DE3844436A1 - METHOD AND ARRANGEMENT FOR CONTROLLING SCREW PRESSES, EXTRUDERS AND EXPANDERS - Google Patents

METHOD AND ARRANGEMENT FOR CONTROLLING SCREW PRESSES, EXTRUDERS AND EXPANDERS

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DE3844436A1
DE3844436A1 DE19883844436 DE3844436A DE3844436A1 DE 3844436 A1 DE3844436 A1 DE 3844436A1 DE 19883844436 DE19883844436 DE 19883844436 DE 3844436 A DE3844436 A DE 3844436A DE 3844436 A1 DE3844436 A1 DE 3844436A1
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DE
Germany
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screw
motor
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extruders
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Withdrawn
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DE19883844436
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Hartmut Dipl Ing Relitz
Joachim Dr Ing Sachse
Sabine Dr Ing Mueller
Ingolf Dipl Ing Ellermann
Dieter Dipl Ing Baumgart
Peter Dipl Ing Specht
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SKET Schwermaschinenbau Magdeburg GmbH
Original Assignee
Schwermaschinenbau Kombinat Ernst Thalmann VEB
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/02—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
    • B30B9/12—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using pressing worms or screws co-operating with a permeable casing
    • B30B9/125—Control arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/005—Control arrangements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Formation And Processing Of Food Products (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)

Abstract

A screw shaft propels, through a pressing basket, material which is to be pressed, e.g. foodstuffs. The current input of a main screw drive motor 1 is measured 2, the measured value being processed in a computing unit 3 which compares it with a preset desired value of current. The resulting difference is used to adjust a voltage regulator 4 which controls the speed of the motor 5 driving the dispensing screw 6. The aim is to subject the equipment to the highest possible loading, guaranteeing an optimum degree of filling of the equipment, while safeguarding the screws against excessive wear and tear. <IMAGE>

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung kann beim Betreiben von Maschinen genutzt werden, bei denen durch eine Schneckenwelle ein Preßgut innerhalb eines Preßkorbes bewegt wird. Bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Lebensmittelindustrie. So kann die Erfindung bei Schneckenpressen zur Gewinnung von Öl aus vorwiegend ölreichen Saaten oder aber auch bei der Zerkleinerung von Fleisch in einem Fleischwolf bzw. bei speziellen Pressen bei der Fischverarbeitung bzw. bei der Extrusion von Leguminosen oder auch in Expandern zur Aufbereitung ölarmer Saaten zur Direktextraktion bzw. der Schilfer ölreicher Saaten zur nachfolgenden Extraktion und schließlich auch in Geräten zur Granulierung von pflanzlichen Bestandteilen, wie beispielsweise bei der Pelletherstellung in der Futtermittelindustrie, verwendet werden.The invention can be used when operating machines be in which by a screw shaft a material to be pressed is moved within a press basket. Preferred The field of application is the food industry. So it can Invention in screw presses for extracting oil from predominantly oil-rich seeds or also with the Shredding meat in a meat grinder or at special presses for fish processing or Extrusion of legumes or in expanders Preparation of low-oil seeds for direct extraction or Schilfer oil-rich seeds for subsequent extraction and finally also in devices for the granulation of herbal ingredients, such as the Pellet production used in the animal feed industry will.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known prior art

Es sind Verfahren und Vorrichtungen zur Steuerung von Schneckenpressen, Extrudern, Expandern und anderen schneckenförmigen Aggregaten bekannt.There are methods and devices for controlling Screw presses, extruders, expanders and others known helical aggregates.

Der bei der Pressung auf das zu pressende Gut aufzubringende Druck ist im wesentlichen von der Schneckengeometrie, dem Befüllungsgrad der Schnecke sowie der Art des Verschlusses der Presse abhängig. Dieser Verschluß besteht bei den Fleischwölfen, Extrudern, Expandern und Granulierern aus einer Lochscheibe bzw. einer Matrize. Von deren Öffnungsweiten bzw. deren Durchlaßfähigkeiten hängt das Druckprofil im Innern der jeweiligen Aggregate im wesentlichen ab. The one to be applied to the material to be pressed during pressing Pressure is essentially from the screw geometry, the Degree of filling of the screw and the type of closure dependent on the press. This closure is in the Meat grinders, extruders, expanders and granulators a perforated disc or a die. From their Opening widths and their permeability depend on it Pressure profile inside the respective units essentially from.  

