DE1940200A1 - Method for the automatic control of a rotary mill and arrangement for carrying out this method - Google Patents
Method for the automatic control of a rotary mill and arrangement for carrying out this methodInfo
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Description
Dipl. Phys. Dr, Walther Junius !Dr.J/Ha.Dipl. Phys. Dr, Walther Junius! Dr J / Ha.
Yfzkumnfr ustav stavebnich hmot τ Brne, Brno-Komarov, Hnevkovsklho 65 - !Tschechoslowakei - Yfzkumnfr ustav stavebnich hmot τ Brne, Brno-Komarov, Hnevkovsklho 65 -! Czechoslovakia -
Verfahren zum aelbsttätigen Regeln einer Umlauf mühle und Anordnung zum Ausführen dieses VerfahrensProcess for the automatic control of a circulating mill and Arrangement for carrying out this procedure
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zum selbstätigen Regeln einer Umlaufmühle, bei der als Regelimpuls das Verhältnis der aus der Sortiervorrichtung austretenden Materialströme, gegebenenfalls das Verhältnis der in die Sortiervorrichtung zugeführten und der aus der Sortiervorrichtung austretenden Materialmengen verwendet werden, wobei als Korrektionssignal des Regeins die Differenz des in die Mühle eintretenden neuen Materials und des über den Peinausfall aus der Sortiervorrichtung austretenden Mahlproduktes ausgenutzt wird, sowie eine Anordnung zum selbsttätigen Regeln einer Umlaufmühle,bestehend aus einer Dosiervorrichtung, einer Mühle, einer Sortiervorrichtung mit den betreffenden PÖrderwegen und Regelelementen.The invention "relates to a method for automatic Control of a rotary mill, in which the Ratio of the material flows emerging from the sorting device, possibly the ratio of the into the Sorting device and the quantities of material emerging from the sorting device are used, where the correction signal of the Regeins is the difference between the new material entering the mill and the of the grinding product emerging from the sorting device via the pain failure, as well as an arrangement for the automatic control of a rotary mill, consisting of a dosing device, a mill, a sorting device with the relevant conveying paths and control elements.
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In der Industrie werden zum Zerkleinern ν on Material häufig Umlauf mahlen verwendet. Eine Umlauf mühle besteht aus der eigentlichen Mühle, in welcher das Material gemahlen wird, aus der Förderstraße, welche das gemahlene Material nach dem Herausfallen aus der MhIe in die Sortiervorrichtung fördert, wo das Material in das fertige Produkt, das ist die feine Fraktion und den Rückstand, das ist die grobe Fraktion, sortiert wird, die in die Mühle zurückgegeben .wird. Die Mühle wird somit teilweise mit dem Rückstand und teilweise mit neuem Material gefüllt. Die Güte des austretenden Produktes aus der Umlaufmühle und so auch das Sortieren wird von der Granulation des aus der Mühle beförderten Materials beeinflusst. Beim Dosieren des Rohmaterials in die Mühle ändert sich die Granulation einerseits in Abhängigkeit von den Eigenschaften und vom Stand dieses Materials, andererseits von der Granulation des aus der Sortiervorrichtung austretenden Rückstandes, der in "die Mühle zurückgegeben wird. Das alles beeinflusst die Arbeitsweise der Mühle und die Austrittsgranulation des Mahlgutes. In industry, ν on material are used for comminuting Often used to grind circulation. A circulation mill consists of the actual mill in which the material is produced is ground, from the conveyor line, which the ground material after falling out of the MhIe conveys into the sorting device, where the material enters the finished product, which is the fine one Fraction and the residue, that is the coarse fraction, is sorted, which is returned to the mill .will. The mill is thus partially with the residue and partially filled with new material. The quality of the product emerging from the rotary mill and so also the sorting is influenced by the granulation of the material conveyed from the mill. When dosing the raw material into the mill, the granulation changes on the one hand depending on the properties and the status of this material, on the other hand, on the granulation of the from the sorting device escaping residue that is returned to the mill. All of this affects the way it works the mill and the exit granulation of the ground material.
