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Patent Searching and Data


Title:
DRYING APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/022979
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a drying apparatus (1) for agricultural products, particularly cereals such as corn, rape, grains, or sunflowers. The inventive drying apparatus comprises at least one moisture sensor for determining the moisture content of the drying material that is processed in the drying apparatus (1). Said moisture sensor is provided with two electrodes (6, 7, 8) and is embodied as a resistance sensor for determining the electrical resistance between the two electrodes.

Inventors:
KNOOP KARL-HEINZ
Application Number:
PCT/DE2004/001846
Publication Date:
March 17, 2005
Filing Date:
August 19, 2004
Export Citation:
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Assignee:
RIELA GETREIDETECHNIK (DE)
International Classes:
A01F25/22; F26B17/14; F26B25/22; (IPC1-7): A01F25/00
Foreign References:
US3400468A1968-09-10
DE29508283U11995-08-03
DE20317106U12004-05-27
US3510956A1970-05-12
US5637336A1997-06-10
US5189812A1993-03-02
FR2571482A11986-04-11
US5570521A1996-11-05
US6134953A2000-10-24
DE3135748A11982-04-01
Attorney, Agent or Firm:
HABBEL & HABBEL (Münster, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Trocknungsvorrichtung für landwirtschaftliche Produkte, insbesondere für Körnerfrüchte wie Mais, Raps, Getreide oder Sonnenblumen, mit wenigstens einem Feuchtesensor zur Ermittlung des Feuchtigkeitsgehaltes des in der Trocknungsvorrichtung behandelten Trocknungsgutes, wobei der Feuchtesensor zwei Elektroden aufweist und als Widerstandssensor zur Ermittlung des elektrischen Wider standes zwischen den beiden Elektroden ausgestaltet ist.
2. Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen siloartigen Aufbau der Trocknungsvorrichtung, mit mehreren übereinander angeordneten Trocknungsebe nen, wobei in wenigstens drei Trocknungsebenen Feuchtesen soren angeordnet sind.
3. Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse der Trocknungs vorrichtung eine Elektrode des Feuchtesensors bildet.
4. Trocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine automati sche Regelung vorgesehen ist, welche in Abhängigkeit von den Messwerten des Feuchtesensors Parameter der Trocknungsvorrichtung beeinflusstwie eine Gebläseleis tung, eine Temperatur der zum Trocknen zugeführten Luft, oder die Austragsleistung der Trocknungsvorrichtung.
5. Trocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Elektroden, welche sich quer durch das Gehäuse der Trocknungsvorrichtung erstrecken.
6. Trocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden einen in Bewegungsrichtung des Trocknungsguts strö mungsgünstig geformten Querschnitt aufweisenwie ei nen tropfenoder linsenförmigen Querschnitt.
7. Trocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden durch ohnehin in der Trocknungsvor richtung vorgesehene Elemente gebildet sindwie Zuluft oder Abluftverteiler.
8. Trocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mehreren übereinander vorgesehenen Trock nungsebenen jeweils mehrere Zuluftund/oder Abluftvertei ler nebeneinander angeordnet sind, wobei zwei direkt übereinander angeordnete gleichartige Verteiler seitlich zueinander versetzt angeordnet sind.
Description:
"Trocknunnasvorrichtung" Die Erfindung betrifft eine Trocknungsvorrichtung wie sie aus der Praxis beispielsweise als Getreidetrockner bekannt ist.

