DE69112593T2 - Einrichtung zur on-line Bestimmung der Festigkeit von Pellets. - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung bezieht sich auf die Prüfung der Festigkeit von Pellets. Nach einem Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Bestimmen der Festigkeit der Pellets, während sich nach einem anderen Aspekt die Erfindung auf ein Verfahren zum Bestimmen der Festigkeit der Pellets bezieht, und zwar speziell von unverfestigten Pellets.
2. Beschreibung des Stands der Technik
• Pellets, die hier definiert sind als eine Agglomeration (jedoch beispielsweise in einer Pelletiervorrichtung, einem Extruder oder dergleichen geformt ind Bestandteile (typischerweise gemahlener Bestandteile) oder einer Mischung solcher Bestandteile oder ihrer Äquivalente, stellen für eine Vielzahl von Produkten eine zweckmäßige Form dar, beispielsweise für Tierfutter, pharmazeutische Produkte, diätetische Ergänzungsstoffe. Wasserbehandlungsmittel usw.. Pellets bieten eine leichte Handhabung von der Herstellung bis zum Verbrauch und erlauben eine erhebliche Freiheit bei der funktionellen Gestaltung, beispielsweise hinsichtlich Nährstoffzusammensetzung, Größe, Form und dergleichen.
• Da Pellets üblicherweise von der Zeit ihrer Herstellung bis zur Zeit ihres schließlichen Verbrauchs oder Gebrauchs zahlreichen Stößen unterworfen sind und da viele schließliche Verwendungen Pellets mit guter struktureller Integrität benötigen oder bevorzugen. etwa bei vielen trockenen Tierfutterprodukten, ist die beständige Festigkeit eine wichtige physikalische Eigenschaft des Pellets. Die Festigkeit, also die Widerstandsfähigkeit eines Pellets gegen eine erhebliche Verschlechterung mit der Zeit, kann durch eine Vielzahl verschiedener Tests gemessen werden, für die der K-Zustand-Pelletqualitätstest ("K-State Pellet Quality Test") für Tierfutterprodukte repräsentativ ist. Dieser Test wird im einzelnen beschrieben auf den Seiten 528-9 der Sektion 6 des Anhangs F zu "Feed Manufacturing Technology", veröffentlicht vom Feed Production Council of the American Feed Manufacturers Association (1976). Während dieser und ähnliche Tests ein brauchbares Festigkeitsmaß für ein Pellet. hier für ein Tierfutterpellet. ergeben. sind die prinzipiellen Nachteile dieser Tests die. daß sie an verfestigten Pellets durchgeführt werden, also an Pellets, die gesammelt. getrocknet, gekühlt und/oder gesiebt sind. Zur Zeit, zu der diese Schritte erledigt sind, ist ein Produktionslauf, der oft in Tonnen des Produkts gemessen wird, abgelaufen, und wenn die Festigkeit der Pellets nicht zufriedenstellend ist, müssen die Pellets dieses Produktionslaufs entweder erneut verarbeitet werden oder als Ausschuß beseitigt werden. Dies gilt speziell für extrudierte Pellets, bei denen eine erhebliche Zeit zwischen der üblicherweise bei erhöhter Temperatur, bei Druck und mit Wassergehalt (ein unverfestigter Zustand) ablaufenden Formierung und der Messung der Festigkeit eines harten, trockenen Pellets (Endprodukt oder verfestigter Zustand) verstreichen kann.
• Entsprechend wird die Pelletfestigkeit erwünschterweise kurz nach der Bildung des Pellets bestimmt, derart, daß dann, wenn die Festigkeit des Pellets sich als unzufriedenstellend erweist, eine oder mehrere Prozeßparameter sofort nachjustiert werden können. beispielsweise durch Erhöhen oder Vermindern der Menge an Bindemittel oder Dampf, des Kompaktierungsdrucks usw., um die Festigkeit der Pellets in Übereinstimmung mit einer gewünschten Spezifikation zu bringen. Eine solche On-Line-Testvorrichtung sollte in der Lage sein. die Prüfung schnell. wirksam und wiederholt während des Fortgangs eines Produktionslaufs durchzuführen. Außerdem sollte die Testvorrichtung leicht an eine vorhandene Pelletsherstellungsvorrichtung und an entsprechende Herstellungsvorgehungsweisen anpaßbar sein.
