EP0101614A2 - Method and device for the determination of the distance between the die and the press rollers in a grinding mill with vertical rollers - Google Patents

Method and device for the determination of the distance between the die and the press rollers in a grinding mill with vertical rollers Download PDF

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EP0101614A2
EP0101614A2 EP83108172A EP83108172A EP0101614A2 EP 0101614 A2 EP0101614 A2 EP 0101614A2 EP 83108172 A EP83108172 A EP 83108172A EP 83108172 A EP83108172 A EP 83108172A EP 0101614 A2 EP0101614 A2 EP 0101614A2
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EP
European Patent Office
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die
roller
sensor
activation element
distance
Prior art date
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EP83108172A
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Hamid Dipl.-Ing. Farahmand
Georg Dipl.-Ing. Meyer
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Amandus Karl Nachf GmbH and Co
Original Assignee
Amandus Karl Nachf GmbH and Co
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Publication of EP0101614A3 publication Critical patent/EP0101614A3/en
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    • 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
    • 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
    • B30B11/22—Extrusion presses; Dies therefor
    • B30B11/228—Extrusion presses; Dies therefor using pressing means, e.g. rollers moving over a perforated die plate

Definitions

  • the object of the invention is to provide a simple method and a simple device of the type mentioned at the outset for measuring the distance between pan rolls and die surface, which is easy and inexpensive to carry out or produce and which works reliably.
  • the method and device according to the invention are not limited to flat die presses. They can also be used in the case of ring die presses in which a plurality of pan rollers arranged on a pan head are arranged within an annular die, the material arranged inside the ring then being pressed outward by radial holes in the die ring by the pan rollers.
  • the sensors will be attached to the stationary part, the activation elements to the rotating part (both the ring die and the pan head can be used by the rotating part Be part of).
  • the measuring elements must of course be attached to the pan head in such a way that their location changes with the location of the pan rollers when the distance changes. Thus, if the pan rollers are moved inwards to increase the distance between the die and the pan rollers, the measuring elements (sensors or activation elements) must also be moved inwards.
  • the measured distance will normally be shown on a corresponding display. However, it can also be used to control the press, e.g. be used to change the distance to a predetermined value or to change the material supply.
  • a turntable 27 is rotatably attached to the machine frame 1 and is connected to a corresponding drive, not shown.
  • This turntable 2 7 with an associated vertical shaft 7 can be rotated by the drive about a vertical axis in Figure 1.
  • FIG. 4 shows an embodiment with a microprocessor, by means of which all the tasks just mentioned can be taken over and the setting work can be automated.
  • Two sensors are provided, namely a sensor 17a at the upper limit and a sensor 17b at the lower limit of the measuring range in front of the activation element 16. Both sensors are connected to the microprocessor 25 via a corresponding input circuit 24. Furthermore, an input 26 is provided for the adjustment signal. If the press is switched on and still works empty without material to be pressed, the adjustment process is triggered by pressing a button or automatically.
  • the microprocessor 25 measures the switching time of the upper and lower sensor, stores the values and assigns them to the respective measuring range end values. The processor then switches off the lower sensor and only measures the switching time of the upper sensor.

Abstract

The method involves the use of a device in which an activating element is fastened to one of the machine elements consisting of press head (8) and die (2). Mounted on the other of the machine elements (2, 8) in the vicinity of the path of the activating element (16) is a sensor (17). If the distance between the press rollers (4) and the surface of the die (2) changes, there is an interaction between various regions of the activating element (16) and the sensor (17). Since the activating element (16) has differing widths in these various regions, it is possible for the distance between the press rollers (4) and the die (2) to be determined by measuring these widths and corresponding conversion. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen des Abstandes zwischen der Oberfläche der Loch-Matrize einer Kollerpresse und einer Kollerrolle (bzw. den Kollerrollen), die aufgrund drehbarer Lagerung im relativ zur Matrize um seine Mittelachse umlaufenden Kollerkopf auf der Matrize bzw. auf der auf dieser haftenden Preßgutschicht abrollen, wobei der Kollerkopf - bzw. die Lager der Kollerrollen enthaltende Bauteile des Kollerkopfes - in Richtung senkrecht auf die Matrizenoberfläche gedrückt werden.The invention relates to a method for determining the distance between the surface of the hole die of a roller press and a roller (or the roller), which due to rotatable mounting in the roller head rotating around its central axis relative to the die on the die or on the die unroll the pressed material layer, whereby the pan head - or the bearings of the pan head containing components of the pan head - are pressed in the direction perpendicular to the die surface.

Bei Kollerpressen rollen Kollerrollen auf einer mit Durchbohrungen versehenen Matrize ab. Dabei wird Material, das sich auf der Matrize befindet, durch diese Bohrungen gedrückt und dabei verdichtet. Auf diese Weise können pulverförmige und staubförmige Materialien pelletisiert werden, das heißt in Form von Granulaten verdichtet werden.In the case of roller presses, roller rollers roll on a die provided with perforations. Material that is on the die is pressed through these holes and thereby compacted. In this way, powdery and dusty materials can be pelletized, that is, compacted in the form of granules.

Die Anwendung solcher Kollerpressen ist dabei vielfältig. Die Vorteile sind zum Beispiel die Vermeidung von Staubverlusten bei dem granulierten Material, Verbesserung der Fließ- und Dosiereingenschaften, Verringerung des Lagervolumens, Verhinderung von Entmischungen bei aus verschiedenen Komponenten zusammengesetzten Ausgangsmaterialien und dergleichen. Solche Kollerpressen können zum Beispiel in der Futtermittelindustrie verwendet werden. Aber auch Abfallprodukte können mit Hilfe solcher Kollerpressen vielfältig genutzt werden.The application of such roller presses is diverse. The advantages are, for example, the avoidance of dust losses in the granulated material, improvement of the flow and metering properties, reduction of the storage volume, prevention of segregation in starting materials composed of different components and the like. Such roller presses can be used, for example, in the animal feed industry. But waste products can also be used in many ways with the help of such roller presses.

