SE502006C2 - Foderautomat - Google Patents

Description

502 006 2 Apparaten har följande nackdelar: l. Meningen är att den till röret tillförda värmen ska torka upp röret, men eftersom röret endast har en öppning till den yttre luften i nedre ändan fördröjs en upptorkning p.g.a. att den i röret uppvärmda luften strävar att stiga. Det är sålunda uppenbart att det samlas fukt i rörets övre del och att fukten kommer att få en temperatur på nära 37 grader p.g.a. det uppvärmda röret.

Effekten av detta kan bli bakterietillväxt. Vid magnetventilen kan det dessutom i vissa fall bildas en droppe vätska när ventilen stängs. Denna droppe kommer ytterligare öka risken för bakterie- tillväxt. 2. Dessutom kan det uppstå problem vid den elektriska tempera- turregleringen av värmeelementet, varvid temperaturen för vätskan som strömmar genom röret kommer att variera. Temperaturregleringen sker med en termistor som styr ett värmeelement. När ventilen öppnar och vätskan börjar rinna kyls metallen i rörets inre ned.

Detta avkänns inte av termistorn förrän efter ett antal sekunder p.g.a. långsam värmespridning i metallen. När till slut termistorn kopplar in värmeelementet tar det ytterligare tid innan värmen når in till rörets inre. Systemet har alltså en lång tidskonstant.

Härvid omöjliggörs en konstant reglering av temperaturen på vätsk- an. (I värsta fall kan systemet råka in i en oscillation beroende på när i tiden djuret aktiverar och deaktiverar ventilen.) För att djuren så tidigt som möjligt ska lära sig att gå till apparaten måste responstiden vara kort, från det att djuret aktiverar apparaten tills det får mat, annars försenas inlärningen. Detta betyder att vätskan måste rinna genom röret snabbt vilket för- svàrar reglerproblemet ytterligare. 3. En ytterligare försvårande faktor är att vätskan genom röret kommer att flöda över en jämn, om än välvd, yta. Det är väl känt att vätska som strömmar genom ett vanligt rör strömmar laminärt, och att vid uppvärmning av en laminärt strömmande vätska en skiktning i temperaturen erhålls med dålig värmeöverföring som följd. 502 006 3 4. Eftersom systemet inte innehåller någon reglering av mängden utmatad vätska blir utmatningshastigheten på vätskan beroende av nivån i vätsketanken. Detta har två nackdelar. Dels att en för djuren optimal vätskemängd inte kan ställas in och dels att regle- ringen av värmetillförseln försvåras. Detta eftersom röret måste hålla en något högre temperatur än den slutliga vätskan och denna övertemperatur är beroende av flödeshastigheten på vätskan.

Redogörelse för uppfinningen Syftet med den föreliggande uppfinningen är att åstadkomma en foderautomat som undanröjer de ovan nämnda nackdelarna, och i synnerhet problemet med bakterietillväxten.

Detta syfte uppnås genom en foderautomat enligt patentkrav 1.

Föredragna utföringformer av uppfinningen definieras i de beroende kraven.

Föredragen utföringsform Foderautomaten enligt uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan i samband med den bifogade ritningen, som visar FIG. 1 en föredragen utföringsform av foderautomaten.

Foderautomaten enligt figur l innefattar en tank 1 i vilken en för det aktuella djuret lämplig näringsvätska 21 förvaras. I tanken 1 hålls vätskan 21 kyld m.h.a. ett kylelement ej visat i bild på en ur hygienisk synpunkt säker temperatur, vanligtvis under tio grader Celsius. Tanken l är öppen upptill och via en slang 3 ansluten till ett konstantflödesmatande organ 4, företrädesvis en slangpump med peristaltisk funktion. Slangens 3 inlopp kan med fördel läggas löst i tanken 1 längs tankens ena vägg eller fixeras med en ögla eller liknande i tankens 1 vägg. Tanken 1 monteras något lutande så att all vätska 21 kan sugas upp. Det konstant- flödesmatande organet 4 är styrt med en elektrisk kontrollenhet 37, och utmatningen kan ställas in på en för den aktuella djurty- 502 006 4 pen avpassad vätskemängd per tidsenhet.

