ITPD990243A1

ITPD990243A1 - CYLINDER MILL FOR GRINDING GRANULAR MATERIALS, IN PARTICULAR CEREALS.

Info

Publication number: ITPD990243A1
Authority: IT
Inventors: Silvano Barbieri
Original assignee: Agrex Spa
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 1999-11-02
Publication date: 2001-05-02
Also published as: DE60025025D1; RU2264261C2; IT1307416B1; EP1227890B1; MXPA02004340A; DE60025025T2; BR0015253B1; EP1227890A1; WO2001032312A1; AU1273101A; BR0015253A

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un mulino a cilindri per la macinazione di materiali granulari, in particolare di cereali, quali grano, frumento e simili, secondo il preambolo della rivendicazione principale n. The present invention relates to a roller mill for grinding granular materials, in particular cereals, such as wheat, wheat and the like, according to the preamble of the main claim n.

1 . 1.

Questi mulini tipicamente 'comprendono una o più coppie di cilindri contro-rotanti fra i cui mantelli è definita una apertura entro la quale viene alimentato il materiale da macinare, ed un dispositivo alimentatore posto superiormente ai cilindri per alimentare il flusso di materiale da macinare in corrispondenza dell'apertura anzidetta. These mills typically comprise one or more pairs of counter-rotating cylinders, between whose skirts an opening is defined into which the material to be ground is fed, and a feeding device placed above the cylinders to feed the flow of material to be ground in correspondence of the aforementioned opening.

Nell'ambito tecnico specifico della presente invenzione, una delle principali esigenze nell'impiego di mulini a cilindri per la macinazione di cereali è quella di garantire la massima uniformità di alimentazione del materiale da macinare fra i cilindri al fine di ottimizzare la resa di estrazione del materiale macinato. Tale esigenza si traduce nel cercare di ottenere una alimentazione di materiale il più costante possibile, esente da fluttuazioni ed il più uniformemente distribuita per tutta l'estensione longitudinale dei cilindri. In the specific technical field of the present invention, one of the main requirements in the use of roller mills for grinding cereals is to ensure maximum uniformity in the feeding of the material to be ground between the cylinders in order to optimize the extraction yield of the ground material. This requirement translates into trying to obtain a feed of material as constant as possible, free from fluctuations and as uniformly distributed throughout the longitudinal extension of the cylinders.

Sono noti mulini per la macinazione di granulari in cui è previsto l'impiego di dispositivi alimentatori vibranti in cui il materiale è alimentato al mulino per caduta da un alimentatore sul quale viene indotto un moto vibratorio. Un esempio di un tale alimentatore vibrante è noto dalla domanda di brevetto tedesca n. 3741-984. Essa prevede specificamente che, attraverso il movimento di vibrazione imposto all'alimentatore, il flusso del materiale alimentato agli organi frantumatori del mulino sia modulato e venga pertanto alimentato ad onde successive generate in sequenza ed in fase con la frequenza di rotazione del mulino. Tale soluzione pertanto non si presta ad un impiego ottimale nei mulini per la macinazione di cereali ove sia richiesta invece uniformità e costanza di alimentazione del flusso di materiale da macinare. Mills for grinding granules are known in which the use of vibrating feeding devices is envisaged in which the material is fed to the mill by gravity from a feeder on which a vibratory motion is induced. An example of such a vibrating feeder is known from German patent application no. 3741-984. It specifically provides that, through the vibration movement imposed on the feeder, the flow of the material fed to the crushing members of the mill is modulated and is therefore fed to successive waves generated in sequence and in phase with the rotation frequency of the mill. This solution therefore does not lend itself to optimal use in mills for grinding cereals where, on the other hand, uniformity and constant feeding of the flow of material to be ground is required.

Lo scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un mulino a cilindri per la macinazione di cereali strutturalmente e funzionalmente concepito così da consentire il superamento degli inconvenienti lamentati con riferimento alla tecnica nota citata e soddisfare le esigenze indicate conseguendo una migliorata uniformità di distribuzione ed alimentazione del materiale in macinazione. The object of the present invention is to provide a cylinder mill for grinding cereals structurally and functionally conceived so as to allow the overcoming of the drawbacks complained of with reference to the cited prior art and to satisfy the indicated requirements, achieving an improved uniformity of distribution and feeding of the material to be grinded.