Beim Betrieb der Kollerpressen befindet sich immer eine Materialschicht zwischen Matrize und Kollerrolle. Die Dicke dieser Materialschicht beeinflußt entscheidend die Eigenschaften des fertigen Granulats bzw. der Pellets. Diese Dicke muß daher beim Betrieb bekannt sein. Bei vielen Kollerpressen kann die Dicke dieser Materialschicht, das heißt der Abstand zwischen Kollerrollen und Matrizenoberfläche, auch Während des Betriebes reguliert werden. In diesem Falle ist es besonders wichtig, diesen Abstand auch während des Betriebes messen zu können.When operating the roller press, there is always a layer of material between the die and the roller. The thickness of this layer of material has a decisive influence on the properties of the finished granulate or pellet. This thickness must therefore be known during operation. With many roller presses, the thickness of this material layer, i.e. the distance between roller rollers and die surface, can also be regulated during operation. In this case it is particularly important to be able to measure this distance even during operation.

Einrichtungen zum Messen des Abstandes, die der konventionellen Messung von Abständen entsprechen, müßten sehr komplizierten Aufbau haben, da sich entweder der Kollerkopf mit den Kollerrollen dreht oder aber die Matrize. Es müßte also der Abstand zwischen zwei sich relativ zueinander drehenden Teilen gemessen werden. Solche Abstandsmeßeinrichtungen wären aus dem gleichen Grunde auch sehr störanfällig.Means for measuring the distance, which correspond to the conventional measurement of distances, would have to be of very complicated construction, since either the pan head rotates with the pan rollers or the die. The distance between two parts rotating relative to each other would have to be measured. Such distance measuring devices would also be very susceptible to faults for the same reason.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein einfaches Verfahren und eine einfache Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Messung des Abstandes zwischen Kollerrollen und Matrizenoberfläche zu schaffen, das bzw. die leicht und kostengünstig durchzuführen bzw. herzustellen ist und das bzw. die zuverlässig arbeitet.The object of the invention is to provide a simple method and a simple device of the type mentioned at the outset for measuring the distance between pan rolls and die surface, which is easy and inexpensive to carry out or produce and which works reliably.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in einem Verfahren, das gekennzeichnet ist durch Aktivierung eines Sensors für die Dauer des Vorbeigangs eines Aktivierungselements an ihm, wobei der Sensor an einem mit der Matrize verbundenen Teil und das Aktivierungselement an den Kollerkopf bzw. einem der genannten Bauteile desselben so angeordnet sind bzw. umgekehrt, daß sie sich an der Umfangsbahn dieser relativ zueinander umlaufenden Teile gegenüberstehen,. und wobei aufgrund einer entsprechenden baulichen Gestaltung des Aktivierungselements sich dessen wirksame Erstreckung in Umfangsrichtung bei Verstellung des Kollerkopfes bzw. des genannten Bauteiles auf die Matrizenoverfläche zu bzw. von ihr weg ändert.The solution according to the invention consists in a method which is characterized by activating a sensor for the duration of an activation element passing it, the sensor being arranged on a part connected to the die and the activation element on the pan head or one of the aforementioned components are or vice versa that they face each other on the circumferential path of these rotating parts. and wherein due to a corresponding structural design of the activation element, its effective extension in the circumferential direction changes when the pan head or said component is moved towards or away from the die surface.

Es wird-also an einem der Maschinenelemente ein Aktivierungselement, am anderen ein Sensor angebracht. Das Aktivierungselement rotiert dabei relativ zum Sensor. Jedes Mal wenn das Aktivierungselement den Sensor überstreicht, wird der Drehwinkelbereich des Aktivierungselementes im Bereich des Sensors gemessen, das heißt die hier vorhandene Breite des Aktivierungselements. Hat nur das Aktivierungselement in Richtung des zu messenden Abstandes verschiedene Abmessungen, z.B. einen spitzwinkligen Verlauf, werden vom Sensor unterschiedlich breite Bereiche des Aktivierungselementes überstrichen, wenn sich der Abstand ändert. Die gemessene Breite des Aktivierungselements ist dabei ein Maß für den Abstand zwischen Kollerrollen und Matrizenoberfläche.An activation element is attached to one of the machine elements, and a sensor is attached to the other. The activation element rotates relative to the sensor. Every time the activation element sweeps over the sensor, the rotation angle range of the activation element is measured in the region of the sensor, that is to say the width of the activation element present here. If only the activation element has different dimensions in the direction of the distance to be measured, for example an acute-angled course, regions of the activation element of different widths are swept by the sensor when the distance changes. The measured width of the activation element is a measure of the distance between the pan roller and the die surface.

