WO2006017947A1 - Verfahren zur regelung der walzenanpressung bei walzenschälern - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02B—PREPARING GRAIN FOR MILLING; REFINING GRANULAR FRUIT TO COMMERCIAL PRODUCTS BY WORKING THE SURFACE
    • B02B3/00—Hulling; Husking; Decorticating; Polishing; Removing the awns; Degerming
    • B02B3/04—Hulling; Husking; Decorticating; Polishing; Removing the awns; Degerming by means of rollers
    • B02B3/045—Hulling; Husking; Decorticating; Polishing; Removing the awns; Degerming by means of rollers cooperating rollers

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the Walzenanpressung in Walzen ⁇ peelers, especially in KunststoffwalzenClem for peeling rice or other cereal grains.
  • roller contact pressure in roller peelers is usually controlled by pressure regulators of pneumatic cylinders of the roller press, wherein the manipulation of the manipulated variable takes place manually, as well as the regulation of the feed quantity of the grains to be peeled, in particular paddy.
  • the operator must observe various dependencies with regard to roll pressure and feed quantity, for example between the roll pressure, the degree of skiving, the amount of feed and the current consumption of the motor, whereby a maximum motor current must not be exceeded.
  • PN cylinders have considerable friction whose influence falsifies the roll pressing, i. Due to the friction, the pressure force does not correspond exactly to the set pressure values.
  • the invention is based on the object to develop a method for controlling the Walzen ⁇ pressing in roller peelers, which allows a more accurate and largely au ⁇ tomatinstrumente control of Walzenanpressung.
  • the solution is carried out with the features of claim 1.
  • the roller pressure is decisive for the peeling effect in rubber roller peelers. Therefore, the peeling pressure must be very precisely adjustable.
  • the roll contact pressure is controlled as a function of a preselected current consumption of the peeling motor in order to give the rolls, in particular rubber rolls, the initial impression of optimal peeling pressure. This can be done by specifying a target pressure, so that the manual operation can be limited to default values, for example, recipes for different types of rice.
  • an automatic pressure control on the current consumption of the drive motor for the rollers is possible.
  • the control can be done via a PLC / PPS, previously customary contactors omitted. Even at pre- set current value, the Walzenanpressung can still be changed. When the maximum current value is reached, the roller pressure can no longer be increased.
  • the pressing of the rollers can be done by means of pneumatic pressure cylinder, but in a further embodiment can be dispensed with pressure cylinder and the Anstel ⁇ development of the rollers done with a servomotor whose stroke is controlled by the current consumption of the drive motor.
  • Another object of the invention is to provide a suitable roller peeler thereto. This object is achieved with the features of claim 10.
  • Preselection of a recipe is used to read recipe settings on a PLC for the preselection of a starting pressure of a roller press pneumatics of a rubber roller peeler, such as the desired motor current or the minimum and maximum pressure values of the pneumatic system. Possibly. error messages can be displayed on the display.
  • the desired pressure force can be preselected.
  • the rollers via solenoid valve and pressure regulator with the prescribed in the recipe start pressure or force and the peeler starts with the start of the feed.
  • control and regulation functions such as:
  • an independent regulation of pressure and / or feed quantities takes place as a function of the motor current or force measurement.
  • the current may e.g. be kept constant at a rice variety and a mass flow rate to the peeling degree.
  • a coupling of the feed e.g. by means of vibrating chute and the target current at the drive of the roller peeler.
  • Parameters such as setpoint current, PN pressure, contact pressure and supply can be changed during operation.
  • the setting takes place via the current consumption or via the force value at the force sensor and no longer via the PN pressure, especially as this does not accurately represent the peeling pressure.
  • the idler roller 5 of the peeling rollers 5, 6 can be readjusted to adjust the roller wear, so that the roller wear can be detected at the same time, and e.g. the time of roll change over a maximum achieved Walzenandruckwert can be done and no longer on the measured displacement of the Loswalze. 5
  • roller peeler 1 can then be completely driven with only one energy form, including the vibro feed 2 ⁇ / ibrorinne 3.
