EP0515596B1 - Produktspeiseautomatik und verfahren zur steuerung eines müllereiwalzenstuhles - Google Patents

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EP0515596B1
EP0515596B1 EP91920198A EP91920198A EP0515596B1 EP 0515596 B1 EP0515596 B1 EP 0515596B1 EP 91920198 A EP91920198 A EP 91920198A EP 91920198 A EP91920198 A EP 91920198A EP 0515596 B1 EP0515596 B1 EP 0515596B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
product feed
signal
roller
feed system
analog signal
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP91920198A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0515596A1 (de
Inventor
René Hostettler
Ernst Maechler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Buehler AG
Original Assignee
Buehler AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Buehler AG filed Critical Buehler AG
Publication of EP0515596A1 publication Critical patent/EP0515596A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0515596B1 publication Critical patent/EP0515596B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/32—Adjusting, applying pressure to, or controlling the distance between, milling members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/286—Feeding devices

Definitions

  • the invention relates to an automatic product feed for a milling roller mill with a mechanical sensor, a product feeding device with adjustable drive means for the feed rollers and a grinding roller engagement and disengagement, and a method for controlling the grinding of a milling roller mill.
  • the instantaneous setting of the amount of product flowing to the grinding rollers can basically be done in two ways, by regulating the speed of the feed rollers, or by regulating the metering gap between a metering slide and the feed roller, which is also referred to as segment adjustment.
  • the grinding is recognized as the heart of every mill. A number of parameters therefore influence the quality of the grinding work.
  • the regulation of the product feed to the grinding rollers and the trouble-free operation of the necessary elements are of particular importance.
  • the level of automation in a modern mill has already reached a remarkably high level.
  • Last but not least, in terms of quality assurance, a further increase in automation is required, at least to the extent that the parameters, which are already influenced by the device technology, can be used for even greater perfection, so that easier access is created through human intervention or the control of the process.
  • the object of the invention is now to at least partially alleviate these disadvantages, that the task can be solved with or without a superordinate control, and in particular the possibility of an immediate or later integration into a superordinate computer control is possible without the need for complex conversion work.
  • the device according to the invention is characterized in that it has a first mechanical signal transmitter for a digital signal and a second mechanical signal transmitter for an analog signal.
  • the new invention now allows a number of particularly preferred configurations.
  • the speed of the feed roller can be regulated via the analog signal and the engagement and disengagement can be controlled via the digital signal. This separation has the particular advantage that the practical setting of both the product feed control and the engagement and disengagement can be carried out independently. Each function is understandable and manageable.
  • the drive means or a drive motor for the feed roller can be regulated continuously by the analog signal via an electrical converter unit.
  • the mechanically movable sensor is preferably designed in a manner known per se as a probe (e.g. Christmas tree or perforated plate) which extends in the direction of the product stream to be moved and the signal transmitter as a contact element moved by the sensor.
  • the probe is a contact element as a signal generator for the analog signal, respectively. for the digital signal, preferably each assigned to an outer end side of the roller mill.
  • a proximity switch for converting the mechanical signal into an analog electrical signal is assigned to the signal generator for the analog signal, and a contact switch of an electrical valve can control the engagement and disengagement of the signal generator for the digital signal.
  • the signal transmitter for the analog signal is directly assigned a voltage converter unit and a current converter unit, or is integrated into the roller mill.
  • a frequency converter unit for regulating at least two or a plurality of feed rollers is preferably arranged at a distance from the roller mill.
  • the drive motor is flanged directly to a reversing direction of rotation, both for the feed roller and for a distribution roller arranged in parallel.
  • the reversing direction of rotation for this purpose has a reduction ratio of 1: 5 to 1:20, preferably about 1:10, the reduction and reversing gear being able to be formed from only three pairs of gearwheels.
  • the drive motor is assigned an adjusting gear and a control unit for the selection of different speed levels of the feed rollers, and the analog signal for regulating a product feed slide, and the engagement and disengagement are controlled via the digital signal.
  • the invention further relates to a new method for controlling the milling of a milling roller mill, which has an adjusting device and an engagement and disengagement device for the milling rollers and a product feed on the milling rollers controlled by a product feed sensor, which is characterized in that an analog sensor is used to provide a mechanical sensor Signal is generated, via which, depending on the quantity of product fed to the roller mill, is regulated, and furthermore at least one independently adjustable digital signal is generated, which either engages and disengages the grinding rollers or, depending on superordinate parameters (mill output, product quality), various basic settings of the Product feeding controls.
  • the new invention only brought about the knowledge that the generation of an analog and an independently adjustable digital signal allows the greatest possible freedom of choice for influencing the grinding and thus for the first time enables optimum grinding conditions for each application via the parameters involved.
  • each function can be guaranteed autonomously at the lowest possible level.
