DE10248566A1

DE10248566A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Glanzes von Reis

Info

Publication number: DE10248566A1
Application number: DE2002148566
Authority: DE
Inventors: Frank-Otto Görlitz; Markus Dipl.-Ing. Brockfeld
Original assignee: Buehler AG
Current assignee: Buehler AG
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2004-04-29
Also published as: WO2004036208A3; AU2003266905A1; EP1552290A2; JP2006504081A; WO2004036208A2; CN1705879A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung des Glanzes von Reis, insbesondere von Weißreis, und ermöglicht eine objektive Beurteilung des Glanzes bzw. der Glätte der Oberfläche von polierten Reiskörnern. DOLLAR A Hierzu wird eine Scherspannung auf eine Menge an Reis aufgebracht und es werden die zeitlichen Intervalle (T3) von Stick-Slip Effekten ermittelt, die wiederum Ausdruck des Poliergrades bzw. Glanzes sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Glanzes von Reis, insbesondere von poliertem Weissreis und sie betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Bestimmung des Glanzes von solchem Reis.
Es ist hinlänglich bekannt, Weissreis durch polieren von Reis herzustellen. Die erzielte glatte Oberfläche bzw. der Glanz der Oberfläche ist dabei Ausdruck der erreichten Qualität des Polierens. Die Beurteilung des Glanzes erfolgt jedoch manuell und ist damit vom subjektiven Empfinden des Beurteilenden abhängig.
So offenbart die EP-A-296956 ein Glanzzeichgerät, mit dem ein Vergleichsstandard durch Vergleich mit einer Standardoberfläche geschaffen werden soll. Nach der DE-A-3312948 kann der Glanz beliebiger Oberflächen schnell durch Ermittlung des Leuchtdichtespektrums der mit Lichtimpulsen bestrahlten Oberfläche und Transformation in elektrische Signale bestimmt werden. Eine Beurteilung des Glanzes von Oberflächen mittels Bestimmung der Intensität von reflektiertem Licht u. dgl. offenbaren zum Beispiel die EP-A-183270 , JP 56197959 , WO 96/33401 oder WO 01/20308. Dies kann auch mit einem NIR-Spektrometer erfolgen ( EP-A-240185 ).
Zwar ist es ebenfalls bekannt, den Weissgrad bzw. die Farbe von Weissreis mit optischen Einrichtungen recht gut zu bestimmen, doch lässt die Farbbeurteilung nur wenig Rückschlüsse auf Glätte und Glanz eines Reiskorns und damit auf die Produkteigenschaften und das Kaufinteresse zu.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Bestimmung des Glanzes von Reis, insbesondere Weissreis zu entwickeln, welches eine objektive und wirtschaftliche Beurteilung des Glanzes von, polierten, Reiskörnern ermöglicht. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Durch ein überraschend einfaches ermitteln von Stick-Slip Effekten von Reiskörnern ist ein vergleichendes Beurteilen des Glanzes bzw. der Glätte von Weissreis möglich, welches den Herstellern wie den Konsumenten eine objekte Beurteilung der Bearbeitungsqualität bezogen auf Glanz bzw. Glätte der Kornoberfläche ermöglicht. Erreichbar ist dies durch einbringen einer Scherspannung in eine bestimmte Menge Reiskörner und Ermittlung von Stick-Slip Effekten hierbei, insbesondere von Mittelwerten.
Zu erfassen sind die zeitlichen Abstände der Stick-Slip Effekte während der Scherkraftbeanspruchung. Diese werden anschliessend gemittelt und angezeigt.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Beurteilung des Glanzes zu schaffen, die zuverlässig, kostengünstig und einfach handhabbar ist. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6.
Die Vorrichtung enthält einen sehr langsam laufenden Drehteller, auf dem sich ein ringförmiger Kanal befindet, in den Reis einfüllbar ist. Vorgesehen ist weiterhin eine Auswerteelektronik zur Erfassung von Momentenänderungen, Minimum- und Maximumwerten, Intervallzeiten und zur Ermittlung resultierender Angaben für den Glanz. Die Vorrichtung basiert auf der sogenannten Ringscherzelle, mit der Scherkräfte von Schüttgütern in einem Messkanal ermittelt und nachfolgend angezeigt werden können. Mit solchen Ringscherzellen werden die Höhe und der genaue Verlauf von Scherkräften ermittelt, mit der erfindungsgemässen Vorrichtung hingegen nur die zeitlichen Abstände zwischen „Scherkraftabstürzen". Diese Zeiten werden dann als Kenngrössen des Glanzes zum Beispiel eines Getreidekorns verwendet.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel an Hand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen die
1: einen Messschrieb für einen üblichen Weissreis.
