WO2019068861A1 - Trinknippel und trinksystem - Google Patents

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WO2019068861A1
WO2019068861A1 PCT/EP2018/077126 EP2018077126W WO2019068861A1 WO 2019068861 A1 WO2019068861 A1 WO 2019068861A1 EP 2018077126 W EP2018077126 W EP 2018077126W WO 2019068861 A1 WO2019068861 A1 WO 2019068861A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
capillary
drinking
drinking nipple
liquid
nipple according
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/077126
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Fritz Kutschera
Sebastian Lindner
Original Assignee
Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf filed Critical Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
Publication of WO2019068861A1 publication Critical patent/WO2019068861A1/de

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K1/00—Housing animals; Equipment therefor
    • A01K1/02—Pigsties; Dog-kennels; Rabbit-hutches or the like
    • A01K1/035—Devices for use in keeping domestic animals, e.g. fittings in housings or dog beds
    • A01K1/0356—Feeding or drinking devices associated with cages
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K7/00—Watering equipment for stock or game
    • A01K7/02—Automatic devices ; Medication dispensers

Definitions

  • the invention relates to a drinking nipple for a
  • Liquid storage for animal husbandry in particular for
  • Small animal husbandry such as mice according to the preamble of patent claim 1, and a drinking system for animal husbandry.
  • Live experimental animals such as rodents, for example mice, rats and the like, for research purposes are usually kept in cages.
  • a liquid supply to the animals is by means of
  • the hydration systems each comprise a drinking bottle for providing the liquid, such as water, and a hollow drinking nipple located on the front of the drinking bottle.
  • the drinking bottle usually consists of a transparent plastic like Makroion®, and has a wall thickness such that it is relatively dimensionally stable. It can usually be easily pressed by the nursing staff by hand, which is often done to squeeze a little water in front of the drinking nipple.
  • the drinking nipple has an interior for receiving a quantity of liquid from the drinking bottle and at the front a bore-like removal opening or opening for removing liquid from the interior by the animal.
  • the opening for example, has a diameter of 1.2mm to 1.5mm in the mouse pose and allows the animals to absorb some fluid.
  • the liquid supply of the animals takes place in the following way:
  • test animal introduces its tongue into the opening and thus virtually fuses with liquid.
  • this mechanism requires a correspondingly physiologically suitable tongue in terms of size, length and flexibility, and a certain skill of the experimental animal.
  • a liquid film can form in the opening, which conveys liquid from the inside of the drinking nipple to the outside upon contact with the animal tongue.
  • Rate of change increases constantly and thereby the air bubble behind the opening does not peel off, with the result that the outer area between the air bubble and the outside of the opening dries out. A leakage of liquid outside the opening and a run-on of liquid is no longer possible.
  • test animal In order to overcome this static condition in which the bottle is located, the test animal must either shake the drinking nipple or "fish out" the liquid with his tongue
  • Changes in air pressure may be that the opening of the nipple is unused for a long time by the test animal and consequently dries out on the outside. It is assumed that the various factors in
  • the object of the invention is a drinking nipple for a
  • Liquid storage for animal husbandry in particular for
  • mice Small animal husbandry such as mice, to create the aforementioned
  • mice especially for keeping small animals like mice.
  • An inventive drinking nipple for a liquid storage for keeping animals, in particular for keeping small animals such as mice, has a mounting portion for attaching the drinking nipple to the liquid storage, an interior for receiving a
  • a capillary-active structure is arranged in the removal opening.
  • the capillary structure prevents a total blockage of the bottle caused by an air bubble at the opening and subsequent drying of the spout around the discharge opening of the bottle. It has a fluid permeability and a
  • inventive drinking nipple thus creates a reliable
  • Liquid supply to the animal for the supply of liquid The liquid supply is in particular independent of
  • the test animal does not have to bring any vibrations into the drinking nipple or have a physiological tongue to be able to drink at any time.
  • the drinking nipple for liquid supply is particularly suitable for weakened small animals.
  • the attachment portion is in particular cap-like and is on the liquid storage, For example, a bottle, pushed in the traditional way.
  • Drinking bottle is connected, can be used to equalize the pressure between a bottle interior and the respective outside environment
  • Pressure compensation system can be integral in the drinking nipple
  • the pressure compensation system with a separate
  • Pressure compensation valve be designed that can be used in a breakthrough of the liquid reservoir
  • the capillary-active structure is a porous body, such as a porous ceramic such as RAPOR® P20, inserted into the drinking nipple.
  • RAPOR® P20 consists of the material aluminum oxide Al 2 O 3 , has a mean pore diameter of 20-24 ⁇ and a porosity of 38-45. Its density is 1.9-2, 2g / cm 3 and its Mohs hardness is 8.
  • RAPOR® P20 is an exemplary material and the porous body is not limited to this material. To disinfect the structure or to avoid over the
  • the body is a fibrous body.
  • the capillary-effective structure is a porous wall portion of the drinking nipple and the outer peripheral side against fluid inlet and fluid outlet sealed. As a result, the liquid can be removed only at the lower end of the structure via a fluid-permeable removal surface.
  • the capillary-effective structure preferably has a lower removal surface.
  • the gravity can act in support of the capillary forces.
  • the size, position and the course of a removal surface of the structure can be adjusted by a fluid seal of external surfaces.
  • the dynamics and evaporation rate of the capillary-active structure can be determined, in particular in the case of a closed-circuit structure
  • Wetting the animal with the liquid can be prevented.
  • the capillary-active structure is a body having a plurality of capillary through-holes extending in the exit direction
  • the passages may have the same and different diameters.
  • they are symmetrical in the body.
  • the capillary-effective structure extends into the interior of the drinking nipple. This increases the robustness of the drinking nipple.
  • the capillary-active structure In order to avoid accidental contact of the capillary-active structure, it may be advantageous if the capillary-active structure at least partially flush with one of the
  • Passage passage penetrate the outer surface of the outlet area
  • the liquid removal can be simplified if the capillary structure protrudes through the opening at least partially into the outside environment.
  • the capillary-effective structure forms in this embodiment, a collar which can be designed to adjust the dynamics of its outside partially fluid-tight.
  • the capillary structure can also be compared to one
  • the dynamics can also be adjusted via an inner face of the capillary structure.
  • a front end face of the capillary-active structure may be in
  • Outflow direction be conically tapered.
  • At least part of the capillary-active structure is provided with capillaries
  • the capillary action can be effected, for example, by roughening the inner peripheral surface.
  • the capillary-effective structure is formed integrally with the drinking nipple.
  • a separate capillary structure to be inserted into the drinking nipple or into the opening is dispensed with.
  • the pressure equalization system is at least one passageway passing through the capillary structure in the outlet direction.
  • the at least one through-channel is formed centrally or centrally in the capillary-active structure.
  • the at least one through-channel can also be arranged decentrally or laterally.
  • An exemplary inner diameter is 1.2mm to 1.5mm.
  • the pressure compensation system comprises a breakthrough and an inserted into the breakthrough pressure compensation valve.
  • the air is tracked at a different location than the removal the liquid takes place.
  • the breakthrough can be performed almost arbitrarily, since the actual pressure equalization via the pressure compensation valve and depending on the drinking / environmental condition to be met a suitable
  • Pressure compensation valve can be selected.
  • An inventive drinking system for animal husbandry in particular for keeping small animals such as mice, has a liquid reservoir and a drinking nipple, in the removal opening of which a capillary-active structure is inserted or arranged or formed.
  • the hydration system according to the invention enables a reliable and thus improved hydration of the small animals. Even animals that are not in the best condition now come easily to the required fluid through a very simple supply and
  • Removal of liquid A distinctly noticeable and often visible, non-dripping water droplet or water mountain forms on the spout tip or outer face of the drinking nipple when the liquid reservoir with the spout tip is hung down into an animal cage. The animal can get the needed
  • Liquid reservoir is a pressure equalization system for pressure compensation between the bottle interior and an external environment formed either in the drinking nipple or in the liquid storage.
