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Verfahren zum Herstellen einer für die Flüssigfütterung
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geeigneten Aufschwemmung aus Silage und Flüssigkeit und Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
einer für die Flüssigfütterung geeigneten Aufschwemmung aus Silage und Flüssigkeit,
bei dem die Silage im Bereich des Silos in der Flüssigkeit aufgeschwemmt wird.
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Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens unter Untenentnahme von für die Herstellung von Flüssigfutter bestimmter
Silage aus einem Hochsilo, mit einem unterhalb des Silos vorgesehenen Entnahmeraum,
der von einer Obenentnahmevorrichtung über einen durch die Silage führenden Schacht
beschickbar ist und von dem eine Austragsvorrichtung nach außen fördert.
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Bisher ist es üblich, für die Herstellung einer für die Flüssigfütterung
geeigneten Aufschwemmung in der gewünschten Konzentration die Silage mechanisch
vom Silostock abzutragen, allenfalls in einem Behälter zwischenzulagern, für sich
zu wiegen und dann in einem Mischbehälter mit Umwälzeinrichtung oder Rührwerk mit
Wasser, dessen Menge ebenfalls vorbestimmt wird, zu einer Aufschwemmung aufzubereiten,
die über Förderleitungen den einzelnen Fütterungsplätzen zugeführt wird. Man kann
der Aufschwemmung noch andere Zutaten, z. B. Kraftfutter oder Mineralien, zusetzen.
Auch diese Zutaten werden vor der Einbringung in den Mischbehälter gewogen
bzw.
gemessen. Nach einer anderen Ausführung wird der gesamte, entsprechend groß dimensionierte
Mischbehälter auf eine Wiegevorrichtung gestellt und so die Masse der nacheinander
eingebrachten Zutaten bestimmt.
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Bei Silos mit Untenentnahme hat man schon statt einer Untenentnahmefräse
Spritzdüsen vorgesehen, mit denen unter hohem Druck stehende Flüssigkeit im scharfen
Strahl auf die Silage gespritzt wird, so daß die unteren Silageschichten vom Stock
abgelöst und über eine Leitung aus dem Silo ausgeschwemmt werden. Dieser Vorschlag
hat sich in der Praxis nicht bewährt, weil die Austragsrate von zu vielen nicht
erfaßbaren Faktoren abhängt, so daß die Silagekonzentration in der erhaltenen Aufschwemmung
unkontrollierbar variiert. Faktoren, die die Austragsrate und damit die Konzentration
beeinflussen, sind die Zusammensetzung und der Zusammenhalt des Silagestockes in
sich, die Verdichtung, der Flüssigkeitsgehalt, die Stückgröße und die Festigkeit
der Silage. Bei gröberer Silage kann das Verfahren überhaupt nicht eingesetzt werden,
weil sich die Gefahr eines Verstopfens der verwendeten Leitungen ergibt. Der Silagestock
wird durch das Aufspritzen der Flüssigkeit durchnäßt, was, gemeinsam mit dem möglichen
Luftzutritt zu Qualitätsverschlechterungen führt.
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Bei anderen Silos mit Untenentnahme werden als Austragsvorrichtungen
Förderbänder oder andere mechanische Förderer verwendet. Obenentnahmefräsen und
Entnahmefräsen, die von der Seite her den Silostock abtragen und vorwiegend bei
Fahrsilos eingesetzt werden, sind betriebssicherer und leichter zu warten als ebenfalls
bei Hochsilos bekannte Untenentnahmefräsen. Bei Hochsilos mit Obenentnahmefräse
und Abwurfschacht durch den Silostock wird dieser Schacht meist beim Aufbau des
Silostockes durch eine mit der Entnahmefräse kombinierte Verdichtervorrichtung und
eine mit dieser mitgezogene gleitende Schalung gebildet. Es sind auch Einsätze
aus
gelochten Rohren oder aus Gitterrohren zur Freihaltung dieses Schachtes bekannt.