  • Expensive pressure regulator and solenoid valve for pneumatic devices can be omitted.
  • the spring support (spring 10) of the tension roller 8 is independent of the adjustment by a servomotor 11, a PN cylinder o. A. acting.
  • the spring 10 only has to complete the difference of the required length compensation.
  • the spring 10 for the tension roller 8 is supported on the rocker 9 and the fulcrum of the tension roller 8 is preferably located in the pivot point of the rocker 9 or in its vicinity on the rocker 9 or on the housing of the WalzenC ⁇ lers first

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Walzenanpressung bei Walzenschälern, insbesondere Gummiwalzenschälern zum Schälen von Paddy oder anderem Getreide. Durch Vorgabe von Rezeptwerten für die zu schälenden Körner können Motorstrom, Speisemenge und Druck- oder Kraftwerte der Walzenanpressung selbständig geregelt werden.

Description

Verfahren zur Regelung der Walzenanpressung bei Walzenschälern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Walzenanpressung bei Walzen¬ schälern, insbesondere bei Gummiwalzenschälem zum Schälen von Reis oder anderen Getreidekörnern.
Der Walzenanpressdruck bei Walzenschälern wird zumeist über Druckregler von Pneumatikzylindern der Walzenanpressung geregelt, wobei die Bedienung der Stell- grösse manuell erfolgt, wie auch die Regelung der Speisemenge der zu schälenden Körner, insbesondere Paddy. Der Bediener muss dabei verschiedene Abhängigkeiten bzgl. Walzenandruck und Speisemenge beachten, zum Beispiel zwischen Walzenan¬ druck, Schälgrad, Speisemenge und Stromaufnahme des Motors, wobei ein maximaler Motorstrom nicht überschritten werden darf. Ausserdem weisen PN-Zylinder erhebliche Reibung auf, deren Einfluss die Walzenanpressung verfälscht, d.h. durch die Reibung entspricht die Andruckkraft nicht exakt den eingestellten Druckwerten.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung der Walzen¬ anpressung bei Walzenschälern zu entwickeln, das eine genauere und weitgehend au¬ tomatisierte Regelung der Walzenanpressung ermöglicht. Die Lösung erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Der Walzenandruck ist bestimmend für die Schälwirkung bei Gummiwalzenschälem. Deshalb muss der Schäldruck besonders exakt einstellbar sein. Der Walzenandruck wird in Abhängigkeit einer vorgewählten Stromaufnahme des Schälermotors gesteuert um den Walzen, insbesondere Gummiwalzen auf Anhieb zu einem optimalen Schäl¬ druck zu verhelfen. Dies kann durch Vorgabe eines Solldruckes erfolgen, so dass die manuelle Bedienung auf Vorgabewerte, zum Beispiel auf Rezepte für verschiedene Reissorten begrenzt werden kann. Somit wird eine automatische Druckregelung über die Stromaufnahme des Antriebsmotors für die Walzen möglich. Die Ansteuerung kann über eine SPS/PPS erfolgen, bisher übliche Schaltschütze entfallen. Selbst bei vorein- gestelltem Stromwert kann die Walzenanpressung noch geändert werden. Bei Errei¬ chung des maximalen Stromwertes kann der Walzendruck nicht mehr vergrössert wer¬ den.
Die Anpressung der Walzen kann mittels pneumatischem Druckzylinder erfolgen, doch in weiterer Ausbildung kann aber auf Druckzylinder verzichtet werden und die Anstel¬ lung der Walzen mit einem Stellmotor erfolgen, dessen Hub über die Stromaufnahme des Antriebsmotors geregelt wird.
Ebenso ist es möglich eine verschleissabhängige Stromvorgabe einzuführen, d. h. eine vorgegebene, resp. einstellbare Kurve, die den Sollwert für den Motorstrom in Abhän¬ gigkeit des Walzenverschleisses ändert. Mit einem Stellmotor kann der Sollwert des Motorstroms in Abhängigkeit von der Stellmotorposition automatisch nachgeführt/ein¬ gestellt werden. Bei einem Druckzyiinder ist ein Wegaufnehmer erforderlich.