  • Liquid reservoir in which liquid is located, inserted into a breakthrough a pressure compensation valve.
  • An exemplary one-sided open, otherwise closed liquid storage is a dimensionally stable or largely dimensionally stable drinking bottle made of a plastic approved in small animal husbandry.
  • Exemplary plastic is Makroion®.
  • the bottle has preferably a wall thickness such that they are of the
  • Caregivers can be easily pressed by hand to push out a little water at the front of the drinking nipple during filling or immediately after filling.
  • the drinking bottle is
  • An exemplary material in particular for a dimensionally stable
  • Drinking bottle is transparent or colored glass.
  • a metal such as aluminum is conceivable as a material.
  • Liquid storage can account for a pressure relief system.
  • liquid is passed to the animal against gravity.
  • the capillary preferably a porous structure, placed in a pool of water and the liquid rises to the place of extraction, for. in the animal cage.
  • An exemplary open liquid storage is a storage basin similar to a bird bath.
  • FIG. 1 shows a drinking system according to the invention with a drinking bottle and a drinking nipple according to the invention
  • Figure 2a is a simplified detail of a first
  • Embodiment of the drinking nipple according to the invention at the removal surface has formed a water droplet
  • FIG. 2b is a simplified detail of the first
  • Figure 4 is a simplified detail of a second
  • FIG. 5 is a simplified detail of a third
  • FIG. 6 shows a simplified detailed representation of a fourth
  • FIG. 7 shows a simplified detail of a fifth embodiment
  • FIG. 8 shows a simplified detailed representation of a sixth
  • top and bottom refer to an installation position of the hydration system 1 according to the invention.
  • FIG. 1 shows a drinking system 1 according to the invention for the keeping of small animals such as mice, young rats and the like.
  • the hydration system 1 can be used in particular in research for the attitude of laboratory animals. It has a liquid storage 2 and attached to the open end of the bottle 2 drinking nipple 4.
  • the liquid reservoir 2 is below, without being limiting, drawn as a bottle.
  • Drinking bottle 2 represents one-sided opened otherwise
  • Drinking bottle 2 is largely dimensionally stable, i. it can only be compressed slightly. Their volume is almost complete
  • the plastic is preferably transparent. However, to protect against light radiation, the plastic may also be colored. Due to the extensive dimensional stability or by the almost complete
  • Volume immutability has to, at or after one
  • a liquid 7 is stored as water for the liquid supply of the animals.
  • the drinking nipple 4 has a cap-like attachment portion 8 for attachment to the open end of the bottle 2, in installation position of the hydration system 1 usually at the lower end of the bottle 2, a pipe section 10 and a spout tip 12.
  • the pipe section 10 bounded with the mounting portion 8 an interior 14 ( see the following figures) for receiving a quantity of liquid from the drinking bottle 2 or for forwarding the liquid to the respective drinking animal.
  • the pipe section 10 merges into the outlet tip 12 into which a bore-like removal opening or opening 16
  • the opening 16 allows a
  • the opening 16 contains a capillary effective
  • the drinking nipple 4 For feeding air from the outside environment and thus for pressure equalization, the drinking nipple 4 also has a pressure relief system 20 (see the following figures).
  • the capillary active structure 18 is capillary effective, i. permeable to liquids, the sufficient liquid is transported from the bottle 2 to the spout tip 12.
  • the pipe section 10 but also be straight.
  • the outlet tip 12 is shown in each case vertically, so that a discharge direction A of the liquid in the vertical direction extends from top to bottom.
  • the capillary-active structure 18 is located in the opening 16 and extends from the latter into the interior 14.
  • the capillary structure here is a porous body
  • a ceramic body, or other capillary active substance such as metal, glass, plastic or fibers of any substance, etc., which is located with its outer peripheral sides in contact with corresponding inner peripheral sides of the spout tip 12. He is thus gapless in the run-down seats 12th
  • An exemplary porous body is RAPOR® P20.
  • the capillary-active structure terminates flush with its outer end face 22 with an opening edge 24 of the outlet tip 12 and thus does not protrude from the opening 16 into the outside environment.
  • Pressure equalization system 20 introduced.
  • the pressure compensation system 20 is here a viewed in the outlet direction A of the liquid 7 through the capillary-effective structure 18 extending
  • End face 26 (viewed in the exit direction A front or upper end face) and emerges from an outer removal surface 22 (viewed in the exit direction A rear end face or lower
  • the inner end face 26 tapers conically in the direction of the opening 16 and is thus funnel-shaped.
  • opposite removal surface 22 is flat or flat, so that in the inflow E of the incoming air into the
  • Injuries preferably slightly rounded.
  • Water droplet 28 is the pressure compensation system 20 with the
  • a water film 33 which extends from the inner end face 26 via the pressure equalization system 20 and virtually closes it, forms at the top of the pressure equalization system 20 or in the region of an outlet of the pressure equalization system 20. In this case, there is air from the outside environment in the pressure compensation system 20.
  • the formation of the water droplet 28 and / or the water ring 30 depends on the balance between the drinking system interior (bottle interior 6 and drinking nipple interior 14) and the outside environment. Key influencing factors are fluid level, outside temperature and outside ambient pressure.
  • Bottle interior 6 is formed by the liquid removal, a negative pressure, which causes an influx of air from the outside environment through the pressure compensation system 20. The air gets through
  • Pressure equalization system 20 is sucked into the interior of the bottle 6 and interior 14 and pressed by the external air pressure and dissolves there, as outlined in Figure 3, as an air bubble 34 from the inner end face 26 of the capillary structure 18 effective. After completing the drinking process, either the fills up
  • Pressure equalization system 20 with the liquid and it forms a water dripping 28 which does not drip off at the outer end face 22 (see FIG. Alternatively, the air bubble 34 adheres to the inner end face 26 and closes the pressure equalization system 20, so that the water film 33 is formed (see Figure 2b).
  • the resulting water ring 30 located outside the capillary-active structure 18 remains largely uninfluenced by the pressure equalization process, so that it is possible for the animal to reach the liquid at all times.
  • FIG. 5 shows a third exemplary embodiment of the drinking nipple 4 according to the invention in the region of its outlet tip 12. in the
  • a removal surface 22 of the capillary-active structure 18 is formed as a collar 38 which in
  • Hydration system 1 is formed on the collar 38 a corresponding drop of water dripping only when touched by the animal from 28.
  • the spout tip 12 is cup-like a bottom wall 40 is formed, which is the capillary effective
  • Structure 18 engages around at its bottom end and has the central opening 16.
  • the opening 16 of the third embodiment is thus reduced in diameter here relative to the respective opening 16 of the first and second embodiments.
  • FIG. 6 shows a fourth exemplary embodiment of the drinking nipple 4 according to the invention in the region of its outlet tip 12. in the
  • the capillary-active structure 18 is a wall section of the drinking nipple 4 and in particular of the spout tip 12. It is likewise a porous body.
  • the size of the removal surface 22 can be set by means of a lower seal or sealing of the capillary-active structure 18.
  • This type of adjustment can be used in particular for adjusting the dynamics of the capillary structure 18 and thus for setting an evaporation rate.
  • the dynamics can be adjusted in particular by the Size of the inner end face 26 to be changed.
  • the collar 38 shown in the third embodiment can be designed to be fluid-tight on the outer peripheral side and / or the front side.
  • Pressure relief system between the inner end surface 26 and the outer removal surface 22 at least partially be made fluid-tight manner to adjust the dynamics of the capillary-active structure 18 and / or dripping out of the
  • Pressure relief system side through hole to prevent or reduce.
  • Figure 7 is a fifth embodiment of the drinking nipple 4 according to the invention in a front view of its outlet region 12 in
  • the body is here inserted into the spout tip 12 over its entire outer circumference without a gap in the spout tip 12. He is executed in such a way that he is a
  • capillaries not shown for liquid removal, and on the other a plurality of passageways 44, 46, 48 as a pressure equalization system comprises.
