DE19618077C1 - Process and assembly control chocolate process roller gap using weight of output - Google Patents

Process and assembly control chocolate process roller gap using weight of output

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Abstract

A process controls a number of grinding rollers employed in crushing chocolate to a finely graded mass of paste in which the particle size of the output is determined primarily by the gap between the first set of rollers, and the ground mass is then discharged. The process comprises: (a) the finally ground mass of chocolate is discharged to a conveyor belt (13); (b) the load borne by the conveyor (13) is registered and passed to a computer; (c) the computer calculates the load in relation to the desired grade of chocolate powder and compares this actual value with a target value with a set of process specific actual/target ratios, and uses this information to adjust the gap between the first set of crushing rollers (3), until the actual value accords with the target value; and (d) the inlet gap (3) is reduced if the ratio of actual to target value is less then the actual value, and the inlet gap is (3) is enlarged if the target value is larger than the actual value. Also claimed is a suitable assembly.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prozeßführung bei Walzwerken, insbesondere zum Feinwalzen von Schokoladenmassen, bei dem die Schokoladenmasse durch mehrere zusammenwirkende Walzen auf Endfeinheit zerkleinert wird, ein Einzugswal­ zenspalt wesentlich den Durchsatz des Walzwerkes bestimmt und Mittel zur Entnahme der fertig bearbeiteten Schokoladenmasse vorgesehen sind. Die erfindungsgemäße Einrichtung hierzu besteht aus mehreren zusammenwirkenden Walzen, wobei zwei zu­ sammenwirkende Walzen einen Einzugswalzenspalt bilden, eine Einrichtung zum Ver­ stellen dieses Walzenspaltes und Mittel zum Erfassen von dessen Größe und zum Entneh­ men der Schokoladenmasse vorgesehen sind.The invention relates to a method for process control in rolling mills, in particular for fine rolling chocolate masses, in which the chocolate mass passes through several interacting rollers are crushed to final fineness, a feed roller Zen gap essentially determines the throughput of the rolling mill and means for removal the finished processed chocolate mass are provided. The invention Device for this consists of several interacting rollers, two of them cooperating rollers form a feed nip, a device for ver provide this nip and means for detecting its size and for removal Men of the chocolate mass are provided.

Die bei der Herstellung von Schokoladenmassen angewandten Walzwerke haben die Aufgabe, dem Endprodukt die für die Weiterverarbeitung geforderten Produkteigen­ schaften, insbesondere den erforderlichen Feinheitsgrad, zu verleihen und diesen ins­ besondere während des Verarbeitungsprozesses konstant zu halten.The rolling mills used in the production of chocolate masses have the Task to give the end product the products required for further processing properties, in particular the required degree of fineness, and this ins especially to keep constant during the processing process.

Der Feinheitsgrad ist durch direkte Messung während des Prozesses nicht zu ermitteln so daß indirekte Meßmethoden angewendet werden müssen.The degree of fineness cannot be determined by direct measurement during the process so that indirect measurement methods must be used.

In der EP 01 63 890 A1 ist ein aus mehreren Walzen bestehendes Walzwerk beschrieben. Das erste, mit der Schokoladenmasse in Kontakt kommende Walzenpaar befindet sich unmittelbar in der der Bevorratung dienenden Schokoladenmassenaufnahmekammer und bestimmt durch seine maschinenspezifischen Parameter wesentlich den Durchsatz und damit die Leistung der Einrichtung. Zur Speisung der Schokoladenmassenaufnah­ mekammer ist ein Zufuhrtrichter angeordnet.EP 01 63 890 A1 describes a rolling mill consisting of several rolls. The first pair of rollers that come into contact with the chocolate mass is located directly in the chocolate mass storage chamber serving the storage and essentially determines the throughput with its machine-specific parameters and thus the performance of the facility. To feed the chocolate mass intake A feed hopper is arranged in the chamber.

