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Verfahren zum Einstellen der Mahlwalzen bei Walzenstühlen einer Ge-
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treidemühlenanlage sowie Getreidemühlenanlage zur Durchführung des
Verfahrens
Verfahren zum Einstellen der Mahlwalzen bei Walzenstühlen
einer Getreidemühlenanlage sowie Getreidemühlenanlage zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einstellen der Abstände der Mahlwalzen
bei Walzenstühlen einer Getreidemühlenanlage, wobei den Walzenstühlen jeweils ein
Siebsystem nachgeschaltet ist, von dem ein Meßsignal abgegriffen und einem Computer
zugeführt wird, der es mit einem gespeicherten Sollwert vergleicht und bei einer
Abweichung mittels eines Steuersignals und Verstelleinrichtungen die Abstände der
Mahlwalzen entsprechend automatisch nachstellt.
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Für die Steuerung bzw. Regelung der Mahlwalzenabstände in einer Getreidemühlenanlage
liegen bis heute im wesentlichen vier Lösungsvorschläge vor. Der erste und älteste
Lösungsvorschlag besteht in der Regelung und Steuerung der Mahlwalzen durch die
Bedienungsperson (Obermüller) selbst. Um eine solche Steuerung "von Hand" überhaupt
durchführen zu können, ist jedoch eine vollständige Beherrschung des gesamten Produktionsablaufes
unbedingt erforderlich. Das Ergebnis der Steuerung ist dabei wesentlich abhängig
von dem jeweiligen fachlichen Können und der Erfahrung der Bedienungsperson, bei
der es sich in der Regel um den betreuenden Ober müller handelt. Muß weniger qualifiziertes
Personal für die Bedienung eingesetzt werden, z.B. während spezieller Zeiten (Ferien,
Nachtarbeit usw.), so kann sich unter Umständen eine Ergebnisschmälerung für die
Mühle einstellen, etwa durch
eine geringere Ausbeute an hellen Mehlen
o.ä.
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Ein zweiter Vorschlag für die Steuerung ist in der Zeitschrift "Die
Mühle und Mischfuttertechnik" vom 3. September I965 beschrieben. Wesentlich an diesem
bekannten Vorschlag ist der Einsatz einer Probesiebung. In der Produktion wird dabei
nicht eine absolute Klassierung in die einzelnen Kornfraktionen angestrebt, da dies
eine zu lange Siebdauer benötigen und auch Änderungen der Produktqualität ergeben
würde. Wird z.B. Mahlgut zulange einem Siebvorgang unterworfen, enthält der Siebdurchfall
auch feine Schalenteile, die normalerweise im Plansichterbetrieb oben auf dem Gut
aufschwimmen und in den Abstoß gelangen würden. Bei der theoretischen Behandlung
der Vermahlung können solche Feinheiten nicht berücksichtigt werden, da sie nicht
zuletzt auch abhängig sind von der Art und Weise des Betriebes der vorangehenden
und nachfolgenden Verarbeitungsmaschinen, somit nicht allein von der Vermahlung
als solcher. Im Sinne einer vollständigen absoluten Regelung der Mahlarbeit ist
es somit folgerichtig, das Mahlgut einer gesonderten, exakten Laborsiebung zu unterwerfen
und bei Abweichungen entsprechende Korrekturen vorzunehmen. Obwohl die vorgeschlagene
Probesiebung sehr viel exakter ist, läßt sich hierdurch jedoch immer noch kein repräsentatives
Bild in der Praxis ableiten, da die Arbeit des Plansichters, wie schon erwähnt,
eine Kombination von Siebung und Sichtung darstellt und etwa eine bestimmte Produktschicht
über dem Siebgeflecht benötigt.
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Eine andere Steuerungsmöglichkeit ist in der EU-PS I3 023 beschrieben.
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Dieser Vorschlag geht davon aus, daß jede auf die Zukunft gerichtete
Entwicklung im Bereich der Nahrungsmittelverarbeitung nicht mehr grundsätzlich auf
die Verdrängung des Menschen ausgerichtet sein darf. Viele Vorgänge lassen sich
vielmehr schneller und auch preisgünstiger durch den Menschen direkt durchführen.
Denn die immer stärker wachsende Erkenntnis von der fast vollständigen Verflechtung
aller Vorgänge ruft wieder vermehrt zur menschlichen Überwachung und Führung bei
Getreideverarbeitungsbetrieben. Es hat sich letztlich doch gezeigt, daß es sich
nicht lohnt, alle Vorgänge, die der Mensch mit seinen Sinnen überwachen, prüfen
und von Hand steuern kann, durch Apparate ausführen zu lassen.
