NL9002534A

NL9002534A - Pelleted material composition on=line tester - takes samples from prodn. stream for testing allowing intervention when product deviates from specification

Info

Publication number: NL9002534A
Application number: NL9002534A
Authority: NL
Original assignee: V O F Datell
Priority date: 1990-11-20
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1992-06-16

Abstract

Samples from a prodn. line of compressed pellets, e.g. animal feed, are fed into a tube (3) located in a testing mechanism (2). The sample is held for cooling purposes by a perforated gate (4) operated by a control cylinder (5) and cooled by a fan (8). Pellets transfer onto a vibrating screen (9) which a pallet transport groove and drop into a gutter (11). Undersized pellets are rejected through a gap (12). A photocell detects the presence of a pellet at an aperture (14). This activates a hydraulic cylinder (17) and piston (16) which crushes the pellet. Compressive strength is measured in a small load cell (27) and provides an alarm or stops the production line if strength is below specification.

Description

INRICHTING VOOR HET OPEENVOLGEND BEPALEN VAN DE STERKTE VAN EEN AANTAL LANGWERPIGE PRODUKTEN.Apparatus for sequentially determining the strength of a number of elongated products.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het opeenvolgend bepalen van de sterkte van een aantal langwerpige produkten en in het bijzonder op een dergelijke inrichting voor het bepalen van de sterkte van geperste veevoe-derkorrels, die ook wel pellets worden genoemd.The invention relates to a device for successively determining the strength of a number of elongated products and in particular to such a device for determining the strength of pressed fodder pellets, which are also referred to as pellets.

Het is van belang dat tijdens de fabricage van deze pellets regelmatig wordt gecontroleerd of de geproduceerde pellets aan bepaalde sterkte-eisen voldoen. Bij het transport van de pellets is het van het grootste belang dat door slijtage zo weinig mogelijk gruis wordt verkregen. Dit gruis kan namelijk leiden tot verstopping in de transportmiddelen.It is important that during the manufacture of these pellets it is regularly checked whether the pellets produced meet certain strength requirements. When transporting the pellets, it is of the utmost importance that as little grit as possible is obtained through wear. This grit can cause blockage in the means of transport.

De Nederlandse octrooiaanvrage 8502491 betreft een inrichting voor het bepalen van de sterkte van produkten zoals pellets, waarbij deze produkten toegevoerd worden aan een langzaam roterend wiel dat in zijn buitenomtrek voorzien is van een aantal opneemopeningen. De in de opneemopeningen toegevoerde produkten worden, door de rotatie van het wiel, langs een in hoofdzaak vast opgesteld afschuifelement bewogen. Door contact met het afschuifelement worden de produkten afgeschoven ofwel gebroken. De op het afschuifelement uitgeoefende kracht wordt door een krachtopnemer bepaald.Dutch patent application 8502491 relates to a device for determining the strength of products such as pellets, wherein these products are fed to a slowly rotating wheel which is provided with a number of receiving openings in its outer circumference. The products fed into the receiving openings are moved, along the rotation of the wheel, along a substantially fixed shearing element. The products are sheared or broken through contact with the shearing element. The force exerted on the shear element is determined by a force transducer.

Gezien de variatie tussen de verschillende produkten van een monster, moet een relatief groot aantal bepalingen worden uitgevoerd om een statistisch significant gegeven te kunnen vaststellen. In de praktijk is gebleken dat de capaciteit van de bekende inrichting niet voldoende is om het gewenste aantal metingen in een bepaalde tijdseenheid te kunnen uitvoeren .Due to the variation between the different products of a sample, a relatively large number of determinations must be made to determine a statistically significant data. It has been found in practice that the capacity of the known device is not sufficient to be able to carry out the desired number of measurements in a given time unit.

De uitvinding beoogt dan ook een inrichting van de in de aanhef omschreven soort te verschaffen die een grotere capaciteit heeft.The object of the invention is therefore to provide a device of the type described in the preamble, which has a larger capacity.

