TR2023009125A2

TR2023009125A2 - A DISPLAYING DEVICE AND WORKING METHOD

Info

Publication number: TR2023009125A2
Application number: TR2023/009125
Authority: TR
Inventors: Cankaya Ni̇hat
Original assignee: Ni̇hat Çankaya
Filing date: 2023-08-01
Publication date: 2023-08-21

Abstract

Buluş, öğütülen ürünün tanecik boyutu dağılımını, insan müdahalesi olmadan, bir sensör ile ölçen, bu ölçüm bilgisinden ortalama tanecik boyutu bilgisini hesaplayan, farklı sensörlerden gelen ortalama tanecik boyutu bilgilerini karşılaştırarak öğütme silindirlerinin tüm yüzey boyunca eşit basıp basmadığı çıkarımını yapan yeni çalışma yönteme sahip buluşa konu gösterge cihazı ve çalışma yöntemine aittir.The subject of the invention is a new working method that measures the particle size distribution of the milled product with a sensor without human intervention, calculates the average particle size information from this measurement information, and deduces whether the grinding rollers press equally across the entire surface by comparing the average particle size information from different sensors. It belongs to the display device and working method.

Description

TARIFNAME BIR GÖSTERGE CIHAZI ve ÇALISMA YÖNTEMI Teknik Alan Bulus, iki döner silindir arasinda sikistirilarak ögütme yapilan degirmen valslerinde, ögütülen ürünün tanecik boyutu dagilimini bir sensör yardimiyla ölçerek ekrana yansitan bir gösterge cihazi ve çalisma yöntemine aittir. Teknigin Bilinen Durumu Un, çimento, kalsit, irmik, süt tozu, kahve gibi çok sayida hammadde toz ve granül yapida üretilmektedir. Tanecik yapida hammadde üretiminde kullanilan en yaygin yöntem, hammaddeyi iki silindir arasinda ezerek ögütmedir. Bu islemi yapan makinelere vals denilmektedir. Kullanilan ögütme silindirleri ise vals topu olarak isimlendirilir. Ögütme ile elde edilecek taneciklerinin tümümün ayni boyutlara sahip olmasi arzu edilmektedir. Ancak günümüz mevcut üretim yöntemlerinde, taneciklerin boyutlari farkli olmaktadir. Bu taneciklerin boyutlari Gauss tipi dagilima uygun bir karakteristik göstermektedir. Tüm taneciklerin ayni boyutlarda elde edilememesi sebebiyle, tanecik boyutu dagilimi ortalamasi üretimde referans alinmaktadir. Elde edilen ürünün istenilen ortalama degerde olup olmadigi ise ögütülmüs ürün numunesinin analiz edilmesiyle anlasilmaktadir. Bu analiz genel olarak göz karari belirlenmektedir. Buna ilaveten belirli periyotlarda da laboratuvarda elek analizi yöntemiyle ölçümü yapilmaktadir. Bu degere göre vals toplarinin arasindaki bosluk ayari yapilmaktadir. Tanecik boyutu dagilimlari olmasi gerekenden büyük ise vals toplari birbirlerine daha da yaklastirilarak aralarindaki bosluk azaltilmaktadir. Tanecik boyutu dagilimlari olmasi gerekenden küçük ise vals toplari birbirlerinden uzaklastirilarak aralarindaki bosluk artirilmaktadir. Bulusun Çözümünü Amaçladigi Teknik Problemler Teknigin bilinen durumunda tanecik boyutu dagilimi göz karari yapilmaktadir. Üretim devam ederken operatör tarafindan vals toplarinin altina el uzatilarak bir avuç numune alinir. Bu numune göz karari degerlendirilerek buna göre vals topu boslugu ayari yapilmaktadir. Ancak bu durum subjektif bir degerlendirme olup üretimdeki standardizasyonu saglamaktan uzaktir. Ayrica numune alimi esnasinda genel olarak hem is güvenligi hem de gida güvenligi kurallari ihlal edilmektedir. Göz karari yapilan bu islemin subjektif oldugu sektör tarafindan da bilindigi için, bu yöntemin hatalarini minimize etmek için, alinan numuneler belirli periyotlarla elek analizi için laboratuvara gönderilmektedir. Ancak gerek numunenin alinmasi gerekse analiz sonucunun elde edilmesi için belirli bir süreye ihtiyaç vardir. Ölçülecek numune, farkli elek gözlerine sahip çok sayida elegin üst üste dizili oldugu bir eleme cihazindan geçirilmektedir. Sonra her bir gözden alinan materyalin tartimi yapilarak toplam numune miktari içerisindeki orani belirlenmektedir. Bu ölçüm sonunda üretim degerleri hakkinda bilgi sahibi olunmakta ve üretime müdahale edilebilmektedir. Elek analizi ölçümünün zaman almasi iki sikinti olusturmaktadir. Birisi günümüz tesislerinin sahip oldugu yüksek tonaj sebebiyle üretime müdahalede gecikilen süre boyunca yüksek tonaj da problemli ürün üretilmis olmaktadir. Ikinci problem ise ölçüm sonuçlarina göre imalata müdahale edilmek istense bile geçen sürede hammadde, bagil nem gibi çok fazla faktör sebebiyle imalat kosullari çoktan degismis olabilmektedir. Böylece yapilacak müdahale gereksiz hatta yanlis hale gelebilmektedir. Bir diger problem ise vals toplarinin paralel çalisma