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Ein anderer bekannter theoretischer Vorschlag zur Steuerung einer
Mühle (DE-PS 2 413 956) stellt gerade darauf ab, die Bedienungsperson, insbesondere
den Obermüller, durch Computer und Regeleinrichtungen zu ersetzen. Dies läuft darauf
hinaus, das Wissen und die Erfahrung etwa des Obermüllers in Rechnerprogramme einzubringen
und über selbständige Regeleinrichtungen jeden Routineeingriff des Menschen überflüssig
zu machen. Der bekannte Vorschlag sieht vor, daß alle Mahlwalzen nach einem zuvor
erarbeiteten Schema auf ein bestimmtes Mahlergebnis eingeregelt werden, nämlich
auf das Verhältnis von Siebdurchfall zu Siebabstoß. Eine entsprechende Realisierung
dieses Vorschlags in der Praxis ist jedoch bislang nicht bekannt geworden.
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Ausgehend von dem letztgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung
nun die Aufgabe zugrunde, ein Steuerungsverfahren der eingangs genannten Art so
zu verbessern, daß bei stark abgesenktem Aufwand ein nahezu vollautomatischer Betrieb
bei voller Funktionstüchtigkeit und ohne Gefahr einer Aufschaukelung ermöglicht
wird, sowie eine Mühlenanlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens vorzuschlagen.
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Erfindungsgemäß wird dies bei einem Verfahren der eingangs genannten
Art dadurch erreicht, daß das Meßsignal nur vom Abstoß oder vom Durchfall des Siebsystems
abgeleitet und nur von einigen ausgewählten Schlüsselpassagen dem Computer zugeführt
wird.
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Die erfindungsgemäßen Maßnahmen erhöhen den Bedienungskomfort, wobei
gleichzeitig die eigentliche Führung der Gesamtsteuerung dem Obermüller belassen
bleibt. Hierdurch kann zunächst vermieden werden, daß der gesamte Mühlenlauf "ins
Schwingen" kommt, d.h. daß Aufschaukelvorgänge auftreten, was bei vielen Eingriffen
eine relativ große Gefahr darstellt. Die wirklich notwendigen Eingriffe können auf
ein Minimum abgesenkt und von einer erfahrenen Bedienungsperson ausgeführt werden.
Eine oder mehrere Korrekturen für die Steuervorgabe können gemäß der Erfindung nur
im Rahmen einer Gesamtübersicht durchgeführt werden, da zentral alle Ist-Werte,
auch die der Schlüsselpassagen, jederzeit dargestellt und ein Eingriff ganz gezielt
ausgeführt werden kann, ohne daß irgend ein vorgegebenes festes Korrektur-
programm
ablaufen müßte. Tritt einmal tatsächlich ein Fehler auf, so kann dabei der größte
Fehler zuerst und anschließend die Folgefehler unschwer beseitigt werden, In der
Müllerei gibt es einen Erkenntnisstand, der besagt, daß die Vermahlung als solche
nicht durch komplizierte Regeleinrichtungen geführt werden sollte. Bis heute ist
es für das müllerische Mahlen auch noch nicht gelungen, alle wirksamen Parameter
in theoretisch bzw. mathematisch erfaßbare Formen zu bringen. Dem Praktiker ist
bekannt, daß dasselbe Ziel durchaus auf unterschiedliche Art und Weise oftmals erreichbar
ist. Es kommt dabei vielfach auf die besondere Erfahrung des Obermüllers an und
auf seine Kenntnisse anlagenspezifischer Daten. Darüberhinaus ist die Vermahlung
aber auch das Ergebnis des Einsatzes entsprechender Maschinengruppen. Die Mahlarbeit
wird zu einem nicht unwesentlichen Anteil vom Konstrukteur der Maschinen, der Art
des Betriebes und des Unterhaltes der Maschinen wie auch durch die spezifisch eingesetzten
Maschinen selbst, das Behandlungsdiagramm und die Anlagebesonderheiten vorbestimmt,
weshalb Einflußnahmen auf die Mahlarbeit in qualitativem Sinne durch den Obermüller
Grenzen gesetzt sind.
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Ein weiterer Komplex, der bislang nur relativ wenig beachtet wurde,
liegt in der Frage der quantitativen Mahlarbeit. Es hat sich nämlich gezeigt, daß
gerade die quantitative Mahlarbeit ein ganz wichtiger Faktor insbesondere im Hinblick
auf Automatisierungsbemühungen ist.
