DE3634715C2

DE3634715C2 -

Info

Publication number: DE3634715C2
Application number: DE3634715A
Authority: DE
Inventors: Thomas Ddr 8027 Dresden Dd Fritzsche; Hubert Ddr 8046 Dresden Dd Kositz
Original assignee: Nagema VEB
Current assignee: Nagema VEB
Priority date: 1985-12-24
Filing date: 1986-10-11
Publication date: 1988-08-04
Also published as: IT8648656A0; CH672442A5; DD244700A1; DE3634715A1; IT1214412B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorich tung zum Schutz vor Trockenlauf an Walzenreibmaschinen zur Fein zerkleinerung von pastösen Stoffen, wie Schokoladenmasse, Kakao masse, Farben- und Seifenmassen und ähnlichen Verarbeitungsgü tern, bei dem während des Betriebes die zeitlich und örtlich auftretende Änderung von mit Verarbeitungsgut bedeckten und un bedeckten Stellen auf der Walzenoberfläche opto-elektronisch mittels Lichtreflexschranke erfaßt wird und bei dem in Abhängigkeit von dem Bedeckungszustand der Walzenoberfläche das ent stehende elektrisch-binäre Signal durch eine Schaltung zum Maschinenschutz verwendet wird.The invention relates to a method and a Vorich to protect against dry running on roller grinders for fine crushing of pasty substances such as chocolate mass, cocoa mass, color and soap masses and similar processing goods tern, in which the temporally and locally occurring change of covered and un covered areas on the roller surface opto-electronically is detected by means of a light reflex barrier and depending on it the ent from the state of coverage of the roller surface standing electrical-binary signal through a circuit for Machine protection is used.

Allgemein bekannte Lösungen für Trockenlaufsicherungen beruhen auf mechanischen, elektrischen und optischen Wirkprinzipien. Eine bekannte mechanische Trockenlaufsicherung sieht vor, daß ein Teil der Vorderwand des Einschüttkastens federnd angeordnet ist. Durch die Menge des im Einschüttkasten befindlichen Ver arbeitungsgutes erfolgt eine Auslenkung des federnd angeordneten Teiles, die über einen Hebel auf einen Endschalter wirkt. Durch unterschiedliche Verarbeitungsgüter mit verschiedenen Konsisten zen sind jedoch keine konstanten füllstandsabhängigen Auslenkun gen realisierbar; so daß eine sichere Funktion nicht in jedem Fall gegeben ist (DE-OS 21 28 193).Well-known solutions for dry running safeguards are based based on mechanical, electrical and optical principles. A known mechanical dry run protection provides that part of the front wall of the pouring box is arranged resiliently is. Due to the amount of Ver work goods there is a deflection of the resiliently arranged Part that acts on a limit switch via a lever. By different processing goods with different consistencies However, zen are not constant level-dependent deflections gen feasible; so that safe functioning is not in everyone Case is given (DE-OS 21 28 193).

Bei einer bekannten elektrischen Trockenlaufsicherung wird zur Signalisierung von Trockenlauf der Walzen die Änderung der Strom aufnahme des Hauptmotors bei fehlendem Verarbeitungsgutfilm ver wendet. Erfahrungsgemäß treten jedoch Änderungen in der Stromauf nahme aus verschiedenen Ursachen auf, die nicht in jedem Fall auf Trockenlauf zurückzuführen sind, beispielsweise bei Veränderung der Einstellung der Walzen oder bei unterschiedlicher Konsistenz des Verarbeitungsgutes. Die Funktionssicherheit ist insbesondere bei einer breiten zur Verarbeitung gelangenden Produktpalette eingeschränkt (DE-OS 16 07 618). In a known electrical dry run protection is used Signaling of dry running of the rolls the change in current Recording the main motor when there is no film to be processed turns. Experience has shown, however, that there are changes in the current record from different causes, which are not in every case Dry running can be traced back, for example in the event of changes the adjustment of the rollers or with different consistency of the processed goods. The functional reliability is particularly with a wide range of products to be processed restricted (DE-OS 16 07 618).

