EP0991473A1 - Speisesensorik - Google Patents

Speisesensorik

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EP0991473A1
EP0991473A1 EP98907803A EP98907803A EP0991473A1 EP 0991473 A1 EP0991473 A1 EP 0991473A1 EP 98907803 A EP98907803 A EP 98907803A EP 98907803 A EP98907803 A EP 98907803A EP 0991473 A1 EP0991473 A1 EP 0991473A1
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EP
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sensor
mill
grinding
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René Hostettler
Thomas Graber
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Buehler AG
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Buehler AG
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    • 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 a product feed control of a roller mill, in particular a milling roller mill with an electrical sensor, a product feed device with adjustable drive means for the feed, and a method for controlling such a roller mill.
  • the invention is therefore based on the object of eliminating the disadvantages described and of enabling a structurally simple product entry in the inlet, and which can be easily integrated into an automatic food regulation.
  • Another object of the invention is to develop a method for regulating a roller mill, in particular the product feed.
  • the product feed control according to the invention is characterized in that the measurement signal is generated by means of only one sensor arranged at the inlet.
  • a strain gauge is preferably used.
  • a control signal is generated which controls the engagement and disengagement of the grinding rollers or basic settings of the product feed.
  • the sensor learns due to the product flow proportional to the product quantity above, a static and, depending on the nature and flow properties (especially flow rate) of the product a dynamic force component.
  • the main advantage of the solution according to the invention consists both in a technically simple product registration and in an unproblematic adaptation into existing food controls, e.g. B. according to EP-B-515596. Furthermore, there are no mechanically moved and contaminable parts.
  • the switch-on switch-off point can be detected with just one sensor and the feed control can be carried out with the same signal received.
  • Fig. 1 schematically the basic elements of grinding by means of a roller mill
  • Fig. 2 the arrangement of the sensor at the inlet (product inlet)
  • a roller mill 1 as is usually used in milling (e.g. according to EP-B-334919 or DE-C-2730166), contains, among other things, a feed cylinder 2 with a product feed space 3, which has a distribution roller 4 in the lower part such as has a feed roller 5, which can be brought into the same direction by a gear 6 and drive means 7.
  • a sensor 8 is arranged on the feed cylinder 2, which is connected directly to a signal converter 9 or can also be assembled as a unit.
  • a weight force F is transmitted as a signal to the signal converter 9 by means of the sensor 8.
  • the weight force F itself acts on the rod 10 of the sensor 8.
  • the sensor 8 measures this force and passes this information on to the signal converter 9, whereby strain gauges (strain gauges) can also be used on the rod 10.
  • the signal converter 9 is connected directly or via a signal converter 14 to the feed device.
  • the sensor 8, 10 can be arranged anywhere in the feed cylinder 2 or product feed area 3 in front of the distribution and feed roller 4, 5. In individual cases it is conceivable to arrange a second sensor 8, e.g. with very high demands on the food control and / or complicated product flow conditions.
  • the rod 10 of the sensor 8 is dust-proof and articulated in a wall of the product dining area 3.
  • a feed gap 11 is formed by a segment 12, a segment adjustment device 13 being shown schematically.
  • Two basic settings are possible, by starting from the signal of the sensor 8 and a signal converter 14 via dashed connections 15 or 15 ', either influencing the speed of the feed roller 5 or the position of the feed segment 12.
  • the material discharged in the feed roller 5 is fed (arrow 16) to a pair of grinding rollers consisting of a fixed roller 18 and a loose roller 17.
  • the loose roller 17 is assigned an engagement and disengagement device 19 which is controlled as a function of a control signal from the sensor 8 via a control line 20.
  • the loose roller 17 is also assigned a grinding gap adjustment device 21 which can be adjusted by means of a handwheel 22 or by means of a motor 23 and an electronic storage computer unit 24. This depends on or as a function of specific grinding work, the quality of the regrind or the throughput of material through the roller mill 1.
  • the actual food control takes place e.g. B. on the known from EP-B-38054 type of pneumatic or electrical adjustment of the feed segment 12 or the feed gap 11 or a speed control.
  • the engagement and disengagement is controlled pneumatically or electrically.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
  • Adjustment And Processing Of Grains (AREA)
  • Measurement Of Force In General (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Speisesensorik für einen Walzenstuhl (1), insbesondere einen 4- oder 8-Walzenstuhl, wie er in der Müllerei zur Vermahlung von Getreide üblich ist. Die Aufgabe besteht u.a. darin, eine konstruktiv einfache Produkterfassung im Einlauf zur Speiseregelung zu ermöglichen. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass im Speisezylinder (2) des Walzenstuhles (1) ein Sensor (8) angeordnet ist, der eine Gewichtskraft (F) des zufliessenden Produktes erfasst, so dass über einen Signalwandler (9) ein Steuersignal an die Speiseeinrichtung ergehen kann.