Bei derartigen Vorrichtungen ist der Endfeuchtegehalt des Trocknungsgutes eine wesentliche Messgröße : Die zu starke Trocknung bedeutet einen unwirtschaftlich hohen Energieeinsatz und kann ggf. das Trocknungsgut schädigen ; zudem bewirkt ei- ne zu starke Trocknung eine unerwünschte Gewichtsreduzie- rung des Trocknungsgutes, so dass das Trocknungsgut ggf. an Wert verliert, wenn es nämlich nach Gewicht bezahlt wird. Eine zu geringe Trocknung mit einer zu hohen Endfeuchte des Trocknungsgutes hingegen kann beispielsweise bei Nahrungs- oder Futtermitteln zu einem vorzeitigen Verderben des Gutes führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trocknungsvor- richtung anzugeben, die mit möglichst einfachen technischen Mitteln und dementsprechend preisgünstiger Ausgestaltung eine zuverlässige Bestimmung des Trocknungsgrades des Trock- nungsgutes ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Trocknungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, den Trocknungs- grad bzw. die Feuchte des Trocknungsgutes durch eine elektri- sche Widerstandsmessung zu bestimmen. Die Neuerung geht dabei von der Überlegung aus, dass sich der elektrische Wider- stand des Trocknungsgutes mit unterschiedlichem Feuchtig- keitsgehalt ebenfalls ändert, sodass aufgrund der elektrischen Widerstandsmessung eine zuverlässige Aussage über den Trocknungsgrad des Trocknungsgutes erzielbar ist.

Vorteilhaft kann in an sich bekannter Weise die Trocknungsan- lage etwa siloartig aufgebaut sein, wobei das Trocknungsgut die Trocknungsvorrichtung von oben nach unten und dabei mehrere Trocknungsebenen durchläuft. In wenigstens drei derartiger Trocknungsebenen können vorteilhaft Feuchtesensoren ange- ordnet sein, sodass eine Aussage über den Prozessverlauf er- halten wird und die gesamte Trocknungsvorrichtung dement- sprechend vorteilhaft und in besonders wirtschaftlicher Weise gesteuert werden kann, um die gewünschte Endfeuchte einzu- stellen.

Vorteilhaft kann das Gehäuse der Trocknungsvorrichtung selbst eine der beiden benötigten Elektroden eines Feuchtigkeitssen- sors bilden. Auf diese Weise wird sowohl der bauliche Aufwand für die Anordnung eines oder mehrerer Feuchtigkeitssensoren verringert und zudem werden auf diese Weise ohnehin vorhan- dene Bauelemente der Trocknungsvorrichtung zur Feuchtemes- sung benutzt. Dies verringert einerseits die Materialkosten für die Feuchtesensoren und bedeutet andererseits, dass nicht etwa ein unerwünscht hoher Strömungswiderstand für das Trock- nungsgut durch die Anordnung einer Vielzahl von Elektroden im Strömungsweg des Trocknungsgutes bewirkt wird.

Vorteilhaft kann eine automatische Steuerung bzw. Regelung vorgesehen sein, welche in Abhängigkeit von den Messwerten des Feuchtesensors-oder vorzugsweise mehrerer Feuchte- sensoren-bestimmte Parameter der Trocknungsvorrichtung beeinflusst. So kann beispielsweise die Gebläseleistung der Trocknungsvorrichtung beeinflusst werden, da in an sich be- kannter Weise die Trocknung vorzugsweise durch Heißluft bzw.

Warmluft erfolgt, die mittels eines Gebläses in das Trocknungs- gut eingebracht wird. Weiterhin bzw. alternativ dazu kann die Temperatur dieser Heißluft bzw. Warmluft durch die automati- sche Regelung beeinflusst werden, und/oder es kann das Temperaturniveau in einem bestimmten Bereich der Trock- nungsvorrichtung beeinflusst werden bzw. auf einen vorgegebe- nen Wert gehalten werden, und/oder es kann die Austragsleis- tung der Trocknungsvorrichtung beeinflusst werden, z. B. indem durch die Fördergeschwindigkeit von Fördereinrichtungen, durch das Öffnen oder Schließen von Auslassquerschnitten oder der- gleichen die Durchsatzgeschwindigkeit der Trocknungsvorrich- tung und damit die Verweildauer des Trocknungsgutes in der Trocknungsvorrichtung beeinflusst werden kann.