• Die GB-A-2 181 559 beschreibt einen Tester für die Festigkeit von Pellets, bei dem die zu testenden Pellets aus der Pellet-Herstellungslinie über eine Rutsche in eine Prüfkammer laufen und die Prüfkammer und die Pellets gewogen werden. Die Pellets werden dann heftig durch Gebläse oder Druckluft bearbeitet und zerbrochene Pellets treten durch eine Siebscheibe hindurch und aus dem Tester aus. Die Prüfkammer und die Pellets werden erneut gewogen und die Gewichtsdifferenz zwischen vor und nach der Bearbeitung dient der Berechnung der Pelletfestigkeit.
• Die US 4 633 712 beschreibt einen Apparat zum Bestimmen der mechanischen Eigenschaften von gestückeltem Material. Ein inneres zylindrisches Bauteil rotiert innerhalb eines äußeren zylindrischen Bauteils, um das Stückmaterial (Kohle) zu pulverisieren. Es kann ein klingenartiger Flügel montiert sein, der in die Pulverisierkammer vorsteht. Die mechanischen Eigenschaften werden bestimmt durch Messen des Drehmoments, das von einem Zylinder auf den anderen übertragen wird, und durch Prüfen der Abnützungscharakteristiken der Klinge.
• Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Niessen der Festigkeit von frisch gebildeten, unverfestigten Pellets, mit dem Schritt, daß man eine Probemenge der Pellets gemeinsam gleichzeitig in eine Prüfkammer einbringt dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfkammer mit einem rotierenden Flügel zum Brechen der Pellets in Pelletabrieb und Pelletbruchstücke ausgestattet ist, und daß das Verfahren weiterhin folgende Schritte umfaßt:
• A. Desintegrieren von wenigstens einem Teil der Pellets innerhalb der Prüfkammer durch Brechen von wenigsten einem Teil der Pellets durch die Wirkung des rotierenden Flügels auf die Pellets, und
• B. Messen der Festigkeit der Pellets durch:
• 1) Messen des Leistungsbedarts zum Rotieren des Flügels innerhalb der Prüfkammer bei einer gegebenen Drehzahl pro Minute vor dem Eingeben der Probemenge der Pellets,
• 2) Messen der Höhe des Ansteigens des Leistungsbedarfs, das zum Erhalten der Drehung des Flügels auf oder nahe seiner Drehzahl pro Minute im Schritt 1) erforderlich ist, nach dem Eingeben der Probemenge der Pellets in die Prüfkammer, und
• 3) Messen des Zeitablaufs vom ersten durch den rotierenden Flügel erforderlichen Anstieg des Leistungsbedarfs nach dem Eingeben der Probemenge der Pellets in die Prüfkammer. bis zu der Zeit, zu der sich der erhöhte Leistungsbedarf auf einen gegebenen Pegel reduziert hat, der höher ist als der, oder gleich ist dem Leistungspegel im Schritt 1).
• Vorzugsweise ist der gemessene Leistungsbedarf die von einem Elektromotor, der an eine Einrichtung zum Antreiben des rotierenden Flügels in der Prüfkammer angeschlossen ist, gezogene Stromstärke.
• Die Messung der Desintegration der Pellets, unabhängig von der Meßweise und den Einheiten, kann ohne Modifikation als Maß der Festigkeit der Pellets verwendet werden oder kann in einen existierenden Festigkeitsstandard konvertiert werden wie z. B. den K-Zustand-Pelletqualitätstest. Vorzugsweise ist der Schiritt
• 3) gemessene Zeitablauf das Maß für die Festigkeit der Probemenge von Pellets, die in der Kammer desintegriert werden, und vorzugsweise wird dieser Zeitablauf in einen existierenden Pelletfestigkeitsindex umgesetzt.