Nachteilig bei der beschriebenen Art der Untenentnahme und auch bei der seitlichen
Entnahme ist, daß ein entsprechender geschlossener Silo zwar nach oben hin abgeschlossen
werden kann, über die untere Öffnung und den Schacht aber ein Abströmen der gegenüber
der Luft schwereren Gärgase stattfindet, also Luft in den freien Siloraum gelangen
kann und dadurch die Qualität der Silage beeinträchtigt wird.
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Der prinzipielle Nachteil des bisher bekannten beschriebenen Verfahrens,
bei dem die Silage zunächst abgetragen und dann vermischt wird, besteht darin, daß
man schon lange vor dem jeweiligen Fütterungsvorgang große Mengen an Silage abtragen
und zwischenlagern muß, wobei sich Qualitätsverluste einstellen. Ferner erhöht sich
der Anlagenaufwand und der Zeitaufwand für Mischung und Abgabe des Futters.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, bei dem mit
geringem Anlagen- und Zeitaufwand die Einhaltung vorgesehener Silagekonzentrationen
in der Aufschwemmung ermöglicht und die Einhaltung einer gleichmäßigen Futterqualität
gewährleistet wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung
einer zur Durchführung des Verfahrens bei einem Hochsilo mit Untenentnahme geeigneten
Vorrichtung.
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Der wesentliche Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
daß die Silage vom Silostock z. B. mittels einer Fräse mechanisch abgetragen, mit
Flüssigkeit gemischt und die gebildete Aufschwemmung unter weiterer Zugabe von Silage
in einem Kreislauf geführt wird, bis eine vorgegebene Konzentration der Silage in
der Aufschwemmung erhalten ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet nach dem Prinzip
der
Anreicherung der Flüssigkeit mit Silage bis zum Erreichen der gewünschten Konzentration,
wobei für den Kreislauf, in dem die Aufschwemmung bis zum Erreichen dieser Konzentration
geführt wird, die vorhandenen Verbindungsleitungen eingesetzt werden können. In
den Leitungen vorhandene, z. B. von einer vorigen Fütterung stammende Aufschwemmungsreste
werden mit vermischt. Die Silage wird dadurch, daß sie im Kreislauf geführt wird,
soweit aufbereitet, daß Verstopfungen der zu den Futterstellen führenden Leitungen
mit großer Wahrscheinlichkeit auszuschließen sind. Eine Umwälzpumpe, die dazu verwendet
wird, die Aufschwemmung im Kreislauf zu führen, kann auch zur Förderung des aufbereiteten
Flüssigfutters zu den einzelnen Futter plätzen eingesetzt werden. Das Volumen der
Leitungen wird als zusätzlicher Mischraum eingesetzt. Die Zugabe der Silage zu der
im Kreis geführten Aufschwemmung kann entweder in einer eigenen Mischkammer oder
auch besonders bei Unten- oder Seitenentnahmefräsen auch im Abtragungsbereich der
Fräse selbst erfolgen, so daß im letzteren Fall die Fräse eine Vormischung von Aufschwemmung
und abgetragener Silage durchführt.
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Nach einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden
eine im Silobereich vorhandene Mischkammer, diese Mischkammer mit einem Mischbehälter
und mit einem Entnahmebereich für die Silage verbindende Leitungen und ein Teil
des Mischbehälters vor dem Mischvorgang mit Flüssigkeit gefüllt, das Gewicht der
im Mischbehälter befindlichen Flüssigkeit wird erfaßt und dann wird die Flüssigkeit
mittels einer Pumpe über die Mischkammer unter Zufuhr von vom Silostock abgetragener
Silage zu dieser Mischkammer umgewälzt, bis das Gewicht der im Mischbehälter enthaltenen
Aufschwemmung und damit die Konzentration einen vorgewählten Wert erreicht. Die
Gewichtszunahme des Inhaltes des Mischbehälters gegenüber dem Gewicht der ursprünglich
eingebrachten Flüssigkeitsmenge entspricht der zugesetzten Silage. Für eine exakte
Bestimmung des Gewichtes kann man
zusätzlich das Leitungs- und Mischkammervolumen
erfassen und aus diesem Volumen einen Korrekturwert bei der Bestimmung des angestrebten
Endgewichtes der im Mischbehälter enthaltenen Aufschwemmung ermitteln. Ob dieser
Korrektur wert tatsächlich benötigt wird, hängt von der jeweiligen Betriebsart ab.
