WO2019197237A1

WO2019197237A1 - Tränkevorrichtung für nutztiere

Info

Publication number: WO2019197237A1
Application number: PCT/EP2019/058377
Authority: WO
Inventors: Jörg HAIGES
Original assignee: Suevia Haiges Gmbh
Priority date: 2018-04-13
Filing date: 2019-04-03
Publication date: 2019-10-17
Also published as: DE102018003009A1

Abstract

Eine Tränkevorrichtungfür Nutztiere mit mindestens einer Tränkeschale (10), einer zugeordneten Wasserversorgungseinrichtung (16) und einer Heizeinrichtung (24) zum Verhindern des Gefrierens von in der Tränkeschale (10) befindlichem Wasser, wobei die Heizeinrichtung (24) mindestens ein Heizelement aufweist, das an der Tränkeschale (10) für einen Wärmeübergang ins Innere derselben angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dassdas Heizelement aus einer elektrischen Heizpatrone (26) gebildet ist, die in einer Aufnahme (28) an der Trinkschale (10) als einstückiger Bestandteil derselben angeordnet ist.

Description

Tränkevorrichtung für Nutztiere

Die Erfindung betrifft eine Tränkevorrichtung für Nutztiere mit mindestens einer Tränkeschale, einer zugeordneten Wasserversorgungseinrichtung und einer Heizeinrichtung zum Verhindern des Gefrierens von in der Tränke schale befindlichem Wasser, wobei die Heizeinrichtung mindestens ein Heizelement aufweist, das an der Tränkeschale für einen Wärmeübergang ins Innere derselben angeordnet ist.

Es ist Stand der Technik, Tränkevorrichtungen, die beispielsweise in ent sprechenden Klimazonen im Freien aufgestellt sind oder sich in Stallungen befinden, die keinen ausreichenden Schutz gegen winterliche Witterungs einflüsse bieten, mit Heizeinrichtungen auszurüsten. Beispielsweise zeigt das Dokument DE 200 04 073 U 1 eine Vorrichtung, bei der eine durch ein Heizkabel gebildete Heizeinrichtung vorgesehen ist. Um einen ausreichen den Wärmeübergang vom Heizkabel zur Tränkeschale zu erzielen, sind bei der bekannten Lösung in den Boden der Tränkeschale außenseitig vertiefte, das Heizkabel aufnehmende Nuten eingearbeitet, die einen mäanderförmi gen Verlauf besitzen, um eine ausreichende Kontaktierung für den Wärme übergang zu gewährleisten. Eine solche Bauweise resultiert in verhältnismä ßig hohen Herstellungskosten und führt zu einem großen Montageaufwand. Um diesen Nachteilen zu begegnen, ist in DE 10 2010 050 509 B4 bereits vorgeschlagen worden, dass das Heizelement in einem aus elastomerem Material bestehenden, also nachgiebigen Formteil untergebracht ist, das in der Form eines flachen Troges gestaltet ist, der mit seiner offenen Seite an der Außenseite der Tränkeschale anbringbar ist. Der die Trogöffnung umge bende Rand der flexiblen Seitenwand des Troges schmiegt sich dabei an die Kontur des zugeordneten Außenwandbereiches der Tränkeschale an. Das Heizelement ist so innerhalb eines aus einem Elastomer bestehenden Bau teils, das aus sich heraus ein guter Wärmeisolator ist, derart gekammert, dass der Wärmeübergang dank der angepassten Anlage des flexiblen Ran des an der Tränkeschale ohne wesentliche Wärmeverluste nach außen ins Innere der Tränkeschale erfolgt. Insbesondere ist hier die Möglichkeit eröff net, die Heizvorrichtung als Nachrüstsatz an beliebige Formen bereits exis tierender Tränkeschalen anzubauen, wenn ein dahingehender Bedarf be- steht.

