahrungsmitteln oder Milch erhalten bleibt.
Damit das flüssige Nahrungsmittel pasteurisiert werden kann, wird dieses lediglich zur Vorwärmung durch einen Primärwärmetauscher 9, insbesondere durch dessen Vorheizspirale 12 geführt und gelangt von dort aus direkt in den Sekundärwärmetauscher 10 zur Erhitzung auf eine Pasteurisierungstemperatur von ca. 75°C bis 85°C, vorzugsweise 80°C. In diesem Sekundärwärmetauscher 10 wird das flüssige Nahrungsmittel pasteurisiert, so dass die wesentlichen Keime im Nahrungsmittel hierdurch abgetötet werden.
Das sehr heisse, flüssige Nahrungsmittel wird dann vom Sekundärwärmetauscher 10, insbesondere bei Austritt aus dessen Pasteurisierungsspirale 14 wieder dem Primärwärmetauscher 9, insbesondere in dessen Abkühlspirale 16 zugeführt und gelangt von dort direkt zur Entnahmestelle 8, wie es in 2 dargestellt ist, oder zu einem Tränkeautomaten 6, siehe 1, und danach, ggf. unter Beimischung weiterer Lebensmittel, zur Entnahmestelle 8.
Wichtig ist, dass bei Austritt des flüssigen Nahrungsmittels aus der Pasteurisierungsspirale 14 und durch Eintritt in den Primärwärmetauscher 9 das flüssige Nahrungsmittel dort auf eine Tränketemperatur von etwa 35°C bis 45°C, vorzugsweise 40°C abgekühlt wird. Da gleichzeitig im Primärwärmetauscher 9 über die zusätzlich eingesetzte Vorheizspirale 12 das 5°C kalte Nahrungsmittel durchgeleitet wird, findet ein Wärmeaustausch zwischen der Abkühlspirale 16 und der Vorheizspirale 12 bei ständiger Umwälzung der Trägerflüssigkeit im Primärwärmetauscher 9 statt.
Es erfolgt hiermit eine Wärmerückgewinnung durch das Abkühlen des Nahrungsmittels bzw. durch Abgabe von Wärme des pasteurisierten Nahrungsmittels über die Abkühlspirale 16 in dem Primärwärmetauscher 9. Diese Abwärme wird dazu benutzt, das kalte, gekühlte, flüssige Nahrungsmittel aus dem Vorratsbehälter 1 über die Vorheizspirale 12 im Primärwärmetauscher 9 auf eine Vorwärmtemperatur von etwa 35°C bis 45°C, vorzugsweise 40°C zu erhitzen. Hierdurch wird durch die Energierückgewinnung ohne zusätzliches Zuführen von Energie ein Abkühlen des pasteurisierten Nahrungsmittels und ein gleichzeitiges Aufwärmen bzw. Vorwärmen des zu pasteurisierenden Nahrungsmittels gewährleistet. Hierdurch muss lediglich im wesentlichen Energie zum Pasteurisieren für die Heizeinrichtung 17 dem Sekundärwärmetauscher 10 zugeführt werden.

Claims

Vorrichtung zum Bereitstellen von flüssigem Nahrungsmittel für Tiere aus einem Vorratsbehälter (1) an einen Tränkeautomaten (6) oder an eine Entnahmestelle (8), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Tränkeautomaten (6) der der Entnahmestelle (8) eine Einrichtung (5) zum Erhitzen und anschliessenden Kühlen des flüssigen Nahrungsmittels vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (5) aus einem Primär- und Sekundärwärmetauscher (9, 10) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Nahrungsmittel aus dem Vorratsbehälter (1) im Primärwärmetauscher (9) auf eine Vorwärmtemperatur und im Sekundärwärmetauscher (10) auf eine Pasteurisierungstemperatur erwärmbar ist, wobei zum anschliessenden Abkühlen dieses durch den Primärwärmetauscher (9) zum gleichzeitigen Erwärmen dessen Trägerflüssigkeit strömt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erhitzen auf Pasteurisierungstemperatur und dem anschliessenden Abkühlen im Primärwärmetauscher (10) das flüssige Nahrungsmittel über eine Nahrungsmittelleitung (4) dem Tränkeautomat (6) und/oder der Entnahmestelle (8) zuführbar ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Primärwärmetauscher (9) eine Vorheizspirale (12) eingesetzt ist, welche über die Nahrungsmittelleitung (4) mit dem Vorratsbehälter (1) einends verbunden ist und andernends über eine Verbindungsleitung (13) in den Sekundärwärmetauscher (10) einmündet.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (13) an eine Pasteurisierungsspirale (14) anschliesst, die aus dem Sekundärwärmetauscher (10) über eine weitere Verbindungsleitung (15) in den Primärwärmetauscher (9) geführt ist und dort an eine Abkühlspirale (16) anschliesst, an welche der Tränkeautomat (6) und/oder die Entnahmestelle (8) über eine weitere Nahrungsmittelleitung (4) anschliesst.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Primär- und ggf. dem Sekundärwärmetauscher (9, 10) jeweils eine Heizeinrichtung (17) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Primär- und dem Sekundärwärmetauscher (9, 10) jeweils zumindest eine Umwälzeinrichtung (3) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Vorratsbehälter (1), zumindest dem Primär- und dem Sekundärwärmetauscher (9, 10) und dem Tränkeautomaten (6) und/oder der Entnahmestelle (8) Temperatursensoren (18) zugeordnet sind, die die jeweilige Temperatur des flüssigen Nahrungsmittels und/oder der Trägerflüssigkeit im Primär- und/oder Sekundärwärmetauscher (9, 10) ermitteln und über eine Steuerung regeln.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige, gekühlte Nahrungsmittel aus dem Vorratsbehälter (1) bei einer Temperatur von etwa 5°C bis 8°C im Primärwärmetauscher (9), insbesondere in der Vorheizspirale (12) auf eine Temperatur von etwa 35°C bis 45°C, insbesondere 40°C erwärmbar ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige, vorgewärmte Nahrungsmittel aus der Vorheizspirale (12) des Primärwärmetauschers (9) in die Pasteurisierungsspirale (14) des Sekundärwärmetauschers (10) gelangt und im Sekundärwärmetauscher (10) auf eine Pasteurisierungstemperatur von etwa 75°C bis 85°C, insbesondere 80°C erwärmbar ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige, pasteurisierte Nahrungsmittel aus dem Sekundärwärmetauscher (10) in die Abkühlspirale (16) des Primärwärmetauschers (9) gelangt und durch Abgabe von Wärme auf eine Tränketemperatur von etwa 35°C bis 45°C, insbesondere 40°C abkühlbar ist, wobei durch die abgegebene Wärme der Sekundärwärmetauscher (10) auf eine Vorwärmtemperatur für die Vorheizspirale (12) von etwa 35°C bis 45°C, insbesondere 40°C erwärmbar ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Primärwärmetauscher (9) und/oder dem Sekundärwärmetauscher (10) zumindest ein Einlass (19) und ein Auslass (20) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Einlass (19) und Auslass (20) entfernt voneinander jeweils im Primärwärmetauscher (9) oder jeweils im Sekundärwärmetauscher (10) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14 dadurch gekennzeichnet, dass über den Einlass (19) oder Auslass (20) regelbare und steuerbare, gekühlte oder erwärmte Trägerflüssigkeit, insbesondere Wasser dem Primärwärmetauscher (9) und/oder Sekundärwärmetauscher (10) zur zusätzlichen Regelung des Kühl- oder Vorwärmprozesses zuführbar ist.