Bei Verwendung eines Anmischcomputers läßt sich jedenfalls ein entsprechender Korrekturwert
leicht einspeichern. Werden zwischen zwei Mischvorgängen im Mischbehälter, also
etwa zwischen zwei Fütterungen in einem Stall, die gebildeten Aufschwemmungen in
den Leitungen belassen, dann haben diese Aufschwemmungen Konzentrationen, die dem
gewünschten Wert entsprechen. Am Ende des Mischvorganges einer neuen Charge ist
wieder die gleiche Menge an Aufschwemmung in gleicher Konzentration in den Leitungen
enthalten, wo sie auf die nächste Charge bzw. Futterabgabe wartet. Müssen die Leitungen
gespült werden, ist bei der Korrektur das Volumen der Leitungen und sonstigen nur
von Flüssigkeit gefüllten Teile bei Mischbeginn zu berücksichtigen, die dann am
Ende der Mischung Aufschwemmungen in der gewünschten Konzentration enthalten. Für
die gesamte Steuerung wird ein erweiterter Anmischcomputer oder eine andere mit
einem Mikroprozessor arbeitende Steuereinheit verwendet, die auch das Ein- und Ausschalten
der Fräse und gegebenenfalls nach einem Zeitprogramm in einer vorgegebenen gespeicherten
Programmfolge vor den Fütterungszeiten, die Futteraufbereitung sowie bei der Fütterung
die Flüssigfutterabgabe regelt.
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Eine zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene, bei Hochsilos mit
Untenentnahme und Obenentnahmefräse einsetzbare Vorrichtung der eingangs genannten
Art ist dadurch gekennzeichnet, daß der Entnahmeraum eine zylkonartige Mischkammer
bildet, die über Zufuhrleitungen mit unter Druck stehender Flüssigkeit beschickbar
ist und an die eine Förderleitung für die aus Silage und Flüssigkeit gebildete Aufschwemmung
anschließt, wobei Förderleitung und Zufuhrleitung
miteinander
über eine Umwälz- oder Förderpumpe verbindbar sind, so daß die sich bildende Aufschwemmung
in die Mischkammer zurückgeführt werden kann.
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Zyklonartige Mischkammern werden bisher lediglich bei Transport- und
Lagerbehältern für trockenes, pulver- oder granulatförmiges Gut als unten an die
trichterförmigen Behälter anschließende Austragshilfen verwendet, mit denen der
durch sein Eigengewicht nachrutschende Behälterinhalt unter Luftzugabe in ein transportfahiges
Gemisch umgewandelt und über Leitungen gefördert wird. Der Einsatz einer entsprechenden
zyklonartigen Mischkammer bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bringt wesentliche
Vorteile mit sich. Es wird im Zyklon eine innige Durchmischung von Flüssigkeit und
Silage ermöglicht.
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Nach einer Weiterbildung schließt die Förderleitung im Bodenbereich
der zyklonartigen Mischkammer über einen Auslaßsiphon an, wobei in den Siphon vorzugsweise
ein an der Zufuhrleitung liegender Spülauslaß in Auslaßrichtung des Siphons mündet.
Dadurch kann der Siloinnenraum praktisch hermetisch gegenüber der Außenluft abgeschlossen
und das Abströmen von Gärgasen bzw. der übermäßige Luftzutritt zur Silage verhindert
werden. Über die Spüleinrichtung kann man allfällige Verstopfungen des Siphons beheben
bzw. am Ende eines Mischvorganges den Siphon säubern.
