KR20160003708A - 제분용 롤기에 있어서의 스톡 레벨 검출기 - Google Patents

Abstract

제분용 롤기는 통 형상 공급부 (16) 와, 피드 롤 (19), (20) 과, 피더 게이트판 (21) 과, 메인 롤 (4), (5) 을 구비한다. 스톡 레벨을 검지하기 위한 하중 검지기 (28) 는 통 형상 공급부 (16) 의 입구부 (16a) 에 배치되고, 레벨 검출용의 검지 로드 (29) 는 통 형상 공급부 (16) 의 내부에 수하되며, 검지 로드 (29) 의 일단이 하중 검지기 (28) 에 연결되어 있다.

Description

제분용 롤기에 있어서의 스톡 레벨 검출기{STOCK LEVEL DETECTOR IN ROLLING DEVICE FOR MILLING}

본 발명은, 제분용 롤기에 있어서의 스톡 레벨 검출기에 관한 것이다.

제분용 롤기에 있어서의 스톡 레벨 검출기로서, 특허문헌 1 에 개시된 것이 있다. 이것을 도 4 및 도 5 를 참조하여 설명한다. 제분용 롤기의 생산물을 검출하기 위한 센서 (108) 는, 도래하는 생산물의 중량 (F) 을 검출한다. 또, 상기 센서 (108) 는, 상기 센서 (108) 의 스위치가 켜지는 시점 및 스위치가 꺼지는 시점을 검출하기 위해, 및 상기 구동 수단 (107) 을 제어하기 위해서, 입구부 (102) 에 형성되어 있다. 상기 센서 (108) 는, 생산물의 유량을 중량에 의해 검출하기 위해서, 하나의 로드 (110) 를 구비한다. 상기 로드 (110) 는, 단면이 원형이며, 생산물의 유동 방향에 대해 직각 즉 수직이며, 선단을 자유단으로 하여 일방이 고정 지지된다. 그리고, 상기 센서 (108) 는, 상방에 있는 생산물량에 비례하는 정적인 성분과, 생산물의 특성 및 유동 특성에 의존하는 동적인 성분을 검지할 수 있다.

이로써, 센서 (108) 의 스위치가 켜지는 시점 및 스위치가 꺼지는 시점이 검출되고, 또한 이 검출 신호와 동일한 신호에 의해 급송 조정이 이루어진다. 그리고, 공지된 전자 어셈블리로 신호를 증폭시킴으로써, 생산물의 흐름 중 미소한 힘 (力) 성분만 필요로 하며, 또한, 설치하는 센서를 소형으로 함으로써, 생산물의 흐름 중 미소한 저항만 발생한다는 효과도 있다.

그러나, 상기 특허문헌 1 에 기재된 센서 (108) 에서는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 수평 방향으로 돌출되는 로드 (110) 와 로드 셀 (108) 을 L 자 형상으로 연결하여 형성한 구조이기 때문에, 로드 (110) 에서 받은 하중이 로드 셀 (108) 에 수직 방향으로 작용하지 않기 때문에, 로드 (110) 와 로드 셀 (108) 의 접속부 (X) 에 비틀림력이 발생할 우려가 있어, 검출 정밀도에 악영향이 발생한다는 문제가 있었다.

일본 공표특허공보 제2002-504854호

상기 문제점을 감안하여 본 발명은, 로드에서 받은 하중이 로드 셀에 수직 방향으로 작용함으로써, 검출 정밀도가 현격히 향상되는, 제분용 롤기에 있어서의 스톡 레벨 검출기를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명에 의한, 제분용 롤기에 있어서의 스톡 레벨 검출기에서는, 상기 제분용 롤기가, 스톡을 저류하기 위한 통 형상 공급부와, 스톡을 박층 형상으로 공급하기 위해서 설치된 피드 롤과, 그 피드 롤 근방에 설치된 피더 게이트판과, 상기 피드 롤로부터 배출된 박층 형상의 스톡을 분쇄하기 위한 메인 롤을 구비하고,

스톡 레벨 검출기에 있어서, 스톡 레벨을 검지하기 위한 하중 검지기가, 상기 통 형상 공급부의 입구부에 배치되고, 레벨 검출용의 검지 로드가 상기 통 형상 공급부의 내부에 수하 (垂下) 되며, 당해 검지 로드의 일단이 상기 하중 검지기에 연결되어 있다.