Vorzugsweise können Elektroden vorgesehen sein, die sich quer durch das Gehäuse der Trocknungsvorrichtung erstrecken, so- dass besonders große Messflächen der Feuchtesensoren ver- wirklicht werden, sodass hierdurch lokale Messungenauigkeiten ausgeglichen und besonders zuverlässige Messergebnisse er- halten werden.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Elektroden die Bewegung des Trocknungsgutes innerhalb der Trocknungsvor- richtung möglichst wenig behindern. Sie sind dazu vorzugsweise strömungsgünstig geformt und können beispielsweise beson- ders schmal ausgestaltet sein, etwa mit einem linsenförmigen Querschnitt, oder in an sich bekannter Weise strömungsförmig mittels eines etwa tropfenförmigen Querschnittes.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass als Elektroden Ele- mente genutzt werden, die in der Trocknungsvorrichtung ohne- hin vorgesehen sind. So kann ein völliger Verzicht auf zusätzli- che, die Bewegung des Trocknungsgutes behindernde Sensor- elemente erzielt werden. Beispielsweise können die aus der Praxis bekannten Zuluft-oder Abluftverteiler, die sich quer durch die siloartige Trocknungsvorrichtung erstrecken, als derartige Elektroden genutzt werden, wobei entweder die Elektroden je- weils paarweise zusammenwirken, um eine Widerstandsmes- sung durchzuführen, oder wobei derartige Luftverteiler als ein Elektrodentyp ausgestaltet sein können, während der andere, korrespondierende Elektrodentyp durch das Silogehäuse gebil- det werden kann.

Vorzugsweise kann ein möglichst gleichmäßiger Trocknungsef- fekt dadurch bewirkt werden, dass übereinander angeordnete Luftverteiler seitlich zueinander versetzt sind. Auf diese Weise wird vermieden, dass beispielsweise regelrechte Heißluftkamine innerhalb des Trocknungsgutes dadurch entstehen, dass stets gleichartige Luftverteiler, beispielsweise die Zuluftverteiler für die erwärmte Zuluft, vertikal genau übereinander angeordnet sind.

Über die gesamte Höhe der Trocknungsvorrichtung gesehen mögen zwar gleichartige Luftverteiler exakt senkrecht überein- ander angeordnet sein, vorschlagsgemäß soll jedoch vermieden werden, dass direkt übereinander angeordnete gleichartige Luft- verteiler senkrecht übereinander angeordnet sind. Mit"direkt ü- bereinander"sind dabei die nächst benachbarten Ebenen be- zeichnet, in denen Luftverteiler gleichen Typs angeordnet sind, also jeweils Zuluft-oder Abluftverteiler.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden, rein schematischen Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 mit den zugehörigen Detaildarstellungen a bis e ei- ne Ausführungsbeispiel einer Getreidetrocknungs- anlage,

Fig. 2 eine erste Elektrodenanordnung bei dem Ausfüh- rungsbeispiel der Fig. 1, und Fig. 3 eine zweite Elektrodenanordnung bei dem Ausfüh- rungsbeispiel der Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit 1 insgesamt eine Trocknungsvorrichtung be- zeichnet, die aufrechtstehend, etwa siloartig ausgestaltet ist und bei der das Trocknungsgut oben über einen Einfüllschacht 2 zu- geführt wird. Das Trocknungsgut durchläuft eine Vielzahl von Trocknungsebenen 3, wobei in jeder Trocknungsebene mehrere Luftverteiler als Zuluft-oder Abluftverteiler 4 vorgesehen sind, die aufgrund ihrer nach oben sich verjüngenden Formgebung als "Zuluftdach"bzw."Abluftdach"bezeichnet sind.