• Die Erfindung schafft weiterhin eineen Pelletfestigkeitstester, der sich zur Verwendung in einem erfundungsgemäßen Verfahren eignet und der folgende Teile umfaßt:
• A. eine Prüfkammer, in der eine Probemenge von Pellets desintegriert werden kann und die selbst ausgestattet ist mit:
• 1) einer ersten Durchgangsöffnung, durch die die Probemenge der Pellets in die Kammer eintreten kann, und
• 2) einem drehbaren Flügel zum Desintegrieren der Pellets in Pelletabrieb und Pelletbruchstücke,
• B. eine Antriebseinrichtung zum Betätigen des drehbaren Flügels,
• C. eine Einrichtung zum Messen des Leistungsbedarfs der Antriebseinrichtung, und
• D. ein Zeitmeßgerät. das dazu ausgestattet ist, bei seiner Verwendung die im oben genannten Schritt 3) beschriebene Funktion auszuüben.
• Das erfindungsgemäße Verfahren und der erfindungsgemäße Pelletfestigkeitstester können schnelle, effiziente und wiederholte Festigkeitsmessungen der Pellets innerhalb von Augenblicken nach ihrer Herstellung durchführen. Dies wiederum erlaubt, daß Änderungen an einem oder mehreren der Herstellungsparameter durchgeführt werden, während der Prozeß noch abläuft. Die Erfindung schafft entsprechend auch ein Verfahren zum Herstellen von Pellets. bei dem frisch gebildete, unverfestigte Pellets in einer Pelletiervorrichtung hergestellt werden, die Festigkeit einer Probemenge der Pellets durch das erfindungsgemäße Meßverfahren gemessen wird und ein oder mehrere Herstellungsprozeßparameter sofort justiert werden, um die Pelletfestigkeit in Übereinstimmung mit einer gewünschten Spezifikation zu bringen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Fig. 1 ist eine Seitenansicht und ein Querschnitt einer Ausführungsform eines Pelletfestigkeitstesters, der sich zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet.
• Fig. 2 ist eine Seitenansicht und ein Querschnitt der Prüfkammer des Pelletfestigkeitstesters nach Fig. 1.
• Fig. 3 ist eine erläuternde Pelletfestigkeitskurve.
• Fig. 4 ist eine erläuternde Kurve, die die Korrelation zwischen einem Festigkeitsmaß nach dieser Erfindung (Zeit) tind dem K-Zustand-Pelletqualitätstest zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
• Es werden durch die gesamte Zeichnung gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche Teile zu bezeichnen. Verschiedene Teile der Anlage, wie elektrische Verbindungen. Fassungen oder dergleichen wurden aus der Zeichnung weggelassen, um die Beschreibung des Pelletfestigkeitstesters zu vereinfachen. Der Fachmann wird jedoch erkennen, daß solche übliche Ausstattung auf Wunsch verwendet werden kann.
• In Fig. 1 ist eine Ausführungsform eines On-Line-Pelletfestigkeitstesters gezeigt. Er umfaßt eine optionale Proben-Eintrittskammer 10, die an einer Prüfkammer 11 sitzt, welche in einem Gehäuse 12 eingeschlossen ist. Eine Türe 12a am Gehäuse 12 ermöglicht den Zugang. zur Prüfkammer 11. Die Eintrittskammer 10 hat eine Eingangsöffnung 13 und eine Ausgangsöffnung 14, wekh letztere sich in offener Kommunikation mit der Prüfkammer 11 befindet. Die Öffnung 14 ist mit einem Tor 15 versehen, das, wenn es sich in seiner geschlossenen Stellung befindet, eine Probemenge der Pellets in der Eintrittskammer 10 zurückhält, und wenn es sich in seiner offenen Stellung befindet, die Pellets aus der Eintrittskammer 10 in die Prüfkammer 11 entlädt. Das Tor 15 kann an jedem beliebigen Punkt entlang der Länge der Eintrittskammer 10, der für den Betrieb des Pelletfestigkeitstesters zweckmäßig ist, sitzen. Die Eingangsöffnung 13 kann ebenfalls mit einem (nicht dargestelltem) Verschluß ausgestattet sein, falls dies zum Regulieren des Einlasses der Pellets von einer Pelletiervorrichtung oder irgendeiner anderen Quelle in die Eintrittskammer 10 erwünscht ist.