  • Two digital signals are very particularly preferably generated, a first digital signal from the mechanical sensor controlling the engagement and disengagement of the grinding rollers as a function of the product feed, and a second digital signal generated by an independent control unit determining basic settings of the product feed.
  • a certain number of revolutions for the feed roller can be preselected, or this can be adjusted at any time in the event of a product change.
  • basic settings can be selected for the segment or the metering gap or adjusted when changing products.
  • the product feed control takes place autonomously or automatically via the analog signal generated by the mechanical sensor.
  • control unit memory Contains computer means and can be used coordinated with a control signal for setting the grinding gap according to a previously defined program.
  • FIG. 1 shows a mill roller mill 1 which is normally built in duplicate, but only half of which is shown.
  • the product is fed in via a feed cylinder 2 in a product feed area 3, which in the lower part has a distribution roller 4 and a feed roller 5, which can be brought into the same direction by a gear 6 and drive means 7.
  • a mechanical sensor 8 which is directly connected in an articulated manner to a mechanical signal transmitter 9.
  • the sensor 8 is held in its highest position by a clamping field 10 without a product inlet.
  • the incoming product pushes the sensor 8 down, the signal generator 9 executing an analog movement or. a known one transmits analog signal to a converter unit 11.
  • a feed gap 12 is formed by a segment 13, with a segment adjustment device 14 being shown schematically.
  • the two basic options are shown by starting from the signal of the sensor 8 and a forming device (S / R) 15 via dashed lines 16, respectively. 16 'is either influenced on the speed of the feed roller 5 or on the position of the feed segment 13.
  • the material discharged in the feed roller 6 is fed to a pair of grinding rollers 18 in accordance with the arrow 17.
  • the pair of grinding rollers consists of a fixed roller 19 and a loose roller 20.
  • the loose roller 20 is assigned an engagement and disengagement device 21, which is controlled as a function of a control signal from the sensor 8 via a control line 22.
  • the loose roller 20 is also assigned a flour gap setting device 23, which optionally adjustable by hand or by means of a motor 24 and an electronic memory computer unit 25, depending on whether it is a function of the specific grinding work or the quality of the grinding material, or the material throughput through the roller mill 1.
  • FIG. 2 is a preferred embodiment of FIG. 1 with further details on the control and regulation elements, two signal generators are shown, a signal generator 9 for the analog signal, which by the movement or. the position of a cam plate 30 is generated and is transmitted via an analog signal converter 31 as an electrical analog voltage signal via a control line 32 to evaluation electronics 33.
  • a signal generator 9 for the analog signal which by the movement or. the position of a cam plate 30 is generated and is transmitted via an analog signal converter 31 as an electrical analog voltage signal via a control line 32 to evaluation electronics 33.
  • the evaluation electronics 33 are also transferred via a contact switch 35 and a control line 36, from which a digital signal is sent to the engagement and disengagement device 21 via a control line 37.
  • the analog signal is converted in a frequency converter 38 directly for a drive motor 39, via which the speed of the feed roller 5 is regulated.
  • FIG. 3 shows a further possible embodiment, in a somewhat simplified structure, in which case the analog signal from the analog signal converter 31 can be overridden via the digital signal for special operating positions.
  • the digital signal directly controls an electro-pneumatic valve 40, which controls two pneumatic cylinders 41 and 42 for engaging and disengaging the grinding rollers.
  • electro-pneumatic valve 40 which controls two pneumatic cylinders 41 and 42 for engaging and disengaging the grinding rollers.
  • various basic positions can be selected for the desired operating states by supplying compressed air.
  • FIG. 4 the processing of the analog signal, here converted by a rotary potentiometer, is shown in a more simplified form and shows the conversion of a mechanical into an electrical analog signal.
  • the tension spring 10 can be brought into different positions and, depending on the specific product quality and inlet conditions, can be introduced via a tension screw 51 under different tensile stresses.
  • FIG. 6 shows a further particularly advantageous embodiment for a complete self-regulation of the product feed via an analog signal and the possibility of the motor presetting of a feed roller speed stage, be it by manual input 70 via a control 71 74 in one of the speed levels 1, 2, 3, 4 or 5.
  • a control 71 74 in one of the speed levels 1, 2, 3, 4 or 5.
  • the digital signal is introduced via the controller according to external parameters.
  • an analog signal is sent from the mechanical signal transmitter 9 to the controller via an analog signal converter.
  • the actual feed control takes place via the type known in EP-PS 38 054, the pneumatic control of the metering segment or. of the metering gap 12.
  • the engagement and disengagement is controlled by a digital signal reproduced by the pneumatic analog signal, which is formed via a threshold value control valve 76.
  • FIG. 7 shows the two halves of a milling 8 roller mill.