Dit doel wordt bereikt met de inrichting volgens de uitvinding zoals gekenmerkt in conclusie 1. Onmiddellijk nadat een produkt in de opening is opgenomen kan het drukelement worden geactiveerd en kan een bepaling worden uitgevoerd. Onmiddellijk daarna kan opnieuw een voorwerp in de opening worden gestoken en de cyclus worden herhaald. Doordat de verschillende bewegingen snel op elkaar kunnen volgen kan binnen een bepaalde tijdseenheid een groot aantal bepalingen worden uitgevoerd.This object is achieved with the device according to the invention as characterized in claim 1. Immediately after a product has been received in the opening, the pressure element can be activated and a determination can be performed. Immediately afterwards, another object can be inserted into the opening and the cycle repeated. Because the different movements can follow each other quickly, a large number of determinations can be carried out within a certain time unit.

Bij voorkeur wordt de maatregel van conclusie 2 toegepast. Produkten met een lengte beneden een bepaalde minimale maat worden niet goed in de opneemopening gesteund en leveren een niet bruikbare meetwaarde. Door met de maatregel van conclusie 2 de te korte produkten te verwijderen voordat deze bij de houder aankomen, worden ineffectieve metingen voorkomen.The measure of claim 2 is preferably applied. Products with a length below a certain minimum size are not properly supported in the receiving opening and provide an unusable measured value. Ineffective measurements are avoided by removing the products that are too short with the measure of claim 2 before they arrive at the container.

Met de maatregel van conclusie 3 wordt bereikt dat de afstand waarover een volgend produkt moet worden toegevoerd nadat het voorgaande produkt is gemeten, zeer kort is, hetgeen dus de capaciteit van de inrichting volgens de uitvinding op een hoog niveau doet liggen.The measure of claim 3 achieves that the distance over which a next product has to be supplied after the previous product has been measured is very short, so that the capacity of the device according to the invention is therefore at a high level.

Door de maatregel van conclusie 4 toe te passen wordt bereikt dat elk produkt over nauwkeurig dezelfde afstand in de opneemopening wordt gestoken, waardoor de variaties tussen de verschillende metingen sterk worden beperkt. Door het stilzetten van de toevoerinrichting blijft het produkt nauwkeurig in de opneemopening gepositioneerd en wordt niet door een volgend toegevoerd produkt verschoven, voordat het drukelement daarmee in aangrijping is gebracht.By applying the measure of claim 4 it is achieved that each product is inserted into the receiving opening for exactly the same distance, whereby the variations between the different measurements are strongly limited. By stopping the feed device, the product remains accurately positioned in the receiving opening and is not displaced by a next supplied product before the pressure element is engaged therewith.

Nadat het drukelement in de eindstand is bewogen, en het produkt heeft gebroken, blijft in de opneemopening nog het restant van het produkt aanwezig. Door toepassing van de maatregel van conclusie 5 wordt op zekere wijze bereikt dat de opening vrij wordt gemaakt voor het toevoeren van het volgende produkt. Aldus wordt voorkomen dat de opneemopening verstopt zou raken, hetgeen de meting uiteraard onmogelijk zou maken.After the pressure element has been moved to the end position and the product has broken, the remainder of the product still remains in the receiving opening. By applying the measure of claim 5 it is ensured in a certain way that the opening is cleared for the supply of the next product. This prevents the receiving opening from becoming clogged, which of course would make the measurement impossible.

Een gunstige uitvoering van de inrichting daarbij is gekenmerkt in conclusie 6.A favorable embodiment of the device is characterized in claim 6.

Voor het op de krachtopnemer overbrengen van de door het drukelement op het produkt uitgeoefende drukkracht wordt bij voorkeur de constructie volgens conclusie 7 toegepast. Het produkt oefent een reactiekracht uit op de houder en deze reac-tiekracht wordt ten opzichte van het vaste deel door de kracht-opnemer gemeten.The construction according to claim 7 is preferably used for transmitting the pressure force exerted on the product by the pressure element to the force transducer. The product exerts a reaction force on the container and this reaction force is measured by the force transducer relative to the solid part.