• Die Prüfkammer 11 ist mit einem Bodenverschluß 16 und einem klingenartigen Flügel 17 ausgestattet. Der Flügel ist mit einem Rotor 18 verbunden. Der Bodenverschluß 16 hält in seiner geschlossenen Stellung die Pelletproben in der Prüfkammer 11 zurück und entlädt in seiner offenen Stellung den Inhalt der Prüfkammer, nämlich beispielsweise Pellets, Pelletbruchstücke und Pelletabrieb, in das Gehäuse 12. Das Öffnen und Schließen des Bodenverschlusses 16 wird durch die Bewegung eines Hebels 19 bewirkt, der manuell oder automatisch betätigt sein kann. Fig. 2 zeigt den Bodenverschluß 16 sowohl in der offenen als auch in der geschlossenen Stellung.
• Die Größe, die Form und die Materialien der konstruktion der Prüfkammer 11 können sich ändern, ebenso wie die Größe, die Form und die Materialien der konstruktion des Flügels 17, des Rotors 18, der Eintrittskammer 10 und des Gehäuses 12. Bei der Ausführungsform von Fig. 1. ist die Prüfkammer 11 ein Zylinder, der konzentrisch im Gehäuse 12, das ebenfalls zylindrisch ist, angebracht ist, und zwar an dessen Deckenwand befestigt ist. Das Gehause 12 selbst ist optional und die Position der Prüfkammer innerhalb des Gehäuses kann nach Zweckmäßigkeitsgesichtspunkten verschieden sein.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die Prüfkammer 11 aus dauerhaftem Siebmaterial hergestellt, wobei sich die Größe, die Form und die Zahl der Löcher dieses Matrials ändern können. Der Bodenverschluß 16 besteht aus dem gleichen Material, während die Eintrittskammer 10 und das Gehäuse 12 aus einem nicht porösen Material bestehen.
• Der Rotor 18 ist mit einem Elektromotor 20 verbunden, der seinerseits mit einem Steuerpult 21 übrer ein Kabel 22 verbunden ist; es ist typischerweise elektrisch und umfaßt typischerweise Signal-, Prüf- usw. -einrichtungen. Beispielsweise umfaßt das Kabel 22 üblicherweise eine Einrichtung zum Messen der vom Motor 20 gezogenen Stromstärke und zum Melden dieser Information zurück zum Steuerpult 21, oder ist mit einer solchen Einrichtting verbunden. Das Steuerpult 21 kann mit einer Vielzahl von Zubehörausrüstungen ausgestattet sein, wie mit einem Zeitmeßgerät oder einer Uhr, und es kann entweder am Gehäuse 12 befestigt sein oder ein integraler Teil des Gehäuses sein oder von diesem vollständig abseits liegen. Seine schließliche Positionierung in Bezug zum Pelletfestigkeitstester ist eine Funktion der Zweckmäßigkeit.
• Im Betrieb dieser speziellen Ausführungsform ist der Pelletfestigkeitstester von Fig. 1 in Verbindung mit einer Pelletiervorrichtung so angeordnet, daß eine Probemenge von frisch hergestellten Pellets entweder manuell oder automatisch direkt in die Proben-Eintrittskammer 10 durch die Eingangsöffnung 13 genommen werden kann. Die Probemenge wird in der Eintrittskammer 10 gehalten, bis sie zur Übertragung in die Prüfkammer 11 bereit ist. Die Probemenge wird durch Öffnen des Bodenverschlusses 15 weitergegeben, was bewirkt, daß die Pellets in die Prüfkammer 11 fallen. Die Übertragung wird durch die Schwerkraft bewirkt und während die Probe in der Kammer 11 desintegriert wird, kann eine neue Probemenge in der Eintrittskammer 10 gesammelt werden. Das Eintreten der Probemenge in die Prüfkammer 11 von der Probemenge- Eintrittskammer 10 ist vorzugsweise ein plötzlicher Eingabevorgang bei dem alles auf einmal eintritt, im Gegensatz zu einem Vorgang des zugemessenen Eintrittsflusses. Das gleiche Eintrittsverfahren wird für alle getesteten Probemengen angewandt.
• Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen. Vor dem Eintritt der Probemenge in die Prüfkammer 11 drehen der Elektromotor 20 und der Flügel 17 mit konstanter Drehzahl. Diese wird bewirkt durch eine gleichmäßige, geregelte Einspeisung von leistung an den Elektromotor 20 und die Einspeisung wird, falls erforderlich, gesteuert oder geregelt durch einen Konstantspannungstransformator und/oder einen variablen Autotransformator (keiner von beiden dargestellt). Unmittelbar bevor die Probemenge in die Prüfkammer 11 eintritt, wird eine Grundlinie für den Anschluß-Antriebsstromstärkepegel bestimmt. Sodann wird die Pellet-Probemenge in die Prüfkammer 11 eingebracht mit dem Ergebnis, daß der Elektromotor 20 verstärkt Strom zieht (die ansteigende Flanke der Festigkeitskurve). Wenn die Stromstärke über die Grundlinie ansteigt, wird ein Zeitmeßgerät des Steuerpults 21 in Gang gesetzt. Unter der Bearbeitung der Probemenge durch den Flügel 17 beginnen die Pellets, sich zu desintergrieren. Pelletabrieb und Pelletbruchstücke werden aus der Prüfkammer 11 durch die Löcher des seinen innenraum begrenzenden Gitters ausgestoßen, und wahrend dies erfolgt, beginnt die Anschluß-Antriebsstromstärke, allmählich zu sinken (die abfallende Flanke der Festigkeitskurve). Die dynamische Stromstärke, d.h. die Stromstärke oberhalb der Grundlinie, wird stetig mit einer bestimmten vorgegebenen Stromstärke verglichen, die höher ist als die Grundlinien- Stromstärke (in Fig. 3 die Linie oberhalb der und parallel zur Grundlinie). Wenn die dynamische Stromstärke gleich oder kleiner ist als die vorgegebene Stromstärke (nahmlich als der Kreuzungspunkt in Fig. 3), wird das Zeitmessgerät angehalten und die Testziet gespeichert. Der Kreuzungspunkt kann virtuell irgenwo entlang der absteigenden Flanke der Festigkeitskurve auftreten, einschließlich des Punkts, in dem diese wieder in die Grundlinie einmündet, er wird jedoch typischerweise an oder nahe einem Punkt entlang dem Teil der kurve gewählt, in dem die höchste korrelation mit der Pelletfestigkeit erhalten wird (wie experimentell bestimmt wird). Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, ist die abfallende Flanke relativ wenig steil im Vergleich zur ansteigenden Flanke und somit braucht die kurve erheblich mehr Zeit, um zur Grundlinie zurückzukehren, als zum Erreichen ihres Scheitels. Die aus dem auslaufenden Teil der abfallenden Flanke der Kurve entnommene Information ist üblicherweise nur von marginalem oder von keinem Wert bezüglich der Pelletfestigkeit und kann insoweit vernachlässigt werden. Sobald die dynamische Stromstärke gleich oder kleiner als die vorgegebene Stromstärke ist, wird der Bodenverschluß 16 der Prüfkammer 11 geöffnet und die verbleibende Probemenge durch zweckmäßige Mittel wie die Schwerkraft oder durch mechanische oder pneumatische Hilfsmittel (beide nicht dargestellt) ausgeworfen. Der Bodenverschluß 16 wird dann in die geschlossene Stellung zurückgezogen und die Prüfkammer 11 ist wieder beriet zum Empfangen ihrer nächsten Probemenge von Pellets.