Eine weitere Möglichkeit der Beeinflussung des Preßdruckes ist eine Veränderung der Drehzahl der Hauptschnecke des jeweiligen Aggregates.Another way of influencing the baling pressure is a change in the speed of the main screw of the respective aggregates.

Lösungen zur Steuerung von Schneckenpressen, Extrudern und Expandern in Abhängigkeit vom sich einstellenden Druckprofil in der Schneckenkammer sind nicht bekannt.Solutions for the control of screw presses, extruders and Expanders depending on the pressure profile that arises in the snail chamber are not known.

Ziel der ErfindungAim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung von Schneckenpressen, Extrudern und Expandern sowie anderen Maschinen, bei denen durch eine Schneckenwelle ein Preßgut innerhalb einer Schneckenkammer bewegt wird, zu schaffen, mit denen die Maschinen vor übermäßigen Verschleiß geschützt werden. Gleichzeitig soll der Betreiber derartiger Maschinen in die Lage versetzt werden, Aussagen über den Verschleiß von Siebtrommeln, Schneidmessern, Schneckenwellen, Seiherstäben oder anderen bestimmenden Bauteilen bzw. Baugruppen treffen zu können.The aim of the invention is a method and an arrangement for controlling screw presses, extruders and expanders as well as other machines where a worm shaft a material to be pressed is moved within a screw chamber, too create with which the machines from excessive Wear are protected. At the same time, the operator such machines are enabled to make statements about the wear of sieve drums, cutting knives, Worm shafts, strainers or other determining To be able to meet components or assemblies.

Es gehört weiterhin zum Ziel der Erfindung, daß die Durchsatzleistung dieser Maschinen erhöht werden soll und daß die Ausbeute gesteigert werden soll.It is also part of the aim of the invention that Throughput of these machines should be increased and that the yield should be increased.

Darlegung des Wesens der ErfindungState the nature of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung von Schneckenpressen, Extrudern und Expandern sowie anderen Maschinen, bei denen durch eine Schneckenwelle ein Preßgut innerhalb einer Schneckenkammer bewegt wird, zu schaffen, mit denen der Preßdruck, der durch die Hauptschnecke auf das Preßgut einwirkt, für die jeweilige verfahrenstechnische Aufgabe optimal gestaltet werden kann.The object of the invention is a method and an arrangement for controlling screw presses, extruders and expanders as well as other machines where a worm shaft a material to be pressed is moved within a screw chamber, too create with which the baling pressure created by the Main screw acts on the material to be pressed, for the respective procedural task can be optimally designed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß kontinuierlich die Stromaufnahme des Motors der Hauptschnecke gemessen wird, dieser ermittelte Wert des Motorstromes mit einem vorgegebenen Sollwert des Motorstromes verglichen wird und entsprechend der ermittelten Differenz zwischen gemessenem Wert und vorgegebenem Wert des Motorstromes die Umdrehungsgeschwindigkeit der Dosierschnecke der Schneckenpresse bzw. des Extruders oder Expanders oder der anderen genannten Maschinen geregelt wird.According to the invention the object is achieved in that continuously the current consumption of the main screw motor is measured, this determined value of the motor current with a predetermined setpoint of the motor current is compared and according to the determined difference between the measured  Value and specified value of the motor current Speed of rotation of the dosing screw Screw press or the extruder or expander or the other mentioned machines is regulated.

