DE3219631A1

DE3219631A1 - Granulatpresswerkzeug

Info

Publication number: DE3219631A1
Application number: DE19823219631
Authority: DE
Inventors: Keith Ellis 63092 Washington Mo. Pike; Leroy V. 63038 Glencoe Mo. Skoch
Original assignee: Ralston Purina Co
Current assignee: Nestle Purina PetCare Co
Priority date: 1981-05-28
Filing date: 1982-05-25
Publication date: 1982-12-30
Also published as: CA1164716A; BR8201940A; GB2099355A; FR2506629B1; IT1147688B; MX167217B; FR2506629A1; ES279683U; IT8248233A0; ES279683Y; US4380424A

Description

Die Erfindung betrifft ein Granulatpreßwerkzeug zum Herstellen von Granulat, insbesondere auf Ringwalzenpressen (pellet mills).

Ringwalzenpressen, für die das hier beschriebene Granulatpreßwerkzeug bestimmt ist, arbeiten in der Weise, daß sie das zu granulierende Material der Einpreßseite des Werkzeugs zuführen, über die Preßwalzen laufen, die das Material durch die Öffnungen des Werkzeugs hindurch- und an der Auspreßseite herauspressen. Bei einer Bauart besteht die Presse aus einem vertikal umlaufenden Werkzeug mit einem Halterungsring, in das das zu granulierende Material eingespeist wird. Im Innern des Werkzeug sind feststehende Walzen angeordnet, die das Material beim Umlauf des Ringwerkzeugs durch dessen Öffnungen pressen. Das an der Außenfläche des Werkzeugs austretende Material wird von . stationären Messern in Granulatstücke geschnitten^ Bei einer anderen Pressenbauart sind die Preßwalzen beweglich und laufen im Innern eines stationären Werkzeugs um, das in einer horizontalen Ebene angeordnet ist. Die Walzen pressen das Material durch die Öffnungen des Werkzeugs, und die austretenden Stränge werden an der Außenseite des Werkzeugs von rotierenden Messern geschnitten.

Es ist bekannt^ daß bei diesen beiden Bauarten von Ringwalzenpressen und auch bei anderen Pressen die Konstruktion des Werkzeugs ein wesentlicher Faktor sowohl für die Erzielung eines guten Granulats als auch einer hohen Produktionsleistung ist. Beispielsweise wurde festgestellt, daß die Dicke des Werkzeugs, die Anzahl der öffnungen und die Oberflächengüte des Werkzeugs die Granulatqualität beeinflussen.

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Der Einfluß einiger dieser Faktoren auf die Granulatqualität im allgemeinen wird in einem Eeitrag "Pelleting and Related Subjects" in Vvoeeedings of i>h& 19SQ Feed Vvoduetion School, herausgegeben von der Midwest Feed Manufacturers Association, Kansas City, Missouri (V.St. A.), erörtert. Auf Seite 85 dieser Veröffentlichung wird auf die Notwendigkeit einer kegeligen Einsenkung an den öffnungen auf der Einpreßseite des Werkzeugs hingewiesen, die das Eindringen des Materials in die Werkzeugöffnungen unterstützt und die Produktionsleistung des Werkzeugs verbessert.

Die Länge der Öffnungen in Granulatpreßwerkzeugen ist unterschiedlich und hängt von der Dicke des Werkzeugs ab. Die öffnungen selbst sind in der Regel entweder durchgehend zylindrisch oder weisen am Austrittsende eine Erweiterung in irgend einer Form. auf. Meist ist an der Austrittsseite eine zylindrische Erweiterung von etwas größerem Durchmesser als der Teil der Öffnung vorgesehen, in dem die Granulatbildung stattfindet. Dadurch werden die Arbeitsdicke oder effektive Dicke des Werkzeugs und die Arbeitslänge der Werkzeugöffnung verringert. Diese Erweiterung ermöglicht die Verwendung dickerer und damit haltbarerer Werkzeuge und doch die Einhaltung einer gewünschten effektiven Werkzeugdicke, d.h. der Länge des Öffnungsteils, der das Granulat formt. Die Differenz zwischen der Gesamtdicke des Werkzeugs zwischen Einpreß- und Auspreßseite und der Länge des Erweiterungsteils wird als effektive Dicke des Werkzeugs bezeichnet und gibt ihrerseits die Länge des Arbeitsabschnitts der Werkzeugöffnung an, in der die Granulatbildung stattfindet. Die Abmessungen des Granulats werden von der Länge und Weite des Arbeitsabschnitts bestimmt.

Es ist schon eine Reihe von Werkzeugen vorgeschlagen worden, bei denen der Erweiterungsteil der Öffnungen modifiziert worden ist. Beispielsweise werden in der US-PS 3 129 458 Werkzeuge mit veränderlichen oder versetzt angeordneten Erweiterungen und in der US-PS 3 391 657 ein Werkzeug mit abgeschrägten Erweiterungen beschrieben. Oft werden Werkzeuge mit zylindrischen Erweiterungen verwendet, wobei alle Erweiterungen die gleiche Größe und Länge haben, so daß die effektive Länge aller Öffnungen gleich ist. Obgleich umfangreiche Untersuchungen über Granulatpreßwerkzeuge ausgeführt worden sind, besteht immer noch

ein Bedürfnis nach einem Granulatpreßwerkzeug, das die Herstellung von Granulat ausgezeichneter Qualität mi.t hoher Produktivität, hoher Produktionsleistung und minimalem Energieaufwand ermöglicht. In der Regel muß bei der Wahl-eines Granulatpreßwerkzeugs, das für einen möglichst großen Bereich von Materialien oder Chargen am. besten geeignet ist, ein Kompromiß zwischen der Produktionsleistung und der Granulatqualität geschlossen werden.

Erfindungsgemäß wird ein neuartiges Granulatpreßwerks'iug m't den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen vorgeschlagen, das gegenüber bekann-

¹IO ten Granulatpreßwerkzeugen wesentliche Vorteile aufweist. Es ermöglicht die Erzielung sehr hoher Produktionsleistungen mit ausgezeichneter Effizienz und ergibt dennoch ein Granulat von ausgezeichneter Qualität und Haltbarkeit. Das Erreichen dieser beiden Ziele muß als ein beachtlicher technischer Fortschritt angesehen werden, da diese beiden Faktoren in einem reziproken Verhältnis zueinander stehen. Der Erfolg wird bei dem Granulatpreßwerkzeug gemäß der Erfindung durch die Festlegung eines kritischen Verhältnisses zwischen der kegeligen Einsenkung an den Werkzeugöffnungen und der effektiven Dicke des Werkzeugs erreicht. Obwohl bekannt ist, daß das Vorhandensein einer kegeligen Einsenkung an den Werkzeugöffnungen bekannt ist, gibt es nisher keine Erkenntnisse über einen kritischen Zusammenhang zwischen dem Durchmesser der kegeligen Einsenkung und der effektiven Dicke des Preßwerkzeugs bzw. der effektiven Länge der Werkzeugöffnung. Wenn in bezug auf diesen Zusammenhang spezifische Parameter eingehalten wer=¹ den, so wird ein Werkzeug erhalten, mit dem hohe Produktionsleistungen bei ausgezeichneter Effizienz ohne wesentliche Einbuße an Granulatqualität erzielt werden können.