Die bekannte Heizeinrichtung weist dabei ein Heizelement in Form eines Heizkabels auf, das in mehreren Windungen innerhalb des Elastomer- Formteils verläuft. Zwar ist dadurch eine Wärmequelle mit gleichmäßiger Wärmeabgabe über den Bodenbereich des vom Gummiformteil gebildeten Troges vorhanden, so dass ein ausreichend großflächiger Wärmeübergang erfolgt und eine effektive Heizwirkung erreicht wird. Allerdings ist auch diese Lösung relativ teuer in der Herstellung. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Beibehalten der Vorteile der bekannten Lösungen, nämlich in hinreichendem Maße Heizleistung für Tränken zur Verfügung zu stellen, diese in besonders kostengünstiger und technisch verlässlicher Weise zu re alisieren. Eine dahingehende Aufgabe löst eine Tränkevorrichtung mit den Merkma len des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit.

Eine wesentliche Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 das jeweils eingesetzte Heizelement aus einer elektrischen Heizpatrone gebildet ist, die in einer Aufnahme an der Tränkeschale als einstückiger Bestandteil derselben ange ordnet ist. Die elektrische Heizpatrone ist erfindungsgemäß aus einer vor zugsweise zylindrischen Hülse oder Umhüllung gebildet, die ein elektrisch leitfähiges Material umfasst, das über elektrische Kabel mit einer Stromver sorgungsquelle verbindbar ist. Die benötigte Wärme für die Heizpatrone wird dann erzeugt, indem das leitfähige Material von einem elektrischen Strom durchflossen wird und sich durch die Joule'sche Wärme erhitzt. Der spezifische Widerstand ist dabei möglichst hoch gewählt und als zweckmä- ßig hat es sich erwiesen, einen möglichst geringen positiven Tempertu rkoef- fizienten des spezifischen elektrischen Widerstandes vorzusehen, um eine lokale Überhitzung zu vermeiden. Als besonders gut leitfähiges Material ha ben sich Heiz- oder Widerstandslegierungen aus austenitischen Chrom-Ei- sen-Nickel-Legierungen oder ferritischen Chrom-Eisen-Aluminium-Legierun- gen erwiesen, die über weite Temperaturbereiche einen konstanten spezifi schen elektrischen Widerstand besitzen sowie einen hohen Schmelzpunkt.

Auch kann im Rahmen der eingesetzten elektrischen Heizpatrone ein PTC- Heizelement verwendet werden. Die benötigte Temperatur lässt sich im Be- darfsfall über Temperaturwahlschalter einstellen und bei Erreichen einer vorgebbaren Maximaltemperatur kann der Heizkreis mit der elektrischen Heizpatrone Außerbetrieb genommen werden. Zur Temperaturüberwa chung können übliche Temperatursensoren eingesetzt werden. Dahingehend aufgebaute Heizpatronen sind auf dem Markt frei und in kos tengünstiger Weise erhältlich. Obwohl sie nur einen geringen Bauraum ein nehmen, sind sie in der Lage, hohe Wärmeleistungen an Drittbauteile abzu geben. Ein solches Drittbauteil ist die angesprochene Aufnahme für die Heizpatrone und vorzugsweise wird die Aufnahme zusammen mit der Trän keschale im Rahmen eines Gießverfahrens aus einem Stück und einem Werkstoff bestehend erstellt. Die angesprochene Aufnahme als Bestandteil der Tränkeschale kammert dabei die Heizpatrone, beispielsweise indem diese in einer Bohrung der Aufnahme eingesetzt ist, die nachträglich oder vorzugsweise zusammen mit der Tränkeschale im Rahmen des Gießverfah rens herstellbar ist. Anstelle der angesprochenen Bohrung in der Aufnahme kann auch eine Schlitzführung oder eine sonstige Aussparung verwendet werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tränkevor richtung ist eine Aufnahme mit der zugeordneten Heizpatrone auf der der Wasseraufnahmeseite gegenüberliegenden Schalenunterseite angeordnet und zwar an der zuunterst liegenden Stelle und/oder es sind mehrere solche Aufnahmen mit den zuordenbaren Heizpatronen auf der Schalenunterseite verteilt angeordnet. Dergestalt lässt sich der Wärmeeintrag über die Heiz patrone sehr gut auf der Schalenunterseite gleichförmig verteilen und derge stalt das auf der Wasseraufnahmeseite der Tränkeschale vorhandene Wasser gleichmäßiger wärmen.

