DE102008035925A1

DE102008035925A1 - Vorrichtung zur Bestimmung des Trockensubstanzanteils in einem Futtermittel sowie Verfahren zu deren Betrieb

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Publication number: DE102008035925A1
Application number: DE200810035925
Authority: DE
Inventors: Edwin Fuchs; Georg Dr. Eller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-08-01
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2010-05-27
Anticipated expiration: 2028-08-02
Also published as: DE102008035925B4; WO2010012391A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Bestimmung des Trockensubstanzanteils in einem Futtermittel (2). Um den Trockensubstanzanteil in einfacher und automatischer Weise genau feststellen zu können, weist die Vorrichtung auf: einen Aufnahmeraum (3) zur Aufnahme des Futtermittels (2), Absaugmittel (4) zum zumindest teilweisen Evakuieren des Aufnahmeraums (3), Wiegemittel (5) zum Messen der Masse (m) des sich im Aufnahmeraum (3) befindlichen Futtermittels (2) und Heizmittel (6) zur Erwärmung des Futtermittels (2) im Aufnahmeraum (3). Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung des Trockensubstanzanteils, bei dem eine solche Vorrichtung verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Trockensubstanzanteils in einem Futtermittel. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung des Trockensubstanzanteils, bei dem eine solche Vorrichtung verwendet wird.
Bei der Fütterung von Nutztieren, insbesondere von Hochleistungs-Milchvieh, ist es für die Tiergesundheit und die konstante Leistungsfähigkeit der Tiere von elementarer Bedeutung, Futtermenge- und Zusammensetzung ständig unter Kontrolle zu halten und je nach Futterart und -qualität die entsprechenden Mengen möglichst aktuell dem tatsächlichen Bedarf anzupassen.
So wird beispielsweise bei der Milchviehhaltung neben Grünfutter auch Silage und Kraftfutter verwendet. Die Futtermittel sind aber je nach Zusammensetzung, Frischegrad und Art der Aufbewahrung unterschiedlich feucht, weshalb der für die Ernährung relevante Anteil der Trockensubstanz eine ständig variierende Größe darstellt. Deshalb ist dieser Anteil ein ganz wesentlicher Steuerungsparameter bei der Futtergabe.
Die Ermittlung und Überwachung des Trockensubstanzanteils der einzelnen Futterkomponenten erfordern jedoch in der täglichen Praxis nicht nur einen erheblichen Arbeitsaufwand, sondern setzen auch hohe Sachkenntnis und eine geeignete Ausrüstung voraus.
Die exakte Bestimmung des Trockensubstanz-Anteils von Futtermitteln in speziellen Labors ist in der täglichen Praxis wegen der zeitlichen Verzögerung und des vergleichsweise hohen Kostenaufwandes kaum praktikabel.
Der Anteil der Trockensubstanz wird deshalb in den Betrieben vor Ort so bestimmt, dass man eine Probe des Futtermittels nimmt und zunächst in nassem Zustand wiegt, diese anschließend trocknet, erneut wiegt und aus der Differenz den Wassergehalt bzw. den Anteil der Trockensubstanz berechnet.
Dazu haben sich in den Betrieben folgende vier Methoden zur Trocknung etabliert:
Zunächst ist das Trocknen in einem Trockenofen oder in einem Trockenschrank zu nennen, wo dem eingebrachten Futtermittel die Feuchtigkeit entzogen wird.
Hierzu kann auch gemäß einer zweiten vorbekannten Lösung ein Mikrowellenofen eingesetzt werden.
Des Weiteren hat sich nach einer dritten Lösung der sog. Koster-Tester in der Praxis durchgesetzt.
Eine vierte, direkte Möglichkeit der Trockensubstanzbestimmung besteht darin, ein elektronisches Feuchtigkeitsmessgerät zu benutzen.
Als Standard- und Referenzmethode gilt dabei die erstgenannte Trocknung in einem (Konvektions-)Trockenofen bzw. Trockenschrank. Als größter Nachteil muss hier die lange Verweildauer der Futtermittel von bis zu 48 Stunden betrachtet werden, die eine Aktualisierung der Daten nur etwa zwei- bis dreimal pro Woche ermöglicht.
Wesentlich kürzere Trocknungszeiten bieten der Mikrowellen-Ofen und der Koster-Tester, da dieser im Gegensatz zum Konvektions-Trockenofen heiße Luft mit einem Gebläse durch das Trockengut leitet.