Questo scopo è raggiunto, secondo la presente invenzione, per mezzo di un mulino a cilindri avente le caratteristiche enunciate nelle rivendicazioni che seguono . This object is achieved, according to the present invention, by means of a roller mill having the characteristics set out in the following claims.

Le caratteristiche ed i vantaggi dell'invenzione meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata di un suo esempio di realizzazione preferito illustrato, a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento agli uniti disegni in cui: The characteristics and advantages of the invention will become clearer from the detailed description of a preferred embodiment thereof illustrated, by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which:

la figura 1 è una vista prospettica in parziale sezione di un mulino a cilindri contro-rotanti secondo l'invenzione, Figure 1 is a partial section perspective view of a mill with counter-rotating cylinders according to the invention,

la figura 2 è una vista prospettica in parziale sezione di un particolare del mulino della figura 1, - le figure 3 e 4 sono viste prospettiche ed in parziale sezione di un particolare di figura 2, figure 2 is a partial section perspective view of a detail of the mill of figure 1, - figures 3 and 4 are perspective and partial section views of a detail of figure 2,

- la figura 5 è una vista in alzato laterale del particolare delle figure 3 e 4, - figure 5 is a side elevation view of the detail of figures 3 and 4,

la figura 6 è una vista in alzato frontale di un particolare della figura 5, figure 6 is a front elevation view of a detail of figure 5,

Con riferimento iniziale alla figura 1, con 1 è complessivamente indicato un mulino a cilindri 2 controrotanti per la macinazione di materiali granulari, in particolare di cereali, quali grano, frumento e simili. I cilindri 2 sono supportati girevolmente su di una intelaiatura 3 fissa del mulino. With initial reference to Figure 1, 1 indicates as a whole a mill with counter-rotating cylinders 2 for grinding granular materials, in particular cereals, such as wheat, wheat and the like. The cylinders 2 are rotatably supported on a fixed frame 3 of the mill.

Tra i mantelli dei cilindri 2 è definita una apertura 4 di lavoro entro la quale è alimentato il flusso di materiale da macinare attraverso un dispositivo alimentatore, globalmente indicato con 5. Detto dispositivo comprende una tramoggia 6 di contenimento del materiale da macinare definita da un fondo parzialmente inclinato 6a e pareti laterali 6b. Il materiale è caricato nella tramoggia attraverso una bocca di carico 7 ed è alimentato ai cilindri 2 da una apertura 8 interessata da una serranda 9 limitatamente oscillabile la cui funzione apparirà più chiaramente nel seguito della descrizione. A working opening 4 is defined between the shells of the cylinders 2 into which the flow of material to be ground is fed through a feeding device, globally indicated by 5. Said device comprises a hopper 6 for containing the material to be ground defined by a bottom partially inclined 6a and side walls 6b. The material is loaded into the hopper through a loading mouth 7 and is fed to the cylinders 2 by an opening 8 affected by a shutter 9 which can be oscillated to a limited extent, the function of which will appear more clearly in the following description.

Tra il dispositivo alimentatore 5 ed i cilindri 2 sono previsti tegoli deflettori 10a,b,c predisposti per convogliare il flusso di materiale in macinazione in corrispondenza dell'apertura di lavoro 4 dei cilindri. Between the feeding device 5 and the cylinders 2 deflector plates 10a, b, c are provided which are designed to convey the flow of material being ground in correspondence with the working opening 4 of the cylinders.

La tramoggia 6 è supportata in modo oscillante sulla intelaiatura 3 del mulino per il tramite di mezzi di supporto comprendenti rispettive coppie di primi e secondi bracci 11, 12. The hopper 6 is supported in an oscillating manner on the mill frame 3 by means of support means comprising respective pairs of first and second arms 11, 12.

I bracci di supporto 11 sono incernierati alle loro contrapposte estremità assiali alla intelaiatura fissa 3 e alla tramoggia 6, in corrispondenza della apertura 8 di alimentazione del materiale. Preferibilmente è previsto che ciascun punto di cerniera del braccio di supporto sia provvisto di un giunto elastico, ad ese in gonuna. Ciascun braccio di supporto 11 è inoltre assialmente disposto lungo una direzione sostanzialmente parallela alla direzione di caduta del materiale da macinare dalla tramoggia, indicata dalla freccia A di figura 4, e consente pertanto un prevalente movimento di oscillazione lungo una direzione trasversale alla direzione di caduta A. The support arms 11 are hinged at their opposite axial ends to the fixed frame 3 and to the hopper 6, at the material feed opening 8. It is preferably provided that each hinge point of the support arm is provided with an elastic joint, formed in gonone. Each support arm 11 is also axially arranged along a direction substantially parallel to the direction of fall of the material to be ground from the hopper, indicated by the arrow A of figure 4, and therefore allows a prevalent oscillation movement along a direction transversal to the direction of fall A .