Description

Speisesensorik
Produktspeiseregelung eines Walzenstuhles und Verfahren zur Regelung eines Walzenstuhles.
Die Erfindung betrifft eine Produktspeiseregelung eines Walzenstuhles, insbesondere eines Müllereiwalzenstuhles mit einem elektrischen Sensor, einer Produktspeiseein- richtung mit einstellbaren Antriebsmitteln für die Speisung sowie ein Verfahren zur Regelung eines solchen Walzenstuhles.
Zur Regelung der Produktzufuhr in einem Müllereiwalzenstuhl müssen die vorgegebenen Rahmenbedingungen eingehalten werden. D. h. - eine gleichmässige Produktverteilung auf die ganze Länge der Mahlwalzen
- innerhalb zulässiger Toleranzen muss die jeweils dem Walzenstuhl zufliessende Produktmenge verarbeitet werden und Zuführschwankungen müssen möglichst ausgeglichen werden
- bei Unterbrechung der Produktzufuhr muss bei minimaler Verzögerung die Produktspeisung auf die Mahlwalzen gestoppt und gleichzeitig müssen die
Mahlwalzen ausgerückt werden.
Seit Jahrzehnten haben sich hierbei Grundelemente wie Verteilwalze und Speisewalzen sowie auch mechanische Sonden als Sensor für die Feinregelung des Zulaufs an die Mahlwalzen bewährt. Bekannt ist auch die Verwendung von kapazitiven Sensoren an einer solchen Sonde im Zulauf gemäss WO 93/06928, analog auch Infrarotsensoren. Minimal sind zwei Sensoren erforderlich, meist werden aber mehr als 6 Messpunkte vorgesehen. Die momentane Einstellung der den Mahlwalzen zulaufenden Produktmenge kann grundsätzlich durch Regelung der Drehzahl der Speisewalzen oder durch Regelung des Dosierspaltes zwischen einem Dosierschieber und der Speisewalze, die auch als Segmentverstellung bezeichnet bzw. realisiert wird. Praktisch verwendet werden sowohl Drehzahlregelung als auch Segmentverstellung. Eine solche Drehzahlregelung ist z. B. im DE-U-8614505 beschrieben. In der EP-B- 38054 ist eine Segmentverstellung beschrieben.
Hat das zu dosierende Produkt eine mehlige oder griessige Beschaffenheit, wird in der Praxis die Segmentverstellung bevorzugt. Hingegen hat sich bei flockigen Produkten, z. B. Schrot, die Drehzahlregelung oft als überlegen erwiesen. Da nun grundsätzlich für jeden Walzenstuhl im voraus festzulegen ist, welches Konzept der Speiseregelung einzubauen ist und ein späterer Umbau meist nicht erfolgt, kann es vor- kommen, dass einzelne Mahlpassagen nicht über eine optimale Speiseregelung verfügen. Wie weitergehend in der EP-B-515596 ausführlich beschrieben ist, stellt die Vermahlung das Herzstück jeder Mühle dar und die Regelung der Produktspeisung hat hierbei einen besonderen Stellenwert. Es wurde deshalb vorgeschlagen, eine Speiseregelung mit einem ersten mechanischen Signalgeber für ein Digitalsignal und einem zweiten mechanischen Signalgeber für ein Analogsignal zu versehen und damit auch vertretbare Stabilisierungseffekte zu erzielen. Eine solche Mechanik ist nur bedingt kostengünstig, vergleichsweise aufwendig und sie nimmt immer Reibungskräfte auf, die sich jedoch ändern und daher das Messergebnis beeinflussen. Weiterhin neigt eine solche Mechanik infolge Brückenbildung zu Produktstau und Ver- schmutzung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile zu beheben und eine konstruktiv einfache Produkterfassung im Einlauf zu ermöglichen, und die ohne weiteres in eine automatische Speiseregulierung integrierbar ist. Eine weite- re Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Regelung eines Walzenstuhles, insbesondere der Produktspeisung zu entwickeln.
Die erfindungsgemässe Produktspeiseregelung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Messsignal mittels lediglich eines, beim Einlauf angeordneten Sensors erzeugt wird. Vorzugsweise wird ein Dehnmessstreifen verwendet. Mittels des erfindungsgemässen Verfahrens wird ein Steuersignal erzeugt, welches das Ein- und Ausrücken der Mahlwalzen oder Grundeinstellungen der Produktspeisung steuert. Der Sensor erfährt durch den Produktfluss proportional zur oberhalb befindlichen Produktmenge eine statische und, abhängig von Beschaffenheit und Fliesseigenschaften (insbesondere Fliessgeschwindigkeit) des Produktes eine dynamische Kraftkomponente.