Slangens 3 utlopp är så monterat att vätskan som pumpas ur tanken 1 rinner över till ett lutande matarrör 5 genom vilket vätskan rinner vidare till djurets mun. Av vital betydelse för konstruk- tionen är, att övergången mellan slang 3 och matarrör 5 ej är hermetiskt tät. Slangen 3 kan med fördel sluta ett visst avstånd ovanför matarröret 5 så att slangen 3 och matarrör inte har någon fysisk kontakt. Slangens 3 utlopp utformas med fördel så att risken för droppbildning blir minimal. Detta kan åstadkommas genom att slangen 3 utformas med en spets.

Tanken l, slangen 3 och en pump 4 är monterade inuti ett före- trädesvis isolerat hölje 2 inuti vilket temperaturen hålls vid ungefär samma temperatur som mjölken 21 i tanken 1. Härigenom hálles all vätska som inte för tillfället konsumeras i en kyld om- givning. En tänkbar utökning är att, när det konstantflödesmatande organet 4 inte matar ut vätska, kan det bringas att reversera flödet och därigenom med utnyttjande av slangens kapillärkraft suga tillbaks vätskan i slangen 3. Matarröret 5 har ett yttre hölje 6. Mellan matarröret 5 och dess ytterhölje 6 bildas här- igenom ett hàlrum 39. Pà ytterhöljet 6 är tvà slanganslutningar 9, 10 av snabbkopplingstyp anordnade.

En tank 13 bildar tillsammans med en pump 12, slangar 16, 22, 23 och hàlrummet 39, anslutet via snabbkopplingarna 9, 10, en slinga i vilken vätska kontinuerligt pumpas runt av pumpen 12. Vätskan 40 i tanken 13 regleras till en konstant temperatur m.h.a. en dopp- värmare 35 eller liknande som styrs av kontrollenheten 37, vilken känner av temperaturen i tanken via en temperatursensor 36. Tempe- raturregleringen av vätskan 40 i tanken 13 utförs lämpligtvis genom en PID-regleringsfunktion vilken implementeras i kontrol- lenheten 37. Genom detta förfarande kommer vätska som rinner genom matarröret 5 att tillföras värme frán den varma vätskan i hàl- rummet 39 genom godset i matarröret 5, vilket bör vara så tunt som möjligt. Strömningshastigheten i hàlrummet 39 är tillräckligt stor för att vätska som förlorar värme till röret 5 snabbt ersätts av 502 006 5 ny temperaturreglerad vätska. Detta är en av de faktorer som bidrar till att en jämn och snabb uppvärmning av vätskan i matar- röret 5 erhålls.

För att minska apparatens energiförbrukning kan det vara lämpligt att de delar som innehåller den varma vätskan värmeisoleras. In- loppen vid anslutningarna 9, 10 utformas så att strömningen genom hålrummet blir turbulent. Temperaturen i tanken 13 är avpassad så att den vätska som rinner igenom matarröret 5 värms upp till en för den aktuella djurtypen lämplig konsumtionstemperatur, vid den nedre mynningen av matarröret 5. Slangarna 16, 23 kan tack vare snabbkopplingarna snabbt kopplas bort från anslutningarna 9, 10 på matarrörets ytterhölje 6. Användandet av s.k. snabbkopplingar på slangarna 16, 23 medför att det ej rinner ut någon vätska ur slangarna när slangarna tas bort från matarröret 5.

I returledningen 17 från matarrörets yttermantel 6 är en givare 18 anordnad. Denna känner av värmen i returröret 17. Givaren 18 är ansluten till kontrollenheten 37. Kontrollenheten 37 får därigenom kontinuerligt kännedom om temperaturen på returvätskan. Det är sålunda uppenbart att kontrollenheten fortlöpande kan kontrollera att vätska strömmar runt genom värmeslingan 13, 22, 12, 23, 39, 16, 17 och att vätskan däri håller en tillräckligt hög temperatur.

Om den av sensorn 18 uppmätta temperaturen ej uppgår till ett in- ställbart minimivärde vilket kan bli fallet om pumpen 12 inte fungerar eller om slangarna 16, 23 ej är anordnade blockerar kon- trollenheten 37 det konstantflödesmatande organet 4 så att det ej kan mata ut vätska i matarröret 5. Sålunda undviks att djuren matas med kall vätska. Givaren 18 är så monterad att den får till- räcklig extern kylning för att inte värmas upp bakvägen från tanken i det fall ingen vätska flödar genom returröret 17.