Da die Mühle mit der Sortiervorrichtung ein komplexes System mit kontinuierlichem Materialfluß im ganzen Kreis vorstellt, veranlasst eine Änderung der Materialgranulation in der Mühle eine Störung des Gleichgewichtes des Systemesr die dann in einen neuen stabilisierten Stand mit einer anderen Umlaufkennziffer übergeht, das ist einem neuen Verhältnis der Menge des umlaufenden Materials zur feinen Austrittemenge aus der Sortiervorrichtung (zum fertigen Produkt) undSince the mill with the sorting device represents a complex system with a continuous material flow in the whole circle, a change in the material granulation in the mill causes a disturbance of the equilibrium of the system r, which then changes to a new stabilized level with a different circulation code, that is a new ratio the amount of circulating material to the fine amount emerging from the sorting device (to the finished product) and
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mit einer anderen Rückkehrkennziffer, das ist dem Verhältnis des groben Ausfalles zum feinen Ausfall aus der Sortiervorrichtung (zum fertigen Produkt) oder es kommt bei größeren änderungen zu einem fortlaufenden Vermählen oder Ausmahlen des Systemes.with a different return code, that is the ratio of gross failure to fine failure from the sorting device (to the finished product) or, in the case of major changes, there is a continuous change Grinding or grinding the system.
3s ist für einen richtigen Gang der SKihle, für ihre optimale Leistung und für die Sicherung einer hohen G-üte der Produktion unumgänglich notwendig, diese 'Ä&- derungen des Gleichgewichtszustandes des Systemes schnell festzustellen und sie durch Eingriff in das Dosieren des neuen Materiales zu beschränken oder auszuschließen« Es ist bekannt, da/3 zu diesem Zweck eine Reihe von Hegelsystemen von Umlaufmahlen entwickelt wurde, welche Üessungen der Menge des umlaufenden Materials ausnutzen, zum Beispiel durch Hessen der Speiseleistung des Elevatormotors mittels einer elektroakustischen Vorrichtung, welche das Gßräusch der Mühle feststellt, durch Addition der Menge des neuen Rohstoffes und der Menge des groben Ausfalles aus der Sortiervorrichtung, der in die Mühle zurückbefördert wird. Das Ergebnis aller dieser Regelsysteme ist eine Beschränkung der Menge des in die Mühle bei steigender Menge des umlaufenden Materials eintretenden neuen Rohstoffes und gleichfalls auch ein Regeln der Menge des neuen Materials und der Menge des groben Ausfalles aus der Sortiervorrichtung derart, daß die Summe, beider LIaterialarten konstant sei.3s for a proper course of SKihle, for their optimum performance and for ensuring high production G-üte absolutely necessary, this' Ä & - changes the equilibrium state of the system quickly determine and restrict them by engaging in the metering of new material or to exclude. It is known that for this purpose a number of Hegel systems of circulating mills have been developed, which use measurements of the amount of circulating material, for example by measuring the feed power of the elevator motor by means of an electroacoustic device which detects the noise of the mill by adding the amount of new raw material and the amount of gross waste from the sorting device that is returned to the mill. The result of all these control systems is a restriction of the amount of new raw material entering the mill when the amount of circulating material increases and also a regulation of the amount of new material and the amount of gross failure from the sorting device in such a way that the sum of both types of material be constant.
Ferner ist ein Verfahren zum Regeln von Umlaufmühlen bekannt, bei dem die Granulation des resultierenden Produktes durch den Rest auf einem bestimmten Sieb,There is also a method for regulating rotary mills known, in which the granulation of the resulting product through the rest on a certain sieve,
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zum Beispiel mit 4900 Siebmaschen auf einen Quadratzentimeter, gemssen wird und nach Änderungen des Siebrestes des Produktes das Dosieren in die Mühle geregelt wird. Manchmal wird die Siebanalyse durch Messen der spezifischen Oberfläche ersetzt.for example with 4900 meshes per square centimeter, must and after changes in the sieve remainder of the product, the dosing into the mill is regulated will. Sometimes sieve analysis is replaced by measuring the specific surface area.