ayari bozuldugunda, dagilim içerisindeki çok küçük ve çok büyük boyutlu parçalarin oranlarinin artmasidir. Normalde silindirlerin paralel çalismasi ve silindir ekseni boyunca iki silindir arasindaki ögütme boslugunun esit olmasi gerekmektedir. Ancak bu makinalarda bosluk ayari silindirlerin iki ayri ucundan ayri ayri ayarlanmaktadir. Bu sebeple gerek ayar problemleri gerekse asinma gibi problemler sebebiyle bu bosluk silindir boyunca esit olmamaktadir. Bu durumda silindirlerin birbirine yakin oldugu yerde ögütülen materyal daha küçük parçalara ayrilirken, bosluk fazla olan bölgede ögütülen parçalarin boyutlari daha büyük gerçeklesmektedir. Operatörler bu problemi de analiz etmek için gözle yaptiklari her kontrolde ögütme silindirlerinin hem iki ayri ucundan hem de ortasindan numune almaktadirlar. Her üç bölgeden alinan numunelerin de ayni tanecik boyutu dagilimina sahip olup olmadigini da yorumlamaya çalismaktadirlar. Bu sekilde ögütme silindirlerinin birbirine paralel olup olmadiginin da analizi yapilmaya çalisilmaktadir. Bu durum numune alma ve analiz isleminin üç kat daha süre almasina sebep olmaktadir. Üstelik bu tip bir analizde, silindirin iki ayri bölgesinde tanecik boyutu farki varsa, bunun ürün kökenli mi yoksa makine ayari kökenli mi oldugunun ayrimini yapamamaktadir. Tüm bu sorunlarin giderilmesi için tanecik boyutu dagiliminin gecikmesiz olarak aninda ölçülmesi ve bir ekranda operatöre sunulmasi gerekmektedir. Bu ölçüm isleminin is güvenligi ve gida güvenligini ihlal etmeyecek bir yöntemle yapilmasi zaruridir. Ayrica bu ölçümün silindir boyunca en az iki ayri noktadan yapilmasi ve bu ölçümlerden elde edilen verilerin analizi ile paralellik ayarinin düzgün olup olmadigi da anlasilabilmelidir. Resimlerin Açiklanmasi Sekil-1: Bulusa Konu Cihazin Prensip Semasi Sekil-2: Bulusa Konu Cihazin Kullanicilara Sunacagi Partikül Boyutu Dagilimi Görüntüsü Resimlerde Referans Numaralari ile Gösterilen Parçalarin Açiklanmasi 1. Gösterge Cihazi 2. Gösterge Paneli 3. Tanecik Boyutu Dagilim Sensörü 4. Islem Kontrol Cihazi Bulusun Açiklamasi Bulusa konu gösterge cihazi (1), ögütülen ürünlerin tanecik boyutu dagiliminin bir sensör kullanilarak ölçülecegi yeni bir yöntem sunmakta olup, temel olarak bir adet gösterge paneli (2), en az bir adet tanecik boyutu dagilimi sensörü (3) bir adet islem kontrol cihazi (4) içermekte, bu sayede kullanici, el ile numune almaya gerek kalmadan ögütülen ürünlerin hem tanecik boyutu dagilimini hem de bu degerler kullanilarak hesaplanan ortalama tanecik boyutu degerini elde edebilmektedir. Tanecik boyutu dagilimi sensörü (3), ögütme silindirlerinin çikisinda, ögütülen ürünler akarken ölçüm yapacak sekilde yerlestirilmektedir. Ögütme silindirlerin paralel olup olmadigini, aralarindaki boslugun esit olup olmadigini algilayarak, silindirlerinin tüm yüzey boyunca esit basip basmadigini belirlemek içinse, ögütme silindirlerinin altinda farkli noktalara yerlestirilen birden fazla sensörden (3) elde edilen ortalama tanecik boyutu degerleri karsilastirilmakta, böylece baska hiçbir ölçüme ihtiyaç duymadan silindirlerin paralel olup olmadigi belirlenmektedir. Bulusun sanayiye uygulama biçimi, getirdigi yenilikler ve bu yeniliklerin teknik etkileri; Ögütülen ürünün tanecik boyutu dagilimini, insan müdahalesi olmadan, bir sensör ile ölçen, bu ölçüm bilgisinden oitalama tanecik boyutu bilgisini hesaplayan, farkli sensörlerden gelen oitalama tanecik boyutu bilgilerini karsilastirarak ögütme silindirlerinin tüm yüzey boyunca esit basip basmadigi çikarimini yapan yeni çalisma yöntemine sahip bulusa konu gösterge cihazi (1) olup, özelligi, - Gösterge cihazinin (1), bir adet gösterge paneli (2), en az bir adet tanecik dagilimi sensörü (3) ve bir adet islem kontrol cihazi (4) içermesi, - Gösterge panelinin (2), ölçülen tanecik boyutu dagilimi degerini, hesaplanan ortalama tanecik boyutu degerini, ögütme silindirleri arasindaki boslugun esit olup olmadigi, silindirlerin paralel olup olmadigi, silindirlerin paralel basip basmadigi bilgilerini, kullanicilara sayisal, grafiksel ve sekillerle ifade edebilecek, display, LCD, LED gibi bir gösterge ekrani içermesi, Tanecik boyutu dagilimi sensörünün (3), ögütme silindirlerinden çikan ögütülmüs ürünü ölçecek sekilde yerlestirilerek, ögütülmüs ürünün tanecik boyutu dagilimini, lazer, görüntü isleme, ses dalgalari, akustik gibi tekniklerle ölçüp, endüstriyel bir haberlesme yöntemi üzerinden bu bilgiyi kullanacak cihazlara iletebilecek bir yapi içermesi, Islem kontrol cihazinin (4), dijital giris çikis uçlarina, analog giris