Matarröret 5 är i övre änden upphängt i ett snabblås bestående av ett organ 27 anordnat på matarröret 5 eller dess yttermantel 6 och ett organ 7 fast anordnat på apparaten ram. Organen 7 och 27 utformas så att en viss vertikal rörlighet i rörets nedre del tillåts, men att röret i övrigt är fixerat. I nedre änden är det 502 006 6 upphängt i en elastisk upphängning 8 t.ex. en fjäder, eller lik- nande, vars hårdhet är avpassad så att röret 5 i nedre änden upplevs nära nog viktlöst. Vid matarrörets nedre del sitter en till kontrollenheten 37 kopplad sensor ll, som känner av lägesför- ändringar när djuret rör matarröret 5, och som ger en elektrisk signal när så sker. Denna sensor 11 kan monteras såväl ovanför som under matarrörets yttermantel 6. När sensorn ll aktiveras känner kontrollenheten 37 av detta och startar det konstantflödesmatande organet 4 vilket matar vätska genom matarröret 5 i vilket vätskan värms upp till konsumtionstemperaturen företrädesvis ca. 37° C och sedan flödar ut i djurets mun.

Matarröret 5 är invändigt så utformat att en turbulent strömming erhålls i vätskan när den rinner genom röret. Härigenom uppnås en god värmeövergång från röret 5 till den genomrinnande vätskan. Den turbulenta strömningen framkallas av ett eller flera i röret 5 placerade störelement 24, vars funktion är att störa vätskans laminära flöde och inducera virvlar i vätskan. Självfallet måste dessa element utformas så att vätska inte stannar kvar i röret 5 när djuret avslutat sin måltid.

När djuret konsumerat klart och lämnar röret 5 känner kontrollen- heten 37 ögonblickligen av detta via sensorn ll, och beordrar omgående avstängning av det konstantflödesmatande organet 4 för att förhindra ytterligare utmatning av vätska. Tack vare den kontinuerliga värmetillförseln till matarröret 5 fås en upptorkan- de effekt på eventuella rester av vätskan i röret 5. Eftersom röret 5 värmer luften i röret 5 kommer luften att stiga och sålunda förs fukten med luften uppåt genom röret 5 och ut genom dess mynning varvid röret 5 helt torkar ut. För att öka luftgenom- strömningen genom matarröret 5 kan en fläkt 25 med ett fint luft- filter monteras i apparatens ytterhölje 29, vilken fläkt 25 kan vara aktiverad kontinuerligt eller intermittent. I matarrörets 5 inlopp kan vanligt friskt vatten tillföras via en slang 15 från en ventil 14 vilken aktiveras när ett matarrör 5 ej använts inom en föreskriven inställbar tid. Detta styrs från kontrollenheten 37.

Ventilen 14 är ansluten till en extern försörjning av friskt 502 006 7 vatten under tryck via en slang 28.

Apparaten kan förses med ett framfällbart skydd 19 för matarröret 5 vilket fälls fram automatiskt när pumpen 14 spolar rent matar- röret 5. Under matarrörets utlopp kan en ränna 26 monteras vilken samlar upp spillvätska. I tanken 1 sitter en nivàkännare 20, som aktiverar en signal bestående av t.ex. en lampa och/eller en ljudsignal och/eller en elektrisk signal avsedd att kopplas till en central övervakningsplats, när tanken 1 nästan är tom. När operatören ska fylla på ny vätska 21 öppnas ett lock 30 och näringsvätskan kan hällas direkt ner i tanken 1. Ett icke tättslu- tande skydd 31 förhindrar att vätskespill hamnar utanför tanken och in i det rum där det flödesmatande organet 4 sitter monterat.

Detta skydd 31 kan fällas upp när åtkomst till slangen 3 och det flödesmatande organet 4 önskas. Det finns också en lucka på apparaten 33 vilken möjliggör åtkomst av övriga delar i apparaten.

De delar i apparaten som kommer i kontakt med näringsvätskan bör rengöras regelbundet. Detta sker genom att luckorna 30, 33 och skyddet 31 öppnas respektive fälls upp, varefter tanken 1, slangen 3 och matarröret 5 med dess delar plockas ur apparaten, efter det att snabbkopplingarna 9, 10 lossats. Tanken 1 och matarröret 5 rengöres noggrant. Slangen 3 rengöres eller bytes mot en ny slang.