또, 상기 스톡 레벨 검출기는, 상기 검지 로드는 봉 형상 부재와, 그 봉 형상 부재 선단부에 고정 설치한 원추부로 형성할 수 있다.

또한, 상기 스톡 레벨 검출기는, 상기 봉 형상 부재의 길이 (L) 는, 상기 통 형상 공급부의 높이 (H) 에 대하여,

0.5·H ≤ L < H

로 나타내는 범위에 있으면 된다.

그리고, 상기 스톡 레벨 검출기는, 상기 원추부의 바닥면의 직경 (t) 은, 상기 통 형상 공급부의 횡단면의 폭 (W) 에 대하여,

0.125·W ≤ t < 0.17·W

로 나타내는 범위에 있으면 된다.

본 발명에 의한 스톡 레벨 검출기에서는, 스톡 레벨을 검지하기 위한 하중 검지기가 통 형상 공급부의 입구부에 배치되고, 레벨 검출용의 검지 로드가 통 형상 공급부의 내부에 수하되며, 당해 검지 로드의 일단이 상기 하중 검지기에 연결되어 있기 때문에, 검지 로드가 받은 하중이 하중 검지기에 수직 방향으로 작용하여 검출 정밀도가 현격히 향상된다. 그리고, 통 형상 공급부 내의 스톡량에 비례하여 검지 로드에 가해지는 하중이 변화되는 것을, 하중 검출기로 검지할 수 있으므로, 미리 조사해 둔 하중 검지기의 검출치와 스톡량의 관계에 기초하여, 현시점에서의 스톡량 (스톡 레벨) 을 온라인으로 양호한 응답성으로 연속적으로 검지할 수 있다.

상기 스톡 레벨 검출기에 있어서, 상기 검지 로드는 봉 형상 부재와, 그 봉 형상 부재 선단부에 고정 설치한 원추부로 형성하면, 봉 형상 부재 단독보다 통 형상 공급부 내에서 유하 (流下) 하는 스톡의 하중을 받기 쉬워져, 검출 정밀도도 향상된다.

상기 스톡 레벨 검출기에 있어서, 상기 봉 형상 부재의 길이 (L) 는, 상기 통 형상 공급부의 높이 (H) 에 대하여,

0.5·H ≤ L < H

로 나타내는 범위에 있으면, 스톡 레벨의 중간적인 위치보다 하측에 있는 고임량의 검지도 가능해진다.

상기 스톡 레벨 검출기에 있어서, 상기 원추부의 바닥면의 직경 (t) 은, 상기 통 형상 공급부의 횡단면의 폭 (W) 에 대하여,

0.125·W ≤ t < 0.17·W

로 나타내는 범위에 있으면, 통 형상 공급부 내에서 유하하는 스톡의 유동 저항을 받기 쉬워져, 하중을 검지할 때의 검출 정밀도가 향상된다.

도 1 은, 제분용 롤기의 전체 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2 는, 제분용 롤기의 저류부 및 피드부의 구조를 나타내는 개략 종단면 도이다.
도 3 은, 본 발명의 스톡 레벨 검출기의 로드와 로드 셀의 장착 구조를 나타내는 사시도이다.
도 4 는 종래의 제분용 롤기의 기본 요소의 도식도이다.
도 5 는 종래의 센서의 배치를 나타내는 도면이다.