çikis uçlarina, tus takimlarina, PLC modüllerine ve gelistirilen yeni yöntemi uygulayacak yazilimin yüklenecegi bir merkezi islem ünitesine, sensörün (3) ölçtügü tanecik boyutu dagilimi degerini gösterge paneline (2) gönderecek, tanecik boyutu dagilimi degerinden ortalama tanecik boyutu degerini hesaplayarak bunu gösterge paneline (2) gönderecek, birden fazla sensör (3) varsa, bu sensörlerden elde edilen ortalama tanecik boyutu degerini karsilastirarak silindirler arasindaki boslugun esit olup olmadigi, silindirlerin paralel çalisip çalismadigi çikarimini yapip bu bilgiyi gösterge paneline (2) gönderecek bir yapi içermesi, Yeni çalisma yönteminin, tanecik boyutu dagilimi sensöründen (3) gelen bilgilerin islem kontrol cihazi (4) tarafindan, islenerek tanecik boyutu dagiliminin belirlenmesi, tanecik boyutu dagilimi bilgileri kullanilarak kümülatif tanecik boyutu degerinin hesaplanmasi, tanecik boyutu dagilimi bilgileri kullanilarak ortalama tanecik boyutu degerinin hesaplanmasi, birden çok sensörden veri alinmasi durumundan her bir sensörden alinan ortalama tanecik boyutu degerinin karsilastirilarak, ortalama tanecik boyutunun daha küçük oldugu yerde silindirler arasi boslugun daha az oldugu, ortalama tanecik boyutunun daha büyük oldugu yerde ise silindirler arasi boslugun daha fazla oldugu çikariminin yapilmasi, elde edilen tüm bu bilgilerin gösterge paneline (2) gönderilmesi, tanecik boyutumu dagilimi, ortalama tanecik boyutu, vals silindirlerin paralellik durumu bilgilerinin gösterge panelinde (2) gösterilmesi, islem adimlarini içermesidir. Bulusun Sanayiye Uygulanma Biçimi Yukarda detaylica bahsedilen "Bir Gösterge Cihazi ve Çalisma Yöntemi" baslikli bulusumuz sanayinin herhangi bir dalinda üretilebilir, kullanilabilir ve uygulanabilir niteliktedir. TR TR DESCRIPTION AN INDICATOR DEVICE AND WORKING METHOD Technical Field The invention belongs to an indicator device and working method that measures the particle size distribution of the ground product with the help of a sensor and reflects it on the screen in mill rolls where grinding is done by being compressed between two rotating cylinders. Known Status of the Technology Many raw materials such as flour, cement, calcite, semolina, milk powder and coffee are produced in powder and granular form. The most common method used in the production of granular raw materials is grinding by crushing the raw material between two rollers. The machines that perform this process are called roller mills. The grinding rollers used are called roller balls. It is desired that all the particles obtained by grinding have the same dimensions. However, in today's existing production methods, the sizes of the particles are different. The sizes of these particles show a characteristic suitable for Gaussian type distribution. Since not all particles can be obtained in the same size, the average particle size distribution is taken as reference in production. It is understood whether the resulting product has the desired average value or not by analyzing the ground product sample. This analysis is generally determined by eye judgement. In addition, it is measured periodically in the laboratory using the sieve analysis method. According to this value, the gap between the rolls is adjusted. If the particle size distribution is larger than it should be, the rollers are brought closer to each other and the gap between them is reduced. If the particle size distributions are smaller than they should be, the rollers are moved away from each other and the gap between them is increased. Technical Problems That the Invention Aims to Solve: In the state of the art, particle size distribution is determined by eye. While production continues, the operator reaches under the rolls and takes a handful of samples. This sample is evaluated visually and the roll gap is adjusted accordingly. However, this is a subjective evaluation and is far from ensuring standardization in production. In addition, both occupational safety and food safety rules are generally violated during sample collection. Since it is known by the industry that this process is subjective, the samples taken are sent to the laboratory for sieve analysis at certain periods in order to minimize the errors of this method. However, a certain period of time is needed both for taking the sample and obtaining the analysis result. The sample to be measured is passed through a sieving device in which many sieves with different sieve meshes are stacked on top of each other. Then, the material taken from each