EP3003563A1 - Walzenpaarung, messeinrichtung, produktverarbeitungsanlage und verfahren - Google Patents

Walzenpaarung, messeinrichtung, produktverarbeitungsanlage und verfahren

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Publication number
EP3003563A1
EP3003563A1 EP14728174.5A EP14728174A EP3003563A1 EP 3003563 A1 EP3003563 A1 EP 3003563A1 EP 14728174 A EP14728174 A EP 14728174A EP 3003563 A1 EP3003563 A1 EP 3003563A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
sensor
rollers
grinding
measuring device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP14728174.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Busenhart
Jason BURWELL
Mukul Agarwal
Emanuel REITER
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Buehler AG filed Critical Buehler AG
Priority to EP14728174.5A priority Critical patent/EP3003563A1/de
Publication of EP3003563A1 publication Critical patent/EP3003563A1/de
Pending 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
    • B02C25/00—Control arrangements specially adapted for crushing or disintegrating
    • 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
    • B02C4/02—Crushing or disintegrating by roller mills with two or more rollers
    • 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
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2210/00—Codes relating to different types of disintegrating devices
    • B02C2210/01—Indication of wear on beaters, knives, rollers, anvils, linings and the like

Definitions

  • the present invention relates to roller pairings, in particular grinding roller pairings, measuring devices for particular releasable insertion into a receiving opening of a roller body of a roller of a pair of rollers, in particular a grinding roller of a Mahlwalzencruung, product processing equipment containing at least one pair of rollers, in particular grinding equipment
  • Milling rollers such as those used in grain milling, require constant monitoring. It may happen, for example, that occasionally a so-called dry run occurs in which neighboring grinding rollers touch each other and the drive power of the engine is uncontrollably converted into heat. If this condition lasts too long, the temperature of the grinding roller may rise to a critical range and possibly cause a fire.
  • the DE 198 19 614 AI discloses temperature sensors which are arranged at a distance from the grinding rollers.
  • pressure sensors are known with the help of which the contact pressure between two adjacent grinding rollers can be measured.
  • AI vibration sensors for grinding rollers known. All of these sensors are also located outside the grinding rollers.
  • a pair of rollers in particular a
  • a grinding plant for grinding regrind in particular a grinding plant for grinding regrind, be provided with which a state of at least one roller or both rollers of a pair of rollers, in particular at least one grinding roller or both grinding rollers of a
  • Mahlwalzencruung can be determined with greater accuracy and are also less susceptible to contamination. In this way, at least in some embodiments, the reliability should be increased, and it should be possible to draw conclusions about the performance of a processing process, in particular a milling process.
  • This object is achieved on the one hand by a pair of rollers for the processing of a product containing two rollers, wherein at least one of the rollers, in particular both rollers, contains or contain at least one sensor.
  • it can be a pair of grinding rollers containing two grinding rollers, wherein at least one of the grinding rollers, in particular both grinding rollers, contains or contain at least one sensor.
  • bulk material is understood to mean a powdery, granular or pellet-shaped product which is used in the bulk goods processing industry, ie. H. in the processing of
  • Cereals grain milling products and end grain products of milling (in particular grinding of common wheat, durum, rye, corn and / or barley) or special milling (in particular peeling and / or grinding of soya, buckwheat, barley, spelled, millet / sorghum, pseudocereals and / or legumes ), the production of food for pets and pets, fish and
  • Cocoa beans, nuts and coffee beans the production of
  • mass means a food mass, such as a chocolate mass or a mass of sugar, or a printing ink, a coating
  • Food masses such as chocolate masses or
  • Grinding rolls in the sense of the present invention are designed to grind granular ground stock, which is usually guided between a pair of grinding rolls of two grinding rolls. Grinding rollers, in particular the grinding rollers of
  • the grinding roller pairings according to the invention usually have a substantially inelastic surface (in particular on their peripheral surface), which for this purpose may, for example, contain metal or consist of it, such as steel, in particular stainless steel. Between the grinding rollers of
  • Mahlwalzencruung is usually a relatively solid and often hydraulically controlled grinding gap.
  • the ground material is guided substantially vertically downwards through such a grinding gap.
  • the millbase is fed to the grinding rollers of a grinding roller pairing in many grinding systems by means of its gravitational force, wherein this feed can optionally be supported pneumatically.
  • the regrind is
  • a grinding roller in particular a grinding roller of a grinding roller pair according to the invention
  • a grinding device containing at least one such grinding roller differ, for example, from many rollers which are usually used for transporting paper.
  • Grinding roller pairing in particular at least one grinding roller, in particular both grinding rollers of the grinding roller pairing, can or can be formed, for example, as a smooth roller or as a corrugating roller or as a roller main body with screwed-on plates. Smooth rollers can be cylindrical or cambered.
  • Corrugating rolls may have various corrugation geometries, such as e.g.
  • At least one roller in particular both rollers of
  • Mahlwalzencruung in particular at least one grinding roller, in particular both grinding rollers of the Mahlwalzencruung, may or may have a length in the range 500 mm to 2000 mm and a
  • the peripheral surface of the roller in particular the grinding roller, is preferably permanently connected to the roller body and
  • the at least one sensor is designed to record measured values which characterize a state of at least one of the rolls, in particular of both rolls of the roll pairing. In particular, this may be a state of
  • a temperature for example, a temperature, a pressure, a force
  • At least one roller of the roller pairing in particular at least one grinding roller of the grinding roller pairing, itself contains the at least one sensor. If the roller rotates during operation, the sensor also rotates. In particular, the at least one sensor is arranged within a peripheral surface of the roller. Therefore, the at least one sensor is not in the product space through which the product, in particular the material to be ground, flows.
  • a product processing plant with at least one such roll, in particular a grinding plant with at least one such grinding roll, is thus significantly less susceptible to
  • the measurement can be done directly in the roller, which makes the measurement much more precise.
  • the sensor can be designed, for example, as a MEMS sensor (MEMS: Micro-Electro-Mechanical System).
  • MEMS Micro-Electro-Mechanical System
  • the senor is in data communication with at least one data sensor, wherein the data transmitter is designed for non-contact transmission of the measured values of the at least one sensor to a data receiver.
  • the measured values can be transmitted contactlessly with the aid of the at least one data transmitter to a data receiver which is not part of the roller.
  • it may be a dormant data receiver, compared to the
  • At least one sensor is moved during rotation of the roller. Through the contactless transmission can be consuming
  • the data transmitter is on or in the same roller as the sensor in data communication therewith
  • At least one roller in particular both rollers, contains a plurality of sensors as described above,
  • Sensors can be located at different positions along a
  • the sensors are arranged uniformly in the circumferential direction, whereby a rotational equilibrium arises.
  • At least one sensor can be embodied as a temperature sensor, wherein preferably a plurality of temperature sensors are provided, which are arranged along an axis of rotation of the roller in order to be able to determine a temperature profile along this direction;
  • Force sensor for determining the force component (s) in one or more directions
  • - Deformation sensor for determining an extension and / or a deflection path
  • - Rotary speed sensor in particular for determining a standstill of the roller
  • Grinding roller pairing for example a sensor arranged in an end face of the roller, in particular a MEMS
  • the roller may include a plurality of temperature sensors and deformation sensors.
  • all sensors are of the same type, that is, for example, designed as a temperature sensor.
  • at least one roller, in particular both rollers to contain or contain sensors of different types. Wear and tear here and hereinafter means the mechanical wear of the peripheral surface of the roller, in particular the grinding roller. Such wear can
  • a change in resistance which results from a removal of material on the peripheral surface.
  • a wear on a changed pressure and / or a changed path length may be determined for example via a change in resistance, which results from a removal of material on the peripheral surface.
  • rollers contain or contain both a plurality of sensors and at least one data transmitter, then it is preferred if the at least one data transmitter for
  • Data receiver is formed.
  • at least one roller in particular both rollers, in each case at most only a single, more preferably exactly one single
  • Data transmitter contains, this roller, in particular both rollers, preferably at least one multiplexer, the
  • Measured values are arranged and designed on the data transmitter.
  • the non-contact transmission for example, by
  • Infrared radiation by light pulses, by radio frequency signals, by inductive coupling or by any combination thereof.
  • the non-contact transmission of the measured values here and in the following also always includes the transmission of data which are obtained by a corresponding processing of the measured values and which are thus based on the measured values.
  • at least one roller in particular both rollers, contain at least one signal converter, in particular at least one A / D converter, for converting the measured values detected by the at least one sensor.
  • Each sensor must be assigned at least one signal converter which converts the measured values detected by this sensor.
  • the converted signals can be supplied to a multiplexer as already described above. If the signal converters are an A / D converter, then the
  • Multiplexer to be a digital multiplexer.
  • the signal converter can also be connected between a multiplexer as described above and the data transmitter
  • the multiplexer may be an analog multiplexer.
  • At least one roller in particular both rollers, in particular a roller body described below at least one roller, in particular of both rollers, at least one energy receiver and / or at least one
  • At least one sensor and / or at least one multiplexer in particular at least one as described above
  • the data transmitter contained on or in the roller and / or at least one data transmitter of a measuring device described below can be achieved.
  • it may be an inductive energy receiver.
  • the energy receiver for example, have at least one receiving coil, with the aid of electromagnetic energy can be inductively coupled.
  • the energy receiver can also be designed to receive light energy.
  • at least one selection roller, in particular both rollers contains at least one, in particular, rechargeable battery or contain, with the help of which said power supply can be achieved.
  • the energy generator can be designed to generate energy from the movement of the roller.
  • the energy generator can be designed to generate energy
  • thermoelectric effects e.g. the Seebeck effect, Peltier effect or Thomson effect, for example by means of a thermocouple, and / or
  • roller for example by means of at least one piezoelectric element and / or mechanically.
  • the roller can be at least one
  • At least one roller in particular both rollers, contains at least one printed circuit board (in particular a MEMS printed circuit board) on which the at least one sensor and / or at least one multiplexer (in particular at least one multiplexer as described above) and / or at least one signal converter (in particular at least one as above
  • Data transmitter (in particular the data transmitter contained on or in the roller) and / or at least one energy receiver
  • the printed circuit board may contain test leads via which the sensors are connected to the
  • Such a printed circuit board has the advantage that said components can be arranged very compactly on this and that the printed circuit board is manufactured as a separate assembly and at least in some
  • Embodiments can be replaced as needed.
  • the sensors can also be connected via a cable harness to the data transmitter and / or the
  • At least one roller in particular both rollers, comprises a roller body having at least one receiving opening and at least one measuring device, which is in particular detachably insertable or inserted into the receiving opening.
  • the peripheral surface of the roller body forms at least part of the circumferential surface of the roller, in particular the entire circumferential surface of the roller.
  • the measuring device contains at least one of the sensors of the roller. In addition, she can
  • At least one multiplexer (in particular at least one multiplexer as described above) and / or at least one
  • Signal converter (in particular at least one as above
  • Measuring device is detachably inserted in the receiving opening, it can be easily replaced, for example, if they need to be cleaned or maintained or is defective.
  • the measuring device inextricably in the receiving opening
  • the measuring device is used. In this way, the measuring device
  • the measuring device can be connected securely to the roller body. In addition, a can Unauthorized removal of the measuring device can be prevented, which could affect the safety.
  • the measuring device can be cast in the receiving opening, for example
  • Substantially be formed by a cylindrical bore which may have a diameter in the range of 5 mm to 40 mm, preferably from 5 mm to 25 mm, particularly preferably from 10 mm to 14 mm.
  • This bore may extend substantially parallel to a rotational axis of the roller body.
  • Receiving opening preferably in an outdoor area of the
  • the receiving opening for example, in a cylindrical portion of the
  • Roller body are located.
  • the at least one receiving opening is arranged so that a
  • Balancing the roller can be dispensed with.
  • two or more receiving openings may be present, which are preferably arranged uniformly in the circumferential direction; this also eliminates the need for balancing.
  • the measuring device may be rod-shaped and have a longitudinal axis along which a plurality of sensors,
  • temperature sensors are arranged.
  • the receiving opening may be formed in a peripheral surface of the roller body.
  • it can extend essentially in the radial direction of the roller body, that is to say essentially perpendicular to one
  • Rotation axis of the roll body If a measuring device is inserted into such a receiving opening, a state of the peripheral surface of the roller can be measured particularly easily, for example a temperature prevailing on the circumferential surface.
  • the roller body can both contain at least one radial receiving opening, which in a circumferential surface of the roller body
  • Roll body is formed and in which at least one of the sensors is arranged, and at least one axial, ie parallel to the axis of rotation extending receiving opening in which the circuit board is arranged.