본 발명을 실시하기 위한 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 은 본 발명의 제분용 롤기의 전체를 나타내는 개략도이고, 도 2 는 본 발명의 제분용 롤기의 저류부 및 피드부의 구조를 나타내는 개략 단면도이며, 도 3 은 로드와 로드 셀의 장착 구조를 나타내는 사시도이다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 제분용 롤기 (1) 는, 1 개의 프레임 (2) 을 중간 구획판 (3) 등에 의해 중앙에서 나누어, 각각 1 쌍의 롤 (4, 5), 및 1 쌍의 롤 (6, 7) 을 대칭적으로 구비하고 있다. 1 쌍의 롤 (4, 5) 및 롤 (6, 7) 은 팩으로서 일체적으로 형성되어 있고, 롤 (4, 5) 에 베어링, 하우징, 시일, 스프링, 롤 간극 조절 장치 등을 부속시켜 롤 교환을 신속하게 실시할 수 있다 (예를 들어, 일본 특허공보 제3562541호 참조).

그리고, 프레임 (2) 의 중간 구획판 (3) 근처의 롤 (4, 6) 을 이동 베어링으로, 프레임 (2) 의 중간 구획판 (3) 의 외측 근처의 롤 (5, 7) 을 고정 베어링으로, 각각 회전 가능하게 베어링하고, 이동 베어링측의 롤 (4, 6) 을 저속용 롤, 고정 베어링측의 롤 (5, 7) 을 고속용 롤로 각각 형성하는 것이 좋다. 또, 1 쌍의 롤 (4, 5) 간, 및 1 쌍의 롤 (6, 7) 간에는, 각각, 도시되지 않은 롤 간극 장치를 개재하여 설치하는 것이 좋다.

롤 (4, 5) 하방의 커버 (8) 로 둘러싸인 만쇄실 (挽碎室) (9) 은, 그 하부가 유출 호퍼 (10) 로 되어 있고, 유출 호퍼 (10) 내에는, 만쇄 후의 스톡을 수송하는 수송용 파이프 (11) 가 면하고 있다. 또한, 만쇄실 (9) 내에는, 1 쌍의 롤 (4, 5) 에 부착되는 스톡을 긁어 떨어뜨리는 스크레이퍼 (12) 가 각각 형성되어 있다. 그 스크레이퍼 (12) 는, 지지체 (13) 에 의해 롤 (4, 5) 의 표면에 맞닿아 있다.

롤 (4, 5) 의 기울기 상방측에는, 전면 도어 (14) 가 형성되어 있다. 그 전면 도어 (14) 와 중간 구획판 (3) 사이에, 스톡 공급 수단 (15) 이 형성되어 있다. 스톡 공급 수단 (15) 은, 스톡 공급통 (16) 으로 형성되는 스톡 공급실 (17) 과, 그 스톡 공급실 (17) 과 연결되는 공급 호퍼 (18) 와, 스톡을 분쇄 롤에 얇은 층 형상으로 공급하기 위해서 형성된 전후 1 쌍의 피드 롤 (19, 20) 과, 그 1 쌍의 피드 롤 (19, 20) 중 전측 피드 롤 (19) 위에 있는 피더 게이트판 (21) 과, 상기 공급 호퍼 (18) 측방에 설치된 가이드 플레이트 (22) 와, 전측 피드 롤 (19) 로부터 배출된 얇은 층 형상의 스톡을 분쇄용의 메인 롤 (4, 5) 사이에 유하시키는 안내 슈트 (23) 로 구성된다.

상기 1 쌍의 피드 롤 (19, 20) 을, 1 번 브레이크 이외의 브레이크 스톡용의 피드 롤로 하는 경우, 후측 피드 롤 (20) 에는 롤을 대신하여 스크루 컨베이어가 사용된다. 또, 상기 피더 게이트판 (21) 은, 도시되지 않지만, 전측 피드 롤 (19) 에 대한 가압력을 조정하여 스톡의 유량을 조절할 수 있는 조절 핸들을 구비하고 있다.

