DE3813081A1 - Kollerpresse mit einer hydraulikeinrichtung - Google Patents
Kollerpresse mit einer hydraulikeinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kollerpresse, die eine mit Boh
rungen versehene Matrize und einen Kollerkopf mit Kollerrollen
aufweist, die auf der Matrize abrollen, wobei eine mit einer
Hydraulikpumpe verbundene Hydraulikeinrichtung zum Pressen der
Kollerrollen in Richtung zur Matrize vorgesehen ist.
Mit Kollerpressen dieser Art, die als Flachmatrizenpressen
oder Ringmatrizenpressen ausgebildet sind, können aus pulver
förmigen Materialien Pellets hergestellt werden. Pulverförmi
ges Material ist nämlich für viele Zwecke weder zur Lagerung
noch zur Weiterverarbeitung geeignet, so daß dieses Material
zu Pellets verpreßt werden muß.
Besonders wichtig sind solche Kollerpressen in der Futtermit
telindustrie. Hier liegt das Rohmaterial für das Futter häufig
in mehliger Form vor, in der es von Tieren nicht gefressen
werden kann. Das Material wird dann auf die Matrize einer
Kollerpresse verbracht und bildet auf dieser Matrize eine
Schicht, auf der die Kollerrollen abrollen. Dabei drücken die
Kollerrollen das Material durch die Bohrungen, wobei an den
Wänden der Bohrungen Reibungskräfte auftreten, so daß das
zunächst pulverförmige Material teilweise verfestigt wird und
unter der Matrize in Form von Strängen heraustritt, die dann
durch entsprechende rotierende Messer auf entsprechende Länge
abgeschnitten werden.
Ganz wesentlich für das einwandfreie Funktionieren solcher
Kollerpressen ist die genaue Steuerung oder Regelung des
Abstandes zwischen Kollerrollen und Matrize (DE-OS 32 31 148).
Damit der Abstand der Kollerrollen von der Matrize gesteuert
oder geregelt werden kann, muß dieser Abstand zunächst einmal
gemessen werden. Dies könnte zwar theoretisch durch Meßein
richtungen durchgeführt werden, die zum Beispiel an der
Hydraulikeinrichtung angeordnet sind, durch die die Koller
rollen gegen die Matrize gepreßt werden. Dabei treten aber
verschiedene Probleme auf.
Da sich zumindest bei Flachmatrizenpressen normalerweise der
Kollerkopf dreht, müßten die Meßleitungen, die zur Steuer-
oder Regelschaltung führen, durch entsprechende Drehkontakte
mit derselben verbunden werden. Solche Drehkontakte sind immer
störungsanfällig. Außerdem wären hier angeordnete Meßeinrich
tungen durch die dort herrschenden Bedingungen sehr stark
beansprucht bzw. in ihrer Funktionssicherheit gefährdet. Dies
beruht einmal darauf, daß das pulverförmige Material die
Funktionsweise behindern könnte, da Pulver in die Meßeinrich
tungen eindringen könnte. Da sich das Material beim Pressen
erwärmt, ist die Kollerpresse an dieser Stelle normalerweise
auch heiß, und es sind hier auch Dämpfe vorhanden. Weiter
treten hier starke Vibrationen auf, die ebenfalls die Funkti
onsfähigkeit der Meßeinrichtungen gefährden können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kollerpresse der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Abstand der
Kollerrollen von der Matrize einfach und zuverlässig gemessen,
gesteuert und geregelt werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Koller
presse zwischen Hydraulikpumpe und Hydraulikeinrichtung eine
Volumenmeßeinrichtung für die zwischen diesen Teilen bewegte
Hydraulikflüssigkeit aufweist.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß dann,
wenn durch die Hydraulikflüssigkeit der Kollerkopf mit den
Kollerrollen in Richtung auf die Matrize gedrückt wird,
Hydraulikflüssigkeit von der Pumpe zur Hydraulikeinrichtung
strömt, die als Hydraulikzylinder oder dergleichen ausgebildet
ist. Entfernen sich umgekehrt die Kollerrollen von der Matrize
(z.B. wegen einer anwachsenden Dicke der Materialschicht), so
strömt Hydraulikflüssigkeit in der umgekehrten Richtung. In
beiden Fällen werden die strömenden Flüssigkeiten durch die
Volumenmeßeinrichtung festgestellt. Das entsprechende gemes
sene Volumen kann dann als Maß für den Abstand der Kollerrol
len von der Matrize verwendet werden.
Eine besonders einfache Ausführungsform zeichnet sich dadurch
aus, daß die Volumenmeßeinrichtung als Zylinder mit einem
Kolben ausgebildet ist, der den Zylinderraum in zwei Kammern
unterteilt, von denen eine mit der Hydraulikpumpe und die
andere mit der Hydraulikeinrichtung verbunden ist.