well is weighed and its proportion in the total sample amount is determined. At the end of this measurement, information about production values is obtained and production can be intervened. The fact that sieve analysis measurement takes time creates two problems. Firstly, due to the high tonnage of today's facilities, problematic products are produced in high tonnage during the delay in intervention in production. The second problem is that even if it is desired to intervene in the production according to the measurement results, the manufacturing conditions may have already changed due to many factors such as raw materials and relative humidity. Thus, the intervention may become unnecessary or even wrong. Another problem is that when the parallel operation setting of the rollers is disrupted, the ratio of very small and very large sized parts in the distribution increases. Normally, the rollers should work in parallel and the grinding gap between the two rollers along the roller axis should be equal. However, in these machines, the gap adjustment is adjusted separately from the two ends of the cylinders. For this reason, this gap is not equal throughout the cylinder due to both adjustment problems and problems such as wear. In this case, the ground material is broken into smaller pieces where the rollers are close to each other, while the size of the ground pieces is larger in the area where there is more space. To analyze this problem, operators take samples from both ends and the middle of the grinding rollers during each visual inspection. They are also trying to interpret whether the samples taken from all three regions have the same particle size distribution. In this way, an attempt is made to analyze whether the grinding rollers are parallel to each other. This causes the sampling and analysis process to take three times longer. Moreover, in this type of analysis, if there is a grain size difference in two separate regions of the cylinder, it cannot distinguish whether it is product origin or machine setting origin. In order to eliminate all these problems, the particle size distribution must be measured instantly, without delay, and presented to the operator on a screen. It is essential that this measurement process be carried out in a method that will not violate occupational and food safety. In addition, this measurement should be made from at least two separate points along the cylinder and by analyzing the data obtained from these measurements, it should be possible to understand whether the parallelism setting is correct or not. Description of the Pictures Figure-1: Principle Diagram of the Device Subject to the Invention Figure-2: Particle Size Distribution Image That the Device Subject to the Invention Will Offer to the Users Explanation of the Parts Shown with Reference Numbers in the Pictures 1. Indicator Device 2. Display Panel 3. Particle Size Distribution Sensor 4. Process Control Device Description of the Invention The indicator device (1), which is the subject of the invention, offers a new method in which the particle size distribution of the milled products is measured using a sensor. It is basically an indicator panel (2), at least one particle size distribution sensor (3) and a process control unit. It contains the device (4), so the user can obtain both the particle size distribution of the milled products and the average particle size value calculated using these values, without the need to take samples manually. The particle size distribution sensor (3) is placed at the exit of the grinding cylinders to make measurements while the milled products are flowing. In order to detect whether the grinding rollers are parallel or not and whether the space between them is equal, and to determine whether the rollers press equally across the entire surface, the average grain size values obtained from multiple sensors (3) placed at different points under the grinding rollers are compared, thus without the need for any other measurements. It is determined whether it is parallel or not. The way the invention is applied to industry, the innovations it brings and the technical effects of these innovations; The indicator device of the invention, which has a new working method that measures the particle size distribution of the ground product with a sensor without human intervention, calculates the average grain size information from this measurement information, and deduces whether the grinding rollers press equally across the entire surface by comparing the