  • the sensors can either be connected to the printed circuit board or be designed in such a way and arranged relative to the printed circuit board that they can communicate with them without contact, for example by ultrasound,
  • Infrared radiation Infrared radiation, inductive coupling, radio frequency signals, or any combination thereof.
  • the measuring device can be used as a bolt with a thread
  • the measuring device can be designed as a bolt with a first bayonet closure element, and the receiving opening can have a second bayonet closure element into which the first bayonet closure element of the bolt can be inserted.
  • Bayonet closure element may have a fuse. Both variants allow a particularly easy insertion and, at Demand, a simple removal of the measuring device in the
  • This embodiment as a bolt is particularly suitable if the bolt contains a sensor designed as a wear sensor, as a pressure sensor or as a temperature sensor.
  • the measuring device in particular the bolt, at least one further data transmitter and at least one further data receiver.
  • the data transmitter of the measuring device and the data receiver are designed and arranged such that the measured data detected by the sensor can be transmitted contactlessly from the at least one further data transmitter to the at least one further data receiver.
  • the measuring device can only be used detachably in the receiving opening; that is, when inserting then no cable connections must be established, in particular no cable connections between the
  • Measuring device and the roller body are Measuring device and the roller body.
  • the non-contact transmission from the further data transmitter to another data receiver can in particular by an interior of the roller body, in particular by a cavity of the
  • Transmission from the further data transmitter to the further data receiver can be effected for example by infrared radiation, by light pulses, by radio frequency signals, by inductive coupling or by any combination thereof.
  • the measuring device in particular the bolt, can be supplied with energy inductively and / or via light.
  • the measuring device in particular the bolt, a power receiver as described above and / or a like include power generator described above, which is designed to generate energy from the movement of the roller, for example
  • thermoelectric effects e.g. the Seebeck effect, Peltier effect or Thomson effect, for example by means of a thermocouple, and / or
  • roller for example by means of at least one piezoelectric element and / or mechanically.
  • the measuring device in particular the bolt, at least one in particular
  • Mahlwalzencruung containing grinding plant also a
  • Such a data receiver which is arranged outside the roller.
  • Such a data receiver may be rod-shaped and extend in particular perpendicular to a rotation axis of the roller.
  • a plurality of receiving openings may be arranged at different positions along an axis of rotation of the roller body and / or at different angles around this axis of rotation. The more even the
  • Receiving openings are distributed, the more meaningful are those of those used in these receiving openings
  • Measuring devices recorded measured values.
  • Preferred are the Receiving openings arranged uniformly in the circumferential direction, whereby a rotational equilibrium arises, so that can be dispensed with an otherwise required balancing.
  • the at least one data transmitter (in particular the at least one data transmitter of one or both of the rollers or the above-mentioned further data transmitter) and / or the data receiver
  • Power generators are preferably at one end of this
  • a circuit board as already described above may be part of the measuring device in one embodiment.
  • At least one multiplexer in particular at least one multiplexer as described above
  • at least one signal generator in particular at least one signal generator as described above
  • the roller may contain at least one data memory,
  • an RFID chip in particular an RFID chip.
  • a particular individual identification of the roller can be stored or stored.
  • At least one property of the roller may be stored or storable in the data memory, such as at least one of its dimensions and / or its crowning.
  • Data stored data are preferably also transmitted without contact.
  • the roller a the roller a
  • Another aspect of the invention relates to a measuring device for the particular releasable insertion into a receiving opening of a roller body of a roller of a pair of rollers.
  • the receiving opening may be formed in a peripheral surface of the roller body.
  • the roll may be a grinding roll of a grinding roll pairing as described above
  • the roll body may be the
  • the measuring device has at least one sensor for detecting measured values which characterize a state of the roller, in particular a state of a roller
  • Measuring device at least one data transmitter for particular contactless transmission of the measured values to a
  • the data can be in a first
  • Variant are transmitted to a stationary data receiver as described above.
  • the data can also be sent to one as also described above
  • Data receiver to be transmitted, in particular to a further data receiver as described above or to a
  • the measuring device can also have a built-in
  • Data processor in particular a microprocessor, an FPGA, a PLC processor or a RISC processor.
  • This data processor can further process, for example, the measured values detected by the at least one sensor and then optionally transmit them to the data transmitter, in particular if it is contained in the roller.
  • the data processor may wholly or partially perform the function of the above-described multiplexer and / or the signal converter described above take.
  • the microprocessor may be part of the circuit board also described above.
  • the microprocessor may alternatively or additionally also take on at least one of the following functions: Communication with at least one
  • PCB storage management Control of energy management systems, in particular as described below; Management and / or storage of identification features of the roll (s), such as geometric data and roll history; Administration of interface protocols; wireless
  • the measuring device in particular the printed circuit board, may have an energy management system which can perform one, several or all of the following functions: - regular, in particular periodic, transmission of the
  • the product processing plant for the processing of a
  • Product in particular the grinding plant for the grinding of regrind contains at least one as described above
  • Roller pairing in particular a grinding roller pairing. Between the rollers of the roller pairing, a gap is formed. In particular, between the grinding rolls of a Mahlwalzencruung a
  • Mahlspalt formed In the context of the invention, only one of the two rolls of the pair of rolls must be designed according to the invention; However, the invention also covers embodiments in which both rolls of the roll pairing according to the invention are formed, so at least one sensor as described above and optionally contain at least one as above written data transmitter. In particular, when grinding regrind, this millbase is guided substantially vertically downwards through such a grinding gap. In addition, especially at
  • this millbase preferably fed to the grinding rollers by means of its gravity, which optionally can be supported pneumatically.
  • the product in particular the bulk material, in particular the material to be ground, may be granular and move as fluid flow through the grinding gap.
  • the measuring device can have one, several or all of the features already described above and have the resulting advantages, also described above.
  • the measuring device may include at least one signal converter and / or - be formed as a bolt with a thread which is screwed into a mating thread of the receiving opening of the roller body, and / or be formed as a bolt with a first bayonet closure element, which in a second
  • Roll body is used, and / or at least one circuit board containing, on which the at least one sensor and / or at least one multiplexer and / or at least one signal converter are arranged, and / or contain at least one sensor, which is designed as a temperature sensor, wherein preferably a plurality of temperature sensors are provided, which are arranged along an axis of rotation of the roller to determine a temperature profile along this direction, and / or at least one sensor, which is designed as a pressure sensor , and / or at least one sensor, which is designed as a force sensor (for determining the force component (s) in one or more directions), and / or at least one sensor, which is designed as a wear sensor, and / or at least one sensor , which is designed as a vibration sensor, in particular for determining a Wickeins, so an adhesion of the processed product on the peripheral surface of the roller, which processing, in particular
  • Deformation sensor is formed (for determining an extent and / or a Auslenkwegs) and / or at least one sensor included as
  • Deformation sensor is formed (for determining an extent and / or a Auslenkwegs), and / or at least one sensor included, as
  • Rotary speed sensor is formed, in particular for determining a standstill of the roller, and / or at least one sensor included as the
  • Spin sensor is formed, and / or contain at least one sensor which is designed to determine an ambient humidity and is preferably arranged on an end face of the roller, and / or
  • At least one sensor which is designed as a gyroscopic sensor for determining the position and / or orientation of the roller, in particular for determining the dependent on the position and / or orientation
  • Gap between the two rolls of the pair of rolls contain, in particular a Mahlspaltes between the two grinding rolls of Mahlwalzencruung, for example, arranged in a front side of the roll sensor,
  • the measuring device can contain at least one data transmitter for at least one end opening of the receiving opening, in particular for non-contact transmission of the measured values to a data receiver, on or outside.
  • Yet another aspect of the invention relates to a
  • Product processing plant contains at least one roller pairing as described above.
  • the roller pairing as described above.
  • Product processing system at least one particular
  • the grinding plant can be, for example, a
  • the product processing plant can also be:
  • cereals in particular cereals, grain-milling products and end-of-grain products of milling or special milling as stated above;
  • a roll mill or a rolling mill for the production of chocolate in particular a roughing mill with, for example, two or five rolls, in particular two or five
  • Fine rolling, or an end finishing mill Fine rolling, or an end finishing mill
  • Fine chemicals in particular a three-roll mill.
  • Another aspect of the invention is directed to a
  • the method comprises a
  • Product processing system of a data transmitter at least one of the rollers, in particular of both rollers, the pair of rollers transmitted measured values are received. The data thus received can subsequently
  • control unit of the product processing plant may communicate to a control unit of the product processing plant
  • control system can handle the entire
  • the warning criterion can be, for example, that the measured value of at least one of the sensors exceeds a limit value predetermined for this sensor. In another variant, the warning criterion may be that the
  • Measured value measured by a given set of sensors exceeds a predetermined limit.
  • a warning signal may be issued
  • the product processing system can be brought to a standstill (for example by the control unit).
  • control unit can receive the measured values acquired by the at least one sensor or data obtained therefrom
  • the product processing installation may, downstream of the roll pairing according to the invention, contain at least one device for measuring particle sizes and their distributions. This allows the measurement of the particle sizes and their
  • Wear state and / or the roll contact pressure are combined. This is particularly advantageous when the roller, in particular the grinding roller, a corrugating roller. Alternatively or additionally, downstream of the product
  • Roller according to the invention in particular the grinding roller according to the invention, also a device for NIR measurement of the
  • Yet another aspect of the invention relates to a method for
  • Receiving opening for a measuring device in particular a roller body as described above.
  • the roller body as described above.
  • Roll body of the roll body of a grinding roller The
  • Method includes a step in which a measuring device, in particular a measuring device as described above, is inserted into the receiving opening, so that one as above
  • Figure 1 a schematic representation of a first
  • FIG. 2 another schematic representation of the grinding plant according to FIG. 1:
  • FIG. 3a-d four photos with detailed views of one in the
  • Embodiment of a grinding plant with a grinding roller with a plurality of pressure sensors Embodiment of a grinding plant with a grinding roller with a plurality of pressure sensors.
  • FIG. 1 shows a first inventive device
  • Product processing plant which is designed as a grinding plant 18 for the grinding of ground material, in particular for the grinding of grain.
  • the grinding plant 18 contains a
  • the first grinding roller 1 includes a roller body 10 having a receiving opening 11 in the form of a cylindrical bore, which is parallel to a
  • a rod-shaped measuring device 12 is used, which are the seven
  • Temperature sensors 2 contains.
  • the measuring device 12 is potted in the receiving opening 11 and thereby insoluble in the
  • the non-contact transmission of the measured values can be effected by infrared radiation, by light pulses, by radio frequency signals, by inductive coupling or by any combination thereof.
  • Grinding roller 1 has at its end face 20 also an inductive Energy receiver 9, via the energy of a magnet 21 can be inductively coupled.
  • the data received from the data receiver 5 data is supplied to a control unit 23, by means of which the entire grinding plant 18 or a part thereof can be controlled and / or regulated.
  • the control unit 23 contains display means 24, for example a screen, by means of which the measured values recorded by the temperature sensors 2 or data obtained therefrom can be visualized.
  • the control unit 23 issue a warning message, if a predetermined
  • Warning criterion is met - for example, when the temperature measured by one of the temperature sensors 2 exceeds a predetermined limit. Via a further line 25, the data can be forwarded to an optional higher-level control system 26.
  • Position 27 can be pinpointed, and it can
  • FIG. 2 once more schematically shows how the
  • the measuring device 12 includes a printed circuit board 8, on which the seven
  • Temperature sensors 2 and a multiplexer 6 are arranged.
  • Each of the temperature sensors 2 is about two in each case
  • Multiplexer 6 transmits alternately that of the Temperature sensors 2 detected measured values via a cable 29 to the data transmitter 4, which then sends the measured values to the
  • Data receiver 5 transfers without contact.
  • FIG. 3a to 3d show several photographic elements
  • FIG. 3 c contains a further detail view of the already in
  • Figure 3b shown end of the measuring device 12 recognizable.
  • FIG. 3d shows a rear view of that in FIG. 3c
  • the temperature sensors 2 may be, for example, of the type PT 1000 known per se.
  • FIG. 4 schematically shows a second embodiment of a product processing plant according to the invention, which is also used as a grinding plant 18 'for grinding regrind,
  • FIG. 1 A plurality of receiving openings 11' are present in a peripheral surface 3 'of a roller body 10' of the grinding roller 1 ', of which only one 3 are shown. These receiving openings 11 'extend in the radial direction of the roller body 10', that is perpendicular to a rotation axis A 'of the roller body 10'.
  • FIG. 4 is further (not to scale), a bolt 12 'is shown, which is a measuring device.
  • This bolt 12 ' contains a thread not shown in the figure.
  • Receiving openings 11 ' has a likewise not shown mating thread into which the bolt 12' is screwed.
  • the bolt 12 ' also has a sensor and a data transmitter, both of which are not shown in FIG.