상기 1 쌍의 메인 롤 (4, 5) 의 외주는, 복수의 롤 커버, 요컨대, 메인 롤 (4, 5) 상부 커버 (24), 외측 커버 (25) 에 의해 덮여 있다. 그리고, 스톡 공급통 (16) 정상부에는, 제분용 롤기 (1) 의 만쇄 후의 스톡을 다음 공정으로 수송하는 뉴마 배관 (26) 이 배치 형성되어 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 상기 제분용 롤기 (1) 에는, 메인 롤 (4, 5) 및 피드 롤 (19, 20) 등의 회전수를 가변속 제어하기 위한 제어 수단 (27) 이 내장되고, 제어 수단 (27) 이 스톡 레벨 제어와 연계되도록 구성되어 있다. 즉, 스톡 공급통 (16) 에는, 스톡 레벨을 검지하기 위한 하중 검지기 (로드 셀) (28) 가 배치되어 있고, 그 하중 검지기 (28) 에는, 레벨 검출용의 검지 로드 (29) 가 상기 스톡 공급실 (17) 내에 수하되도록 연결되어 있다. 이 하중 검출기 (28) 에서는, 검지 로드 (29) 에 가해지는 하중이, 스톡 공급실 (17) 내의 스톡량에 비례하여 변화되므로, 미리 조사해 둔 하중 검지기 (28) 의 검출치와 스톡량의 관계에 기초하여, 현시점에서의 스톡량 (스톡 레벨) 을 온라인으로 연속적으로 검지할 수 있다. 하중 검지기 (28) 로부터의 전기 신호는, 신호선 (30) 을 통하여 제어 수단 (27) 으로 전송된다. 제어 수단 (27) 으로부터는, 신호선 (31) 을 통하여, 피드 롤 (19, 20) 에 기계적으로 접속되어 피드 롤 (19, 20) 을 회전시키는 기어 모터 (32) 의 속도 제어부 (33) 에 전기적으로 접속되어 있다. 하중 검지기 (28) 의 검지 레벨에 따라, 미리 설정된 프로그램에 의해 피드 롤 (19, 20) 의 회전수가 제어된다.

또한, 제어 수단 (27) 은, 신호선 (34) 을 통하여, 메인 롤 (4, 5) 의 롤 간극 조절용 액추에이터 (35) 의 간극 제어부 (36) 에 전기적으로 접속되고, 신호선 (37) 을 통하여 메인 롤 (4, 5) 의 회전 구동용 모터 (38) 를 가변속 제어하는 인버터 (39) 에 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 스톡 공급실 (17) 내의 스톡이 없어져, 하중 검지기 (28) 에 의해 스톡이 없는 것으로 검지되면, 롤 간극 조절용 액추에이터 (35) 가 롤 간극을 넓히는 제어를 실시하고, 메인 롤 (4, 5) 의 분쇄 동작을 종료하도록 회전수가 떨어져, 피드 롤 (19, 20) 도 정지되도록 제어된다. 한편, 스톡 공급실 (17) 에 스톡이 공급되기 시작하면, 하중 검지기 (28) 에 의해 스톡이 있는 것으로 검지되어, 롤 간극 조절용 액추에이터 (35) 가 분쇄에 적절한 롤 간극으로 조절을 실시함과 함께, 회전수도 높아져 분쇄 동작에 들어가고, 피드 롤 (19, 20) 도 스톡 레벨에 따른 회전수로 작동하도록 제어된다. 이상의 제어는, 가능한 한 후공정을 혼란시키지 않도록, 증속 또는 감속의 속도 변경 모두가 서서히 완만하게 실시되지만, 최종적으로는 스톡 레벨이 평균적인 고임량을 유지하도록, 이른바 피드 포워드 제어가 실시된다.