Die praktische Messung kann dabei so durchgeführt werden, daß die Durchgangszeit des Aktivierungselements vor dem Sensor gemessen wird. Bei bekannter konstanter Umdrehungszeit des Kollerkopfes kann daraus die wirksame Breite des Aktivierungselementes bestimmt werden. Falls sich die Umdrehungsgeschwindigkeit des Kollerkopfes auch nur geringfügig (z.B. wegen Belastungsschwankungen) ändert, kann die Durchgangszeit mit der Zeit für die Umdrehung verglichen werden, indem beide Zeiten gemessen werden.The practical measurement can be carried out by measuring the passage time of the activation element in front of the sensor. With a known constant rotation time of the pan head, the effective width of the activation element can be determined therefrom. If the speed of rotation of the pan head changes even slightly (e.g. due to load fluctuations), the transit time can be compared with the time for the rotation by measuring both times.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung, durch die die Aufgabe gelöst wird, zeichnet sich dadurch aus, daß sie einen Sensor und ein Aktivierungselement aufweist, der für die Dauer des Vorbeigangs des Sensors aktivierbar ist, wobei der Sensor an einem mit der Matrize verbundenen Teil und das Aktivierungselement an dem Kollerkopf bzw. einem der genannten Bauteile desselben so angeordnet sind bzw. umgekehrt, daß sie sich an der Umfangsbahn dieser relativ zueinander umlaufenden Teile gegenüberstehen und wobei aufgrund einer entsprechenden baulichen Gestaltung des Aktivierungselementes sich dessen wirksame Erstreckung in Umfangsrichtung bei Verstellung des Kollerkopfes bzw. des genannten Bauteiles auf die Matrizenoberfläche zu bzw. von ihr weg ändert.A device according to the invention, by which the object is achieved, is characterized in that it has a sensor and an activation element which can be activated for the duration of the passage of the sensor, the sensor on a part connected to the die and the activation element the pan head or one of the components mentioned are arranged in such a way or vice versa that they face each other on the circumferential path of these parts rotating relative to each other and, due to a corresponding structural design of the activation element, its effective extension in the circumferential direction when the pan head or mentioned component to the die surface to or away from it.

Verfahren und Vorrichtung können zum Beispiel bei sogenannten Flachmatrizenpressen verwendet werden, bei denen die in einem Kollerkopf angeordneten Kollerrollen auf einer ebenen Matrize abrollen. Steht die Matrize fest und rotiert der Kollerkopf, so werden dabei zweckmäßigerweise die Sensoren mit der Matrize verbunden (zum Beispiel im Gehäuse angeordnet), während die Aktivierungselemente am Kollerkopf zum Beispiel an den Abstreifern befestigt werden. Steht der Kollerkopf still und dreht sich die Matrize, wird man zweckmäßigerweise Sensoren und Aktivierungselemente vertauschen, da es einfacher ist, die Sensoren an einem ruhenden Maschinenelement anzuordnen.The method and device can be used, for example, in so-called flat die presses, in which the pan rollers arranged in a pan head roll on a flat die. If the die is stationary and the pan head rotates, the sensors are expediently connected to the die (for example arranged in the housing), while the activation elements are attached to the pan head, for example on the wipers. If the pan head is at a standstill and the die is rotating, sensors and activation elements will expediently be exchanged, since it is easier to arrange the sensors on a stationary machine element.

Man kann nun bei leerer Maschine die Kollerrollen in Berührung mit der Matrize bringen und eine Justierung auf den Abstand null vornehmen. Wird der Abstand geändert, so ändert sich wie erwähnt die wirksame Breite der Aktivierungselemente, woraus dann der Abstand berechnet werden kann.When the machine is empty, you can now bring the bobbin rollers into contact with the die and adjust them to zero distance. If the distance is changed, the effective width of the activation elements changes, as mentioned, from which the distance can then be calculated.

Erfindungsgemäßes Verfahren und erfindungsgemäße Vorrichtung sind jedoch nicht auf Flachmatrizenpressen beschränkt. Sie sind ebenfalls auf den Fall von Ringmatrizenpressen anwendbar, bei denen mehrere an einem Kollerkopf angeordnete Kollerrollen innerhalb einer ringförmigen Matrize angeordnet sind, wobei dann durch die Kollerrollen das innerhalb des Ringes angeordnete Material durch radiale Bohrungen des Matrizenringes nach außen gedrückt wird. Man wird dabei die Sensoren am feststehenden, die Aktivierungselemente am rotierenden Teil anbringen (sowohl Ringmatrize als auch Kollerkopf können der rotierende Teil sein). Dabei muß die Befestigung der Meßelemente am Kollerkopf selbstverständlich so erfolgen, daß sich ihr Ort mit dem Ort der Kollerrollen bei Änderung des Abstandes ändert. Werden also zur Vergrößerung des Abstandes zwischen Matrize und Kollerrollen die Kollerrollen nach innen bewegt, so müssen die Meßelemente (Sensoren oder Aktivierungselemente) ebenfalls nach innen bewegt werden.However, the method and device according to the invention are not limited to flat die presses. They can also be used in the case of ring die presses in which a plurality of pan rollers arranged on a pan head are arranged within an annular die, the material arranged inside the ring then being pressed outward by radial holes in the die ring by the pan rollers. The sensors will be attached to the stationary part, the activation elements to the rotating part (both the ring die and the pan head can be used by the rotating part Be part of). The measuring elements must of course be attached to the pan head in such a way that their location changes with the location of the pan rollers when the distance changes. Thus, if the pan rollers are moved inwards to increase the distance between the die and the pan rollers, the measuring elements (sensors or activation elements) must also be moved inwards.

Die Funktion, mit der die wirksame Breite des Aktivierungselementes in Abhängigkeit vom Abstand in Richtung des Abstandes variiert, kann an sich beliebig sein. Um die Auswertung und Berechnung zu erleichtern, wird man die Breite jedoch linear vom Abstand abhängen lassen. In diesem Falle ist es zweckmäßig, wenn das Aktivierungselement im mit dem Sensor zusammenwirkenden Bereich geradlinig begrenzt ist. Dabei kann das Aktivierungselement insbesondere plattenförmig sein und im mit dem Sensor zusammenwirkenden Bereich zwei unter einem Winkel zusammenstoßende Seitenkanten aufweisen.The function with which the effective width of the activation element varies as a function of the distance in the direction of the distance can in itself be arbitrary. In order to facilitate the evaluation and calculation, the width will be linearly dependent on the distance. In this case it is expedient if the activation element is delimited in a straight line in the area interacting with the sensor. The activation element can in particular be plate-shaped and have two side edges colliding at an angle in the area interacting with the sensor.