  • the capillaries are, for example, not shown small through holes, whereas the
  • Through holes 44 and / or slots 46 are.
  • the slots 46 extend axially in the inflow direction E through the capillary-active structure 18. Radially, they extend uniformly from a central through-bore 48 of the pressure compensation system 20.
  • the central through-hole 48 has a larger one here
  • FIG. 8 shows a sixth exemplary embodiment of the invention
  • Drinking nipples 4 according to the invention shown in the region of its outlet tip 12.
  • the outlet tip 12 is machined on the inner peripheral surface such that the capillary
  • Structure 18 is introduced directly into the inner peripheral surface of the outlet tip 12 and thus into the inner peripheral surface of a removal opening 16.
  • To form the capillaries is the
  • the extraction surface 22 may be framed at least in sections by a protective collar 50 or a plurality of individual collar sections, respectively, for protection against inadvertent contact by the animal
  • flow-active cross-section of the pressure compensation system 20, including its inlet port 26 and outlet port may vary.
  • Cross-sectional changes can influence the inflow behavior of the air from the outside environment, for example accelerated.
  • Intake port 32, 36 and the exhaust port is not limited to the tubular, cylindrical geometry.
  • Pressure compensation system 20 may be formed, for example, similar to a Venturi nozzle. Furthermore, viewed in the inflow direction E, the pressure equalization system 20 can fanned out or completely pass before the outlet orifice into a multiplicity of small channels which emerge individually from the inner end face 26 of the capillary structure 18. In contrast to the fanning omitted at the complete transition, the central outlet port. The individual channels can also have different and / or variable cross-sections and / or a different proximity to each other at the exit from the end face 26, so that the incoming air quantity over the inner
  • Face 26 considered can be distributed.
  • a drinking nipple for a liquid storage such as a drinking bottle for animal husbandry, especially for keeping small animals
  • a mounting portion for attachment to a drinking bottle with an interior for receiving a

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Abstract

Offenbart sind ein Trinknippel für einen Flüssigkeitsspeicher, beispielsweise eine Trinkflasche zur Tierhaltung, insbesondere zur Kleintierhaltung, mit einem Befestigungsabschnitt zur Befestigung an einer Trinkflasche, mit einem Innenraum zur Aufnahme einer Flüssigkeitsmenge aus dem Flüssigkeitsspeicher, mit einer Entnahmeöffnung zur Flüssigkeitsentnahme aus dem Innenraum durch das Tier und mit einer kapillar wirksamen Struktur in der Entnahmeöffnung, sowie ein Trinksystem.

Description

Trinknippel und Trinksystem
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Trinknippel für einen
Flüssigkeitsspeicher zur Tierhaltung, insbesondere zur
Kleintierhaltung wie Mäuse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, und ein Trinksystem zur Tierhaltung.
Lebende Versuchstiere wie Nager, beispielsweise Mäuse, Ratten und dergleichen, für Forschungszwecke werden gewöhnlich in Käfigen gehalten. Eine Flüssigkeitsversorgung der Tiere wird mittels
Trinksystemen sichergestellt. Die Trinksysteme umfassen jeweils eine Trinkflasche zur Bereitstellung der Flüssigkeit wie Wasser und einen vorne auf der Trinkflasche angeordneten hohlen Trinknippel. Die Trinkflasche besteht meist aus einem transparenten Kunststoff wie Makroion®, und hat eine derartige Wandstärke, dass sie relativ formstabil ist. Sie kann meist von dem Pflegepersonal leicht mit der Hand eingedrückt werden, was häufig geschieht, um ein wenig Wasser vorne aus dem Trinknippel herauszudrücken. Der Trinknippel hat einen Innenraum zur Aufnahme einer Flüssigkeitsmenge aus der Trinkflasche und vorne eine bohrungsartige Entnahmeöffnung bzw. Öffnung zur Flüssigkeitsentnahme aus dem Innenraum durch das Tier. Die Öffnung hat beispielsweise in der Mäusehaltung einen Durchmesser von 1,2mm bis 1,5mm und ermöglicht den Tieren, eine gewisse Menge Flüssigkeit aufzunehmen .
Die Flüssigkeitsversorgung der Tiere erfolgt auf folgendem Weg:
Durch die Öffnung läuft eine gewisse Flüssigkeitsmenge aus der Trinkflasche aus, bis sich durch fehlende in die Trinkflasche nachströmende Luft in der Trinkflasche ein Unterdruck in einer Größe einstellt, welcher ein weiteres Nachlaufen von Flüssigkeit
verhindert. Das Auslaufen von Flüssigkeit aus der Trinkflasche ist nun zum Stillstand gekommen. Im Laufe der Zeit und der Entnahme von Flüssigkeit, die sich eventuell vorne am Trinknippel leicht zugänglich befindet, bildet sich hinter der Öffnung im hohlen
Trinknippel eine Luftblase, die sich von der Innenseite der Öffnung nicht ablöst. Das Versuchstier muss nun, um an Flüssigkeit zu gelangen ein Ablösen der sich hinter der Öffnung befindenden
Luftblase bewirken. Dies geschieht gewöhnlich durch verschiedene Mechanismen :
Ablecken einer aus der Öffnung hervortretenden Flüssigkeitsblase.
Erschüttern des Trinknippels durch eine Berührung des Versuchstieres derart, dass sich die Luftblase ablöst, die Flüssigkeit nachströmen und aus der Öffnung ausströmen kann, so dass das Versuchstier die Flüssigkeit nun aufnehmen kann. Dieser Mechanismus ist aber
grundsätzlich auf Tiere beschränkt, die eine ausreichende Kraft auf den Trinknippel ausüben können. Für Mäuse und dergleichen ist dieser Mechanismus des Flüssigkeitstransportes aus der Flasche heraus eher nicht geeignet.
Alternativ führt das Versuchstier seine Zunge in die Öffnung ein und angelt sich quasi hierdurch Flüssigkeit. Dieser Mechanismus setzt jedoch eine entsprechend physiologisch geeignete Zunge hinsichtlich Umfangs, Länge und Beweglichkeit, und ein gewisses Geschick des Versuchstieres voraus.
Weiterhin kann sich in der Öffnung ein Flüssigkeitsfilm bilden, der bei Berührung der Tierzunge Flüssigkeit von der Innenseite des Trinknippels nach außen transportiert.
Die Versorgung von Versuchstieren funktioniert über die
beschriebenen Mechanismen scheinbar problemlos, tatsächlich aber treten nicht selten zeitweilige Unterbrechung der
Flüssigkeitsversorgung des Versuchstieres auf. Eine Unterversorgung mit Flüssigkeit ist jedoch unbedingt zu vermeiden.
Es konnte beobachtet werden, dass bei einem bestimmen Druckverlauf der Atmosphäre die Flüssigkeitsversorgung von Versuchstieren in Gefahr geraten kann; und zwar trat es bei einigen Trinkflaschen dann auf, wenn der Luftdruck längere Zeit nahezu statisch auf einem Wert verharrt oder über längere Zeit mit einer nicht ausreichenden
Änderungsrate konstant ansteigt und sich dadurch die Luftblase hinter der Öffnung nicht ablöst, mit der Folge, dass der äußere Bereich zwischen der Luftblase und der Außenseite der Öffnung austrocknet. Ein Ablecken von Flüssigkeit außen an der Öffnung und ein Nachlaufen von Flüssigkeit ist nicht mehr möglich. Das
Versuchstier muss, um diesen statischen Zustand in dem sich die Flasche befindet zu überwinden, entweder an dem Trinknippel rütteln oder die Flüssigkeit mit seiner Zunge „herausangeln". Beide
Möglichkeiten scheiden jedoch wie vorbeschrieben für Mäuse in der Regel aus .