Der Feinheitsgrad wird nun ermittelt, indem das Gewicht der Schokoladenmasse im Zufuhrtrichter gemessen und so der Durchsatz pro Zeiteinheit erfaßt wird, dieser mit ei­ ner maschinenspezifischen Konstante (in die Länge und Umfangsgeschwindigkeit der Walzen neben anderen maschinenspezifischen Parametern eingehen) multipliziert und über den so ermittelten Wert indirekt auf die Feinheit der Schokoladenmasse geschlos­ sen wird. Eine Veränderung des Befüllungsgrades führt zu einer Änderung des stati­ schen Druckes auf den Einlaufspalt, so daß sich die Leistung und damit der von dieser abhängige Feinheitsgrad des Schokoladenmasse ändert. Über einen komplizierten Me­ chanismus wird es möglich, den Befüllungsgrad der Einlaufkammer auf einem gleich­ bleibenden Niveau zu halten, so einen gleichbleibenden Durchsatz zu erzielen und damit nur geringfügige Änderungen des Feinheitsgrades zuzulassen. The degree of fineness is now determined by the weight of the chocolate mass in the Feed hopper measured and so the throughput per unit of time is recorded, this with egg ner machine-specific constant (in the length and peripheral speed of the Rollers and other machine-specific parameters) multiplied and indirectly based on the value determined in this way to the fineness of the chocolate mass will. A change in the degree of filling leads to a change in the stati pressure on the inlet gap, so that the performance and thus that of this dependent fineness of the chocolate mass changes. About a complicated me mechanism, it becomes possible to equalize the fill level of the inlet chamber maintaining a constant level so as to achieve a constant throughput and thus only allow minor changes in the fineness.  

Nachteilig ist, daß diese Einrichtung nur der Ermittlung und der Aufrechterhaltung des Feinheitsgrades dient. Bei Wechsel der zu verarbeitenden Schokoladenmassen kann der Feinheitsgrad zwar bestimmt werden, dessen Einstellung kann jedoch regelmäßig nur durch empirische Vorgehensweise realisiert werden. Es bedarf des Geschicks und der Erfahrung einer versierten Bedienperson.The disadvantage is that this facility only the determination and maintenance of Fineness is used. When changing the chocolate mass to be processed the degree of fineness can be determined, but its setting can be done regularly can only be realized through an empirical approach. It takes skill and the experience of an experienced operator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum si­ cheren und schnellen Einstellen des Feinheitsgrades beim Wechsel der zu verarbeiten­ den Schokoladenmasse und zur Aufrechterhaltung eines konstanten Feinheitsgrades während des Verarbeitungsprozesses zu entwickeln.The invention has for its object a method and a device for si Safe and quick adjustment of the degree of fineness when changing the chocolate mass and to maintain a constant degree of fineness to develop during the processing process.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des 1. und des 5. Anspruchs gelöst.The task is characterized by the characteristics of the 1st and 5th claim solved.

Die Erfindungen sollen nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher be­ schrieben werden. Die Zeichnungen haben folgende Bedeutung:The inventions are described below using an exemplary embodiment be written. The drawings have the following meaning:

Fig. 1 Schematische Darstellung des Aufbaus eines Walzwerkes mit der erfindungs­ gemäßen Einrichtung. Fig. 1 Schematic representation of the construction of a rolling mill with the device according to the Invention.