In vielen Fällen wird es andererseits vorteilhaft sein, wenn das Aktivierungselement im mit dem Sensor zusammenwirkenden Bereich mit Seitenkanten mit solcher Form versehen ist, daß die wirksame Ausdehnung des Aktivierungselementes nichtlinear in einer zur Oberfläche der Matrize senkrechten Richtung variiert. Dadurch können zum Beispiel kritische Abstandsbereiche schon bei der Messung selbst und nicht erst bei der Auswertung der Messungen gespreizt werden.In many cases, on the other hand, it will be advantageous if the activation element in the area interacting with the sensor is provided with side edges of such a shape that the effective expansion of the activation element varies non-linearly in a direction perpendicular to the surface of the die. In this way, for example, critical distance ranges can be spread during the measurement itself and not only when the measurements are evaluated.

Theoretisch reichen ein Aktivierungselement und ein Sensor aus. Es sind jedoch Bedingungen denkbar, unter denen der Kollerkopf nicht ganz gleichmäßig läuft. Um Probleme der Abstandsmessung bei einem solchen unrunden Lauf zu vermeiden, können zwei Aktivierungselemente und/oder zwei Sensoren vorgesehen sein, die dann zweckmäßigerweise auf diametral entgegengesetzten Stellen vorgesehen sind. Es können jedoch mehr als zwei Aktivierungselemente und/oder Sensoren vorgesehen sein, was insbesondere dann zweckmäßig sein wird, wenn zwei Elemente wegen der Zahl der Kollerrollen oder dergleichen nicht diametral einander gegenüber angeordnet werden können.In theory, an activation element and a sensor are sufficient. However, conditions are conceivable under which the pan head does not run quite smoothly. To avoid problems of distance measurement with such a non-circular run , two activation elements and / or two sensors can be provided, which are then expediently provided at diametrically opposite points. However, more than two activation elements and / or sensors can be provided, which will be particularly useful if two elements cannot be arranged diametrically opposite one another due to the number of pan rollers or the like.

Die Sensoren können zum Beispiel Mikroschalter sein. Um Probleme zu vermeiden, daß diese Schalter auch durch das zu verarbeitende Material betätigt werden könnten, kann die Abtastung durch die Sensoren berührungsfrei erfolgen. Als Beispiele für solche berührungslose Abtastung seien induktive Abtastung, kapazitive Abtastung, Mikrowellenabtastung, Ultraschallabtastung, elektromagnetische Abtastung und pneumatische Abtastung genannt. Auch optische Abtastung und Laserabtastung können in den Fällen in Frage kommen, bei denen nicht der Lichtweg durch Staub unterbrochen werden kann.The sensors can be microswitches, for example. In order to avoid problems that these switches could also be operated by the material to be processed, the sensors can be scanned without contact. Examples of such non-contact scanning are inductive scanning, capacitive scanning, microwave scanning, ultrasonic scanning, electromagnetic scanning and pneumatic scanning. Optical scanning and laser scanning can also be used in cases where the light path cannot be interrupted by dust.

Die wirksame Winkelausdehnung des Aktivierungselements kann auf besonders einfache Weise bestimmt werden, wenn während der Aktivierungsdauer des Sensors eine Meßfrequenz in einem Zähler gezählt wird. Die Zählung ist dann ein Maß für die Winkelbreite, wenn die Umdrehungsfrequenz der Kollerpresse bekannt ist.The effective angular expansion of the activation element can be determined in a particularly simple manner if a measurement frequency is counted in a counter during the activation period of the sensor. The count is a measure of the angular width if the rotation frequency of the roller press is known.

Die Drehzahl der Kollerpresse kann jedoch bei Belastungsschwankungen ein wenig von der Nenndrehzahl abweichen, was in diesem Falle eine ungenaue Anzeige ergeben würde. Es kann daher vorgesehen sein, daß die Meßfrequenz mit der Umdrehungsfrequenz der Kollerpresse synchronisiert ist oder aus derselben durch Frequenzvervielfachung erzeugt wird. Man könnte dafür auf der Antriebswelle der Kollerpresse einen elektrischen Signalgeber anordnen, der bei jeder Umdrehung ein elektrisches Signal abgibt, das dann frequenzvervielfacht wird.However, the speed of the roller press can deviate slightly from the nominal speed in the event of load fluctuations, which would result in an inaccurate display in this case. It can therefore be provided that the measuring frequency is synchronized with the rotational frequency of the roller press or is generated from it by frequency multiplication. You could do this on the drive shaft of the roller press arrange an electrical signal generator that emits an electrical signal with each revolution, which is then multiplied in frequency.

Das neue Meßergebnis kann als wirksame Breite oder gleich umgerechnet als Abstand in Millimetern im Moment der Messung angezeigt werden. Es kann vermieden werden, daß jeweils nur kurz während der Messung selbst beziehungsweise nach derselben ein Meßwert angezeigt wird, wenn bei Beginn einer neuen Zählung der vorhergehende Meßwert angezeigt, der Zähler auf null gesetzt und erneut gezählt wird. Es wird dann jeweils der Meßwert bis zum Erscheinen eines neuen Meßwertes angezeigt.The new measurement result can be displayed as the effective width or converted as a distance in millimeters at the time of the measurement. It can be avoided that a measurement value is only displayed briefly during the measurement itself or after the measurement if the previous measurement value is displayed at the start of a new count, the counter is set to zero and counted again. The measured value is then displayed until a new measured value appears.

Werden Mittelwerte aus verschiedenen Messungen gebildet und angezeigt, so wird ein unangenehmes Hin- und Herspringen zwischen verschiedenen Werten für den Fall vermieden, daß die Kollerpresse nicht genau symetrisch beziehungsweise gleichmäßig läuft.If mean values from different measurements are formed and displayed, then an unpleasant jumping back and forth between different values is avoided in the event that the roller press does not run exactly symmetrically or evenly.