Die Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß der Motor der Hauptschnecke mit einem Meßgerät zur Messung der Stromaufnahme des Motors verbunden ist und daß dieses Meßgerät weiterhin mit einer Rechnereinheit verbunden ist und diese Rechnereinheit mit einem Spannungsregler, der dem Motor der Dosierschnecke der Schneckenpresse oder des Extruders bzw. Expanders oder der anderen genannten Maschinen zugeordnet ist, verbunden ist.The arrangement for carrying out this method draws is characterized in that the motor of the main screw with a Measuring device connected to measure the current consumption of the motor is and that this measuring device continues with a Computer unit is connected and this computer unit with a voltage regulator that drives the motor of the dosing screw Screw press or the extruder or expander or the is assigned to other machines mentioned, is connected.

AusführungsbeispielEmbodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigtThe invention is based on an exemplary embodiment are explained in more detail. It shows

Fig. 1 schematische Darstellung der Anordnung, Fig. 1 shows a schematic representation of the arrangement,

Fig. 2 Abhängigkeit des Restölgehaltes bei der Rapspressung mit einer Schneckenpresse vom Typ HSP 26 vom Motorstrom der Hauptschnecke. Fig. 2 dependence of the residual oil content in rapeseed pressing with an HSP 26 screw press on the motor current of the main screw.

In Fig. 1 ist die Anordnung zur Steuerung bei einer Schneckenpresse schematisch dargestellt. Dabei ist der Motor 1 der Hauptschnecke mit einem Meßgerät 2 zur Erfassung des vom Motor 1 aufgenommenen Stromes verbunden. Das Meßgerät 2 besitzt weiterhin eine Verbindung zu einer Rechnereinheit 3. Die Rechnereinheit 3 ist außerdem mit dem Motor 5 der Dosierschnecke 6 über einen Spannungsregler 4 verbunden.In Fig. 1, the arrangement for control in a screw press is shown schematically. The motor 1 of the main screw is connected to a measuring device 2 for detecting the current drawn by the motor 1 . The measuring device 2 also has a connection to a computer unit 3 . The computer unit 3 is also connected to the motor 5 of the metering screw 6 via a voltage regulator 4 .

Im Versuch wurde der Schneckenpresse über die Dosierschnecke 6 konditionierte Rapssaat mit einem Ölgehalt von 41,3%, einer Feuchtigkeit von 6,1% und einer Eingangstemperatur von ca. 87°C zugeführt.In the test, 6 screwed rapeseed with an oil content of 41.3%, a humidity of 6.1% and an inlet temperature of approx. 87 ° C were fed to the screw press via the metering screw.

Die Drehzahl der Hauptschnecke betrug n = 50 min-1.The speed of the main screw was n = 50 min -1 .

Mit dem Meßgerät 2 wurde der Motorstrom des Motors 1 ermittelt und nach Umwandlung in ein Eingangssignal der Rechnereinheit 3 übermittelt. Durch die Rechnereinheit 3 wurde der ermittelte Istwert des Motorstromes mit dem vorgegebenen Sollwert verglichen.The motor current of the motor 1 was determined with the measuring device 2 and, after conversion into an input signal, was transmitted to the computer unit 3 . The calculated actual value of the motor current was compared by the computer unit 3 with the predetermined target value.

Entsprechend der Differenz zwischen Ist- und Sollwert des Motorstromes wurde die Drehzahl der Dosierschnecke 6 über den Spannungsregler 4 des Motors 5 geregelt. Im Versuch wurde als Spannungsregler 4 eine Thyristorsteuerung eingesetzt. Im Versuch betrug der vorgegebene Sollwert des Motorstromes 150 A. Dieser Wert wurde als Optimum für den zu erwartenden Durchsatz der Schneckenpresse und den Restölgehalt in Vorversuchen ermittelt.The speed of the metering screw 6 was regulated via the voltage regulator 4 of the motor 5 in accordance with the difference between the actual and setpoint values of the motor current. In the experiment, a thyristor controller was used as voltage regulator 4 . In the test, the specified setpoint of the motor current was 150 A. This value was determined as the optimum for the expected throughput of the screw press and the residual oil content in preliminary tests.