Weiterhin ist in Fig. 1 und genauer im Detail b das Gehäuse ei- ner elektronische Steuerung 5 dargestellt, die mit einer Vielzahl von Feuchtesensoren zusammenwirkt : Ein erster, vergleichswei- se kleiner Feuchtesensor befindet sich am Produkteinlass, un- mittelbar unter dem Einfüllschacht 2, wo der gebündelte Strahl des Trocknungsgutes in des Gehäuse gelangt. Dieser erste Feuchtesensor ist im Detail a näher dargestellt. Er weist eine erste Elektrode auf, die etwa parallel zum einströmenden, noch recht feuchten Trocknungsgut ausgerichtet ist, wobei die zweite Elektrode, die auch für sämtliche nachfolgend genannten Feuch- tesensoren die jeweils zweite Elektrode bildet, durch das Ge- häuse der Trocknungsvorrichtung selbst gebildet ist. Das Trock- nergehäuse kann dabei die Anode darstellen, während die ande- ren Elektroden die Katoden bilden.

Weiterhin bilden auf etwa halber Höhe und weit unten, kurz vor dem Produktaustrag, die Luftverteiler 4 eine Vielzahl von jeweils in einer Ebene angeordneten Elektroden, sodass in diesen bei- den Ebenen durch die großflächige Messung des elektrischen Widerstandes ein homogenes Messergebnis erreicht wird, wel-

ches dementsprechend präzise Aussagen über den Feuchtege- halt des großflächig verteilten Trocknungutes ermöglicht. Durch einen elektronischen Abgleich kann aufgrund der erhaltenen Widerstands-Messwerte die Produktfeuchte des Trocknungsguts zuverlässig bestimmt werden.

Detail c zeigt die Leitungsanbindung eines Luftverteilers 4, um die von der dort vorgesehenen Elektrode erhaltenen Messwerte zur elektronischen Steuerung 5 zu übertragen. Die Details d und e zeigen in vereinzelter Darstellung einen Luftverteiler 4 und die an diesen Luftverteiler angeschlossene elektrische Kontaktie- rung, sodass dieser gesamte Luftverteiler eine Elektrode eines Feuchtesensors bildet.

Dadurch, dass der elektronischen Steuerung 5 auch Messwerte über die Warmiufttemperatur sowie die Außenluftbedingungen (Außenlufttemperatur/Außenluftfeuchtigkeit) zugeführt werden, kann die elektronische Steuerung einerseits eine vollständige Dokumentation der Betriebsbedingungen abspeichern, sodass beispielsweise für 90 Tage die Betriebsbedingungen nachvoll- ziehbar sind, und zudem kann durch Berücksichtigung der ver- schiedenen Feuchtemesswerte und der übrigen erwähnten Da- ten die elektronische Steuerung 5 die Trocknungsvorrichtung zugunsten einer möglichst konstanten und optimal eingestellten Endfeuchte betreiben.

In Fig. 2 ist in gegenüber Fig. 1 größerem Maßstab ein Vertikal- schnitt durch die Trocknungsvorrichtung 1 dargestellt, mit drei dargestellten Trocknungsebenen 3, wobei innerhalb jeder Trocknungsebene drei übereinander angeordnete Ebenen vor- gesehen sind, in welchen jeweils mehrere Luftverteiler 4 neben- einander angeordnet sind.

Dabei sind unterschiedliche Typen von Luftverteilern mit"+"bzw. mit-gekennzeichnet, wobei die mit Pluszeichen versehenen Luftverteiler als so genannte Zuluftdächer 6 und die mit Minus-

zeichen versehenen Luftverteiler als sogenannte Abluftdächer 7 bezeichnet sind, aufgrund ihrer nach oben spitz zulaufenden Bauform. Aus den Zuluftdächern 6 tritt durch ein Gebläse geför- derte Heiß-bzw. Warmluft aus und gelangt in Kontakt mit dem Trocknungsgut, wobei die Abluftdächer 7 die abgekühlte und mit Feuchtigkeit angereicherte Luft aufnehmen und aus dem Trock- nungsgut abziehen.