Die Erfindung löst somit die Aufgabe, ein verbessertes Granulatpreßwerkzeug zur Verfugung zu stellen, das die Herstellung von Granulat von guter Haltbarkeit aus den meisten Materialien, insbesondere aus Tierfutter verschiedener Zusammensetzung, mit hoher Produktionsleistung und Effizienz ermöglicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

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An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht des Granulatpreßwerkzeuges und einer Preßwalze, die das zu granulierende Material durch die Öffnungen des Werkzeugs preßt;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht der kegeligen Einsenkung an

einer Öffnung des Granulatpreßwerkzeugs zur Erläuterung der Messung des Durchmessers der kegeligen Einsenkung und des Durchmessers des Arbeitsabschnitts; sowie

\J 10 ■ Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Werkzeagöffnung.

In Figur 1 ist ein Granulatwerkzeug 2 dargestellt, das in der Regel Kreis- oder Ringform hat. DaS Werkzeug hat eine Einpreßseite 1 und eine Auspreßseite 3. Es hat mindestens eine öffnung, meist jedoch eine Anzahl von Öffnungen 4, die über die Fläche des Werkzeugs verteilt sind. Mit dem Werkzeug 2 wirkt eine Walze oder wirken Walzen 5 zusammen, die das dem Inneren des Werkzeugs und der Einpreßseite 1 zugeführte Material durch die Öffnungen 4 hindurch- und an der Auspreßseite 3 herausdrücken. Wie bereits erwähnt, können entweder die Walzen 5 beweglich sein und über die Einpreßseite 1 des stationären Werkzeugs laufen, oder es können die Walzen 5 ortsfest angeordnet sein, l#v und das Werkzeug kann rotieren, wobei das gleiche Ergebnis erzielt

wird. Die Erfindung ist nicht auf ein Werkzeug für eine Ringwalzenpresse bestimmter Bauart beschränkt, auch wenn in der Zeichnung die Anwendung in einer Presse dtir obenbeschriebenen Art dargestellt ist.

Das durch das Werkzeug hindurchgepreßte Material tritt an der Auspreßseite als kontinuierlicher Strang aus und kann von einem rotierenden oder feststehenden Messer — je nach Pressenbauart — in Stücke gewünschter Lange geschnitten werden.

In Figur 1 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der das Granulatwerkzeug 2 mit gleichmäßigen Erweiterungen versehen ist. Jede Werkzeugöffnung 4 besteht aus zwei Teilen: einem Erweiterungsteil 6 und einem Arbeitsabschnitt 7. Der Erweiterungsteil 7 wiid

durch Ausbohren der WerkzeugBffnungen an der Auspreßseite 3 hergestellt und verbessert den Materialfluß durch das Werkzeug. Der Arbeitsabschnitt 7 bringt das Material in die gewünschte Form, und die Länge des Arbeitsabschnitts 7 wird in der Regel als die effektive Dicke des Werkzeugs bezeichnet. Länge und Weite des Arbeitsabschnitts bestimmen die gleichen Abmessungen des Granulats. Die effektive Dicke des Werkzeugs 2 ist daher gleich seiner Gesamtdicke oder der Länge der Öffnung 4 zwischen Einpreßseite ί und Auspreßseite 2 abzüglich der Länge des Erweiterungsteils 6. Bei einer Werkzeugöffnung ohne Erweiterungsteil ist daher die effektive Dicke des Werkzeugs bzw. die effektive Länge der Öffnung gleich der Gesamtdicke des Werkzeugs bzw. der Gesamtlänge der Öffnung. Nachstehend wird die Erfindung zwar an Hand von Werkzeugausführungen erläutert, bei denen die öffnungen mit Erweiterungsteilen versehen sind und die Werkzeugflächen Erweiterungsmuster verschiedener Art aufweisen, doch gelten die nachstehend beschriebenen Zusammenhänge zwischen Durchmesser der kegeligen Einsenkung und effektiver Dicke des Werkzeugs auch für Werkzeuge mit Öffnungen ohne Erweiterungsteil.

Obwohl in der Zeichnung ein Werkzeug mit einheitlichen Erweiterungsteilen dargestellt ist, sind auch Werkzeuge mit anderen Erwei-terungsteilen bekannt, und die b.findung ist nicht auf Werkzeuge mit einer bestimmten Ausfuhrungsform der Erweiterungsteile beschränkt. Beispielsweise sind Werkzeuge mit unterschiedlicher Erweiterung der Öffnungen bekannt, bei denen nur die Öffnungen einer bestimmten Anzahl von Öffnungsreihen am Rande des Werkzeugs in. einer Länge von etwa 6 mm erweitert sind, so daß die effektive Dicke des Werkzeugs nur an diesen Öffnungen vermindert ist. Auch ist ein Werkzeug bekannt, bei dem die öffnungen abgestuft erweitert sind. In der Regel hat das mittlere Drittel des Werkzeugs die volle effektive Dicke; ein Sechstel der Öffnungen an jeder Seite des mittleren Drittels hat ·. eine Erweiterung von etwa 6,4 mm Länge, und das restliche Sechstel des Öffnungen am Rande des Werkzeugs hat eine Erweiterung von etwa 12,7 mm Länge. Bei einer dritten Werkzeugbauart sind die Erweiterungen nicht zylindrisch, sondern laufen in Richtung auf die Einpreßseite konisch

35 z.U.

In Figur ! ist die kegelige oder "trichterförmige" Einsenkung 8 an der Einpreßseite des Werkzeugs dargestellt. Figur 2 gibt eine vergrößerte Schnittansicht der Preßöffnung 4 wieder und läßt die Form der Einsenkung besser erkennen. Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf die öffnung. Die Strecke α in Figur 2 oder Figur 3 ist der Durchmesser der Einsenkung, der für die Erfindung von Bedeutung ist. Die Strecke b in Figur 2 oder Figur 3 ist die Weite des Arbeitsabschnitts der Öffnung, die ihrerseits den Durchmesser des in der Öffnung geformten Granulats bestimmt. Die Schräge oder der Winkel der kegeligen Einsenkung 8, in Figur 2 als Winkel S dargestellt, ist bei dem Werkzeug gemäß der Er-

'findung nicht von Bedeutung und beträgt bei den meisten Granulatpreß-, werkzeugen in der Regel 30—40°.

Bei dem Granulatpreßwerkzeug gemäß der Erfindung besteht eine kritische Beziehung zwischen dem. Durchmesser α der kegeligen Einsenkung 8, der effektiven Dicke 7 des Werkzeugs, in Figur 2 als Strecke α dargestellt, und der Weite b des Arbeitsabschnitts der Öffnung. Das Verhältnis der effektiven Dicke 7 des Werkzeugs zum Durchmesser α der kegeligen Einsenkung 8 muß mindestens 1,8:1, besser mindestens 2,3:1 und am besten 2,3—4,1·.: 1 betragen, wobei ein besonders vorteilhaftes Verhältnis 3,1—3,6 : 1 ist. Die Größe des Durchmessers α der kegeligen Einsenkung 8 muß ferner mindestens 137%, besser 137—159% der Größe des Durchmessers oder der Weite b des Arbeitsabschnittes 7 der Werkzeugöffnung 4 betragen, wobei' ein besonders vorteilhafter Wert 142—148% ~Λ der Größe des Durchmessers b ist.

