CH686231A5 - A method for loading a roll refiner - Google Patents

Description

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CH 686 231 A5 CH 686 231 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschik-ken einer Walzenreibmaschine, bei dem ein über einem Einzugswalzenpaar angeordneter Einschüttkasten aus einem Trichter mit Verarbeitungsgut versorgt wird, wobei die Klappe des Trichters zu diesem Zwecke periodisch öffnet und der Füllstand des Einschüttkastens ständig überwacht wird. The invention relates to a method for loading a roller grinder, in which a pouring box arranged above a pair of feed rollers is supplied with processed goods from a funnel, the flap of the funnel opening periodically for this purpose and the filling level of the pouring box being constantly monitored.

Walzenreibmaschinen, wie sie zum Verarbeiten von dispersen Massen, wie z.B. von Schokoladenmassen, eingesetzt werden, weisen ebenso wie Müllerei-Walzenstühle in der Regel im Zuge der Verarbeitungsgutzufuhr eine meist als Trichter oder Bunker ausgebildete Verarbeitungsgut-Bereitstellung auf, dem ein Einzugs- oder Speisewalzenpaar nachgeordnet ist. Das Einzugs- oder Speisewalzenpaar dosiert das Verarbeitungsgut, das in der Regel zu den nachfolgenden Walzen gelangt. Vor dem Einzugs- oder Speisewalzenpaar staut sich das Verarbeitungsgut in einem sogenannten Zulaufoder Einschüttkasten. Dabei darf der Füllungsgrad des Einschüttkasten ein Minimum nicht unterschreiten, um die Gefahr des Trockenlaufs der nachfolgenden Walzen auszuschliessen. Das Überschreiten eines maximalen Füllstandes würde durch ab-fliessendes Verarbeitungsgut zu Verlusten führen. Zum Gewährleisten dieser Randbedingungen sind unterschiedliche Mittel vorgesehen. Sowie in dem DE-GM 8 614 505 als auch in der DE-OS 340 732 wird auf mechanischem Weg der Füllungsgrad des Einschüttkasten erfasst und auf dieser Grundlage die Drehzahl der Speisewalzen verändert und somit der Durchsatz angepasst. Diese Lösung bleibt auf die Müllerei beschränkt. Eine Anwendung in der Schokoladen- oder Farbenherstellung ist nicht möglich, da hier eine ausgesprochene Feinverreibung von dispersen Massen vorliegt und die Qualität des Endproduktes, insbesondere die Grösse der Partikel, stark vom Durchsatz abhängt. Roller grinders, such as those used to process disperse masses, such as of chocolate masses, as well as milling roller mills generally have, in the course of the supply of processed goods, a processing goods supply usually designed as a hopper or bunker, to which a pair of feed rollers or feed rollers is arranged. The pair of feed rollers or feed rollers meter the processed material, which as a rule arrives at the subsequent rollers. In front of the pair of feed rollers or feed rollers, the material to be processed is stowed in a so-called feed or pouring box. The fill level of the pouring box must not fall below a minimum in order to exclude the risk of the subsequent rollers running dry. Exceeding a maximum fill level would lead to losses due to the flowing material to be processed. Various means are provided to ensure these boundary conditions. As well as in DE-GM 8 614 505 and in DE-OS 340 732, the degree of filling of the pouring box is recorded mechanically and on this basis the speed of the feed rollers is changed and thus the throughput is adjusted. This solution remains limited to the milling industry. An application in chocolate or paint production is not possible, since there is a pronounced fine grinding of disperse masses and the quality of the end product, especially the size of the particles, strongly depends on the throughput.

Aus der DE-OS 3 022 564 ist ein einstellbarer Dosierschieber bekannt, der den Verarbeitungsgutstrom aus dem Trichter zum Einzugswalzenpaar bestimmt. Die Öffnungsweite des Dosierschiebers wird durch eine mechanisch-pneumatische Regelung bestimmt. From DE-OS 3 022 564 an adjustable metering slide is known which determines the flow of material to be processed from the hopper to the pair of feed rollers. The opening width of the metering slide is determined by a mechanical-pneumatic control.

In der DD-PS 233 928 nunmehr wird eine Lösung zum Konstanthalten des Füllstandes vorgestellt, die speziell für Walzenreibmaschinen zum Feinverreiben von Schokolade entwickelt wurde. Dabei wird ein Einschüttkasten in Form einer Schokoladenmassenaufnahmekammer beschrieben, in die eine bewegliche Wand integriert ist. Diese Wand verändert unter den Druck der Schokoladenmasse ihre Lage. Damit werden mechanische und pneumatische Mittel angesprochen, durch die der Füllstand in der Schokoladenmassenaufnahmekammer geregelt wird. DD-PS 233 928 now presents a solution for keeping the filling level constant, which was specially developed for roller grinders for fine grinding of chocolate. A pouring box in the form of a chocolate mass receiving chamber is described, in which a movable wall is integrated. This wall changes its position under the pressure of the chocolate mass. This addresses mechanical and pneumatic means by which the fill level in the chocolate mass receiving chamber is regulated.

