DEVICE FOR MEASURING THE QUALITY OF PELLETS

Abstract: 1. An apparatus for determining the quality of pellets, comprising a chamber having a cavity for accommodating the material to be tested and a drive means which imparts motion to the chamber and cavity in such a way that the pellets are subjected to abrasion, characterized in that the chamber (13) is provided with partition walls (14) impeding movement of the material in a longitudinal direction of the chamber (13) and with means (22) for introducing a stream of pellets through a front opening in the longitudinal direction of the chamber (13) and for discharging the stream of pellets through a rear opening, and in that means (16, 17, 18, 19) are provided for sifting out and removing the flour-like or powdery component of the stream of pellets in front of and/or in the vicinity of the front opening of the chamber (13) and behind and/or in the vicinity of the rear opening of the chamber (13), and means (4, 6) for the continuous quantity determination of the stream of pellets freed of the flour-like or powdery component and discharged from the chamber (13), and of the flour-like or powdery component sifted out and removed behind and/or in the vicinity of the rear opening of the chamber (13) resulting from abrasion.

Description: Vorrichtung zum Messen der Qualität von Pellets Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Qualität von Pellets mit einer Kammer, die durch einen Antrieb bewegbar ist, und mit einem Hohlraum zum Aufnehmen des zu untersuchenden Materials. Vorrichtungen dieser Art dienen zum Messen und Prüfen der Qualität von Pellets oder Granulatteilchen, die durch Verpressen von re':l- oder pulverförtrigem Material hergestellt worden sind. solche Pellets finden vielfach Anwendung, zum Beispiel in der ruttermittelindustrie, als Brennstoff und für andere Zwecke. Es ist dabei immer wichtig, festzustellen, welche Qualität die pellets haben, insbesondere wie unempfindlich sie gegen Abrieb ind. Je grösser nämlich der Abrieb ist, um so mehr werden die pellets im Laufe ihrer Handhabung, ihrer Lagerung und ihres Transportes allmählich wieder zu pulver- oder mehlförmigem Mate real, so dass sie die günstigen Eigenschaften, die sie durch ihre Pelletform hatten, allmählich zumindest teilweise verlieren Um nun die Abriebfestigkeit zu messen, ist es bekannt, von Pulver und/oder Mehl befreite Pellets eine gewisse Zeit in einer bewegten Kammer aufzubewahren, die gedreht, gerüttelt oder dergleichen wird. Nach einer gewissen Zeit wird dann das in der Kammer befind liche Material gesiebt, um den durch Abrieb erzeugten Mehl- oder Pulveranteil abzutrennen. Pulveranteil und Anteil der verbliebenen Pellets werden separat gewogen; das Verhältnis der Gewichte ist dabei ein Mass für die Qualität. Als Beispiel für eine solche Messung sei hier das Verfahren nach PFOST genannt, bei dem die Pellets in einen rechteckigen Kasten mit den Abrieb vergrössernden Vorsprüngen eingebracht werden. Der Kasten wird dann für eine vorgeschriebene Zeit um eine im wesentlichen horizontale Achse gedreht. Der Nachteil solcher Abriebfestigkeitsbestimmungen, die immer wesentlich für die Qualitätsbestimmung der Pellets sind, besteht darin, dass die Messung sehr viel Zeit erfordert. Ausserdem steht das Messergebnis nur diskontinuierlich und immer erst dann zur Verfügung, wenn eine Probe eine gewisse Zeit in der Kammer bewegt wurde. Dies Ist zum Beispiel nachteilig, wenn man die Daten der Pelletqualität sofort zum Steuern der die Pellets erzeugenden Presse verwenden will. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass die Qualität der Pellets laufend und kontinuierlich sowie automatisch gemessen werden kann. Die erfindungsgemässe Lösung besteht darin, dass die Kammer mit die Bewegung des Materials in einer Längsrichtung der Kammer hemmenden Zwischenwänden und mit Einrichtungen zum Einbringen eines Pelletstroms durch eine in Längsrichtung vordere Öffnung der Kammer und zum Abgeben des Pelletstroms durch eine hintere Öffnung versehen ist, und dass Einrichtungen zum Aus siebe und Wegleiten der mehl- oder pulverförmigen Komponente des Pelletstroms vor bzw. im Bereich der vorderen Öffnung der Kammer und hinter bzw. im Bereich der hinteren Öffnung der Kammer, und Einrichtungen zur laufenden Mengenbestimmung des aus der Kammer abgegebenen von der mehl- oder pulverförmigen Komponente befreiten Pelletstroms oder der hinter bzw. im Bereich der hinteren Öffnung der Kammer ausgesiebten und weggeleiteten mehloder pulverförmigem Komponente, die durch Abrieb entstanden ist, vorgesehen sind. Es wird also in die Kammer laufend neues pelletförmiges Material in Form eines Pelletstroms eingebracht. Am Eingang der Kammer bl. vor dem Eingang wird dabei die mehl- oder pulverförmige Kemponente abgesiebt, so dass die Pellets frei von Mehl oder Pulver in die Kammer eintreten. In der Kammer findet dann laufend Abrieb statt, wobei die Pellets allmählich von vorne nach h@nten durch die Kammer wandern. Am hinteren Ende der Kammer fande@ dann wieder eine Aussiebung der mehl- oder pulverförmigen K@mponente statt. Sowohl diese pulverförmige Komponente als auch die verbleibenden Pellets am Ausgang werden zum Beispiel gewogen; ds Gewichtsverhältnis ist das gewünschte Mass für die Qualität. Die Mengenbestimmung kann dabei durch eigentliches Wiegen, in automatischen Waagen, kontinuierlich mit einer Bandwaage, mit einer Prallplattenwaage oder anderen Massnahmen durchgeführt wer dfl, die an sich bekannt sind. Man wird dabei kontinuierliche M@@@verfahren vorziehen, wenn man möglichst kontinuierlich über die Pelletqualität orientiert sein möchte. Die Vorrichtung ist vorteilhafterweise noch mit einer Einrichtung z@m Bestimmen der Temperatur der Pellets undfoder einer Einrichtung zum Bestimmen der Feuchtigkeit der Pellets versehen, damit auch diese Parameter gleicheitig mit der Abriebfestigkeit bestimmt und falls gew@nscht angezeigt oder für die Steuerung einer AnLage verwendet werden können. Da sich diese Parameter möglicherweise in der Abriebkammer ändern, ist vorteilhafterweise die Einrichtung zum Bestimmen von Temperatur und/oder Feuchtigkeit in Strömungsrichtung vor der Kammer angeordnet. Die Kammer könnte zum Beispiel hin- und herbewegt werden. Eine besonders einfache und vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Kammer um eine sich in ihrer Längsrichtung erstreckende Achse drehbar ist. Die Zwischenwände in der Kammer können dabei eine solche Form haben, dass sie allmäh lich die Pellets und das Abriebmaterial vom Einlass der Kammer zum Auslass leiten. Diese Bewegung kann jedoch auch dadurch erreicht werden, dass die Achse vom Bereich der vorderen Öffnung zum Bereich der hinteren Öffnung der Kammer nach unten geneigt ist. Durch beide Massnahmen wird erreicht, dass sich die Pellets allmählich von vorne nach hinten bewegen. Die Durchlaufgeschwindig- keit der Einzelpellets durch