  • Each sensor which is designed here as a vertical perforated plate is assigned to a vertical half, that is to say two pairs of rollers 19/20, 19 '/ 20' lying one above the other.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Produktspeiseautomatik für einen Müllerei-Walzenstuhl mit einem mechanischen Sensor, einer Produktspeise-Einrichtung mit einstellbaren Antriebsmitteln für die Speisewalzen sowie einer Mahlwalzenein- und Ausrückung, sowie ein Verfahren zur Steuerung der Vermahlung eines Müllereiwalzenstuhles.
    • Stand der Technik
  • Für die Regelung der Produktzufuhr in einem Müllereiwalzenstuhl müssen die fest vorgegebenen Rahmenbedingungen eingehalten werden. Es sind dies
    • eine gleichmässige Produktverteilung auf die ganze Länge der Mahlwalzen
    • innerhalb einer Bandbreite muss die jeweils dem Walzenstuhl zufliessende Produktmenge verarbeitet bzw. nach Möglichkeit kurzfristige Zuführschwankungen etwas ausgeglichen den Mahlwalzen zudosiert werden
    • Bei Unterbruch der Produktzufuhr an den Walzenstuhl muss mit minimaler Verzögerung der Produktspeisung an die Mahlwalzen gestoppt und gleichzeitig die Mahlwalzen auseinandergerückt werden.
  • Seit Jahrzehnten haben sich in Bezug auf die Vorrichtung verschiedene Grundelemente wie Verteilwalze und Speisewalzen und auch eine mechanische Sonde als Sensor für die Feinregelung des Zulaufes an die Mahlwalzen bewährt. Die momentane Einstellung der an die Mahlwalzen zulaufende Produktmenge kann grundsätzlich auf zwei Arten erfolgen, durch Regelung der Drehzahl der Speisewalzen, oder durch Regelung des Dosierspaltes zwischen einem Dosierschieber und der Speisewalze, welche auch als Segmentverstellung bezeichnet wird.
  • In der Praxis findet man heute beide Ausführungen, also die Drehzahlregelung wie auch die Segmentverstellung.
  • Ein Beispiel für die Drehzahlregelung ist in dem DE-U-86 14 505 beschrieben und hat sich für etliche Anwendungen sehr gut bewährt. Allerdings hat sich die Drehzahlregelung im Verhältnis zu der Segmentverstellung in geringerem Ausmass durchgesetzt. In der EP-B-38 054 ist ebenfalls von der Anmelderin eine Regelung des Dosierspaltes veröffentlicht. Hat das zu dosierende Produkt eine mehlige oder griessige Beschaffenheit, wird in der Praxis die Segmentverstellung von der Mehrzahl der Müller bevorzugt. Dagegen hat sich bei flockigen Produkten wie die Dosierung von Schrot, z.Bsp. vor der zweiten Mahlpassage in der Mühle, die Drehzahlregelung oft als der Segmentverstellung überlegen erwiesen.
  • Das Problem, das hierbei nun entsteht liegt darin, dass im voraus grundsätzlich für jeden Walzenstuhl festgelegt werden muss, welches Konzept für die Speiseregelung eingebaut werden muss. Ein späterer Umbau wird oft nicht durchgeführt, sodass es immer wieder vorkommen kann, dass einzelne Mahlpassagen nicht eine optimale Speiseregelung haben.
  • Die Vermahlung wird als das Herz jeder Mühle anerkannt. Eine Anzahl Parameter beeinflussen daher Qualität der Mahlarbeit. Einen besonderen Stellenwert hat die Regelung der Produktspeisung zu den Mahlwalzen, ferner der störungsfreie Betrieb der dazu erforderlichen Elemente. Der Automatisierungsgrad in einer modernen Mühle hat heute bereits ein beachtlich hohes Niveau erreicht. Nicht zuletzt auch im Sinne einer Qualitätssicherung wird eine weitere Erhöhung der Automatisierung gefordert, zumindest soweit , als die schon heute gerätetechnisch beeinflussten Parameter für eine noch höhere Perfektion ausnutzbar sind, sodass durch menschlichen Eingriff bzw. der Führung des Prozesses leichterer Zugang entsteht.