Es ist auch eine opto-elektronische Trockenlaufsicherung bekannt, bei der das Vorhandensein eines Verarbeitungsgutfilmes auf der Walzenoberfläche erfaßt wird. Hierzu wird ein Lichtstrahl auf die Walzenoberfläche gerichtet und das von dieser reflektierte Licht durch eine Fotodiode registriert. Die unterschiedliche reflek tierte Lichtmenge zwischen metallisch blanker und mit Verarbei tungsgut belegter Walze wird zur Signalsierung von Trockenlauf benutzt, d. h. eine höhere von der blanken Walzenoberfläche re flektierte Lichtmenge signalisiert Trockenlauf. Dies wird erreicht mit einem nachgeordneten Schaltverstärker mit einer Schaltschwel le für zu hohe Spannung.An opto-electronic dry running protection is also known, in which the presence of a processing good film on the Roll surface is detected. For this purpose, a light beam is directed onto the Roller surface directed and the light reflected by this registered by a photodiode. The different reflec The amount of light between bright metal and with processing roller is used to signal dry running used, d. H. a higher right of the bare roller surface inflected amount of light signals dry running. This is accomplished with a downstream switching amplifier with a switching threshold le for too high voltage.

Eine zweite Schaltschwelle für zu kleine Spannung soll eine abge schwenkte oder verschmutzte Optik der Trockenlaufsicherung anzei gen. Werden im Betriebszustand die beiden Schaltschwellen über schritten, schaltet die Maschine nach Zeitverzögerung ab. Nach teilig wirkt sich jedoch aus, daß die Überwachung der Trockenlauf sicherung in bezug auf Veschmutzung durch einen minimalen Schalt punkt keine sichere Funktionskontrolle darstellt. Bekanntlich erfolgt eine kontinuierlich mit der Zeit zunehmende Verschmutzung durch anfallendes staubförmiges Gut, das sich auch auf der Optik der Trockenlaufsicherung absetzt und dort durch Temperaturein fluß zum Teil aufgeschmolzen wird. Damit wird die emittierte und reflektierte Lichtmenge kontinuierlich geringer und unabhängig von der Walzenbedeckung auch bei Trockenlauf eine belegte Walzen oberfläche signalisiert (DE-PS 12 04 052, DE-PS 12 27 314).A second switching threshold for too low a voltage is said to be abge swiveled or dirty optics of the dry-running protection Are the two switching thresholds above in the operating state steps, the machine switches off after a time delay. After Partially affects, however, that the monitoring of dry running Protection against pollution by a minimal switching point does not represent a safe function check. As is well known pollution occurs continuously with time due to the accumulation of dust-like material, which is also apparent the dry run protection stops and there by temperature river is partially melted. So that the emitted and reflected amount of light continuously lower and independent from the roller cover even when the roller is running dry surface signaled (DE-PS 12 04 052, DE-PS 12 27 314).

Ziel der Erfindung ist es, eine Beschädigung durch Trockenlauf an den hochbelasteten und wertintensiven Walzen zu verhindern und deren Einsatzdauer zu erhöhen.The aim of the invention is damage from dry running to prevent the highly stressed and valuable rollers and to increase their service life.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im Langzeitver halten sicher funtionierende opto-elektronische Trockenlauf sicherung zu schaffen, die unabhängig von der Konsistenz für unterschiedliche Verarbeitungsgüter einen tatsächlich vorhan denen Trockenlauf signalisiert und die gewährleistet, daß eine Beeinträchtigung der Funktionssicherheit durch Verschmutzung ausgeschlossen wird.The invention is based, one in Langzeitver keep safe functioning opto-electronic dry running to create backup regardless of consistency for different processing goods actually exist which signals dry running and which ensures that a Impairment of functional safety due to contamination is excluded.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, daß der Bedeckungs zustand der Walze opto-elektronisch erfaßt wird un das ent stehende elektrisch binäre Signal während des Hochlaufes der Walzenreibmaschine dieses Signal zur Kontrolle der Funktions sicherheit der Trockenlaufsicherung verwendet wird.According to the invention the object is achieved that the covering condition of the roller is opto-electronically detected and the ent standing electrical binary signal during startup of the Roller grinder this signal to check the function safety of dry running protection is used.