Es ist jedoch bekannt, daß weder die Siebanalyse noch das Messen der spezifischen Oberfläche eindeutig die Granulation des gemessenen Materials charakterisiert, und deshalb verbürgt keines der bekannten Verfahren zum Segeln der Mühlen eine beständige und optimale Granulation des resultierenden Produktes.However, it is known that neither the sieve analysis nor measuring the specific surface area clearly the Granulation of the measured material characterizes and therefore does not guarantee any of the known methods to sail the mills a constant and optimal granulation of the resulting product.
Die erwähnten Verfahren sicher also lediglich das Stabilisieren des Füllens der Mühle mit Material, jedoch nicht die Granulation des austretenden Materials. In manchen Industriezweigen ist jedoch die Granulation eine wesentliche Kennziffer der Güte des Produktes, zum Beispiel beim Mahlen von Zement und anderer Materialien. So the mentioned methods only stabilize the filling of the mill with material, however not the granulation of the exiting material. In some industries, however, is granulation an essential indicator of the quality of the product, for example when grinding cement and other materials.
Die Erfindung beseitigt diese Nachteile.The invention overcomes these disadvantages.
Die Erfindung besteht darin, daß zum Regeln der .in die Mühle eintretenden dosierten Menge des Rohstoffes entweder das Verhältnis der aus der Sortiervorrichtung an deren grobem und feinem Ausfall austretenden Menge ausgenutzt wird oder das Verhältnis der in die Sortiervor-The invention consists in that to regulate the .in the Mill entering dosed amount of raw material either the ratio of the from the sorting device the coarse and fine amount of which escapes is exploited or the ratio of the
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richtung eintretenden Materialmenge und der aus der Sortiervorrichtung an deren grobem und feinem Ausfall austretenden Materialmenge, allfällig die umgekehrten Werte dieses Verhältnisses "bis zur Grenze, der Füllung der Mühle, wo das Dosieren auf diesen Grenzwert gesteuert wird.direction entering amount of material and from the sorting device at their coarse and fine failure the amount of material escaping, possibly the opposite of this ratio "up to the limit of the filling the mill, where the dosing is controlled to this limit value.
Die erfindungsgemäße Anordnung zum selbsttätigen Regeln von Umlaufmahlen, die aus einer Dosiervorrichtung des Rohstoffes, der Mühle, der Sortiervorrichtung und Förderbahnen besteht, regelt das Dosieren des Rohstoffes in die Mühle gemäß dem Verhältnis der Gewichtsanteile des groben und des feinen Materials, das die Sortiervorrichtung verlässt, und stabilisiert den Regelvorgang nach dem Yfert des Unterschiedes der Gewichtsmenge des in die Mühle eintretenden und aus der Mühle austretenden Materials und besitzt einen Fühler für den groben und den feinen Anteil, dessen einer Eingang an den Ausgang des Fühlers der Gewichtsmenge des groben in die Mühle zurückgekehrten Rückstandes der Sortiervorrichtung und dessen zweiter Eingang an den Ausgang des Fühlers der Gewichtsmenge des aus der Sortiervorrichtung austretenden feinen Produktes angeschlossen ist, und dessen Ausgang zusammen mit dem Eingang des Regelsollwertes an den Eingang eines Proportional-Integrationsregiere angeschlossen ist und besitzt ferner einen Fühler der Differenzmenge der Rohstoffdose in die Mühle und des feinen Produktes, dessen einer Eingang an den Ausgang des Fühlers der in die Mühle zugeführten Dose und dessen zweiter Eingang an den Ausgang des Fühlers der Gewichtsmenge des aus der Sortiervorrichtung austretenden Feinproduktes und dessen Ausgang an den Eingang des Proportional-Integrationsreglers angeschlossenThe arrangement according to the invention for the automatic control of circulating grinders from a metering device of the Raw material, the mill, the sorting device and conveyor tracks, regulates the dosing of the raw material into the mill according to the ratio of the parts by weight of the coarse and fine material leaving the sorting device and stabilizes the control process according to the difference in weight of the amount entering and exiting the mill Material and has a feeler for the coarse and the fine portion, one of which is input the output of the sensor of the amount by weight of the coarse residue of the