Bij voorkeur wordt daarbij de uitvoering van conclusie 8 toegepast. Deze constructie is ongevoelig voor vervuiling en vergroot daardoor de bedrijfszekerheid van de inrichting volgens de uitvinding.Preferably, the embodiment of claim 8 is applied. This construction is insensitive to contamination and thereby increases the operational reliability of the device according to the invention.

De uitvinding wordt hierna verder toegelicht in de volgende beschrijving aan de hand van de bijgevoegde figuren van een uitvoeringsvoorbeeld.The invention is further elucidated in the following description with reference to the annexed figures of an exemplary embodiment.

Fig. 1 toont een gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht van de inrichting volgens de uitvinding.Fig. 1 shows a partly broken away perspective view of the device according to the invention.

Fig. 2 toont een zijaanzicht van het meetgedeelte van de inrichting bij de aanvang van de meetcyclus.Fig. 2 shows a side view of the measuring portion of the device at the start of the measuring cycle.

Fig. 3 en 4 zijn met fig. 2 overeenkomende aanzichten van de inrichting in volgende fasen van de meetcyclus.Fig. 3 and 4 are views corresponding with fig. 2 of the device in subsequent phases of the measuring cycle.

Fig. 5 is een gedeeltelijk perspectivisch aanzicht van een drukelement volgens een andere uitvoeringsvorm.Fig. 5 is a partial perspective view of a pressure element according to another embodiment.

De inrichting 1 is hoofdzakelijk opgenomen in een gesloten kast 2. Boven op het deksel van de kast 2 is een koker 3 gemonteerd waardoorheen uit de produktie genomen, te meten pellets in de inrichting worden toegevoerd. De pellets worden direct na de pers uit de produktielijn genomen. Bij de normale produktie volgt na de pers een koeltraject, waarin de pellets hun uiteindelijke eigenschappen voor wat betreft de sterkte verkrijgen.The device 1 is mainly accommodated in a closed box 2. On top of the lid of the box 2 a tube 3 is mounted, through which pellets to be measured, taken out of production, are fed into the device. The pellets are taken from the production line immediately after the press. In normal production, a cooling process follows after the press, in which the pellets obtain their final strength properties.

Om deze koeling te simuleren worden de toegevoerde pellets enige tijd in de koker 3 vastgehouden bovenop een geperforeerde schuif 4, die door een cilinder 5 opzij geschoven kan worden voor het doorlaten van de pellets. Onder de doorlaatbare schuif 4 is op de koker 3 een ventilator 8 aangesloten, die lucht door het monster pellets op de geperforeerde schuif 4 aanzuigt en aldus dit monster koelt. Onder de ventilator 8 is in de koker 3 een tweede, gesloten schuif 6 aangebracht, die door een cilinder 7 opzij geschoven kan worden. De schuif 6 sluit de koker aan de onderzijde af, zodat wordt verzekerd dat alle door de ventilator 8 aangezogen lucht via het monster pellets komt.To simulate this cooling, the supplied pellets are held for some time in the tube 3 on top of a perforated slide 4, which can be pushed aside by a cylinder 5 for the passage of the pellets. Below the permeable slide 4, a fan 8 is connected to the tube 3, which draws air through the sample pellets onto the perforated slide 4 and thus cools this sample. A second, closed slide 6 is arranged under the fan 8 in the sleeve 3, which can be pushed aside by a cylinder 7. The slide 6 closes the tube at the bottom, so that it is ensured that all air drawn in by the fan 8 passes through the sample pellets.

Nadat het monster pellets een bepaalde tijd door de werking van de ventilator 8 is gekoeld, worden de cilinders 5 en 7 door een niet nader getoonde besturingsinrichting geactiveerd voor het opzij trekken van de schuiven 4 resp. 6. De zich op de geperforeerde schuif 4 bevindende pellets vallen daardoor op een onder de koker 3 gepositioneerde trilschaal 9. Deze trilschaal 9 is een op zichzelf algemeen bekend toestel en behoeft hier verder niet in detail te worden beschreven.After the sample pellets have been cooled for a certain time by the action of the fan 8, the cylinders 5 and 7 are activated by a control device (not shown in more detail) to pull the slides 4 and 4 aside. 6. The pellets located on the perforated slide 4 therefore fall on a vibrating bowl 9 positioned under the tube 3. This vibrating bowl 9 is a device which is generally known per se and does not need to be described in detail here.