die Kammer wird dabei keinen genau definierten Wert haben, sondern eine statistische Verteilung, in der auch sehr lange und sehr kurze Durchlaufzeiten auftreten. Aufgrund dieser Tatsache wird eine Änderung der Abriebfestigkeit der Pellets, die in die Vorrichtung eingeführt werden, sehr schnell als Ausgangssignal bemerkbar, und zwar schon vor einem Zeitintervall, das der mittleren Durchlaufzeit durch die Kammer entspricht. Der Hohlraum der Kammer kann mit Vorsprüngen zur Vergrösserung des Abriebs der Pellets bei der Bewegung der Kammer versehen sein. Die Kammer kann insbesondere aus mehreren hintereinander angeordneten und miteinander verbundenen Einzelkammern bestehen, wodurch dann ähnliche Verhältnisse wie bei der vorbekannten von gand durchzuführenden Messung nach PFOST erreicht werden können und vergleichbare Messwerte erzielt werden können. Ein weiterer Parameter für die Qualität der Pellets ist die Härte. Eine vorteilhafte erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich daher dadurch aus, dass sie eine automatische Härtemesseinrichtung für aus dem Pelletstrom ausgesonderte Einzelpellets aufweist. Dabei ist vorteilhafterweise die Härtemesseinrichtung hinter der Abriebmesseinrichtung angeordnet Die Härtemesseinrichtung kann eine hin- und herbewegbare Rinne für die Pellets, die mit einer Kerbe zum Festhalten eines einzelnen Pellets versehen ist, einen Pressstempel oberhalb und eine Kraftmesseinrichtung unterflalb der Rinne im Bereich der Kerbe aufweisen. Dabei kann insbesondere die Kraftmesseinrichtung eine Kraftmessdose sein. Diese Härtemesseinrichtung arbeitet wie folgt. Durch die Rinne, die zum Beispiel in eine Rüttelbewegung versetzt wird, werden die Pellets auf der Rinne so lange weiterbewegt, bis ein Pellet in die Kerbe eingedrungen ist und sie ausfüllt. Es wird dann jeweils nach einer vorgegebenen Zeit die Rüttelbewegung der Rinne angehalten. Anschliessend drückt der Pressstempel von oben auf das einzelne Pellet mit allmählich anwachsender Kraft, die mit der Kraftmessdose gemessen wird. Zerbricht schliesslich das Pellet! so geht die auf die Kraftmessdose ausgeübte Kraft plötzlich zurück; die unmittelbar vorher gemessene Kraft ist ein Mass für die Härte des Pellets. Bevor oder wenn die Rinne wieder in die Rüttelbewegung versetzt wird, werden vorteilhafterweise pneumatische Einrichtungen zum Beseitigen der zerdrückten Pellets aus der Kerbe eingeschaltet. Die Messwerte für Temperatur, Feuchtigkeit, Abriebfestigkeit und Härte können automatisch ausgewertet werden, wobei auch gleich Mittelwerte berechnet und angezeigt oder ausgedruckt werden können. Diese Werte können nicht nur zur momentanen Unterrichtung von Bedienungspersonen dienen, sondern auch für spätere Verwendung festgehalten werden, so dass auch nach längerer Zeit noch die Qualität von Pellets bei ihrer Herstellung festgestellt werden kann. Die Daten können aber auch sofort zur Steuerung von Produktionseinrichtungen, zum Beispiel Pelletpressen, verwendet werden, wobei dann Arbeitsparameter der Presse oder Materialzugaben am Eingang dieser Pressen (zum Beispiel in Form von Dampf, Fett usw.) so geregelt werden, dass eine optimale PelletqualitÅat erhalten wird. Um hier eine besonders schnelle Regelung zu erhalten, wird man die erfindungsgemässe Vorrichtung vorteilhafterweise unmittelbar hinter der Pelletpresse und noch vor dem Pelletkühler vorsehen. Die mit der erfindungsgemässen Vorrichtung gewonnenen Messwerte könnten