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Für die zyklonartige Mischkammer kann ein Überfüllungsschutz, insbesondere
ein von einem Schwimmer gesteuerter Schalter für die Fräse und/oder in den Zufuhrleitungen
liegende Absperrorgange vorgesehen sein, damit verhindert wird, daß bei einer Verstopfung
des Siphons oder bei einer sonstigen Überfüllung des Zyklons Flüssigkeit in den
Silagestock hochgedrückt wird.
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Es kann auch außerhalb des Silos ein Mischbehälter zur Herstellung
einer
für die Flüssigfütterung geeigneten Aufschwemmung vorgesehen sein, der die Umwälzpumpe
enthält bzw.
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mit dieser verbunden ist, wobei die Umwälzpumpe in die Zufuhrleitungen
fördert und die Förderleitung im Mischbehälter mündet. Mittels der Umwälzpumpe kann
der für die Aufbereitung der Silage im Zyklon erforderlicher Flüssigkeitsdruck erzeugt
werden. Ferner dient sie zur Zufuhr des aufbereiteten Futters zu den Abgabestellen.
Es wurde schon erwähnt, daß der Mischbehälter mit einer Wiegevorrichtung zur Gewichtsbestimmung
des Behälterinhaltes versehen sein kann.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht.
Es zeigt Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Teilschnitt durch
den Mischbehälter, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1, wobei nur der Siloboden dargestellt
wurde, Fig. 3 als Detail den unteren Silobereich mit dem Zyklon im Schnitt und fig.
4 eine Draufsicht auf den Zyklon nach Fig. 3.
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Es ist ein Hochsilo 1 vorgesehen, durch dessen für die Aufnahme der
Silage bestimmten Innenraum 2 ein mit einer Gleitschaltung gebildeter, oder durch
perforierte Rohre od. dgl.
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bestimmter Schacht 3 nach oben zum oberen Rand des Silagestockes führt.
Dort ist eine bekannte und daher nicht dargestellte Obenentnahmefräser vorgesehen,
die bei ihrem Betrieb die abgetragene Silage in den Schacht 3 fördert. Unten schließt
an den Schacht 3 ein durch den Boden 4 des Silos führender Auslaßstutzen 5 an, der
den Einlaß eines zyklonartigen Mischbehälters 6 bildet. Der zyklonartige Mischbehälter
6 hat die Grundform eines sich nach unten verjüngen den Trichters, an den im oberen
Bereich eine Ringkammer 7 anschließt, deren Boden 8 mit Durchtrittsöffnungen 9 versehen
ist. Unten geht der Behälter 6 in ein einen Siphon
bildendes Auslaßknie
10 über, dessen Ende ansteigt und an das eine Förderleitung 11 angeschlossen ist.
Die Ringkammer 7 ist mit einem Einlaß 12 versehen, an den eine Flüssigkeitsleitung
13 anschließt. Eine weitere Flüssigkeitsleitung 14 führt zu einem Einlaß 15, der
auf die Leitung 11 zu gerichtet in dem den Siphon bildenden Knie 10 mündet. In den
Leitungen 13, 14 sind Absperrorgange 16, 17 vorgesehen. Die Leitungen 13, 14 vereinigen
sich zu einer Leitung 18, die zur Druckseite einer Umwälzpumpe 19 führt, die ihrerseits
in einem Mischbehälter 20 angeordnet und von einem Motor 21 antreibbar ist. Auch
die Förderleitung 11 mündet im Mischbehälter 20.
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Der Zyklon 6 und die Leitungen 11, 13, 14 sind in einem Querschacht
22 des Silobodens angebracht und gegen den Siloinnenraum durch Planken od. dgl.
23 abgedeckt.
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Der Behälter 20 ist auf einer Wiegevorrichtung 24 abgestützt, deren
Ausgangssignale einer vorzugsweise mit einem Mikroprozessor ausgeführten Steuerungsanlage
25 zugeführt werden.