De trilschaal 9 is aan zijn omtrek voorzien van een groef 10. Door de werking van de trilschaal 9 worden de daarop gestorte pellets in een rij in de groef 10 voortbewogen. Op de groef 10 sluit via een onderbreking 12 een goot 11 aan. De onderbreking 12 heeft een zodanige lengte dat pellets met een kleinere dan een minimale lengte daardoorheen vallen. In de goot 11 worden aldus alleen pellets met een bepaalde minimale lengte toegevoerd.The vibrating bowl 9 is provided on its circumference with a groove 10. The action of the vibrating bowl 9 moves the pellets deposited thereon in a row into the groove 10. A gutter 11 connects to the groove 10 via an interruption 12. The interruption 12 has a length such that pellets of less than a minimum length fall through it. Thus, only pellets of a certain minimum length are fed into the trough 11.

De door de werking van de trilschaal 9 in de goot 11 in een rij toegevoerde pellets worden aan het einde van de goot 11 achtereenvolgens in een opneemopening 14 van een houder 13 gestoken.The pellets fed in a row by the action of the vibrating bowl 9 in the trough 11 are successively inserted into a receiving opening 14 of a container 13 at the end of the trough 11.

In de houder 13 is een sensor opgenomen die de aanwezigheid, van een pellet detecteert.In the holder 13, a sensor is included which detects the presence of a pellet.

Bij de getoonde uitvoeringsvorm wordt deze sensor gevormd door een lichtbron en lichtgevoelige cel die opgenomen zijn in een huis 24 en door middel van glasvezelleidingen 25, 26 met elkaar in zichtcontact staan aan weerszijden van de opening 14. Zodra nu een pellet in de opneemopening 14 wordt gestoken, wordt de zichtverbinding onderbroken en geeft de sensor 24 een signaal aan de besturingsinrichting. Deze schakelt de trilschaal 9 uit, zodat de in de opening gestoken pellet onbeweeglijk kan blijven liggen.In the embodiment shown, this sensor is formed by a light source and photosensitive cell which are housed in a housing 24 and which are in visual contact with each other by means of fiber optic cables 25, 26 on either side of the opening 14. As soon as a pellet is placed in the receiving opening 14 the visual connection is interrupted and the sensor 24 gives a signal to the control device. This switches off the vibrating bowl 9, so that the pellet inserted in the opening can remain immobile.

Vervolgens activeert de besturingsinrichting een cilinder 17 op de zuigerstang 16 waarvan een drukelement 27 is aangebracht. Dit drukelement 27 heeft een drukrand 15 die door de werking van de cilinder 17 bewogen kan worden tussen de in fig. 1 getoonde beginstand en een naar boven verplaatste eindstand, waarin de drukrand 15 langs de opening 14 is bewogen.The control device then activates a cylinder 17 on the piston rod 16, of which a pressure element 27 is arranged. This pressure element 27 has a pressure edge 15 which can be moved by the action of the cylinder 17 between the initial position shown in Fig. 1 and an upwardly displaced end position in which the pressure edge 15 is moved along the opening 14.

Fig. 2 toont de houder 13 en het drukelement 27 op grotere schaal in zijaanzicht. Ook is in fig. 2 duidelijk de in de opening 14 van de houder 13 gestoken pellet 28 te zien.Fig. 2 shows the container 13 and the pressure element 27 on a larger scale in side view. Fig. 2 also clearly shows the pellet 28 inserted into the opening 14 of the container 13.

De houder 13 is in de figuren gezien in hoofdzaak verticaal beweegbaar gemonteerd, doordat deze kan scharnieren om een in de transportrichting gezien, dat wil zeggen in fig. 2 van rechts naar links gezien achter de houder 13 liggende scharnieras 21, die zich uitstrekt door een met de houder 13 één geheel vormende staaf 22. Boven de houder 13 bevindt zich een vaste steun 19 welke aan zijn onderzijde een krachtopnemer 20 draagt.Seen in the figures, the holder 13 is mounted substantially vertically movable, in that it can pivot about a hinge axis 21, seen from right to left, seen from the right to the left in the direction of transport, behind the holder 13, which extends through a rod 22 integral with the holder 13. Above the holder 13 there is a fixed support 19 which carries a force transducer 20 on its underside.