Erst durch Einwirkung von außen, beispielsweise durch eine
ausreichende Luftdruckveränderung oder durch ein Eingreifen des Tierpflegepersonals kann die Blockade aufgehoben werden. Auf beide Einwirkungen kann jedoch in der Tierhaltung nicht gewartet werden. Hinzu kommt, dass das Problem der NichtVersorgung von Versuchstieren mit Flüssigkeit völlig zufällig geschieht, da die zufällige
Ausgangslage der Trinkflaschen bzw. des Nippels bei einem
ungünstigen Luftdruckverlauf den weiteren Fortgang des Szenarios bestimmt. Ein weiterer Einflussfaktor bei der NichtVersorgung können für sich oder jeweils in Kombination mit der schwachen
Luftdruckveränderung sein, dass die Öffnung des Nippels längere Zeit vom Versuchstier unbenutzt ist und in Folge außen austrocknet. Es wird angenommen, dass die verschiedenen Einflussfaktoren in
Einzelschau oder in Zusammenschau der Grund dafür sind, dass die Unterversorgung bzw. NichtVersorgung nicht in einem größeren Verbund von Trinkflaschen, sondern vereinzelt auftritt.
Aufgabe der Erfindung ist es einen Trinknippel für einen
Flüssigkeitsspeicher zur Tierhaltung, insbesondere zur
Kleintierhaltung wie Mäuse, zu schaffen, der die vorgenannten
Nachteile beseitigt und eine verlässliche Flüssigkeitszuführung an das Tier heran zur Flüssigkeitsversorgung sicher stellt und insbesondere unabhängig von Luftdruckschwankungen die
Flüssigkeitsversorgung des Tieres gewährleistet und somit auch Tieren in nicht guter Konstitution eine sichere und einfache
Versorgung mit Flüssigkeit ermöglicht. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Trinksystem zur Tierhaltung,
insbesondere zur Kleintierhaltung wie Mäuse, zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Trinknippel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Trinksystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.
Ein erfindungsgemäßer Trinknippel für einen Flüssigkeitsspeicher zur Tierhaltung, insbesondere zur Haltung von Kleintieren wie Mäuse, hat einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung des Trinknippels an dem Flüssigkeitsspeicher, einen Innenraum zur Aufnahme einer
Flüssigkeitsmenge aus dem Flüssigkeitsspeicher und eine
Entnahmeöffnung bzw. Öffnung zur Flüssigkeitsentnahme durch das Tier. Erfindungsgemäß ist in der Entnahmeöffnung eine kapillar wirksame Struktur angeordnet.
Die kapillar wirksame Struktur verhindert eine totale Blockade der Trinkflasche bedingt durch eine Luftblase an der Öffnung und folgendem Austrocknen der Auslaufspitze rund um die Entnahmeöffnung der Flasche. Sie hat eine Fluiddurchlässigkeit und eine
Kapillarwirkung, die es dem Versuchstier ermöglicht, ausreichend Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher zu entnehmen. Der
erfindungsgemäße Trinknippel schafft somit eine verlässliche
Flüssigkeitszuführung an das Tier heran zur Flüssigkeitsversorgung. Die Flüssigkeitsversorgung ist insbesondere unabhängig von
Luftdruckschwankungen gewährleistet. Das Versuchstier muss keine Erschütterungen in den Trinknippel einbringen oder eine entsprechend physiologische Zunge haben, um jederzeit trinken zu können. Somit ist der Trinknippel zur Flüssigkeitsversorgung insbesondere auch bei geschwächten Kleintieren geeignet. Der Befestigungsabschnitt ist insbesondere kappenartig und wird auf den Flüssigkeitsspeicher, beispielsweise eine Trinkflasche, in herkömmlicherweise aufgeschoben .
Wenn der Trinknippel am offenen Ende eines einseitig geöffneten und ansonsten geschlossenen Flüssigkeitsspeicher wie an einer
Trinkflasche angeschlossen ist, kann zum Druckausgleich zwischen einem Flascheninnenraum und der jeweiligen Außenumgebung ein
Druckausgleichssystem vorgesehen sein. Mittels des
Druckausgleichsmittels wird erreicht, dass bei der
Flüssigkeitsentnahme Luft aus der Außenumgebung nachströmen kann, was per se überhaupt die Flüssigkeitsentnahme ermöglicht. Das
Druckausgleichssystem kann integral in dem Trinknippel
beispielsweise in Form einer Durchgangsbohrung ausgebildet sein. Alternativ kann das Druckausgleichssystem mit einem separaten
Druckausgleichsventil ausgeführt sein, dass in einen Durchbruch des Flüssigkeitsspeichers einsetzbar ist
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die kapillar wirksame Struktur ein poröser Körper, beispielsweise eine poröse Keramik wie RAPOR® P20, der in den Trinknippel eingesetzt ist. RAPOR® P20 besteht aus dem Werkstoff Aluminiumoxid AI2O3, hat einen mittleren Porendurchmesser von 20-24μιτι und eine Porosität von 38-45. Sein Raumgewicht beträgt 1,9-2, 2g/cm3 und seine Mohs-Härte 8. Beispielhafte
Herstellungsverfahren sind Pressen, Extrudieren oder Gießen. Es sei erwähnt, dass RAPOR® P20 einen beispielhaften Werkstoff darstellt und der poröse Körper nicht auf diesen Werkstoff beschränkt ist. Zur Desinfektion der Struktur bzw. um zu vermeiden, dass über die
Struktur Krankheitskeime in den Flüssigkeitsspeicher gelangen, können Salzionen und ähnliche Elemente mit desinfizierender Wirkung in dem porösen Körper eingelagert sein. Der Körper kann
beispielsweise mittels Sinterns hergestellt werden. Alternativ ist der Körper ein faserartiger Körper.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist die kapillar wirksame Struktur ein poröser Wandungsabschnitts des Trinknippels und außenumfangsseitig gegen Fluideintritt und Fluidaustritt abgedichtet. Hierdurch kann die Flüssigkeit nur am unteren Ende der Struktur über eine fluiddurchlässige Entnahmefläche entnommen werden .
Die kapillar wirksame Struktur hat bevorzugterweise eine untere Entnahmefläche. Hierdurch kann die Schwerkraft unterstützend zu den Kapillarkräften wirken. Grundsätzlich kann die Größe, Lage und der Verlauf einer Entnahmefläche der Struktur durch eine Fluidabdichtung von Außenflächen eingestellt werden. Über fluidaktive Außenflächen per se lässt sich die Dynamik und Verdunstungsrate der kapillar wirksamen Struktur insbesondere bei geschlossenen
Flüssigkeitsspeichern einstellen. Durch einen die Entnahmefläche zumindest abschnittsweise umgebenden optionalen Schutzkragen können versehentliche Berührungen des Tieres mit der Entnahmefläche und somit ein versehentliches Abtropfen oder eine versehentliche
Benetzung des Tieres mit der Flüssigkeit verhindert werden.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die kapillar wirksame Struktur ein Körper mit einer Vielzahl von kapillaren, sich in Auslaufrichtung erstreckenden Durchgangsbohrungen,
Durchgangsschlitzen und dergleichen. Der Körper besteht
beispielsweise aus Metall bzw. einer Metalllegierung. Die Durchgänge können gleiche und unterschiedliche Durchmesser haben.
Bevorzugterweise sind die symmetrisch in dem Körper eingebracht.
Bevorzugterweise erstreckt sich die kapillar wirksame Struktur in den Innenraum des Trinknippels hinein. Hierdurch wird die Robustheit des Trinknippels erhöht.