2: die Vorrichtung in einer schematischen Darstellung und in zwei Ansichten (a, b)
Die Vorrichtung besteht aus einem Drehteller 1, auf den ein ringförmiger Behälter 2 aufgesetzt ist. Der Behälter 2 ist am Boden mit Mitnahmeleisten 3 ausgestattet. Im Behälter 2 befindet sich eine Reisfüllung 4, die diesen vollständig ausfüllt.
Der Drehteller 1 wird über einen (Zahn)Riementrieb 5 durch einen Getriebemotor 6 angetrieben, der über eine hohe Übersetzung verfügt, so dass sich der Drehteller 1 mit dem Behälter 2 nur wenige mm auf dem Umfang pro Messvorgang dreht.
Dem Drehteller 1 gegenüber befindet sich ein von oben über ein Scharnier 9 aufklappbarer Gegenteller 7, der mit Mitnehmern an der Unterseite ausgestattet ist.
Der Gegenteller 7 kann über Federn 8, eine Druckplatte 10 und eine Spindel 11 mit Handgriff auf die Reisoberfläche gepresst werden. Zur Verriegelung des Deckelsystems 19 dient eine Raste 12.
Nach Schliessen des Deckelsystems 19 kann mit der Spindel 11 die Druckplatte 10 so bewegt werden, dass die Federn 8 vorgespannt werden, bis ein gewünschter Druck der Druckplatte 10 auf die Reisoberfläche ausgeübt wird. Damit für jede Messung ein gleich grosser Druck einstellbar ist, befindet sich an einem Federbolzen 13 eine Markierung 14, die eine bestimmte Vorspannung signalisiert, wenn sie deckungsgleich mit der Oberfläche der Druckplatte 10 ist. Sichtbar ist die Markierung 14 durch eine Fenster 15.
Der Getriebemotor 6 ist um seine Antriebsachse drehbar im Gehäuse 16 gelagert und über einen Hebelarm 17 auf einer Kraftmessdose 18 abgestützt. Der Bolzen 20 dient als Mitnehmer für den Behälter 2.
Die Vorspannung könnte auch mittels Druckluft erzeugt wenn, indem zwischen Deckel und Gegenteller 7 ein pneumatisches Kraftglied installiert wird und der Vordruck über ein Regelventil eingestellt wird. Bei definiertem Luftdruck ergibt sich eine stets gleiche Vorspannung. Der gewünschte Druck ist einzeigbar.
Für einen Messvorgang wird der Behälter 2 zunächst bündig mit Reis gefüllt und auf den Drehteller 1 aufgesetzt. Der Deckel 19 wird geschlossen und mittels Spindel 11 der Vordruck auf die Reisoberfläche eingestellt. Nach Starten des Getriebemotors 6 wird der Drehteller 1 langsam in eine Drehbewegung versetzt und erzeugt ein Reaktionsmoment auf den Antrieb. Der Messaufnehmer erfasst die Reaktionskraft des Getriebemotors 6 und die Reaktionszeit wird ausgewertet.
Wenn nach einiger Zeit Stick-Slip Intervalle auftreten, wird die Zeit zwischen den Schwingungsvorgängen gemessen und als Mittelwert von der Steuerung angezeigt.
Nach Ablauf der Messung und stoppen des Motors muss die Vorspannung wieder aufgehoben werden bzw. bei pneumatischer Variante muss der Druck abgebaut werden. Das Reaktionsmoment könnte auch am Gegenteller 7 und/oder der Druckplatte 10 mit einem Kraft- oder Momentenaufnehmer abgegriffen werden.
Eine Auswerteelektronik ermittelt sowohl minimale als auch maximale Werte und den zeitlichen Verlauf sowie den Intervallverlauf.
Der Drehteller 1 dreht mit sehr geringen Drehzahlen und nach einer Vorlaufzeit T2 von wenigen Minuten kommt es zu Stick-Slip Effekten innerhalb der Reisschicht, die Momentenänderungen bewirken. Die Zeit T1 für den gesamten Messzyklus ist einstellbar.
Durch eine Erhöhung der Drehzahlen ist es möglich, die Vorlaufzeit und damit den Messvorgang zu verkürzen.
Nach der Vorlaufzeit T2 wird jede Unterschreitung eines vorgegebenen minimalen Drehmomentes, welches auch ein Teil des gemessenen maximalen Drehmomentes sein kann, gezählt. Nach einer festgelegten Messzeit wird die Messdauer durch die ermittelte Anzahl von Ereignissen geteilt, was die durchschnittliche Zeit der Stick-Slip Effekte ergebt, die angezeigt wird. Benötigt wird hierbei nur ein Zähler und die Vorgabe einer Vorlauf- und einer Messzeit.
Hierbei zeigt sich, dass der Effekt je nach Poliergrad unterschiedliche Intervalle aufweist. Je glänzender und glatter der Reis ist, desto kürzer sind die zeitlichen Momentenänderungen. Der zeitliche Abstand für ein einzelnes Intervall wird bei hochpoliertem und glänzendem Reis nur wenige Sekunden betragen und demgegenüber bei weniger poliertem Reis deutlich höher sein.
Durch Mittelung der gemessenen Zeitintervalle T3 wird ein Wert für die zeitlichen Abstände der Stick-Slip Effekte erhalten, der den durchschnittlichen Glanz der Reiskörner wiedergibt. Je kleiner dabei die Zahl für T3 desto glänzender und glatter ist der Reis.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform begrenzt.