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Für die qualitative Beurteilung ist der Mensch mit seinen Sinnen und
der Möglichkeit, intuitiv zu kombinieren, noch für lange Zeit gerade bei den M ühlenzwischenprodukten
Automatisierungstendenzen durch Maschineneinsatz überlegen. Dies gilt jedoch nicht
für den Fall der quantitativen Beurteilung. Die Bedienungsperson, etwa der Obermüller,
kann nicht gleichzeitig überall in der Mühle anwesend sein. Der Produktfluß dort
wird teilweise durch starre Vorgaben festgelegt, zu einem überwiegenden Teil finden
die einzelnen Produkte ihren Weg im Produktfluß selbst, während an einigen wichtigen
Kreuzungen der Mensch regelnd eingreift. Mit der erfindungsgemäß erarbeiteten Information
über ausgewählte Schlüsselpassagen ist jedoch das aktuelle wesentliche Bild über
den gesamten Verfahrensablauf jederzeit vorhanden, selbst nach Eingriffen z.B. durch
den Obermüller. Die Kenntnis der Verhältnisse an den Schlüsselpassagen ergibt zusammen
mit der Gesamtausbeute Rückschlüsse auf das Ge-
schehen an der
überwiegenden Mehrzahl der eingesetzten Maschinen, die einen weniger hohen Überwachungsgrad
erfordern. Die Erfindung stellt somit einen glücklichen Griff im Hinblick auf den
Einsatz sinnvoller Automatisierung unter Bewahrung von Eingriffsmöglichkeiten durch
den Obermüller dar. Erstmals macht das erfindungsgemäße Verfahren von der überraschenden
Erkenntnis Gebrauch, daß bei der Benutzung der Meßergebnisse von nur einigen ausgewählten
Schlüsselpassagen und deren Verarbeitung in einem nachgeschalteten Rechner sich
eine weitgehend automatisierte Steuerung der Mahlwalzenabstände in einer Getreidemühlenanlage
erreichen läßt, ohne daß eine außerordentlich große Vielzahl weiterer Meßergebnisse
durch entsprechend komplizierte Rechnerprogramme ausgewertet werden müssen, weil
bewußt eine verbleibende Eingriffsmöglichkeit des Obermüllers mit eingeplant ist.
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Die Erfindung erlaubt verschiedene sehr vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten:
Bei den B-Passagen genügt z.B. die gleichzeitige Erfassung der Mühleneingangsleistung,
bei C-Passagen ist es vorteilhaft, wenn die Eingangsleistung jedes automatisch überwachten
Walzenstuhles gleichzeitig erfaßt wird. Bei sehr wenig Produktwechseln ist es völlig
ausreichend, wenn das Meßsignal von der Menge des Abstoßes des ersten Schrotes (B1-Passage),
bevorzugt in kurzen Zeitabständen, während des Mahlvorganges ermittelt wird. Bei
häufigen bzw. sehr häufigen Wechseln der Rohstoff- oder Endproduktqualität wird
vorzugsweise gleichermaßen das Meßsignal ebenfalls bei den Passagen B2 und eventuell
bei weiteren Passagen (B3 ...) von der Menge des Siebabstoßes bzw. des Schrotes
abgeleitet. Ganz besonders vorzugsweise wird jedoch neben dem von der Menge des
Siebabstoßes bzw. des Schrotes abgeleiteten Meßsignal in den B-Passagen auch noch
ein von der Menge des Siebdurchfalles bzw. des Mehlanfalles abgeleitetes weiteres
Meßsignal bei den Passagen CI, wiederum vorzugsweise in kurzen Zeitabständen, während
des Meßvorganges abgeleitet und dem Rechner zugeführt. Bei den Ausmahlpassagen gilt
aber ebenfalls, je nach Größe und Komfortansprüchen, daß sowohl bei den C2-Passagen
und eventuell gezielt ausgewählten Mahlpassagen entsprechende Meßwertableitungen
vorgenommen werden können. Besonders vorzugsweise wird das Meßsignal aus der Menge
des Abstoßes bzw. Durch falles folgender Passagenkombinationen abgeleitet:
BI
+C1 BI + B2 +C1 BI +B2 +B3 + CI +C2 BI + B4 +C1 + C4.
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Der letztgenannten Kombination für die Ableitung des Meßwertes liegt
der Gedanke zugrunde, daß mit den Passagen B1 und CI ein Regelvorgang sichergestellt
wird, die Passagen B4 und Cß hingegen nur zur Kontrolle dienen. Es sind hier lediglich
besonders bevorzugte Kombinationen für die Ableitung des Meßsignales an besonders
wichtigen Meßstellen aufgeführt, die jedoch vom Fachmann je nach spezifischer Mühlenanlage
ausgewählt bzw. herangezogen werden können.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist in dem Computer für jede Getreidemischung bzw. für jede Mahlaufgabe
ein Vorgabe-Sollwert-Schema gespeichert, in dem alle Werte für die automatische
Steuerung der Mahlwalzenabstände, insbesondere dem Mahlspalt entsprechende Vorgabe-Einstellwerte,
sowie die für die nachfolgend erfaßten Plansichter gültigen Minima- und Maxima-Werte
für den Schrot- bzw. Mehlanfall vorgegeben sind, innerhalb derer keine Sollwerte
der Walzenstühle verändert werden. Auf diese Weise läßt sich eine unerwünschte,
zu häufige Korrektur der Walzeneinstellungen vermeiden.