sorting device returned to the mill and its second input to the output of the sensor of the amount of weight of the from the sorting device escaping fine product is connected, and its output together with the input of the control setpoint at the input of a proportional integration controller is connected and also has a sensor for the difference in the amount of raw material in the mill and the fine product, one input of which is connected to the output of the sensor of the can fed into the mill and its second input to the output of the sensor of the weight quantity of the emerging from the sorting device Fine product and its output connected to the input of the proportional integration controller
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-βίοι, ferner einen Fühler des Suxomenwertes der Gewichtsmenge des groben zurückgekehrten Rückstandes und der G-ewichtsmenge der Dose, an dessen einen Eingang der Ausgang des Fühlers der G-ewichtsmenge des groben zurückgekehrten Rückstandes und an dessen zweiten Eingang der Ausgang des Fühlers der in die Mühle gespeisten Dosis und dessen Ausgang zusammen mit dem Ausgang des Proportional-Integrationsreglers an den Eingang eines Proportionalreglers angeschlossen ist, der mit seinem Ausgang an ein Aktionklement · des Systems angeschlossen ist, an welches der Fühler der in die Mühle gespeisten Dosis angeschlossen ist.-βίοι, also a sensor of the Suxomenwert the amount of weight of the coarse returned residue and the amount by weight of the can at one entrance of which the The output of the sensor of the weight quantity of the coarse returned residue and, at its second input, the Output of the sensor of the dose fed into the mill and its output together with the output of the proportional integration controller is connected to the input of a proportional controller, which with its Output connected to an action element of the system is to which the sensor of the dose fed into the mill is connected.
Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The essence of the present invention is based on an embodiment shown in the drawing explained in more detail. Show it:
Fig. 1 ein Betriebsscheina der Umlauf mühle;Fig. 1 is an Betriebsscheina the circulation mill;
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Anordnung zum selbsttätigen Hegeln von Umlaufmühlen.2 shows a block diagram of the arrangement for automatic control of rotary mills.
Gemäß Fig. 1 wird das Rohmaterial, in der Zeichnung mit D bezeichnet, aus dem Vorratsbehälter 1 mittels der Dosiervorrichtung 8 der Mühle 2 zugeführt. Das gemahlene Material, in der Zeichnung mit O bezeichnet, wird über einen Mengenfühler 9 in die Sortiervorrichtung 3 befördert, wo es sortiert wird. Der feine Anteil, in der Zeichnung mit J bezeichnet, wird aus der Sortiervorrichtung als fertiges Produkt zu weiterer Verwendung über einen Mengenfühler 7 weitergeleitet. Der grobeAccording to Fig. 1, the raw material, denoted by D in the drawing, from the storage container 1 by means of the metering device 8 of the mill 2 is supplied. The ground material, marked O in the drawing, is fed into the sorting device via a quantity sensor 9 3 conveyed where it is sorted. The fine portion, in denoted by J in the drawing, the sorting device becomes a finished product for further use forwarded via a quantity sensor 7. The rough one
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Anteil, in der Zeichnung mit H bezeichnet, wird über den Mengenfühler 6 in die Mühle 2 zu weiterem Trennen zurückgestellt. Die festgestellten Werte der Mengenfühler 6,7 oder 7,9 allfällig 6,9 werden dem Verhältniselement 4 zugeführt, wo deren Auswertung ausgeführt , wird ( H/J, D/H, O/J oder Umkehrwerte dieser Bruchwerte).The portion, denoted by H in the drawing, is fed into the mill 2 via the quantity sensor 6 for further separation deferred. The values determined by the quantity sensors 6.7 or 7.9, possibly 6.9, are assigned to the ratio element 4, where their evaluation is carried out (H / J, D / H, O / J or the inverse of these fractional values).
Der resultierende Y/ert aus dem Verhältnis element 4 wird durch ein Regelelement 5 verarbeitet, das über den Zubringerförderer 8 das Dosieren des Rohmaterials in die Mühle 2 steuert.The resulting Y / ert from the ratio element becomes 4 processed by a control element 5, the dosing of the raw material in the feeder conveyor 8 Mill 2 controls.