1: Drehteller
2: Behälter
3: Mitnahmeleiste
4: Reis
5: Riementrieb
6: Getriebemotor
7: Gegenteller
8: Feder
9: Scharnier
10: Druckplatte
11: Spindel
12: Raste
13: Federbolzen
14: Markierung
15: Fenster
16: Gehäuse
17: Hebelarm
18: Kraftmessdose
19: Deckel
20: Bolzen
T1: Zeit für Messzyklus
T2: Vorlaufzeit
T3: Intervall

Claims

Verfahren zur Bestimmung des Glanzes von Reis, insbesondere von Weissreis mit den Schritten a) a, Beaufschlagung einer Menge an Reiskörnern mit einer Scherspannung über eine vorbestimmte Vorlaufzeit (T2) b) b, Aufnahme von Stick-Slip Effekten und deren zeitlicher Intervalle (T3) c) c, Zuordnung der Intervalle zu vorgebenen Glanzwerten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgenommenen Zeitintervalle (T3) gemittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scherspannung durch eine Drehbewegung aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Momentenänderungen und/oder Stromänderungen aufgenommen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scherspannung durch eine lineare Bewegung und eine hierzu senkrecht aufgebrachte Gegenkraft erzeugt wird.
Vorrichtung zur Bestimmung des Ganzes von Reis, umfassend eine Bewegungseinrichtung, auf der ein mit Reis (4) zu füllender Raum oder Behälter (2) angeordnet ist, wobei die Bewegungseinrichtung eine Sensoranordnung enthält, die mit einer Auswerteelektronik verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung ein Drehteller (1) ist und der Behälter (2) ringförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung zur Aufnahme von Kräften und/oder Drehmomenten geeignet ist.