Auf diese Weise ist der Hydraulikflüssigkeitsstrom zwischen
Pumpe und Hydraulikeinrichtung durch den Kolben unterbrochen,
der mit der Flüssigkeit mitwandert. Dabei wandert der Kolben,
da die Hydraulikflüssigkeit inkompressibel ist, im wesent
lichen gleichlaufend mit dem Kolben der Hydraulikeinrichtung.
Durch Messung der Verschiebung des Kolbens in der Volumenmeß
einrichtung kann dann die entsprechende Verschiebung des
Kolbens in der Hydraulikeinrichtung bestimmt werden. Der
Abstand der Kollerrollen von der Matrize kann dann dadurch
bestimmt werden, daß bei zunächst noch leerer Presse die
Kollerrollen bis zur Berührung an die Matrize herangefahren
werden, wobei dann der Ort des Kolbens in der Volumenmeßein
richtung dem Abstand 0 zwischen Kollerrollen und Matrize
entspricht. Entfernen sich anschließend die Kollerrollen von
der Matrize, so kann der Abstand der Kollerrollen durch die
Verschiebung des Kolbens in der Volumenmeßeinrichtung von der
vorherigen Null-Stellung bestimmt werden, wobei man lediglich
noch als Korrekturfaktor die Querschnittsflächen des Zylinders
der Volumenmeßeinrichtung und des Zylinders der Hydraulikein
richtung einführen muß.
Wählt man dabei für den Zylinder der Volumenmeßeinrichtung
einen viel kleineren Durchmesser als für denjenigen der
Hydraulikeinrichtung, so gibt eine verhältnismäßig kleine
Verschiebung der Kollerrollen einen wesentlich größeren
Ausschlag des Kolbens in der Volumenmeßeinrichtung, so daß die
Abstände der Kollerrollen sehr genau gemessen werden können.
Dies ist sehr wichtig, da die zu messenden Abstände der
Kollerrollen von der Matrize sehr klein sind und im Bereich
von vielleicht 0,1 bis 10 mm liegen, d.h. einer sehr kleinen
Entfernung, die direkt nur schlecht zu messen ist.
Der Ort des Kolbens in der Volumenmeßeinrichtung kann auf
einfache Weise in eine elektrische Größe umgewandelt werden,
indem der Kolben mit einem Potentiometer verbunden ist. Dabei
kann der Kolben entweder zum Beispiel über eine Zahnstange und
ein Ritzel mit einem Drehpotentiometer oder aber direkt mit
einem linearen Potentiometer verbunden sein.
Als besonders zweckmäßig hat es sich aber erwiesen, wenn der
Kolben mit einem induktiven Weggeber verbunden ist. Andere
Meßeinrichtungen für den Kolben in der Volumenmeßeinrichtung
könnten ebenfalls gewählt werden und sind dem Fachmann wohl
bekannt. Besonders zweckmäßig ist insbesondere ein Ultra
schall-Lineargeber.
Wenn der Kolben mit einem Sensor für Anschlag an einer Zylin
derendfläche versehen ist, so kann überprüft werden, ob
folgende sehr wirksame Wirkungsweise einwandfrei arbeitet.
Dabei wird unter allmählicher Druckerhöhung der Kollerkopf in
Richtung auf die Matrize gedrückt, bis die Kollerrollen die
Matrize berühren. Durch entsprechende Schaltung der hydrau
lischen Leitungen wird dabei gleichzeitig der Kolben gegen
eine Zylinderendfläche gedrückt, so daß man auch bei Verlusten
von Hydraulikflüssigkeiten immer die gleiche Null-Stellung im
Volumenmeßzylinder hat. Durch den Sensor kann dann überprüft
werden, ob der Kolben der Volumenmeßeinrichtung tatsächlich
auch die Zylinderendfläche berührt.
Ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist
dabei, daß die Volumenmeßeinrichtung mit Hilfe von Kupplungen
demontierbar in die Hydraulikleitung eingebaut ist. Sie kann
also auch nachträglich leicht eingebaut werden und kann
andererseits auch entfernt werden, wenn sie aus irgendwelchen
Gründen entbehrlich sein sollte.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von vorteilhaften
Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich
nung beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Flachmatrizen
presse mit der erfindungsgemäßen Einrichtung;
Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Ringmatrizenpresse
mit der erfindungsgemäßen Einrichtung;
Fig. 3 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Einrichtung für eine Ringmatrizenpresse; und
Fig. 4 ein detailliertes Hydraulikschaltbild der Erfindung.