• Die Zeit (oder ein anderes Maß der Pellet-Destintegration), die benötigt wird, um die dynamische Stromstärke auf due vorgegebene Stromstärke oder einen niedrigeren Wert zu reduzieren, kann ohne Modifikation als Festigkeitsmaß der Pellets verwendet werden oder kann in einen existierenden Festigkeitsstandard konvertiert werden, wie beispielsweise in den K-Zustands-Pelletqualitätstest, und zwar druch Standardregressions-Analysetechniken.
SPEZIFISCHE AUSFÜHRUNGSFORM
• Ein Pelletfestigkeitstester von im wesentlichen der gleichen Konfiguration wie der in den Fig.n 1 und 2 beschriebenen wurde in direkter Nähe von einer Pelletiervorrichtung so angeordnet, daß die Probemengen der Pellets für die Festigkeitsanalyse von der Pelletiervorrichtung zum Tester abgezweigt wurden. Die Proben-Eintrittskammer war aus einem 12-Gauge-Stahlrohr mit einem Innendurchmesser von 76,2 mm (3") hergestellt. Die Prüfkammer war in einem zylindrischen Stahlcontainer mit den Dimensionen 25,4 cm (10") Durchmesser 25,4 cm (10") Höhe untergebracht und mit einer Türe mit den Dimensionen 14,2 cm (5,6") 12,95 cm (5,1") ausgestattet, die Zugang zur Prüfkammer gab. Die Prüfkammer war ein Stahlgitterkorb mit einem InnendurchFlügel von 76,2 mm (3") und einer Tiefe von 63,5 mm (2½") mit einem Bodenverschluß aus Stahlgitter, wobei alle Gitterlöcher eine Größe eines Durchmessers von 3,57 mm (9/64") hatten.
• Der Elektromotor, der den Rotor und den Flügel antrieb, war ein Dayton-Motor von 1/8 hp, 115 vac, 1,8 A, 3600 Upm, mit einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn, Modell 3M292A. Der Rotor war eine Antriebswelle von 6,35 mm (¼") und der Flügel war eine Stange mit abgerundeten Rändern von 6,35 mm (¼") Durchmesser und 69,85 mm (23/4") Länge. An den Motor wurde durch die Verwendung eines Konstanspannungstransformators und eines variablen Autotransformators eine konstante, stetige Leistungsversorgung geliefert. Der Motor war mit einem Steuerpult verbunden, das mit Mikroprozessor-/Elektroniküberwachung- Ausrüstung einschließlich Übertragern, Kondensatoren und einem Prozessor mit dialogen und analogen Eingangs- und Ausgangsmöglichkeiten ausgestattet war.
• Nachdem an den Tester Strom geliefert wurde, wurde eine ungesiebte Probemenge von etwa 200 g Tierfutterpellets von der Pelletiervorrichtung zur Proben-Eintrittskammer über die Eingangsöffnung dieser Kammer verbracht. Das Gewicht der Probemenge wurde manuell aufgeschrieben, dieser Vorgang kann jedoch automatisiert werden, und zwar, indem einfach ein Gewichtssensor and den Boden der Probeneintrittskammer (z. B. and das Tor 15) angebracht wird und mit dem mikroprozessor am Steuerpult verbunden wird.
• Vor dem Eintritt der Probemenge in die Prüfkammer wurde automatisch vom Elektromotor ein Anschluß- Antriebsstromstärkepegel als basislinie registriert. Die Probemenge wurde dann plötzlich, also die gesamte Menge auf einmal, in die Prüfkammer eingegeben. Im unbelasteten Zustans war der Flügel in der Prüfkammer mit einer Drehzahl von etwa 3600 Upm rotiert. Das Einbringen der Probemenge führte zu einer Erniedrigung der Drehzahl, was eine zusätzliche vom motor gezogene Stromstärke erforderte, nämlich beim Versuch, die Rotation von vor der Belastung aufrechtzuerhalten. Sobald mehr als fünf zusätzliche Milliampere (Hintergrundrauschpegel) über der Grundlinie gefordert wurden, wurde ein Zeitmeßgerät automatisch in Gang gesetzt.