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Im Stutzen 5 kann noch ein Schwimmer 26 vorgesehen sein, der bei der
Uberfüllung des Zyklons 6 einen Schalter 27 betätigt, der die Obenentnahmefräse
und/oder in noch zu beschreibender Weise die Absperrorgane 16, 17 steuert.
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Beim Betrieb wird zunächst die Flüssigkeit in den Mischbehälter 20
eingebracht, deren Menge über die Wiegevorrichtung 24 bestimmt wird. Dann werden
die Pumpe 19 und die Fräse eingeschaltet, so daß die Fräse der zyklonartigen Mischkammer
6 Silage zuführt, die bei geöffneten Absperrorganen 16, 17 mit der von der Pumpe
19 geförderten Flüssigkeit in der Mischkammer 6 zu einer Aufschwemmung aufbereitet
wird.
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Die über den Einlaß 12 zugeführte Flüssigkeit wird in der Ringkammer
7 und über die Öffnungen 9 verteilt und vollführt
im zyklonartigen
Behälter 6 eine kreisende Bewegung, wodurch es zu einer innigen Durchmischung mit
der über den Schacht 3 zugeführten Silage kommt. Die über den Auslaß 15 in den Siphon
10 eingespritzte Flüssigkeit unterstützt die Rückförderung der erzeugten Aufschwemmung
über die Leitung 11 in den Mischbehälter 20. Die Gewichtszunahme des Behälterinhaltes
wird über die Wiegevorrichtung 24 erfaßt. Bei einem Verstopfen des Siphons 10 kommt
es zu keiner Gewichtszunahme. Es kann dann über die Steuereinrichtung 25 die Fräse
abgeschaltet und gegebenenfalls auch das Absperrorgan 16 geschlossen werden, so
daß die über die Leitung 14 zugeführte Flüssigkeit den Siphon 10 freispült. Die
Absperrorgane 16, 17 werden auch geschlossen, wenn der vom Schwimmer 26 betätigte
Schalter 27 anspricht. Der Betrieb wird fortgesetzt, wenn die Gewichtszunahme am
Behälter 20 anzeigt, daß der Siphon 10 wieder frei ist bzw. der Schwimmer 26 den
Schalter 27 wieder freigegeben hat.
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Sobald ein vorbestimmtes Gesamtgewicht bzw. eine vorbestimmte Gewichtszunahme
des Inhaltes des Mischbehälters 20 gegenüber dem durch die Flüssigkeitsfüllung gegebenen
Ausgangsgewicht vorhanden ist, was einem vorbestimmten Verhältnis von Flüssigkeit
und Silage entspricht, werden über die Steuereinrichtung 25 die Fräse abgeschaltet
und, vorzugsweise gegenüber diesem Zeitpunkt verzögert, die Absperrorgane 16, 17
geschlossen. Zu einem gegebenen Zeitpunkt vor oder während des beschriebenen Aufschwemmvorganges
kann man dem Mischbehälter 20 weitere Futterzusätze, z. B. Soja oder Getreide zuführen.
Nach dem Mischvorgang kann man das erhaltene Flüssigfutter mittels der Pumpe 19
einer gegebenenfalls von der Leitung 18 abzweigenden, zu einem Stall und den einzelnen
Freßplätzen führenden Förderleitung zuführen. Im Bedarfsfall ist auch eine Betriebsart
"Spülen" vorgesehen, bei der die Leitungen 13, 14 mit reinem Spülwasser beschickt
und so der Zyklon 6 und die Leitung 11 gereinigt werden.
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Bei der Bestimmung des Mischungsverhältnisses können in die Steuereinrichtung
25 Korrekturfaktoren eingegeben werden, die das Volumen der Leitungen 11, 13, 14
und der zyklonartigen Mischkammer 6 berücksichtigen. Man kann auch weitere Korrekturfaktoren
eingeben, die beispielsweise den Trockensubstanzgehalt der Silage berücksichtigen,
so daß bei trockenerer Silage zur Aufbereitung der gleichen Futtermenge mit einer
größeren Flüssigkeits-Ausgangsmenge gearbeitet wird, als bei feuchterer Silage.