Die Vorrichtung ist in ihren Hauptmerkmalen dadurch gekenn zeichnet, daß einer Lichtreflexschranke ein Signalspeicher nach geordnet ist, dessen Ausgang mit dem Eingang eines durch ein Zeitglied aktivierten Verknüpfungsgliedes verbunden ist, dem ein Ergebnisspeicher nachgeschaltet ist, dessen Zustand eine Anzeige "Trockenlaufsicherung defekt" und eine Abschaltein richtung des Hauptantriebes der Walzenreibmaschine steuert.The main features of the device are thereby characterized records that a light reflex barrier after a signal memory is ordered, its output with the input one by one Timing element activated link is connected to the a result memory is connected downstream, the state of which is a Display "Dry run protection defective" and a shutdown Direction of the main drive of the roller grinder controls.

Durch die erfindungsgemäße Selbstkontrolle der Trockenlauf sicherung wird insbesondere erreicht, daß deren Funktionssicher heit nicht durch Defekt und auftretende Verschmutzung der Optik beeinflußt und damit ein sicherer Schutz der Walzen vor Trocken lauf erzielt wird.Due to the self-control according to the invention, dry running assurance is achieved in particular that their reliability not caused by defects and occurring contamination of the optics influenced and thus a safe protection of the rollers from dry run is achieved.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigtThe invention is based on an exemplary embodiment are explained in more detail. In the drawing shows

Fig. 1 die auf eine Walzenoberfläche gerichtete Trockenlauf sicherung teilweise im Schnitt senkrecht zur Walzenachse. Fig. 1 the dry running directed towards a roller surface partially in section perpendicular to the roller axis.

Fig. 2 ein Blockschaltbild für die opto-elektronische Steuerung der Trockenlaufsicherung. Fig. 2 is a block diagram for the opto-electronic control of the dry running protection.

Die in Fig. 1 dargestellte Trockenlaufsicherung besteht aus einer am Maschinengestell 1 befestigten justierbaren Halterung 2. An der Halterung 2 ist eine Lichtreflexschranke 3 angeordnet, die radial auf die Oberfläche der Walze 4 gerichtet ist. Die Licht reflexschranke 3 besteht aus einer Fotodiode 5 als Sender und einem Fototransistor 6 als Empfänger und einer vorgeschalteten Optik 7. Die Lichreflexschranke 3 ist klappbar an der Halterung 2 befestigt um die ungehinderte Zugängigkeit zur Optik 7 zu gewährleisten. In der Halterung 2 integriert ist ein Schutzrohr 8, das bis zu einem geringen Abstand von ca. 5 mm an die Ober fläche der Walze 4 herangeführt ist.The dry running safety device shown in FIG. 1 consists of an adjustable holder 2 attached to the machine frame 1 . A light reflex barrier 3 is arranged on the holder 2 and is directed radially onto the surface of the roller 4 . The light reflex barrier 3 consists of a photodiode 5 as a transmitter and a phototransistor 6 as a receiver and an upstream optics 7 . The light reflex barrier 3 is hingedly fastened to the holder 2 in order to ensure unimpeded access to the optics 7 . Integrated in the holder 2 is a protective tube 8 which is brought up to a small distance of approximately 5 mm from the upper surface of the roller 4 .

Die Wirkungsweise der Trockenlaufsicherung ist folgende: The dry-running protection works as follows:

Das von der Fotodiode 5 ausgesandte Infrarotlicht trifft auf die Oberfläche der Walze 4, wird von dieser reflektiert und an den Fototransistor 6 zurückgestrahlt. Diese Menge des reflektierten Lichtes ist dabei abhängig von der Beschaffenheit der Reflexions fläche. Je nachdem, ob die Walzenoberfläche metallisch blank oder mit Verarbeitungsgut belegt ist, wird eine unterschiedliche Licht menge reflektiert. Dieser Unterschied wird zur Signalisierung des Trockenlaufes, d. h. der nicht mit Verarbeitungsgut bedeckten Walze benutzt. Wie Fig. 2 zeigt, wird dies in folgender Weise realisiert:The infrared light emitted by the photodiode 5 hits the surface of the roller 4 , is reflected by it and is reflected back to the phototransistor 6 . This amount of reflected light depends on the nature of the reflection surface. A different amount of light is reflected, depending on whether the roller surface is bare metal or covered with processing material. This difference is used to signalize dry running, ie the roller that is not covered with material to be processed. As shown in FIG. 2, this is implemented in the following way:

Mit Einschalten des Hauptschalters 9 der Walzenreibmaschine wird die Lichtreflexschranke 3 in Betrieb gesetzt und der Bedeckungs zustand der Walze 4 erfaßt.When you turn on the main switch 9 of the roller grinder, the light reflex barrier 3 is put into operation and the covering state of the roller 4 is detected.

Bei Stillstand der Walze 4 ist der Bedeckungszustand der Walzen oberfläche unmittelbar an der Lichtreflexschranke 3 im allgemei nen eine Zufallsgröße. Es existieren zwei Zustände, bedeckte und unbedeckte Walze. Bei unbedeckter Walze und funktionsfähiger Trockenlaufsicherung wird der Signalspeicher 10 gesetzt. Bei be deckter Walze wird der Signalspeicher 10 nicht gesetzt. Eine Entscheidung über die Funktionsfähigkeit der Trockenlaufsiche rung kann im letzteren Fall erst mit dem Hochlauf der Maschine getroffen werden, da beim Hochlauf verfahrens- und maschinen technisch bedingt stets eine örtlich und zeitlich wechselnde Walzenbedeckung vorhanden ist.When the roller 4 is at a standstill, the covering state of the roller surface directly on the light reflex barrier 3 is generally a random variable. There are two states, covered and uncovered roller. When the roller is uncovered and the dry-running protection is functional, the signal memory 10 is set. When the roller is covered, the latch 10 is not set. In the latter case, a decision about the functionality of the dry-running protection can only be made when the machine is started up, since during the start-up process and machine technology there is always a change in the roller cover that changes in location and time.

Mit Sicherheit kann davon ausgegangen werden, daß mindestens einmal im Reflexionsbereich der Lichtreflexschranke 3 eine un bedeckte Stelle vorhanden ist. Eine saubere Lichtschrankenoptik und eine funktionsfähige Signalverarbeitung sind dabei die Vor aussetzungen, um eine blanke Walzenoberfläche elektronisch zu erkennen und damit den Signalspeicher 10 zu setzen. Zum Zeit punkt t ₁, bestimmt durch das Zeitglied 11 bevor die Walzenreib maschine im Normalbetrieb arbeitet, wird durch das dem Zeit glied 11 nachgeordnete Verknüpfungsglied 12 der Ergebnisspei cher 13 bei nicht funktionsfähiger Trockenlaufsicherung gesetzt. Der negierte Speicherzustand des Ergebnisspeichers 13 wird von dem Verknüpfungsglied 21 verarbeitet und die Abschalteinrichtung 14 des Hauptantriebes bei gesetztem Speicher 13 betätigt. It can be assumed with certainty that an un covered area is present at least once in the reflection region of the light reflex barrier 3 . Clean optics and functional signal processing are the prerequisites for electronically recognizing a bare roller surface and thus setting the signal memory 10 . At time point t _1, as determined by the timer 11 before the Walzenreib machine in normal operation operates will by the timer 11 downstream of the gate 12 Ergebnisspei set cher 13 in inoperative run-dry protection. The negated memory state of the result memory 13 is processed by the link 21 and the shutdown device 14 of the main drive is actuated when the memory 13 is set.