Aber auch hier sind die benötigten Trockenzeiten vor allem für Mais-Silage mit 40 Minuten in der Mikrowelle und bis zu 90 Minuten im Koster-Tester immer noch relativ lang.
Zudem ist für beide Verfahren geschultes Personal notwendig, weil die Gefahr besteht, die Proben zu wenig oder zu stark zu trocknen oder gar zu verbrennen.
Diese Gefahr besteht nicht bei einem elektronischen Feuchtigkeitsmessgerät, das zwar in der Anwendung wenig Übung erfordert, aber insbesondere bei inhomogenen oder sehr feuchten Proben große Messfehler aufweist.
Um diese Fehlerquelle zu reduzieren, muss man das Gerät für Futter jeglicher Art und auch Futtermischungen exakt kalibrieren, was bei der Vielzahl der möglichen Varianten (beispielsweise von Grünfutter) in der Praxis nicht praktikabel ist.
Insgesamt stellt sich die Situation der Betriebe bezüglich einer gezielt bilanzierten Futterzusammenstellung für immer größer werdende Herden zur Zeit als unbefriedigend dar. Einerseits ist es unabdingbar, im Sinne der Tiergesundheit und der artgerechten Haltung den Tieren eine ausgewogene und somit auch gesunde Ernährung zu garantieren. Auch muss man im Sinne des Umweltschutzes, wegen verknappender Ressourcen und nicht zuletzt aus ökonomischen Gründen auf eine optimierte Fütterung abzielen.
Beispielsweise bringt ein Mehr an Kraftfutter nicht zwangsläufig auch ein Mehr an Ertrag, sondern wird nutzlos verschwendet und kann im schlimmsten Fall die Tiere sogar erkranken lassen.
Andererseits stellt die Anforderung, möglichst vor jeder Fütterung den Trockensubstanzgehalt zu bestimmen, für viele Betriebe eine erhebliche bzw. unüberwindliche Hürde dar.
Oft steht nämlich wenig geschultes Personal zur Verfügung, zudem ist der Zeitaufwand für die notwendigen Messungen erheblich, denn in der Regel sind zumindest vier einzelne Arbeitsgänge fehlerfrei zu bewältigen: Zunächst muss die nasse Probe (d. h. das mit Feuchtigkeit durchsetzte Futtermittel) gewogen werden. Dann muss die Probe getrocknet werden, wobei der Trocknungsvorgang beaufsichtigt werden muss. Anschließend wir die getrocknete Probe gewogen. Schließlich erfolgt die Berechnung des Trockensubstanzgehalts.
Hierfür werden drei verschiedene Geräte eingesetzt: Es muss eine Waage vorhanden sein, dann die Trocknungsvorrichtung und schließlich ein Rechner zur Ermittlung des Verhältnisses zwischen getrockneter Masse und Ausgangsmasse.
Nachdem der Trockensubstanzgehalt der einzelnen Futterkomponenten bestimmt wurde, muss mit diesem Ergebnis die notwendige Gesamtmenge des Futters für die Herde berechnet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bestimmung des Trockensubstanzanteils in einem Futtermittel sowie ein Verfahren zu deren Betrieb vorzuschlagen, mit der bzw. mit dem es in einfacherer und in automatischer Weise möglich wird, den Trockensubstanzanteil genau feststellen zu können. Im Sinne eines optimierten Herdenmanagements wird also ein automatisierter, möglichst rechnergesteuerter Prozess angestrebt, der von der Bestimmung des Trockensubstanzanteils bis zur Zusammenstellung der Futterrationen alle benötigten Aktionen durchführt. Mit einem solchen Prozess soll in erheblichem Umfang Arbeitsaufwand eingespart werden und es soll für die Bestimmung des Trockensubstanzanteils kein speziell geschultes Personal erforderlich sein. Durch eine optimale Fütterung auch großer Herden soll dabei erreicht werden, dass die Gesunderhaltung des Tierbestandes sichergestellt ist und dass eine Maximierung der Erträge bei gleichzeitiger Minimierung des Futtermitteleinsatzes und damit in Schonung der Ressourcen möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung folgende Komponenten aufweist:
einen Aufnahmeraum zur Aufnahme des Futtermittels,
Absaugmittel zum zumindest teilweisen Evakuieren des Aufnahmeraums,
Wiegemittel zum Messen der Masse des sich im Aufnahmeraum befindlichen Futtermittels und
Heizmittel zur Erwärmung des Futtermittels im Aufnahmeraum.