In Fig. 1 ist die Flachmatrize 1 einer Kollerpresse gezeigt,
die mit Bohrungen 2 versehen ist, die sich durch die Matrize 1
erstrecken. Im Zentrum der Matrize 1 befindet sich eine von
einem nicht gezeigten Motor angetriebene Welle 3. Auf dieser
Welle 3 ist, drehfest mit ihr verbunden, ein feststehender
Kolben 4 angeordnet. Auf diesem Kolben 4 sitzt in Axialrich
tung nach oben und unten verschiebbar ein Element 5 mit einer
zylindrischen Innenfläche. Dieses Element 5 bzw. eine Verlän
gerung trägt die Achsen 6 von Kollerrollen 7, die auf der
Matrize 1 abrollen, wenn sich die Welle 3 um ihre vertikale
Achse dreht.
Der Kolben 4 trägt einen Kanal 8, der in den zylinderförmigen
Arbeitsraum zwischen Kolben 4 und Zylinder 5 mündet. Durch
diesen Kanal 8 wird Hydraulikflüssigkeit über eine Drehdurch
führung 9 zugeführt. Diese Hydraulikflüssigkeit wird mit einer
Pumpe 10 aus einem Behälter 11 gefördert, und zwar über einen
noch zu beschreibenden Zylinder 12 und eine Kupplung 13 zur
Drehdurchführung 9. Mit einem Ventil 14 kann dabei von der
Pumpe 10 geförderte Hydraulikflüssigkeit wieder in den Behäl
ter 11 zurückgeführt werden. Durch Einstellung dieses Ventils
14 kann dadurch der Druck in der Hydraulikleitung reguliert
werden.
Der bereits erwähnte Zylinder 12 weist einen beweglichen
Kolben 15 auf, der den Zylinder 12 in zwei Kammern 16 und 17
aufteilt. Die erste Kammer 16 ist dabei mit der Pumpe, die
zweite Kammer 17 mit dem Hydraulikkolben 4 verbunden. Der
Kolben 15 ist schließlich noch mit einem induktiven Weggeber
18 verbunden, der die momentane Stellung des Kolbens 15 in ein
elektrisches Signal umwandelt, das einer Meß-, Steuer- oder
Regelschaltung 19 zugeführt wird.
Die Arbeitsweise ist die folgende.
Die Pumpe 10 läuft normalerweise mit konstanter Geschwindig
keit. Wird die Menge der zurückströmenden Hydraulikflüssigkeit
durch teilweises Schließen des Ventils 14 verringert, so
erhöht sich der Druck in der Hydraulikleitung, und es wird
Hydraulikflüssigkeit durch den Kanal 8 im Kolben 4 in den
Innenraum des Zylinders 5 gedrückt, wobei der Kolben 15 dabei
der Bewegung der Hydraulikflüssigkeit folgt. Durch die Hy
draulikflüssigkeit werden die Kollerrollen 7 nach unten gegen
die Matrize 1 gedrückt. Gleichgewicht ist erreicht, wenn die
Gegenkraft durch dort befindliches Material oder aber aufgrund
entsprechender Gegenfedern gleichgroß ist, wie die Kraft die
durch die Hydraulikeinrichtung 4, 5 erzeugt wird. Verändert
sich der Abstand zwischen Kollerrollen und Matrize, so strömt
auf jeden Fall Hydraulikflüssigkeit durch den Zylinder 12,
wobei der Kolben 15 dieser Strömung folgt und dann über den
induktiven Signalgeber 18 diese Veränderung registriert wird.
Am Anfang ist es lediglich noch notwendig, den Wert "0" des
Abstandes dadurch einzustellen, daß die Kollerrollen in
Berührung mit der Matrize gebracht werden und der entspre
chende Ort des Kolbens 15 im Zylinder 12 bestimmt wird.
Die Ausführungsform der Fig. 2 zeigt schematisch eine Ringma
trizenpresse, bei der die Matrize 1 Ringform hat und die
Kollerrollen 7 innerhalb der Ringmatrize angeordnet sind.
Dabei wird normalerweise die Ringmatrize angetrieben, während
die Kollerrollen stillstehen. Die Kollerrollen 7 können aber
wiederum durch ähnliche Kolben-Zylindereinheiten 4, 5 nach
außen gegen die Ringmatrize gedrückt werden. Die Messung des
Abstandes erfolgt wieder mit Hilfe von Zylindern 12, von denen
in der Ausführungsform der Fig. 2 zwei Stück gezeigt sind.
