用于在动物饲料调节过程添加添加物的装置 本发明涉及在动物饲料调节过程中添加添加物的装置和方法。
动物优先接受粉状(粗磨粉)或压制球状食物。除了主要饲料成分之外，动物饲料通常包括添加剂，如酶，维生素或抗生素。这些添加剂可以用不同的方法添加。
US 6056822叙述了任何所需类型的动物饲料的一般处理方法，这些饲料中的添加物，例如酶是以溶解的形式应用在冷却的饲料球中，即PPA(球后制法Post Pelleting Application)法，也就是成球后的处理方法。此方法的优点是不会由于饲料球化过程中产生的热导致所用物质的活性遭受损失。缺点是添加物不能以粉末形式添加在饲料球中，另外，为了使酶溶液能够进行计量，溶解和雾化，在技术上需要复杂的设备。除了所需设备及伴随地费用，PPA法还有其他的缺点，即添加物并不总能均匀地分散在饲料中。
DA-A43 06 514叙述了一种方法和装置，即在球化机器中，在待制饲料中加入木质素砜基助压剂。但是，使用此方法，仅仅用于那些在压制时由于过量的水汽不阻止待压材料加工的液体可以喷雾或雾化在待压材料上。此法的其他缺点是，这种方式不能保证待压原料和加入的液体的均匀混合。
WO 99/51107指出在一个鱼饲料的生产过程中，溶解的酶在调节步骤之前就添加在主饲料的成分中。本例使用的酶，转谷氨酰胺酶，用于催化饲料中存在的蛋白质的反应并使生产的制剂形状稳定。本法的优点是酶可以更好地和饲料混合而产生添加物均匀的分散。但是，饲料混合物，包括所添加的酶，在调节步骤和随后的球化步骤中要承受很大的压力。随着饲料在调节步骤和球化步骤时温度越高和停留时间越长，对饲料的压力亦越大。这就意味着饲料最终产品中的酶的活性受到极大或至少相当大的限制。由于此原因，饲料混合物最大能暴露在60℃，和PPA法相比混合的添加物须大量超量。
WO 98/54980叙述了将稳定剂和溶解酶制成颗粒型，然后和主饲料成分一起进入调节和球化流程。由于由碳水化合物组成的颗粒媒介物质的作用，混合的酶呈现出稳定性的增加，但是，酶必须大量的过量使用以便能补偿在调节和球化步骤时酶的活性的损失。本方法的其他缺点是，包含酶颗粒的产品从开始就需要附加的费用和时间的消耗。
本发明的目的是发展一种方法，首先添加物是以较少的用量和较低的成本地添加到饲料中，即使用较少的设备，其次，这些添加物是均匀地分散在球化的饲料终产品中。
我们已经发现，该目的是通过一种方法和实施该方法的一种装置得以实现，该方法具有以下特点：
a)饲料通过在入口处的进给螺杆从容器传送至调节器。
b)饲料在调节器中从入口沿通道由搅拌螺杆传送到出口，在这过程中饲料暴露在蒸汽中。
c)通过一个或多个端口进入调节器的一种或数种添加物加到饲料中，此时饲料已经在调节器的通道中通过了x％。
d)饲料和通过一个或数个端口加入的添加物在通道的剩下的路程(100-x)％进行混合形成混合体。
e)留在调节器出口处的混合物被送到压球机。
f)混合物在压球机中被制成球形。
g)最后球形饲料被送到冷却设备。
此方法最大的优点是，添加物特别是酶，维生素，类胡萝卜素，抗生素仅在调节步骤的末段才加入到主饲料成分中。使用此方法，与完全通过调节步骤的情况比，这些相对不耐热的物质仅在高温环境中暴露较少的时间并承受相当少的压力。这样就相当大地减少了添加物中活性物质的损失。结果是，所需昂贵的物质的用量大量降低，使含有添加物的饲料的生产成本大为降低。
另外，作为添加物在调节步骤中停留的时间显著减少的结果，可以在调节和球化步骤中采用通常使用的80℃左右(和以上)的温度，这样的条件的结果是可以生产出更稳定的球体。本发明方法的其他优点是添加物能和主饲料成分充分地混合，可以获得饲料球中添加物的均匀分散。
本发明的流程的优点还有，它尤其适用于添加固态物质，其结果是避免了与球化有关的添加物的溶解和溶液的精密计量的问题，这不仅耗时而且需要复杂的设备。
本发明参考附图叙述如下。