Der gemessene Abstand wird normalerweise auf einer entsprechendenAnzeige angezeigt werden. Er hann jedoch auch zur Steuerung der Presse, z.B. zur Änderung des Abstandes auf einen vorbestimmten Wert oder zur Änderung der Materialzufuhr verwendet werden.The measured distance will normally be shown on a corresponding display. However, it can also be used to control the press, e.g. be used to change the distance to a predetermined value or to change the material supply.

Außerdem kann die Abstandsmessung zur Messung und/oder Anzeige der Abnutzung von Kollerrollen und Matrize herangezogen werden. Werden nämlich nach einiger Betriebszeit die Kollerrollen zum Justieren des Nullabstandes erneut an die Matrize heranfahren, wird ein negativer Abstand aufgrund der Abnutzung ermittelt, da der Kollerkopf bzw. die Achsen der Kollerrollen näher an die Matrize herangefahren werden können, als dies vor der Abnutzung möglich war. Dieser negative Abstand entspricht gerade der Abnutzung.In addition, the distance measurement can be used to measure and / or display the wear of roller rolls and die. If, after some operating time, the pan rollers move back to the die to adjust the zero distance, a negative distance will be determined due to wear, since the pan head or the axes of the pan rollers can be moved closer to the die than was possible before wear . This negative distance corresponds exactly to wear.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand von vorteilhaften Ausführungsformen beschrieben. Es zeigen:

  • Figur 1 in einer Seitenansicht, teilweise im Querschnitt und teilweise weggebrochen, eine Flachmatrizenkollerpresse mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • Figur 2 in Draufsicht das Aktivierungselement;
  • Figur 3 eine schematische Darstellung einer elektronischen Schaltung zur Messung des Abstandes; und
  • Figur 4 eine schematische Darstellung einer anderen elektronischen Schaltung.
The invention is described below, for example with reference to the accompanying drawings using advantageous embodiments. Show it:
  • Figure 1 in a side view, partially in cross section and partially broken away, a flat die roller press with the device according to the invention;
  • Figure 2 is a top view of the activation element;
  • Figure 3 is a schematic representation of an electronic circuit for measuring the distance; and
  • Figure 4 is a schematic representation of another electronic circuit.

Wie in Figur 1 gezeigt ist, ist auf einem Maschinengestell 1 eine Flachmatrize 2 befestigt, die mit Bohrungen 3 versehen ist, durch die das durch Kollerrollen 4 zusammengepreßte Material hindurchgedrückt wird. Das Ausgangsmaterial, das zum Beispiel staubförmig sein kann, wird dabei durch die Öffnung 5 im Gehäuse 6 von oben her eingefüllt. Das Gehäuse 6 ist ebenfalls am Maschinengestell 1 befestigt.As shown in FIG. 1, a flat die 2 is attached to a machine frame 1 and is provided with bores 3 through which the material compressed by roller rolls 4 is pressed. The starting material, which can be dust-like, for example, is filled in from above through the opening 5 in the housing 6. The housing 6 is also attached to the machine frame 1.

Auf in der Figur nicht gezeigte Weise ist am Maschinengestell 1 ein Drehteller 27 drehbar befestigt, der mit einem entsprechenden nicht gezeigten Antrieb in Verbindung steht. Dieser Drehteller 27 mit einer damit verbundenen Königswelle 7 kann durch den Antrieb um eine in Figur 1 senkrechte Achse gedreht werden.In a manner not shown in the figure, a turntable 27 is rotatably attached to the machine frame 1 and is connected to a corresponding drive, not shown. This turntable 2 7 with an associated vertical shaft 7 can be rotated by the drive about a vertical axis in Figure 1.

Auf der Königswelle 7 ist ein Kollerkopf 8 so befestigt, daß er relativ zur Königswelle 7 unverdrehbar ist (sich also nur mit derselben drehen kann), jedoch axial auf der Königswelle 7 verschiebbar ist. Er wird dabei durch Federn 9 nach oben gedrückt. Seine nach oben gerichtete Bewegung wird dabei durch eine Hydraulikmutter 10 und Distanzringe 11 begrenzt. Mit Hilfe der Distanzringe 11 kann die Höhe des Kollerkopfes 8 grob eingestellt werden, indem die Distanzringe 11 entsprechend ausgewählt beziehungsweise ausgewechselt werden. Durch Hineinpressen oder Ablassen von Hydraulikfluid über die Leitung 12 in die Hydraulikmutter 10 kann die Feineinstellung der Höhe des Kollerkopfes 8 entgegen der Wirkung der Federn 9 vorgenommen werden, wodurch auch der Abstand zwischen Kollerrollen 4 und Oberfläche der Matrize 2 reguliert werden kann. Die-Kollerrollen sind auf Achsen 13 so am Kollerkopf 8 befestigt, daß sie sich um diese horizontalen Achsen frei drehen können und damit bei Drehung des Kollerkopfes 8 um seine vertikale Achse auf der Matrize beziehungsweise der Materialschicht abrollen. Sie sind noch mit Riffelungen beziehungsweise Materialaufnahmenuten 14 versehen, um den Pressvorgang zu erleichtern.A pan head 8 is fastened on the vertical shaft 7 in such a way that it cannot be rotated relative to the vertical shaft 7 (that is, it can only rotate with the same), but is axially displaceable on the vertical shaft 7. It is pressed upwards by springs 9. Its upward movement is limited by a hydraulic nut 10 and spacer rings 11. With the aid of the spacer rings 11, the height of the pan head 8 can be roughly adjusted by appropriately selecting or replacing the spacer rings 11. By pressing in or draining hydraulic fluid via the line 12 into the hydraulic nut 10, the height of the pan head 8 can be finely adjusted against the action of the springs 9, as a result of which the distance between the pan rollers 4 and the surface of the die 2 can also be regulated. The pan rollers are attached to the pan head 8 on axes 13 such that they can rotate freely about these horizontal axes and thus roll on the die or the material layer when the pan head 8 rotates about its vertical axis. They are also provided with corrugations or material receiving grooves 14 in order to facilitate the pressing process.