I bracci di supporto 12 presentano contrapposte estremità assiali rispettivamente incernierate alla intelaiatura fissa 3 e alla tramoggia 6, da parte contrapposta all'apertura 8. Anch'essi sono preferibilmente provvisti di giunti elastici nei punti di cerniera e sono sviluppati assialmente lungo una direzione, indicata con B in figura 5, incidente la direzione di caduta A e tale pertanto da consentire un movimento di oscillazione della tramoggia trasversalmente alla direzione B. The support arms 12 have opposite axial ends respectively hinged to the fixed frame 3 and to the hopper 6, on the opposite side to the opening 8. They too are preferably provided with elastic joints in the hinge points and are developed axially along a direction, indicated with B in figure 5, the direction of fall A is incident and therefore such as to allow an oscillation movement of the hopper transversely to the direction B.

Grazie al supporto oscillante per il tramite dei bracci 11 e 12, la tramoggia 6 è suscettibile di un moto di oscillazione combinato e dato dalla risultante dei singoli movimenti di oscillazione permessi rispettivamente dai bracci 11, 12. Thanks to the oscillating support through the arms 11 and 12, the hopper 6 is susceptible to a combined oscillation motion given by the resultant of the single oscillation movements permitted by the arms 11, 12 respectively.

Ciascun braccio di supporto 12 è altresì sollecitato elasticamente da una rispettiva molla 13 attiva tra l'intelaiatura 3 ed una porzione intermedie del corrispondente braccio 12. La molla 13 è disposta in modo tale che la sua azione elastica abbia una componente prevalente diretta perpendicolarmente alla direzione B di sviluppo assiale dei bracci 12 nonché tangenzialmente alla traiettoria di oscillazione dei bracci stessi. Each support arm 12 is also elastically stressed by a respective spring 13 active between the frame 3 and an intermediate portion of the corresponding arm 12. The spring 13 is arranged in such a way that its elastic action has a predominant component directed perpendicular to the direction B of axial development of the arms 12 as well as tangentially to the oscillation trajectory of the arms themselves.

Il mulino secondo il trovato comprende inoltre mezzi motori, indicati complessivamente con 14, associati alla tramoggia per indurre un moto vibratorio alla medesima come verrà chiarito nel seguito della descrizione . The mill according to the invention also comprises motor means, indicated as a whole with 14, associated with the hopper to induce a vibratory motion thereto as will be clarified in the following description.

I mezzi motori 14 comprendono una trasmissione ad una o più cinghie 15 prevista tra un primo ed un secondo albero rispettivamente indicati con 16 e 17, paralleli e distanziati. L'albero 16 è supportato girevolmente tramite una coppia di supporti 18 sulla tramoggia 6, con asse di rotazione X, parallelo agli assi di cerniera dei bracci il , 12. Fra i supporti 18 è montata sull'albero 16 una massa eccentrica 19, realizzata da due dischi 19a,b calettati sull'albero 16, rimovibilmente fissati fra di loro con possibilità di regolazione della loro posizione angolare relativa. Tale regolazione serve a variare l'eccentricità della massa 19 rispetto all'asse di rotazione X. The motor means 14 comprise a transmission with one or more belts 15 provided between a first and a second shaft respectively indicated with 16 and 17, parallel and spaced apart. The shaft 16 is rotatably supported by means of a pair of supports 18 on the hopper 6, with an axis of rotation X, parallel to the hinge axes of the arms 11, 12. Between the supports 18, an eccentric mass 19 is mounted on the shaft 16, by two discs 19a, b keyed on the shaft 16, removably fixed to each other with the possibility of adjusting their relative angular position. This adjustment serves to vary the eccentricity of the mass 19 with respect to the axis of rotation X.