Um eine versehentliche Berührung der kapillar wirksamen Struktur zu vermeiden, kann es vorteilhaft sein, wenn die kapillar wirksame Struktur zumindest abschnittsweise bündig mit einer von dem
Durchgangskanal durchsetzen Außenfläche des Auslaufbereichs
abschließt . Die Flüssigkeitsentnahme lässt sich vereinfachen, wenn die kapillar wirksame Struktur durch die Öffnung zumindest abschnittsweise in die Außenumgebung hineinragt. Die kapillar wirksame Struktur bildet bei diesem Ausführungsbeispiel einen Kragen, der zur Einstellung der Dynamik an seinen außenseitig teilweise fluiddicht ausgeführt sein kann .
Die kapillar wirksame Struktur kann auch gegenüber einem
außenumgebungsseitigen Öffnungsrand bzw. einer von der Öffnung durchsetzten Außenfläche des Trinknippels zumindest abschnittsweise zurückgesetzt sein. Hierdurch wird ebenfalls eine Benetzung des Tieres oder ein Abtropfen beim Vorbestreichen reduziert.
Die Dynamik lässt sich ebenfalls über eine innere Stirnfläche der kapillar wirksamen Struktur einstellen. Beispielsweise kann eine vordere Stirnfläche der kapillar wirksamen Struktur sich in
Auslaufrichtung konisch verjüngend ausgebildet sein.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist zumindest ein Teil der kapillar wirksamen Struktur eine mit Kapillaren versehene
Innenumfangsfläche des Trinknippels. Die Kapillarwirkung kann zum Beispiel durch eine Aufrauung der Innenumfangsfläche erfolgen. Durch diese Maßnahme ist die kapillar wirksame Struktur einstückig mit dem Trinknippel ausgebildet. Eine separate in den Trinknippel bzw. in die Öffnung einzusetzende kapillare Struktur entfällt.
Das Druckausgleichssystem ist zumindest ein die kapillare Struktur in Auslaufrichtung durchsetzender Durchgangskanal. Bevorzugterweise ist der zumindest eine Durchgangskanal zentral bzw. mittig in der kapillar wirksamen Struktur ausgebildet. Alternativ oder ergänzend kann der zumindest eine Durchgangskanal auch dezentral bzw. seitlich angeordnet sein. Ein beispielhafter Innendurchmesser beläuft sich auf 1,2mm bis 1,5mm.
Alternativ umfasst das Druckausgleichssystem einen Durchbruch und ein in den Durchbruch eingesetztes Druckausgleichsventil. Hierdurch wird die Luft an einer anderen Stelle nachgeführt als die Entnahme der Flüssigkeit erfolgt. Durch das Druckausgleichsventil kann der Durchbruch nahezu beliebig ausgeführt werden, da der eigentliche Druckausgleich über das Druckausgleichsventil erfolgt und je nach den zu erfüllenden Trink-/Umgebungsbedingung ein geeignetes
Druckausgleichsventil ausgewählt werden kann.
Ein erfindungsgemäßes Trinksystem zur Tierhaltung, insbesondere zur Haltung von Kleintieren wie Mäuse, hat einen Flüssigkeitsspeicher und einen Trinknippel, in dessen Entnahmeöffnung eine kapillar wirksame Struktur eingesetzt bzw. angeordnet bzw. ausgebildet ist.
Das erfindungsgemäße Trinksystem ermöglicht eine zuverlässige und somit verbesserte Flüssigkeitsversorgung der Kleintiere. Selbst Tiere, die nicht in bester Kondition sind kommen nun leicht an die benötigte Flüssigkeit durch eine sehr einfache Zuführung und
Entnahme von Flüssigkeit: Es bildet sich ein deutlich spürbarer und oft auch sichtbarer nicht tropfender Wassertropfen oder Wasserberg an der Auslaufspitze bzw. äußeren Stirnseite des Trinknippels aus, wenn der Flüssigkeitsspeicher mit der Auslaufspitze nach unten in einen Tierkäfig gehängt wird. Das Tier kann die benötigte
Flüssigkeit nun an der in den Käfig hineinragenden Auslaufspitze sehr einfach ablecken. Ein mühsames herausangeln der Flüssigkeit aus einer engen Öffnung ist nicht mehr nötig.
Bei einem einseitig geöffneten, ansonsten geschlossenen
Flüssigkeitsspeicher ist ein Druckausgleichssystem zum Druckausglich zwischen dem Flascheninnern und einer Außenumgebung entweder in dem Trinknippel oder in dem Flüssigkeitsspeicher ausgebildet.
Beispielsweise ist es im oberen Bereich des Flüssigkeitsspeichers, in dem sich die Luft befindet, oder im unteren Bereich des
Flüssigkeitsspeichers, in dem sich Flüssigkeit befindet, in einen Durchbruch ein Druckausgleichsventil eingesetzt. Ein beispielhafter einseitig geöffneter, ansonsten geschlossener Flüssigkeitsspeicher ist eine formstabile bzw. weitgehend formstabile Trinkflasche aus einem in Kleintierhaltung zugelassenem Kunststoff. Ein
beispielhafter Kunststoff ist Makroion®. Die Trinkflasche hat bevorzugterweise eine derartige Wandstärke, dass sie von dem
Pflegepersonal leicht mit der Hand eingedrückt werden kann, um beim Befüllen bzw. unmittelbar nach dem Befüllen ein wenig Wasser vorne aus dem Trinknippel herauszudrücken. Die Trinkflasche ist
bevorzugterweise zur Sichtkontrolle transparent, kann jedoch auch zum Schutz von in der Flüssigkeit enthaltenden Elementen vor
Sonnenstrahlung oder künstlicher Strahlung eingefärbt sein. Ein beispielhafter Werkstoff insbesondere für eine formstabile
Trinkflasche ist transparentes oder eingefärbtes Glas. Ebenso ist als Werkstoff ein Metall wie Aluminium vorstellbar.
Bei einem erfindungsgemäßen Trinksystem mit einem offenen
Flüssigkeitsspeicher kann ein Druckentlastungssystem entfallen.
Mithilfe der kapillar wirksamen Struktur wird dann Flüssigkeit zum Tier entgegen der Schwerkraft geführt. Hierzu ist die kapillare, bevorzugterweise eine poröse Struktur, in einem Wasserbecken platziert und die Flüssigkeit steigt zum Ort der Entnahme z.B. in den Tierkäfig auf. Ein beispielhafter offener Flüssigkeitsspeicher ist ein Speicherbecken ähnlich einer Vogeltränke.
Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand weiterer Unteransprüche .
Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein erfindungsgemäßes Trinksystem mit einer Trinkflasche und einem erfindungsgemäßen Trinknippel,
Figur 2a eine vereinfachte Detaildarstellung eines ersten
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Trinknippels, an dessen Entnahmefläche sich ein Wassertropfen ausgebildet hat ,
Figur 2b eine vereinfachte Detaildarstellung des ersten
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Trinknippels, an dessen Entnahmefläche sich ein Wasserring ausgebildet hat,
Figur 3 eine weitere vereinfachte Detaildarstellung des ersten
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Trinknippels, Figur 4 eine vereinfachte Detaildarstellung eines zweiten
Ausführungsbeispieis des erfindungsgemäßen Trinknippels,
Figur 5 eine vereinfachte Detaildarstellung eines dritten
Ausführungsbeispieis des erfindungsgemäßen Trinknippels,
Figur 6 eine vereinfachte Detaildarstellung eines vierten
Ausführungsbeispieis des erfindungsgemäßen Trinknippels,
Figur 7 eine vereinfachte Detaildarstellung eines fünften
Ausführungsbeispieis des erfindungsgemäßen Trinknippels, und
Figur 8 eine vereinfachte Detaildarstellung eines sechsten
Ausführungsbeispieis des erfindungsgemäßen Trinknippels .