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Denn zumindest theoretisch hat eine einzige Mahlspaltkorrektur beim
ersten Schrot-Walzenstuhl bei einer größeren Mühlenanlage zur Folge, daß die Verhältnisse
bei allen folgenden zwanzig bis dreißig Walzenstühlen und Plansichtern ebenfalls
geändert werden. Bevorzugt wird daher dem Computer ein Korrekturprogramm zugeordnet,
das selbständig Korrekturbefehle durch Verändern der Arbeits-Sollwerte in der Reihenfolge
von der größten zur kleinsten Korrektur hin vornimmt. Wird also z.B. bei der Auswahlpassage
CI eine starke Abweichung festgestellt, so wird diese zuerst richtiggestellt, dann
erst z.B. eine notwendige Folgekorrektur etwa bei der Passage B1 usw.
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Sehr vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der Computer ein Grundprogramm
enthält, das auch nicht-automatisch erfaßte Parameter (wie etwa Mahldruck, Kraftaufnahme,
effektive Mahlspaltweite usw.), insbesondere auch solche der nicht-automatisch gesteuerten
Maschinen (d.h.
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nicht-automatisch einstell- bzw. regelbare Walzenstühle und abgeleitete
Werte bezüglich Siebarbeit) erfaßt und jederzeit abrufbar ist, so daß, gestützt
auf ältere Werte, Kontrollen und entsprechende Handeingriffe vorgenommen werden
können. Bei dieser Lösung kommt ganz besonders der Nutzen der automatischen Mittel
für alle notwendigen Kontrollen und Handeingaben zum Ausdruck. Gleichzeitig bringt
dies aber auch den Vorteil, daß der Müller bei jeder Schicht in einer Mühle die
früheren Werte wieder verwenden kann. Dies ermöglicht es auch, selbst bei wechselndem
Personal eine relativ konstante Betriebsführung der Mühlenanlage zu gewährleisten.
In den meisten Fällen genügt es, wenn nur bei einem Teil aller Walzwerke der Mahlspalt
automatisch voreingestellt wird und nur bei einem Teil dieser automatisch voreingestellten
Walzwerke anschließend der Siebabstoß und/oder der Siebdurchfall gemessen und hieraus
das MeBsignal abgeleitet wird. So wird vorzugsweise nur bei einem Teil aller Walzwerke
der Mahlspalt automatisch voreingestellt und nur bei einem Teil der automatisch
voreinstellbaren Walzwerke anschließend der Siebabstoß und/oder Siebdurchfall gemessen
bzw. das Meßsignal hieraus abgeleitet, wobei, wiederum vorzugsweise, bei weniger
als der Hälfte aller Walzwerke der Mahlspalt automatisch voreingestellt und bei
zwei bis sechs nachfolgenden Plansichtern der Siebdurchfall bzw.
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Siebabstoß gemessen und hieraus ein Meßsignal abgeleitet wird.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, daß das Meßsignal aus Momentanwerten der Kraftanteile sowohl des
Einströmimpulses des Produktstroms wie auch dessen Gewichtes in einem Wägegefäß
abgeleitet, der Siebdurchfall und/oder der Siebabstoß bei kontinuierlichem Betrieb
durch ein Erfassen dieser Momentanwerte über einen kurzen Zeitraum hinweg festgestellt,
hieraus eine Steuergröße abgeleitet und für die automatische Überwachung und gegebenenfalls
Steuerung der Walzenstühle eingesetzt wird. Bemerkenswert ist, daß offensichtlich
alle bisherigen Versuche, die auf den direkt sich anbietenden kontinuierlich arbeitenden
Impulsmeßsystemen basierten, fehlschlugen. Bei diesen kontinuierlichen
Wägesystemen
wird aufgrund des Impulses eines fallenden Produktstroms auf die Produktmenge geschlossen,
was bei idealen Bedingungen zu relativ guten Ergebnissen führt. Treten jedoch Störgrößen
auf, beginnt z.B. das Mehl an einer der Prallplatten zu kleben, so verfälscht sich
sehr schnell der Meßwert bis zur Unbrauchbarkeit. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
kann diesem Problem jedoch unschwer Rechnung getragen werden, indem durch eine einfache
Subtraktion zweier kurz aufeinanderfolgender Messungen in einem Wägebehälter der
Impulsanteil und damit jede Störquelle durch Luftfeuchtigkeit, Produktankleben o.ä.