Aus den Figuren 1 und 2 ist die Berechnung dieser Grenzwerte zu erkennen. Das Verhältnis der effektiven Dicke des Werkzeugs zum Durchmesser der kegeligen Einsenkung 8 ergibt sich zu e/a. Die Größe des Durchmessers der kegeligen Einsenkung 8 als prozentualer Teil des Durchmessers oder der Weite des Arbeitsabschnittes 7 errechnet sich zu a - (a/b)-100 [%], Diese Berechnungen gelten natürlich nur für Werkzeuge, bei denen alle Preßcffnungen 4 die gleiche effektive Länge haben, die effektive Dicke des Werkzeugs also überall gleich ist. Wenn das Werkzeug eine abgestufte effektive Dicke hat, wird die rechnerische effektive Dicke als "gewogenes Mittel" berechnet. Beispielsweise habe ein Werkzeug mit abgestufter effektiver Dicke drei verschiedene effektive Dicke. In der Regel hat ein Drittel der Öffnungen

eine bestimmte effektive Länge, ein weiteres Drittel eine -am 6,4 mm geringere effektive Länge und das letzte Drittel eine um 12,7 mm geringere effektive Länge. Die effektive Dicke des Werkzeugs ist also über seine Fläche abgestuft, wobei die geringste effektive Dicke am Rand vorkommt. Die effektive Dicke eines jeden Drittels der Werkzeugfläche wird getrennt berechnet, und aus der Summe der effektiven Dikken ergibt sich ein "gewogener Mittelwert" für die effektive Dicke des Gesamtwerkzeugs. Diese mittlere effektive Dicke ist geringer als die Gesamtdicke des Werkzeugs. Wenn beispielsweise ein Drittel der Werkzeugöffnungen eine effektive Länge von 19,05 mm, ein weiteres .»Drittel eine effektive Länge von 20,65 mm und das letzte Drittel eine

effektive Länge von 22,225 mm hat, so beträgt die mittlere effektive ) Dicke -j (19,05 + 20,65 + 22,225) = 20,64 rom. Die effektive Dicke von

Werkzeugen mit Öffnungen, deren Erweiterungsteil unterschiedlich lang ist, wird entsprechend berechnet. Der gewogene Mittelwert der effektiven Dicke des Werkzeugs wird zum Berechnen des Verhältnisses von effektiver Dicke zu Durchmesser der kegeligen Einsenkung bei Werkzeugen verwendet, deren Öffnungserweiterungen nicht gleich lang sind.

Der numerische Wert für den Durchmesser der kegeligen Einsenkung oder

-20 ν die effektive Werkzeugdicke hängt von der Anzahl der Öffnungen in der Werkzeugfläche ab. Im allgemeinen wird man versuchen, das Werkzeug mit möglichst vielen Öffnungen zu versehen, um eine maximale Produktionsleistung zu erzielen. Die Wahl der genauen Anzahl der Öffnungen -,· liegt jedoch im Ermessen des Fachmanns und richtet sich unter anderem

wach der gewünschten Große des Granulats und.der Größe des Werkzeugs. Bei Werkzeugen mit einer Vielzahl von Öffnungen sollte ein wesentlicher Teil der Öffnungen den vorstehend beschriebenen Bedingungen entsprechen, damit eine optimale Leistung erzielt wird. Dies heißt, daß mindestens 50%,.besser mindestens 80% der Öffnungen den Vorschriften für die Größe der kegeligen Einsenkung entsprechen. Ein typisches Ringwerkzeug für eine 75-kW-Ringwalzenpresse hat einen Ring-Innendurchmesser von 406 mm, einen Werkzeugdurchmesser von 114 mm, eine effektive Werkzeugdicke von 19 mm und kegelige Einsenkungen mit einem Durchmesser von 6,2 mm, so daß das Verhältnis von effektiver Dicke zu Einsenkdurchmesser etwa 3,1 : 1 beträgt. Die Abmessungen eines solchen Werzeugs hängen auch von der gewünschten Größe des Granulats ab, aber

bei Zugrundelegung einer Granulatgröße von 4,4 mm 0 entspricht der Durchmesser der kegeligen Einsenkung 141% des Durchmessers des Arbeitsabschnitts der Öffnungen.

Bei Verwendung des Granulatpreßwerkzeuges gemäß der Erfindung zum Granulieren von Tierfutter erhält man erhält man ein Granulat von ausgezeichneter Qualität und guter Haltbarkeit beim Fordern und Abfüllen, so daß nur ein Minimum an Feinabrieb anfällt. Verbunden mit dieser guten Granulatqualität ist eine wesentlich höhere Produktionsleistung — zwei Faktoren, die sonst in der Regel in umgekehrtem Verhältnis zueinander stehen.

Zur Erzielung optimaler Ergebnisse bei. der Anwendung des Granulatpreßwerkzeugs gemäß der Erfindung ist — mindestens bei der Herstellung von Tierfutter — die Einhaltung bestimmter Verfahrensbedingungen zweckmäßig, die von denen bei der Benutzung herkömmlicher Granulatpreßwerkzeuge verschieden sind. Beim herkömmlichen Granulieren wird die Futter-Grundmischung oder "Maische" mit Dampf behandelt und der Granulierpresse zugeführt. Durch das Gelatinieren der stärkehaltigen Stoffe in der Futtermischung bei der Einwirkung von Wärme und Feuchtigkeit werden die Teilchen der Futtermischung gebunden. Typische Feuchtigkeits- und Temperaturbedingungen bei der Dampfbehandlung der Maische sind 16-17% Feuchtigkeit und eine Temperatur von 70-80 ⁰C. In dem Feuchtigkeitsgehalt ist die natürliche Feuchtigkeit der Komponenten des Gemisches enthalten.

Beim Granulieren von Tierfutter mit dem Granulatpreßwerkzeug gemäß der Erfindung werden höhere Feuchtigkeitsgehalte und Temperaturen angewendet. Ein typischer Feuchtigkeitsberexch liegt zwischen 17 und 21% (g/g), und die Temperatur bei der Dampfbehandlung der Maische beträgt über 90 ⁰C, in der Regel 93—104 ⁰C. Diese höheren Feuchtigkeitsgehalte und Temperaturen haben zwar einen höheren Dampfbedarf zur Folge, doch wird dieser durch den geringeren Kraftbedarf beim Granulieren selbst aufgewogen.

An Hand nachstehender Beispiele werden die Vorteile der Erfindung veranschaulicht.

• ·

BEISPIEL 1.

Zur Beurteilung der Effektivität des Granulatpreßwerkzeugs gemäß der Erfindung wurde ein Rinderfutter folgender Zusammensetzung granuliert:

Bestandteil % (g/g)

5 Gemahlener Mais 72,8

Sojabohnenmehl ohne Schalen 21,1.

Calciumcarbonat 1,5

Dicalciumphosphat 2,6

Kochsalz. 1,0

10 Vitamine und Mineralstoffe 1,0

Das Gemisch wurde in einer California Pellet Mill, Modell 25 mit vertikal montiertem rotierendem Preßwerkzeug von 406 mm Innendurchmesser und einer Preßfläche von 1Ί4 mm Weite granuliert. Die Presse lief mit einer Drehzahl von 171 U/min und war mit einem 75-kW-Motor ausgerüstet.

Zur Dampfbehandlung wurden zwei verschiedene Apparate benutzt. Der erste war ein Apparat zum Konditionieren des Futters mit Dampf, der zweite ein Gerät nach der US-Patentschrift 3 573 924 zum Behandeln des Futters mit trockener Wärme und Dampf. Der erste Konditionierapparat wird nachstehend mit "DM", der zweite mit dem Erfindernamen "Zarow"

20 bezeichnet.

Sechs Ansätze der vorstehend beschriebenen Futtermischung wurden in zwei Versuchsreihen mit folgenden drei Werkzeugen granuliert.