다음으로, 도 3 을 참조하여 본 발명의 스톡 레벨 검출기의 검지 로드 (29) 와 하중 검지기 (28) 의 장착 구조를 설명한다. 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이 상기 하중 검지기 (28) 는 스톡 공급통 (16) 의 상부의 입구부 (16a) 에 받침대 (28a) 를 개재하여 고정시켜 장착되어 있다. 그리고, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 그 검지부 (28b) 에는, 검지 로드 (29) 가 수하되도록 연결되어 있다. 그 검지 로드 (29) 는, 봉 형상 부재 (29a) 와, 그 봉 형상 부재 (29a) 선단부에 고정 설치한 원추부 (29b) 로 구성된다. 이 원추부 (29b) 를 형성하는 것에 의해, 봉 형상 부재 (29a) 가 단독일 때보다 스톡 공급실 (17) 내에서 유하하는 스톡의 하중을 받기 쉬워져, 약 3000 g 의 제어 폭으로 검출하는 것이 가능해져, 검출 정밀도도 향상된다. 또한, 상기 봉 형상 부재 (29a) 는 길이가 300 ㎜ ∼ 800 ㎜, 원추부 (29b) 는 원추의 바닥면의 직경이 30 ∼ 100 ㎜ 인 것이 바람직하다. 이 봉 형상 부재 (29a) 의 길이는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 스톡 공급통 (16) 의 높이에 대해 상대적으로 결정된다. 예를 들어, 스톡 공급통 (16) 의 높이를 H 로 하면, 봉 형상 부재 (29a) 의 길이 (L) 는,

0.5·H ≤ L < H

로 나타내는 범위에 있는 것이 좋다. 이로써, 스톡 레벨의 중간적인 위치보다 하측에 있는 고임량의 검지도 가능해진다.

마찬가지로, 원추부 (29b) 의 바닥면의 직경은, 스톡 공급통 (16) 의 횡단면의 폭에 대해 상대적으로 결정된다. 예를 들어, 스톡 공급통 (16) 의 횡단면의 폭을 W 로 하면, 원추부 (29b) 의 바닥면의 직경 (t) 은,

0.125·W ≤ t < 0.17·W

또는, 1/8·W ≤ t < 1/6·W

로 나타내는 범위에 있는 것이 좋다. 이로써, 통 형상 공급부 내에서 유하하는 스톡의 유동 저항을 받기 쉬워져, 하중을 검지할 때의 검출 정밀도가 향상된다.

또, 상기 하중 검지기 (28) 의 받침대 (28a) 에는, 상기 검지 로드 (29) 의 봉 형상 부재 (29a) 가 상하 방향으로 슬라이딩할 수 있도록 개구 (28c) 가 천공 형성되어 있다.

다음으로, 상기 구성에 있어서의 작용을 서술한다. 스톡 공급통 (16) 으로부터 원료를 투입해 가면, 시간의 경과에 따라 스톡 레벨이 상승되어 간다. 이 때, 시간의 경과에 따라 하중 검지기 (28) 의 검출치도 스톡 공급실 (17) 내의 스톡량에 비례하면서 상승되어 간다. 이와 같이, 미리 스톡 레벨과 하중 검지기 (28) 에 가해지는 하중을 조사해 두면, 현시점에서의 스톡량 (스톡 레벨) 을 온라인으로 연속적으로 검지할 수 있다. 그리고, 일정 시간을 경과해도 하중 검지기 (28) 가 목표의 검출치가 검지되지 않으면, 제어 수단 (27) 은, 스톡 레벨이 기준보다 대폭 하회하고 있는 것으로 판단하여 피드 롤 (19, 20) 의 회전을 정지시킴과 함께, 피더 게이트판 (21) 의 간격을 폐쇄하고, 동시에 1 쌍의 메인 롤 (4, 5) 을 이간시키는 제어를 실시한다.

반대로, 일정 시간을 경과하기 전에 하중 검지기 (28) 가 목표를 상회하는 검출치가 검지되면, 제어 수단 (27) 은, 스톡 레벨이 기준보다 대폭 상회하고 있는 것으로 판단하여, 피드 롤 (19, 20) 의 회전 속도를 증가시킴과 함께, 피더 게이트판 (21) 의 간격을 넓히고, 동시에 1 쌍의 메인 롤 (4, 5) 의 회전을 증속시키는 제어를 실시한다.