Esternamente ai supporti 18 è calettata sull'albero 16 una puleggia 20 impegnata dalle cinghie 15 per la trasmissione del moto di rotazione all'albero 16. Le cinghie 15 sono chiuse ad anello su di una seconda puleggia 21 calettata sul secondo albero 17, con asse di rotazione Y e costituente albero motore della trasmissione a cinghia. L'albero motore 17 è preferibilmente l'albero predisposto per la trasmissione del moto ai cilindri 2 del mulino. Outside the supports 18 a pulley 20 is keyed onto the shaft 16 and is engaged by the belts 15 for the transmission of the rotation motion to the shaft 16. The belts 15 are closed in a ring on a second pulley 21 keyed on the second shaft 17, with axis rotation Y and constituting the drive shaft of the belt transmission. The drive shaft 17 is preferably the shaft arranged for transmitting motion to the mill cylinders 2.

Come evidenziato in figura 5, gli assi di rotazione X, Y degli alberi 16,17 appartengono ad un piano, indicato dall'asse C, approssimativamente parallelo alla direzione di sviluppo assiale B dei bracci di supporto 12, ovvero avente una modesta inclinazione rispetto alla direzione B. Inoltre il posizionamento della trasmissione a cinghia rispetto alla tramoggia è scelto in modo tale che l'asse X di rotazione della massa eccentrica 19 risulti dislocato da parte opposta della molla 13, rispetto all'asse di cerniera del braccio 12 sulla tramoggia 6 (vedi figura 5). La rotazione dell'albero 17 è indotta nel verso di rotazione indicato dalla freccia E di figura 4 così che sulle cinghie 15 siano identificati rispettivi rami traenti 15a disposti da parte opposta dei bracci 12 rispetto al piano contenente gli assi x ed Y. As shown in Figure 5, the axes of rotation X, Y of the shafts 16,17 belong to a plane, indicated by the axis C, approximately parallel to the direction of axial development B of the support arms 12, i.e. having a modest inclination with respect to the direction B. Furthermore, the positioning of the belt transmission with respect to the hopper is chosen in such a way that the axis X of rotation of the eccentric mass 19 is displaced on the opposite side of the spring 13, with respect to the hinge axis of the arm 12 on the hopper 6 (see figure 5). The rotation of the shaft 17 is induced in the direction of rotation indicated by the arrow E of figure 4 so that on the belts 15 are identified respective pulling branches 15a arranged on the opposite side of the arms 12 with respect to the plane containing the x and Y axes.

Nel funzionamento, grazie agli impulsi generati dalla rotazione della massa eccentrica la tramoggia 6 è sottoposta ad un moto vibratorio combinato e limitato dalle oscillazioni permesse dai bracci di supporto 11,12. Limitatamente al moto oscillatorio consentito dai bracci 12, nel moto di vibrazione della tramoggia sono individuate due componenti prevalenti, dirette sostanzialmente perpendicolarmente al piano C, nel verso della freccia D e nel verso opposto D' di figura 5, in funzione della posizione angolare della massa eccentrica durante la rotazione della medesima. Si noti che nel moto oscillatorio in direzione D, le molle 13, sollecitando a compressione la tramoggia, contribuiscono all'oscillazione in tale direzione mentre le cinghie 15, ed in particolare i rami 15a, fungono da elementi limitatori della corsa. All'inversione del moto dal verso D al verso D', i rami 15a della cinghia contribuiscono invece, tramite la tensione presente nei medesimi a richiamare elasticamente la tramoggia contribuendo alla rapida inversione del moto di oscillazione della tramoggia stessa. In operation, thanks to the impulses generated by the rotation of the eccentric mass, the hopper 6 is subjected to a combined vibratory motion limited by the oscillations permitted by the support arms 11, 12. Limited to the oscillatory motion allowed by the arms 12, in the vibrating motion of the hopper two main components are identified, directed substantially perpendicular to the plane C, in the direction of the arrow D and in the opposite direction D 'of figure 5, depending on the angular position of the mass eccentric during its rotation. It should be noted that in the oscillatory motion in direction D, the springs 13, by compressing the hopper, contribute to the oscillation in this direction while the belts 15, and in particular the branches 15a, act as stroke limiting elements. On the inversion of the motion from the direction D to the direction D ', the branches 15a of the belt, on the other hand, contribute, by means of the tension present therein, to elastically recall the hopper, contributing to the rapid inversion of the oscillation motion of the hopper itself.