Werkzeug Nr. 1: Durchmesser des Arbeitsabschnitts und damit des Granulats 4,366 mm, Gesamtdicke 50,8 mm, Länge des Erweiterungsteils 31,75 mm, gleichmäßige Erweiterung aller

Öffnungen, effektive Dicke 19,05 mm, kegelige Einsenkung 5,842 mm, Verhältnis 3,3 : 1, Größe der kegeligen Einsenkung 133% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3420 öffnungen.

Werkzeug Hr. 2; Durchmesser des Arbei.tsabschni.tts und damit des Granulats 4,366 im, Gesamtdicke 44,45 mm, Länge des Erweiterungsteils 25,4 nmr, gleichmäßige Erweiterung aller Öffnungen* effektive Dicke 19,05 mm, kegelige Einsenkung 6,223 nmr, Verhältnis 3,1 : I, Größe der kegeligen

Einsenkung 1'42% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3240 Offnungen.

Werkzeug Nr. 3; Durchmesser des Arbeitsaböchnitts und damit des Granulats 4,366 mm, Gesamtdicke 50,8 mm, 6 Reihen mit Erweiterungslängen von 12,7 mm und 12 Reihen mit Erwei-

terungslängen von 6,35 mm, variable Erweiterung, "gewogenen Mittel" der effektiven Dicke 42,42 mm. kegelige Einwenkung 5,842 mm, Verhältnis 7,3 : 1, Größe der Einsenkung 133% des Arbeitsabs chni.tt-Durch-

15 messefs, 3670 Öffnungen.

Beim Einsatz der drei Werkzeuge wurden sowohl die Produktionsleistung als auch der Kraftverbrauch des Motors durch ein mit dem Antriebsmotor direkt verbundenes Amperemeter gemessen. Die Güte des erzeugten Granulats wurde nach dem "Kansas State-Haltbarkeitstest" ermittelt, wie er in Feed Manufacturing Technology, Seite 527 (1976), herausgegeben von der American Feed Manufacturers Association, beschrieben ist, Der Wert dieses Testes gibt den Prozentsatz Material an, der auf einem Tyler-Sieb Kr. 6 zur (icfcb lieb.

Ergebnisse der Versuche sind in Tabelle 1 wiedergegeben.

CT

Tabelle 1

Größe der
Einsenkung
Werk- eff. Dicke in % d. Arzeug zu Einsenk- beitsabschn.-Nr. durchmesser Durchmessers

3,3/1
3,1/1
7,3/1

133
142
134

	Granulat-	Kond.-	Kond.-	Strom	Kraft-	Schütt-	HaIt-
Produk-	Kondit,-	Temp.	Feuchte	stärke	verbr.	gewicht	bar-
tions-	Apparat	(⁰C)	(%.H,0)	(A)	(kWh/t)	(kg/m³)	keits
leistg.	DM	96	18,4	50	8	557	test
(t/h)	Zarow	99	17,6	50	8	566	(%)
4,7 .	DM	98	18,2	50	8	553	91,0
4,5	Zarow	99	18,3	50	8	566	91,5
4,5	DM	78	16,6	55	9	605	95,4
4,7	Zarow	82	17,1	58	' 9	—	94,2
4,6						93,6
4,9						91,1

Mit dem Werkzeug Nr. 2, das gemäß der Erfindung ausgebildet war, konnte die Produktionsleistung auf 8,2 t/h gesteigert werden. Die Temperatur des konditionierten Futtergemischs betrug 99 ⁰C, die Stromaufnahme des Motors 52 A, der Kraftverbrauch 4,4 kWh/t und der Haltbarkeitstest-Wert 94,5%.

Aus vorstehender Tabelle 1 ist ersichtlich, daß die besten Ergebnisse hinsichtlich Kraftverbrauchs und Granulatqualität mit einem Werkzeug (Nr. 2) gemäß der Erfindung erhalten wurden, selbst wenn der Durchsatz auf 8,2 t/h gesteigert wurde, wie aus vorstehenden Angaben hervorgeht.

BEISPIEL 2

Um die Wirksamkeit des Granulatpreßwerkzeugs gemäß der Erfindung im Vergleich zu bekannten Werkzeugen weiter zu prüfen, wurde ein Milchviehfutter folgender Zusammensetzung granuliert.

15 Bestandteil % (g/g)

Gemahlener Mais 33,4

Reisschalen 3,9

Sojabohnenschalen 20,0

Weizenmittelmehl 20,0

20 Sojabohnenmehl 11,3

Calciumcarbonat 1,5·

Calciumlignosulfonat - 1,6

Dicalciumphosphat - 1,1

Kochsalz. 0,5

25 Harnstoff 1,6

Melasse 4,5

Vitamine und Mineralstoffe 0,6

Das Futtergemisch wurde auf einer Granulatpresse der gleichen Art wie im Beispiel 1 granuliert. Die Presse war mit einem vertikal angeordneten umlaufenden Werkzeug von 406 mm Innendurchmesser und einem Preßflächendurchmesser von 114 mm ausgerüstet. Sie wurde von einem 75-kW-Motor mit einer Drehzahl von 171 U/min angetrieben. Zum Kondi-

tionieren des Futters wurde der im Beispiel 1 beschriebene "DM"-Konditionierapparat für die Behandlung mit Dampf verwendet.

Zum Granulieren der Futtermischung wurden folgende Werkzeuge eingesetzt:

Werkzeug Nr. 4: Durchmesser des Arbeitsabschnitts und damit des Granulats 17,463 mm, Gesamtdicke 50,8 mm, 6 Reihen mit Erweiterungsteilen von 13,7 mm Länge und 12 Reihen mit Erweiterungsteilen von 6,35 mm, variable Erweiterung, "effektive Dicke (gewogener Mittelwert) 42,418 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 5,842 mm, Ver

hältnis 7,3 : 1, Größe der Einsenkung 133% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3670 Öffnungen.

Werkzeug Nr. 5: Durchmesser des Arbeitsabschnitts und damit des Granulats 17,463 mm, Gesamtdicke 44,45 mm, Erweiterungsteil 25,4 mm Länge, gleichmäßige Erweiterung, effek

tive Dicke 19,05 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 6,223 mm, Verhältnis 3,1 : 1, Größe der Einsenkung 142% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3240 Öffnungen.

Werkzeug Nr. 6: Durchmesser des Arbeitsabschnitt 17,463 mm, Gesamtdicke 44,45 mm, Länge des Erweiterungsteils 19,05 mm, gleichmäßige Erweiterung, effektive Dicke 25,4 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 5,842 mm, Verhältnis 4,4 : 1, Größe der Einsenkung 133% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3240 Öffnungen.

Werkzeug Nr. 7: Durchmesser des Arbeitsabschnitts 17,463 mm, Gesamtdicke 44,45 mm, Länge des Erweiterungsteils 6,35 mm, gleichmäßige Erweiterung, effektive Dicke 38,1 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 5,842 mm, Verhältnis 6,5 : 1, Größe der Einsenkung 133% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3240 Öffnungen.

_ ₁₇ _

Werkzeug Nr. 8: Durchmesser des Arbeitsabschnitts 17,463 ππη, Gesamtdicke 50,8 mm, Länge des Erweiterungsteils 31,75 mm, gleichmäßige Erweiterung, effektive Dicke 19,05 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 5,842 mm, Verhältnis 3,3 : 1, Größe der Einsekung 133% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3420 öffnungen.

Die mit diesen Werkzeugen und der vorstehend beschriebenen Futtermischung erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.

