JPH0227974A - 飼料穀粒の水分調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （従来の技術） 飼料穀粒の水分は仕上がり飼料の品質と嗜好性にとって
決定的に重要である。また水分は飼料穀粒を飼料に処理
する作業の容易さにとって重要なファクタであるが、こ
れは飼料製造工程においてきわめて制御しにくい変数で
あった。代表的な水分レベルは貯蔵されていた穀粒の８
〜１６％の範囲内である。収穫されたばかりの穀粒の水
分は２０％を超える場合がある。飼料製造プラントは一
般に、多くの仕入れ先から購入された数１００トンの穀
粒を毎日処理する。処理されている穀粒の水分が数分以
内に数％ポイント変動する可能性がある。水分添加を調
節しなければ、非常に多様な品質の飼料が製造される。

（発明が解決しようとする課題） 飼料の製造に際しての穀粒処理は穀粒の飼料価値を増大
するためである。「価値」とは嗜好性と消化性である。

もっとも簡単な処理は、穀粒全体を粉砕しまたは乾式ロ
ーリングして種皮を破砕し消化しゃすい穀粒表面積を増
大するにある。穀粒の水分はこのような乾式処理によっ
て製造された製品の組織に大きく影響する。非常に乾燥
した穀粒は、適当な大きさの粒子ではなく穀粉となる傾
向があり、動物が食べない。このような穀粉またはダス
トは、飼料製造プラントにおいて爆発の可能性と、作業
員がこれを吸引する可能性との故に安全管理上の問題が
ある。また穀粉は飼料メーカにとって在庫高の損失を意
味する。このような乾式処理において穀粒の水分を慎重
に制御する事によって、ダストを除去し、また小さすぎ
ない消化によい均一な粒径の穀粒を製造する事ができる
。

ブタとウシの飼料は一般に乾式処理された穀粒によって
製造される。

さらに複雑な飼料穀粒処理法は、ローラミルに通す前に
蒸気煮沸するにある。煮沸は穀粒中のデンプンを部分的
にゼラチン化し、その消化を増進する。ローリング処理
は穀粒を平坦な「フレーク」状に圧縮する事によって、
その表面積を増大する。

肉牛と乳牛の飼料は一般に蒸気煮沸されフレーク処理さ
れる。生蒸気を噴射されるチャンバの中に穀粒をそのま
ま通し、「煮沸」された時にローラミルに通して「フレ
ークｊ状に加工する。穀粒が乾燥しすぎていれば、煮沸
またはゼラチン化が不完全となる。ゼラチン化工程には
熱と水分が必要だからである。湿った適当に煮沸された
穀粒と比較して、乾燥穀粒は固くまたローリング処理に
必要なエネルギーが大きい。最終フレークが乾燥して脆
い。つきにこのフレークを処理すると、「ファイン」と
なり、動物はこれを容易に食べない。

蒸気煮沸を含む第２の処理法はベレッチング法であって
、これは一般に家畜の飼料を製造するために使用される
。穀粒を均一組織に粉砕し、他の飼料成分と配合し、蒸
気で処理する。得られたマツシュをペレットミルの中で
ダイスを通して押し出す。前記の蒸気フレーク処理と同
様に、得られた飼料のゼラチン化と剛さは、処理される
原料穀粒の水分によって大きく影響される。ベレットミ
ルを駆動するためのエネルギーもマツシュの水分によっ
て影響される。原料穀粒が乾燥しすぎていると、ペレッ
トを押し出すための大きなエネルギーを必要とし、煮沸
が不完全となり、また飼料成分がよく結合せず、崩壊し
やすい弱いペレットを生じる。崩壊したペレットが「フ
ァイン」となり、これを動物が食べないので家畜業者の
損失となる。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、家畜の飼料の製造に使用される飼料穀粒の水
分を連続的にオンラインモニタし正確に校正された調節
を実施する装置および方法に関するものである。通過す
る飼料穀粒のサンプルを受けてその水分を測定するよう
に配置された連続水分センサを使用して、穀粒がサンプ
リング箇所を通過する際にその水分を表示する電子信号
を発生する。飼料穀粒に対して調整量の水分を添加する
ために水分施用装置が使用され、この水分施用装置は前
記水分センサから発生された信号を受ける。