图1表示本发明的方法和装置的示意图。容器1适用于储存饲料尤其是动物饲料粗磨粉，其下端部和进给螺杆2连接，流量计11和进给螺杆2连接。进给螺杆2、流量计11和计算机单元4连接，进给螺杆2带有可变速伺服系统，该系统可以是例如电子的。当进给螺杆启动，饲料从容器1传送到调节器3。
蒸汽从安装在调节器3壳体上的一个或多个端口18进入到调节器内部，动物饲料便暴露在调节器3的蒸汽中。蒸汽压力的选择最好是1.5-3帕。压力亦可大于或小于此范围。在调节器3的内部蒸汽设定的温度最好为80℃和以上。温度可能降低于此范围。蒸汽被引入，喂料随着调节器3内的蒸汽以本领域公知的方法进行调节
由容器1起始的饲料从入口M沿通道A由安装在调节器3内部的搅拌螺杆12传送到出口N。在本发明装置的另外设计中，由多个平行搅拌螺杆12将调节器3内的饲料从入口M经通道A传送到出口N，优选使用两个搅拌螺杆12。搅拌螺杆12和计算机单元4连接，也设置有电驱动。
在调节器3的上部，通道A的上部B区域，安装了一个或数个端口10，可使一种或数种添加物5按添加到饲料中的顺序引入调节器3的内部，所述饲料已经在通道A中由搅拌螺杆12传输了x％的路程。在通道A剩下的路程(100-x)％中，添加物5和饲料由螺杆的运动进行混合，最后被输送到出口N，获得混合体6。混合体6由来自容器1的主饲料成分和经端口10加入的添加物5组成。
通道A的x值是50-100。通道A的尺寸参照下面的尺寸进行详细描述。调节器3按本领域公知的设计为约有2m长。这就意味着通道A的长度也约有2m。为简单起见，通道A的长度在此实例中正好为2m。在本发明的装置中，从端口10加进的添加物5碰撞主饲料成分时，主饲料成分至少已经在通道A中由搅拌螺杆12传送了至少1m，但要小于2m。事实证明，调节器3的长度不仅能大于2m而且也能小于2m。通道A的长度也因此发生变化，通道A中的添加物5与主饲料成分碰撞的区域亦可按上述实例进行确定。该原理适用于所有本领域公知的调节器设计。
两个或两个以上的端口10顺着通道C布置在容器3上部的B区域，该通道C垂直或平行于通道A。不对称布置或B区域上的端口10的布置不同于通道C的线性也是可以的。作为端口10，任何形式的端口均可使用，只要适用于引入固体和/或液体，特别是在气体尤其是空气的帮助下可以引入固体或液体的喷嘴和设备。
本发明的装置尤其适用于将固态添加物5加入到饲料中。合适的固体添加物5是所有在饲料生产中使用的物质，特别是抗生素、维生素和类胡萝素，尤其是酶。固态添加物5置于计量容器DG1A中，由此经进给螺杆DS1A传送到阀17，管线和计量装置DM1A是必需的。计量容器DG1A、进给螺杆DS1A和计量装置DM1A是计量单元13的基本部件。
阀17通过管16和气源连接。使用的气源特别是压缩空气。但是其它气体或混合气体也可使用，因为即使它们与添加物和主饲料成分接触也不必担心对健康不利。气源不是本发明的装置的构成，它安装在本发明的装置的外部并以本技术领域已知的方法和管16连接。阀17设计为，从计量单元13过来的添加物5和从管16过来的气体进行混合，用气压经与阀17连接的管15通过一个或多个端口10进入调节器3。另外，阀17表明没有蒸汽从调节器3中泄露且能防止由于引入水分引起计量单元13各部件可能的堵塞。如果适合的话插入管15可通过一个或多个支管同时与调节器3上的多个端口10连接。
根据本发明，还可用上述同样的方法将多个计量单元13接到阀17上，n个计量单元13中基本上每个都包括计量容器DGnA，进给螺杆DSnA，和计量装置DMnA。通常，每一种固态添加物5都有单独的计量单元13。
另外，也有另一种可能，即每个计量单元13在每种情况下都和单独的阀17连接，再依次接上气源。添加物5从相应的阀17通过相应的插入管15由气压经一个或多个端口10进入到调节器3。本发明装置的设计包括n个计量单元13、n个阀17、n个插入管15。