Därefter monteras detaljerna på plats igen och skyddet 31 och locken 30, 33 fälls på plats igen. Två sensorer 32,34 känner av läget pà locken 31 och 33. Dessa sensorer är kopplade till kon- trollenheten 37 vilken räknar tiden från det att locken senast har öppnats. Om inte locken lyfts inom en föreskriven tid, vilket är ett tecken på att rengöringen ej har utförts blockerar kontrollen- heten 37 utmatningsorganet 4 så att ingen vätska matas ut till djuret. När skyddet 31 eller locket 33 varit öppnade och sedan sluts igen måste operatören på operatörspanelen kvittera att rengöringen av ingående delarna har utförts. Genom detta förfa- ringssätt kan djuren inte bli matade frán en ej rengjord apparat, annat än om operatören medvetet åsidosätter rengöringsföreskrif- terna. Glömska hos operatören räcker inte för att rengöring av 502 006 maskinen ska underlàtas.

Som tidigare nämnts styrs apparaten av en kontrollenhet 37.

Kontrollenheten 37 har huvudsakligen följande uppgifter: - Att reglera värmen i värmetanken 35.

- Att m.h.a. sensorn 11 känna av om djuret rör vid matarröret 5 och då starta utmatningsorganet 4, samt att när djuret inte längre rör vid röret 5 stänga av utmatningsorganet 4.

- Att mäta den tidsperiod som matarröret 5 ej har varit aktive- rat och när denna tidsperiod överstiger en viss förinställbar tidsperiod öppna ventilen 14 för renspolning av röret.

- Att m.h.a. sensorn 18 känna av att returvattnet varken flödar med för làg eller för hög temperatur i returledningen 17 och i de fall ej rätt temperatur uppmäts blockera det flödesma- tande organet 4, och att indikera detta pá operatörspanelen 38.

- Att känna av när locket 33 och skyddet 31 öppnas och stängs, och att mäta tiden som förflutit sedan dessa senast var öppna, samt att när denna tid överstiger ett visst värde blockera det flödesmatande organet 4.

- Att efter spänningspàslag eller efter det att locket 33 och/eller skyddet 31 öppnats och stängts via operatörspanelen be operatören om kvittens att denne utfört rengöringen av de ingående delarna korrekt. Om sà ej sker ska utmatningsorganet 4 blockeras.

Kontrollenheten 37 kan med fördel förses med ett elektriskt gräns- snitt sà att den kan kommunicera med t.ex.en central manöverplats för en eller flera apparater. Till kontrollenheten 37 är en opera- törspanel 38 kopplad. Denna har i huvudsak följande funktioner: - Att visa att apparaten är påslagen - Att visa om returvattnet i returledningen 17 inte håller rätt temperatur - Att visa att tanken 1 nästan är tom - Att mottaga kvittens från operatören att denne utfört rengör- ingen av de ingående delar korrekt. 502 006 9 Apparaten kan utformas så att den överskottsvärme som alstras vid nedkylningen av vätskan kan tillvaratas och användas som en grund- värmetillförsel till värmetanken. Hela apparaten monteras i ett hölje 29 av hygienvänligt material i vilket hölje ett lämpligt antal lufthål är anordnade. Höljet 29 bör vara robust och tillåta många olika sätt att montera apparaten i en djuruppfödningslokal.

Vid krävande applikationer av uppfinningen, med större djur vilka konsumerar stora mängder näringsvätska, kan hålrummet 39 delas upp i två eller fler sektioner längs matarröret 5 så att t.ex den översta sektionen kan tillföras en vätska med högre temperatur för att få en snabbare uppvärmning i rörets 5 övre del. Detta kräver naturligtvis flera tankar 13, pumpar 12 och slangar. En sådan konstruktion exemplifieras ej av bilden då det skulle minska förståelsen av bilden väsentligt. Beskrivningen har hittills för enkelhets skull beskrivit en apparat med endast ett matarrör 5.