この信号を制御信号として使用して、穀粒の処理に最適
なレベルに穀粒水分を増大するために必要な水分添加量
を調整する。添加される水分は水蒸気、熱水または冷水
、または水−界面活性剤混合物とする事ができ、穀粒を
流す混合室すなわち接触室の中に調量噴射する。好まし
い実施態様において、オーガハウジングなどの混合室中
の飼料穀粒に対して水分を添加し、その中で水性混合物
を穀粒と完全に配合する。

（実施例） 付図について述べれば、第１図に図示の本発明の穀粒水
分調整装置１０は飼料穀粒の送入流を受けて水単独の添
加により、または栄養剤、界面活性剤あるいは風味料な
どの液状添削との混合物の添加により、穀粒を調整する
ように配置されている。穀粒１１は、マイロ、トウモロ
コシ、カラスムギ、大麦、または小麦など、比較的低い
初水分を有する飼料穀粒である。湿潤剤の添加の目的は
水分を均一目標レベル、例えば１８〜１８．５％に上昇
させ、この水分レベルを超える事なく、穀粒を動物にと
って食べやすくまた消化しやすくするにある。装置１０
の中に導入されたままの穀粒は種々の水分を有する。貯
蔵されていた穀粒は比較的低い水分を有するが、最近収
穫された穀粒の水は一般に少し高い。装置１０は通過す
る穀粒の水分を連続的に検出しモニタし、添加される湿
潤剤と水分の量を調整する。

穀粒１１は貯蔵サイロ、エレベータまたは穀粒トラック
などの供給源から流出して通常下方に流れ、サージタン
ク、ローラミル、蒸気室、ミキサなどの目標施設に送ら
れて、家畜に給餌するために準備される。穀粒の流れは
調整のために水分調整装置１０を通過させられる。穀粒
は検出装置１２を通過し、そこでサンプルが水分センサ
に迂回される。検出装置１２は穀粒の流れに沿って水分
調整装置１４の上流に配置されている。穀粒は検出装置
１２から、混合／転送装置１５を介して水分調整装置１
４とその先方まで転送される。この装置１５の中におい
て、穀粒は目標箇所まで転送されるのみならず、穀粒の
中に湿潤剤が完全に混合される。

検出装置１２はセンサ搭載ボックスまたはハウジング１
６を含む。穀粒コンベアまたはパイプ１８の排出端部は
、穀粒全量をハウジング１６内部を転送するようにハウ
ジング１６の入口末端に接続する。ハウジング１６の下
端部分または排出端部は下向きの切頭円錐形排出部分１
９を有し、この排出部分は、混合／転送装置１５の一部
を成すオーガハウジング２２に対してフランジ連結部分
２４によって連結されている。測定可能の水分を有する
穀粒１１が供給源から穀粒バイブ１８を通り、つぎにセ
ンサ搭載ハウジング１６の内部を通ってオーガハウジン
グ２２の内部に入る。

センサハウジング１６の内部において、オーガハウジン
グ２２に向かって流れる穀粒１１の通路の一部を閉塞す
るように水分センサ２３が設置されている。水分センサ
２３は穀粒流の方向に対して直角方向の導入開口２４を
有し、ハウジング１６を通過する穀粒１１のサンプルを
採取するように配置されている。スカルバーパー２５が
ハウジング１６の内側面に取り付けられ、導入開口２４
の上流突出部材の上に延在する。スカルパーパー２５は
平行に配置されたバーから成るレーキ状バリヤを成し、
これらのバーは、穀粒１１を通過させる事ができるが南
京錠、チェーンの断片、金属など穀粒に同伴する異物を
そらせる事のできる間隔で離間されている。水分センサ
２３はその導入開口２４と長手力に整列した排出開口２
６を有し、センサを通る穀粒サンプルを穀粒の本流に戻
す。穀粒が水分センサ２３の内部を通過する間に、穀粒
の水分が任意通常の好ましい型の検出機構によって検出
される。例えば水分センサ２３の通路にコンデンサ２７
を取り付け、このコンデンサは穀粒サンプルの流れに対
して平行に配置され相互に離間された容量性プレートと
し、これらのプレート間を穀粒サンプルが流れる。プレ
ート間のキャパシタンスが穀粒の水分に対応して変動す
る。既知の水分を有する穀粒サンプルをコンデンサ２７
間を通過させる事によって、特定の穀粒について電子出
力を校正する事ができる。電子信号は電圧とする事がで
きる。穀粒の水分が高いほど、キャパシタンスプレート
間の電流導通能が大となる。Ｄ１定される代表的水分範
囲において、代表的校正値は０〜４ボルトの電圧出力で
あろう。水分センサ２３から出た出力信号が電線２８に
よって制御装置１４に伝達される。水分センサ２３は、
コンベア１８からハウジング１６を通る穀粒の水分を連
続的にモニタする。