  • Interessant ist, dass sich dabei gerade in Bezug auf den Walzenstuhl ein eigentlicher Zielkonflikt abzeichnet, wobei dieser teilweise von beinahe ideologischen Vorurteilen, auch in der Fachwelt, verursacht wird. Die Mechanik sei heute veraltet. Moderne Techniken, wie Elektronik oder Sensortechnik, z.Bsp. optische, kapazitive, Infrarot-Messtechnik seien überlegen, und vorteilhafter, weil dabei unmittelbar elektrisch-elektronische Signale erzeugt werden. Die Computertechnik hat immer noch bei vielen Fachleuten einen fast mystischen Stellenwert, bei starker Ablehnung resp. euphorischer Annahme. Das Ergebnis ist, dass eine Vielzahl von Lösungen angeboten werden, wobei jede, ohne Ausnahme, nur begrenzt akzeptiert wird.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung wird nun die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zumindest teilweise zu mildern, dass mit oder ohne übergeordnete Steuerung die Aufgabe lösbar, und insbesondere die Möglichkeit einer sofortigen oder späteren Integrierung in eine übergeordnete Rechnersteuerung möglich ist, ohne dass aufwendige Umbauarbeiten erforderlich sind.
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen ersten mechanischen Signalgeber für ein Digitalsignal sowie einen zweiten mechanischen Signalgeber für ein Analogsignal aufweist.
  • Entgegen anfänglichen Bedenken, dass der neue Erfindungsgedanke auch nicht viel mehr bringe, zeigte sich aber bald zur Überraschung aller Beteiligten, dass mit der Wahl von zwei unterschiedlichen Signalgebern, ausgehend von einem mechanischen Sensor gleichzeitig wenigstens drei positive Effekte entstehen:
    • Eine Mechanik ist nach wie vor die preisgünstigste Ausführung gegenüber allen anderen Sensortechniken.
    • Eine Mechanik ist betriebssicher, benötigt keine spezialisierte Fachausbildung für die Betreuung.
    • Eine Mechanik weist immer Reibkräfte bei jeder Bewegung auf.
  • Es hat sich nun aber gezeigt, dass mit der Reibung eine natürliche Dämpfung, insbesondere für das Analogsignal, entsteht und ohne Kosten (wie für entsprechende elektronische Dämpfungen) ein ausgezeichneter Stabilisierungseffekt für die Regelung der Produktspeisung sich ergibt. Der grösste unerwartete Vorteil, gleichsam der Kern der neuen Erfindung, ergab sich mit der dadurch geschaffenen Möglichkeit einer grossen Zahl von verschiedenen Lösungswegen zu realisieren, sei es, dass darauf aufbauend Teile von an sich bekannten Ausführungen steuer- bzw. regelbar sind, oder dass bis zum höchsten Grad alle Automatisierungsstufen ebenfalls realisierbar oder sogar später einbaubar sind. Gerade der letzte Punkt erweist sich als für die absehbare Zukunft immer wichtiger, denn von einer Mühlenanlage wird nach wie vor erwartet, dass sie bei guter Wartung bis zu mehreren Jahrzehnten ökonomisch verwendbar ist. Wohingegen für viele Teile der modernen Computertechnik eine Lebensdauer von 7 bis 10 Jahren Tatsache ist.
  • Die neue Erfindung erlaubt nun eine ganze Anzahl besonders bevorzugter Ausgestaltungen. So kann über das Analogsignal die Drehzahl der Speisewalze geregelt und über das Digitalsignal die Ein- und Ausrückung gesteuert werden. Diese Trennung hat den besonderen Vorteil, dass die Praxiseinstellung sowohl der Produktspeiseregelung, wie der Ein- und Ausrückung unabhängig durchführbar ist. Jede Funktion ist für sich verständlich und Überschaubar. Dabei können die Antriebsmittel bzw. ein Antriebsmotor für die Speisewalze durch das Analogsignal über eine elektrische Wandlereinheit stufenlos geregelt werden.
  • Ein weiterer Lösungsansatz liegt darin, das Analogsignal der Regelung eines Produktspeiseschiebers und das Digitalsignal der Ein- und Ausrückung zuzuordnen, dabei kann die Regelung des Produktspeiseschiebers (Segmentverstellung) entsprechend der EP-PS Nr. 38 054 erfolgen. Dabei wird bevorzugt auf an sich bekannte Weise der mechanisch bewegbare Sensor als eine unter Federspannung in Richtung des zu bewegenden Produktstromes sich erstreckender Sonde (z. Bsp. Christbaum oder Lochblech) und der Signalgeber als ein von dem Sensor bewegte Kontaktelement ausgebildet. Der Sonde wird je ein Kontaktelement als Signalgeber für das Analogsignal resp. für das Digitalsignal, bevorzugt je an einer äusseren Endseite des Walzenstuhles zugeordnet. Dem Signalgeber für das Analogsignal wird ein Näherungsschalter für die Umwandlung des mechanischen Signales in ein analoges elektrisches Signal zugeordnet, und dem Signalgeber für das Digitalsignal kann ein Kontaktschalter eines elektrischen Ventiles die Ein- und Ausrückung steuern.