Weiterhin ist es möglich, zwischen PN-Zylinder oder Stellmotor und Loswalze einen Kraftsensor zu installieren, der die exakte Druckkraft zwischen Stellglied und Lagerung der beweglichen Walze ermittelt und somit dem Reibungseinfluss des PN-Zylinders ausschliesst.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen geeigneten Walzenschäler hierzu zu schaffen. Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung im Teilschnitt näher beschrieben.
Mit Vorwahl eines Rezeptes (Reissorte) werden Rezepteinstellungen an einer SPS für die Vorwahl eines Startdruckes einer Walzenandrückpneumatik eines Gummiwalzen- schälers eingelesen, so der Soll-Motorstrom oder die minimalen und maximalen Druck¬ werte der Pneumatik. Ggf. können dabei Fehlermeldungen im Display angezeigt wer¬ den. Bei Verwendung eines Drucksensors kann die gewünschte Druckkraft vorgewählt wer¬ den.
Durch Wahl der Arbeitsstellung rücken die Walzen über Magnetventil und Druckregler mit dem im Rezept vorgegebenen Startdruck oder Kraft ein und der Schäler läuft mit Start der Speisung an. Im Betrieb liegen geeignete Steuer- und Regelfunktionen an, wie zum Beispiel:
> Stromwert des Motors im vorgegebenen Wertebereich
> Kraftwert bei Verwendung eines Kraftsensors
> bei Bedarf Walzenandruck durch absenken des PN-Druckes erhöhen (resp. Um¬ kehrung)
> Erkennung Walzenabnutzung über Verlauf Stromaufnahme und automatische Anpassung des Stromes, ggf. mit Anzeige des Walzenverschleisses.
Somit erfolgt eine selbständige Regelung von Druck- und/oder Speisemengen in Ab¬ hängigkeit vom Motorstrom oder Kraftmessung. Der Strom kann z.B. bei einer Reissorte und einem Mengendurchsatz konstant zum Schälgrad gehalten werden. Möglich ist da¬ bei auch eine Kopplung der Speisung, z.B. mittels Vibrorinne und des Sollstromes am Antrieb des Walzenschälers.
Parameter wie Sollstrom, PN-Druck, Andrückkraft und Speisung können während des Betriebes verändert werden.
Kleine Änderungen der Walzenanpressung durch Veränderung der Riemenspannung über den Abnutzungsbereich der Walzen können mit kompensiert werden.
Die Einstellung erfolgt über die Stromaufnahme oder über den Kraftwert am Kraftsensor und nicht mehr über den PN-Druck, zumal dieser den Schäldruck nicht genau repräsen¬ tiert.
Wird die Anpressung der Walzen hingegen mit einem Stellmotor 11 ausgeführt, so er¬ geben sich noch weitere Vorteile, wie z.B. vermeiden von Stick-Slip Effekten oder Schwingungen, da ein Stellmotor 11 in seiner Kraftübertragung steif ist. In Abhängigkeit vom Stellweg ist die Andruckkraft der Schälwalzen 5, 6 immer konstant.
Durch eine Regelung mittels des Walzenmotorstromes kann die Loswalze 5 der Schäl¬ walzen 5, 6 zur Anpassung der Walzenabnutzung nachgestellt werden, so dass zu¬ gleich der Walzenverschleiss erfassbar ist und z.B. der Zeitpunkt des Walzenwechsels über einen erreichten maximalen Walzenandruckwert erfolgen kann und nicht mehr über den gemessenen Verstellweg der Loswalze 5.
Dabei kann der Walzenschäler 1 dann auch vollständig mit nur einer Energieform be¬ trieben werden, einschliesslich der Vibrospeisung 2Λ/ibrorinne 3. Teure Druckregler und Magnetventil für pneumatische Einrichtungen können entfallen.