Bevorzugt sind weiterhin Steuerungs- und Überwachungsmittel zur Veranlassung einer Anzahl von Wiegevorgängen des Futtermittels im Aufnahmeraum und zum Protokollieren der ermittelten Massen zu vorgegebenen Zeitpunkten vorgesehen. Weiterhin werden zumeist Rechenmittel zur Berechnung des Quotienten aus der Masse des Futtermittels nach dessen Trocknung und der ursprünglich in den Aufnahmeraum eingebrachten Masse Futtermittel vorgesehen. Von Vorteil sind auch Ausgabemittel, die mit dem Steuerungs- und Überwachungsmittel bzw. mit dem Rechenmittel in Verbindung stehen, die den ermittelten Quotienten anzeigen.
Zwischen dem Steuerungs- und Überwachungsmittel bzw. dem Rechenmittel und dem Ausgabemittel können Datenfernübertragungsmittel angeordnet sein. Damit können Nachfolgeeinrichtung direkt angesteuert werden, z. B. Einrichtungen zur Ausfassung und Mischung bzw. Zusammenstellung von Futtermittel.
Der Aufnahmeraum umfasst bevorzugt ein Aufnahmegefäß.
Die Absaugmittel können eine Pumpe umfassen, die fluidisch mit dem Inneren des Aufnahmeraums verbunden ist. Dabei kann vorgesehen werden, dass in einer Leitung zwischen dem Aufnahmeraum und der Umgebung, in der die Pumpe angeordnet ist, mindestens ein Filterelement angeordnet ist. Namentlich kann in der Leitung zwischen dem Aufnahmeraum und der Pumpe ein Zuluftfilter und in der Leitung zwischen Pumpe und der Umgebung ein Abluftfilter angeordnet sein. Die Pumpe oder die Leitung können mit mindestens einem Drucksensor fluidisch in Verbindung stehen, mit dem der Druck in einem Bereich der Pumpe oder in einem Abschnitt der Leitung gemessen werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung des Trockensubstanzanteils im Futtermittel sieht folgende Schritte vor:

a) Veranlassung der Durchführung eines Wiegevorgangs zum Bestimmen der Masse des sich im Aufnahmeraum befindlichen Futtermittels zu einem vorgegebenen Zeitpunkt;
b) Ermittlung der Differenz zwischen der zum Zeitpunkt gemessenen Masse und der Masse, die zu einem früheren Zeitpunkt ermittelt wurde;
c) Vergleichen der ermittelten Differenz mit einem in den Steuerungs- und Überwachungsmitteln gespeicherten Differenz-Grenzwerts;
d') Wiederholen der Schritte a) bis c) im Falle dessen, dass die ermittelte Differenz größer ist als der gespeicherte Differenz-Grenzwert;
d'') Abbrechen der Wiederholung der Schritte a) bis c) im Falle dessen, dass die ermittelte Differenz kleiner oder gleich dem gespeicherten Differenz-Grenzwert ist.

Eine Fortbildung sieht vor, dass nach der Durchführung des obigen Schritts d'') eine Ermittlung des Quotienten aus der Masse des Futtermittels gemäß dem letzten Wiegevorgang und der ursprünglich in den Aufnahmeraum eingebrachten Masse Futtermittel erfolgt.
Nach der Berechnung des Quotienten erfolgt bevorzugt eine automatische Ausgabe desselben mittels der Anzeigemittel.
Vor der Durchführung des obigen Schritts a) kann der Druck im Aufnahmeraum abgesenkt werden, vorzugsweise auf einen Druck von etwa 600 mbar.
Das sich im Aufnahmeraum befindliche Futtermittel kann während der Durchführung der obigen Schritte a), b), c) und d') von den Heizmitteln beheizt werden.
Die vorgeschlagene Vorrichtung zur automatischen Bestimmung des Trockensubstanzanteils in Futtermitteln vereinfacht und beschleunigt die Messung, schließt damit Fehlerquellen aus und ermöglicht durch elektronische Datenübermittlung auch, die Futterzusammenstellung zu automatisieren.
Das Gerät unterscheidet sich von den bisher bekannten Geräten dadurch, dass nur ein Gerät zur Messung notwendig ist, dass alle Arbeitsschritte automatisierbar sind und dass der Trocknungsgrad vom Gerät überwacht wird. Die Ergebnisse können zudem elektronisch übermittelt und weiter verwertet werden.