Die Anzeige 15 "Trockenlaufsicherung defekt" wird in diesem Fall wirksam. Die eigentliche Überwachung der Walzenoberfläche in bezug auf Trockenlauf beginnt nach der Zeit t ₂, bestimmt durch das Zeitglied 16, gerechnet vom Zeitpunkt des Einschal tens des Hauptantriebes der Walzenreibmaschine. Das Verknüp fungsglied 17 gewährleistet, daß vor Ablauf der Zeit t ₂ keine Auswertung des Bedeckungszustandes der Walze 4 erfolgt.In this case, the display 15 "dry-running protection defective" becomes effective. The actual monitoring of the roller surface with respect to dry running begins after the time t ₂ , determined by the timer 16 , calculated from the time when the main drive of the roller grinder is switched on. The connec tion member 17 ensures that no evaluation of the state of coverage of the roller 4 takes place before the time t ₂ .

Die Zeit t ₂ ist notwendig zum Erreichen eines geschlossenen Verarbeitungsgutfilmes und beträgt ca. 10 s. Im Betriebszu stand, d. h. nach der Zeit t ₂ wird jede Nichtbedeckung der Walzenoberfläche von der Trockenlaufsicherung erfaßt. Ist die Zeit der permanenten Nichtbedeckung größer als eine durch das Zeitglied 18 vorgegebene feste Zeit t ₃ wird der Trockenlauf speicher 19 gesetzt. Der negierte Speicherzustand des Trocken laufspeichers 19 wirkt auf das Verknüpfungsglied 21 und führt in diesem Fall zur Betätigung der Abschalteinrichtung 14 des Hauptantriebes und zum Ansprechen der Anzeige 20 "Trockenlauf". Das Rücksetzen der Speicher 10, 13 oder 19 führt zum Ausgangs zustand der identisch ist mit dem beim Einschalten des Haupt schalters 9, d. h. die Funktion der Trockenlaufsicherung wird erneut kontrolliert. Die Wirksamkeit und Funktionssicherheit der Trockenlaufsicherung kann noch weiter erhöht werden, indem zwei Lichteflexschranken in der beschriebenen Weise auf die Walzenoberfläche gerichtet sind, deren Signale parallel und un abhängig von jeweils einer elektrischen Signalverarbeitungsein richtung ausgewertet werden.The time t ₂ is necessary to reach a closed processing material film and is approx. 10 s. In Betriebszu stood, ie after the time t ₂ any non-coverage of the roller surface is detected by the dry-running protection. If the time of permanent non-coverage is greater than a fixed time t ₃ predetermined by the timer 18 , the dry running memory 19 is set. The negated storage state of the dry-running memory 19 acts on the link 21 and in this case leads to the actuation of the shutdown device 14 of the main drive and to the response of the display 20 “dry-running”. Resetting the memory 10, 13 or 19 leads to the initial state which is identical to that when the main switch 9 is switched on , ie the function of the dry-running protection is checked again. The effectiveness and functional reliability of dry-running protection can be increased even further by two light reflex barriers being directed towards the roller surface in the manner described, the signals of which are evaluated in parallel and independently of an electrical signal processing device.

Claims

1. A method of protecting against dry running on roller grinders, in which the change in time and place occurring during operation of areas covered and uncovered with workpieces on the roller surface is opto-electronically detected by means of a light reflex barrier and in which, depending on the state of coverage Roll surface the resulting electrical-binary signal is used by a circuit for machine protection, characterized in that during the startup of the roller grinder this signal is used to control the functional reliability of the dry running protection.

2. The method according to claim 1, characterized in that minde At least a signal change as a criterion for the functional dry-running protection is required.

3. Device for performing the method according to claim 1 with a light reflex barrier, which has a photodiode as a transmitter and a phototransistor as a receiver and a pre-switched optics, and with an electrical-binary signal processing circuit, characterized in that the light reflex barrier ( 3rd ) a latch (10) nachge is arranged, whose output verbun to the input of activated by a timer (11) logic element (12) which is the a result memory (13) is connected, the state of a display (15) "dry run fuse defective "and controls a shutdown device ( 14 ) of the main drive of the roller grinder.

4. The device according to claim 3, characterized in that when the result memory ( 13 ) is set, the display ( 15 ) is switched on and the main drive is switched off via the switch-off device ( 14 ).