이상과 같이 본 실시형태에 의하면, 스톡 레벨을 검지하기 위한 하중 검지기 (28) 를 스톡 공급통 (16) 에 배치함과 함께, 레벨 검출용의 검지 로드 (29) 가, 상기 스톡 공급실 (17) 내에 수하되는 상태에서, 그 하중 검지기 (28) 에 연결되어 있기 때문에, 검지 로드 (29) 가 받은 하중이 하중 검지기 (28) 에 수직 방향으로 작용하여 검출 정밀도가 현격히 향상된다는 매우 현저한 효과를 발휘한다.

그리고, 스톡 공급실 (17) 내의 스톡량에 비례하여 검지 로드 (29) 에 가해지는 하중이 변화되는 것을 하중 검출기 (28) 로 검지할 수 있으므로, 미리 조사해 둔 하중 검지기 (28) 의 검출치와 스톡량의 관계에 기초하여, 현시점에서의 스톡량 (스톡 레벨) 을 온라인으로 양호한 응답성으로 연속적으로 검지할 수 있다는 작용·효과도 있다.

산업상 이용가능성

본 발명은, 롤식의 제분기 등에 적용하는 것이 가능하다.

1 : 제분용 롤기
2 : 프레임
3 : 중간 구획판
4 : 롤
5 : 롤
6 : 롤
7 : 롤
8 : 커버
9 : 만쇄실
10 : 유출 호퍼
11 : 수송용 파이프
12 : 스크레이퍼
13 : 지지체
14 : 전면 도어
15 : 스톡 공급 수단
16 : 스톡 공급통
17 : 스톡 공급실
18 : 공급 호퍼
19 : 피드 롤
20 : 피드 롤
21 : 피더 게이트판
22 : 가이드 플레이트
23 : 안내 슈트
24 : 상부 커버
25 : 외측 커버
26 : 뉴마 배관
27 : 제어 수단
28 : 하중 검지기 (로드 셀)
29 : 검지 로드
30 : 신호선
31 : 신호선
32 : 기어 모터
33 : 속도 제어부
34 : 신호선
35 : 롤 간극 조절용 액추에이터
36 : 간극 제어부
37 : 신호선
38 : 회전 구동용 모터
39 : 인버터

Claims (4)

1. 제분용 롤기에 있어서의 스톡 레벨 검출기로서,
   상기 제분용 롤기는, 스톡을 저류하기 위한 통 형상 공급부와, 스톡을 박층 형상으로 공급하기 위해서 설치된 피드 롤과, 그 피드 롤 근방에 설치된 피더 게이트판과, 상기 피드 롤로부터 배출된 박층 형상의 스톡을 분쇄하기 위한 메인 롤을 구비하고,
   상기 스톡 레벨 검출기에 있어서, 스톡 레벨을 검지하기 위한 하중 검지기가, 상기 통 형상 공급부의 입구부에 배치되고, 레벨 검출용의 검지 로드가 상기 통 형상 공급부의 내부에 수하되며, 당해 검지 로드의 일단이 상기 하중 검지기에 연결된 것을 특징으로 하는, 상기 제분용 롤기에 있어서의 스톡 레벨 검출기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 검지 로드는, 봉 형상 부재와, 그 봉 형상 부재 선단부에 고정 설치한 원추부로 형성되는 제분용 롤기에 있어서의 스톡 레벨 검출기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 봉 형상 부재의 길이 (L) 는, 상기 통 형상 공급부의 높이 (H) 에 대하여,
   0.5·H ≤ L < H
   로 나타내는 범위에 있는, 제분용 롤기에 있어서의 스톡 레벨 검출기.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 원추부의 바닥면의 직경 (t) 은, 상기 통 형상 공급부의 횡단면의 폭 (W) 에 대하여,
   0.125·W ≤ t < 0.17·W
   로 나타내는 범위에 있는, 제분용 롤기에 있어서의 스톡 레벨 검출기.

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