Die vorgeschlagene Vorrichtung unterscheidet sich auch wesentlich von elektronischen Feuchtigkeitsmessgeräten, indem es nämlich die Futtermittel trocknet und aus der Differenz zwischen Nass- und Trockengewicht den Anteil der Trockensubstanz berechnet. Das hat sich als wesentlich genauere Methode erwiesen als beispielsweise den Wassergehalt mittels eines Mikrowellensensors zu bestimmen.
Wesentlich ist weiterhin, dass der Trocknungsvorgang intern und vom Gerät selbst überwacht wird. Das spart Arbeitszeit und führt unabhängig von der Erfahrung des Bedieners zu korrekten und reproduzierbaren Ergebnissen. Eine weitere sehr bevorzugte Weiterbildung der Erfindung stellt die Möglichkeit der elektronischen Datenübermittlung der Messergebnisse dar, z. B. über ein Bus-System an einen zentralen Rechner. Dies erlaubt es, dass die gesamte Prozesskette der Futterzusammenstellung und -verteilung rechnergesteuert automatisiert werden kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Bestimmung des Trockensubstanzanteils in einem Futtermittel und
2 schematisch den Verlauf der Masse des zu trocknenden Futtermittels über der Zeit.
In 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Bestimmung des Trockensubstanzanteils in einem Futtermittel 2 skizziert. Zentrales Element der Vorrichtung 1 ist ein Aufnahmeraum 3 (bzw. Aufnahme- oder Unterdruckbehälter), in den das Futtermittel 2 eingebracht wird, dessen Trockensubstanzanteil zu bestimmen ist. Der Aufnahmeraum 3 weist ein Aufnahmegefäß 11 für Futtermittel 2 auf. Der Aufnahmeraum 3 wird durch einen Deckel 12 gasdicht abgeschlossen, d. h. der Aufnahmeraum 3 wird hermetisch abgeschlossen. Der Aufnahmeraum 3 ist temperaturbeständig und aus nicht korrodierendem Material (z. B. einem geeigneten Kunststoff) gefertigt.
Der Aufnahmeraum 3 ist mit einer Leitung 14 verbunden, in der zunächst ein Zuluftfilter 15, dann eine Pumpe 13 und dann ein Abluftfilter 16 angeordnet ist, bevor die Leitung 14 in die Umgebung U mündet. Die Anordnung aus Leitung 14, Filter 15, 16 und Pumpe 13 stellen Absaugmittel 4 dar, mit denen im Inneren des Aufnahmeraums 3 ein Vakuum (Unterdruck) erzeugt werden kann, bevorzugt im Bereich von etwa 600 mbar oder auch darunter. Das Zuluftfilter 15 beugt einer Verstopfung des Leitungssystems vor. Das Ablauffilter 16 dient in erster Linie dafür, eine Geruchsbelastung beim Betrieb der Vorrichtung zu verhindern. Im Bereich der Pumpe 13 bzw. der Leitung 14 ist ein Drucksensor 17 angeordnet, mit dem überwacht werden kann, ob der Aufnahmeraum 3 korrekt verschlossen ist bzw. ob ein Filterwechsel ansteht.
Bei diesem geringen Druck im Aufnahmeraum 3 ist der Siedepunkt von Wasser herabgesetzt (bei einem Druck von beispielsweise 600 mbar auf ca. 75°C). Eine solche Temperatur T, bei der verdampfendes Wasser dem Futtermittel 2 entzogen werden kann, bei der jedoch ein Verbrennen des Futtermittels 2 nicht erfolgen kann, wird durch Heizmittel 6 erzeugt, die um das Aufnahmegefäß 11 bzw. um eine (oder in einer) dieses tragende Platte 19 angeordnet sind. Die Heizmittel 6 sind bevorzugt elektrisch betrieben, und zwar besonders bevorzugt induktiv; möglich ist beispielsweise auch der Einsatz einer Mikrowellenheizung. Durch eine nicht dargestellte Sensorik kann die Temperatur T überwacht werden.