Wie bereits dargelegt, ist die Tränkeschale ein Gussteil bestehend aus ei nem Kunststoffmaterial oder aus einem Stahlgussmaterial. Eine besonders robuste Tränkeschale lässt sich jedoch in kostengünstiger Weise aus einem Graugussmaterial gießtechnisch erhalten. In jedem Fall wird die jeweilige Aufnahme bei der Gussteilerstellung der Tränkeschale gleich zusammen mit dieser geformt respektive an die Tränkeschale angeformt. Die Tränkeschale kann auch aus Aluminiummaterial oder Edelstahl gebildet sein, insbeson dere in Form von Alu- Druckguss.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tränkevorrichtung ist vorgesehen, dass die jeweilige Aufnahme mit der Heizpatrone in der Nähe des Wassereinlaufrohres als Teil der Wasserversor gungseinrichtung auf der Schalenunterseite angeordnet ist, das ein Wasser zulaufventil ansteuert. Vorzugsweise ist dabei ferner vorgesehen, dass die Tränkeschale in einen flachen vorderen und einen hinteren, demgegenüber vertieften Schalenteil unterteilt ist, und dass das Wassereinlaufrohr in das vertiefte Schalenteil ausmündet, an dessen Schalenunterseite die jeweilige Aufnahme mit der Heizpatrone angeordnet ist.

Bei einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tränkevorrichtung ist vorgesehen, dass die Tränkeschale im Bereich ihres Wasserzulaufs als Teil der Wasserversorgungseinrichtung von einem Deckelteil als thermi scher Barriere zumindest teilweise abgeschlossen ist, das in die Tränke schale mit einer Begrenzungswand hineinragt und mit deren Schalenwand einen Wasserzutrittsraum begrenzt, der vorrangig von der jeweiligen Heiz patrone über deren Aufnahme erwärmbar ist.

Dadurch, dass die jeweilige Heizpatrone im Bereich des Wasserein- oder zulaufs an der jeweiligen Tränkeschale angeordnet ist, ergibt sich von An fang an bei Wassereintritt in die Schale ein Erwärmungseffekt.

In besonders bauraumsparender Weise ist vorgesehen, dass die jeweilige Aufnahme für die Heizpatrone aus einem klötzchen- oder nockenförmigen Überstand auf der Schalenunterseite gebildet ist, die mit verrundeten Kan ten versehen einer Verletzungsgefahr vorbeugt. Vorteilhafterweise weist die jeweilige Aufnahme einen quaderförmigen Grundkörper auf, in den die zy linderförmige Heizpatrone von der Seite her eingesetzt ist. Hieraus ergibt sich der Vorteil eines weitgehend verlustfreien Wärmeübertrags von der Heizpatrone über die Schalenunterseite zum Wasser in der Tränkeschale. Bei entsprechender Schalenwanddicke der Tränkeschale kann die Auf nahme auch in der Schalenwand zumindest teilweise integriert sein, insbe sondere durch die Schalenwand selbst gebildet sein.

Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Tränkevorrichtung anhand zweier Ausführungsbeispiele nach der Zeichnung näher erläutert. Die Art der Darstellung der schalenartigen Tränkevorrichtungen resultiert aus der Wiedergabe in Form von CAD-Zeichnungen. Das tatsächlich fertig herge stellte Produkt weist die l inienförmigen Rippenunterteilungen insoweit nicht mehr auf, die aber bei der bildlichen Wiedergabe der jeweiligen Trän kevorrichtung hilfreich sind. Es zeigen die:

Fig. 1 und 2 in perspektivischer Draufsicht sowie in einer Seitendarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Trän kevorrichtung; und die

Fig. 3 und 4 jeweils in perspektivischer seitlicher Draufsicht sowie in Un teransicht ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsge mäßen Tränkevorrichtung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Tränkevorrichtung für Nutztiere, wie Boviden, Schafen, Ziegen und Schweine aber auch Haustiere, wie Hunde, die eine Tränkeschale 10 aufweist für die Bevorratung von Wasser, das für eine Ent nahme durch das jeweilige Nutztier vorgesehen ist. Die Tränkeschale 10 ist in Form einer üblichen Gussschale ausgebildet, die einen angegossenen Be festigungsflansch 12 für die Anbringung der Tränkeschale an einem nicht dargestellten Träger oder einer Gebäudewand aufweist. Hierfür weist der im Wesentlichen vertikal verlaufend angeordnete Befestigungsflansch 12 Durchgriffsöffnungen 14 für den Durchgriff nicht näher dargestellter Befesti gungsschrauben auf. Die Tränkeschale 10 ist mit einer Wasserversorgungs einrichtung 1 6 üblicher Bauweise ausgestattet, von der in der Zeichnung der Endbereich eines Wasserzulaufrohres 18 sowie ein Tränkeventil 20 dar gestellt sind. Das lediglich schematisiert angedeutete Tränkeventil 20 kann von üblicher Bauweise sein und ein bewegliches Auslaufteil 22 aufweisen, das als Steuerelement des Ventils 20 dient und von einem Tier bewegbar ist, um den Wasserzulauf in die Tränkeschale 10 freizugeben. Der dahinge hende Aufbau von Tränkevorrichtungen mit Tränkeschalen 10 ist üblich, so dass an dieser Stelle nicht mehr detaillierter auf deren Aufbau eingegangen wird.

So ist selbstredend, dass die Wasserversorgungseinrichtung 1 6 nur teilweise dargestellt ist und das Wasserzulaufrohr 18 für eine Tränkeschale 10 an eine zentrale Wasserversorgung angeschlossen ist, die mehrere solcher Tränkeschalen 10 mit Frischwasser versorgen. Wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, ist die Tränkeschale 10 mit einer Heizeinrichtung 24 versehen, die ein Heizelement in Form einer elektrischen Heizpatrone 26 aufweist, die in einer Aufnahme 28 auf der Schalenunterseite 30 der Tränkeschale 10 aufge nommen ist. Die dahingehende Aufnahme 28 ist in der Art eines klötzchen förmigen Überstandes auf der Schalenunterseite 30 angeordnet und einstü ckiger Bestandteil der Gesamt- Gusskonstruktion für die Tränkeschale 10. Aufgrund dieser einstückigen Ausgestaltung des Gussteils von Tränkeschale 10 mit Aufnahme 28 ist ein besonders guter thermischer Wärmeübergang, initiiert von der Heizpatrone 26, verwirklicht. Da die Heizpatrone 26 in ei ner seitlichen Bohrung oder sonstigen Öffnung der Aufnahme 28 passgenau eingesetzt ist, ist diese in der Zeichnung nicht ersichtlich. Bei der Heizpat rone 26 handelt es sich jedoch um ein kaufübliches Bauteil, das eine zy lindrische Außenhülse aufweist, in der ein leitfähiges Widerstandsmaterial aufgenommen ist, das von elektrischem Strom durchflossen eine elektrische Widerstandsheizung bildet. Zur Realisierung der dahingehenden elektri schen Widerstandsheizung ist die Heizpatrone 26 mit ihrem elektrisch leit fähigen Material an eine zentrale Stromversorgung (nicht dargestellt) über eine Kabelverbindung 32 angeschlossen, die in der Zeichnung nur teilweise wiedergegeben ist. Die jeweilige Bohrung in der Aufnahme 28 lässt sich dem Grunde nach von allen Seiten aus einbringen, je nachdem wie die Platzverhältnisse hier liegen. Insbesondere lässt sich von zwei gegenüberlie genden Seiten die Bohrung in der jeweiligen Aufnahme 28 einbringen.

Wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, ist die Aufnahme 28 mit der Heizpatrone 26 auf der der Wasseraufnahmeseite der Tränkeschale 10 gegenüberliegen den Schalenunterseite 30 angeordnet und zwar an der zuunterst liegenden Stelle der Tränkeschale 10. Insbesondere ist die dahingehende Aufnahme 28 mit der Heizpatrone 26 in der Nähe des Wassereinlaufrohres mit dem zugehörigen Auslaufteil 22 angeordnet, das das Wasser- oder Tränkeventil 20 als Teil der Wasserversorgungseinrichtung 16 ansteuert.

Wie sich weiter aus der Fig. 2 ergibt, ist bei dieser Ausführungsform der Tränkeschale 10 diese in einen flachen vorderen Schalenteil 34 sowie einen hinteren, demgegenüber vertieften Schalenteil 36 unterteilt, wobei das Aus laufteil 22 des Wassereinlaufrohres 18 in das vertiefte hintere Schalenteil 36 ausmündet. Das vertiefte Schalenteil 36 bildet insoweit innerhalb der Trän keschale 10 ein vorgeordnetes Wasserreservoir, das unmittelbar von der Heizeinrichtung 24 mit ihrer Heizpatrone 26 im Bedarfsfall erwärmbar ist.

Das geänderte Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 wird nur noch in soweit erläutert, als es sich wesentlich von dem vorangehenden Ausfüh rungsbeispiel unterscheidet. Dabei werden für dieselben Bauteile auch die selben Bezugsziffern verwendet. Die insoweit hierzu getroffenen Ausfüh rungen gelten dann auch für das geänderte Ausführungsbeispiel. Wie insbesondere die Fig. 3 zeigt, mündet das Wasserzulaufrohr 18 in ei nen Wasserzutrittsraum 38 aus, der zur Umgebung hin von einem Deckel teil 40 im Wesentlichen verschlossen ist. Das Deckelteil 40 mündet mit ei ner Begrenzungswand 42 derart in die Tränkeschale 10 ein, dass zumindest teilweise ein Spalt 44 zwischen Begrenzungswand 42 und Schalenwand der Tränkeschale 10 realisiert ist, um einen Wasserdurchtritt vom Wasserzu trittsraum 38 auf die Wasseraufnahmeseite der Tränkeschale 10 zu gewähr leisten. Das genannte Deckelteil 40 mit der Begrenzungswand 42 kann in soweit eine thermische Barriere bilden für das im Wasserzutrittsraum 38 vorab erwärmte Fluid über die Heizeinrichtung 24. In Blickrichtung auf die Fig. 4 gesehen ist nur die rechte Aufnahme 28 mit der Heizpatrone 26 aus gestattet, so dass eine Beheizung der Tränkeschale 10 wieder unmittelbar benachbart dem Wasserzulauf über das Zulaufrohr 18 erfolgt. Es besteht aber selbstredend auch die Möglichkeit, die weitere Aufnahme 28 gleich falls mit einer vergleichbaren Heizpatrone 26 auszustatten. Aufgrund der geänderten Wasserzulaufsituation kommt das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 auch ohne Tränkeventil 20 (vgl. Fig. 1 und 2) aus, das mit ei nem Auslaufteil anzusteuern ist. Bei der geänderten Ausführung kann bei spielsweise die Wasserzufuhr über eine Schwimmerregeleinrichtung (nicht dargestellt) abhängig vom Wasserstand in der Tränkeschale 10 angesteuert werden.