水分センサ装置２３をａ−）た穀粒サンプルが排出開口
２６において正規の穀粒流に戻され、混合装置１５のフ
ランジ導入部２０に流れる。混合装置１５は管状オーガ
ハウジング２２を含み、このオーガハウジングはオーガ
軸３１上に取り付けられたオーガフライト３０を有し、
このオーガフライトはモータ（図示されず）などの適当
駆動装置によって制御速度で駆動される。穀粒は導入開
口２０からオーガハウジング２２の長手力に、排出末端
まで送られて処理され、または目標箇所まで搬送される
。水分センサ２３から出された電子出力に対応して校正
された量の湿潤剤混合物がハウジング２２内部の穀粒に
対して加えられる。このオーガフライト３０は動物に与
える準備として湿潤剤混合物と穀粒とを完全に混合する
。

穀粒に対して湿潤剤−水混合物を導入する手段は、圧下
スプレー３４として混合物を噴出するスプレーノズル３
３を含み、このノズルはオーガハウジング２２の側面に
取り付けられている。制御装置１４から出た管３５によ
って液体が送られ、この液体は給水ライン３６と添削供
給ライン３８とから供給される。添剤供給ライン３８は
制御装置１４から、湿潤剤などの添剤の容器３９まで延
在する。湿潤剤容器３９はその内容物の空乏状態を確認
するため、地面４１上に載置された一般の重量計４０上
にｉ置されている。スプレー３４はハウジング２２の中
をその末端まで移動する間にオーガフライト３１によっ
て穀粒と完全に混合される。スプレー混合物と穀粒とを
混合する他の手段、例えばタンク内での混合、ホッパー
による混合、または穀粒を検出手段から最終目標箇所ま
で移動させるコンベアベルトなどを使用する事もできる
。

第２図について述べれば、井戸に組み合わされた遠隔の
給水ポンプ４３、または給水タンクまたは水道管などか
ら圧下水が給水ライン３６に供給される。給水管３６は
、水分センサ２３によって制御される自動給水弁４４を
通り、水量計パルサ４５に達する。この水量計バルサ４
５は水量に対応する電気制御信号を、制御ライン４６を
通して化学計量ポンプ４７に伝達する。給水ライン３６
はバルサ４５から流量ゲージを通って。スプレーノズル
３３に達する供給ライン３５まで延在する。

給水に添剤を導入するため、給水ライン３６に連結され
た取り付は部材５０まで化学計量ポンプ４７から供給管
４９が延在している。第１図に図示の添剤容器３９から
延長された添剤供給ライン３８によって添剤が化学計量
ポンプ４７に供給される。

給電装置５２が電力ライン５３を通して水分センサ２３
と、制御装置１４の他の電子素子とに電力を供給する。

水分センサ２３の出力電圧は導線２８を通して制御装置
１４の主信号ライン５５に送られる。第１信号制御分岐
５６が信号電圧を第１信号変換端子５９に伝達する。こ
の変換端子５９は、電圧信号を水量弁４４の制御のため
にミリアンペアで測定可能のアンペア数信号に変換する
。