Diese Lösung ist sehr kompliziert und setzt eine Vielzahl mechanischer und pneumatischer Bauelemente voraus. This solution is very complicated and requires a large number of mechanical and pneumatic components.

Eine andere, weit verbreitete Lösung besteht darin, dass der Trichter mit einer periodisch öffnenden Klappe versehen ist. Die Öffnungsweite der Klappe wird je nach Art und Konsistenz des Verarbeitungsgutes festgelegt. In einer weitgehenden automatisierten Variante dieser Lösung ist ein Vorwahlspeicher vorgesehen, in dem die Einstellungen des Öffnungswinkels der Klappe auf das Verarbeitungsgut bezogen gespeichert sind. Zu Beginn der Bearbeitung wird der Code für die zu verarbeitende Masse eingestellt und damit die Öffnungsweite der Klappe festgelegt. Die Klappe öffnet periodisch und füllt den Einschüttkasten. Über Sensoren wird der Füllstand erfasst. Bei Überschreitung des Maximums bleibt die Klappe geschlossen und öffnet erst wieder, wenn der Sensor eine Unterschreitung des Minimums signalisiert. Another widely used solution is that the funnel is provided with a periodically opening flap. The opening width of the flap is determined depending on the type and consistency of the material to be processed. In a largely automated variant of this solution, a preselection memory is provided in which the settings of the opening angle of the flap are stored in relation to the material to be processed. At the beginning of processing, the code for the mass to be processed is set and the opening width of the flap is thus determined. The flap opens periodically and fills the pouring box. The fill level is recorded via sensors. If the maximum is exceeded, the flap remains closed and only opens again when the sensor signals that the minimum has been undershot.

Nachteilig hierbei ist, dass der Füllstand in sehr weit entfernten Grenzen schwankt, da über den Vorwahlspeicher nur die für das Verarbeitungsgut typischen Eigenschaften erfasst werden können und Abweichungen davon nicht erfassbar sind. Der Druck, der durch den unterschiedlichen Füllungsgrad des Trichters auf die Klappe wirkt, beeinflusst zusätzlich den Durchsatz und damit die Schwankungsbreite des Füllstandes im Einschüttkasten. The disadvantage here is that the fill level fluctuates within very distant limits, since only the properties typical of the material to be processed can be recorded via the preselection memory and deviations from it cannot be recorded. The pressure that acts on the flap due to the different filling level of the funnel also influences the throughput and thus the fluctuation range of the filling level in the pouring box.

Der Stand des Verarbeitungsgutes im Einschüttkasten wiederum hat einen bedeutenden Einfluss auf die Qualität des Verarbeitungsprozesses. Bei Maximalstand der zu verabeitenden Masse im Einschüttkasten wird der hydrostatische Druck auf den Walzenspalt sehr hoch, bei Niedrigstand wird er minimiert, so dass hier wieder stark schwankende Durchsätze auftreten. The state of the processed goods in the pouring box in turn has a significant influence on the quality of the processing process. At maximum level of the mass to be processed in the pouring box, the hydrostatic pressure on the roller gap becomes very high, at low level it is minimized, so that fluctuating throughputs occur again.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Beschicken einer Walzenreibmaschine zu entwickeln, durch das die Füllstands-Schwankungen des Verarbeitungsgutes im Einschüttkasten in sehr engen Grenzen gehalten werden. The invention is therefore based on the object of developing a method for feeding a roller grinder by means of which the fill level fluctuations of the material to be processed in the pouring box are kept within very narrow limits.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des 1. Anspruchs genannten Merkmale gelöst. According to the invention, the object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of claim 1.

Die erfindungsgemässe Lösung hat den Vorteil, dass die Schwankungsbreite des Füllstandes im Einschüttkasten deutlich gesenkt werden kann. Durch den dynamischen Vorwahlspeicher kann ein von äusseren Umständen unabhängiger Füllstand eingestellt werden, der wiederum auf die Qualität des Verarbeitungsproduktes einen positiven Einfluss hat. Die Walzenreibmaschine wird dadurch wesentlich bedienerfreundlicher. The solution according to the invention has the advantage that the fluctuation range of the fill level in the pouring box can be significantly reduced. The dynamic preselection memory can be used to set a fill level that is independent of external circumstances, which in turn has a positive influence on the quality of the processing product. This makes the roller grinder much more user-friendly.

