DE20305754U1 - Vorrichtung zum Bereitstellen von flüssigem Nahrungsmittel für Tiere - Google Patents
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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 gemäss1 . - Gemäss
1 weist eine erfindungsgemässe Vorrichtung R1 zum Pasteurisieren und Bereitstellen von flüssigem Nahrungsmittel für Tiere einen Vorratsbehälter1 auf, in welchem das flüssige Nahrungsmittel, bzw. Milch bei einer Temperatur von 5°C eingelagert wird. Dem Vorratsbehälter1 ist eine hier nicht näher dargestellte Kühleinrichtung2 und eine Umwälzeinrichtung3 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 Einrichtung5 zum Pasteurisieren und anschliessenden Abkühlen des Nahrungsmittels auf eine Tränketemperatur zugeführt. - Wie es insbesondere in
1 aufgezeigt ist, wird das in der Einrichtung5 pasteurisierte flüssige Nahrungsmittel anschliessend einem Tränkeautomaten6 zugeführt, dort ggf. über eine Wasserleitung7 mit Wasser angereichert und ggf. mit entsprechenden Nahrungsmittelzusätzen angereichert und über eine weitere Nahrungsmittelleitung4 einer Entnahmestelle8 bzw. einem Nuckel od. dgl. zugeführt. - Wichtig ist bei der vorliegenden Erfindung, dass die Einrichtung
5 aus einem Primärwärmetauscher9 und einem Sekundärwärmetauscher10 gebildet ist. Aus dem Vorratsbehälter1 wird flüssiges Nahrungsmittel über die Nahrungsmittelleitung4 mit ggf. dazwischen eingesetzter Förderpumpe11 an eine in den Primärwärmetauscher9 eingesetzte Vorheizspirale12 transportiert. Von dort gelangt das Nahrungsmittel über die Nahrungsmittelleitung4 über eine Verbindungsleitung13 in den Sekundärwärmetauscher10 , in welchem eine Pasteurisierungsspirale14 eingesetzt ist, welche über eine weitere Verbindungsleitung15 an eine in den Primärwärmetauscher9 eingesetzte Abkühlspirale16 anschliesst. Im Anschluss an die Abkühlspirale16 tritt die Nahrungsmittelleitung4 aus dem Primärwärmetauscher9 aus und steht mit dem Tränkeautomaten6 in Verbindung. Von dort wird über eine weitere Nahrungsmittelleitung4 das flüssige Nahrungsmittel, ggf. versetzt mit zusätzlichen Nährstoffen, Medikamenten oder Wasser der Entnahmestelle8 zugeführt. - Ferner ist dem Primärwärmetauscher
9 und dem Sekundärwärmetauscher10 jeweils eine Heizeinrichtung17 zugeordnet, wobei die Heizeinrichtung17 des Primärwärmetauschers9 lediglich zum erstmaligen Vorheizen und ggf. zur Regelung oder Nachregelung der Vorheiztemperatur eingesetzt wird. - Ferner können, wie es insbesondere in
1 angedeutet ist, dem Vorratsbehälter1 , dem Primärwärmetauscher9 und Sekundärwärmetauscher10 , sowie auch dem Tränkeautomaten6 und der Entnahmestelle8 Temperatursensoren18 zugeordnet sein, um die jeweiligen Temperaturen des flüssigen Nahrungsmittels bzw. Betriebszustände des Primärwärmetauschers9 und Sekundärwärmetauschers10 zu bestimmen und zu regeln. - Damit eine Umwälzung in dem Primärwärmetauscher
9 und Sekundärwärmetauscher10 optimiert ist, können unterschiedliche Umwälzeinrichtungen, wie sie in den1 und2 angedeutet sind, eingesetzt sein. - Vorzugsweise erfolgt eine Umwälzung der Trägerflüssigkeit im Primärwärmetauscher
9 und/oder Sekundärwärmetauscher10 im Gegenstromverfahren zu dem in der Nahrungsmittelleitung4 transportierten, flüssigem Nahrungsmittel. - Ferner können dem Primärwärmetauscher
9 , wie hier angedeutet, zusätzlich ein Einlass19 und ein Auslass20 vorgesehen sein, die bevorzugt an unterschiedlichen Orten im Primärwärmetauscher9 angeordnet sind. Über den Einlass19 lässt sich bspw. temperiertes Wasser bzw. Trägerflüssigkeit dem Primärwärmetauscher9 zuführen, welche entsprechend über den Auslass20 abgeführt wird. - Zwischen Einlass
19 und Auslass20 können entsprechende, hier nicht näher dargestellte Ventile sowie Erhitzer oder Kühlgeräte anschliessen, um die Trägerflüssigkeit im Primärwärmetauscher9 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 Einlass19 und Auslass20 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 Einlass19 bzw. Auslass20 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 gemäss1 entspricht. - Unterschiedlich ist lediglich, dass die Nahrungsmittelleitung
4 nach Austritt aus dem Primärwärmetauscher9 unmittelbar an eine Entnahmestelle8 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 Umwälzeinrichtung3 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 Vorheizspirale12 geführt und gelangt von dort aus direkt in den Sekundärwärmetauscher10 zur Erhitzung auf eine Pasteurisierungstemperatur von ca. 75°C bis 85°C, vorzugsweise 80°C. In diesem Sekundärwärmetauscher10 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 Pasteurisierungsspirale14 wieder dem Primärwärmetauscher9 , insbesondere in dessen Abkühlspirale16 zugeführt und gelangt von dort direkt zur Entnahmestelle8 , wie es in2 dargestellt ist, oder zu einem Tränkeautomaten6 , siehe1 , und danach, ggf. unter Beimischung weiterer Lebensmittel, zur Entnahmestelle8 . - Wichtig ist, dass bei Austritt des flüssigen Nahrungsmittels aus der Pasteurisierungsspirale
14 und durch Eintritt in den Primärwärmetauscher9 das flüssige Nahrungsmittel dort auf eine Tränketemperatur von etwa 35°C bis 45°C, vorzugsweise 40°C abgekühlt wird. Da gleichzeitig im Primärwärmetauscher9 über die zusätzlich eingesetzte Vorheizspirale12 das 5°C kalte Nahrungsmittel durchgeleitet wird, findet ein Wärmeaustausch zwischen der Abkühlspirale16 und der Vorheizspirale12 bei ständiger Umwälzung der Trägerflüssigkeit im Primärwärmetauscher9 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 Primärwärmetauscher9 . Diese Abwärme wird dazu benutzt, das kalte, gekühlte, flüssige Nahrungsmittel aus dem Vorratsbehälter1 über die Vorheizspirale12 im Primärwärmetauscher9 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 Heizeinrichtung17 dem Sekundärwärmetauscher10 zugeführt werden.
Claims (15)
- 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.
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