  • Bei einem weiteren Ausgestaltungsgedanken wird dem Signalgeber für das Analogsignal eine Spannungswandlereinheit und eine Stromwandlereinheit unmittelbar zugeordnet, bzw. in den Walzenstuhl integriert. Bevorzugt ordnet man in Abstand zu dem Walzenstuhl eine Frequenzwandlereinheit für die Regelung von wenigstens zwei oder einer Vielzahl von Speisewalzen an. Bei einem weiteren Ausgestaltungsgedanken wird der Antriebsmotor direkt an ein Drehrichtungssinn-Umkehrgetriebe angeflanscht, sowohl für die Speisewalze wie für eine parallel angeordnete Verteilwalze. Das Drehrichtungssinn-Umkehrgetriebe weist hierzu ein Untersetzungsverhältnis von 1 : 5 bis 1 : 20, bevorzugt etwa 1 : 10 auf, wobei das Reduktions- und Umkehrgetriebe aus nur drei Zahnradpaaren gebildet sein kann.
  • Bei einem weiteren ganz besonders vorteilhaften Ausgestaltungsgedanken wird dem Antriebsmotor ein Einstellgetriebe sowie eine Steuereinheit für die Wahl verschiedener Drehzahlstufen der Speisewalzen, und das Analogsignal für die Regelung eines Produktspeiseschiebers zugeordnet und über das Digitalsignal die Ein- und Ausrückung gesteuert.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein neues Verfahren zur Steuerung der Vermahlung eines Müllereiwalzenstuhles, welches eine Einstelleinrichtung sowie eine Ein- und Ausrückvorrichtung für die Mahlwalzen und eine über einen Produktzulaufsensor geregelte Produktspeisung an den Mahlwalzen aufweist,die dadurch gekennzeichnet ist, dass über einen mechanischen Sensor ein analoges Signal erzeugt wird, über welches in Abhängigkeit von der dem Walzenstuhl zugeführten Produktmenge, geregelt, und ferner wenigstens ein unabhängiges einstellbares Digitalsignal erzeugt wird, welches entweder die Ein- und Ausrückung der Mahlwalzen oder in Abhängigkeit von übergeordneten Parametern (Mühlenleistung, Produktqualität) verschiedene Grundeinstellungen der Produktspeisung steuert.
  • Die neue Erfindung erst hat die Erkenntnis gebracht, dass die Erzeugung eines analogen und eines davon unabhängig einstellbaren Digitalsignal die grösst mögliche Wahlfreiheit für die Art der Beeinflussung der Vermahlung gestattet und damit erstmals für jeden Anwendungsfall über die dabei involvierten Parameter optimale Mahlbedingungen ermöglicht werden. Insbesondere kann nun mit einfachen, kostengünstigen Mitteln jede Funktion auf der tiefstmöglichen Ebene autonom gewährleistet werden.
  • Einerseits betrifft dies
    • die Regelung der Produktmenge
    • die Ein- und Ausrückung,
    anderseits können mit wenig Aufwand durch Handsteuerung oder durch Rechner- und Speichermittel verschiedene Grundeinstellungen für die Produktspeisung gewählt werden, auf welche dann die Regelung der Produktspeisung erfolgt.
  • Ganz besonders bevorzugt werden dabei zwei Digitalsignale erzeugt, wobei ein erstes Digitalsignal von dem mechanischen Sensor in Funktion des Produktzulaufs die Ein- und Ausrückung der Mahlwalzen steuert, und ein zweites von einer unabhängigen Steuereinheit erzeugtes Digitalsignal Grundeinstellungen der Produktspeisung bestimmt.
  • Es kann auf diese Weise je nach Art des Produktes eine bestimmte Umdrehungszahl für die Speisewalze vorgewählt, oder diese im Falle von Produktwechseln jederzeit verstellt werden. Oder es können für das Segment bzw. den Dosierspalt Grundeinstellung gewählt bzw. bei Produktwechseln verstellt werden. Die Produktspeiseregelung erfolgt in jedem Fall autonom bzw. automatisch über den von dem mechanischen Sensor erzeugten, analogen Signal.
  • Ganz besonders vorteilhaft ist dieser neue Lösungsweg für Anlagen mit hohem Automatisierungsgrad. Dabei kann vorgesehen werden, dass die Steuereinheit Speicher- und Rechnermittel enthält und koordiniert mit einem Steuersignal für die Mahlspalteinstellung nach zuvor festlegbarem Programm einsetzbar ist.
  • Es können auf diese Weise die beiden Grundmöglichkeiten nicht nur automatisiert, sondern jede auf ihre Weise optimiert werden.
    • Bei der Regelung der Produktmenge durch Regelung des Segmentes etwa gemäss der EP-B-38 054 mit einer pneumatischen Regelung Dosierspaltes kann dazu je nach Mahlbedingungen eine optimale Speisewalzendrehzahl eingestellt werden.