Im Folgenden verwendete Begriffe wie „oben" und „unten" beziehen sich auf eine Einbaulage des erfindungsgemäßen Trinksystems 1.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Trinksystem 1 für die Haltung von Kleintieren wie Mäusen, jungen Ratten und dergleichen. Das Trinksystem 1 kann insbesondere in der Forschung zur Haltung von Versuchstieren eingesetzt werden. Es hat einen Flüssigkeitsspeicher 2 und an einen am offenen Ende der Trinkflasche 2 aufgesetzten Trinknippel 4. Der Flüssigkeitsspeicher 2 wird im Folgenden, ohne einschränkend zu wirken, als Trinkflasche gezeichnet. Die
Trinkflasche 2 stellt einen einseitig geöffneten ansonsten
geschlossenen Flüssigkeitsspeicher dar. Die hier gezeigte
Trinkflasche 2 ist weitgehend formstabil, d.h. sie kann nur leicht zusammengedrückt werden. Ihr Volumen ist dadurch nahezu
unveränderlich. Sie besteht vorzugsweise aus einem in der
Kleintierforschung und Kleintierhaltung zugelassenen Kunststoff wie Makroion®. Zur Sichtkontrolle durch das Personal ist der Kunststoff vorzugsweise transparent. Zum Schutz vor Lichtstrahlung kann der Kunststoff jedoch auch eingefärbt sein. Durch die weitgehende Formstabilität bzw. durch die nahezu vollständige
Volumenunveränderlichkeit hat zur, bei bzw. nach einer
Flüssigkeitsentnahme ein Druckausgleich zur Außenumgebung zu erfolgen, da sich im Flascheninnenraum 6 ein Unterdruck einstellt, der auszugleichen ist. Im Flascheninnenraum 6 wird eine Flüssigkeit 7 wie Wasser zur Flüssigkeitsversorgung der Tiere bevorratet.
Der Trinknippel 4 hat einen kappenartigen Befestigungsabschnitt 8 zur Befestigung am offenen Ende der Trinkflasche 2, in Einbaulage des Trinksystems 1 meist am unterem Ende der Trinkflasche 2, einen Rohrabschnitt 10 und eine Auslaufspitze 12. Der Rohrabschnitt 10 begrenzt mit dem Befestigungsabschnitt 8 einen Innenraum 14 (siehe folgende Figuren) zur Aufnahme einer Flüssigkeitsmenge aus der Trinkflasche 2 bzw. zur Weiterleitung der Flüssigkeit an das jeweils trinkende Tier. Der Rohrabschnitt 10 geht in die Auslaufspitze 12 über, in die eine bohrungsartige Entnahmeöffnung bzw. Öffnung 16
(siehe folgende Figuren) zur Herstellung einer Fluidverbindung zur Außenumgebung eingebracht ist. Die Öffnung 16 ermöglicht eine
Entnahme von Flüssigkeit aus dem Innenraum 14 des Trinknippels 4
(Befestigungsabschnitt 8, Rohrabschnitt 10 und Auslaufspitze 12) und somit aus dem Flascheninnenraum 6.
Erfindungsgemäß enthält die Öffnung 16 eine kapillar wirksame
Struktur 18 (siehe Figuren 2 bis 7) . Zum Nachführen von Luft aus der Außenumgebung und somit zum Druckausgleich weist der Trinknippel 4 zudem ein Druckentlastungssystem 20 auf (siehe folgende Figuren) . Die kapillar wirksame Struktur 18 ist derart kapillar wirksam, d.h. durchlässig für Flüssigkeiten, das ausreichend Flüssigkeit aus der Trinkflasche 2 zur Auslaufspitze 12 befördert wird.
In üblicher Einbaulage ist das Trinksystem 1 mit seiner
Trinkflaschenlängsachse L um einen Winkel von 45° bis 90° zur Vertikalen V angestellt. Zur verbesserten Positionierung und
Erreichbarkeit der Auslaufspitze kann der Trinknippel 4 und
insbesondere sein Rohrabschnitt 10 entsprechend zur
Trinkflaschenlängsachse L abgewinkelt ausgeführt sein. In
Abhängigkeit von der Einbaulage kann der Rohrabschnitt 10 aber auch gerade ausgeführt sein. Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Trinknippels 4 näher erläutert. Zur verbesserten Verständnis der Erfindung ist die Auslaufspitze 12 jeweils senkrecht dargestellt, so dass sich eine Auslaufrichtung A der Flüssigkeit in vertikaler Richtung von oben nach unten erstreckt.
Bei einem in Figur 2a gezeigten ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Trinknippels 4 im Bereich seiner Auslaufspitze 12 befindet sich die kapillar wirksame Struktur 18 in der Öffnung 16 und erstreckt sich von dieser in den Innenraum 14 hinein. Die kapillar wirksame Struktur ist hier ein poröser Körper,
bevorzugterweise ein Keramikkörper, oder eine andere kapillar wirksame Substanz wie Metall, Glas, Kunststoff oder Fasern aus irgendeinem Stoff etc., der sich mit seinen Außenumfangseiten in Anlage mit korrespondierenden Innenumfangsseiten der Auslaufspitze 12 befindet. Er ist somit spaltlos in die Auslaufsitze 12
eingesetzt. Ein beispielhafter poröser Körper ist RAPOR® P20. Die kapillar wirksame Struktur schließt mit ihrer äußeren Stirnseite 22 bündig mit einem Öffnungsrand 24 der Auslaufspitze 12 ab und ragt somit nicht aus der Öffnung 16 in die Außenumgebung hinein.
Zentral in der kapillar wirksamen Struktur 18 ist das
Druckausgleichssystem 20 eingebracht. Das Druckausgleichssystem 20 ist hier eine sich in Auslaufrichtung A der Flüssigkeit 7 betrachtet durch die kapillar wirksame Struktur 18 erstreckende
Durchgangsbohrung. Diese erstreckt sich von einer inneren
Stirnfläche 26 (in Auslaufrichtung A betrachtet vordere bzw. obere Stirnfläche) und tritt aus einer äußeren Entnahmefläche 22 (in Auslaufrichtung A betrachtet hintere Stirnfläche bzw. untere
Stirnfläche) aus. In Auslaufrichtung A betrachtet ist die innere Stirnfläche 26 in Richtung der Öffnung 16 konisch verjüngt und somit trichterförmig ausgebildet. Die zur inneren Stirnfläche 26
entgegengesetzte Entnahmefläche 22 ist plan bzw. eben ausgebildet, so dass in Einströmrichtung E der einströmenden Luft in den
Innenraum 14 bzw. den Flascheninnenraum 6 betrachtet eine im wesentlichen zylinderförmige Einströmmündung 32 gebildet ist. Kantenseitig ist die Einströmmündung 32 zur Vermeidung von
Verletzungen bevorzugterweise leicht verrundet.
Bei Befüllung des Trinksystems 1 bildet sich an der Entnahmefläche 22 am unteren Ende der kapillaren Struktur 18 aufgrund von
Kapillarkräften im Zusammenwirken mit der Schwerkraft ein deutlich spürbarer und sichtbarer, nicht abtropfender Wassertropfen 28 (Figur 2a) oder ein der ringförmigen Entnahmefläche 22 folgender Wasserring 30 (Figur 2b) aus. Das Tier kann eine benötigte Menge an Flüssigkeit 7 nun an der Auslaufspitze 12 ablecken. Beim Ausbilden des
Wasserstropfens 28 ist das Druckausgleichssystem 20 mit der
Flüssigkeit befüllt (Figur 2a) . Beim Ausbilden des Wasserrings 30 bildet sich oben am Druckausgleichssystems 20 bzw. im Bereich einer Aus Strömmündung des Druckausgleichssystems 20 ein Wasserfilm 33, der sich von der inneren Stirnfläche 26 über das Druckausgleichssystem 20 erstreckt und dieses quasi verschließt. In diesem Fall befindet sich Luft aus der Außenumgebung im Druckausgleichssystem 20. Die Bildung des Wassertropfens 28 und/oder des Wasserrings 30 hängt vom Gleichgewicht zwischen dem Trinksysteminnenraum ( Flascheninnenraum 6 und Trinknippelinnenraum 14) und der Außenumgebung ab. Wesentliche Einflussfaktoren sind Flüssigkeitsfüllstand, Außentemperatur und Außenumgebungsdruck .