Fig. 2 Darstellung des Walzwerkes, von der Abnahmeseite gesehen. Fig. 2 representation of the rolling mill, seen from the take-off side.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, besteht das Walzwerk aus zwei Einzugswalzen 1 und 2 , zwischen denen ein Einzugswalzenspalt 3 gebildet wird. Die Einzugswalzen 1, 2 sind mit ihren Achsschenkeln (hier nicht dargestellt) über bewegliche Lagerschen­ kel 4 und feste Lagerschenkel 5 im Gestell gelagert. Während die Lagerung der beweg­ lichen Lagerschenkel 4 drehbeweglich im Gestell erfolgt, sind die festen Lagerschenkel 5 fest im Gestell gelagert. Die Lagerschenkel 4, 5 sind mit den beiden Koppeln 6, 7 ei­ ner Kniehebeleinrichtung verbunden. Die Kniehebeleinrichtung wird durch einen Motor M über eine Koppelstange 8 betätigt, der wiederum über einen Rechner angesteuert wird. Zur Erfassung der Stellung der Kniehebeleinrichtung ist ein Sensor 9 angeordnet.As can be seen from FIGS. 1 and 2, the rolling mill consists of two feed rollers 1 and 2 , between which a feed roller nip 3 is formed. The feed rollers 1 , 2 are mounted with their knuckles (not shown here) on movable bearing legs 4 and fixed bearing legs 5 in the frame. While the storage of the movable union leg 4 takes place rotatably in the frame, the fixed bearing legs 5 are fixedly mounted in the frame. The bearing legs 4 , 5 are connected to the two couplers 6 , 7 egg ner toggle device. The toggle lever device is actuated by a motor M via a coupling rod 8 , which in turn is controlled by a computer. A sensor 9 is arranged to detect the position of the toggle lever device.

Das Walzwerk besteht hier aus 5 Walzen, welche die Schokoladenmasse zu durchlau­ fen hat. Der in technologischer Hinsicht gesehen letzten Walze, der oberen Walze 10, ist ein Rakel 11 und ein Ablaufkasten 12 zugeordnet. Unterhalb des Ablaufkastens 12 befindet sich ein Förderband 13 , das über ein beidseitig angeordnetes Gestänge 14 an gestellfesten Lastsensoren 15 befestigt ist, und ein Transportband 16 (siehe hierzu insbesondere Fig. 2).The rolling mill consists of 5 rollers, which the chocolate mass has to run through. In terms of technology, the last roller, the upper roller 10 , is assigned a doctor blade 11 and a drain box 12 . Below the drain box 12 there is a conveyor belt 13 , which is attached to load sensors 15 fixed to the frame via a linkage 14 arranged on both sides, and a conveyor belt 16 (see, in particular, FIG. 2).

Zur erfindungsgemäßen Einrichtung gehört weiterhin ein zentraler Rechner, der mit ei­ nem Sollwertspeicher und einer Eingabeeinheit in Verbindung steht.To the device according to the invention also includes a central computer with egg nem setpoint memory and an input unit is connected.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert.The method according to the invention is explained in more detail below.

Bekannt ist, daß die Feinheit des die Walzenreibmaschine verlassenden Walzgutes von dem Durchsatz und von einer maschinenspezifischen Konstanten abhängt, die im we­ sentlichen von der wirksamen Länge der Walzen und deren Umfangsgeschwindigkeit bestimmt wird. So kann man davon ausgehen, daß sich die maschinenspezifische Konstante nicht verändert und somit die Feinheit durch die Änderung des Durchsatzes beeinflußt werden kann.It is known that the fineness of the rolling stock exiting the roller grinder the throughput and depends on a machine-specific constant, which we considerably from the effective length of the rollers and their peripheral speed is determined. So you can assume that the machine-specific Constant does not change and therefore the fineness due to the change in throughput can be influenced.

Auf der Grundlage dieser oben erläuterten Zusammenhänge ist der Rechner in der La­ ge, von der Beladung des Förderbandes 13 auf den Durchsatz und auf den Feinheits­ grad zu schließen und beide über ein Display anzuzeigen. Unter Beladung wird die durch das Gut ausgeübte Gewichtskraft verstanden. Wesentlich jedoch ist, daß durch die Veränderung des Durchsatzes ein gewünschter Feinheitsgrad erzielt werden kann.On the basis of these relationships explained above, the computer is able to infer the throughput and the fineness of the loading of the conveyor belt 13 and display both of them on a display. Loading is understood as the weight force exerted by the goods. It is essential, however, that a desired degree of fineness can be achieved by changing the throughput.

Ein essentielles Mittel zum Verändern des Durchsatzes ist die Größe des Einzugswal­ zenspaltes 3. Dieser bestimmt, in welcher Menge pro Zeiteinheit Walzgut zur weiteren Verarbeitung gelangt. Das ist die Grundlage für die vorliegende Erfindung.An essential means of changing the throughput is the size of the nip gap 3 . This determines the amount of rolling stock per unit of time for further processing. This is the basis for the present invention.