in Wegfall kommt. Diese Impuls messung bedingt aber ein andauerndes Einströmen des
Gutes in den Wägebehälter, so daß gleichzeitig die Messung als kontinuierlich bezeichnet
werden kann. Hat man das Ziel einer Verbesserung der Gleichmäßigkeit des Produktflusses
in der Mühlenanlage vor Augen, so erkennt man den Wert einer Zwischenverwiegung,
die im wesentlichen kontinuierlich ist, oft durchgeführt wird, jedoch nur kurze
Zeit in Anspruch nimmt. Die Verwendung eines Meßwertes (wie bei üblichen Verfahren),
der selbst eine Störgröße darstellt, die zu vermeiden gerade das Ziel der eingesetzten
Messung und Regelung war, ist zwecklos, was die Vergangenheit deutlich gezeigt hat.
In vorteilhafter Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher zur
Ermittlung der Steuergröße die Gewichtszunahme im Wägegefäß ohne Unterbrechung des
Produktstromes pro Zeiteinheit erfaßt, der erfaßte Wert mit der gesamten Mühlenleistung
verglichen und sodann als Parameter für die Sichteinheit dem Computer mitgeteilt.
Bevorzugt wird dabei im Wägegefäß eine Verwiegung nach einem vorgegegebenen Zyklus
durchgeführt, vorzugsweise etwa alle IO bis 30 Min., und sie dauert weniger als
IO Sekunden, vorzugsweise weniger als 5 Sekunden.
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Die Erfindung bezieht sich fernerhin auf eine Getreidemühlenanlage
mit einer Folge von Walzenstühlen und Plansichtern, bei der die Mahlwalzen Einstellvorrichtungen
mit steuerbaren Antriebsmitteln aufweisen und den Plansichtern ein Verwiegesystem
zum automatischen Erfassen der Sichtarbeit nachgeschaltet ist, und mit einem zentralen
Computer mit Datenspeicher zur Einstellung und Überwachung der Mahlwalzeneinstellung
nach Vorgabesollwerten, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Erfindungsgemäß ist diese Getreidemühlenanlage dadurch gekennzeichnet, daß dem bzw.
den Plansichter(n)
ein Impuls-Gewichts-Meßsystem zur kontinuierlichen
Erfassung der Sichtarbeit zugeordnet ist. Die hierdurch ermittelten Meßwerte lassen
sich, ohne Auftreten einer Störgröße aus den Produkteigenschaften, mit der Genauigkeit
von Waagen-Meßwerten ermitteln, trotzdem ergeben sie den Vorteil eines kontinuierlichen
Meßverfahrens ähnlich dem bei einer Bandwaage. Der wesentliche Unterschied zur Bandwaage
liegt jedoch gerade in dem sehr einfachen Aufbau und den entsprechend geringen Herstellungskosten,
wie dies andererseits nun bei den (allerdings störempfindlichen) Impulsmeßgeräten
der Fall ist. Tatsächlich weist die erfindungsgemäße Mühlenanlage für den Erfindungszweck
eine Kombination der Vorteile der Bandwaagen und der kontinuierlichen Durchflußmesser
auf, ohne daß deren Nachteile aufträten.
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Bevorzugt werden die Mahlwalzen über den Computer aufgrund eines Ist-Sollwert-Vergleiches
zur Einstellung bzw. Regelung entsprechender über die Mahlwalzen einstellbarer Arbeitsparameter
(Mahlwalzendrehzahl und/oder Mahlspalt) ansteuerbar bzw. regelbar ausgeführt, wobei,
wiederum vorzugsweise, die Einstellvorrichtungen bzw. deren Antriebsmittel durch
einen zentralen Computer fernsteuerbar sind und eine mechanische oder elektrische
Kupplung zwischen Antriebsmitteln und Einstellkupplung vorgesehen ist. Diese Lösung
wird bevorzugt bei Ausmahlpassagen, also bei Glattwalzen angewendet. Bei Schrotpassagen
bzw. bei den Riffelwalzen sind hingegen bevorzugt die Einstellvorrichtung bzw.
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deren Antriebsmittel über den Computer fernsteuerbar und zur Verhinderung
schädlicher Einsteuerungen mit einer Druck- oder Distanz- oder Kraftaufnahme-Begrenzungseinrichtung
versehen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im Prinzip beispielshalber
noch näher erläutert. Es zeigen: Fig. I die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung für die automatische Überwachung eines Mahlwalzenpaares; Fig. 2 eine
stark vereinfachte, prinzipielle Darstellung des Ablaufs der Überwachung der Mahl-
und Sichtarbeit einer gesamten Mühlenanlage; Fig. 3 eine schematische Darstellung
einiger Schrot- und Grießpassagen
mit deren Ausgangsprodukten,
sowie Fig. 4 eine schematische Darstellung verschiedener Ausmahl-Passagen.