Bei der Ausführungsform der Fig. 3 findet eine sogenannte
Zwei-Weg-Hydraulik Anwendung. Dort kann Hydraulikfluid auf
beiden Seiten des Kolbens 4 des Zylinders 5 zugeführt werden,
so daß die Gegenkraft ebenfalls durch einen Hydraulikdruck
bewirkt werden kann. Auch hier kann wieder ein Zylinder 12 mit
einem Kolben 15 sowie einem nicht gezeigten Meßwertaufnehmer
dazu dienen, den Abstand der Kollerrollen 7 von der Matrize 1
zu messen, zu steuern und zu regeln.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform im größeren Detail. Zusätz
lich zu den in den Fig. 1 bis 3 bereits erwähnten Teilen ist
dort noch ein Elektromotor 20 gezeigt, der die Pumpe 10
antreibt. Durch einen Druckbegrenzer 21 kann der Maximaldruck
in den Hydraulikleitungen begrenzt werden. Neben weiteren
Teilen wie Filtern und dergleichen, die für das Verständnis
der Erfindung weniger wichtig sind, weisen die Hydrauliklei
tungen noch zwei Ventile 22 und 23 sowie ein Rückschlagventil
24 auf.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist die folgende. Zum
Starten werden die beiden Ventile 14 sowie das Ventil 22
geschlossen, während das Ventil 23 geöffnet bleibt. Dadurch
wird der Kolben 15 in seine Endlage gedrückt, in der er an der
rechten Zylinderkopfwand des Zylinders 12 anliegt. Das Anlie
gen wird dabei durch einen berührungslos arbeitenden Sensor
gemeldet. Anschließend wird das Ventil 22 geöffnet und das
Ventil 23 geschlossen, und zwar so lange, bis ein vorgegebener
Betriebsdruck ansteht, der durch den Druckbegrenzer 21 ein
stellbar ist. Dabei sind dann die Kollerrollen ganz gegen die
Matrize gedrückt, so daß man den Abstand 0 hat, der der
rechten Endstellung des Kolbens 15 im Zylinder 12 entspricht.
Beim anschließenden Normalbetrieb sind dann die Ventile 22 und
23 geschlossen, so daß jede Vergrößerung des Abstandes zwi
schen Kollerrollen und Matrize und eine entsprechende Ver
schiebung des Zylinders 4 zu einer entsprechenden Verschiebung
des Kolbens 15 führt, die dann über den Meßwertaufnehmer 18
gemessen werden kann.
Claims (8)
1. Kollerpresse, die eine mit Bohrungen versehene Matrize und
einen Kollerkopf mit Kollerrollen aufweist, die auf der
Matrize abrollen, wobei eine mit einer Hydraulikpumpe
verbundene Hydraulikeinrichtung zum Pressen der Koller
rollen in Richtung zur Matrize vorgesehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß sie zwischen Hydraulikpumpe (10) und
Hydraulikeinrichtung (4, 5) eine Volumenmeßeinrichtung
(12, 15-19) für die zwischen diesen Teilen (10, 4, 5)
bewegte Hydraulikflüssigkeit aufweist.
2. Kollerpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Volumenmeßeinrichtung (12, 15-19) als Zylinder (12)
mit einem Kolben (15) ausgebildet ist, der den Zylinder
raum in zwei Kammern (16, 17) aufteilt, von denen die eine
mit der Hydraulikpumpe (10) und die andere mit der Hy
draulikeinrichtung (4, 5) verbunden ist.
3. Kollerpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kolben (12) mit einem Potentiometer verbunden ist.
4. Kollerpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kolben (12) mit einem induktiven Weggeber (18) ver
bunden ist.
5. Kollerpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kolben (12) mit einem Ultraschall-Lineargeber verbun
den ist.
6. Kollerpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kolben mit einem Sensor für Anschlag an einer Zylin
derendfläche versehen ist.
7. Kollerpresse nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zylinder (12) einen kleineren
Durchmesser als der Arbeitszylinder (5) der Hydraulikein
richtung (4, 5) hat.
8. Kollerpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Volumenmeßeinrichtung (12, 15-19)
mit Hilfe von Kupplungen (13) demontierbar in die Hydrau
likleitung eingebaut ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883813081 DE3813081A1 (de) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | Kollerpresse mit einer hydraulikeinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883813081 DE3813081A1 (de) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | Kollerpresse mit einer hydraulikeinrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3813081A1 true DE3813081A1 (de) | 1989-11-02 |
DE3813081C2 DE3813081C2 (de) | 1991-02-14 |
Family
ID=6352361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883813081 Granted DE3813081A1 (de) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | Kollerpresse mit einer hydraulikeinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3813081A1 (de) |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: AMANDUS KAHL GMBH & CO., 21465 REINBEK, DE |