Die den Einzugswalzenspalt 3 bildenden Einzugswalzen 1, 2 rotieren ebenso wie die anderen Walzen mit konstanter Drehzahl und führen die Schokoladenmasse den nach­ folgenden Walzen zu. Das Gut gelangt so auf die obere Walze 10 , wo es durch ein Ra­ kel 11 von deren Oberfläche abgenommen wird und über den Ablaufkasten 12 das Förderband 13 belädt. Das Förderband 13 bewegt sich mit konstanter Geschwindig­ keit. Die Beladung wird über die Lastsensoren 15 permanent erfaßt und an den Rech­ ner übermittelt.The draw-in rolls 1 , 2 forming the draw-in nip 3 , like the other rolls, rotate at a constant speed and feed the chocolate mass to the following rolls. The material thus reaches the upper roller 10 , where it is removed from its surface by a rod 11 and loads the conveyor belt 13 via the drain box 12 . The conveyor belt 13 moves at a constant speed. The load is continuously detected by the load sensors 15 and transmitted to the computer ner.

In einem Sollwertspeicher sind Verhältniszahlen für die Beladung pro Feinheit gespei­ chert. Diese Zahlen wurden durch Versuche ermittelt und kennzeichnen Gruppen von Verarbeitungsgütern, deren Werte wenig voneinander abweichen und so mit einer ein­ heitlichen Verhältniszahl belegt werden können. Es ist auch möglich, ein spezielles Ver­ arbeitungsgut mit einer Verhältniszahl zu kennzeichnen. Der Wert für die Beladung wird durch die Lastsensoren 15 erfaßt. Diese Zahl ist repräsentativ, da das Förderband 13 mit konstanter Geschwindigkeit läuft. Unter Feinheit ist dabei die Feinheit des Verarbei­ tungsgutes am Ende des Walzprozesses zu verstehen. Diese wird nach den üblichen Methoden bestimmt.Ratios for the loading per fineness are stored in a setpoint memory. These numbers were determined by experiments and characterize groups of processed goods, the values of which differ little from one another and can thus be assigned a uniform ratio. It is also possible to label a special item to be processed with a ratio. The value for the load is detected by the load sensors 15 . This number is representative since the conveyor belt 13 runs at a constant speed. Fineness is the fineness of the processed material at the end of the rolling process. This is determined using the usual methods.

Dem Rechner steht also für jedes zu verarbeitende Gut eine Verhältniszahl zur Verfü­ gung. Diese wird über die Eingabeeinheit, zum Beispiel eine Tastatur, aus dem Soll­ wertspeicher aufgerufen und dem Rechner mitgeteilt. Weiterhin wird die aktuell geforder­ te Feinheit, also das Verarbeitungsziel, dem Rechner eingegeben.The computer therefore has a ratio for each good to be processed supply. This is from the target via the input unit, for example a keyboard value memory called and communicated to the computer. Furthermore, the currently required te fineness, i.e. the processing target, entered into the computer.

Wie bereits ausgeführt steht dem Rechner ständig die momentane Beladung, das heißt, der von den Lastsensoren 15 übermittelte Wert, zur Verfügung.As already stated, the current loading, that is to say the value transmitted by the load sensors 15 , is constantly available to the computer.