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Fig. I zeigt einen Walzenstuhl I, von dem aber nur eine Hälfte bzw.
ein Mahlwalzenpaar 2, 2' dargestellt ist. Eine besondere Eigenart des Müllereiwalzenstuhles
liegt darin, daß, anders als bei Produkten wie Gesteinen oder Kohle, das Produkt
nicht zerdrückt, aber auch nicht nur rein gequetscht wird. Vielmehr wird ein eigentlicher
Druck-Schervorgang eingesetzt, was durch eine Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit
einer Walze, etwa der Walze 2', im Vergleich zur Umlaufgeschwindigkeit der anderen
Walze, etwa der Walze 2 erreicht wird. Die Mahlwalzen 2, 2' dürfen deshalb nur bei
Vorhandensein von Produkt eingerückt werden, was über eine Produktfühleinrichtung
3 feststellbar bzw. steuerbar ist. Über ein entsprechendes Signal wird ein Pneumatikkolben
4 und über diesen ein Hebel 5 und damit die zugehörige Walze 2' in ihre ein- oder
ausgerückte Stellung gebracht. Der Mahlspalt selbst kann über ein Handrad 6 auf
ein gewünschtes Maß voreingestellt bzw. bei Bedarf nachträglich von der Bedienungsperson
korrigiert werden. Unabhängig von dieser Handeinstellung kann der Mahlspalt jedoch
auch von einem Rechner 7 mit Speichern 8, 8', 8" für Sollwerte, ferngesteuert werden.
Der Mahlspalt kann nun z.B. wie in der EU-PS o OI 3 023 beschrieben, auf einen bestimmten,
durch frühere Vermahlungen gefundenen Optimalwert automatisch im Sinne einer Grobeinstellung
über einen Verstellmotor g und eine Kette IO, die auf eine Welle ii des Handgrates
6 eingreift, eingestellt werden. Ein jeweils analoger Wert zum Messen des Mahlspaltes
wird über einen mit der Kette IO mitgeführten Produktionsanzeiger 12 festgestellt
und über eine Steuerleitung I3 dem Rechner 7 zurückgemeldet.
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In der Figurendarstellung nach Fig. I ist rechts oben schematisch
ein Plansichter 14 dargestellt. Der Produktfluß ist als Eingangsleistung in den
Walzenstuhl I mit einem Pfeil Ig dargestellt, der Pfeil I6 zeigt die Produktüberführung
vom Walzenstuhl I in den Plansichter 14, der Pfeil I7 bezeichnet den Siebabstoß
und Pfeil I8 den Siebdurchfall. Der Plansichter 14 ist mit einzelnen Siebrahmen
I9, 20, 21 und 22 versehen,
deren Anzahl sich nach der Produktleistung
und insbesondere nach der jeweiligen Produktqualität richtet.
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In Fig. I ist die Erfassung des Produktdurchsatzes in Abhängigkeit
vom Siebabstoß (Pfeil 17) in einem Steuerkreis mit ausgezogenen Linien dargestellt.
Ein Wiegegefäß 23 ist dabei über elastische Manschetten 27, 28 getrennt von den
festen Anlageelementen gelagert; ferner ist ein Einlauf 25 sowie ein Ablauf 26 vorgesehen.
Das Wiegegefäß 23 ist auf elektronischen Waageelementen 24 abgestützt, welche die
Gewichtssignale als Meßsignale am eine Steuerung 29 weitergeben. Ein Umsetzer 30
gibt ein pneumatisches Signal an einen Zylinder 3I ab, der einen Verschlußschieber
32 betätigt. Das Wiegesystem ist in der vorstehend bereits genannten EU-PS o OI
3 023 näher beschrieben, worauf vollumfänglich Bezug genommen wird. Mittels dieses
Systems wird eine Gewichtszunahme pro Zeiteinheit gemessen, beispielsweise während
eines Bruchteiles einer Sekunde bis hin zu mehreren Sekunden, und ein abgeleitetes
Meßsignal für das Verhältnis Gewicht/Zeiteinheit an den Rechner 7 abgegeben. Entscheidend
ist bei diesem neuen Meßsystem, daß der Produktzufluß I7' in das Wiegegefäß 23 während,
vor und nach der Messung nicht unterbrochen wird. Für die Gewichtszunahme werden
über die elektronischen Waageelemente 24 in Zeitabständen Momentanwerte gemessen,
z.B. die Produktmenge A (nach einer gewissen Verzögerung nach Schließen des Verschlußschiebers
32) und die Produktmenge B im Wiegegefäß 23. Die Füllhöhendifferenz zwischen den
Produktmengen A und B entspricht dann genau der Produktmenge, die von einem entsprechenden
der Produktmenge B zugeordneten Zeitpunkt bis zu dem der Produktmenge A zugeordneten
Zeitpunkt in den Behälter eingeflossen ist, woraus somit ein entsprechendes Signal
für den Produktdurchsatz abgeleitet werden kann. Dem Rechner 7 werden ferner alle
erforderlichen Daten (wie etwa Eingangsleistung Ig, Produktmischung sowie spezifische
Mahlvorgaben) eingegeben und in den entsprechenden Speichern 8, 8' bzw.