Weiteres wesentliches Element der Vorrichtung 1 sind Wiegemittel 5, mit denen das Gewicht des gesamten Aufnahmegefäßes 11 samt Futtermittel 2 gemessen werden kann. Da das Gewicht des Aufnahmegefäßes 11 konstant ist, können die Wiegemittel so eingestellt werden, dass sie die effektiv in das Aufnahmegefäß 11 eingebrachte Masse m des (zu Beginn noch nassen) Futtermittels 2 ermitteln. Als Wiegemittel kommen an sich bekannte Waagen zum Einsatz, die den von ihnen ermittelten Wert vorzugsweise elektronisch weitergeben können. Die Nullsetzung der Waage vor dem Eingeben des Futtermittels kann beispielsweise auch durch eine Reset-Funktion veranlasst werden.
Wie in 1 gesehen werden kann, wird insbesondere die gemessene Masse m des Futtermittels 2 im Aufnahmeraum 3 bzw. im Aufnahmegefäß 11 an ein Steuerungs- und Überwachungsmittel 7 weitergeleitet. Die Steuerungs- und Überwachungsmittel 7 erhalten auch von einer Uhr 18 (die natürlich auch integraler Bestandteil der Mittel 7 sein kann) ein Zeitsignal t. Wie schon oben erwähnt, können von den Mitteln 7 auch die Temperatur T der Heizmittel 6 und der Druck p überwacht werden.
Die Steuerungs- und Überwachungsmittel 7 stehen dann weiterhin mit Rechenmitteln 8 in Verbindung, in denen eine Auswertung der ermittelten Werte erfolgen kann. Die Rechenmittel 8 leiten dann einen berechneten Quotienten Q an Ausgabemittel 9 weiter, was gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung drahtlos erfolgen kann, also mit Datenfernübertragungsmitteln 10, die in 1 nur angedeutet sind.
Bei dem Quotienten Q handelt es sich um den Trockensubstanzanteil im Futtermittel 2, der sich bestimmt zu Q = mT/m0 wobei m_T die Masse des Futtermittels 2 nach der Trocknung ist und m₀ die Masse des (feuchten) Futtermittels 2 beim Einbringen in den Aufnahmeraum 3.
Um in einfacher Weise und genau den Quotienten Q zu ermitteln, wird vorgegangen, wie es sich aus 2 schematisch anhand des Verlaufs der sich im Aufnahmeraum 3 befindlichen Masse m an Futtermittel über der Zeit t ergibt. Da im Aufnahmeraum 3 ein (Teil-)Vakuum herrscht und zudem das Innere des Aufnahmeraums 3 mit den Heizmitteln 6 beheizt wird, verdampft Wasser im Futtermittel, wodurch dieses trocknet. Demgemäß nimmt über der Zeit t die verbleibende Masse m des immer trockener werdenden Futtermittels 2 immer weiter ab, bis es vollständig getrocknet ist, d. h. bis asymptotisch der Wert m_T des vollständig getrockneten Futtermittels 2 erreicht wird.
Dabei wird in vorgegebenen Zeitintervallen Δt von den Steuerungs- und Überwachungsmitteln 7 ein Wiegen veranlasst, so dass zu einem Zeitpunkt t_i eine korrespondierende aktuelle Masse m_i im Aufnahmeraum 3 ermittelt wird. Dieser ermittelte Massenwert m_i wird mit demjenigen aus der vorhergehenden Messung m_i-1 verglichen, d. h. der letzte Wert m_i-1 wird vom aktuell gemessenen Wert m_i abgezogen; es ergibt sich die Differenzmasse Δm. In den Steuerungs- und Überwachungsmitteln 7 ist ein vorgegebener Grenzwert für diesen Differenzwert Δm_Grenz gespeichert. Die aktuell ermittelte Differenz Am wird mit diesem Grenzwert Δm_Grenz verglichen. Ist die aktuell ermittelte Differenz noch größer als der Grenzwert, zeigt dies an, dass noch relativ viel Feuchtigkeit im Futtermittel 2 ist, weshalb der Trocknungsvorgang fortgesetzt werden muss. Je weiter sich der Massenwert der Asymptote m_T annähert, desto geringer wird bei konstantem Zeitintervall Δt der Differenzbetrag. Fällt er unter den Grenzwert Δm_Grenz, so signalisiert dies, dass eine hinreichende Trocknung erfolgt ist; der Trocknungsvorgang kann abgebrochen werden und der zuletzt gemessene Wert der Masse m der Berechnung des Quotienten Q zugrunde gelegt werden. Es verbleibt nur noch – abhängig vom gewählten Grenzwert Δm_Grenz – ein geringfügiger Fehler, verglichen mit der Masse des vollständig getrockneten Futtermittels 2.