In Fig. 2 ist der Motorstrom der Hauptschnecke als Funktion des Restölgehaltes dargestellt.In Fig. 2 the motor current of the main screw is shown as a function of the residual oil content.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung treten folgende Ergebnisse aufWhen using the solution according to the invention, the following occur Results on

  • - Möglichkeiten der Regelung des Prozesses auf konstanten Restölgehalt,- Possibilities of regulating the process on constant Residual oil content,
  • - Senkung des Energieverbrauches um 15%,- 15% reduction in energy consumption,
  • - hohe Verfügbarkeit der Anlage,- high availability of the system,
  • - Anlagenbedienung von zentraler Schaltwarte bei mehreren Schneckenpressen,- System operation from a central control room for several Screw presses,
  • - Steigerung der Anlagensicherheit,- increasing plant safety,
  • - schnelles Anzeigen von Betriebsstörungen und dadurch mögliches schnelles Einleiten von Maßnahmen bei Grenzwertüberschreitungen und letztendlich garantiert die Lösung eine gleichbleibende Produktqualität.- Rapid display of malfunctions and thereby possible quick initiation of measures Limit violations and ultimately guarantees the Solution a constant product quality.

Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of the reference numerals used

1 Motor
2 Meßgerät
3 Rechnereinheit
4 Spannungsregler
5 Motor
6 Dosierschnecke 1 engine
2 measuring device
3 computer unit
4 voltage regulators
5 engine
6 dosing screw

Claims (2)

1. Verfahren zur Steuerung von Schneckenpressen, Extrudern und Expandern sowie anderen Maschinen, bei denen durch eine Schneckenwelle ein Preßgut innerhalb einer Schneckenkammer bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß kontinuierlich die Stromaufnahme des Motors der Hauptschnecke gemessen wird, dieser ermittelte Wert des Motorstromes mit einem vorgegebenen Sollwert des Motorstromes verglichen wird und entsprechend der ermittelten Differenz zwischen gemessenem Wert und vorgegebenem Wert des Motorstromes die Umdrehungsgeschwindigkeit der Dosierschnecke der Schneckenpresse bzw. des Extruders oder Expanders, oder der anderen genannten Maschinen geregelt wird.1. A method for controlling screw presses, extruders and expanders and other machines in which a material to be pressed is moved within a screw chamber by a screw shaft, characterized in that the current consumption of the motor of the main screw is measured continuously, this determined value of the motor current with a predetermined value The setpoint value of the motor current is compared and the rotational speed of the metering screw of the screw press or of the extruder or expander, or the other machines mentioned, is regulated in accordance with the determined difference between the measured value and the predetermined value of the motor current. 2. Anordnung zur Steuerung von Schneckenpressen, Extrudern und Expandern sowie anderen Maschinen, bei denen durch eine Schneckenwelle ein Preßgut innerhalb einer Schneckenkammer bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der die Hauptschnecke antreibende Motor (1) mit einem Meßgerät (2) zur Messung der Stromaufnahme des Motors (1) verbunden ist und dieses Meßgerät (2) weiterhin mit einer Rechnereinheit (3) verbunden ist und diese Rechnereinheit (3) wiederum mit einem Spannungsregler (4), der dem Motor (5) der Dosierschnecke (6) der Schneckenpresse oder des Extruders bzw. Expanders oder der anderen genannten Maschinen zugeordnet ist, verbunden ist.2. Arrangement for controlling screw presses, extruders and expanders and other machines in which a material to be pressed is moved within a screw chamber by a screw shaft, characterized in that the motor driving the main screw ( 1 ) with a measuring device ( 2 ) for measuring the current consumption the motor ( 1 ) is connected and this measuring device ( 2 ) is also connected to a computer unit ( 3 ) and this computer unit ( 3 ) in turn is connected to a voltage regulator ( 4 ) which connects the motor ( 5 ) of the metering screw ( 6 ) of the screw press or of the extruder or expander or the other machines mentioned is connected.
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DD292419A5 (en) * 1990-03-12 1991-08-01 Veb Schwermaschinenbau-Komb. "Ernst Thaelmann" Magdeburg,De METHOD FOR CONTROLLING A SEISER CUT PRESS
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