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8" bereitgehalten.
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Die Arbeitsweise der Anlage ist wie folgt: In den Speichern 8, 8'
und 8" werden entsprechend der gewünschten Mahlarbeit, die ausgeführt werden soll,
von einem zentralen Rechner 40 (Fig.
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2) über eine Steuerleitung 41 die entsprechenden Speicherstellen abgerufen
und die Daten dem Rechner zur Verfügung gestellt. Wesentliche Daten sind dabei die
Werte für die Getreide mischung und Feuchtigkeit, für die Mahlarbeit und für die
Eingangsleistung, insbesondere aber der zugehörige Wert für den Walzenstuhl, der
Mahlspalt, der Mahldruck oder die elektrische Stromaufnahme des Antriebsmotors des
Walzenstuhles. In Fig. I sind nur symbolisch ein Druckmeßgerät 33 sowie ein Strommeßgerät
34 dargestellt. Der Mahlwalzenabstand kann direkt vom Meßwert des Positionsanzeigers
12 abgeleitet oder aber, bei entsprechender Anzeige 6' des Handrades 6, abgelesen
werden. Der nächstwichtige Wert ist nun die Erfassung eines entsprechenden Meßwertes
am Plansichter, im Beispiel der Fig. I etwa die Gewichtsmenge pro Zeiteinheit bezüglich
des Siebabstoßes, der z.B. bei der ersten Schrotpassage als bevorzugter Schlüsselpassage
gewählt wird. Zur Vereinfachung der Darstellung ist für das gezeigte Beispiel nun
der Meßwert des Positionsanzeigers 12 (somit ein Wert entsprechend dem Abstand der
Mahlwalzen) als "Walzenabstand" bezeichnet. Weiterhin wird die pro Zeiteinheit anfallende
Produktmenge des ersten Siebabstoßes bzw. die jeweils momentane oder gemittelte
Leistung des zweiten Schrotes bzw. der Schrotanfall B2 gemessen und entsprechend
verglichen. Der absolute Wert des Walzenabstandes interessiert im Prinzip für die
auszuführende Regelung nicht mehr, da ein entsprechender Zahlenwert aus vorangegangenen
Optimierungen ermittelt werden kann, hingegen der genaue Wert des Schrotanfalles
B2 ist sehr wesentlich. Sind alle Verfahrensparameter als richtig befunden (Befeuchtung
des Getreides, Abstehzeit des Getreides, Mühleneingangsleistung usw.), so arbeitet
dennoch die Mühle erfahrungsgemäß nicht vollautomatisch mit konstanter Mahlarbeit
und konstanter Mahlqualität, da es sich bei dem zu vermahlenden Produkt (Getreide)
um einen "lebenden" Stoff handelt, der je nach Herkunftsort und klimatischen Bedingungen
oder in Abhängigkeit von seiner Wachstumsphase laufend irgendwelchen Einflüssen
unterworfen ist. Das Weizenkorn atmet, es verarbeitet Stärke, dabei verändert sich
das Einweiß, wobei verschiende sehr komplexe enzymatische und andere Vorgänge ablaufen.
Durch all dieses wird nicht nur die mechanische Bearbeitbarkeit, sondern auch das
Wasseraufnahmeverhalten und die Festigkeitseigenschaft der Schalenteile sowie des
Mehlkornes beeinflußt. Letztlich ist es das Ziel einer guten Vermahlung, eine hohe
Ausbeute an hellen Mehlen mit optimaler Qualität bei wirtschaftlich
günstiger
Ausnützung der Mühlenanlage zu erhalten. Wenngleich der Obermüller letztlich die
Mühle selbst steuern muß, so sind jedoch bei Großanlagen (nur und gerade bei diesen)
Kontrollmittel unerläßlich, damit eine Person tatsächlich in die Lage versetzt wird,
eine Mühlenanlage als Ganzes wirklich zu führen und dabei den erforderlichen Überblick
zu behalten, was das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist.