    • Bei Regelung der Produktmenge durch Regelung der Speisewalzendrehzahl gemäss der DE-U-86 14 505 können für den Dosierspalt durch ein Digitalsignal einer Steuereinheit auf einen optimalen Wert eingestellt werden.
  • Es kann so nicht nur die beste Produktregelung ermittelt werden, wobei die günstigsten Verhältnisse für den Produktauswurf der Speisewalzen in jedem Fall einstellbar sind, sondern damit auch ein Stabilisierungseffekt für die Gesamtvermahlung erzielt werden, denn je gleichmässiger die Produktspeisung für jeden Walzenstuhl, umso stabiler die Vermahlung insgesamt.
  • In der Folge wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten erläutert.
    • Kurze Beschreibung der Erfindung
    • Fig. 1
    zeigt schematisch die Grundelemete der Vermahlungeines Müllereiwalzenstuhles;
    Fig. 2
    zeigt ein Beispiel mit Analogsignalwandler sowie Digitalkontaktschalter;
    Fig. 3
    zeigt eine besondere Ausführungsform der Fig. 1 mit elektropneumatischem Ventil für die Ein- und Ausrückung der Mahlwalze;
    Fig. 4
    zeigt schematisch die Erzeugung einer mechanisch-elektrischen Wandlereinheit mit einem Drehpotentiometer;
    Fig. 5
    zeigt schematisch ein Getriebe für den Betrieb der Speisewalze;
    Fig. 6
    zeigt ein Beispiel einer Speiseregelung durch pneumatische Regelung eines Segmetschiebers und der Steuerung verschiedener Drehzahlstufen der Speisewalzen
    Fig. 7
    zeigt einen Schnitt durch einen 8-Walzenstuhl.
    Wege zur Ausführung der Erfindung
  • In der Folge wird nun auf die Fig. 1 Bezug genommen, die von einem Müllereiwalzenstuhl 1 zeigt, welcher normalerweise doppelt gebaut wird, wovon aber nur eine Hälfte dargestellt ist. Der Produktzulauf erfolgt über einen Speisezylinder 2 in einem Produktspeiseraum 3, welcher im unteren Teil eine Verteilwalze 4 sowie eine Speisewalze 5 aufweist, welche über ein Getriebe 6 sowie Antriebmitteln 7 in gleichsinnige Umlaufbewegung bringbar sind.
  • In dem Speisezylinder 2 befindet sich ein mechanischer Sensor 8, der direkt mit einem mechanischen Signalgeber 9 gelenkig verbunden ist. Der Sensor 8 wird durch ein Spannfeld 10 ohne Produktzulauf in seiner höchsten Stellung gehalten. Das zulaufende Produkt drückt den Sensor 8 nach unten, wobei der Signalgeber 9 eine analoge Bewegung durchführt resp. ein an sich bekanntes analoges Signal an eine Wandlereinheit 11 überträgt. Ein Speisespalt 12 wird durch ein Segment 13 gebildet, wobei schematisch dazu eine Segmentverstelleinrichtung 14 dargestellt ist. In der Figur 1 sind die zwei Grundmöglichkeiten eingezeichnet, indem ausgehend von dem Signal des Sensors 8 und einer Umformeinrichtung (S/R) 15 über strichlierte Verbindungen 16, resp. 16' entweder Einfluss auf die Drehzahl der Speisewalze 5 oder auf die Stellung des Speisesegmentes 13 genommen wird.
  • Das in der Speisewalze 6 ausgetragene Gut wird entsprechend dem Pfeil 17 einem Mahlwalzenpaar 18 zugeführt. Das Mahlwalzenpaar besteht aus einer Festwalze 19 und einer Loswalze 20. Der Loswalze 20 ist eine Ein- und Ausrückvorrichtung 21 zugeordnete, welche in Abhängigkeit eines Steuersignals von dem Sensor 8 über eine Steuerleitung 22 gesteuert wird Der Loswalze 20 ist ferner eine Mehlspalteinstelleinrichtung 23 zugeordnet, welche gegebenenfalls von Hand oder über motorische Mittel 24 sowie einer elektronischen Speicher-Rechnereinheit 25 verstellbar ist, dies in Abhängigkeit, sei es als Funktion der spezifischen Mahlarbeit, oder der Mahlgutqualität, oder dem Gutdurchsatz durch den Walzenstuhl 1.
  • In der Figur 2 ist eine bevorzugte Ausgestaltung der Fig. 1 mit weiteren Einzelheiten zu den Steuer- und Regelungselementen, wobei zwei Signalgeber dargestellt sind, ein Signalgeber 9 für das Analogsignal, welches durch die Bewegung resp. die Stellung einer Kurvenscheibe 30 erzeugt und über einen Analogsignalwandler 31 als elektrisches analoges Spannungssignal über eine Steuerleitung 32 an eine Auswertelektronik 33 übergeben wird.