Beispiele für die obigen Werte sind Zeitintervalle Δt zwischen 5 sec und 2 min, vorzugsweise im Bereich von ca. 30 sec. Der Grenzwert Δm_Grenz wird beispielsweise auf das Einsatzgewicht des Futtermittels in den Aufnahmeraum bezogen und liegt z. B. im einstelligen Promillebereich des Füllgewichts.
Mithin erfolgt durch die Steuerung der Vorrichtung eine ständige Überwachung des Probengewichts im Aufnahmeraum 3, ferner (optional) eine Vakuumkontrolle und Temperaturkontrolle. Es erfolgt mit der beschriebenen Vorgehensweise eine automatische Erkennung des Trockengewichts ohne Einsatz eines Feuchtesensors.
Wesentlich ist auch, dass von den Mitteln 7 und 8 eine automatische Berechnung des Trockensubstanzanteils erfolgt. Es sind keine externen Maßnahmen mehr vom Personal zu ergreifen, um den Trockensubstanzanteil zu erhalten; dieser wird vielmehr als fertiges Produkt von der Vorrichtung 1 ausgegeben.
Hierzu dienen die Ausgabemittel 9, die über eine Datenfernübertragung 10 mit den Mitteln 7, 8 kommunizieren können. Die Anzeige kann optische und/oder akustische Signale aussenden, sobald das Ergebnis der Messung vorliegt. Der Trockensubstanzanteil wird numerisch angezeigt.
Die Datenfernübertragung hat den Vorteil, dass direkt ein Datenverarbeitungssystem den Trockensubstanzanteil erhalten kann, das automatisch die Futterration aufgrund der vorgegebenen Daten zusammenstellt.
Durch die Teilevakuierung des Aufnahmeraums 3 ist eine geringe Trockentemperatur sichergestellt; eine Degeneration des organischen Trockengutes ist ausgeschlossen.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass kein Luftstrom für das Trocknen erforderlich ist, was ein fortlaufendes Wägen ermöglicht.
Die Vorrichtung hat im Betrieb keine Geruchsbelästigung zur Folge, namentlich wenn ein Abluftfilter eingesetzt wird.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass keine erneute Feuchtigkeitsaufnahme nach Beendigung der Trocknung erfolgt, da nämlich das getrocknete Futter dazu tendiert, Feuchtigkeit bei offenem Gen schnell wieder anzuziehen.
Durch die kontinuierliche Wägung des Futtermittels kann das Ende des Trocknungsvorgangs durch die asymptotische Annäherung an einen Grenzwert gut erkannt werden, wozu kein Feuchte-Sensor nötig ist.
Es ist also insgesamt nur ein einziges Gerät erforderlich, um die Messung des Trockensubstanzanteils vorzunehmen und das Ergebnis auszuweisen.
Alle hierfür nötigen Arbeitsschritte sind automatisierbar. Der Trocknungsgrad wird von der Vorrichtung autark überwacht. Die Ergebnisse der Messung können auch elektronisch übermittelt werden. Die Trocknung des Futtermittels erfolgt genauso schonend wie effizient.

1: Vorrichtung zur Bestimmung des Trockensubstanzanteils
2: Futtermittel
3: Aufnahmeraum (Unterdruckbehälter)
4: Absaugmittel
5: Wiegemittel
6: Heizmittel
7: Steuerungs- und Überwachungsmittel
8: Rechenmittel
9: Ausgabemittel
10: Datenfernübertragungsmittel
11: Aufnahmegefäß
12: Deckel
13: Pumpe
14: Leitung
15: Filterelement (Zuluftfilter)
16: Filterelement (Abluftfilter)
17: Drucksensor
18: Uhr
19: Platte
m: Masse des Futtermittels
m₀: ursprünglich in den Aufnahmeraum eingebrachte Masse
m_i: Masse des Futtermittels nach der i-ten Wägung
Δm: Massendifferenz
m_T: Masse des Futtermittels nach der Trocknung (Masse der Trockensubstanz)
Δm_Grenz: Differenz-Grenzwert der Masse
t: Zeit
t_i, t_i-1: Zeitpunkte
Δt: Zeitinterval
Q: Quotienten (m_T/m₀)
p: Druck
T: Temperatur
U: Umgebung

Claims

Vorrichtung (1) zur Bestimmung des Trockensubstanzanteils in einem Futtermittel (2), die aufweist: einen Aufnahmeraum (3) zur Aufnahme des Futtermittels (2), Absaugmittel (4) zum zumindest teilweisen Evakuieren des Aufnahmeraums (3), Wiegemittel (5) zum Messen der Masse (m) des sich im Aufnahmeraum (3) befindlichen Futtermittels (2) und Heizmittel (6) zur Erwärmung des Futtermittels (2) im Aufnahmeraum (3).