Ein Nachströmen von Flüssigkeit 7 in Richtung der Entnahmefläche 22 erfolgt über einen Druckausgleich zwischen dem Flascheninnenraum 6 und der Außenumgebung mittels des Druckausgleichssystem 20 und über die Kapillarwirkung der kapillar wirksamen Struktur 18. Im
Flascheninnenraum 6 bildet sich durch die Flüssigkeitsentnahme ein Unterdruck, der ein Einströmen von Luft aus der Außenumgebung durch das Druckausgleichssystem 20 bewirkt. Die Luft wird durch
Druckausgleichssystem 20 in den Flascheninnenraum 6 bzw. Innenraum 14 eingesaugt bzw. durch den äußeren Luftdruck hineingedrückt und löst sich dort, wie in Figur 3 skizziert, als Luftblase 34 von der inneren Stirnfläche 26 der kapillar wirksamen Struktur 18 ab. Nach dem Beenden des Trinkvorgangs füllt sich entweder das
Druckausgleichssystem 20 mit der Flüssigkeit und es bildet sich ein nicht abtropfender Wassertropfen 28 an der äußeren Stirnfläche 22 aus (s. Figur 2a) . Alternativ bleibt die Luftblase 34 an der inneren Stirnfläche 26 haften und verschließt das Druckausgleichssystem 20, so dass sich der Wasserfilm 33 ausbildet (s. Figur 2b) . Der so entstehende sich außen an der kapillar wirksamen Struktur 18 befindenden Wasserring 30 bleibt von dem Druckausgleichsvorgang weitgehend unbeeinflusst, so dass es dem Tier zu jeder Zeit möglich ist, an die Flüssigkeit zu gelangen.
Bei dem in Figur 4 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Trinknippels 4 im Bereich seiner Auslaufspitze 12 ist im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2a, 2b und 3 eine äußere Entnahmefläche 22 der kapillar wirksamen Struktur 18 in Einströmrichtung E der in den Innenraum 14
nachströmenden Luft konisch verjüngt, so dass sich keine
zylinderförmige Einströmmündung 32, sondern eine trichterförmige Einströmmündung 34 ergibt bzw. in Auslaufrichtung A der Flüssigkeit 7 betrachtet die äußere Entnahmefläche 22 trichterförmig erweitert ist. Die Entnahmefläche 22 schließt radial außen bündig mit einem Öffnungsrand 24 ab, ist jedoch in Einströmrichtung E betrachtet radial nach innen gegenüber diesem abschnittsweise zurückgesetzt.
Die sonstigen Merkmale sind gleich dem in den Figuren 2 und 3 vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel, so dass wiederholende
Erläuterungen entfallen.
In Figur 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Trinknippels 4 im Bereich seiner Auslaufspitze 12 gezeigt. Im
Unterschied zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ist bei dem dritten Ausführungsbeispiel eine Entnahmefläche 22 der kapillar wirksamen Struktur 18 als Kragen 38 ausgebildet, der in
Auslaufrichtung A betrachtet aus einer Öffnung 16 hervorsteht und somit in die Außenumgebung axial hineinragt. Bei befülltem
Trinksystem 1 bildet sich an dem Kragen 38 ein entsprechender erst bei Berührung durch das Tier abtropfender Wassertropfen 28 aus. Zur Bildung des Kragens 38 ist die Auslaufspitze 12 becherartig mit einer Bodenwandung 40 ausgebildet, die die kapillar wirksame
Struktur 18 an ihrem unten Ende umgreift und die mittige Öffnung 16 aufweist. Die Öffnung 16 des dritten Ausführungsbeispiels ist hier somit gegenüber der jeweiligen Öffnung 16 des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels durchmesserreduziert .
Die sonstigen Merkmale sind gleich den vorbeschriebenen
Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Trinknippels 4, so dass wiederholende Erläuterungen entfallen.
In Figur 6 ist ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Trinknippels 4 im Bereich seiner Auslaufspitze 12 gezeigt. Im
Unterschied zum ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel ist bei dem vierten Ausführungsbeispiel die kapillar wirksame Struktur 18 ein Wandungsabschnitt des Trinknippels 4 und insbesondere der Auslaufspitze 12. Sie ist ebenfalls ein poröser Körper,
beispielsweise RAPOR P20®, und zur Vermeidung von seitlichen
Flüssigkeitsaustritten außenumfangsseitig fluiddicht ausgeführt, beispielsweise über eine Beschichtung oder Versiegelung 41
fludiddicht verschlossen bzw. versiegelt. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die kapillar wirksame Struktur 18
außenumfangsseitig bis zur hier trichterförmigen Einströmmündung 36 versiegelt, so dass eine Entnahmefläche 22 für die Flüssigkeit 7 nur im Bereich der Einströmmündung 36 gebildet ist.
Die sonstigen Merkmale sind gleich den vorbeschriebenen
Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Trinknippels 4, so dass wiederholende Erläuterungen entfallen.
Bei allen vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen 1 bis 4 nach den Figuren 2 bis 6 kann durch eine untere Abdichtung bzw. Versiegelung der kapillar wirksamen Struktur 18 die Größe der Entnahmefläche 22 eingestellt werden. Diese Art der Einstellung kann insbesondere zur Einstellung der Dynamik der kapillaren Struktur 18 und somit zur Einstellung einer Verdunstungsrate verwendet werden. Alternativ und/oder ergänzend kann zur Einstellung der Dynamik insbesondere die Größe der inneren Stirnfläche 26 verändert werden. Beispielsweise kann der in dem dritten Ausführungsbeispiel gezeigte Kragen 38 außenumfangsseitig und/oder stirnseitig fluiddicht ausgeführt sein. Zudem kann die zumindest eine Durchgangsbohrung des
Druckentlastungssystems zwischen der inneren Stirnfläche 26 und der äußeren Entnahmefläche 22 zumindest abschnittsweise fluiddicht ausgeführt sein, um die Dynamik der kapillar wirksamen Struktur 18 einzustellen und/oder ein Abtropfen aus der
druckentlastungssystemseitigen Durchgangsbohrung zu verhindern bzw. zu reduzieren.
In Figur 7 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Trinknippels 4 in Frontansicht seines Auslaufbereichs 12 in
Einströmrichtung E der Luft gezeigt. Im Unterschied zu den
vorhergehenden Ausführungsbeispielen 1 bis 4 ist bei dem fünften Ausführungsbeispiel die kapillar wirksame Struktur 18 ein
metallischer Körper. Der Körper ist hier in die Auslaufspitze 12 über seinen gesamtem Außenumfang spaltlos in die Auslaufspitze 12 eingesetzt. Er ist derart ausgeführt, dass er zum einen eine
Vielzahl von nicht gezeigten Kapillaren zur Flüssigkeitsentnahme, und zum anderen eine Vielzahl von Durchgangskanälen 44, 46, 48 als Druckausgleichssystem umfasst. Die Kapillare sind beispielsweise nicht gezeigte kleine Durchgangsbohrungen, wohingegen die
druckausgleichssystemseitigen Durchgangskanäle größere
Durchgangsbohrungen 44 und/oder Schlitze 46 sind. Die Schlitze 46 erstrecken sich axial in Einströmrichtung E durch die kapillar wirksame Struktur 18. Radial erstrecken sie sich gleichmäßig von einer zentralen Durchgangsbohrung 48 des Druckausgleichsystems 20. Die zentrale Durchgangsbohrung 48 hat hier einen größeren
Innendurchmesser als die übrigen druckausgleichssystemseitigen Durchgangsbohrungen 44. Die Durchgangsbohrungen 44 sind gleichmäßig verteilt im Randbereich der kapillar wirksamen Struktur 18 zwischen den Schlitzen 46 angeordnet. In der gezeigten Frontansicht ergibt sich der Eindruck eines Druckentlastungssterns, zwischen deren Strahlen (Schlitze 46) zusätzliche Durchgangsbohrungen 44 angeordnet sind. Die sonstigen Merkmale sind gleich den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Trinknippels
wiederholende Erläuterungen entfallen.