Mittels des Stellmotors 11 kann aber auch die Schwinge einfacher ausgeführt werden, wenn zugleich der Antriebsmotor 4 fest am Gehäuse des Walzenschälers 1 installiert ist. Für die Spannrolle 8 im Leertrum ist lediglich ein Federweg von ca. 10-20 mm vor¬ zusehen und die Federabstützung der Spannrolle 8 soll gegen den Lagerhebel (Wippe 9) der Loswalze 5 vorgenommen werden.
Die Federabstützung (Feder 10) der Spannrolle 8 ist unabhängig von der Verstellung durch einen Stellmotor 11 , einen PN-Zylinder o. a. wirkend.
Durch eine Drehung der Spannrolle 8 mit der Wippe 9 für die Loswalze 5 erfolgt zumin¬ dest ein grosser Teil der Längenkompensation des Doppelzahnriemens oder Doppel¬ keilriemensatzes 7 bei festem Motor durch die Bewegung der Wippe 9 mit der gekop¬ pelten Spannrolle 8. Die Feder 10 muss nur noch den Differenzbetrag der erforderlichen Längenkompensation ergänzen. Die Feder 10 für die Spannrolle 8 ist an der Wippe 9 abgestützt und der Drehpunkt der Spannrolle 8 befindet sich bevorzugt im Drehpunkt der Wippe 9 oder in dessen Nähe auf der Wippe 9 oder am Gehäuse des Walzenschä¬ lers 1.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Regelung der Walzenanpressung bei Walzenschälern, wobei zwei Walzen von einem Motor angetrieben werden und die Walzen mittels Gewichts¬ moment einer Schwinge und/oder Anpressmitteln im Betriebszustand aneinander gepresst werden und im verbleibenden Walzenspalt Reis- oder andere Getreide¬ körner geschält werden, dadurch gekennzeichnet, dass unter Vorgabe von Re¬ zeptwerten oder der Vorgabe des gewünschten Motorstromes für die zu schälen¬ den Körner Motorstrom, Speisemenge und Druckwerte der Walzenanpressung selbständig geregelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenandruck oder eine Stellmotorposition in Abhängigkeit von der vorgewählten Stromaufnah¬ me des Motors geregelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein PN-Druck oder eine Stellmotorposition in Abhängigkeit der vorgewählten Kraft über einen Kraft¬ sensor geregelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betriebs der Druckwert manuell verändert werden kann und während dieser Zeit der geänderte Stromwert als neuer Sollwert gespeichert wird und nach Änderung des Druckwertes dient der neue Stromwert als Sollwert für die Regelung
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich¬ net, dass der Walzenandruck mittels Stellmotor oder Druckzylinder erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Andruck in Abhängigkeit des Walzenverschleisses nach vorgegebener Kurve au¬ tomatisch verändert werden kann durch Wegmessung an der Loswalze mittels Stellmotorposition oder Wegaufnehmer.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich¬ net, dass eine Federabstützung einer Spannrolle gegen einen Lagerhebel der Los¬ walze vorgenommen wird.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich¬ net, dass Speiseleistung und Sollstrom des Antriebsmotors gekoppelt werden.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich¬ net, dass ein erreichter maximaler Walzenandruckwert als Signal für einen erfor¬ derlichen Walzenwechsel verwendet wird.
10. Walzenschäler, insbesondere Gummiwalzenschäler mit einer Speiseeinrichtung für zu schälende Getreidekörner, einem, von einem Motor angetriebenen Paar von Schälwalzen und Mitteln zum Anpressen der Schälwalzen, dadurch gekennzeich¬ net, dass das Mittel zur Walzenanpressung ein Stellmotor ist.
11. Walzenschäler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Federab¬ stützung der Spannrolle gegen einen Lagerhebel der Loswalzen der Schälwalzen gegeben ist.
12. Walzenschäler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung der Spannrolle im Drehpunkt des Lagerhebels zur Loswalze angeordnet ist.
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