dann auch zur Steuerung des nachfolgenden Kühlers dienen. Vorteilhafterweise ist die Anordnung so getroffen, dass gleichzeitig die Daten von gleichzeitig in die Vorrichtung eingebrachten Pellets ausgedruckt werden. Dadurch wird der Nachteil vermieden, dass verschiedene Eigenschaften zu verschiedenen Zeiten gemessen werden. So wird die Temperatur und Feuchtigkeit eines Pellets zum Beispiel beim Eintreten in die Vorrichtung, die Härte erst beim Austreten durch die Vorrichtung, das heisst nach Durchlaufen der Abriebstrecke gemessen und angezeigt. Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand von vorteilhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung den Aufbau einer vorteilhaften besonders vielseitig einsetzbaren erfindungsgemässen Vorrichtung; Fig. 2 in schematischer Darstellung den Aufbau der Abriebmesseinrichtung der erfindungsgemässen Vor richtung; und Fig. 3 in schematischer Darstellung den Aufbau der Härtemesseinrichtung der erfindungsgemässen Vor richtung. Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, werden die Pellets zunächst einer Messeinrichtung 1 für Temperatur für Feuchtigkeit zagefXLrt. Anschliessend werden sie dann in eine Abriebmesseinrichtung 2 weitergeleitet, in der sie in einer Kammer einem Abrieb unterworfen werden. Bereits am Einganq dieser Abriebmesseinrichtung 2 wird der vorher schon vorhandene mehlförmige Anteil ausgesiebt und in Richtung des Pfeiles 3 abgeleitet. Am Ausgang der Abriebeinrichtung 2 wird die durchden Abrieb erzeugte mehlförmige Kaonente ausgesiebt und einer Messeinrichtung 4 für die Mehlmenge zugeführt. Die Pellets werden dagegen zunächst einer Härtemesseinrichtung 5 und anschliessend einer Messeinrichtung 6 für die Bestimmung der Pelletmenge zugeführt. Die die Mengenbestimmungseinrichtungen 4 und 6 verlassenden Mehl- und Pelletströme, die durch Pfeile 7 und 8 angedeutet sind, werden ebenso wie das in Richtung des Pfeiles 3 die Abriebeinrichtung verlassende Mehl einem Abfallreservoir oder der Wiederverwendung zugeführt; das weitere Schicksal dieses Materials ist hier nicht von Interesse. Die in den Messeinrichtungen 1, 4, 5 und 6 bestimmten Grössen werden nun auf den strichpunktiert gezeichneten Wegen weiterverarbeitet. So wird aus der Mehlmenge des Mengenmessers 4 und der Pelletmenge des Mengenmessers 6 in einer Schaltung 9 das Verhältnis dieser Mengen gebildet, das ein Mass für die Abriebfestigkeit ist. Die Daten über Temperatur, Feuchte, Härte und das letztgenannte Verhältnis werden dann einer Einrichtung 10 zugeführt, in der diese Daten ausgewertet und angezeigt werden. Falls dies gewünscht ist, können die Daten auch für spätere Verwendung ausgedruckt werden. Die Daten können aber auch zur Steuerung der Pelletproduktion verwendet werden, indem die erfindungsgemässe Vorrichtung un mittelbar hinter einer Pelletpresse angeordnet wird und zur Steuerung der Eingangsdaten (zum Beispiel Dampf, Wasser, usw.) oder sonstigen Parametern der Presse verwendet wird. Da sich die Pelletgualität im nachfolgenden Kühler noch ändert, könnte die erfindungsgemässe Vorrichtung auch erst hinter dem Pelletkühler vorgesehen sein, was aber den Nachteil hat, dass die Regelzeit um die Verweilzeit im Kühler vergrössert wird. Es ist aber auch denkbar, die Pellets nach dem Verlassen der Presse nur sehr kurz zu kühlen, um dann sowohl die Vorgänge vor und in der Presse noch rechtzeitig zu beeinflussen, als auch den weiteren Kühlvorgang zu steuern. Dieses