Wanneer de cilinder 17 wordt geactiveerd, drukt deze de zuigerstang 16 met daarop het drukelement 27 omhoog. Deze toestand wordt in fig. 3 getoond. Het drukelement 27 komt met de drukrand 15 tegen de onderkant van de pellet 28 aan en drukt deze omhoog. Deze omhoog gerichte kracht wordt via de pellet 28 overgebracht op de houder 13 die aanligt tegen de drukopnemer 20. Met de drukopnemer 20 is een niet verder getoonde verwer-kingsinrichting gekoppeld die de door de opnemer 20 gemeten kracht registreert. De gemeten kracht neemt toe, totdat de pellet 28 breekt of afschuift. Zodra dit gebeurt wordt verder geen kracht op de krachtopnemer 20 meer uitgeoefend. De maximale opgetreden kracht is de waarde die voor de verdere statistische verwerking wordt gebruikt.When the cylinder 17 is activated, it presses the piston rod 16 with the pressure element 27 up thereon. This state is shown in Fig. 3. The pressure element 27 contacts the pressure edge 15 against the bottom of the pellet 28 and presses it upwards. This upwardly directed force is transferred via the pellet 28 to the holder 13 which abuts against the pressure sensor 20. A processing device (not shown in more detail) is coupled to the pressure sensor 20 and registers the force measured by the sensor 20. The measured force increases until the pellet 28 breaks or shears. As soon as this happens, no further force is exerted on the force transducer 20. The maximum occurring force is the value used for further statistical processing.

Het drukelement 27 is voorzien van een boring 31 die uitmondt voor de opneemopening 14, wanneer het drukelement zich in zijn omhoog bewogen eindstand bevindt. Zodra nu de pellet 28 is gebroken, zoals weergegeven in fig. 4, wordt via een met de boring 31 verbonden luchtslang 30 een luchtstoot gegeven, waardoor het in de boring achtergebleven gedeelte van de pellet wordt weggeblazen. Na het naar beneden bewegen van het drukelement 27 weer terug tot in de, in fig. 2 getoonde, beginstand, kan direct een volgend pellet 28 worden toegevoerd en kan de cyclus worden herhaald.The pressure element 27 is provided with a bore 31 which opens in front of the receiving opening 14 when the pressure element is in its raised end position. As soon as the pellet 28 is broken, as shown in Fig. 4, an air blast is given via an air hose 30 connected to the bore 31, whereby the part of the pellet remaining in the bore is blown away. After the pressure element 27 has moved back down to the initial position shown in Fig. 2, a next pellet 28 can be fed immediately and the cycle can be repeated.

In fig. 2-4 zijn de bewegingen van de houder duidelijkheidshalve sterk overdreven weergegeven. In principe zal de houder 13 in de ruststand nagenoeg tegen de krachtopnemer 20 aanliggen en slechts over een zeer geringe afstand worden verplaatst.For the sake of clarity, the movements of the holder are strongly exaggerated in Figs. 2-4. In principle, the holder 13 will rest almost in the rest position against the force transducer 20 and will only be moved a very small distance.

In de figuren wordt nog een stelschroef 23 aan het einde van de stang 22 van de houder 13 getoond, waarmee de juiste instelling van de houder 13 ten opzichte van de kracht-opnemer 20 kan worden bepaald.In the figures a further adjusting screw 23 is shown at the end of the rod 22 of the holder 13, with which the correct setting of the holder 13 with respect to the force transducer 20 can be determined.

Teneinde de juiste positie van het drukelement 27 ten opzichte van de opening 14 te bepalen, is een vaste gelei-dingsstang 18 aangebracht. Een nauwkeurig reproduceerbare positie van het drukelement 27 en in het bijzonder van de drukrand 15 daarvan is voor een nauwkeurige bepaling zeer gewenst.In order to determine the correct position of the pressure element 27 relative to the opening 14, a fixed guide rod 18 is provided. An accurately reproducible position of the pressure element 27 and in particular of the pressure edge 15 thereof is very desirable for an accurate determination.