	Verhältnis	Größe der	Produk-	Tabelle 2	Werk-	Kond.-	Kond.-	Strom	Kraft-	Schütt	Halt
	eff. Dicke	Eirisenkung	tions-	zeu'g-	Temp.	Feuchte	stärke	verbr.	gewicht	bar
	zu Einsenk	in % d. Ar	leistg.	dreh-	(⁰G)	(% H,0)	(A)	(kWh/t)	(kg/m³ )	keit s-
Werk	dur chmesser	beitsabs chn. -	(t/h)	zahl	66	15,3	70	11	528	test
zeug	7,3/1	Durchmessers	4,9	(U/min)	101	17,7	55	9	496	(%)
Nr.	3,1/1	133	4,4	171	85	16,9	40	10	503	93,2
4	4,4/1	142	3,0	171	68	16,2	60	9	515	95,3
5	6,5/1	133	4,8	171	101	18,4	50	13	475	94,6
6	3,3/1	133	2,9	171						93,0
7		133	317					94,2
8

ft ##■*-#

Bei vergleichbaren Produktionsleistungen wurden die besten Ergebnisse hinsichtlich Granulatqualität und Kraftverbrauch mit dem Werkzeug Nr. erzielt, das gemäß der Erfindung ausgebildet war.

BEISPIEL 3

Zur weiteren Beurteilung der Leistungsfähigkeit des Werkzeugs gemäß der Erfindung wurde ein Futter mit nachstehender Zusammensetzung granuliert.

Bestandteil % (g/g)

Gemahlener Mais 36,0

Getrocknete Luzerne 0,5

Reisschalen 2,9

Weizenmittelmehl 51,1 Calciumcarbonat 2,0

Kochsalz 0,5

Harnstoff 1,4

Melasse 5,5

Vitamine und Mineralstoffe 0,1

Die Mischung wurde mit Hilfe der in Beispiel 1 beschriebenen Einrichtung granuliert, wobei das Werkzeug mit zwei Drehzahlen — 317 und 171 U/min — betrieben wurde.

Zum Granulieren wurden Werkzeuge mit nachstehend angegebenen Merkmalen verwendet.

Werkzeug Nr. 9: Durchmesser des Arbeitsabschnitts und damit des Granulats 4,366 mm, Gesamtdicke 57,150 mm, 6 Reihen Öffnungen mit einem Erweiterungsteil von 13,7 mm Länge

und 12 Reihen Öffnungen mit einem Erweiterungsteil von 6,35 mm Länge, Werkzeug mit variablen Erweiterungsteilen, effektive Dicke (gewogenes Mittel) 48,768 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 5,842 mm, Verhältnis 8,3 : 1, Größer der Einsenkung

133% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3870 Öffnungen.

Werkzeug Nr. 10: Durchmesser des Arbeitsabschnitts 4,366 mm, Gesamtdicke 44,450 mm, Länge des Erweiterungsteils 25,4 mm, gleichmäßige Erweiterung, effektive Dicke 19,05 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 6,223 mm, Verhältnis 3,1 : 1, Größe der Einsenkung 142% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3240 Öffnungen.

Werkzeug Nr. 11; Durchmesser des Arbeitsabschnitts 4,366 mm, Gesamtdicke 44,45 mm, Länge des Erweiterungsteils 22,225 mm, gleichmäßige Erweiterung, effektive Dicke 22,225 mm, Durchmesser der kegeligen Emsenkung 6,223 mm, Größe der Einsenkung 142% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3240 Öffnungen.

Werkzeug Nr. 12: Durchmesser des Arbeitsabschnitts 4,366 mm, Gesamtdicke 44,45 mm, 6 Reihen Öffnungen mit einem Erweiterungsteil von 19,05 mm Länge, 6 Reihen Öffnungen

' mit einem Erweiterungsteil von 20,638 mm Länge und 6 Reihen Öffnungen mit einem Erweiterungsteil von 22,225 mm Länge, Werkzeug mit abgestuften Erweiterungen, effektive Dicke (gewogenes Mittel) 20,650 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 6,223 mm, Ver

hältnis 3,3 : 1, Größe der Einsenkung 142% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3240 Öffnungen.

Werkzeug Nr. 13: Durchmesser des Arbeitsabschnitts 4,366 mm, Gesamtdicke 44,45 mm, Länge des Erweiterungsteils 19,05 mm, gleichmäßige Erweiterung, effektive Dicke 25,4 mm,

Durchmesser der kegeligen Öffnung 6,223 mm, Verhältnis 4,1 : 1, Größe der Einsenkung 142% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3240 Öffnungen.

Werkzeug Nr. 14: Durchmesser des Arbeitsabschnitts 4,366 mm, Gesamtdicke 44,45 mm, Länge des Erweiterungsteils 19,05 mm,

gleichmäßige Erweiterung, effektive■Dicke 19,05 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 6,477 mm, Verhältnis 2,9 : 1, Größe der Einsenkung 148% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3240 Öffnungen.

Mit diesen Werkzeugen und der vorstehend beschriebenen Futtermischung wurde unter Einhaltung der iix tabelle. 3 angegebenen Verarbeitungsbedingungen Granulat gepreßt. Der Energieverbrauch wurde gemessen, die Granulatqualität nach der im Beispiel T angegebenen Methode geprüft. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 3 wiedergegeben.

S-/

	Verhältnis eff. Dicke zu Einsenk durchmesser	Größe der Einsenkung in % d. Ar- beitabschn.- Durchmessers	Durch satz (t/h)	Werk- zeug- dreh- zahl (U/min)	Tabelle	3	Strom stärke (A)	Kraft- verbr. (kWh/t)	Schütt gewicht (k_g/m3 )	HaIt- bar- keits- test* (%)	HaIt- bar- keits- test** (%)
Werk zeug Nr.	8,7/1	133	4,2	317	Kond.- Temp. (⁰C)	Kond.- Feuchte (% H,O)	85	15,0	601	96,3	86,4
9			4,8	317	58	16,7	95	14,6	570	96,9	88,8
			3,9	171	58	16,5	80	15,1	601	96,9	87,5
	3,1/1	142	4,5	317	59	17,0	50	8,2	403	94,4	86,4
10			5,2	317	103	19,7	50	7,1	483	94,2	91,9
			5,9	171	103	19,7	50	6,3	4S9	■ 96,0	91,7
	3,6/1	142	4,6	317	102	20,0	55	8,7	476	95,4	91,8
11			5,4	317	102	19,8	60	8,3	476	95,6	89,4
			5,6	317	102	19,8	65	8,5	476	94,8	92,0
			4,4	171	JOO	19,5	55	9.3	480	94,9	94,0
				101	19,8

* Test nach der Vorschrift in Feed Manufaatiwing Teahnology, S. 527.

** Test nach der gleichen Vorschrift, jedoch mit einer Probe von 250 g, einem Zusatz von 8 Stahlkugeln von
19,05 mm 0 und 3 Minuten Umwälzen zur Erhöhung der Beanspruchung.

K.) CD

Vi.