average grain size information from different sensors. (1) and its feature is that - The display device (1) includes an indicator panel (2), at least one particle distribution sensor (3) and a process control device (4), - The display panel (2) It contains an indicator screen such as display, LCD, LED that can express the measured particle size distribution value, the calculated average particle size value, whether the space between the grinding rollers is equal or not, whether the rollers are parallel or not, whether the rollers press parallel or not, to the users numerically, graphically and in figures. The particle size distribution sensor (3) is placed in a way to measure the ground product coming out of the grinding cylinders, and contains a structure that can measure the particle size distribution of the ground product with techniques such as laser, image processing, sound waves, acoustics, and transmit this information to the devices that will use it via an industrial communication method. The process control device (4) will send the particle size distribution value measured by the sensor (3) to the digital input output terminals, analog input output terminals, keypads, PLC modules and a central processing unit where the software that will implement the new developed method will be installed, to the display panel (2). , will calculate the average grain size value from the particle size distribution value and send it to the display panel (2). If there is more than one sensor (3), by comparing the average grain size value obtained from these sensors, it will infer whether the space between the rollers is equal or not, whether the rollers operate in parallel or not, and use this information. It contains a structure that will send it to the display panel (2), The new working method determines the particle size distribution by processing the information coming from the particle size distribution sensor (3) by the process control device (4), calculating the cumulative particle size value using the particle size distribution information, particle size distribution. Calculating the average particle size value using the distribution information, by comparing the average particle size value received from each sensor in case of receiving data from more than one sensor, where the average particle size is smaller, the gap between the cylinders is less, and where the average particle size is larger, the gap between the cylinders is determined. It includes the process steps of deducing that there is more, sending all this information to the display panel (2), showing the grain size distribution, average grain size, parallelism status of the rollers on the display panel (2). How to Apply the Invention to Industry Our invention titled "An Indicator Device and Working Method" mentioned in detail above can be produced, used and applied in any branch of industry. TR TR

Claims

1.SYSTEMS The subject of the invention is a new working method that measures the particle size distribution of the ground product with a sensor without human intervention, calculates the average particle size information from this measurement information, and deduces whether the grinding rollers press equally across the entire surface by comparing the average particle size information from different sensors. It is an indicator device (1) and its feature is; It is characterized by containing an indicator panel (2), at least one particle distribution sensor (3), and a process control device (4). It is the new working method mentioned in claim 1 and its feature is; Determining the particle size distribution by processing the information coming from the particle size distribution sensor (3) by the process control device (4), calculating the cumulative particle size value using the particle size distribution information, calculating the average particle size value using the particle size distribution information, calculating the particle size distribution from multiple sensors (3). By comparing the average particle size value taken from each sensor (3) from the data acquisition situation, it is deduced that where the average particle size is smaller, the space between the cylinders is less, and where the average particle size is larger, the gap between the cylinders is greater, all obtained It is characterized by sending this information to the display panel (2), showing the particle size distribution, average grain size, parallelism status of the rollers on the display panel (2), and containing the process steps. TR TR