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Zum Steuern der Mahlarbeit werden dabei nun laufend die Werte aus
einer oder mehreren Schlüsselpassagen bzw. der gewählte Siebdurchfall oder Siebabstoß
sowie ein oder mehrere wichtige andere Meßwerte aus dem Produktionsablauf herausgegriffen
und überwacht. Liegt nun z.B. der Anteil des Siebabstoßes beim ersten Schrot bei
70 bis 75 % der Mühleneingangsleistung, so ist dies für den Müller ein Indiz dafür,
daß die Verarbeitung bis zu der entsprechenden Stelle gut läuft. Die Steuerung kann
nun so aufgebatu werden, daß für den Siebwert ein enges Toleranzband für jede einzelne
Mahlaufgabe und für jede einzelne Mahlpassage gewählt wird, innerhalb dessen der
Mahlablauf ausreichend zufriedenstellend ist, was z.B. über eine entsprechende Kontrollampe
angezeigt werden kann. Darüberhinaus wird ein zweites, größeres Toleranzband vorgesehen,
innerhalb dessen vom Rechner eine Veränderung des Mahlspaltes direkt ausgelöst und
nach entsprechender Zeitverzögerung bei erfolgreicher Korrektur beibehalten wird.
Wird jedoch ein Siebwert gemessen, der noch außerhalb des breiteren Toleranzbandes
liegt, dann kann z.B. Alarm ausgelöst oder gegebenenfalls der Walzenstuhl ganz abgestellt
werden.
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Da jede Mühle spezifischen Anforderungen genügen muß und auch ein
entsprechendes besonderes Diagramm des Ablaufes aufweist, ist eine Vielzahl sinnvoller
Anwendungsmöglichkeiten gegeben. Als Grundschema hierfür sei Fig. 2 herangezogen,
wobei als Verarbeitungsmaschinen nur jeweils einzelne Exemplare prinzipiell dargestellt
sind, auch wenn jeweils eine Vielzahl von solchen Maschinen anstelle des einzelnen
dargestellten Exemplares in der praktischen Mühlenarbeit eingesetzt sind.
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Der zentrale Rechner 40 weist einen Speicher 42 für die Sollwertschemen
auf und ist gleichzeitig an andere Rechnereinheiten 43 anschließbar, etwa an einen
Buchhaltungsrechner. Entsprechend dem Ausbaugrad der Anlage
kann
der Rechner mit einem zentralen Bildschirm 44 sowie einem zentralen Eingabedrucker
45 ausgerüstet sein. In seiner vollen Ausbaustufe werden bevorzugt ein oder mehrere
transportable Bildschirme mit Eingabedrucker vorgesehen, die für örtliche Eingriffe,
z.B. bei einem Walzenstuhl usw., an der Arbeitsstelle benützt werden können. Zur
Vereinfachung sind in Fig. 2 lediglich bei der ersten Mahipassage B1 die gleichen
Bezugszeichen wie in Fig. I gewählt worden, obwohl die entsprechenden identischen
Elemente an jeder beliebigen anderen Stelle in der Mühle, also etwa bei B2, B3 bzw.
Bx sowie CI C2, . C3 ... Cx eingesetzt werden können. Dabei wird nur ein Teil der
Passagen voll überwacht, in Fig. 2 sind dies die Passagen B1 und B3 sowie C1 und
C3.
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Ferner weist ein weiterer Teil der Walzenstühle eine automatische
Mahlspaltsteuereinrichtung mit Rechner auf, jedoch ohne Wägesystem, in Fig.
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2 ist dies Passage Bx, und ferner ist bei einer Vielzahl der Passagen
weder eine automatische Steuerung der Walzenstühle noch eine Verwägung des Siebabstoßes
bzw. Siebdurchfalles vorgenommen, in Fig. 2 mit Div I und Cx bezeichnet. Im Regelfall
wird für die überwiegende Anzahl der Passagen keine mechanische Überwachung im Sinne
der Erfindung vorgenommen, hingegen ist es denkbar, daß bei allen Antriebsmotoren
der Walzenstühle die Stromaufnahme gemessen und überwacht wird.
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Die Fig. 3 und 4 stellen lediglich vergrößerte Darstellungen aus Fig.
2 dar, wobei die diagramatischen Verknüpfungen ersichtlich sind. Die mit B bezeichneten
Passagen sind der Beginn der Vermahlung, mit S sind die Grießputzmaschinen bezeichnet
und C stellt die Ausmahlpassagen dar.
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Mit "Div 1" ist ein Diviseur bezeichnet.
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Ferner ist nun wesentlich, daß in jedem Fall die Mühleneingangsleistung,
d.h. die Menge der zu verarbeitenden Rohfrucht, während der ganzen Vermahlung genau
erfaßt wird, etwa durch ein Wägesystem, das bei B1 mit 50 bezeichnet ist. Da die
Ausmahlpassagen von verschiedenen Stellen gespeist werden, ist bei den C-Passagen
eine Messung der Eingangsleistung zumindest bei C,A durch eine Einrichtung 51 (nur
prinzipiell dargestellt) sowie bei B2, C2 durch eine im Prinzip dargestellte Einrichtung
52 erforderlich.