第１信号制御端子５９から出たミリアンペア信号出力が
端子盤６２に転送される。端子盤の出力ライン６３が自
動弁４４まで延在する。第１信号変換端子５つは処理さ
れる１つの型の穀粒に対して校正されている。例えば、
この第１端子５９はトウモロコシに対して校正されてい
る。校正値は目標水分のトウモロコシに関するものであ
る。給餌ロットがトウモロコシの場合、またはオペレー
タがトウモロコシを処理する場合、オペレータは第１信
号変換端子５９を生かす。

第２分岐５７は、水分センサ２３の電圧出力を主信号ラ
イン５５から第２信号変換端子６０に伝達する。この第
２端子６０も端子盤６２に接続されている。第２変換端
子６０はマイロなどの第２型の穀粒に対して校正される
。これらの２型の穀粒の特性の相違により、この校正は
第１信号変換端子の校正と相違する。従って、装置のオ
ペレータが第２穀粒を調整する場合、第２信号変換端子
６０が第１信号変換端子５９を排除する。第２変換端子
６０が入力電圧を例えば０〜２０ミリアンペアのアンペ
ア数に変換し、これが端子盤６２に伝達される。このよ
うにして信号変換端子は、穀粒の目標水分に対応して校
正され、処理される特定の穀粒について水分センサによ
って検出された電圧に対応する量だけ自動給水弁を開閉
する。第１変換端子５９はリレーまたはスイッチ６４に
よって制御される。第２変換端子６０は第２リレーまた
はスイッチ６５によって制御される。各信号変換端子は
他方の変換端子を排除して作動する。

すなわち１時点において一方の変換端子のみが作動され
る。水分センサ２３によって検出された水分が一方の変
換端子に接続され、つぎに端子盤６２に伝達された後に
、出力分岐６３を通して自動弁４４に伝達される。

水量計４５が水ライン３６を通る水量を測定し、この情
報を電気信号に変換し、この信号が信号ライン４７を通
って添剤計量ポンプ４７に伝達され、このポンプが水量
に比例する正確な適当量の添剤を接続ライン４９を通し
てポンプ移動する。水量計４５はタービンに搭載された
磁石を有する型のバルサとし、この磁石が水量に対応し
て回転してプログラマブル電気パルスを発生し、このパ
ルスが計量ポンプに伝達されて水の流量に対応してポン
プを作動させる事ができる。あるいは制御弁４４を制御
する信号をもって計量ポンプ４７を制御する事ができる
。計量ポンプ４７は、給水に対する添剤の添加速度を調
整するために行程長制御部材６８とサイクル数制御部材
６９とを有する。

流量計４８は参考のため水流量の可視的表示を示す。流
量計４８は、下端から上端まで目盛りを備え水を通過さ
せる垂直な透明管状部材を含む。

ボールまたはその他の重み部材７１が管状要素７０の通
路中に配置され、この管状要素７０の目盛りに沿って水
の流量に対応して上方に押される。

これ以外の流量計を使用する事もできる。

この穀粒水分調整装置１０を使用する際に、各信号変換
端子がそれぞれ穀粒の型に対応して校正される。たいて
いの給餌ロットは１種または２種の穀粒から成るが、一
般にこれ以上ではない。例えば第１信号変換端子がトウ
モロコシの調整に対応して校正され、第２信号変換端子
がマイロまたはその他の穀粒に対応して校正される。既
知の水分を有する穀粒サンプルが水分センサの中を通過
させられると、信号が測定される。穀粒サンプルはＡＯ
ＡＣ規格実験法によって測定された既知の水分を有する
。これが複数のデータ点について繰り返される。その後
に、校正電圧が水分センサによって検出された時、穀粒
の水分が知られる。自動弁４４はこれに指向された電圧
検出信号に対応して開閉するようにプログラミングされ
ている。