De luchtslang 30 van de blaasmiddelen voor het leeg-blazen van de opening 14 is, zoals in fig. 1 wordt getoond, bij voorkeur aan de zijkant van het drukelement 27 aangesloten. Hierdoor ondervindt deze geen hinder van bijvoorbeeld de goot 11.As shown in Fig. 1, the air hose 30 of the blowing means for blowing out the opening 14 is preferably connected to the side of the pressure element 27. As a result, it is not affected by, for example, the gutter 11.

In de fig. 2-4 is voor de duidelijkheid deze luchtslang 30 aangesloten aan de voorzijde getekend.For the sake of clarity, this air hose 30 is shown connected at the front for clarity.

Zoals getoond wordt de drukrand 15 van het drukelement 27 gevormd door een bodemvlak van een U-vormige uitsparing in het drukelement 27.As shown, the pressure edge 15 of the pressure element 27 is formed by a bottom surface of a U-shaped recess in the pressure element 27.

Fig. 5 toont een andere uitvoering van een drukelement 33, dat in plaats van een platte drukrand een scherpe snijdrand 34 heeft. De uitvoering van het drukelement hangt sterk af van het te verwerken produkt.Fig. 5 shows another embodiment of a pressing element 33, which has a sharp cutting edge 34 instead of a flat pressing edge. The design of the pressure element strongly depends on the product to be processed.

De voor de werking van de inrichting 1 noodzakelijke langsbewegingen worden, zoals getoond, verkregen met behulp van luchtcilinders 5, 7 en 17. De uitvinding is uiteraard niet tot het gebruik van dergelijke luchtcilinders beperkt. In plaats van luchtcilinders kunnen bijvoorbeeld ook elektromagneten of elektromotoren met een geschikte overbrenging worden gebruikt. Ook de constructie van de houder 13 en de wijze waarop de op de pellet uitgeoefende krachten worden gemeten zijn op vele verschillende wijzen mogelijk. De figuren tonen slechts één gunstige uitvoering.The longitudinal movements necessary for the operation of the device 1 are, as shown, obtained with the aid of air cylinders 5, 7 and 17. The invention is of course not limited to the use of such air cylinders. For example, electromagnets or electric motors with a suitable transmission can be used instead of air cylinders. The construction of the container 13 and the way in which the forces exerted on the pellet are measured are also possible in many different ways. The figures show only one favorable embodiment.

Claims

1. Device for successively determining the strength of a number of elongated products, comprising a receptacle for each container provided with one of the products, a supply device which supplies the products individually in their longitudinal direction to the receptacle, a pressure element which runs along the container , is displaceably guided transversely of the receiving opening between an initial position in which a pressure edge thereof is spaced from the opening and an end position in which the pressure edge has moved past the opening, driving means for reciprocating between the initial position and the end position of the pressure element, a force transducer for determining the force exerted by the pressure element on a product partially projecting outside the receiving opening and processing means which in each case determine and register the maximum value of the force.

The device of claim 1, wherein the feed device comprises a feed chute with an interruption of such a length that products of less than a minimum length fall out of the chute therethrough.

Device as claimed in claim 1 or 2, wherein the pressure element is arranged between the end of the supply device and the container.

Device according to any one of the preceding claims, comprising a sensor detecting the presence of a product in the receiving opening and co-operating control means which stop the feed device as soon as a product is detected.

Device as claimed in claim 4, comprising blowing means activated by the control means, after moving the pressure element into the end position, for blowing product residues away from the receiving opening.

6. Device as claimed in claim 5, wherein the blowing means open into the part of this pressure element which is in the end position of the pressure element in front of the receiving opening.

Device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the holder is mounted in a limited movable manner substantially parallel to the direction of movement of the pressure element and the force transducer is arranged between the holder and a fixed part of the device.

8. Device as claimed in claim 7, wherein the holder is mounted pivotally about a pivot axis situated behind the pressure element in the supply direction at a distance.