• Die Probemenge innerhalb der Prüfkammer wurde durch die Wirkung des Flügels auf die Pellets und der Pellets untereinander und gegen die Kammerwände zerstückelt, bis sie zu Pelletabrieb und Pelletbruchstücken reduziert waren, die durch die Löcher der Kammerwand und des Kammerbodens hindurchtreten konnten. Als dies eintrat, begann die Stromstärke zum hauptantrieb unter Lastbedingungen (also die dynamische Stromstärke) allmählich zu sinken. Diese dynamische Stromstärke wurde stetig im Vergleich zu einer gegebenen Stromstärke, die höher als die Grundlinienstomstärke war, geprüft; der Wert dieser gegebenen Stromstärke ist eine Funktion der Art der Pellets, der Testbedingungen und der Ausrüstung. Beim vorliegenden Beispiel war ein Mittelwert von etwas 70 Milliampere über der Stromstärke der Grundlinie erwünscht. War der dynamische Mittelwert gleich oder kleiner als die gegebene Stromstärke (d.h. unter dem Kreuzungspunkt), so wurde die Zeitmeßvorrichtung angehalten und die gesamte am Zeitmeßgerät verflossene Zeit wurde gespeichert. Der Bodenverschluß der Prüfkammer wurde geöffnet, um die Reste der Probemenge auszuwerfen, der Bodenverschluß wurde anschließend geschlossen und die Prüfkammer war dann bereit, mit der Analyse der nächsten Probemenge fortzufahren.
• Die Testzeit wurde dann für eine Grund-Probemenge von 200 g einjustiert, und zwar unter Verwendung der folgenden Gleichung:
• T&sub2; = (200 T&sub1;)/W&sub1; (I)
• wobei:
• T&sub2; = die einjustierte Testzeit,
• T&sub1; = die Testzeit, und
• W&sub1; = das Gewicht der Probemenge in Gramm.
• Die einjustierte Testzeit (T&sub2;) wurde dann in eine gewünschte konventionelle Qualitätsskala konvertiert, hier in den K-Zustand-Pelletfestigkeitstest. Die Beziehung zwischen der einjustierten Testzeit (T&sub2;) und dem K- Zustand-Pelletfestigkeitindex (PDI) wurde beschrieben durch die Gleichung
• PDI - A - Be(-C T&sub2;) (II)
• wobei:
• PDI = Pelletqualitätsindex (%),
• A = Qualitätsplattform (ein beim Definieren der Beziehung zwischen der gewünschten Testskala und dem pelletfestigkeitstester experimentell bestimmter Wert),
• B = der die Kurve beschreibende Wert (der auch experimentall bestimmt wird, wenn die Beziehung zwischen der gewünschten Testskala und dem Pelletfestigkeitstester definiert wird),
• C = der die Kurve beschreibende Wert (der auch experimentell bestimmt wird, wenn die Beziehung zwischen der gewünschten Testskala und dem Pelletfestigkeitstester definiert wird).
• Die Gleichung wurde durch Anwendung nichtlinerarer Regressions-Analysis abgeleitet.
• Dieser Vorgang wurde angewandt, um die Festigkeit einer speziellen Art von Tierfutterpellets zu analysieren. In allen Fällen wurde die Probemenge der getesteten Pellets in zwei Teilmengen geteilt, von denen eine Teilmenge (unverfestigt, ungesiebt) im Pelletfestigkeitstester gemäß der oben beschriebenen Vorgehensweise getestet wurde und die andere Teilmenge (verfestigt, gesiebt) durch den K-Zustand-Pelletqualitätstest getestet wurde. In allen Fällen wurde eine hervorragende Korrelation zwischen den beiden Werten erhalten, wie durch die kurve in Fig. 4 veranschaulicht ist, die aus der Analyse einer Probemenge von vollständigen Milchvieh-Futterpellets generiert wurde. In Fig. 4 wurde die Kurve selbst von derjenigen einen Hälfte der Probepellets erzeugt, die mit dem K-Zustand-Pelletqualitätstest getestet wurden. Die markierten "x" entlang der Kurve sind verschiedene Datenpunkte, die von den pellets der anderen Hälfte der Probe erzeugt wurden, welche im Pelletfestigkeitstester geprüft wurden. Als typische Werte wurde für eine Pelletprobe, die länger als 11 Sekunden brauchte, um die dynamische Stromstärke auf einen Wert zu reduzieren, der gleich oder kleiner als die gegebene Stromstärke war, ein Festigkeitsindex von wenigstens etwa 93,2 auf der PDI-Skala ermittelt.