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Steuerungs- und Überwachungsmittel (7) zur Veranlassung einer Anzahl von Wiegevorgängen des Futtermittels (2) im Aufnahmeraum (3) und zum Protokollieren der ermittelten Massen (m) zu vorgegebenen Zeitpunkten (t).
Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Rechenmittel (8) zur Berechnung des Quotienten (Q) aus der Masse (m_T) des Futtermittels (2) nach dessen Trocknung und der ursprünglich in den Aufnahmeraum (3) eingebrachten Masse (m₀) Futtermittel (2).
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Ausgabemittel (9) mit dem Steuerungs- und Überwachungsmittel (7) bzw. mit dem Rechenmittel (8) in Verbindung stehen, die den ermittelten Quotienten (Q) anzeigen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Steuerungs- und Überwachungsmittel (7) bzw. dem Rechenmittel (8) und dem Ausgabemittel (9) Datenfernübertragungsmittel (10) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (3) ein Aufnahmegefäß (11) für das Futtermittel (2) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugmittel (4) eine Pumpe (13) umfassen, die fluidisch mit dem Inneren des Aufnahmeraums (3) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Leitung (14) zwischen dem Aufnahmeraum (3) und der Umgebung (U), in der die Pumpe (13) angeordnet ist, mindestens ein Filterelement (15, 16) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung (14) zwischen dem Aufnahmeraum (3) und der Pumpe (13) ein Zuluftfilter (15) und in der Leitung (14) zwischen Pumpe (13) und der Umgebung (U) ein Abluftfilter (16) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (13) oder die Leitung (14) mit mindestens einem Drucksensor (17) fluidisch in Verbindung steht, mit dem der Druck (p) in einem Bereich der Pumpe (13) oder in einem Abschnitt der Leitung (14) gemessen werden kann.
Verfahren zur Bestimmung des Trockensubstanzanteils in einem Futtermittel (2), bei dem eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte aufweist: a) Veranlassung der Durchführung eines Wiegevorgangs zum Bestimmen der Masse (m_i) des sich im Aufnahmeraum (3) befindlichen Futtermittels (2) zu einem vorgegebenen Zeitpunkt (t_i); b) Ermittlung der Differenz (Δm) zwischen der zum Zeitpunkt (t_i) gemessenen Masse (m_i) und der Masse (m_i-1), die zu einem früheren Zeitpunkt (t_i-1) ermittelt wurde; c) Vergleichen der ermittelten Differenz (Δm) mit einem in den Steuerungs- und Überwachungsmitteln (7) gespeicherten Differenz-Grenzwerts (Δm_Grenz); d') Wiederholen der Schritte a) bis c) im Falle dessen, dass die ermittelte Differenz (Δm) größer ist als der gespeicherte Differenz-Grenzwert (Δm_Grenz); d'') Abbrechen der Wiederholung der Schritte a) bis c) im Falle dessen, dass die ermittelte Differenz (Δm) kleiner oder gleich dem gespeicherten Differenz-Grenzwert (Δm_Grenz) ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Durchführung des Schritts d'') gemäß Anspruch 11 eine Ermittlung des Quotienten (Q) aus der Masse (m_T) des Futtermittels (2) gemäß dem letzten Wiegevorgang und der ursprünglich in den Aufnahmeraum (3) eingebrachten Masse (m₀) Futtermittel (2) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Berechnung des Quotienten (Q) eine automatische Ausgabe desselben mittels der Anzeigemittel (9) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Durchführung des Schritts a) gemäß Anspruch 11 der Druck (p) im Aufnahmeraum (3) abgesenkt wird, vorzugsweise auf einen Druck von weniger oder gleich 800 mbar.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das sich im Aufnahmeraum (3) befindliche Futtermittel (2) während der Durchführung der Schritte a), b), c) und d') von den Heizmitteln (6) beheizt wird.