Das geregelte System der Umlauf mühle besteht aus einer Dosiervorrichtung 12 und einer Mühle 14 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Sortiervorrichtung ο Die erfindungsgemäße Anordnung besteht aus einem Fühler 17 des Anteiles der groben und feinen, aus der Sortiervorrichtung kommenden Fraktion, an deren einen Eingang der Ausgang des Fühlers 15 der G-ewichtsmenge des aus der Sortiervorrichtung kommenden feinen Produktes angeschlossen ist und an deren zweiten Eingang der Ausgang des Fühlers 16 der Gewichtsmenge des groben aus der Sortiervorrichtung in die Mühle 14 zurückgekehrten Rückstandes angeschlossen ist. Der Ausgang des Fühlers 17 des Anteiles der groben und feinen Fraktion ist zusammen mit dem Eingang 20 des Sollwertes dee Regeins an den Eingang des Proportional-Integrationsreglers 10 angeschlossen.The regulated system of the circulating mill consists of one Dosing device 12 and a mill 14 with a sorting device not shown in the drawing ο The arrangement according to the invention consists of a sensor 17 of the proportion of the coarse and fine, from the sorting device Coming fraction, at one input of which the output of the sensor 15 of the weight of the from the Sorting device coming fine product is connected and at the second input of the output of the Sensor 16 of the weight of the coarse from the sorting device returned to the mill 14 residue is connected. The output of the sensor 17 of the proportion the coarse and fine fraction is together with the input 20 of the setpoint dee Regeins to the input of the proportional integration controller 10 connected.
Die Anordnung besitzt ferner einen Fühler 18 des Differenzwertes der in die Mühle 14 zugeführten Gewichts-The arrangement also has a sensor 18 of the differential value of the weight fed into the mill 14
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menge und der aus der Sortiervorrichtung austretenden Gewichtsmenge des feinen Produktes, wobei an einen Eingang des Fühlers 18 der Ausgang des Fühlers 13 der in die Mühle 14 zugeführten Gewichtsmenge angeschlossen ist und an den zweiten Eingang der zweite Ausgang des Fühlers 15 der Gewichtsmenge des aus der Sortiervorrichtung austretenden feinen Produktes. Der Ausgang des Fühlers 18 ist an den Eingang eines Proportional- Integrationsreglers 10 angeschlossen. Diequantity and the amount emerging from the sorting device Amount of weight of the fine product, with one The input of the sensor 18 is connected to the output of the sensor 13 of the weight quantity fed into the mill 14 is and at the second input the second output of the sensor 15 of the weight of the from the Sorting device for exiting fine product. The output of the sensor 18 is connected to the input of a proportional Integration controller 10 connected. the
k erfindungsgemäße Anordnung /besitzt ferner einen Fühler 19 des Summenwertes der Gewichtsmenge des groben, in die Mühle 14 zurückkehrenden Rückstandes und der in die Mühle 14 zugeführten Gewichtsmenge, wobei an einen Eingang des Fühlers 19 der Ausgang des Fühlers 16 der Gewichtsmenge des groben in die MhIe 14 zurückkehrenden Rückstandes und an den zweiten Eingang der Ausgang des Fühlers 13 der in die Mühle 14 gespeisten Gewichtsmenge angeschlossen ist. Der Ausgang des Fühlers 19 ist zusammen mit dem Ausgang des Proportional-Integrationsreglers 10 an den Eingang des Proportionalreglers 11 angeschlossen, dessen Ausgang an ein Aktionselement 12 des Regelsystems angeschlossen ist, im ge- k arrangement according to the invention / also has a sensor 19 of the total value of the amount by weight of the coarse residue returning to the mill 14 and the into the mill 14 supplied weight amount, with an input of the sensor 19, the output of the sensor 16 of the weight of the coarse residue returning to the MhIe 14 and to the second inlet of the Output of the sensor 13 of the fed into the mill 14 Weight is connected. The output of the sensor 19 is together with the output of the proportional integration controller 10 connected to the input of the proportional controller 11, the output of which is connected to an action element 12 of the control system,
*■ gebenen Fall an eine gesteuerte Dosiervorrichtung, an welche ein Fühler 13 angeschlossen ist, welche die in die Mühle 14 zugeführte Gewichtsmenge angibt.* ■ specified case to a controlled dosing device which is connected to a sensor 13 which indicates the amount of weight fed into the mill 14.