Claims (6)

1. Verfahren zum Messen der Festitgkeit von frisch gebildeten, unverfestigten Pellets, mit dem Schritt daß man eine Probemenge der Pellets gemeinsam gleichzeitig in eine Prüfkammer (11) einbringt, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfkammer (11) mit einem rotierenden Flügel (17) zum Brechen der Pellets in Pelletabrieb und Pelletbruchstücke ausgestattet ist, und daß das Verfahren weiterhin folgende Schritte umfaßt:

A. Desintegrieren von wenigstens einem Teil der Pellets innerhalb der Prüfkammer durch Brechen von wenigsten einem Teil der Pellets durch die Wirkung des rotierenden Flügels auf die Pellets, und

B. Messen der Festigkeit der Pellets durch:

1) Messen des Leistungsbedarfs zum Rotieren des Flügels (17) innerhalb der Prüfkammer (11) bei einer gegebenen Drehzahl pro Minute vor dem Eingeben der Probemenge der Pellets,

2) Messen der Höhe des Ansteigens des Leistungsbedarfs, das zum Erhalten der Drehung des Flügels (17) auf oder nahe seiner Drehzahl pro Minute im Schritt 1) erforderlich ist, nach dem Eingeben der Probemenge der Pellets in die Prüfkammer (11), und

3) Messen des Zeitablaufs vom ersten durch den rotierenden Flügel (17) erforderlichen Anstieg des Leistungsbedarfs nach dem Eingeben der Probemenge der Pellets in die Prüfkammer (11), bis zu der Zeit, zu der sich der erhöhte Leistungsbedarf auf einen gegebenen Pegel reduziert hat, der höher ist als der, oder gleich ist dem Leistungspegel im Schritt 1).

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der gemessene Leistungsbedarf die von einem Elektromotor (20), der an eine Einrichtung zum Antreiben des rotierenden Flügels (17) in der Prüfkammer (11) angeschlossen ist, gezogene Stromstärke ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der im Schritt 3) gemessene Zeitablauf das Maß für die Festigkeit der Probemenge von Pellets, die in der Kammer (11) desintegriert werden, ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der im Schritt 3) gemessene Zeitablauf in einen existierenden pelletfestigkeitsindex umgesetzt wird.

5. Pelletfestigkeitstester, der sich zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 eignet und der folgende Teile umfaßt:

A. eine Prüfkammer (11), in der eine Probemenge von Pellets desintegriert werden kann und die selbst ausgestattet ist mit:

1) einer ersten Durchgangsöffnung (14), durch die die Probemenge der Pellets in die Kammer (11) eintreten kann, und

2) einem drehbaren Flügel (17) zum Desintegrieren der Pellets in Pelletabrieb und Pelletbruchstücke,

B. eine Antriebseinrichtung (20) zum Betätigen des drehbaren Flügels (17),

C. eine Einrichtung zum Messen des Leistungsbedarfs der Antriebseinrichtung (20), und

D. ein Zeitmeßgerät, das dazu ausgestattet ist, bei seiner Verwendung die im Schritt 3) von Anspruch 1 beschriebene Funktion auszuüben.

6. Verfahren zum Herstellen von pellets, bei dem frisch gebildete, unverfestigte Pellets in einer Pelletiervorrichtung hergestellt werden, die Festigkeit einer Probemenge der pellets durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 gemessen wird und ein oder mehrere Herstellungsprozeßparameter sofort justiert werden, um die Pelletfestigkeit in Übereinstimmung mit einer gewünschten Spezifikation zu bringen.