Sich ändernde Reibungsverhältnisse im Kontakt mit dem Produkt bleiben weitgehend ohne Einfluss auf das Messsignal. Verschmutzungen mit entsprechenden Einflüssen auf das Steuersignal sind nahezu ausgeschlossen.
Der Hauptvorteil der erfindungsgemässen Lösung besteht sowohl in einer technisch einfachen Produkterfassung als auch in einer unproblematischen Adaption in bestehende Speiseregelungen, z. B. gemäss der EP-B-515596. Des weiteren sind keine mechanisch bewegten und verschmutzbaren Teile vorhanden.
Mit lediglich einem Sensor kann der EinschaltVAusschaltpunkt erfasst werden und mit dem gleichen, erhaltenen Signal kann die Speiseregelung erfolgen.
Durch die Verstärkungsmöglichkeit in der, an sich bekannten Elektronikbaugruppe ist nur eine geringe Kraftkomponente des Produktstromes erforderlich und durch den Einbau eines kleinen Sensors ist nur eine geringe Reibung zu verzeichnen.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel an Hand einer Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen die
Fig. 1 : schematisch die Grundelemente der Vermahlung mittels Walzenstuhl und
Fig. 2: die Anordnung des Sensors beim Einlauf (Produktzulauf)
Ein Walzenstuhl 1 , wie er üblicherweise in der Müllerei verwendet wird (z. B. gemäss der EP-B-334919 oder DE-C-2730166), enthält unter anderem einen Speisezylinder 2 mit einem Produktspeiseraum 3, welcher im unteren Teil eine Verteilwalze 4 sowie eine Speisewalze 5 aufweist, welche über ein Getriebe 6 sowie Antriebsmittel 7 in gleichsinnige Umlaufbewegung bringbar sind.
Am Speisezylinder 2 ist ein Sensor 8 angeordnet, der direkt mit einem Signalwandler 9 verbunden ist oder auch als Einheit zusammengebaut sein kann. Mittels des Sensors 8 wird eine Gewichtskraft F als Signal an den Signalwandler 9 übertragen. Die Gewichtskraft F selbst wirkt auf den Stab 10 des Sensors 8. Der Sensor 8 misst diese Kraft und gibt diese Information an den Signalwandler 9 weiter, wobei auch Dehnmessstreifen (DMS) auf den bzw. als Stab 10 zum Einsatz kommen können. Der Signalwandler 9 ist direkt oder über einen Signalwandler 14 mit der Speiseeinrichtung verbunden. Der Sensor 8, 10 kann im Prinzip an beliebiger Stelle im Speisezylinder 2 oder Produktspeiseraum 3 vor Verteil- und Speisewalze 4, 5 angeordnet sein. In Einzelfällen ist denkbar, noch einen zweiten Sensor 8 anzuordnen, z.B. bei sehr hohen Anforderungen an die Speiseregelung und/oder komplizierten Produktflussbedingungen.
Der Stab 10 des Sensors 8 ist in einer Wandung des Produktspeiseraumes 3 staubdicht und gelenkig gelagert.
Ein Speisespalt 1 1 wird durch ein Segment 12 gebildet, wobei schematisch eine Segmentverstelleinrichtung 13 dargestellt ist. Es sind zwei Grundeinstellungen möglich, indem ausgehend vom Signal des Sensors 8 und einem Signalwandler 14 über strichlierte Verbindungen 15, bzw. 15' entweder Einfluss auf die Drehzahl der Speisewalze 5 oder auf die Stellung des Speisesegmentes 12 genommen wird.
Das in der Speisewalze 5 ausgetragene Gut wird entsprechend (Pfeil 16) einem Mahlwalzenpaar, bestehend aus einer Festwalze 18 und einer Loswalze 17 zugeführt. Der Loswalze 17 ist eine Ein- und Ausrückvorrichtung 19 zugeordnet, welche in Abhängigkeit eines Steuersignals vom Sensor 8 über eine Steuerleitung 20 gesteuert wird. Der Loswalze 17 ist ferner eine Mahlspaltverstelleinrichtung 21 zugeordnet, welche per Handrad 22 oder über motorische Mittel 23 sowie eine elektronische Speicher-Rechnereinheit 24 verstellbar ist. Dies in Abhängigkeit von bzw. als Funktion der spezifischen Mahlarbeit, der Mahlgutqualität oder dem Gutdurchsatz durch den Walzenstuhl 1.
Die eigentliche Speiseregelung erfolgt z. B. über die, aus der EP-B-38054 bekannten Art der pneumatischen oder elektrischen Verstellung des Speisesegmentes 12 bzw. des Speisespaltes 11 oder einer Drehzahlregelung. Die Ein- und Ausrückung wird pneumatisch oder elektrisch gesteuert.
Verzeichnis der Kurzzeichen
Walzenstuhl
Speisezylinder
Produktspeiseraum
Verteilwalze
Speisewalze
Getriebe
Antriebsmittel
Sensor
Signalwandler
Stab
Speisespalt
Segment
Segmentverstelleinrichtung
Signalwandler
Verbindung
Pfeil
Loswalze
Festwalze
Ein- und Ausrückvorrichtung
Steuerleitung
Mahlspaltverstelleinrichtung
Handrad motorische Mittel
Speicher-Rechnereinheit
Wand