Der führende Regelwert ist der Ausgang des Fühlers 17, der Angaben über das Verhältnis der aus der Sortiervorrichtung kommenden groben und feinen Fraktion angibt. Dieser Ausgang ist zusammen mit dem Eingang des Regelsollwertes 20 an den Eingang des Proportional-Integrationsreglers 10 angeschlossen, wobei als Stabi-The leading control value is the output of the sensor 17, the information about the ratio of the sorting device indicating coming coarse and fine fraction. This output is shared with the input of the Control setpoint 20 is connected to the input of the proportional integration controller 10, with
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lisationskupplung an den Eingang des Seglers 10 der Ausgang des Fühlers 18 angeschlossen ist, der der Differenz der Gewichtsmenge des in das System eintretenden und des aus dem System austretenden Materials proportional ist, das ist der feinen Fraktion aus der Sortiervorrichtung, die durch den Fühler 15 gemessen wird. Der Ausgang des Proportional·-Integrationsreglers 10 ist an den Eingang des Proportionalreglers 11 als Sollwert für den Regler 11 angeschlossen. Gleichzeitig wird an den Eingang des Reglers 11 der wirkliche Wert vom Fühler 19 zugeführt, der dem augenblicklichen Wert der Summe der Gewichtsmengen dts zurückgekehrten groben Rückstandes, gemessen durch den Fühler 16 und der durch den Fühler 13 angegebenen in die Mühle 14 zugeführten Gewichtsmenge proportional ist.lization coupling to the entrance of the glider 10 of the Output of the sensor 18 is connected, which is the difference in the amount of weight of the entering the system and the material exiting the system is proportional, that is, the fine fraction from the Sorting device measured by the probe 15 will. The output of the proportional integration controller 10 is connected to the input of the proportional controller 11 as a setpoint for the controller 11. Simultaneously the actual value from the sensor 19, which is the current value, is fed to the input of the controller 11 the sum of the weight amounts dts returned coarse residue, measured by the sensor 16 and the by The amount of weight fed into the mill 14 indicated by the sensor 13 is proportional.
Das erfindungsgemäße Regelverfahren beseitigt die Nachteile bestehender Regelsysteme und sorgt für das Einhalten einer konstanten Granulation des Endproduktes* Dadurch wird zum Beispiel in der Zementindustrie eine der hauptsächlichsten Toraussetzungen der Güte des Zementes erfüllt. Die Erzeugung von Zement besonders hoher Güteklassen mit verbürgter optimaler Granulation ermöglicht in den Verarbeitungszweigen eine Herabsetzung der Zementanteile in Betonmischungen und bringt gleichzeitig der Zement erzeugenden Industrie Ersparnisse.The control method according to the invention eliminates the Disadvantages of existing control systems and ensures that Maintaining a constant granulation of the end product * This is a of the main gate exposures of the quality of the cement met. The production of cement in particular high quality grades with guaranteed optimal granulation enable a reduction in the processing branches the cement content in concrete mixes and at the same time brings savings to the cement-producing industry.
Dieses Verfahren kann ausser in der Zementindustrie auch in anderen Industriezweigen Verwendung finden, wo ümlaufmühlen zum Mahlen von Material verwendet werden.This process can be used except in the cement industry also find use in other industries where overflow mills are used to grind material.
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Die erfindungsgemäße Anordnung zum selbsttätigen Regeln von Umlaufmühlen ermöglicht eine Stabilisation der Qualität des gemahlenen Produktes mit allen daraus folgenden ökonomischen Vorteilen.The arrangement according to the invention for the automatic control of circulating mills enables stabilization the quality of the ground product with all the resulting economic advantages.
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Claims (2)
dadurch gekennzeichnet, / Λ . Method for the automatic control of a rotary mill, / which consists of a mill, conveying paths and a sorting device,
characterized,
daß ein Fühler (17) des Verhältnisses der groben und2. Arrangement for the automatic control of circulating mills, which consist of a metering device of the raw material, a mill, a sorting device and conveying paths, for performing the method according to claim 1, in which the "material feed into the mill according to the ratio of the weight amounts of the The coarse and fine fraction exiting the sorting device is regulated and the stabilization control process is regulated according to the value of the difference in the weight quantities of the material entering and exiting the mill, characterized in that,
that a feeler (17) of the ratio of the coarse and
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