Was in den Figuren nicht näher dargestellt ist, was aber durchaus eine sinn volle Zusatzheizung darstellen kann, wäre einen Teil der Wasserversor gungseinrichtung 1 6, insbesondere das Wasserzulaufrohr 18, mit einem Heizband zu versehen, das entsprechend bestromt den Wasserzulauf in die jeweilige Tränkeschale 10 heizen kann. Über eine dahingehende Zusatzhei zung läßt sich dann insbesondere auch bei ausgesprochen tiefen Tempera turen noch Wasser auf eine angenehme Trinktemperatur bringen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1 . Tränkevorrichtung für Nutztiere mit mindestens einer Tränkeschale (10), einer zugeordneten Wasserversorgungseinrichtung (1 6) und einer Heizeinrichtung (24) zum Verhindern des Gefrierens von in der Tränkeschale (10) befindlichem Wasser, wobei die Heizeinrichtung (24) mindestens ein Heizelement aufweist, das an der Tränkeschale (10) für einen Wärmeübergang ins Innere derselben angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement aus einer elektrischen Heizpatrone (26) gebildet ist, die in einer Aufnahme (28) an der Trinkschale (10) als einstückiger Bestandteil derselben angeordnet ist.

2. Tränkevorrichtung nach Anpruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahme (28) mit der Heizpatrone (26) auf der der

Wasseraufnahmeseite gegenüberliegenden Schalenunterseite (30) angeordnet ist und zwar an der zuunterst liegenden Stelle und/oder das mehrere Aufnahmen (28) mit den zuordenbaren Heizpatronen (26) auf der Schalenunterseite (30) verteilt angeordnet sind.

3. Tränkevorrichtung nach Anpruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tränkeschale (10) ein Gussteil ist, bestehend aus einem Kunststoffmaterial oder aus einem Stahl- oder Graugussmaterial, und dass die jeweilige Aufnahme (28) bei der Gussteilerstellung an die Tränkeschale (10) mit angeformt ist.

4. Tränkevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Aufnahme (28) mit der

Heizpatrone (26) auf der Schalenunterseite (30) in der Nähe des Wassereinlaufrohres (18) als Teil der Wasserversorgungseinrichtung (1 6) angeordnet ist, das ein Wasserzulaufventil (20) ansteuert.

5. Tränkevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tränkeschale (10) in einen flachen vorderen (34) und einen hinteren (36) demgegenüber vertieften Schalenteil (36) unterteilt ist, und dass das Wassereinlaufrohr (18) in das vertiefte

Schalenteil (36) ausmündet, an dessen Schalenunterseite (30) die jeweilige Aufnahme (28) mit der Heizpatrone (26) angeordnet ist.

6. Tränkevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tränkeschale (10) im Bereich ihres

Wasserzulaufs als Teil der Wasserversorgungseinrichtung (1 6) von einem Deckelteil (40) als thermischer Barriere zumindest teilweise abgeschlossen ist, das in die Tränkeschale (10) mit einer

Begrenzungswand (42) hineinragt und mit deren Schalenwand einen Wasserzutrittsraum (38) begrenzt, der vorrangig von der jeweiligen

Heizpatrone (26) über deren Aufnahme (28) erwärmbar ist.

7. Tränkevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Aufnahme (28) über eine Bohrung, wie eine Sackloch- oder Durchgangsbohrung, verfügt, in die passgenau die Heizpatrone (26) einsteckbar ist.

8. Tränkevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Heizpatrone (26) im Rahmen der elektrischen Widerstandsheizung über eine elektrische

Kabelverbindung (32) an eine Stromversorgungseinrichtung

anschließbar ist.

9. Tränkevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Aufnahme (28) aus einem klötzchenförmigen Überstand auf der Schalenunterseite (30) der Tränkeschale (10) oder aus einer Verdickung in der Schalenwand gebildet ist.