  • the sensor may be, for example, a wear sensor, a pressure sensor or a temperature sensor.
  • the measured data recorded by the sensor 2 ' can be transmitted in this way by the data transmitter of the bolt 12' to the data receiver 16 'of the roller body 1' contactless, for example by infrared radiation, by light pulses, by radio frequency signals, by inductive coupling or by any combination thereof. This is preferably done by an interior, in particular a cavity of the roller body 10 '.
  • the bolt 12 ' can be powered by light inductively and / or by light. Alternatively or additionally, it may contain at least one piezoelectric element, by means of which electrical energy can be generated from the forces generated during rotation of the grinding roller 1 '. Also alternatively or additionally, the bolt 12 'at least one rechargeable battery in particular. Furthermore, the following aspects are revealed:
  • Grinding roller (1, 1 ') according to feature combination A, wherein it contains at least one multiplexer (6, 6') arranged to alternately transmit the measured values detected by the sensors (2, 2 ') to the data transmitter (4, 4') and trained.
  • Signal converter (7; 1 ') in particular at least one A / D converter (7; 1'), for converting the measured values detected by the sensor (2; 2 ').
  • Energy receiver (9; 9 ') for an energy supply of the sensor (2; 2') and / or at least one multiplexer (6; 6 ') and / or at least one signal converter (7; 1') and / or the data transmitter (4; 4 ') of the grinding roller (1, 1') and / or the data transmitter of a measuring device (12, 12 ') contains, in particular at least one inductive
  • Circuit board (8, 8 ') contains, on which the sensor (2, 2') and / or at least one multiplexer (6, 6 ') and / or at least one signal converter (7, 1') and / or
  • At least one data transmitter (4; 4 ') of the grinding roller (1; 1') and / or at least one energy receiver (9; 9 ') are arranged.
  • It comprises a roller body (10, 10 ') with at least one receiving opening (11, 11') and at least one measuring device (12, 12 '), which is in particular releasably insertable or inserted into the receiving opening (11, 11') wherein the measuring device (12; 12 ') contains at least one of the sensors (2; 2').
  • Roll body (10 ') is formed.
  • Thread (13 ') of the bolt (12') can be screwed.
  • Data transmitter has and the roller body (10 ') at least one data receiver (16') which, in such a way
  • the measurement data acquired by the sensor (2 ') can be transmitted contactlessly by the data transmitter of the measuring device (12') to the data receiver (16 ') of the roller body (10'), in particular by an interior (17 ') of the roller body (17'). 10 '), in particular by a cavity (17') of the roller body (10 ').
  • the measuring device (12, 12 ') at least one printed circuit board (8, 8'), on which the at least one sensor (2, 2 ') and / or at least one Multiplexer (6; 6 ') and / or at least one signal converter (7; 7') are arranged.
  • Vibration sensor and / or at least one sensor as
  • Deformation sensor is formed.
  • Measuring device (12 ') for the particular releasable insertion into a receiving opening (11') of a roller body (10 ') of a grinding roller (1'), in particular a grinding roller (1 ') according to one of the feature combinations F to K, wherein the measuring device (12' ) has at least one sensor (2 ') for detecting measured values which characterize a state of the grinding roller (1'), in particular a state of a circumferential surface (3 ') of the grinding roller (1'), and
  • At least one data transmitter for the contactless transmission of the measured values to a particular
  • Grinding plant (18, 18 ') comprising at least one grinding roller (1, 1') according to one of the feature combinations A to K and at least one data receiver (5, 5 ') for receiving the data from the transmitter (4, 4') of the grinding roller (1 ; 1')
  • Method for operating a grinding installation (18, 18 ') according to the feature combination M comprising a step in which the data receiver (5, 5') of the grinding installation (18, 18 ') is moved by a data transmitter (4, 4') of the grinding roller (10; 1, 1 ') transmitted measured values are received.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Walzenpaarungen (1, 1') für die Verarbeitung eines Produktes, enthaltend zwei Walzen, insbesondere zwei Mahlwalzen (1; 1'), wobei mindestens eine Walze (1; 1') mindestens einen Sensor (2; 2'), bevorzugt mehrere Sensoren (2; 2'), zur Erfassung von Messwerten enthält, die einen Zustand mindestens einer der Walzen (1; 1'), insbesondere beider Walzen (1; 1'), charakterisieren, insbesondere einen Zustand einer Umfangsflache (3, 3') mindestens einer der Walzen (1; 1'), insbesondere beider Walzen (1; 1'). Der Sensor (2; 2') kann in Datenverbindung mit einem Datensender (4; 4') stehen, der zur berührungslosen Übertragung der Messwerte des mindestens einen Sensors (2; 2'), bevorzugt von mehreren der Sensoren (2; 2'), weiter bevorzugt von allen Sensoren (2; 2'), an einen Datenempfänger (5; 5') ausgebildet ist. Weiterhin ist die Erfindung gerichtet auf eine Messeinrichtung (12') zum Einsetzen in eine Aufnahmeöffnung (11') eines Walzenkörpers (10') einer Walze einer Walzenpaarung, auf eine Produktverarbeitungsanlage, insbesondere eine Mahlanlage (18; 18'), enthaltend mindestens eine Walzenpaarung (1, 1'), auf ein Verfahren zum Betreiben einer Produktverarbeitungsanlage sowie auf ein Verfahren zum Umrüsten und/oder Aufrüsten mindestens eines Walzenkörpers.

Description

Walzenpaarung, Messeinrichtung, Produktverarbeitungsanlage und Verfahren
Die vorliegende Erfindung betrifft Walzenpaarungen, insbesondere Mahlwalzenpaarungen, Messeinrichtungen zum insbesondere lösbaren Einsetzen in eine Aufnahmeöffnung eines Walzenkörpers einer Walze einer Walzenpaarung, insbesondere einer Mahlwalze einer Mahlwalzenpaarung, Produktverarbeitungsanlagen, enthaltend mindestens eine Walzenpaarung, insbesondere Mahlanlagen
enthaltend mindestens eine Mahlwalzenpaarung, Verfahren zum Betreiben einer Produktverarbeitungsanlage, insbesondere einer Mahlanlage, sowie Verfahren zum Umrüsten und/oder Aufrüsten eines Walzenkörpers einer Walzenpaarung, insbesondere einer Mahlwalzenpaarung .
Mahlwalzen, so wie sie beispielsweise in der Getreidemüllerei verwendet werden, bedürfen einer ständigen Überwachung. So kann es beispielsweise passieren, dass gelegentlich ein sogenannter Trockenlauf auftritt, bei dem benachbarte Mahlwalzen einander berühren und die Antriebsleistung des Motors unkontrolliert in Wärme umgewandelt wird. Dauert dieser Zustand zu lange an, so kann die Temperatur der Mahlwalze in einen kritischen Bereich steigen und möglicherweise einen Brand verursachen.
Um dies zu verhindern, ist es bereits bekannt, die Temperatur einer Mahlwalze mit Hilfe eines oder mehrerer Sensoren zu überwachen und beim Erreichen einer zündfähigen Temperatur eine Warnmeldung auszugeben. Häufig werden hierfür optische Systeme zur Detektion der Umfangsfläche der Mahlwalze herangezogen.
Problematisch hieran ist jedoch, dass diese optischen Systeme sich im Produktraum befinden, durch den auch das Mahlgut strömt. Aus diesem Grunde sind derartige optische Systeme äusserst anfällig gegenüber Verschmutzungen. Aus der DE 102 26 411 AI ist es bekannt, die Temperatur der Umfangsflache einer Mahlwalze mit Hilfe von Temperatursensoren berührungslos zu messen. Auf Grund des Abstandes zwischen Sensor und Umfangsflache der Mahlwalze kann die tatsächliche Temperatur der Umfangsfläche zum Teil erheblich von der gemessenen
Temperatur abweichen. Diese Abweichungen müssen dann basierend auf reinen Erfahrungswerten bei der Auswertung berücksichtigt werden, was umständlich und auch fehleranfällig ist. Auch die DE 198 19 614 AI offenbart Temperaturfühler, die in einem Abstand zu den Mahlwalzen angeordnet sind.
Ebenfalls von Bedeutung ist die Überwachung des
Walzenverschleisses . Hierzu offenbart die DE 42 22 085 AI
Vorrichtungen zur Messung der Oberflächenbeschaffenheit einer Mahlwalze. Diese Vorrichtungen sind jedoch ebenfalls ausserhalb der Umfangsfläche der Mahlwalze angeordnet und weisen daher die bereits oben beschriebenen Nachteile auf.
Ebenfalls bekannt sind eine Vorrichtung und ein Verfahren, mit denen bei Riffelwalzen der Verschleiss gemessen werden kann. Die Messung ist jedoch nur beim Stillstand der Mahlwalzen möglich. Auch wenn diese Messung präzise ist, so muss die Mahlanlage hierfür stets angehalten werden.
Des Weiteren sind auch Drucksensoren bekannt, mit deren Hilfe der Anpressdruck zwischen zwei benachbarten Mahlwalzen gemessen werden kann. Ferner sind beispielsweise aus der WO 2007/025395 AI Vibrationssensoren für Mahlwalzen bekannt. All diese Sensoren sind ebenfalls ausserhalb der Mahlwalzen angeordnet.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden.
Insbesondere sollen eine Walzenpaarung, insbesondere eine
Mahlwalzenpaarung, und eine Produktverarbeitungsanlage,
insbesondere eine Mahlanlage für das Vermählen von Mahlgut, bereitgestellt werden, mit denen ein Zustand mindestens einer Walze oder beider Walzen einer Walzenpaarung, insbesondere mindestens einer Mahlwalze oder beider Mahlwalzen einer
Mahlwalzenpaarung, mit grösserer Genauigkeit bestimmt werden kann und die zudem weniger anfällig gegenüber Verschmutzungen sind. Hierdurch sollen zumindest in einigen Ausführungsformen die Betriebssicherheit erhöht werden, und es sollen Rückschlüsse auf die Leistung eines Verarbeitungsprozesses, insbesondere eines Mahlprozesses, geliefert werden können. Diese Aufgabe wird einerseits gelöst durch eine Walzenpaarung für die Verarbeitung eines Produktes, welches zwei Walzen enthält, wobei mindestens eine der Walzen, insbesondere beide Walzen, mindestens einen Sensor enthält bzw. enthalten.
Insbesondere kann es sich um ein Mahlwalzenpaar handelt, welche zwei Mahlwalzen enthält, wobei mindestens eine der Mahlwalzen, insbesondere beide Mahlwalzen, mindestens einen Sensor enthält bzw. enthalten.
Aufgrund des Stands der Technik wird der Fachmann dazu
veranlasst, Sensoren nur ausserhalb einer Walze einer Schüttgut oder Massen verarbeitenden Walzenpaarung anzuordnen und eine Durchführung von Versuchen nicht einmal in Betracht zu ziehen, um festzustellen, ob es überhaupt, gegen alle impliziten
Erwartungen des Stands der Technik, möglich wäre, Funktionalität mit Sensorik innerhalb der Umfangsfläche der Walze zu erreichen. Der Fachmann würde alle möglichen Versuche mit einer Walze einer Schüttgut oder Massen verarbeitenden Walzenpaarung ausser
Betracht lassen, die einen Sensor enthält - teilweise wegen der extremen Kraft-, Druck-, Temperatur- und Staubverhältnisse in der Umgebung einer Schüttgut oder Massen verarbeitenden
Walzenpaarung und die konventionelle Verfahrensmethodik bei der Schüttgutverarbeitung. Um überhaupt an diese Erfindungsidee zu erlangen, mussten also die Erfinder ernsthafte, tatsächliche und/oder vermeintliche technische Hindernisse und/oder Vorurteile überwinden.