Claims

Patentanspruch
1. Speisesensorik für einen Walzenstuhl (1 ), insbesondere einen Müllerei- 4- oder 8- Walzenstuhl zur Vermahlung von Getreide mit einer Produkt-Speiseeinrichtung mit einstellbaren Antriebsmitteln für die Speisewalzen (4, 5) sowie Mitteln für die Ein- und Ausrückung (19) und Spaltverstellung von Walzen (17, 18), und weiterhin mit Mitteln zur Produkterfassung beim Einlauf versehen, dadurch gekennzeichnet, dass beim Produkteinlauf (Speisezylinder (2)) nur ein Sen- sor (8) zur Erfassung der Gewichtskraft (F) des zufliessenden Produktes angeordnet ist.
2. Speisesensorik nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (8) mit einem Stab (10) versehen ist, welcher in den Speisezylinder (2) hineinragt.
3. Speisesensorik nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (8) mit einem Signalwandler (9) verbunden ist oder mit diesem eine Baugruppe bildet.
4. Verfahren zur Steuerung der Vermahlung eines 4- oder 8-Walzenstuhles (1 ), insbesondere eines Müllerei-Walzenstuhles zur Vermahlung von Getreide mit Mitteln zum Ein- und Ausrücken der Mahlwalzen sowie Mitteln zur Spaltverstellung, Speisewalzen (4, 5) sowie Mitteln zur Produkterfassung beim Produkteinlauf, wobei über einen Sensor ein Signal erzeugt wird, welches in Abhängigkeit von der, dem Walzen- stuhl (1 ) zugeführten Produktmenge die Produktspeisung regelt und ferner wenigstens ein unabhängig einstellbares Signal erzeugt wird, welches die Ein- und Ausrük- kung der Mahlwalzen oder verschiedene Grundeinstellungen der Produktspeisung steuert, dadurch gekennzeichnet, dass mit nur einem Sensor (8) der Ein- und Ausschaltpunkt der Produktspeisung erfasst wird und mit dem gleichen Signal die Regelung Speisung durchgeführt wird, wobei auf den Sensor (8) durch das Produkt proportional eine statische und eine dynamische Kraftkomponente einwirkt.
EP98907803A 1997-06-23 1998-03-25 Speisesensorik Expired - Lifetime EP0991473B1 (de)

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