電圧信号は第１または第２信号変換端子のいずれかから
送られる。

穀粒が供給源から穀粒バイブまたは導管１８を通してセ
ンサ搭載ハウジング１６の中に送られる。

穀粒のサンプル、例えば穀粒の４〜５％が水分センサ２
３の側壁によって画成される水分検出室の中を通り、つ
ぎに水分センサの出口２６から出て穀粒主流に合流する
。通過する穀粒サンプルの水分が水分センサ２３中で検
出される。情報が導線２８中の主信号ライン５５を通し
て水分調整ステーション１４に伝達される。前記の信号
は第１または第２信号変換接続端子のいずれかを通され
、つぎに端子盤６２と信号接続ライン６３を通り自動ポ
ンプ４４に達する。穀粒が水分検出部からスプレーノズ
ル３３の湿潤部まで走行する時間ズレを考慮して遅延回
路を介在させる事ができる。自動弁４４は、検出された
信号に対応して開き、閉じまたはその位置を保持する。

水流量が水量計４５によって検出され、この水量計が対
応の信号を添剤ポンプ４７に送り制御量の添剤を取り付
は部材５５において給水の中に送入して、混合物供給ラ
イン３５の中に添加し混合させる。つぎに混合物はスプ
レーノズル３３を通して穀粒の中に入り穀粒と混合され
、動物に給餌する前に調整される。添剤は添剤容器３９
から出されて添削供給ライン３８を通して添剤計量ポン
プ４７に装入される。　本発明は前記の説明のみに限定
されるものでなく、その主旨の範囲内において任意に変
更実施できる。

１６・・・センサハウジング、２２・・・オーガハウジ
ング、２３・・・センサ、３０・・・オーガフライト、
３３・・・スプレーノズル、３６・・・給水ライン、３
９・・・湿潤剤容器、４４・・・自動弁、４５・・・水
量計、４７・・・添剤計量ポンプ、５９．６０・・・信
号変換端子（校正された手段）、６２・・・端子盤（自
動弁制御器）。