Unter „Produkt" wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Schüttgut oder eine Masse verstanden. Unter „Schüttgut" wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein pulver-, granulat- oder pelletförmiges Produkt verstanden, welches bei der Schüttgut verarbeitenden Industrie, d. h. bei der Verarbeitung von
Getreide, Getreidevermahlungsprodukten und Getreideendprodukten der Müllerei (insbesondere Vermählen von Weichweizen, Durum, Roggen, Mais und/oder Gerste) oder Spezialmüllerei (insbesondere Schälen und/oder Vermählen von Soja, Buchweizen, Gerste, Dinkel, Hirse/Sorghum, Pseudocerealien und/oder Hülsenfrüchten), der Herstellung von Futter für Nutz- und Haustiere, Fische und
Krustentiere, der Verarbeitung von Ölsaaten, der Verarbeitung von Biomasse und Herstellung von Energiepellets, industriellen Mälzerei und Schroterei-Anlagen; der Verarbeitung von
Kakaobohnen, Nüssen und Kaffeebohnen, der Herstellung von
Düngemitteln, in der Pharmaindustrie oder in der FeststoffChemie Einsatz findet. Unter „Masse" wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Lebensmittelmasse, wie etwa eine Schokoladenmasse oder eine Zuckermasse, oder eine Druckfarbe, eine Beschichtung, ein
Elektronikmaterial oder eine Chemikalie, insbesondere eine
Feinchemikalie verstanden. Unter „Verarbeitung eines Produktes" wird im Sinne der
vorliegenden Erfindung Folgendes verstanden:
- das Mahlen, Zerkleinern und/oder Flockieren von Schüttgut, insbesondere Getreide, Getreidevermahlungsprodukten und Getreideendprodukten der Müllerei oder Spezialmüllerei wie oben ausgeführt, wofür als Walzenpaarungen beispielsweise die weiter unten noch detaillierter beschriebenen Paarungen von Mahlwalzen oder Flockierwalzen eingesetzt werden können;
- die Verfeinerung von Massen, insbesondere von
Lebensmittelmassen wie etwa Schokoladenmassen oder
Zuckermassen, wofür beispielsweise Paarungen von Feinwalzen eingesetzt werden können;
- das Nassmahlen und/oder Dispergieren, insbesondere von
Druckfarben, Beschichtungen, Elektronikmaterialien oder Chemikalien, insbesondere Feinchemikalien. Mahlwalzen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind dafür ausgelegt, körniges Mahlgut zu vermählen, welches üblicherweise zwischen einer Mahlwalzenpaarung von zwei Mahlwalzen geführt wird. Mahlwalzen, insbesondere die Mahlwalzen der
erfindungsgemässen Mahlwalzenpaarungen, verfügen üblicherweise über eine im Wesentlichen unelastische Oberfläche (insbesondere an ihrer Umfangsflache) , die zu diesem Zweck beispielsweise Metall enthalten kann oder daraus bestehen kann, wie etwa Stahl, insbesondere Edelstahl. Zwischen den Mahlwalzen der
Mahlwalzenpaarung besteht üblicherweise ein relativ fester und häufig hydraulisch geregelter Mahlspalt. In vielen Mahlanlagen wird das Mahlgut im Wesentlichen vertikal abwärts durch einen solchen Mahlspalt geführt. Zudem wird das Mahlgut in vielen Mahlanlagen den Mahlwalzen einer Mahlwalzenpaarung mittels seiner Schwerkraft zugeführt, wobei diese Zuführung optional pneumatisch unterstützt werden kann. Das Mahlgut ist
üblicherweise körnig und bewegt sich als Fluidstrom durch den Mahlspalt. Durch diese Eigenschaften unterscheiden sich eine Mahlwalze (insbesondere eine Mahlwalze einer erfindungsgemässen Mahlwalzenpaarung) und eine mindestens eine solche Mahlwalze enthaltende Mahlanlage beispielsweise von vielen Walzen, welche üblicherweise zum Transport von Papier verwendet werden. Mindestens eine Walze, insbesondere beide Walzen der
Mahlwalzenpaarung, insbesondere mindestens eine Mahlwalze, insbesondere beide Mahlwalzen der Mahlwalzenpaarung, kann bzw. können beispielsweise als Glattwalze oder als Riffelwalze oder als Walzengrundkörper mit aufgeschraubten Platten ausgebildet sein. Glattwalzen können zylindrisch oder bombiert sein.
Riffelwalzen können verschiedene Riffelgeometrien, wie z.B.
dachförmigen oder trapezförmigen Riffelgeometrien, aufweisen und/oder an der Umfangsflache aufgesetzte Segmente aufweisen. Mindestens eine Walze, insbesondere beide Walzen der
Mahlwalzenpaarung, insbesondere mindestens eine Mahlwalze, insbesondere beide Mahlwalzen der Mahlwalzenpaarung, kann bzw. können eine Länge im Bereich 500 mm bis 2000 mm und einen
Durchmesser im Bereich von 250 mm bis 300 mm aufweisen. Die Umfangsflache der Walze, insbesondere der Mahlwalze, ist bevorzugt unlösbar mit dem Walzenkörper verbunden und
insbesondere einstückig damit ausgebildet. Dies erlaubt eine einfache Herstellung und eine zuverlässige und robuste
Verarbeitung, insbesondere Vermahlung, des Produktes. Der mindestens eine Sensor ist zur Erfassung von Messwerten ausgebildet, die einen Zustand mindestens einer der Walzen, insbesondere beider Walzen der Walzenpaarung charakterisieren. Insbesondere kann es sich dabei um einen Zustand einer
Umfangsfläche mindestens einer der Walzen, insbesondere beider Walzen der Walzenpaarung handeln. Der Zustand kann
beispielsweise eine Temperatur, ein Druck, eine Kraft
(Kraftkomponente (n) in einer oder mehreren Richtungen) , ein Verschleiss, eine Vibration, eine Deformation (Ausdehnung und/oder Auslenkweg), eine Drehgeschwindigkeit, eine
Drehbeschleunigung, eine Umgebungsfeuchtigkeit, eine Position oder eine Orientierung mindestens einer der Walzen, insbesondere beider Walzen der Walzenpaarung sein. Im Gegensatz zum oben genannten Stand der Technik enthält also mindestens eine Walze der Walzenpaarung, insbesondere mindestens eine Mahlwalze der Mahlwalzenpaarung, selbst den mindestens einen Sensor. Wenn die Walze beim Betrieb rotiert, so rotiert auch der Sensor mit. Insbesondere ist der mindestens eine Sensor innerhalb einer Umfangsfläche der Walze angeordnet. Daher befindet sich der mindestens eine Sensor nicht im Produktraum, durch den auch das Produkt, insbesondere das Mahlgut, strömt. Eine Produktverarbeitungsanlage mit mindestens einer solchen Walze, insbesondere eine Mahlanlage mit mindestens einer solchen Mahlwalze, ist somit deutlich weniger anfällig gegenüber
Verschmutzungen. Zudem kann die Messung direkt in der Walze erfolgen, was die Messung deutlich präziser macht.
Der Sensor kann beispielsweise als MEMS-Sensor ausgebildet sein (MEMS: Micro-Electro-Mechanical System).
Bevorzugt steht der Sensor in Datenverbindung mit mindestens einem Datensensor, wobei der Datensender zur berührungslosen Übertragung der Messwerte des mindestens einen Sensors an einen Datenempfänger ausgebildet ist. Die Messwerte können mit Hilfe des mindestens einen Datensenders berührungslos an einen Datenempfänger übertragen werden, der nicht Bestandteil der Walze ist. Insbesondere kann es sich um einen ruhenden Datenempfänger handeln, gegenüber dem der
mindestens eine Sensor bei Rotation der Walze bewegt wird. Durch die berührungslose Übertragung können aufwendige
Drehdurchführungen für Kabel vermieden werden, die ansonsten nötig wären.
Noch weiter bevorzugt ist der Datensender an oder in derselben Walze wie der damit in Datenverbindung stehende Sensor
angeordnet. Vorteilhafterweise enthält mindestens eine Walze, insbesondere beide Walzen, mehrere wie oben beschriebene Sensoren,
insbesondere mindestens zwei, bevorzugt mindestens vier, weiter bevorzugt mindestens sechs Sensoren, die in der Walze enthalten sind. Weiter bevorzugt stehen mehrere Sensoren in
Datenverbindung mit dem mindestens einen Datensensor. Die
Sensoren können an verschiedenen Positionen entlang einer
Rotationsachse der Walze und/oder an verschiedenen Winkeln um diese Rotationsachse herum angeordnet sein. Je mehr Sensoren die Walze enthält und je gleichmässiger diese verteilt sind, desto aussagekräftiger sind die von ihnen erfassten Messwerte.
Bevorzugt sind die Sensoren in Umfangsrichtung gleichmässig angeordnet, wodurch ein Rotationsgleichgewicht entsteht.
Mindestens ein Sensor kann ausgebildet sein als - Temperatursensor, wobei bevorzugt mehrere Temperatursensoren vorhanden sind, welche entlang einer Rotationsachse der Walze angeordnet sind, um ein Temperaturprofil entlang diese Richtung ermitteln zu können;
- Drucksensor; - Kraftsensor (zur Bestimmung der Kraftkomponente (n) in einer oder mehreren Richtungen) ;
- Verschleisssensor ;
- Vibrationssensor, insbesondere zum Ermitteln eines Wickeins, also einer Anhaftung des verarbeiteten Produktes an der Umfangsfläche der Walze, was Verarbeiten, insbesondere
Vermählen, an dieser Position behindert;
- Deformationssensor (zur Bestimmung einer Ausdehnung und/oder eines Auslenkwegs) ; - Drehgeschwindigkeitssensor, insbesondere zum Ermitteln eines Stillstandes der Walze;
- Drehbeschleunigungssensor;
- Sensor zum Ermitteln einer Umgebungsfeuchtigkeit, der
bevorzugt an einer Stirnseite der Walze angeordnet ist;
- gyroskopischer Sensor zum Ermitteln der Position und/oder der Orientierung der Walze, insbesondere zum Ermitteln der von der Position und/oder der Orientierung abhängigen
Breite eines Spaltes zwischen den beiden Walzen der
Walzenpaarung sowie der Parallelität der Walzen;
- Sensor zum Ermitteln der Breite eines Spaltes zwischen den beiden Walzen der Walzenpaarung, insbesondere eines
Mahlspaltes zwischen den beiden Mahlwalzen der
Mahlwalzenpaarung, beispielsweise ein in einer Stirnseite der Walze angeordneter Sensors, insbesondere ein MEMS-
Sensor .
Selbstverständlich sind beliebige Kombinationen davon möglich. Beispielsweise kann die Walze mehrere Temperatursensoren und Deformationssensoren enthalten. Zudem ist es möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, dass alle Sensoren vom gleichen Typ sind, also beispielsweise als Temperatursensor ausgebildet sind. Es ist jedoch ebenso möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, dass mindestens eine Walze, insbesondere beide Walzen, Sensoren verschiedener Typen enthält bzw. enthalten. Unter einem Verschleiss wird dabei hier und im Folgenden die mechanische Abnutzung der Umfangsfläche der Walze, insbesondere der Mahlwalze, verstanden. Ein solcher Verschleiss kann
beispielsweise über eine Widerstandsänderung bestimmt werden, die durch einen Materialabtrag an der Umfangsfläche entsteht. Alternativ oder zusätzlich kann ein Verschleiss über einen veränderten Druck und/oder über eine veränderte Weglänge
und/oder über eine veränderte elektrische Kapazität bestimmt werden .
Falls eine oder beide Walzen sowohl mehrere Sensoren als auch mindestens einen Datensender enthält bzw. enthalten, so ist es bevorzugt, wenn der mindestens eine Datensender zur
berührungslosen Übertragung der Messwerte von mehreren der
Sensoren, weiter bevorzugt von allen Sensoren, an einen
Datenempfänger ausgebildet ist. Bevorzugt enthält mindestens eine Walze, insbesondere beide Walzen, jeweils höchstens nur einen einzigen, besonders bevorzugt genau einen einzigen
Datensender zur berührungslosen Übertragung der Messwerte. Je weniger Datensender die Walze enthält, desto einfacher ist der Aufbau dieser Walze. Insbesondere wenn mindestens eine Walze nur einen einzigen
Datensender enthält, so enthält diese Walze, insbesondere beide Walzen, bevorzugt mindestens einen Multiplexer, der zur
abwechselnden Übermittlung der von den Sensoren erfassten
Messwerte an den Datensender angeordnet und ausgebildet ist. Die berührungslose Übertragung kann beispielsweise durch
Infrarotstrahlung, durch Lichtpulse, durch Radiofrequenzsignale, durch induktive Kopplung oder durch eine beliebige Kombination davon erfolgen.
Die berührungslose Übertragung der Messwerte umfasst hier und im Folgenden stets auch die Übertragung von Daten, welche durch eine entsprechende Verarbeitung der Messwerte gewonnen werden und die somit auf den Messwerten beruhen. Beispielsweise kann mindestens eine Walze, insbesondere beide Walzen, mindestens einen Signalwandler, insbesondere mindestens einen A/D-Wandler, zur Umwandlung der von dem mindestens einen Sensor erfassten Messwerte enthalten. In einer ersten möglichen Variante kann jedem Sensor mindestens ein Signalwandler zugeordnet sein, der die von diesem Sensor erfassten Messwerte umwandelt.
Anschliessend können die umgewandelten Signale einem wie bereits oben beschriebenen Multiplexer zugeführt werden. Handelt es sich bei den Signalwandlern um einen A/D-Wandler, so kann der
Multiplexer ein digitaler Multiplexer sein. In einer zweiten möglichen Variante kann der Signalwandler auch zwischen einem wie oben beschriebenen Multiplexer und dem Datensender
angeordnet sein. In diesem Falle kann der Multiplexer ein analoger Multiplexer sein.