Nel funzionamento, grazie a tale moto vibratorio il materiale contenuto nella tramoggia 6 è convogliato all'apertura 8 e attraverso di essa è alimentato per caduta in direzione dei cilindri 2. La serranda oscillabile 9 serve a regolarizzare l'afflusso materiale all'apertura 8 e presenta aperture frontali 9a per consentire lo sfogo e la fuoriuscita del materiale accumulato nella eventuale condizione di "troppo pieno" della tramoggia 6. In operation, thanks to this vibratory motion, the material contained in the hopper 6 is conveyed to the opening 8 and through it is fed by gravity towards the cylinders 2. The oscillating shutter 9 serves to regulate the flow of material to the opening 8 and it has front openings 9a to allow the venting and discharge of the accumulated material in the eventual "overflow" condition of the hopper 6.

Prove sperimentali condotte dalla Richiedente hanno mostrato che, grazie agli effetti combinati della trasmissione a cinghia nel comando del moto di vibrazione della tramoggia ottenuta tramite rotazione di una massa eccentrica, si sono ottenuti numerosi vantaggi rispetto alle soluzioni note. Experimental tests conducted by the Applicant have shown that, thanks to the combined effects of the belt transmission in controlling the vibration motion of the hopper obtained by rotating an eccentric mass, numerous advantages have been obtained with respect to known solutions.

In particolare, è ottenuta una alimentazione del materiale sostanzialmente continua, esente da fluttuazioni. Il materiale da macinare è alimentato ai cilindri con una conformazione a "velo" continuo ed uniformemente distribuito lungo tutta l'estensione assiale dei mantelli dei cilindri. Ciò consente vantaggiosamente di diminuire notevolmente i costi di produzione e di ottenere portate di estrazione elevate con maggiori rese di estrazione del materiale macinato rispetto alle soluzioni note. Si sono inoltre riscontrate minori fluttuazioni nella distribuzione ed alimentazione ai cilindri in presenza di materiali con differenti caratteristiche di peso e di umidità. In particular, a substantially continuous feeding of the material is obtained, free from fluctuations. The material to be ground is fed to the cylinders with a continuous and uniformly distributed "veil" conformation along the whole axial extension of the cylinder skirts. This advantageously allows to considerably reduce production costs and to obtain high extraction rates with higher extraction yields of the ground material with respect to known solutions. There were also minor fluctuations in distribution and feeding to the cylinders in the presence of materials with different weight and humidity characteristics.

Claims

CLAIMS 1. Roll mill for grinding granular materials, in particular cereals, comprising: - at least one pair of counter-rotating cylinders, between which an opening is defined for the passage of the material to be ground, feeder means arranged to feed a flow of material to be ground between the cylinders e motor means associated with the feeder means to induce a vibratory motion on said feeder means so as to feed by gravity the flow of material to be ground at said opening between the cylinders, characterized in that said motor means comprise: a shaft rotatably supported on said feeding means on which at least one mass eccentric with respect to the axis of rotation of the shaft and integral in rotation with said shaft is provided, and - belt transmission means for rotating the shaft around its axis of rotation and inducing, by means of the rotation of said eccentric mass, the vibratory motion of said feeding means.

2. Mill according to claim 1, wherein said feeding means comprise a hopper for containing the material to be ground and support means are provided for supporting the hopper in an oscillating manner on a fixed frame of the mill.

3. Mill according to claim 2, wherein said support means comprise at least one support arm having opposite axial ends respectively hinged on said frame and on said hopper, said transmission means comprising at least one first pulley mounted on said shaft and at least one second pulley mounted on a second shaft, the belt of said transmission being closed on said pair of pulleys, and the plane containing the rotation axes of said shafts being substantially parallel to the direction of the axial development of said support arm.

4. Mill according to claim 3, wherein at least one pair of support arms is provided for supporting the hopper in an oscillating manner with respect to the fixed frame of the mill, said arms being spaced and parallel to each other and having opposite axial ends hinged respectively to the hopper and to the fixed frame, elastic springing means being active between the frame and each respective support arm.

5. Mill according to claim 4, wherein springing means comprise, for each support arm, at least one respective spring whose elastic action has a component directed along a direction substantially perpendicular to the plane containing the rotation axes of said shafts as well as included between their rotation axes.

6. Mill according to one of claims 3 to 5, wherein said first shaft is arranged to receive the rotational motion from the second shaft through said belt transmission.

7. Mill according to one of claims 3 to 6, wherein said second shaft is arranged to drive said cylinders in rotation