Einige der Luftverteiler 4 können als Elektroden für Feuchtesen- soren genutzt werden, beispielsweise jeweils in einer Reihe ne- beneinander vorgesehene Zuluftdächer 6 oder Abluftdächer 7, die dann jeweils mit dem Silogehäuse als korrespondierender Elektrode eine Messung des elektrischen Widerstandes ermögli- chen.

Alternativ und abweichend von dem dargestellten Ausführungs- beispiel kann vorgesehen sein, jeweils zwei Luftverteiler 4 einen Feuchtesensor bilden zu lassen, ohne das Gehäuse der Trock- nungsvorrichtung als Elektrode zu nutzen.

Fig. 3 zeigt eine Alternative bei der Ausgestaltung der Elektro- den : Hier werden nicht ausschließlich ohnehin vorhandene Bau- elemente wie die ohnehin benötigten Luftverteiler 4 für die Aus- gestaltung der Elektroden genutzt, sondern hier sind jeweils zwi- schen zwei benachbarten Zuluftdächern 6 aufrechtstehende Leisten mit linsenförmigem Querschnitt als Elektroden 8 vorge- sehen. Diese Elektroden 8 bilden einen Elektrodentyp, bei- spielsweise jeweils eine Kathode, während der korrespondieren- de Elektrodentyp, nämlich die jeweils zugehörige Anode, durch Luftverteiler 4 wie die dargestellten Zuluftdächer 6 gebildet wer- den. Alternativ kann auch in diesem Fall das Gehäuse der Trocknungsvorrichtung 2 die für sämtliche Elektroden 8 gemein- same, zweite Elektrode bilden kann. Als weitere Alternative kann vorgesehen sein, derartige Elektroden 8, in einer von Fig. 3 ab- weichenden Anordnung jeweils paarweise einen Feuchtesensor

bilden zu lassen, wobei jeweils eine dieser Elektroden dann die Anode und die zweite die Kathode des Feuchtesensors bildet.

Bei der dargestellten Trocknungsvorrichtung werden der elek- tronischen Steuerung 5 folgende Messwerte übermittelt : Die Feuchte und die Temperatur des Trocknungsgutes am Eingang in die Trocknungsvorrichtung, die Feuchte und die Temperatur des Trocknungsgutes am Ausgang des Trocknungsgutes aus der Trocknungsvorrichtung, die Temperatur der Trocknerluft in der Eingangsseite sowie in der Ausgangsseite, die Feuchte des Trocknungsgutes im unteren Teil der Trocknungszone sowie die Temperatur und die relative Feuchte der Außenluft. Mittels einer entsprechenden Schnittstelle können die Daten von der elektro- nischen Steuerung 5 an eine weitere elektronische Datenverar- beitungseinrichtung wie an einem PC übertragen werden. Da diese Übertragung wahlweise auch drahtlos oder über eine Tele- fonleitung erfolgen kann, können anhand dieser an anderer Stel- le ersichtlichen Messwerte Eingriffe in die elektronische Steue- rung 5 vorgenommen werden, sodass die gesamte Trocknungs- vorrichtung 1 aus der Ferne überwacht werden kann und ggf. in die Steuerung eingegriffen werden kann. Zudem kann auf diese Weise an einer von der Trocknungsvorrichtung entfernten Stelle die komplette Dokumentation gespeichert werden, sodass auch über einen langen zurückliegenden Zeitraum die Betriebsver- hältnisse der Trocknungsvorrichtung nachvoliziehbar sind.

Weiterhin kann die elektronische Steuerung 5 auch zur Bestim- mung der Produktfeuchte bei der Produktannahme eingesetzt werden, beispielsweise in einem so genannten"Annahme- sumpf", und zwar unabhängig von ihrer weiteren Funktion, näm- lich der Steuerung des Trocknungsvorgangs. Auf diese Weise kann die Produktqualität und die Betriebsdaten der Trocknungs- vorrichtung dokumentiert werden, sodass der Betrieb der Trock- nungsvorrichtung zertifizierbar ist.