Der Rechner ermittelt nunmehr aus der momentanen Beladung und der geforderten Feinheit die aktuelle Verhältniszahl für die Beladung/Feinheit (Ist-Verhältniszahl) und vergleicht diese mit der aus dem Sollwertspeicher eingelesenen Verhältniszahl (Soll Ver­ hältniszahl). Ist die Soll-Verhältniszahl größer als die Ist-Verhältniszahl, gibt der Rechner ein Stellsignal an den Motor M. Dieser betätigt die Koppelstange 8 in Richtung Ein­ zugswalzen 1, 2 um einen diskreten Betrag, so daß der Einzugswalzenspalt 3 vergrö­ ßert wird. Diese Verstellung wird vom Sensor 9 erfaßt. Nach jeder Verstellung wird, nachdem die neue konstante Beladung erreicht ist, die aktuelle Ist-Verhältniszahl ermit­ telt. Danach wird die Prozedur des Soll-Ist-Vergleiches erneut durchgeführt. Diese Schritte werden so lange wiederholt, bis die Ist-Verhältniszahl mit der im Sollwertspei­ cher abgelegten Soll-Verhältniszahl in den vorher festgelegten Toleranzgrenzen über­ einstimmt.The computer now determines the current ratio for the loading / fineness (actual ratio) from the current loading and the required fineness and compares this with the ratio read from the setpoint memory (target ratio). If the target ratio is greater than the actual ratio, the computer sends an actuating signal to the motor M. This actuates the coupling rod 8 in the direction of a feed roller 1 , 2 by a discrete amount, so that the feed roller gap 3 is enlarged. This adjustment is detected by sensor 9 . After each adjustment, after the new constant load has been reached, the current actual ratio is determined. Then the procedure of the target-actual comparison is carried out again. These steps are repeated until the actual ratio matches the target ratio stored in the setpoint memory within the previously defined tolerance limits.

Sollte die Ist-Verhältniszahl über der aus dem Sollwertspeicher eingelesenen Soll- Verhältniszahl liegen, so erfolgt die Verstellung in umgekehrter Richtung, das heißt, der Einzugswalzenspalt 3 wird so lange verkleinert, bis beide Verhältniszahlen, wiederum unter Beachtung der Toleranzgrenzen, übereinstimmen.If the actual ratio is higher than the target ratio read from the setpoint memory, the adjustment is carried out in the opposite direction, i.e. the feed roller gap 3 is reduced until both ratios match, again taking the tolerance limits into account.

Hierbei ist zu beachten, daß nur solche Abweichung des Soll-Ist-Vergleiches zu einer Verstellung führen, die außerhalb einer festgesetzten Grenze liegen. Vorzugsweise be­ trägt diese Grenze 1 bis 5%. Kurzzeitige Beladungsschwankungen werden ebenfalls ausgefiltert.It should be noted here that only such a deviation of the target-actual comparison from one Lead adjustment that are outside a set limit. Preferably be this limit carries 1 to 5%. Short-term load fluctuations are also filtered out.

Claims (7)