Tabelle 3 (Fortsetzung) ·

Werk zeug Nr.	Verhältnis eff. Dicke zu Einsenk durchmesser	Größe der Einsenkung in % d. Ar- beitsabschn.- Durchmessers	Durch satz (t/h)	Werk- zeug- dreh- zahl (U/min)	Kond.- Temp. (⁰C)	Kond.- Feuchte (% H₅O)	Strom stärke (A)	Kraft- verbr. (kWh/t)	Schütt gewicht (kg/m³)	HaIt- bar- keits- test* (%)	HaIt- bar- keits— test** (%)
12	3,3/1	142	4,5	317	102	19,1	60	9,7	480	95,3	91,4
			6,0	317	103	20,0	60	7,4	476	96,0	92,0
			7,3	317	102	19,8	75	7", 6	472	94,6	91,9
			3,7	171	102	20,3	50	9,9	472	95,3	93,1
13	4,1/1	142	4,4	317	102	19,7	60	9,9	479	95,8	92,0
			5,8	317	102	19,8	60	7,6	476	94,0	89,7
			3,7	171	102	19,9	55	9,9	466	95,6	93,3
14	2,9/1	148	4,4	317	102	20,0	55	9,3	483	94,8	90,6
			'5,5	31.7	102	20,3	60	7,9	474	94,6	89,9
			8,2	317	101	20,6	80	7,2	472	95,2	91,2
			3,6	171	102	20,7	50	10,1	476	95,4	92,1

* Test nach der Vorschrift in Feed Manufaatia"ing Technology, S. 527.

Wie aus Tabelle 3 ersichtlich, hatte ein Werkzeug (Nr. 9) mit einer kegeligen Einsenkung, deren Durchmesser nur 133% des Durchmessers des Arbeitsabschnitts betrug, einen Kraftverbrauch, der mindestens anderthalbbis zweimal so hoch wie derjenige der Werkzeuge gemäß der Erfindung (Nr. 10 bis 14) war. Ferner war die Haltbarkeit des Granulats, das mit den Werkzeugen gemäß der Erfindung hergestellt worden war, bei dem Test mit höherer Beanspruchung wesentlich besser als diejenige des Granulats, das mit dem nicht der Erfindung entsprechenden Werkzeug hergestellt worden war.

10 BEISPIEL'4

Ein Futtermittel folgender Zusammensetzung wurde nach dem weiter unten beschriebenen Verfahren granuliert.

Bestandteil % (g/g)

Gemahlener Mais 59,3

Sojabohnenmehl 29,8

Calciumcarbonat 1,4

Dicalciumphosphat 1,4

Kochsalz 1,0

Tierisches Fett 0,5

Melasse 4,0

Bindemittel 2,0

Vitamine und Mineralstoffe 0,6

Die Mischung wurde auf einer zweitourigen Century-Granulierpresse der California Pellet Mill mit einer Antriebsleistung von 75 kW und vertikal montiertem rotierendem Werkzeug von 406 mm Innendurchmesser und einer Preßfläche von 114 mm Durchmesser granuliert, die mit einem DM-Kondltionierapparat zum Behandeln der Futtermischung mit Dampf ausgerüstet war. Die Presse wurde mit 317 und 171 U/min betrieben.

Zum Granulieren wurden die nachstehend beschriebenen Werkzeuge verwendet.

Werkzeug Nr. 15: Durchmesser des Arbeitsabschnitts und damit des Granulats 4,366 mm, Gasamtdicke 57,15 mm, 6 Reihen der Öffnungen mit einem Erweiterungsteil von 12,7 mm Länge und 12 Reihen Öffnungen mit einem Erweiterungsteil von 6,35 mm Länge, Werkzeug mit variabler Erweiterung, effektive Dicke (gewogenes Mittel) 48,768 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 5,842 mm, Verhältnis 8,3 : 1, Größe der Einsenkung 133% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3870 Öffnungen.

^Werkzeug. Nr. ,16; Durchmesser des Arbeitsabschnitts 4,366 mm, Gesamtdicke 44,45 mm, Länge des Erweiterungsteils der Öffnungen 25,4 mm, gleichmäßige Erweiterung, effektive Dicke 19,05 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 6,223 mm, Verhältnis 3,1: 1, Größe der Einse.nkung 142% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3240 Öff

nungen.

Werkzeug Nr. 17: Durchmesser des Arbeitsabschnitts 4,366 mm, Gesamtdicke 44,45 mm, 6 Reihen der Öffnungen mit einem Erweiterungsteil von 19,05 mm Länge, 6 Reihen mit einem Erweiterungsteil von 20,638 mm Länge und 6 Reihen

mit einem Erweiterungsteil von 22,225 mm Länge, Werkzeug mit abgestufter Erweiterung, effektive Dicke (gewogenes Mittel) 20,650 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 6,223 mm, Verhältnis 3,3 : 1, Größe der Einsenkung 142% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers,

3240 Öffnungen.

Mit diesen Werkzeugen wurde die angegebene Futtermischung granuliert. Verarbeitungsbedingungen, Ergebnisse der Kraftbedarfsmessung und Ergebnisse der Granulatprüfung sind in nachstehender Tabelle 4 wiedergegeben.

Größe der Werk-

Verhältnis Einsenkung zeug-

Werk- eff. Dicke in % d. Ar- Durch- dreh- Kond.

zeug zu Einsenk- beitsabschn.- satz zahl Temp.

Nr. durchmesser Durchmessers (t/h) (U/min) (⁰G)

8,3/1

3,3/1

133

142

3,3/1

142

4,0

4,4
6,6
4,2

11,6

317

317
317
171

317

101 101 101

102

Halt- Haltbar- bar-

Kond.- Strom- Kraft- Schutt- keits- keits-

Feuchte stärke verbr. gewicht test* test** (% H₂O) (A) (kWh/t) (kg/m³) (%) (%)

64

63

.55
38

55

12

11
7

601

541
541
541

541

96,0 84,1

97,6 97,8 97,1

96,8 97,1 95,0

96,6 93,7

* Test nach der Vorschrift in Feed Manufacturing Technology, S. 527.

- 27 -

Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß die besten Ergebnisse hinsichtlich Kraftverbrauchs und Granulatqualität bei vergleichbaren Durchsätzen mit den Werkzeugen gemäß der Erfindung (Nr. 16 und 17) erzielt wurden.

BEISPIEL 5

Ein Futtermittel mit der im Beispiel 4 beschriebenen Zusammensetzung wurde auf einer California Pellet Mill, Modell 2S, mit vertikal montiertem rotierendem Werkzeug von 406 mm Innendurchmesser und einer Preßfläche von 114 mm. granuliert, die mit einer Drehzahl von 171 U/min betrieben und von 75-kW-Motor angetrieben wurde. Die Presse war mit einem DM-Konditionierapparat zum Behandeln des Futtergemisches mit Dampf ausgerüstet.

Zum Granulieren wurden folgende Werkzeuge verwendet.

Werkzeug Nr. 18: Durchmesser des Arbeitsabschnitts und damit des Granulats 4,366 mm, Gesamtdrcke 57,15 mm, 6 Reihen der Öffnungen mit einem Erweiterungsteil von 12,7 mm Länge und 12 Reihen der Öffnungen mit einem Erweiterungsteil von 6,35 mm Länge, Werkzeug mit variabler Erweiterung, effektive Dicke (gewogener Mittelwert) 48,768 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung

5,842 mm, Verhältnis 8,3 : 1, Größe der Einsenkung 133% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3870 Öffnungen.

Werkzeug Nr. 19: Durchmesser des Arbeitsabschnitts 4,366 mm, Gesamtdicke 44,45 mm, Länge der Erweiterung 25,4 mm, gleich

mäßige Erweiterung, effektive Dicke 19>05 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 6,223 mm, Verhältnis 3,1 : 1, Größe der Einsenkung 142% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3240 Öffnungen.

Werkzeug Nr. 20: Durchmesser des Arbeitsabschnitts 4,366 mm, Gesamtdicke 22,225 mm, Länge des Erweiterungsteils 22,225 mm, gleichmäßige Erweiterung, effektive Dicke 22,225 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenlcung 6,223 mm, Verhältnis 3,6: 1, Größe der Einsenkung 142% des Arbeits-

abschnitt-Durchmessers, 3240 Öffnungen.