  • Mit einem zweiten Signalgeber 34 für ein Digitalsignal wird über ein Kontaktschalter 35 und einer Steuerleitung 36 ebenfalls der Auswertelektronik 33 übergeben, von welcher ein Digitalsignal über eine Steuerleitung 37 an die Ein- und Ausrückvorrichtung 21 gegeben wird. Das Analogsignal wird in einem Frequenzumrichter 38 direkt für einen Antriebsmotor 39 umgewandelt, über welchen die Drehzahl der Speisewalze 5 geregelt wird.
  • Die Figur 3 zeigt eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit, in einem etwas vereinfachten Aufbau, dabei kann das Analogsignal vom Analogsignalwandler 31 über das Digitalsignal für besondere Betriebsstellungen übersteuert werden. Das Digitalsignal steuert direkt ein elektropneumatisches Ventil 40, welches zwei pneumatische Zylinder 41 und 42 für die Ein- und Ausrückung der Mahlwalzen steuert. Mit einem Handschalter 43 können vor Ort verschiedene Grundstellungen (Hand-Service-Automatik usw) für jeweils gewünschte Betriebszustände durch Versorgung mit Druckluft gewählt werden.
  • In der Figur 4 ist schematisch noch stärker vereinfacht die Verarbeitung des Analogsignals, hier durch ein Drehpotentiometer gewandelt dargestellt, und zeigt die Umwandlung eines mechanischen in ein elektrisches Analogsignal. Die Spannfeder 10 kann in verschiedene Positionen so gebracht und je nach spezifischer Produktqualität und Zulaufbedingungen über eine Spannschraube 51 unter verschiedene Zugspannungen eingebracht werden.
  • In der Figur 5 ist das sehr einfache Untersetzgetriebe mit je einem Zahnradsatz auf der Speisewalze 5 und auf der Verteilwalze 4 und nur einem Satz Uebertriebsrollen 60 bzw. 61. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der für den Uebertrieb von der Speisewalze zu der Verteilwalze erforderliche Uebertrieb gleichzeitig Untersetzungsgetriebe ist von einem Antriebsmotor zu der Speisewalze.
  • In der Figur 6 ist eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung für eine völlige Selbstregelung der Produktspeisung über ein Analogsignal sowie der Möglichkeit der motorischen Voreinstellung einer Speisewalzendrehzahlstufe, sei es durch Handeingabe 70 über eine Steuerung 71. Dabei können über ein Stufenschaltgetriebe, ein Schalthebel 73 und automatische Verstellmittel 74 in eine der Drehzahlstufen 1, 2, 3, 4 oder 5 gebracht werden. Es ist aber auch möglich, über Rechner- und Speichermittel 75 und einem zuvor festgelegten Programm im Sinne eines Mehrfachdigitalsignals das Getriebe 72 in die gewünschte Stufe zu bringen.
  • In der Figur 6 wird das Digitalsignal nach äusseren Parametern über die Steuerung eingebracht. Gleichzeitig wird über einen Analogsignalwandler von dem mechanischen Signalgeber 9 ein Analogsignal an die Steuerung gegeben. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass ein entsprechendes Positionssignal für Ueberwachungsaufgaben in dem Rechner verwertet und verschiedene Steuerungen koordiniert werden können.
  • Die eigentliche Speisereglung erfolgt über die in der EP-PS 38 054 bekannten Art, der pneumatischen Regelung des Dosiersegmentes resp. des Dosierspaltes 12. Die Ein- und Ausrückung wird durch ein von dem pneumatischen Analogsignal abgebildeten Digitalsignal gesteuert, welches über ein Schwellwertsteuerventil 76 gebildet wird.
  • In der Figur 7 sind die beiden Hälften eines Müllerei-8-Walzenstuhles dargestellt. Jeder Sensor der hier als senkrecht stehendes Lochblech ausgebildet ist, ist je einer senkrechten Hälfte, also zwei übereinander liegenden Walzenpaaren 19/20, 19'/20' zugeordnet.

Claims (17)

  1. Produktspeiseautomatik für einen Müllerei- 4- oder 8-Walzenstuhl (1) mit einem mechanischen Sensor (8), einer Produktspeise-Einrichtung mit einstellbaren Antriebsmitteln für die Speisewalzen (5) sowie Mitteln zur Mahlwalzenein- und Ausrückung (21),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie einen ersten mechanischen Signalgeber (34) für ein Digitalsignal sowie einen zweiten mechanischen Signalgeber (9) für ein Analogsignal aufweist.
  2. Produktspeiseautomatik nach Patentanspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass über das Analogsignal die Drehzahl der Speisewalze (5) regelbar, und über das Digitalsignal die Ein- und Ausrückung (21) steuerbar ist.