Bevorzugt enthält mindestens eine Walze, insbesondere beide Walzen, insbesondere ein weiter unten beschriebener Walzenkörper mindestens einer Walze, insbesondere beider Walzen, mindestens einen Energieempfänger und/oder mindestens einen
Energieerzeuger. Damit kann eine Energieversorgung des
mindestens einen Sensors und/oder mindestens eines Multiplexers (insbesondere mindestens eines wie oben beschriebenen
Multiplexers) und/oder mindestens eines Signalwandlers
(insbesondere mindestens eines wie oben beschriebenen
Signalwandlers) und/oder des mindestens einen Datensenders
(insbesondere des an oder in der Walze enthaltenen Datensenders) und/oder mindestens eines Datensenders einer weiter unten beschriebenen Messeinrichtung erreicht werden. Insbesondere kann es sich um einen induktiven Energieempfänger handeln. In dieser Variante kann der Energieempfänger beispielsweise mindestens eine Empfangsspule aufweisen, mit deren Hilfe elektromagnetische Energie induktiv eingekoppelt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Energieempfänger aber auch zum Empfang von Lichtenergie ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich ist es jedoch auch möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, dass mindestens eine Wahlwalze, insbesondere beide Walzen, mindestens eine insbesondere wiederaufladbare Batterie enthält bzw. enthalten, mit deren Hilfe die genannte Energieversorgung erreicht werden kann.
In einer Variante kann der Energieerzeuger zur Energiegewinnung aus der Bewegung der Walze ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Energieerzeuger ausgebildet sein zur Energiegewinnung aus
- thermischen Differenzen innerhalb der Walze, insbesondere unter Ausnutzung von thermoelektrischen Effekten, wie z.B. des Seebeck-Effektes, Peltier-Effektes oder Thomson- Effektes, beispielsweise mit Hilfe eines Thermoelementes, und/oder
- Vibrationen der Walze, beispielsweise mit Hilfe mindestens eines Piezoelementes und/oder mechanisch, und/oder
- der Rotation der Walze, beispielsweise mit Hilfe mindestens eines Piezoelementes und/oder mechanisch. Vorteilhafterweise kann die Walze sowohl mindestens einen
Energieempfänger und/oder mindestens einen Energieerzeuger als auch mindestens eine wiederaufladbare Batterie enthalten, die vom Energieempfänger und/oder Energieerzeuger aufladbar ist.
Vorteilhafterweise enthält mindestens eine Walze, insbesondere beide Walzen, mindestens eine Leiterplatte (insbesondere eine MEMS-Leiterplatte) , auf welcher der mindestens eine Sensor und/oder mindestens ein Multiplexer (insbesondere mindestens ein wie oben beschriebener Multiplexer) und/oder mindestens ein Signalwandler (insbesondere mindestens ein wie oben
beschriebener Signalwandler) und/oder der mindestens eine
Datensender (insbesondere der an oder in der Walze enthaltene Datensender) und/oder mindestens ein Energieempfänger
(insbesondere mindestens ein wie oben beschriebener
Energieempfänger) und/oder mindestens ein Energieerzeuger
(insbesondere mindestens ein wie oben beschriebener Energieerzeuger) angeordnet sind. Die Leiterplatte kann Messleitungen enthalten, über die die Sensoren mit dem
Multiplexer verbunden sind. Eine solche Leiterplatte hat den Vorteil, dass die genannten Bauteile hierauf sehr kompakt angeordnet werden können und dass die Leiterplatte als separate Baugruppe gefertigt und zumindest in einigen
Ausführungsbeispielen bei Bedarf wieder ausgetauscht werden kann .
Alternativ zu einer Leiterplatte können die Sensoren aber auch über einen Kabelbaum mit dem Datensender und/oder dem
Multiplexer verbunden sein.
In mehreren Ausführungsformen umfasst mindestens eine Walze, insbesondere beide Walzen, einen Walzenkörper mit mindestens einer Aufnahmeöffnung sowie mindestens einer Messeinrichtung, welche in die Aufnahmeöffnung insbesondere lösbar einsetzbar oder eingesetzt ist. Die Umfangsflache des Walzenkörpers bildet zumindest einen Teil der Umfangsflache der Walze, insbesondere die gesamte Umfangsflache der Walze. Die Messeinrichtung enthält mindestens einen der Sensoren der Walze. Zudem kann sie
mindestens einen Multiplexer (insbesondere mindestens einen wie oben beschriebenen Multiplexer) und/oder mindestens einen
Signalwandler (insbesondere mindestens einen wie oben
beschriebenen Signalwandler) enthalten. Dieser mindestens zweiteilige Aufbau der Walze ermöglicht ebenfalls die
Herstellung separater Baugruppen. Insbesondere wenn die
Messeinrichtung lösbar in der Aufnahmeöffnung eingesetzt ist, kann sie leicht ausgetauscht werden, falls sie beispielsweise gereinigt oder gewartet werden muss oder defekt ist.
In anderen Ausführungsformen kann es jedoch auch sinnvoll sein, wenn die Messeinrichtung unlösbar in der Aufnahmeöffnung
eingesetzt ist. Auf diese Weise kann die Messeinrichtung
sicherer mit dem Walzenkörper verbunden werden. Zudem kann ein unbefugtes Entfernen der Messeinrichtung verhindert werden, was die Sicherheit beeinträchtigen könnte. Die Messeinrichtung kann beispielsweise in der Aufnahmeöffnung vergossen sein
(beispielsweise mit Hilfe eines Harzes) oder eingeschweisst sein. Hierdurch kann auch das Risiko von Explosionen vermieden, so dass insbesondere die ATEX-Leitlinien der Europäischen Union erfüllt werden können.
Die Aufnahmeöffnung kann in einigen Ausführungsformen im
Wesentlichen durch eine zylinderförmige Bohrung gebildet sein, die einen Durchmesser im Bereich von 5 mm bis 40 mm, bevorzugt von 5 mm bis 25 mm, besonders bevorzugt von 10 mm bis 14 mm aufweisen kann. Diese Bohrung kann sich im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse des Walzenkörpers erstrecken. Um den Zustand einer Umfangsfläche bestimmen zu können, ist die
Aufnahmeöffnung bevorzugt in einem Aussenbereich des
Walzenkörpers angeordnet. So kann sich die Aufnahmeöffnung beispielsweise in einem zylinderringförmigen Bereich des
Walzenkörpers befinden.
In vorteilhaften Ausführungsformen erstreckt sich die
Aufnahmeöffnung im Wesentlichen entlang der gesamten Länge des Walzenkörpers in Richtung der Rotationsachse, das heisst entlang von mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 70 %, besonders bevorzugt mindestens 90 % der gesamten Länge des Walzenkörpers. Auf diese Weise kann auch der Zustand der Walze im Wesentlichen entlang ihrer gesamten Länge bestimmt werden. Bevorzugt ist die mindestens eine Aufnahmeöffnung so angeordnet, dass ein
Massenausgleich berücksichtigt ist, da hierdurch auf ein
Auswuchten der Walze verzichtet werden kann. Alternativ können auch zwei oder mehr Aufnahmeöffnungen vorhanden sein, die bevorzugt in Umfangsrichtung gleichmässig angeordnet sind; auch hierdurch kann auf ein Auswuchten verzichtet werden. Die Messeinrichtung kann stabförmig ausgebildet sein und eine Längsachse aufweisen, entlang deren mehrere Sensoren,
beispielsweise Temperatursensoren, angeordnet sind.
In anderen Ausführungsformen kann die Aufnahmeöffnung in einer Umfangsflache des Walzenkörpers gebildet sein. Insbesondere kann sie sich im Wesentlichen in radialer Richtung des Walzenkörpers erstrecken, das heisst im Wesentlichen senkrecht zu einer
Rotationsachse des Walzenkörpers. Wenn eine Messeinrichtung in eine derartige Aufnahmeöffnung eingesetzt ist, kann besonders einfach ein Zustand der Umfangsflache der Walze gemessen werden, beispielsweise eine an der Umfangsflache herrschende Temperatur.
Bevorzugt kann der Walzenkörper sowohl mindestens eine radiale Aufnahmeöffnung enthalten, die in einer Umfangsflache des
Walzenkörpers gebildet ist und in welcher mindestens einer der Sensoren angeordnet ist, sowie mindestens eine axiale, also parallel zur Rotationsachse verlaufende Aufnahmeöffnung, in der die Leiterplatte angeordnet ist. Die Sensoren können entweder mit der Leiterplatte verbunden sein oder derart ausgebildet und relativ zur Leiterplatte angeordnet sein, dass sie berührungslos damit kommunizieren können, beispielsweise durch Ultraschall,
Infrarotstrahlung, induktive Kopplung, Radiofrequenzsignale oder durch eine beliebige Kombination davon.
Die Messeinrichtung kann als Bolzen mit einem Gewinde
ausgebildet sein, und die Aufnahmeöffnung kann ein Gegengewinde aufweisen, in welches das Gewinde des Bolzens einschraubbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Messeinrichtung als Bolzen mit einem ersten Bajonettverschlusselement ausgebildet sein, und die Aufnahmeöffnung kann ein zweites Bajonettverschlusselement aufweisen, in welches das erste Bajonettverschlusselement des Bolzens einsetzbar ist. Das erste und/oder das zweite
Bajonettverschlusselement kann eine Sicherung aufweisen. Beide Varianten ermöglichen ein besonders einfaches Einsetzen und, bei Bedarf, ein einfaches Entfernen der Messeinrichtung in die
Aufnahmeöffnung .
Diese Ausführungsform als Bolzen ist besonders dann geeignet, wenn der Bolzen einen als Verschleisssensor, als Drucksensor oder als Temperatursensor ausgebildeten Sensor enthält.
Besonders bevorzugt weist die Messeinrichtung, insbesondere der Bolzen, mindestens einen weiteren Datensender und mindestens einen weiteren Datenempfänger auf. Dabei sind der Datensender der Messeinrichtung und der Datenempfänger derart ausgebildet und angeordnet, dass die vom Sensor erfassten Messdaten vom mindestens einen weiteren Datensender zum mindestens einen weiteren Datenempfänger berührungslos übertragbar sind. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn die Messeinrichtung nur lösbar in die Aufnahmeöffnung einsetzbar ist; beim Einsetzen müssen dann nämlich keine Kabelverbindungen eingerichtet werden, insbesondere keine Kabelverbindungen zwischen der
Messeinrichtung und dem Walzenkörper.
Die berührungslose Übertragung vom weiteren Datensender zum weiteren Datenempfänger kann insbesondere durch einen Innenraum des Walzenkörpers, insbesondere durch einen Hohlraum des
Walzenkörpers erfolgen. Eine Übertragung durch einen Hohlraum ist nur wenig störanfällig und erfordert zudem nur eine
vergleichsweise geringe Sendeleistung. Die berührungslose
Übertragung vom weiteren Datensender zum weiteren Datenempfänger kann beispielsweise durch Infrarotstrahlung, durch Lichtpulse, durch Radiofrequenzsignale, durch induktive Kopplung oder durch eine beliebige Kombination davon erfolgen.
Die Messeinrichtung, insbesondere der Bolzen, kann induktiv und/oder über Licht mit Energie versorgt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Messeinrichtung, insbesondere der Bolzen, einen wie oben beschriebenen Energieempfänger und/oder einen wie oben beschriebenen Energieerzeuger enthalten, der zur Energiegewinnung aus der Bewegung der Walze ausgebildet ist, beispielsweise aus
- thermischen Differenzen innerhalb der Walze, insbesondere unter Ausnutzung von thermoelektrischen Effekten, wie z.B. des Seebeck-Effektes, Peltier-Effektes oder Thomson- Effektes, beispielsweise mit Hilfe eines Thermoelementes, und/oder
- Vibrationen der Walze, beispielsweise mit Hilfe mindestens eines Piezoelementes und/oder mechanisch, und/oder
- der Rotation der Walze, beispielsweise mit Hilfe mindestens eines Piezoelementes und/oder mechanisch.
Ebenfalls alternativ oder zusätzlich kann die Messeinrichtung, insbesondere der Bolzen, mindestens eine insbesondere
wiederaufladbare Batterie aufweisen.
Alternativ oder zusätzlich zu einem im Walzenkörper integrierten Datenempfänger kann eine die Walzenpaarung enthaltende
Produktverarbeitungsanlage, insbesondere eine die
Mahlwalzenpaarung enthaltende Mahlanlage, auch einen
Datenempfänger aufweisen, der ausserhalb der Walze angeordnet ist. Ein solcher Datenempfänger kann stabförmig ausgebildet sein und sich insbesondere senkrecht zu einer Rotationsachse der Walze erstrecken.