1. Verfahren zur Prozeßführung bei Walzwerken, insbesondere zum Feinwalzen von Schokoladenmassen, bei dem die Schokoladenmasse durch mehrere zusammen­ wirkende Walzen auf Endfeinheit zerkleinert wird, ein Einzugswalzenspalt wesentlich den Durchsatz des Walzwerkes bestimmt und Mittel zur Entnahme der fertig bearbei­ teten Schokoladenmasse vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die fertig bearbeitete Schokoladenmasse auf ein sich mit konstanter Geschwindigkeit bewe­ gendes Förderband (13) gelangt, die Beladung des Förderbandes (13) erfaßt und ei­ nem Rechner übermittelt wird, der Rechner die Beladung in das Verhältnis zur ge­ wünschten Endfeinheit setzt, diese Ist-Verhältniszahl mit einer aus einem Sollwertspei­ cher abgerufenen verarbeitungsgutspezifischen Soll-Verhältniszahl vergleicht und in des­ sen Schritten den Einzugswalzenspalt (3) so lange verändert, bis die aktuell ermit­ telte Ist-Verhältniszahl mit der verarbeitungsgutspezifischen Soll-Verhältniszahl überein­ stimmt.1. Process for rolling mills, in particular for the fine rolling of chocolate masses, in which the chocolate mass is comminuted to final fineness by several co-operating rollers, a feed nip essentially determines the throughput of the rolling mill and means for removing the finished chocolate mass are provided, characterized that the finished chocolate mass comes onto a bewe constant speed constricting conveyor belt (13) detects the loading of the conveyor belt (13) and ei nEM computer is received, the computer sets the load in the relationship to ge desired fineness, this is -Compares the ratio with a target value for the processing goods, which is called up from a target value memory, and changes the feed roller gap ( 3 ) in such steps until the currently determined actual ratio number overlaps with the target value for the processing goods n is true. 2. Verfahren zur Prozeßführung bei Walzwerken nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Einzugswalzenspalt (3) verkleinert wird, wenn die Soll- Verhältniszahl kleiner als die Ist-Verhältniszahl ist und der Einzugswalzenspalt (3) vergrößert wird, wenn die Soll-Verhältniszahl größer ist als die Ist-Verhältniszahl.2. Process for rolling mills according to claim 1, characterized in that the feed roller gap ( 3 ) is reduced when the target ratio is smaller than the actual ratio and the feed roller gap ( 3 ) is increased when the target ratio is greater than the actual ratio. 3. Verfahren zur Prozeßführung bei Walzwerken nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgter Verstellung des Einzugswalzenspaltes (3) der Vergleich der Verhältniszahlen zeitverzögert erfolgt, bis eine neue konstante Beladung des Förderbandes (13) vorhanden ist.3. Process control for rolling mills according to claims 1 and 2, characterized in that after the adjustment of the feed roller gap ( 3 ) the comparison of the ratios is delayed until a new constant loading of the conveyor belt ( 13 ) is available. 4. Verfahren zur Prozeßführung bei Walzwerken nach den Ansprüchen 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daß nur bei solchen Soll-Ist-Differenzen Verstellungen des Walzen­ spaltes (3) veranlaßt werden, bei denen die Werte außerhalb einer Toleranzgrenze von 1 bis 5% liegen. 4. Process control for rolling mills according to claims 1 and 2, characterized in that adjustments of the roll gap ( 3 ) are caused only in such target-actual differences, in which the values are outside a tolerance limit of 1 to 5%. 5. Einrichtung zur Prozeßführung bei Walzwerken, insbesondere zum Feinwalzen von Schokoladenmassen, bestehend aus mehreren zusammenwirkenden Walzen, wobei zwei zusammenwirkende Walzen einen Einzugswalzenspalt bilden, eine Einrichtung zum Verstellen dieses Walzenspaltes und Mittel zum Erfassen von dessen Größe und zum Entnehmen der Schokoladenmasse vorgesehen sind, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Aufnahme der fertig bearbeiteten Schokoladenmasse ein sich mit kon­ stanter Geschwindigkeit bewegendes Förderband (13) vorgesehen ist, mindestens ein Lastsensor (15) zum Erfassen der Beladung des Förderbandes (13) angeordnet ist und ein mit einem Sollwertspeicher versehener und mit einer Eingabeeinheit aus­ gestatteter Rechner vorgesehen ist.5. A device for process control in rolling mills, in particular for fine rolling chocolate masses, consisting of several interacting rollers, two interacting rollers forming a feed nip, a device for adjusting this nip and means for detecting its size and for removing the chocolate mass are provided, thereby characterized in that a conveyor belt ( 13 ) moving at a constant speed is provided for receiving the finished chocolate mass, at least one load sensor ( 15 ) is arranged for detecting the loading of the conveyor belt ( 13 ) and is provided with a setpoint memory and with a An input unit from a permitted computer is provided. 6. Einrichtung zur Prozeßführung bei Walzwerken nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Förderband (13) über ein Gestänge (14) mit dem Lastsensor (15) verbunden ist.6. Process control device for rolling mills according to claim 5, characterized in that the conveyor belt ( 13 ) via a linkage ( 14 ) is connected to the load sensor ( 15 ). 7. Einrichtung zur Prozeßführung bei Walzwerken nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Förderband (13) auf beiden Seiten über ein Gestänge (14) mit je einem Lastsensor (15) verbunden ist.7. Process control device for rolling mills according to claim 6, characterized in that the conveyor belt ( 13 ) on both sides via a linkage ( 14 ) with a load sensor ( 15 ) is connected.
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