kann dadurch geschehen, dass ein Vorkühler zwischengeschaltet wird oder dass an beliebiger Stelle aus dem eigentlichen Hauptkühler ein Produktteistrom entnommen wird. In Fig. 2 ist die Abriebeinrichtung 2 im Detail dargestellt. Auf einem Maschinengestell 11 ist mit Hilfe von Lagern 12 eine Kammer 13 drehbar befestigt, die durch einen nicht gezeigten Antrieb in Drehbewegung versetzt werden kann. Die Drehachse verläuft dabei von links nach rechts in der Fig. 2, in der Richtung des Pelletstroms leicht abschüssig. Die Kammer 13 ist dabei mit Zwischenwänden 14 versehen, die den Pelletstrom hemmen, aber nicht verhindern sollen. Ausserdem ist die Kammer mit Vorsprüngen 15 versehen, durch die der Abrieb vergrössert werden soll. An der Einlass- und Auslassöffnung der Kammer weist die Wandung derselben Siebbereiche 16 bzw. 17 auf, durch die mehlförmiges Material austreten kann und über Trichter 18 bzw. 19 in Richtung der Pfeile 20 bzw. 21 weggeführt werden kann. Der Anteil des ursprünglich in den Trichter 22 eingeführten pelletförmigen Materials, der die Kammer 13 pelletförmig verlässt, wird von einem Trichter 23 aufgefangen und in Richtung des Pfeiles 24 abgeleitet. Die Mengen der in Richtung des Pfeiles 21 abgeleiteten mehlförmigen Komponente und die Menge des in Richtung des Pfeiles 24 abgeleiteten Pelletanteils können dann mit entsprechenden Einrichtungen, zum Beispiel Waagen, bestimmt werden. Aus dem Verhältnis der Anteile kann dann eine Aussage über die Qualität der Pellets gemacht werden. In Fig. 3 ist schematisch die erfindungsgemässe Härtemesseinrichtung dargestellt, die Teil der erfindungsgemässen Vorrichtung sein kann. Auf einem Maschinengestell 25 ist bei 26 verschiebbar gelager- eine Rinne 27 angeordnet. Diese Rinne kann in Richtung des Doppelpfeiles 28 in Längsrichtung hin- und herbewegt werden. Pellets werden dabei von links her in Richtung des Pfeiles 29 auf die Rinne aufgebracht und rutschen allmählich in Folge der Hin- und Herbewegung der Rinne 27 nach rechts,bis sie in eine Kerbe 30 fallen. Nach einiger Zeit wird dann die Hin- und Herbewegung der Rinne 27 unterbrochen und es wird mit langsam anwachsender Kraft ein ebenfalls am Maschinengestell 25 in im wesentlichen senkrechter Richtung hin- und herbewegbarer Stempel 31 auf das Pellet gedrückt, das in der Kerbe und auf einer darunter angeordneten Kraftdose 22 liegt. Mit wachsender Kraft des Stempels 31 gibt die Kraftmessdose 32 ein Signal ab, das einer wachsenden Kraft entspricht, bis das Pellet zerbricht. Die kurz zuvor von der Kraftmessdose noch gemessene Kraft ist dabei ein Mass für die Härte des Pellets. Nachdem sich der Stempel 31 wieder in eine obere Stellung Z'1- rückgezogen hat, können die Reste des Pellets aus der Kerbe 3w mit Hilfe einer Düse 33 entfernt werden, durch die Druckluft geleitet wird. Anschliessend kann die Hin- und Herbewegung der Rinne 27 erneut beginnen, so dass die Härte eines weiteren Pellets bestimmt werden kann. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die Selbe 30 eines durohqehende Ausnehmung. Es ist jedoch auch möglich, nur eine nicht durch die Rinne 27 hindurchgehende Kerbe an deren oberer Oberfläche vorzusehen Die Rinne 27 muss in dies Falle beweglich gelagert werden. Die Kraft des Stempels 31 auf das Pellet wird dabei durch vie Kraftmesseinrichtung 32 indirekt gemessen, indem die durch Druck auf das Pellet erhöhte @ruckkraft der Rinne 27 auf die Kraftmesseinrichtung 32 bestimmt vird.