Falls mehrere Aufnahmeöffnungen vorhanden sind, so können diese an verschiedenen Positionen entlang einer Rotationsachse des Walzenkörpers und/oder an verschiedenen Winkeln um diese Rotationsachse herum angeordnet sein. Je gleichmässiger die
Aufnahmeöffnungen verteilt sind, desto aussagekräftiger sind die von den in diesen Aufnahmeöffnungen eingesetzten
Messeinrichtungen erfassten Messwerte. Bevorzugt sind die Aufnahmeöffnungen in Umfangsrichtung gleichmässig angeordnet, wodurch ein Rotationsgleichgewicht entsteht, so dass auf ein ansonsten erforderliches Auswuchten verzichtet werden kann.
Der mindestens eine Datensender (insbesondere der mindestens eine Datensender einer oder beider der Walzen oder der oben erwähnte weitere Datensender) und/oder der Datenempfänger
(insbesondere der Datenempfänger des Walzenkörpers dieser
Walze (n) ) und/oder der Energieempfänger und/oder der
Energieerzeuger sind bevorzugt an einer Stirnseite dieser
Walze (n) , insbesondere an einer Stirnseite eines Walzenkörpers dieser Walze (n) , angeordnet. An einer solchen Stirnseite wird die berührungslose Übertragung der Messwerte kaum oder gar nicht durch das mit der Walze gemahlene Produkt behindert.
Eine wie oben bereits beschriebene Leiterplatte kann in einer Ausführungsform Bestandteil der Messeinrichtung sein. Auf dieser Messeinrichtung kann der mindestens eine Sensor und/oder
mindestens ein Multiplexer (insbesondere mindestens ein wie oben beschriebener Multiplexer) und/oder mindestens ein Signalgeber (insbesondere mindestens ein wie oben beschriebener Signalgeber) angeordnet sein.
Die Walze kann mindestens einen Datenspeicher enthalten,
insbesondere einen RFID-Chip. In diesem Datenspeicher kann beispielsweise eine insbesondere individuelle Identifikation der Walze gespeichert oder speicherbar sein. Alternativ oder
zusätzlich kann im Datenspeicher mindestens eine Eigenschaft der Walze gespeichert oder speicherbar sein, wie etwa mindestens eine ihrer Dimensionen und/oder ihre Bombierung. Die im
Datenspeicher gespeicherten Daten werden bevorzugt ebenfalls berührungslos übertragen. Hierzu kann die Walze einen
Datensender aufweisen. Dabei ist es denkbar, dass die Daten des Datenspeichers mittels des gleichen Datensenders übertragen werden, mit dem erfindungsgemäss die Messwerte des mindestens einen Sensors übertragen werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zum insbesondere lösbaren Einsetzen in eine Aufnahmeöffnung eines Walzenkörpers einer Walze einer Walzenpaarung.
Insbesondere kann die Aufnahmeöffnung in einer Umfangsflache des Walzenkörpers gebildet sein. Bei der Walze kann es sich um eine Mahlwalze einer wie oben beschriebenen Mahlwalzenpaarung
handeln, und bei dem Walzenkörper kann es sich um den
Walzenkörper einer solchen Mahlwalze handeln.
Erfindungsgemäss weist die Messeinrichtung mindestens einen Sensor zur Erfassung von Messwerten auf, die einen Zustand der Walze charakterisieren, insbesondere einen Zustand einer
Umfangsfläche der Walze. Zudem kann die erfindungsgemässe
Messeinrichtung mindestens einen Datensender zur insbesondere berührungslosen Übertragung der Messwerte an einen
Datenempfänger aufweisen. Die Daten können in einer ersten
Variante an einen wie oben beschriebenen ruhenden Datenempfänger übertragen werden. In einer zweiten Variante können die Daten aber auch an einen wie ebenfalls oben beschriebenen
Datenempfänger übertragen werden, insbesondere an einen wie oben beschriebenen weiteren Datenempfänger oder an einen
Datenempfänger des Walzenkörpers.
Die Messeinrichtung kann auch einen darin integrierten
Datenprozessor enthalten, insbesondere einen Mikroprozessor, einen FPGA, einen PLC-Prozessor oder einen RISC-Prozessor.
Dieser Datenprozessor kann beispielsweise die von dem mindestens einen Sensor erfassten Messwerte weiterverarbeiten und dann optional an den Datensender übertragen, insbesondere wenn dieser in der Walze enthalten ist. Insbesondere kann der Datenprozessor die Funktion des oben beschriebenen Multiplexers und/oder des oben beschriebenen Signalwandlers ganz oder teilweise übernehmen. Der Mikroprozessor kann Bestandteil der ebenfalls oben beschriebenen Leiterplatte sein. Der Mikroprozessor kann alternativ oder zusätzlich auch mindestens eine der folgenden Funktionen übernehmen: Kommunikation mit mindestens einem
Datenbussystem (insbesondere Verwaltung von IP-Adressen) ;
Leiterplattenspeicherverwaltung; Steuerung von insbesondere wie unten beschriebenen Energiemanagementsystemen; Verwaltung und/oder Speicherung von Identifikationsmerkmalen der Walze (n) , wie beispielsweise geometrischen Daten und Walzengeschichte; Verwaltung von Schnittstellenprotokollen; drahtlose
Funktionalitäten .
Ferner kann die Messeinrichtung, insbesondere die Leiterplatte, über ein Energiemanagementsystem verfügen, welches eine, mehrere oder sämtliche der folgenden Funktionen durchführen kann: - regelmässige, insbesondere periodische, Übertragung der
Messwerte vom Datensender;
- Übertragung der Messwerte vom Datensender nur bei Vorliegen einer vorgegebenen Bedingung, insbesondere bei Erfüllung eines weiter unten noch beschriebenen Warnkriteriums; - regelmässige, insbesondere periodische Ladung und Entladung eines Kondensators oder eines Energiespeichers.
Die Produktverarbeitungsanlage für die Verarbeitung eines
Produktes, insbesondere die Mahlanlage für das Vermählen von Mahlgut, enthält mindestens eine wie oben beschriebene
Walzenpaarung, insbesondere eine Mahlwalzenpaarung. Zwischen den Walzen der Walzenpaarung ist ein Spalt gebildet. Insbesondere ist zwischen den Mahlwalzen einer Mahlwalzenpaarung ein
Mahlspalt gebildet. Im Rahmen der Erfindung muss nur eine der beiden Walzen der Walzenpaarung erfindungsgemäss ausgebildet sein; die Erfindung erfasst jedoch auch Ausführungsformen, in denen beide Walzen der Walzenpaarung erfindungsgemäss ausgebildet sind, also mindestens einen wie oben beschriebenen Sensor und optional mindestens einen wie oben geschriebenen Datensender enthalten. Insbesondere beim Vermählen von Mahlgut wird dieses Mahlgut im Wesentlichen vertikal abwärts durch einen solchen Mahlspalt geführt. Zudem wird insbesondere beim
Vermählen von Mahlgut dieses Mahlgut den Mahlwalzen bevorzugt mittels seiner Schwerkraft zugeführt, wobei dies optional pneumatisch unterstützt werden kann. Das Produkt, insbesondere das Schüttgut, insbesondere das Mahlgut, kann körnig sein und sich als Fluidstrom durch den Mahlspalt bewegen.
In einigen Ausführungsformen, insbesondere bei der Verfeinerung von Massen wie etwa Schokoladenmassen oder Zuckermassen, kann diese Masse alternativ auch von unten nach oben durch den zwischen den Walzen gebildeten Spalt geführt. Die Messeinrichtung kann eines, mehrere oder sämtliche der bereits oben beschriebene Merkmale aufweisen und die daraus resultierenden, ebenfalls oben beschriebenen Vorteile vorweisen. Insbesondere kann die Messeinrichtung mindestens einen Signalwandler enthalten und/oder - als Bolzen mit einem Gewinde ausgebildet sein, welches in ein Gegengewinde der Aufnahmeöffnung des Walzenkörpers einschraubbar ist, und/oder als Bolzen mit einem ersten Bajonettverschlusselement ausgebildet sein, welches in ein zweites
Bajonettverschlusselement der Aufnahmeöffnung des
Walzenkörpers einsetzbar ist, und/oder mindestens eine Leiterplatte enthalten, auf welcher der mindestens eine Sensor und/oder mindestens ein Multiplexer und/oder mindestens ein Signalwandler angeordnet sind, und/oder mindestens einen Sensor enthalten, der als Temperatursensor ausgebildet ist, wobei bevorzugt mehrere Temperatursensoren vorhanden sind, welche entlang einer Rotationsachse der Walze angeordnet sind, um ein Temperaturprofil entlang diese Richtung ermitteln zu können, und/oder mindestens einen Sensor enthalten, der als Drucksensor ausgebildet ist, und/oder mindestens einen Sensor enthalten, der als Kraftsensor ausgebildet ist (zur Bestimmung der Kraftkomponente (n) in einer oder mehreren Richtungen), und/oder mindestens einen Sensor enthalten, der als Verschleisssensor ausgebildet ist, und/oder mindestens einen Sensor enthalten, der als Vibrationssensor ausgebildet ist, insbesondere zum Ermitteln eines Wickeins, also einer Anhaftung des verarbeiteten Produktes an der Umfangsflache der Walze, was Verarbeiten, insbesondere
Vermählen, an dieser Position behindert, und/oder mindestens einen Sensor enthalten, der als
Deformationssensor ausgebildet ist (zur Bestimmung einer Ausdehnung und/oder eines Auslenkwegs) und/oder mindestens einen Sensor enthalten, der als
Deformationssensor ausgebildet ist (zur Bestimmung einer Ausdehnung und/oder eines Auslenkwegs), und/oder mindestens einen Sensor enthalten, der als
Drehgeschwindigkeitssensor ausgebildet ist, insbesondere zum Ermitteln eines Stillstandes der Walze, und/oder mindestens einen Sensor enthalten, der als
Drehbeschleunigungssensor ausgebildet ist, und/oder mindestens einen Sensor enthalten, der zum Ermitteln einer Umgebungsfeuchtigkeit ausgebildet ist und bevorzugt an einer Stirnseite der Walze angeordnet ist, und/oder
- mindestens einen Sensor enthalten, der als gyroskopischer Sensor zum Ermitteln der Position und/oder der Orientierung der Walze ausgebildet ist, insbesondere zum Ermitteln der von der Position und/oder der Orientierung abhängigen
Breite eines Spaltes zwischen den beiden Walzen der
Walzenpaarung sowie der Parallelität der Walzen, und/oder - mindestens einen Sensor zum Ermitteln der Breite eines
Spaltes zwischen den beiden Walzen der Walzenpaarung enthalten, insbesondere eines Mahlspaltes zwischen den beiden Mahlwalzen der Mahlwalzenpaarung, beispielsweise ein in einer Stirnseite der Walze angeordneter Sensors,
insbesondere ein MEMS-Sensor.
Die Messeinrichtung kann an oder ausserhalb mindestens einer Endöffnung der Aufnahmeöffnung mindestens einen Datensender zur insbesondere berührungslosen Übertragung der Messwerte an einen Datenempfänger enthalten. Noch ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine
Produktverarbeitungsanlage, insbesondere eine Mahlanlage für das Vermählen von Mahlgut. Die erfindungsgemässe
Produktverarbeitungsanlage enthält mindestens eine wie oben beschriebene Walzenpaarung. Zusätzlich kann die
Produktverarbeitungsanlage mindestens einen insbesondere
ruhenden Datenempfänger zum Empfangen der vom Datensender mindestens einer der Walzen, insbesondere beider Walzen, der Walzenpaarung übertragenen Messwerte aufweisen. Mit einer solchen Produktverarbeitungsanlage können die bereits oben beschriebenen Vorteile erreicht werden. Insbesondere wenn die Mahlanlage mehrere verschiedene Walzenpaarungen enthält, denen das Produkt aus dem gleichen Produkteinlass zugeführt wird, kann es vorteilhaft sein, wenn nur eine der Walzenpaarungen
erfindungsgemäss ausgebildet ist.