In Figur 8 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Trinknippels 4 im Bereich seiner Auslaufspitze 12 gezeigt. Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen 1 bis 5 ist bei dem sechsten Ausführungsbeispiel die Auslaufspitze 12 innenumfangsflächig derart bearbeitet, dass die kapillare
Struktur 18 unmittelbar in die Innenumfangsfläche der Auslaufspitze 12 und somit auch in die Innenumfangsfläche einer Entnahmeöffnung 16 eingebracht ist. Zur Ausbildung der Kapillaren ist die
Innenumfangsfläche der Auslaufspitze 12 beispielsweise entsprechend aufgeraut .
Die sonstigen Merkmale sind gleich den vorbeschriebenen
Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Trinknippels
wiederholende Erläuterungen entfallen.
Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen kann die Entnahmefläche 22 zum Schutz vor einem versehentlichen Berühren durch das Tier zumindest abschnittsweise von einem Schutzkragen 50 bzw. einer Vielzahl von einzelnen Kragenabschnitten umrandet sein Ein beispielhafter
Schutzkragen ist in Figur 2a skizziert.
Weiterhin wird erwähnt, dass der strömungsaktive Querschnitt des Druckausgleichssystems 20 einschließlich seiner Einströmmündung 26 und Aus Strömmündung variieren kann. Über entsprechende
Querschnittsveränderungen kann das Einströmverhalten der Luft aus der Außenumgebung beeinflusst, beispielsweise beschleunigt, werden. Der hier in den Figuren gezeigte Querschnitt zwischen der
Einströmmündung 32, 36 und der Ausströmmündung ist nicht auf die rohrartige, zylinderförmige Geometrie beschränkt. Das
Druckausgleichsystem 20 kann beispielsweise ähnlich einer Venturi- Düse ausgebildet sein. Weiterhin kann sich das Druckausgleichssystem 20 in Einströmrichtung E betrachtet vor der Austrittsmündung in eine Vielzahl von kleinen Kanälen auffächern oder komplett übergehen, die einzeln aus der inneren Stirnfläche 26 der kapillaren Struktur 18 austreten. Im Unterschied zur Auffächerung entfällt beim kompletten Übergang die zentrale Austrittsmündung. Die einzelnen Kanäle können zudem unterschiedliche und/oder variable Querschnitte und/oder eine unterschiedliche Nähe zueinander beim Austritt aus der Stirnfläche 26 haben, so dass die einströmende Luftmenge über die innere
Stirnfläche 26 betrachtet verteilt werden kann.
Offenbart sind ein Trinknippel für einen Flüssigkeitsspeicher, beispielsweise eine Trinkflasche zur Tierhaltung, insbesondere zur Kleintierhaltung, mit einem Befestigungsabschnitt zur Befestigung an einer Trinkflasche, mit einem Innenraum zur Aufnahme einer
Flüssigkeitsmenge aus dem Flüssigkeitsspeicher, mit einer
Entnahmeöffnung zur Flüssigkeitsentnahme aus dem Innenraum durch das Tier und mit einer kapillar wirksamen Struktur in der
Entnahmeöffnung, sowie ein Trinksystem.
Bezugszeichenliste
1 Trinksystem
2 Flüssigkeitsspeicher / Trinkflasche 4 Trinknippel
6 Flascheninnenraum
7 Flüssigkeit
8 Befestigungsabschnitt
10 Rohrabschnitt
12 Auslaufspitze
14 Innenraum
16 Entnahmeöffnung / Öffnung
18 kapillar wirksame Struktur
20 Druckausgleichssystem
22 Entnahmefläche / äußere Stirnfläche
24 Öffnungsrand
26 innere Stirnfläche
28 Wassertropfen
30 Wasserring
32 zylinderförmige Einströmmündung Luft
33 Wasserfilm
34 Luftblase
36 trichterförmige Einströmmündung Luft
38 Kragen
40 Bodenwandung
41 Beschichtung / Versiegelung
42 Mündungsfläche
44 Durchgangsbohrung im Randbereich
46 Schlitz
48 zentrale Durchgangsbohrung
50 Schutzkragen
L Trinkflaschenlängsachse
V Vertikale
A Auslaufrichtung Wasser
E Einströmrichtung Luft

Claims

Patentansprüche
1. Trinknippel (4) für einen Flüssigkeitsspeicher (2) zur
Tierhaltung, insbesondere zur Kleintierhaltung, mit einem
Befestigungsabschnitt (8) zur Befestigung an einem
Flüssigkeitsspeicher (2), mit einem Innenraum (14) zur Aufnahme einer Flüssigkeitsmenge aus dem Flüssigkeitsspeicher (2) und mit einer Entnahmeöffnung (16) zur Flüssigkeitsentnahme durch ein Tier, gekennzeichnet durch eine kapillar wirksame Struktur (18) in der Entnahmeöffnung (16) .
2. Trinknippel nach Patentanspruch 1, wobei zum Herstellen eines Druckausgleichs zwischen einem Flascheninnenraum und einer
Außenumgebung ein Druckausgleichssystem (20) vorgesehen ist.
3. Trinknippel nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die kapillar wirksame Struktur (18) ein poröser Körper ist.
4. Trinknippel nach Patentanspruch 3, wobei die kapillar wirksame Struktur (18) einen Wandungsabschnitt des Trinknippels (4) bildet und außenumfangsseitig fluiddicht ist.
5. Trinknippel nach Patentanspruch 3 oder 4, wobei die kapillar wirksame Struktur (18) eine untere Entnahmefläche (22) hat.
6. Trinknippel nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die kapillar wirksame Struktur (18) ein Körper mit einer Vielzahl von kapillaren Durchgangskanälen (44, 46, 48) ist.
7. Trinknippel nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei sich die kapillar wirksame Struktur (18) in den Innenraum (14) des Trinknippels (4) hinein erstreckt.
8. Trinknippel nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die kapillar wirksame Struktur (18) zumindest abschnittsweise bündig mit einem außenumgebungsseitigen Öffnungsrand (24) abschließt.
9. Trinknippel nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die kapillar wirksame Struktur (18) durch die Öffnung (16) zumindest abschnittsweise in die Außenumgebung hineinragt.
10. Trinknippel nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die kapillar wirksame Struktur (18) gegenüber dem
außenumgebungsseitigen Öffnungsrand (24) zumindest abschnittsweise zurückgesetzt ist.
11. Trinknippel nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei eine innere Stirnfläche (26) der kapillar wirksamen Struktur (18) konisch ausgebildet ist.
12. Trinknippel nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei zumindest ein Teil der kapillar wirksamen Struktur (18) eine mit Kapillaren versehene Innenumfangsfläche des Trinknippels (4) ist.
13. Trinknippel nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Druckausgleichssystem (20) zumindest ein die kapillar wirksame Struktur (18) in Auslaufrichtung (A) durchsetzender Durchgangskanal ist .
14. Trinknippel nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, wobei das Druckausgleichssystem einen Durchbruch und ein in den Durchbruch eingesetztes Druckausgleichsventil umfasst.
15. Trinksystem (1) zur Tierhaltung, insbesondere zur
Kleintierhaltung wie Mäuse, mit einem Flüssigkeitsspeicher (2) und mit einem Trinknippel (4), in dessen Entnahmeöffnung (16) eine kapillar wirksame Struktur (18) angeordnet ist.
PCT/EP2018/077126 2017-10-08 2018-10-05 Trinknippel und trinksystem WO2019068861A1 (de)

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DE102017009300 2017-10-08

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