Givetvis kan vid praktisk utövning av uppfinningen en apparat utformas med flera matarrör 5 så att flera djur samtidigt kan ta föda ur apparaten. I en sådan apparat kan i huvudsak kyltanken l och dess hölje 2, värmetanken 13, pumpen 12, kontrollenheten 37 och operatörspanelen 38 vara gemensamma och utnyttjas av en mångfald av matarrör 5 med ytterhölje 6 och anslutningar 9, 10, där varje respektive matarrör 5 anordnas med tillhörande flödesma- tande organ 4, slang 3, rengöringsanordning 14, 15, 28, elastisk upphängning 8, sensor 11 etc. och där slangarna 23, 16 förses med grenrör eller liknande för att distribuera värmevätskan till samt- liga matarrörs hålrum 39. I detta fall kommer naturligtvis även somliga indikatorer och liknande på operatörspanelen 38 att mång- faldigas. Vidare kan ingående komponenter substitueras med lik- värdiga element utan att tanken bakom uppfinningen fràngàs. T.ex. kan ventilen 14 bytas mot en pump och vätskan i värmetanken 13 bytas mot t.ex. olja. Den inbördes placeringen på de olika kompo- nenterna kan också variera inom rätt vida gränser utan att tanken bakom uppfinningen frångås. Sålunda får uppfinningen ej anses vara begränsad till vad som visas i beskrivningen och ritningen utan endast av de följande patentkraven.

Claims (9)

502 006 10 PATENTKRAV

1. Foderautomat för utfodring av djur med näringsvätska (21), i vilken näringsvätskan (21) värms upp endast vid konsumtionstill- fället innefattande 1) en tank (l) för kyld näringsvätska, 2) organ (3, 4) för överföring av näringsvätskan (21) från tanken (1) till en eller flera matningsbanor (5), för matning av näringsvätska till djur, vilka banor (5) är försedda med ett värmeelement (6, 39) för uppvärmning av den kylda näringsvätskan (21), 3) ett aktiveringsorgan (19) som är påverkbart av djuret för igångsättning av frammatningen av näringsvätskan (21), k ä n n e t e c k n a d av att atmosfären inuti matningsbanan(orna) (5) står i för- bindelse med atmosfären utanför via matningsbanans(ornas) (5) inloppsända.

2. Foderautomaten enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att ett konstantflödesmatande organ (4), som matar ett konstant flöde till djuret vid konsumtionstillfället, är anordnat mellan tanken (1) och matningsbanan(orna) (5).

3. Foderautomaten enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att organ (24), som åstadkommer turbulent flöde, är anordnade i matningsbanan(orna) (5).

4. Foderautomaten enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d av att matningsbanan(orna) omges av värmeelementet (6,39), som tillförs en uppvärmd vätska från en värmetank (13) innefattande en sensor (36), med vars hjälp temperaturen på vätskan regleras så att näringsvätskan (21) i matningsbanan/orna får en förbestämd temperatur. 502 006 ll

5. Foderautomaten enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d av att en fläkt (25), som ökar luftgenomströmningen i matningsbanan(orna) (5) för att torka upp matningsbanan(orna) (5) när ingen näringsvätska (21) tillförs djuret, är anordnad på ett ytterhölje (29), som omger apparaturen.

6. Foderautomaten enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d av att ett rengöringsorgan är anslutet till fode- rautomaten för rengöring av matningsbanan(orna).

7. Foderautomaten enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av ett aktiveringsorgan för aktivering av rengöringsorganet efter det att en viss tid har förflutit från det att djuret senast utfodrats.

8. Foderautomaten enligt något av kraven 4 till 7, k ä n n e - t e c k n a d av en andra sensor (18), som avkänner om temperatu- ren i systemet ligger inom ett på förhand bestämt temperaturinter- vall, och om den avviker från detta får en kontrollenhet (37) att avbryta utmatningen av näringsvätska (21).

9. Foderautomaten enligt något av föregående krav, vilken är försedd med åtminstone en åtkomstlucka (31, 33) för åtkomst av automatens inre, innefattande organ som avbryter driften av automaten om den inte rengjorts inom en viss tid efter föregående rengöringstillfälle, vilka organ innefattar 1) sensororgan (32,(§Û) som känner av huruvida åtminstone en åtkomstlucka öppnats eller ej, samt 2) en kontrollenhet (37) som i gensvar på indikation om att nämnda åtkomstlucka (31, 33) ej öppnats, blockerar fortsatt tillförsel av näringsvätska (21).