Bei der Mahlanlage kann es sich beispielsweise um einen
einzelnen Walzenstuhl einer Getreidemühle oder auch um eine ganze Getreidemühle mit mindestens einem Walzenstuhl handeln, wobei mindestens ein Walzenstuhl mindestens eine wie oben beschriebene Mahlwalze enthält. Die Produktverarbeitungsanlage kann aber auch sein:
- ein Flockierwalzwerk für das Flockieren von Schüttgut,
insbesondere Getreide, Getreidevermahlungsprodukten und Getreideendprodukten der Müllerei oder Spezialmüllerei wie oben ausgeführt;
- eine Walzenmühle oder ein Walzwerk für die Herstellung von Schokolade, insbesondere ein Vorwalzwerk mit beispielsweise zwei oder fünf Walzen, insbesondere zwei oder fünf
Feinwalzen, oder ein End-Feinwalzwerk;
- ein Walzwerk für das Nassmahlen und/oder Dispergieren,
beispielsweise von Druckfarben, Beschichtungen,
Elektronikmaterialien oder Chemikalien, insbesondere
Feinchemikalien, insbesondere ein Dreiwalzwerk.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist gerichtet auf ein
Verfahren zum Betreiben einer wie oben beschriebenen
Produktverarbeitungsanlage, insbesondere einer oben
beschriebenen wie Mahlanlage. Das Verfahren umfasst einen
Schritt, in dem mit dem Datenempfänger der
Produktverarbeitungsanlage von einem Datensender mindestens einer der Walzen, insbesondere beider Walzen, der Walzenpaarung übertragene Messwerte empfangen werden. Die somit empfangenen Daten können anschliessend
weiterverarbeitet und ausgewertet werden. Zu diesem Zweck können sie einer Steuereinheit der Produktverarbeitungsanlage,
insbesondere der Mahlanlage, zugeführt werden, von wo aus sie noch weiter an ein optionales übergeordnetes Leitsystem
weitergegeben werden können. Mit Hilfe der Steuereinheit
und/oder des Leitsystem kann die gesamte
Produktverarbeitungsanlage, insbesondere die gesamte Mahlanlage, oder ein Teil davon gesteuert und/oder geregelt werden. Insbesondere kann von der Steuereinheit eine Warnmeldung
ausgegeben werden, falls ein vorgegebenes Warnkriterium erfüllt ist. Das Warnkriterium kann beispielsweise darin bestehen, dass der Messwert mindestens eines der Sensoren einen für diesen Sensor vorgegebenen Grenzwert überschreitet. In einer anderen Variante kann das Warnkriterium darin bestehen, dass die
Differenz zwischen dem grössten Messwert und dem kleinsten
Messwert, die von einer vorgegebenen Menge von Sensoren gemessen werden, einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt.
Falls das Warnkriterium erfüllt ist, kann ein Warnsignal
ausgegeben werden (beispielsweise optisch und/oder akustisch) und/oder die Produktverarbeitungsanlage kann zum Stillstand gebracht werden (beispielsweise durch die Steuereinheit) .
Ausserdem kann die Steuereinheit die von dem mindestens einen Sensor erfassten Messwerte oder daraus gewonnene Daten
visualisieren .
Die Produktverarbeitungsanlage kann produktstromabwärts von der erfindungsgemässen Walzenpaarung mindestens eine Vorrichtung zur Messung von Partikelgrössen und deren Verteilungen enthalten. Hierdurch kann die Messung der Partikelgrössen und deren
Verteilungen beispielsweise mit einer Messung des
Verschleisszustandes und/oder des Walzenanpressdrucks kombiniert werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Walze, insbesondere die Mahlwalze, eine Riffelwalze ist. Alternativ oder zusätzlich kann produktstromabwärts von der
erfindungsgemässen Walze, insbesondere der erfindungsgemässen Mahlwalze, auch eine Vorrichtung zur NIR-Messung des
Produktstromes, insbesondere des Mahlgutstromes, angeordnet sein. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn es sich bei Walzen, insbesondere den Mahlwalzen, um Glattwalzen handelt. Beide Varianten ermöglichen aufgrund der Erkennung des
Verschleisszustandes eine frühzeitige Planung der Wartung. Noch ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Umrüsten und/oder Aufrüsten mindestens eines Walzenkörpers, insbesondere beider Walzenkörper, einer Walzenpaarung für die Verarbeitung eines Produktes, mit mindestens einer
Aufnahmeöffnung für eine Messeinrichtung, insbesondere eines wie oben beschriebenen Walzenkörpers. Insbesondere kann der
Walzenkörper der Walzenkörper einer Mahlwalze sein. Das
Verfahren enthält einen Schritt, in dem eine Messeinrichtung, insbesondere eine wie oben beschriebene Messeinrichtung, in die Aufnahmeöffnung eingesetzt wird, so dass eine wie oben
beschriebenes Walzenpaarung erhalten wird.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von
Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen
Figur 1: eine schematische Darstellung einer ersten
Mahlanlage mit einer Mahlwalze und mehreren
Temperatursensoren;
Figur 2 : weitere schematische Darstellung der Mahlanlage nach Figur 1 :
Figuren 3a-d: vier Fotos mit Detailansichten einer in der
Mahlwalze gemäss Figur 1 enthaltenen
Messeinrichtung; Figur 4 : ein zweites erfindungsgemässes
Ausführungsbeispiel einer Mahlanlage mit einer Mahlwalze mit mehreren Drucksensoren.
Figur 1 zeigt eine erste erfindungsgemässe
Produktverarbeitungsanlage, welche als Mahlanlage 18 für das Vermählen von Mahlgut ausgebildet ist, insbesondere für das Vermählen von Getreide. Die Mahlanlage 18 enthält eine
Mahlwalzenpaarung aus einer ersten Mahlwalze 1 mit sieben
Temperatursensoren 2 und einen Datensender 4 sowie eine zweiten Mahlwalze 19, die jedoch nicht zwingend einen Sensor oder einen Datensender enthalten muss. Die erste Mahlwalze 1 enthält einen Walzenkörper 10 mit einer Aufnahmeöffnung 11 in Form einer zylindrischen Bohrung, welche sich parallel zu einer
Rotationsachse A des Walzenkörpers 10 und entlang dessen
gesamter Länge erstreckt. In die Aufnahmeöffnung 11 ist eine stabförmige Messeinrichtung 12 eingesetzt, die die sieben
Temperatursensoren 2 enthält. Die Messeinrichtung 12 ist in der Aufnahmeöffnung 11 vergossen und hierdurch unlösbar in der
Aufnahmeöffnung 11 eingesetzt. Mit Hilfe der Temperatursensoren 2 können Messwerte erfasst werden, die die Temperatur an
verschiedenen Stellen einer Umfangsfläche 3 der Mahlwalze 1 charakterisieren. Der Aufbau der Messeinrichtung 12 wird weiter unten unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3a bis 3d noch detaillierter beschrieben. An einer Stirnseite 20 weist die Mahlwalze 1 den beim
rotierenden Betrieb mit rotierenden Datensender 4 zur
berührungslosen Übertragung der Messwerte der Temperatursensoren 2 an einen ruhenden Datenempfänger 5 auf. Die berührungslose Übertragung der Messwerte kann durch Infrarotstrahlung, durch Lichtpulse, durch Radiofrequenzsignale, durch induktive Kopplung oder durch eine beliebige Kombination davon erfolgen. Die
Mahlwalze 1 weist an ihrer Stirnseite 20 ferner einen induktiven Energieempfänger 9 auf, über den Energie von einem Magneten 21 induktiv eingekoppelt werden kann.
Über eine Leitung 22 werden die vom Datenempfänger 5 empfangenen Daten einer Steuereinheit 23 zugeführt, mit deren Hilfe die gesamte Mahlanlage 18 oder ein Teil davon gesteuert und/oder geregelt werden kann. Die Steuereinheit 23 enthält Anzeigemittel 24, beispielsweise einen Bildschirm, mittels welcher die von den Temperatursensoren 2 erfassten Messwerte oder daraus gewonnene Daten visualisiert werden können. Zudem kann die Steuereinheit 23 eine Warnmeldung ausgeben, falls ein vorgegebenes
Warnkriterium erfüllt ist - beispielsweise dann, wenn die von einem der Temperatursensoren 2 gemessene Temperatur einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Über eine weitere Leitung 25 können die Daten an ein optionales übergeordnetes Leitsystem 26 weitergegeben werden.
Im unteren Teil der Figur 1 ist schematisch der
Temperaturverlauf dargestellt, so wie er mit den Anzeigemitteln 24 der Steuereinheit 23 dargestellt werden könnte. Falls
beispielsweise an der Position 27 der Mahlwalze 1 ein
Trockenlauf vorliegt, so steigt in diesem Bereich die Temperatur lokal an, was ein Indiz für eine mögliche Entzündung sein kann. Auf Grund der Vielzahl der Temperatursensoren 2 kann die
Position 27 genau lokalisiert werden, und es können
Gegenmassnahmen getroffen werden. In Figur 2 ist nochmals schematisch dargestellt, wie die
Messwerte von den sieben Temperatursensoren 2 an die
Steuereinheit 23 übertragen werden. Die Messeinrichtung 12 enthält eine Leiterplatte 8, auf welcher die sieben
Temperatursensoren 2 und ein Multiplexer 6 angeordnet sind.
Dabei ist jeder der Temperatursensoren 2 über jeweils zwei
Messleitungen 28 mit dem Multiplexer 6 verbunden. Der
Multiplexer 6 übermittelt abwechselnd die von den Temperatursensoren 2 erfassten Messwerte über ein Kabel 29 an den Datensender 4, welcher die Messwerte dann an den
Datenempfänger 5 berührungslos überträgt.
Die Figuren 3a bis 3d zeigen mehrere fotografische
Detailansichten der Messeinrichtung 12. In Figur 3a sind die Leiterplatte 9 mit dem Multiplexer 6 erkennbar.
In Figur 3b ist ein Ende der Messeinrichtung 12 sichtbar, aus dem das Kabel 29 austritt. Am Ende dieses Kabels 29 befindet sich ein Stecker 30, mit dem die Messeinrichtung 12 mit dem Datensender 4 verbunden werden kann.
Figur 3c enthält eine weitere Detailansicht des schon in
Figur 3b gezeigten Endes der Messeinrichtung 12 erkennbar.
Figur 3d zeigt eine rückwärtige Ansicht des in Figur 3c
dargestellten Teils der Messeinrichtung 12, in der einer der Temperatursensoren 2 erkennbar. Die Temperatursensoren 2 können beispielsweise vom an sich bekannten Typ PT 1000 sein.
In Figur 4 ist schematisch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Produktverarbeitungsanlage wiedergegeben, die ebenfalls als Mahlanlage 18' zum Vermählen von Mahlgut,
insbesondere Getreide, ausgebildet ist. Zur Vereinfachung der Darstellung ist hier nur eine Mahlwalze 1' einer Walzenpaarung wiedergegeben und nicht auch eine weitere Mahlwalze 19 wie in Figur 1. In einer Umfangsfläche 3' eines Walzenkörpers 10' der Mahlwalze 1' sind mehrere Aufnahmeöffnungen 11' vorhanden, von denen hier nur 3 dargestellt sind. Diese Aufnahmeöffnungen 11' erstrecken sich in radialer Richtung des Walzenkörpers 10', das heisst senkrecht zu einer Rotationsachse A' des Walzenkörpers 10' .
In Figur 4 ist weiterhin (nicht massstabsgerecht ) ein Bolzen 12' gezeigt, der eine Messeinrichtung darstellt. Dieser Bolzen 12' enthält ein in der Figur nicht gezeigtes Gewinde. Jede der
Aufnahmeöffnungen 11' weist ein ebenfalls nicht dargestelltes Gegengewinde auf, in welches der Bolzen 12' einschraubbar ist. Der Bolzen 12' weist ferner einen Sensor sowie einen Datensender auf, welche in Figur 4 beide nicht dargestellt sind. Der Sensor kann beispielsweise ein Verschleisssensor, ein Drucksensor oder ein Temperatursensor sein.
An einer Stirnseite 20' der Mahlwalze 1' sind ein
Datensender 4', ein Energieempfänger 9' und ein Datenempfänger 16' angeordnet. Die vom Sensor 2' erfassten Messdaten können auf diese Weise vom Datensender des Bolzens 12' zum Datenempfänger 16' des Walzenkörpers 1' berührungslos übertragen werden, beispielsweise durch Infrarotstrahlung, durch Lichtpulse, durch Radiofrequenzsignale, durch induktive Kopplung oder durch eine beliebige Kombination davon. Dies geschieht bevorzugt durch einen Innenraum, insbesondere einen Hohlraum des Walzenkörpers 10' .