Das gepreßte Material tritt in Strangform durch die Löcher 3 der Matrize 2 und wird durch Abbrecheinrichtungen 28, die mit dem Kollerkopf rotieren, in Abschnitte unterteilt.The pressed material passes through the holes 3 of the die 2 in strand form and is divided into sections by break-off devices 28 which rotate with the pan head.

Auf einem Abstreifer 15, der ebenfalls mit dem Kollerkopf 8 rotiert und durch den überschüssiges Material von der Wand des Gehäuses 6 entfernt werden soll, ist ein plattenförmiges Aktivierungselement 16 angeordnet, der mit einem in der Gehäusewand befestigten Sensor 17 zusam-A plate-shaped activation element 16 is arranged on a stripper 15, which also rotates with the pan head 8 and is to be removed from the wall of the housing 6 by the excess material, and is connected to a sensor 17 fastened in the housing wall.

menwirkt. Bei jeder Umdrehung aktiviert das Element 16 den Sensor 17 so lange,wie es denselben überstreicht. Da es sich nach oben hin verjüngt, zum Beispiel dreieckigen Aufbau hat (Fig. 2) , ist die Zeit, die der Sensor aktiviert ist, kleiner, je tiefer der Kollerkopf 8 angeordnet ist, das heißt je geringer der Abstand zwischen Kollerrollen 4 und Oberfläche der Matrize 2 ist. Die vom Sensor 17 gemessene Zeit, während der das Aktivierungselement 16 über ihn hinwegstreicht, kann mit einer Leitung 18 an eine elektronische Auswerteschaltung weitergeleitet werden, mit der dann der Abstand zwischen Kollerrollen und Matrizenoberfläche berechnet und angezeigt wird.works. With each revolution, the element 16 activates the sensor 17 as long as it sweeps over it. Since it tapers towards the top, for example has a triangular structure (FIG. 2), the deeper the pan head 8 is arranged, the shorter the time that the sensor is activated, i.e. the smaller the distance between the pan rollers 4 and the surface die 2 is. The time measured by the sensor 17, during which the activation element 16 sweeps over it, can be forwarded by a line 18 to an electronic evaluation circuit, with which the distance between the pan rolls and the die surface is then calculated and displayed.

Die Null-Einstellung erfolgt dabei (unter Berücksichtigung der Tatsache, daß sich Kollerrollen und Matrize abnutzen), dadurch, daß die Kollerrollen zunächst in Berührung mit der Matrizenoberfläche gebracht werden. Es wird dann der von der Breite des Aktivierungselementes abhängige berechnete Abstand auf Null justiert. Wird anschließend der Abstand erhöht, in dem der Kollerkopf 8 nach oben bewegt wird, ändert sich bei geeigneter elektronischer Schaltung die Anzeige entsprechend auf den tatsächlichen Abstandswert. Dieser Abstand kann dann auch während des Betriebes abgelesen werden. Es muß lediglich in Zeiträumen, die von der Abnutzung abhängen, der Nullwert erneut eingestellt werden. Eine solche Nachstellung wird jedoch nur in Ausnahmefällen mehr als einmal täglich notwendig sein. Die Änderung des Nullwertes kann dabei zur Berechnung und Anzeige der Abnutzung herangezogen werden.The zero setting is carried out (taking into account the fact that the pan rollers and die wear out) by first bringing the pan rollers into contact with the die surface. The calculated distance depending on the width of the activation element is then adjusted to zero. If the distance at which the pan head 8 is moved upwards is then increased, the display changes accordingly to the actual distance value with a suitable electronic circuit. This distance can then also be read during operation. It is only necessary to reset the zero value in periods which depend on wear. However, such an adjustment will only be necessary more than once a day in exceptional cases. The change in the zero value can be used to calculate and display the wear.

Da zur Anzeige des Abstandes und damit der Schichtstärke des gepreßten Materials nur die Zeitdauer gemessen werden muß, während der das Aktivierungselement den Sensor überstreicht, kann die Auswertelektronik einfach gehalten werden. Während der Sensor 17 durch das Aktivierungselement 16 aktiviert wird, wird bei der Schaltung der Fig. 3 von einem Frequenzgenerator 19 eine feste Frequenz auf den Eingang eines elektronischen Taktzählers 20 geschaltet. Die drei Ausgänge des Taktzählers schalten einen nachfolgenden Impulszähler 21. Der Impulszähler besitzt einen addierenden Zähler 22 und einen Anzeigespeicher 23. Der erste Ausgang des Taktzählers 20 bringt das momentane Zählergebnis des Zählers 22 in den Anzeigespeicher 23, und der Impuls setzt den Zähler 22 des Impulszählers 21 auf Null. Der dritte Impuls schaltet die weiteren Impulse auf den Eingang des Zählers 22, der die einlaufenden Impulse addiert, bis der Sensor die Meßfrequenz abschaltet und den Taktzähler 20 auf Null setzt.Since only the period of time during which the activation element sweeps over the sensor has to be measured to display the distance and thus the layer thickness of the pressed material, the evaluation electronics can be kept simple. While the sensor 17 is activated by the activation element 16, a fixed frequency is switched to the input of an electronic clock counter 20 by a frequency generator 19 in the circuit of FIG. 3. The three outputs of the clock counter switch a subsequent pulse counter 21. The pulse counter has an adding counter 22 and a display memory 23. The first output of the clock counter 20 brings the current counting result of the counter 22 into the display memory 23, and the pulse sets the counter 22 of the pulse counter 21 to zero. The third pulse switches the further pulses to the input of the counter 22, which adds the incoming pulses until the sensor switches off the measuring frequency and sets the clock counter 20 to zero.