出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の穀粒水分調整装置の一部を破断した概
略図、また第２図は第１図の装置の制御部の拡大概略図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、飼料穀粒が第１箇所から第２箇所に下流方向に移動
   する間に、少なくとも部分的に給水から成る水分の添加
   によって飼料穀粒の水分を近似的に目標水分に成す飼料
   穀粒調整装置において、穀粒を前記下流方向に移動させ
   るため、水分検出部とその下流に配置された湿潤部とを
   有する穀粒転送手段と、 前記検出部に配置され通過する穀粒のサンプルを受けて
   その水分を実質的に連続的に測定し測定値を電子信号に
   変換する型の水分センサと、少なくとも部分的に給水か
   ら成る液体を通過中の飼料穀粒上に分散させるように前
   記湿潤部に配置された液体施用手段と、 前記液体施用手段に接続されまた給水源に接続された液
   体給水ラインと、 前記液体施用手段に対する液体流量を調整するため、前
   記液体給水ラインに接続され、電子的に作動される弁調
   整器を有し、比較的開いた位置と比較的閉じた位置との
   間を移動する自動弁と、水分センサによって検出された
   穀粒サンプルの水分と目標水分との差異に対応する水分
   センサによって発生された電子信号に感応して前記弁制
   御器が作動するように、前記水分センサを前記弁制御器
   に接続する手段とを含み、 前記接続手段は、調整される飼料穀粒の型に対応して水
   分センサから出される信号によって前記弁制御器を調節
   するように、前記水分センサと自動弁制御器との間に接
   続され校正された手段を含む事を特徴とする飼料穀粒の
   水分調整装置。 ２、第１型の飼料穀粒を調整するため、前記校正された
   手段が、 水分センサを通る第１型の飼料穀粒サンプルの運動から
   誘導された水分センサの電気信号に対応して自動弁制御
   器を調整する出力を出すように、水分センサ出力と自動
   弁制御器との間に接続され、第１型の穀粒の目標水分レ
   ベルに校正された第１信号変換端子を含む事を特徴とす
   る請求項１に記載の飼料穀粒の水分調整装置。 ３、第２型の飼料穀粒を調整するため、前記校正された
   手段が、 水分センサを通る第２型の飼料穀粒サンプルの運動から
   誘導された水分センサの電気信号に対応して自動弁制御
   器を調整する出力を出すように、水分センサ出力と自動
   弁制御器との間に接続され、第２型の穀粒の目標水分レ
   ベルに校正された第２信号変換端子と、 自動弁制御器に対して第１信号変換端子出力と第２信号
   変換端子出力との間を切り替えるスイッチ手段とを含む
   事を特徴とする請求項２に記載の飼料穀粒の水分調整装
   置。 ４、穀粒に加えられる水と混合される液状添剤を供給す
   る手段と、 穀粒に加える前に添剤と水とを混合するため前記添剤供
   給手段を前記液体供給ラインに接続する手段とを含む事
   を特徴とする請求項１に記載の飼料穀粒の水分調整装置
   。 ５、穀粒に施用する前に調節量の添剤を液体供給ライン
   に供給して水と混合するように、添剤供給容器に接続さ
   れた添剤計量ポンプと、前記添剤ポンプと前記液体供給
   ラインとの間に接続された添剤供給ラインとを含む事を
   特徴とする請求項４に記載の飼料穀粒の水分調整装置。 ６、前記給水手段からの給水量を検出する手段であって
   、この水量に対応して添剤流量を調節するため前記添剤
   ポンプの制御器に接続された水量検出手段を含む事を特
   徴とする請求項５に記載の飼料穀粒の水分調整装置。 ７、前記湿潤部は、 前記検出部から前記湿潤部まで穀粒を転送し、前記液体
   施用手段と連通した混合室と、 穀粒を前記混合室内部を移動させ液体を穀粒と混合し混
   合物を第２箇所に転送する手段とを含む事を特徴とする
   請求項１、２または３のいずれかに記載の飼料穀粒の水
   分調整装置。 ８、前記混合室はオーガハウジングであり、前記オーガ
   ハウジング中で穀粒を移動させる手段はオーガである事
   を特徴とする請求項７に記載の飼料穀粒の水分調整装置
   。 ９、前記給水手段からの給水量を検出する手段であって
   、この水量に対応して添剤流量を調節するため前記添剤
   ポンプの制御器に接続された水量検出手段を含む事を特
   徴とする請求項６に記載の飼料穀粒の水分調整装置。 １０、前記水分検出部に配置され、穀粒を転送するため
   の導入開口と排出開口とを有する水分センサハウジング
   を含み、 前記水分センサは前記ハウジングの中に搭載されて、穀
   粒サンプルを受けて通過穀粒の水分を測定するため穀粒
   の運動方向に対して直角に配置された管状導入開口と管
   状排出開口とを有する事を特徴とする請求項１、２また
   は３のいずれかに記載の飼料穀粒の水分調整装置。 １１、飼料穀粒が穀粒転送手段上を上流箇所から下流箇
   所まで移動する際に、穀粒の水分を近似的に均一な目標
   水分に成すため、少なくとも部分的に給水源から得られ
   た水分の添加によって穀粒の水分を調整する装置におい
   て、 穀粒の水分を連続的に測定しこの測定値を電子信号に変
   換するように成された水分センサと、通過する飼料穀粒
   のサンプルを受けてその水分を測定するように前記水分
   センサを前記穀粒転送手段に対して配置する手段と、 液体アプリケータと、 前記水分センサの下流において通過する飼料穀粒に液体
   を施用する位置に前記液体アプリケータを配置する手段
   と、 一端において前記液体アプリケータに接続され他端にお
   いて給水源に接続された液体供給ラインと、 前記液体ラインを通して前記液体アプリケータに流れる
   液体流量を調整するため前記液体ラインの中に介在され
   た自動弁手段であって、液体流量を調整するために前記
   自動弁手段を比較的開いた位置と比較的閉じた位置との
   間を移動させる電子制御手段を有する自動弁手段とを含
   み、 前記電子制御手段は前記水分センサの信号出力に電子的
   に接続され、飼料穀粒の水分測定によって発生された水
   分センサの電子信号に対応して制御を実施し、前記の電
   子的接続は水分センサと前記電子制御手段との間に接続
   された校正された手段を含み、調整される飼料穀粒の型
   に対応して水分センサによって発生された信号によって
   前記弁手段を調節する事を特徴とする飼料穀粒の水分調
   整装置。