Werkzeug Nr. 21': Durchmesser des Arbeitsabschriitts 4,366 mm, Gesamtdicke 44,45 mm, 6 Reihen der Öffnungen mit einem Erweiterungsteil von 19,05 mm, 6 Reihen mit einem Erweiterungsteil von 20,638 mm und 6 Reihen mit einem.

Erweiterungsteil von 22,225 mm Länge, Werkzeug mit abgestufter Erweiterung, effektive Dicke (gewogenes Mittel) 20,650 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 6,223 mm, Verhältnis 3,3 : 1, Größe der Einsen-■ kung 142% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3240

Öffnungen.

Mit diesen Werkzeugen wurde das Futter granuliert. Verarbeitungsbedingungen, Ergebnisse von Kraftverbrauchsmessungen und Ergebnisse
der Granulatprüfung sind in Tabelle 5 angegeben.

Tabelle 5

CaJ hO

CO CD OO

Größe der

Verhältnis Einsankung

Werk- eff. Dicke in % d. Ar- Durch- Kond. zeug zu Einsenk- beitsabschn.— satz Temp, Nr. durchmesser Durchmessers_ _Cfc/h) ("C)

- Kond.- Strom- Kraft- Schutt- Haltbarkeits-

8,3/1

133

3,3/1

142

3,7

4,9 101

5,6 · 101

7,7 102

Feuchte stärke verbr. gewicht i%JH₂O0 (A) (kWh/t) (kg/m³)

16,6

19,7

18,9

55

50

test«

10,9	614	94,0¹
		84,02
		76,3³
6,7	556	96,3¹
		93,6²
		89,6³
5,8	553	96,2¹
		95,02
		91,4*
4,7	541	95, r¹
		93,1²
		90,8*

* Test nach der allgemeinen Vorschrift in Feed Manufacturing Technology, S. 527, jedoch mi.t einer
Probe von 250 g, Zusatz einer verschiedenen Anzahl von Stahlkugeln von 19,05 mm 0 und Umwälzen
von verschieden langer Dauer.

Keine Kugeln — Umwälzdauer 10 min; ^z 5 Kugeln — 3 min; ³8 Kugeln — 3 min.

Tabelle 5 (Fortsetz-üng)

* Test nach der allgemeinen Vorschrift in Feed Manufacturing Teohnology, S. 527 jedoch mit einer
Probe von 250 g, Zusatz einer verschiedenen Anzahl von Stahlkugeln von 19,05 nun Φ und Umwälzen
von verschieden langer Dauer.

Keine Kugeln — Umwälzdauer 10' min; ² 5 Kugeln — 3 min; ³ 8 Kugeln — 3 min.

Werk zeug Nr.	Verhältnis eff. Dicke zu Einsenk- Durchmesser	Größe der Einsenkung in % d. Ar- beitsabschn.- Durchmessers	Durch satz (t/h)	Kond.- Temp. (^Dc)	Kond.— Feuchte (% H,0)	Strom stärke (A)	Kraft- verbr. (kWh/t)	Schütt gewicht (kg/m3)	Haltbarkeits- test* (S)	1 CjO O
20	3,6/1	142	5,1	102	19,7	55	7,9	557	95,7¹	I
									93,9²
									91,43	U 1 M
21	3,3/1	142	5,1	102	20,0	55	■ 7/9	'524	95,5¹	• 1
									93,4^a	X.
									90,6³
			6,1	102	18,9	70		517	95,8¹
									95,6*
									92,8³

iff

- 31 -

Aus Tabelle 5 ist klar ersichtlich, daß die besten Ergebnisse hinsichtlich Energieverbrauch und Granulatqualität mit den Werkzeugen gemäß der Erfindung (Nr. 19-21) erzielt wurden. Werkzeug Nr. 18, das einem gebräuchlichen Werkzeug entsprach, ergab einen hohen Energieverbrauch, selbst wenn der Durchsatz geringer als bei den anderen Werkzeugen war. Ferner wurde mit den Werkzeugen gemäß der Erfindung ein besseres Granulat erhalten, wie aus den Testergebnissen hervorgeht, besonders jenen mit der Fußnote 3, die die Haltbarkeit des Granulats bei starker mechanischer Beanspruchung veranschaulichen.

10 BEISPIEL 6

Ein Futter nachstehender Zusammensetzung wurde mit der weiter unten beschriebenen Einrichtung granuliert.

Bestandteil % (g/g)

Gemahlener Mais . 67

Sojabohnenmehl 23,3 Calciumcarbonat 1 _t 6

Dicalciumphosphat __ 1_S4

Kochsalz 1 _so

Tierisches Fett 0,5

Melasse 4,0

Vitamine und Mineralstoffe 1,2

Das Gemisch wurde auf einer zweitourigen Century-Granulierpresse der California Pellet Mill mit vertikal montiertem rotierendem Werkzeug granuliert. Die Presse wurde von 75-kW-Motor angetrieben; das Werkzeug hatte einen Innendurchmesser von 406 mm und eine Preßfläche von 114 mm. Die Presse wurde mit den Drehzahlen 317 und 171 U/min betrieben und war mit einem DM-Konditionierappart zum Behandeln der Futtermischung mit Dampf ausgerüstet.

Granulieren der Futtermischung wurden folgende Werkzeuge verwendet.

(S

Werkzeug Nr. 22: Durchmesser des Arbeitsabschnitts und dasiit des Granulats 4,366 mm, Gesamtdicke 57,15 mm, 6 Reihen Öffnungen mit einem Erweiterungsteil von 12,7 mm Länge, 12 Reihen Öffnungen mit einem Erweiterungsteil von 6,35 mm Länge, Werkzeug mit variabler Erweiterung,

effektive Dicke (gewogenes Mittel) 48,768 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 5,842 mm, Verhältnis 8,3 : 1, Größe der Einsenkung 133% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3870 Öffnungen.

Ϊ0 *;Werkzeug_;;Nr. _f/23: ^Durchmesser des Arbeitsabschnitts 4,366 mm, Gesamtdicke 44,45 mm, Länge des Erweiterungsteils der Öffnungen 25,4 mm, gleichmäßige Erweiterung, effektive Dicke 19,05 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 6,223 mm, Verhältnis 3,1 : 1, Größe der Einsenkung 142% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3240 Öff

nungen.

Werkzeug Nr. 24: Durchmesser des Arbeitsabschnitts 4,366 mm, Gesamtdicke 44,45 mm, Länge des Erweiterungsteils der Öffnungen 28,575 mm, gleichmäßige Erweiterung, effektive Dicke 15,275 mm, Durchmesser des kegeligen Einsenkung

6,223 mm, Verhältnis 2,6 : 1, Größe der Einsenkung 142% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3240 Öffnungen.

Werkzeug Nr. 25: Durchmesser des Arbeitsabschnitts 4,366 mm, Gesamt— dicke 44,45 mm, Länge des Erweiterungsteils"· der Öffnungen 28,575 mm, gleichmäßige Erweiterung, effektive Dicke 15,875 mm, Durchmesser der kegeligen Einsenkung 6,477 mm, Verhältnis 2,5 : 1, Größe der Einsenkung 148% des Arbeitsabschnitt-Durchmessers, 3240 Öffnungen.