Claims: Vorrichtung zum Messen der Qualität von Pellets Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Messen der Qualität von Pellets mit einer Kammer, die durch einen Antrieb bewegbar ist, und mit einem Hohlraum zum Aufnehmen des zu untersuchenden Materials, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (13) mit die Bewegung des Materials in einerLängsrichtung der Kammer (13) hemmenden Zwischenwänden (14) und mit Einrichtungen (22) zum Einbringen eines Pellet stroms durch eine in Längsrichtung vordere Öffnung der Kammer (13) und zum Abgeben des Pelletstroms durch eine hintere Öffnung versehen ist, und dass Einrichtungen (16, 18, 19) zum Aussieben und Weg leiten der mehl- oder pulverförmigen Komponente des Pellet stroms vor bzw. im Bereich der vorderen Öffnung der Kammer (13) und hinter bzw. im Bereich der hinteren Öffnung der Kammer (13), und Einrichtungen (4, 6) zur laufenden Mengenbestimmung des aus der Kammer (13) abgegebenen von der mehl- oder pulyer- förmigen Komponente befreiten Pelletstroms und der hinter bzw. im Bereich der hinteren Öffnung der Kammer (13) ausge siebten und weggeleiteten mehl- oder pulverförmigen Kompo nente, die durch Abrieb entstanden ist, vorgesehen sind. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Einrichtung (1) zum Bestimmen der Temperatur der Pellets versehen ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Einrichtung (1) zum Bestimmen der Feuchtig keit der Pellets versehen ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1) zum Bestimmen von Temperatur und/oder Feuchtigkeit in Strömungsrichtung vor der Kammer (13) ange ordnet ist. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die Kammer (13) um eine sich in ihrer Längs richtung erstreckende Achse drehbar ist. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse vom Bereich der vorderen Öffnung zum Bereich der hin teren Öffnung nach unten geneigt ist. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass der Hohlraum der Kammer (13) mit Vorsprüngen (15) zur Vergrösserung des Abriebs der Pellets bei der Bewe gung der Kammer (13) versehen ist. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass dis Kammer (13) aus mehreren hintereinander angeordne ten und miteinander verbundenen E=nzelkamnern besteht. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass sie eine automatische Härtemesseinrichtung (5) für aus dem Pelletstrom ausgesonderte Einzelpellets aufweist. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtemesseinrichtung (5) hinter der Abrienesseinrichtung (2, 4, 6j angeordnet ist. 1t. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtemesseinrichtung (5) eine hin- und herbewegbare Rinne (27) für die Pellets, die mit einer Kerbe (30) zum Festhalten eines einzelnen Pellets versehen ist, einen Press stempel (31) oberhalb und eine Kraftmesseinrichtung (32) unterhalb der Rinne (27) im Bereich der Kerbe (30) aufweist. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung (22) eine Kraftmessdose ist. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass pneumatische Einrichtungen (33) zum Beseitigen der zer drückten Pellets aus der Kerbe 130) vorgesehen sind. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, dass Einrichtungen (10) zum automatischen Auswerten der Messwerte und zum Berechnen von Mittelwerten vorgesehen sind. i5. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen zum Ausdrucken, Anzeigen und/oder Aufzeich nen der Messdaten aufweist. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung so getroffen ist, dass gleichzeitig die Daten von gleichzeitig in die Vorrichtung eingebrachten Pellets ausgedruckt, angezeigt und/oder aufgezeichnet werden. 17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie Speichereinrichtungen für die Daten aufweist.

Inventors: BEHRMANN, JOACHIM, KRAUSLER, LASZLO, Krausler, László
Applicants: AMANDUS KAHL NACHF. (GMBH & CO.)
Application year: 1984
Main classification: G01N3
IPC codes: G01N3