Bei erneuter Freigabe der Meßfrequenz durch den Sensor beginnt ein neuer Meßzyklus. Bei schwankender Drehzahl der Presse kann die Meßfrequenz mit der Drehzahl synchronisiert werden, um Meßfehler auszuschalten. Es ist auch möglich, die Meßfrequenz durch die Umdrehungen der Presse selbst zu erzeugen, zum Beispiel durch entsprechende Taktgeber mit Frequenzvervielfachern.When the measuring frequency is released again by the sensor, a new measuring cycle begins. If the speed of the press fluctuates, the measuring frequency can be synchronized with the speed in order to eliminate measuring errors. It is also possible to generate the measuring frequency by the revolutions of the press itself, for example by means of corresponding clock generators with frequency multipliers.

Für unterschiedliche Arten von Preßgut werden Matrizen mit verschiedenen Stärken verwendet. Dadurch verschiebt sich der Bezugspunkt der Messung. Eine elektronische Kompensation der Nullpunkt-Verschiebung kann verwirklicht werden, indem vor dem Zähler 22 ein weiterer Zähler angeordnet wird, der eine einstellbare Anzahl der Impulse ausblendet. Eine Endbereich-Einstellung kann verwirklicht werden, indem die Frequenz des Frequenzgenerators 19 verändert wird.Matrices with different thicknesses are used for different types of material to be pressed. This shifts the reference point of the measurement. Electronic compensation of the zero point shift can be implemented by arranging a further counter in front of the counter 22, which counter hides an adjustable number of pulses. End range adjustment can be accomplished by changing the frequency of the frequency generator 19.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform mit einem Mikroprozessor gezeigt, durch den alle eben genannten Aufgaben übernommen werden und die Einstellarbeiten automatisiert werden können. Es werden zwei Sensoren vorgesehen, und zwar ein Sensor 17a bei der oberen Grenze und ein Sensor 17b bei der unteren Grenze des Meßbereichs vor dem Aktivierungselement 16. Beide Sensoren werden über eine entsprechende Eingangsschaltung 24 mit dem Mikroprozessor 25 verbunden. Weiter ist ein Eingang 26 für das Justiersignal vorgesehen. Wenn die Presse eingeschaltet wird und noch leer ohne Preßgut arbeitet, wird der Justiervorgang per Tastendruck oder automatisch ausgelöst. Der Mikroprozessor 25 mißt die Durchschaltdauer des oberen und unteren Sensors, speichert die Werte und ordnet sie den jeweiligen Meßbereichsendwerten zu. Danach schaltet der Prozessor den unteren Sensor ab und mißt nur noch die Durchschaltdauer des oberen Sensors. Aus diesem wird mit den vorher ermittelten Grenzwerten durch Interpolation der Meßwert bestimmt. Einer der Sensoren kann auch noch für die Bestimmung der Drehzahl verwendet werden. Mit der so bestimmten Drehzahl kann die Messung der Winkelausdehnung des Aktivierungselements 16 und damit des Abstandes der Kollerrollen 4 von der Matrize 2 korrigiert und/oder verfeinert werden.FIG. 4 shows an embodiment with a microprocessor, by means of which all the tasks just mentioned can be taken over and the setting work can be automated. Two sensors are provided, namely a sensor 17a at the upper limit and a sensor 17b at the lower limit of the measuring range in front of the activation element 16. Both sensors are connected to the microprocessor 25 via a corresponding input circuit 24. Furthermore, an input 26 is provided for the adjustment signal. If the press is switched on and still works empty without material to be pressed, the adjustment process is triggered by pressing a button or automatically. The microprocessor 25 measures the switching time of the upper and lower sensor, stores the values and assigns them to the respective measuring range end values. The processor then switches off the lower sensor and only measures the switching time of the upper sensor. The measured value is determined from this with the previously determined limit values by interpolation. One of the sensors can also be used to determine the speed. With the rotational speed determined in this way, the measurement of the angular extent of the activation element 16 and thus the distance of the roller rolls 4 from the die 2 can be corrected and / or refined.

Mit einem weiteren Taster 29 kann die Einstellung für die Verschleißmessung justiert werden. Die Abnutzung durch Verschleiß wird dabei durch die Änderung des Nullpunkts des Abstandes bestimmt, die auftritt, wenn Kollerrollen 4 und Matrize 2 nach einiger Betriebszeit erneut in Berührung gebracht werden. Die jeweils neuesten Meßwerte für Abstand (d.h. Schichtdicke des gepreßten Materials), Abnutzung und Drehzahl können auf Anzeigen 30, 31 und 32 angezeigt werden.The setting for the wear measurement can be adjusted with a further button 29. The wear due to wear is determined by the change in the zero point of the distance, which occurs when the pan rollers 4 and die 2 are brought into contact again after some operating time. The latest measured values for distance (i.e. layer thickness of the pressed material), wear and speed can be shown on displays 30, 31 and 32.

Claims (10)