  3. Produktspeiseautomatik nach Patentanspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Antriebsmotor (7, 39) für die Speisewalze (5) durch das Analogsignal über eine elektronische Wandlereinheit (38) stufenlos regelbar ist.
  4. Produktspeiseautomatik nach Patentanspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Analogsignal der Regelung eines Produktspeiseschiebers (13) und das Digitalsignal der Ein- und Ausrückung (21) zugeordnet ist.
  5. Produktspeiseautomatik nach Patentanspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der an sich bekannte mechanisch bewegbare Sensor (8) als eine unter Federsapnnung (10) in Richtung des zu bewegenden Produktstromes sich erstreckendes Lochblech und der Signalgeber als ein von dem Sensor bewegtes Kontaktelement (9, 34) ausgebildet ist.
  6. Produktspeiseautomatik nach Patentanspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Sonde je ein Kontaktelement (9 resp. 34) als Signalgeber für das Analogsignal resp. für das Digitalsignal, bevorzugt je an einer äusseren Endseite des Walzenstuhles zugeordnet ist.
  7. Produktspeiseautomatik nach Patentanspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass dem Signalgeber für das Analogsignal ein Näherungsschalter (31) für die Umwandlung des mechanischen Signales in ein analoges elektrisches Signal zugeordnet ist.
  8. Produktspeiseautomatik nach Patentanspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass dem Signalgeber für das Digitalsignal ein Kontaktschalter (35) eines elektrischen Ventils für die Ein- und Ausrückung (21) zugeordnet ist.
  9. Produktspeiseautomatik nach Patentanspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass dem Signalgeber für das Analogsignal eine Spannungswandlereinheit (z.Bsp. ein Potentiometer) (31) und eine Stromwandlereinheit (38) unmittelbar zugeordnet, bzw. in dem Walzenstuhl (1) integriert wird.
  10. Produktspeiseautomatik nach Patentanspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in Abstand zu dem Walzenstuhl (1) eine Frequenzwandlereinheit (33) für die Regelung von wenigstens zwei oder einer Vielzahl von Speisewalzen (5) zugeordnet ist.
  11. Produktspeiseautomatik nach einem der Patentansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Antriebsmotor (7) direkt an ein Drehrichtungssinn-Umkehrgetriebe (6) angeflanscht ist, für die Speisewalze (5) sowie eine parallel angeordnete Verteilwalze (4).
  12. Produktspeiseautomatik nach Patentanspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Drehrichtungssinn-Umkehrgetriebe ein Uebersetzungsverhältnis von 1 : 10 aufweist.
  13. Produktspeiseautomatik nach Patentanspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Umkehrgetriebe (6) aus drei Zahnradpaaren besteht.
  14. Produktspeiseautomatik nach den Patentansprüchen 1 und 4, wobei das Analogsignal für die Regelung eines Produktspeiseschiebers zugeordnet ist und über das Digitalsignal die Ein- und Ausrückung steuerbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Speisewalze (5) ein Antriebsmotor (7) und eine Einstelleinrichtung (73, 74) sowie eine Steuereinheit (71, 75) für die Wahl verschiedener Drehzahlstufen der Speisewalzen (5) zugeordnet ist.
  15. Produktspeiseautomatik nach einem der Patentansprüche 1 - 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein elektrisches Signal durch zwei in Serie geschaltete digitale Schaltelemente geleitet, und erst danach als analoges Signal verwendet wird.
  16. Verfahren zur Steuerung der Vermahlung eines Müllerei- 4- oder 8-Walzenstuhles, welcher Einstelleinrichtungen sowie Ein- und Ausrückvorrichtungen für die Mahlwalzen und eine über einen Produktzulaufsensor geregelte Produktspeisung an die Mahlwalzen aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass über einen mechanischen Sensor ein analoges Signal erzeugt wird, über welches in Abhängigkeit von der dem Walzentuhl zugeführten Produktmenge die Produktspeisung geregelt, und ferner wenigstens ein unabhängiges einstellbares Digitalsignal erzeugt wird, welches entweder die Ein- und Ausrückung der Mahlwalzen oder die Abhängigkeit von übergeordneten Parametern (Mühlenleistung, Produktqualität) verschiedene Grundeinstellungen der Produktspeisung steuert.
  17. Verfahren nach Patentanspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwei oder mehrere Digitalsignale erzeugt werden, wobei ein erstes Digitalsignal von dem mechanischen Sensor in Funktion des Produktzulaufes die Ein- und Ausrückung der Mahlwalzen steuert, und ein zweites oder mehrere von einer unabhängigen Steuereinheit erzeugten Digitalsignale Grundeinstellungen der Produktspeisung steuert.
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