Verarbeitungsbedingungen und Versuchsergebnisse sind in nachstehender Tabelle 6 wiedergegeben.

t 5

Tabel-le

CaJ K)

CD CD Ca)

Größe der

Verhältnis Einsenkung

Werk- eff. Dicke in % d. Ar- Durch- Dreh- Kond. zeug zu Einsenk- beitsabschn.- satz zahl Temp. Nr. Durchmesser Durchmessers (t/h) (U/min) (⁰C)

8,3/1

133

4,7 5,1

171 317

Halt- Haltbar- bar-

Kond.- Strom- Kraft- Schutt- keits- keits-

Feuchte stärke verbr. gewicht test* test** (Z H,0) (A) (kWh/t) (kg/m*) (Z) (Z)

17,1 68 10,6 566 87,1 62,8

17,0 72 10,5 579 86,8 57,4

3,1/1
2,6/1

2,5/1

142
142

148

10,0

317

95

6,9

534

96,5 92,3

7,0	317	100	19,3	55	5,8	521	95,9	83,0
10,5	317	101	19,9	90	6,3	496	93,9	88,1
6,9	317	101	19,9	80	8,5	521	96,1	92,2
7,6	317	101	20,4	90	8,7	508	95,8	92,1

* Test nach der Vorschrift in Feed Manufacture Technology, S. 527.

** Test nach der gleichen Vorschrift, jedoch mit einer Probe von 250 g und einem Zusatz von 8 Stahlkugeln von
19,05 mm 0 und 3 Minuten Umwälzen zur Erhöhung der Beanspruchung.

M 1 # » t

· ι ι ■

tt nn

Die in Tabelle 6 aufgeführten Versuchsergebnisse aeigen deutlich, daß die besten Resultate· hinsichtlich Energieverbrauchs und Granulatqualität mit den Werkzeugen gemäß der Erfindung (Nr. 23-25) erhalten wurden.

Die vorstehend beschriebenen Beispiele veranschaulichen die Vorteile der Erfindung. Diese ist jedoch nicht auf die in den Beispielen angegebenen Granulatpreiäwerkzeuge und Verfahrensbedingungen beschränkt.

Claims

25.05.1982 Ansprüche

1. Granulatpreiwerkzeug mit einer Einpreßseite, einer Auspreßseite und mindestens einer Öffnung, die sich durch das Werkzeug hindurch erstreckt, an der Einpreßseite mit einer kegeligen Einsenkung ver- _fll „ sehen ist und einen Arbeitsabschnitt aufweist, in dem die Granu- ' § latbildung stattfindet, dessen Durchmesser die Granulatgröße be- ;. stimmt und dessen Länge die effektive Dicke des Werkzeugs bezeich- \ net, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver- ^; hältnis der effektiven Dicke (7) des Werkzeugs (2) zum Durchmesser (α) der kegeligen Einsenkung (8) mindestens 1,8 : 1 und die Größe des Durchmessers (a) der kegeligen Einsenkung (8) mindestens 137% der Größe des Durchmessers (&) des Arbeitsabschnitts (7) der Öff- ί nung (4) beträgt.

2. Granulatpreßwerkzeug nach Anspruch !,dadurch ge- ^:; kennzeichne*-, daß das Verhältnis der effektiven Dicke

(7) des Werkzeugs (2) zum Durchmesser (α) der kegeligen Einsenkung

(8) mindestens 2,3 : 1 beträgt.

3. Granulatpreßwerkzeug nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß das Verhältnis der effektiven Dicke

(7) des Werkzeugs (2) zum Durchmesser (a) der kegeligen Einsenkung (8) 2,3 bis 4,1 : 1 beträgt.

4. Granulatpreßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a - ; durch gekennzeichnet, daß die Größe des Durchmessers (α) der kegeligen Einsenkung (8) 137 bis 159% der Größe des Durchmessers (i>) des Arbeitsabschnitts (7) der Öffnung (4) beträgt.

36 033
U/ -

19631

5. Granulatpreßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug mehrere Öffnungen (4) hat.

6. Granulatpr&ßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -

durch gekennzeichnet, daß jede Öffnung (4) an der Auspreßseite eine zylindrische Erweiterung (6) aufweist.

7. Granulatpreßwerkzeug nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet , daß die zylindrischen Erweiterungen (6) und die Arbeitsabschnitte (7) der Öffnungen (4) bei allen Öffmangen jeweils gleiche Länge haben und bei allen Öffnungen (4) das Verhältnis der effektiven Dicke (7) des Werkzeugs zum Durchmesser (α) der kegeligen Einsenkung (8) mindestens 1,8 : 1 und die Größe des Durchmessers (a) der kegeligen Einsenkung (8) mindestens 137 % der Größe des Durchmessers Gb) des Arbeitsabschnitts (7) der Öff-

15 nung (4) beträgt.

8. Granulatpreßwerkzeug nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet , daß bei einem bestimmten Teil der Öffnungen (4) die zylindrischen Erweiterungen (6) eine größere und die Arbeitsabschnitte (7) eine kleinere Länge als bei den übrigen Öffnungen (4) haben, so daß die mittlere effektive Dicke des Werkzeugs (2) kleiner als die Gesamtdicke ist, und daß bei einem wesentlichen Teil der Öffnungen (4) das Verhältnis der mittleren effektiven Dicke (7) des Werkzeugs (2) zum Durchmesser (<z) der kegeligen Einsenkung (8) mindestens 1,8:1 und die Größe des Durchinessers (a) der kegeligen Einsenkung (8) mindestens 137% der Größe des Durchmessers (Z?) des Arbeitsabschnitts (7) der Öffnung (4) beträgt.

9. Granulatpreßwerkzeug nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein erster Teil der Öffnungen

(4) zylindrische Erweiterungen (6) von größerer und Arbeitsabschnitte (7) von kleinerer Länge als die übrigen Öffnungen (4) und ein zweiter Teil der Öffnungen (4) zylindrische Erweiterungen (6) sowie Arbeitsabschnitte (7) hat, deren Längen zwischen den betreffenden Längen der Öffnungen (4) des ersten Teils und der übrigen

-a.

O.::5219631

Öffnungen (4) liegen, und daß bei einem wesentlichen Teil der Öffnungen (4) das Verhältnis der mittleren effektiven Dicke (7) des Werkzeugs (2) zum Durchmesser (a) der kegeligen Einsenkung (8) mindestens 1,8: 1 und die Größe des Durchmessers (α) der kegeligen Einsenkung (8) mindestens 137% der Größe des Durchmessers (&) des Arbeitsabschnitts (7) der Öffnung (4) beträgt.

10. Granulatpreßwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der tatsächlichen oder der mittleren effektiven Dicke des Werkzeugs (2) zum Durchmesser (α) der kegeligen Einsenkung (8) etwa 1,8 bis 4,1. zu 1 und die Größe des Durchmessers (α) der kegeligen Einsenkung (8) 137 bis 159% des Durchmessers (b) des Arbeitsabschnitts (7) der öffnung (4) beträgt.

11. Granulatpreßwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 10, d a -

durch gekennzeichnet, daß der Anteil der Öffnungen (4) mindestens 50% beträgt.

12. Verfahren zum Herstellen eines Tierfuttergranulats mit Hilfe des Granulatpreßwerkzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Tierfutter auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 17 bis 21 % (g/g) und eine Temperatur oberhalb 93 ⁰C gebracht und durch das Granulatpreßwerkzeug extrudiert wird, worauf die gebildeten Stränge in Stücke gewünschter Länge geschnitten werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn-

zeichnet, daß das Konditionieren des Tierfutters mit Dampf ausgeführt wird.