1. Verfahren zum Bestimmen des Abstandes zwischen der Oberfläche der Loch-Matrize einer Kollerpresse und einer Kollerrolle (bzw. den Kollerrollen), die aufgrund drehbarer Lagerung im relativ zur Matrize um seine Mittelachse umlaufenden Kollerkopf auf der Matrize bzw. auf der auf dieser haftenden Preßgutschicht abrollen, wobei der Kollerkopf - bzw. die Lager der Kollerrollen enthaltende Bauteile des Kollerkopfes - in Richtung senkrecht auf die Matrizenoberfläche gedrückt werden, gekennzeichnet durch Aktivierung eines Sensors (17) für die Dauer des Vorbeigangs eines Aktivierungselements (16) an ihm, wobei der Sensor (17) an einem mit der Matrize (2) verbundenen Teil und das Aktivierungselement (16) an den Kollerkopf (8) bzw. einem der genannten Bauteile desselben so angeordnet sind bzw. umgekehrt, daß sie sich an der Umfangsbahn dieser relativ zueinander umlaufenden Teile(8,2) gegenüberstehen und wobei aufgrund einer entsprechenden baulichen Gestaltung des Aktivierungselements (16) sich dessen wirksame Erstreckung in Umfangsrichtung bei Verstellung des Kollerkopfes (8) bzw. des genannten Bauteiles auf die Matrizenoberfläche (2) zu bzw. von ihr weg ändert.1. A method for determining the distance between the surface of the hole die of a roller press and a roller roller (or roller rollers) which, due to rotatable mounting in the roller head which rotates relative to the die about its central axis, on the die or on the compacted material layer adhering to it unroll, the roller head - or the bearings of the roller head containing components of the roller head - pressed in the direction perpendicular to the die surface, characterized by activation of a sensor (17) for the duration of the passage of an activation element (16), the sensor (17) on a part connected to the die (2) and the activation element (16) on the pan head (8) or one of the above-mentioned components thereof, or vice versa, so that they are on the circumferential path of these parts rotating relative to one another (8,2) face each other and where due to a corresponding structural design of the activation element (16) whose effective extension in the circumferential direction changes when the pan head (8) or said component is moved towards or away from the die surface (2). 2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangszeit des Aktivierungselementes (16) vor dem Sensor (17) mit der Zeit für eine Umdrehung des Kollerkopfes (8) bzw. der Matrize (2) verglichen wird.2. The method according to claim 2, characterized in that the passage time of the activation element (16) in front of the sensor (17) with the time for one revolution of the pan head (8) or the die (2) is compared. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Messung der Abnutzung von Kollerrollen (4) und Matrize (2) verwendet wird, indem nach einiger Betriebszeit die Kollerrrollen (4) und die Matrize (2) in Berührung gebracht werden, wobei der dabei bestimmte negative Abstandswert die Abnutzung angibt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that it is used for measuring the wear of roller rollers (4) and die (2) by bringing the roller rollers (4) and the die (2) into contact after some operating time , whereby the determined negative distance value indicates the wear. 4. Vorrichtung zum Bestimmen des Abstandes zwischen der Oberfläche der Loch-Matrize einer Kollerpresse und einer Kollerrolle (bzw. den Kollerrollen), die aufgrund drehbarer .Lagerung im relativ zur Matrize um seine Mittelachse umlaufenden Kollerkopf auf der Matrize bzw. auf der auf dieser haftenden Preßgutschicht abrollen, wobei der Kollerkopf - bzw. die Lager der Kollerrollen enthaltende Bauteile des Kollerkopfes - in Richtung senkrecht auf die Matrizenoberfläche gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Sensor (17) und ein Aktivierungselement (16) aufweist, der für die Dauer des Vorbeigangs des Sensors (17) aktivierbar ist, wobei der Sensor (17) an einem mit der Matrize (2) verbundenen Teil und das Aktivierungselement (16) an dem Kollerkopf (8) bzw. einem der genannten Bauteile desselben so angeordnet sind bzw. umgekehrt, daß sie sich an der Umfangsbahn dieser relativ zueinander umlaufenden Teile (8,2) gegenüberstehen und wobei aufgrund einer entsprechenden baulichen Gestaltung des Aktivierungselements (16) sich dessen wirksame Erstreckung in Umfangsrichtung bei Verstellung des Kollerkopfes (8) bzw. des genannten Bauteiles auf die Matrizenoberfläche (2) zu bzw. von ihr weg ändert.4.Device for determining the distance between the surface of the hole die of a roller press and a roller (or the roller), which, due to rotatable mounting in the roller head which rotates relative to the die about its central axis, on the die or on the die adhering to it Roll off the pressed material layer, the pan head - or the bearing of the pan roller components of the pan head - being pressed in the direction perpendicular to the die surface, characterized in that it has a sensor (17) and an activation element (16) which for the duration of the Passing by the sensor (17) can be activated, the sensor (17) being arranged on a part connected to the die (2) and the activation element (16) on the pan head (8) or one of the named components thereof or vice versa that they face each other on the circumferential path of these relatively rotating parts (8, 2) and, due to a corresponding structural structure Setting the activation element (16) changes its effective extent in the circumferential direction when adjusting the pan head (8) or said component on the die surface (2) to or away from it. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivierungselement (16) plattenförmig ist und im mit dem Sensor zusammenwirkenden Bereich zwei unter einem Winkel zusammenstoßende Seitenkanten aufweist.5. The device according to claim 4, characterized in that the activation element (16) is plate-shaped and has two side edges colliding at an angle in the region interacting with the sensor. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Aktivierungselemente (16) und/oder Sensoren (17) diametral zueinander vorgesehen sind.6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that two activation elements (16) and / or sensors (17) are provided diametrically to one another. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 mit einer ungeraden Anzahl von Kollerrollen, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder eine größere ungerade Zahl von Aktivierungselementen (16) und/oder Sensoren (17) vorgesehen sind.7. The device according to claim 4 or 5 with an odd number of pan rollers, characterized in that three or a larger odd number of activation elements (16) and / or sensors (17) are provided. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Zähler (20, 21) zum Zählen einer Meßfrequenz während der Aktivierungsdauer des Sensors (17) aufweist.8. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that it has a counter (20, 21) for counting a measuring frequency during the activation period of the sensor (17). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen zum Synchronisieren der Meßfrequenz mit der Umdrehungsfrequenz der Kollerpresse oder Erzeugen aus derselben durch Frequenzvervielfachung aufweist.9. The device according to claim 8, characterized in that it comprises means for synchronizing the measuring frequency with the rotational frequency of the roller press or generating from it by frequency multiplication. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Sensoren (17a, 17b), die das Aktivierungselement (16) an in einer zur Umfangsrichtung senkrechten Richtung unterschiedlichen Stellen abtasten, aufweist.10. Device according to one of claims 4 to 9, characterized in that it has two sensors (17a, 17b) which scan the activation element (16) at different points in a direction perpendicular to the circumferential direction.
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