调节器3以这样的方式设计，即添加物5全部或部分以液体或溶解的形式通过端口10加入到主饲料成分。在此情况下，一个或多个计量单元13被一个或多个计量单元14替换。液体的或溶解的添加物5置于计量容器DG1B中，从DG1B将添加物与经计量泵DP1B、流量计DF1B和所需管道，通过一个或多个端口10注入到调节器3中。计量单元14基本包括计量容器DG1B、计量泵DP1B和流量计DF1B。n个计量单元14各自基本包括计量容器DGnB、计量泵DPnB和流量计DFnB。通常，每种液体或溶解的添加物5配有各自单独的计量单元14。
进给螺杆DSnA和计量装置DMnA、以及如合适，计量泵DPnB和流量计DFnB都连接到计算机单元4，另外进给螺杆DSnA以及如合适，计量泵DPnB配有电子伺服系统。
每单个装置通常如下方法构成，即添加物5可添加比率为饲料总重量的0.001-0.2％，优选0.005-0.02％。但是，该装置也可适用于更大的添加量而没有问题。
混合物6从调节器3的出口N出来后被输送到压球机7。压球机7将混合物6制成压缩的饲料球8。所使用的压球机7是本领域普通技术人员已知的，应能优选在65-90℃的温度下以连续的流程进行饲料球的压制的所有装置。但是温度可能低于或高于此范围。压球机7生产的饲料球8的平均直径从1-10mm，优选为2-8mm，但是该直径也可以低于或高于此范围。压球机7和计算机单元4连接，并另外配有电子伺服系统。
从压球机7出来的成品饲料球8被输送到冷却设备9。冷却设备9和计算机单元4连接。所有本领域普通技术人员已知的设备均可用作冷却设备9。
通过计算机单元4控制的该装置的各个部件之间的相互作用参见应用范例详述如下。
饲料从容器1首先由进给螺杆2传送到调节器3，调节器3内设置有以恒速运转的搅拌螺杆12。计算机单元4控制着进给螺杆2的速度，但是，进给螺杆2的速度是可以手动调整的。进给螺杆2的速度控制可使压球机7生产出最佳生产能力和最佳质量的饲料球。在调节器3中，饲料由搅拌螺杆12从入口M沿通道A传送到出口N。饲料已经在通道A中走了一半以上的路程时通过端口10加入添加物5。
通过端口10加入到调节器3的添加物5的比率通过进给螺杆DsnA以及如果合适，泵DPnB由计算机单元4控制。计算机单元4基于计量装置DMnA计量的值通过控制进给螺杆DSnA的速度来控制固态添加物5的添加比率。进给螺杆DSnA的速度由计算机与对主饲料成分比率相匹配，该比率由流量计11根据和全部饲料比率相关的添加物5要求的最终浓度进行计量而确定。如果合适，通过泵DPnB添加的添加物5的液体或溶液的比率也可根据相应的流量计DFnB的计量值由计算机单元4加以控制。泵DPnB的速度和主饲料成分的比率匹配，由流量计11根据饲料总量相关的添加物5要求的最终浓度的计量而确定。
当包含主饲料成分和添加物5的混合体6已经到达调节器3的出口N时，混合体6被进一步传送到压球机7，被压制成球形体后再传送到冷却设备9。进给螺杆2的速度也决定饲料停留在压球机7中的时间。压球机7和冷却装置9由计算机单元4控制。
本发明装置启动或关闭时，装置每单个部件的流入和流出的时间，存储在搅拌螺杆12螺纹中的主饲料的量，和如果适当的添加物5的量是重要的。这些以经验确定的数值由计算机单元4加以考虑，在这一方面要和装置每单个部件加以匹配。例如，在进给螺杆2关闭以后，搅拌螺杆12继续运转一段能使饲料填充通道A的时间。由计算机单元4控制的其它部件也要相应地匹配。
当某一部件出现故障时，其上游的部件由计算机单元4加以关闭，同时下游的部件继续运转相应的流出时间。
计算机单元4特别将进给螺杆2，进给螺杆DsnA以及如合适，泵DPnB的速度进行匹配，以便能将所需的添加物5的量加进饲料中。
本发明装置的所有部件设计为除具有计算机控制的标准操作外，单个部件进行手动操作也是可能的。
设计列表
1容器
2进给螺杆
3调节器
4计算机单元
5添加物
6混合体
7压球机
8饲料球
9冷却设备
10端口
11流量计
12搅拌螺杆
13计量单元
14计量单元
15插入管
16管
17阀
18端口
通道(A)
区域(B)
通道(C)
入口(M)
出口(N)
DG＝计量容器
DM＝计量装置
DF＝流量计
DP＝泵
DS＝进给螺杆