Der Bolzen 12' kann induktiv und/oder über Licht mit Energie versorgt werden. Alternativ oder zusätzlich kann er mindestens ein Piezoelement enthalten, mittels dessen aus den bei Rotation der Mahlwalze 1' entstehenden Kräften elektrische Energie erzeugt werden kann. Ebenfalls alternativ oder zusätzlich kann der Bolzen 12' mindestens eine insbesondere wiederaufladbare Batterie aufweisen. Des Weiteren werden die folgenden Aspekte offenbart:
A. Mahlwalze (1; 1'), enthaltend
- mindestens einen Sensor (2; 2'), bevorzugt mehrere
Sensoren (2; 2'), zur Erfassung von Messwerten, die einen Zustand der Mahlwalze (1; 1') charakterisieren, insbesondere einen Zustand einer Umfangsfläche (3, 3' ) der Mahlwalze (1; 1'); - mindestens einen Datensender (4; 4'), bevorzugt einen einzigen Datensender (4; 4')/ zur berührungslosen
Übertragung der Messwerte des mindestens einen Sensors (2; 2') , bevorzugt von mehreren der Sensoren (2; 2') , weiter bevorzugt von allen Sensoren (2; 2') , an einen Datenempfänger (5; 5') ·
Mahlwalze (1; 1') gemäss Merkmalskombination A, wobei sie mindestens einen Multiplexer (6; 6') enthält, der zur abwechselnden Übermittlung der von den Sensoren (2; 2') erfassten Messwerte an den Datensender (4; 4') angeordnet und ausgebildet ist.
Mahlwalze (1; 1') gemäss einer der vorangehenden
Merkmalskombinationen, wobei sie mindestens einen
Signalwandler (7; 1') , insbesondere mindestens einen A/D- Wandler (7; 1') , zur Umwandlung der vom Sensor (2; 2') erfassten Messwerte enthält.
Mahlwalze (1; 1') gemäss einer der vorangehenden
Merkmalskombinationen, wobei sie mindestens einen
Energieempfänger (9; 9') für eine Energieversorgung des Sensors (2; 2') und/oder mindestens eines Multiplexers (6; 6') und/oder mindestens eines Signalwandlers (7; 1') und/oder des Datensenders (4; 4') der Mahlwalze (1; 1') und/oder des Datensenders einer Messeinrichtung (12, 12') enthält, insbesondere mindestens einen induktiven
Energieempfänger (9; 9') .
Mahlwalze (1; 1') gemäss einer der vorangehenden
Merkmalskombinationen, wobei sie mindestens eine
Leiterplatte (8; 8') enthält, auf welcher der Sensor (2; 2') und/oder mindestens ein Multiplexer (6; 6') und/oder mindestens ein Signalwandler (7; 1') und/oder der
mindestens eine Datensender (4; 4') der Mahlwalze (1; 1') und/oder mindestens ein Energieempfänger (9; 9') angeordnet sind .
Mahlwalze (1; 1') gemäss einer der vorangehenden
Merkmalskombinationen, wobei sie einen Walzenkörper (10; 10') mit mindestens einer Aufnahmeöffnung (11; 11') sowie mindestens eine Messeinrichtung (12; 12') umfasst, welche in die Aufnahmeöffnung (11; 11') insbesondere lösbar einsetzbar oder eingesetzt ist, wobei die Messeinrichtung (12; 12') mindestens einen der Sensoren (2; 2') enthält.
Mahlwalze (1') gemäss Merkmalskombination F, wobei die Aufnahmeöffnung (11') in einer Umfangsfläche (3' ) des
Walzenkörpers (10') gebildet ist.
Mahlwalze (1') gemäss einer der Merkmalskombinationen F und
G, wobei die Messeinrichtung (12') als Bolzen (12') mit einem Gewinde (13') ausgebildet ist und die Aufnahmeöffnung (11') ein Gegengewinde (14') ausweist, in welches das
Gewinde (13') des Bolzens (12') einschraubbar ist.
Mahlwalze (1') gemäss einer der Merkmalskombinationen F bis
H, wobei die Messeinrichtung (12') mindestens einen
Datensender aufweist und der Walzenkörper (10') mindestens einen Datenempfänger (16') aufweist, welche derart
ausgebildet und angeordnet sind, dass die vom Sensor (2') erfassten Messdaten vom Datensender der Messeinrichtung (12') zum Datenempfänger (16') des Walzenkörpers (10') berührungslos übertragbar sind, insbesondere durch einen Innenraum (17') des Walzenkörpers (10'), insbesondere durch eine Hohlraum (17') des Walzenkörpers (10').
Mahlwalze (1; 1') gemäss einer der vorangehenden
Merkmalskombinationen, wobei die Messeinrichtung (12; 12') mindestens eine Leiterplatte (8; 8') enthält, auf welcher der mindestens eine Sensor (2; 2') und/oder mindestens ein Multiplexer (6; 6' ) und/oder mindestens ein Signalwandler (7; 7') angeordnet sind.
Mahlwalze (1; 1') gemäss einer der vorangehenden
Merkmalskombinationen, wobei mindestens ein Sensor (2; 2') als Temperatursensor (2) und/oder mindestens ein Sensor (2; 2') als Drucksensor (2') und/oder mindestens ein Sensor als Kraftsensor und/oder mindestens ein Sensor als
Verschleisssensor und/oder mindestens ein Sensor als
Vibrationssensor und/oder mindestens ein Sensor als
Deformationssensor ausgebildet ist.
Messeinrichtung (12') zum insbesondere lösbaren Einsetzen in eine Aufnahmeöffnung (11') eines Walzenkörpers (10') einer Mahlwalze (1'), insbesondere einer Mahlwalze (1') gemäss einer der Merkmalskombinationen F bis K, wobei die Messeinrichtung (12') mindestens einen Sensor (2') zur Erfassung von Messwerten aufweist, die einen Zustand der Mahlwalze (1') charakterisieren, insbesondere einen Zustand einer Umfangsfläche (3' ) der Mahlwalze (1'), sowie
insbesondere mindestens einen Datensender zur insbesondere berührungslosen Übertragung der Messwerte an einen
Datenempfänger (5' ; 16').
Mahlanlage (18; 18'), enthaltend mindestens eine Mahlwalze (1; 1') gemäss einer der Merkmalskombinationen A bis K sowie mindestens einen Datenempfänger (5; 5') zum Empfangen der vom Datensender (4; 4') der Mahlwalze (1; 1')
übertragenen Messwerte.
Verfahren zum Betreiben einer Mahlanlage (18; 18') gemäss Merkmalskombination M, umfassend einen Schritt, in dem mit dem Datenempfänger (5; 5') der Mahlanlage (18, 18') von einem Datensender (4; 4') der Mahlwalze (1; 1') übertragene Messwerte empfangen werden. Verfahren zum Umrüsten und/oder Aufrüsten eines
Walzenkörpers (10; 10') mit mindestens einer
Aufnahmeöffnung (11; 11') für eine Messeinrichtung (12; 12'), enthaltend einen Schritt, in dem eine Messeinrichtung (12; 12'), insbesondere eine Messeinrichtung (12; 12') gemäss Merkmalskombination L, in die Aufnahmeöffnung (11; 11') eingesetzt wird, so dass eine Mahlwalze (1; 1') gemäss einer der Merkmalskombinationen F bis K erhalten wird.

Claims

Patentansprüche
1. Walzenpaarung (1, 1') für die Verarbeitung eines Produktes, enthaltend zwei Walzen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Walzen (1; 1') mindestens einen Sensor (2; 2') zur Erfassung von Messwerten enthält, die einen
Zustand mindestens einer der Walzen (1; 1')
charakterisieren .
2. Walzenpaarung gemäss Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Sensor (2; 2') in Datenverbindung mit mindestens einem
Datensender (4; 4') steht, wobei der Datensender (4; 4') zur berührungslosen Übertragung der Messwerte des
mindestens einen Sensors (2; 2') an einen Datenempfänger (5; 5 ') ausgebildet ist. 3. Walzenpaarung gemäss Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Datensender (4; 4') an oder in derselben Walze (1; 1') wie der damit in Datenverbindung stehende Sensor (2; 2') angeordnet ist. 4. Walzenpaarung gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Walzen (1; 1') Mahlwalzen sind und/oder
dass der Sensor (2; 2') einen Zustand einer Umfangsfläche einer Walze (1; 1') erfasst und/oder
dass mehrere Sensoren (2; 2') vorhanden sind, die in
Datenverbindung mit dem mindestens einem Datensender (4; 4 ' ) stehen .
5. Walzenpaarung gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine Walze (1; 1') enthält: - mindestens einen Multiplexer (6; 6'), der zur
abwechselnden Übermittlung der von den Sensoren (2; 2') erfassten Messwerte an den Datensender (4; 4')
angeordnet und ausgebildet ist, und/oder
- mindestens einen Signalwandler (7; 7'), insbesondere mindestens einen A/D-Wandler (7; 7'), zur Umwandlung der vom Sensor (2; 2') erfassten Messwerte, und/oder
- mindestens einen Energieempfänger und/oder mindestens einen Energieerzeuger (9; 9') für eine
Energieversorgung des Sensors (2; 2') und/oder
mindestens eines Multiplexers (6; 6') und/oder
mindestens eines Signalwandlers (7; 7') und/oder des Datensenders (4; 4')
Walzenpaarung gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine Walze (1; 1') mindestens eine Leiterplatte (8; 8') enthält, auf welcher der Sensor (2; 2') und/oder mindestens ein Multiplexer (6; 6') und/oder mindestens ein Signalwandler (7; 7') und/oder der mindestens eine
Datensender (4; 4') und/oder mindestens ein
Energieempfänger und/oder mindestens eine Energieerzeuger (9; 9') angeordnet sind.
Walzenpaarung gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Walze (1; 1') einen Walzenkörper (10; 10') mit
mindestens einer Aufnahmeöffnung (11; 11') sowie mindestens eine Messeinrichtung (12; 12') umfasst, welche in die
Aufnahmeöffnung (11; 11') insbesondere lösbar einsetzbar oder eingesetzt ist, wobei die Messeinrichtung (12; 12') mindestens einen der Sensoren (2; 2') enthält.
8. Walzenpaarung gemäss Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Aufnahmeöffnung (11') in einer Umfangsfläche (3' ) des Walzenkörpers (10') gebildet ist. 9. Walzenpaarung gemäss einem der Ansprüche 7 und 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Messeinrichtung (12') als Bolzen (12') mit einem
Gewinde (13') ausgebildet ist und die Aufnahmeöffnung (11') ein Gegengewinde (14') ausweist, in welches das Gewinde (13') des Bolzens (12') einschraubbar ist.
10. Walzenpaarung gemäss einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Messeinrichtung mindestens einen weiteren Datensender und mindestens einen weiteren Datenempfänger aufweist, welche derart ausgebildet und angeordnet sind, dass die vom
Sensor (2') erfassten Messdaten vom mindestens einen weiteren Datensender zum mindestens einen weiteren
Datenempfänger berührungslos übertragbar sind, insbesondere durch einen Innenraum (17') des Walzenkörpers (10'), insbesondere durch eine Hohlraum (17') des Walzenkörpers
(10' ) .
11. Walzenpaarung gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Sensor (2; 2') als Temperatursensor (2) und/oder mindestens ein Sensor (2; 2') als Drucksensor (2') und/oder mindestens ein Sensor als Kraftsensor und/oder mindestens ein Sensor als Verschleisssensor und/oder mindestens ein Sensor als Vibrationssensor und/oder
mindestens ein Sensor als Deformationssensor und/oder mindestens ein Sensor als Drehgeschwindigkeitssensor und/oder mindestens ein Sensor als
Drehbeschleunigungssensor und/oder mindestens ein Sensor als Feuchtigkeitssensor und/oder mindestens ein Sensor als gyroskopischer Sensor und/oder mindestens ein Sensor als Mahlspaltbreitesensor ausgebildet ist.
12. Messeinrichtung (12' ) , ausgestaltet zum Einsetzen in eine Aufnahmeöffnung (11') eines Walzenkörpers (10') einer Walze einer Walzenpaarung gemäss einem der Ansprüche 7 bis 11, für die Verarbeitung eines Produktes, wobei die
Messeinrichtung (12') mindestens einen Sensor (2') zur Erfassung von Messwerten aufweist, die einen Zustand der Walze (1') charakterisieren.
13. Produktverarbeitungsanlage enthaltend mindestens eine
Walzenpaarung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 12.
14. Verfahren zum Betreiben einer Produktverarbeitungsanlage gemäss Anspruch 13, umfassend einen Schritt, in dem mit dem Datenempfänger (5; 5') der Produktverarbeitungsanlage von einem Datensender (4; 4') mindestens einer der Walzen (1; 1') der Walzenpaarung übertragene Messwerte empfangen werden .
15. Verfahren zum Umrüsten und/oder Aufrüsten mindestens eines Walzenkörpers (10; 10') einer Walzenpaarung für die
Verarbeitung eines Produktes, enthaltend einen Schritt, in dem eine Messeinrichtung (12; 12'), in eine Aufnahmeöffnung (11; 11') in dem Walzenkörper (10; 10') eingesetzt wird, so dass eine Walzenpaarung gemäss einem der Ansprüche 7 bis 11 erhalten wird.
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