Das Verfahren soll nun an Hand eines nachfolgenden Beispieles näher erläutert werden. The method will now be explained in more detail using the following example.

Die dazugehörigen Zeichnungen haben folgende Bedeutung: The associated drawings have the following meaning:

Fig. 1: Darstellung des Trichters mit dem zugeordneten Einzugswalzenpaar Fig. 1: Representation of the funnel with the associated feed roller pair

Fig. 2: Prinzipdarstellung des erfindungsgemäs-sen Verfahrens Fig. 2: Schematic representation of the inventive method

Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, ist auf einem Gestell 1 ein Trichter 2 angeordnet. Dieser weist an seinem unteren Ende eine durch eine Klappe 3 ver-schliessbare Öffnung auf. Die Klappe 3 wird durch einen Klappenantrieb 4 in Form eines Arbeitszylinders um den Drehpunkt A bewegt. Im Bereich des Drehpunktes A ist ein vorzugsweise als Inkremen- As can be seen from FIG. 1, a funnel 2 is arranged on a frame 1. At its lower end, this has an opening which can be closed by a flap 3. The flap 3 is moved about the fulcrum A by a flap drive 4 in the form of a working cylinder. In the area of the fulcrum A, preferably as an incremental

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10 10th

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20 20th

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4 4th

talgeber ausgeführter Impulsgeber 5 zum Erfassen des Drehwinkels der Klappe 3 angeordnet. Talgeber executed pulse generator 5 arranged for detecting the angle of rotation of the flap 3.

Am Trichter 2 ist ein Maximum-Sensor 6 zum Erfassen des maximalen Füllstandes und ein Minimum-Sensor 7 zum Erfassen des minimalen Füllstandes angeordnet. Beide sind vorzugsweise als optische Sensoren ausgeführt. A maximum sensor 6 for detecting the maximum fill level and a minimum sensor 7 for detecting the minimum fill level are arranged on the funnel 2. Both are preferably designed as optical sensors.

Unterhalb des Gestells 1 befindet sich ein Einzugswalzenpaar 8 mit dem Walzenspalt 9. Auf dem Walzenspalt 9 ist ein Einschüttkasten 10 aufgesetzt. Below the frame 1 there is a pair of feed rollers 8 with the nip 9. A pouring box 10 is placed on the nip 9.

An Hand der Fig. 2 soll nun das erfindungsge-mässe Verfahren erläutert werden. Der Vorwahlspeicher wird beim Start der Walzenreibmaschine auf den kleinsten Betrag für den Klappenöffnungswinkel gesetzt. Maximum-Sensor 6 und Minimum-Sensor 7 erfassen permanent den Füllstand des Einschüttkastens 10. The method according to the invention will now be explained with reference to FIG. 2. The pre-selection memory is set to the smallest amount for the flap opening angle when the roller grinder starts. Maximum sensor 6 and minimum sensor 7 permanently record the fill level of the fill box 10.

Am Beginn des Zyklus' (Maschinenstart) wird der kleinste Betrag für den Klappenöffnungswinkel aus einem hier nicht dargestellten Festwertspeicher in den Vorwahlspeicher geladen und über den Minimum-Sensor 7 der Befehl zum Öffnen der Klappe 3 gegeben. Die Klappe 3 öffnet um diesen Betrag. At the beginning of the cycle (machine start), the smallest amount for the flap opening angle is loaded from a read-only memory (not shown here) into the preselection memory and the command to open the flap 3 is given via the minimum sensor 7. The flap 3 opens by this amount.

Dabei erfasst der Impulsgeber 5 den Öffnungswinkel der Klappe 3, indem er Zählimpulse an den Zähler sendet, bis der Zählerinhalt dem Inhalt des Vorwahlspeichers entspricht. Das wird durch den Vergleicher erkannt. Der Vergleicher setzt dann den Klappenantrieb zurück. The pulse generator 5 detects the opening angle of the flap 3 by sending counting pulses to the counter until the counter content corresponds to the content of the preselection memory. This is recognized by the comparator. The comparator then resets the damper actuator.

Nach Ablauf dieser Klappenöffnungsroutine wird der Minimum-Sensor 7 abgefragt, ob der minimale Füllstand im Einschüttkasten 10 überschritten ist. Die Abfrage wird so eingestellt, dass zwischen dem Schliessen der Klappe 3 und dem Signal des Mini-mum-Sensor 7 in diesem Anwendungsfall etwa 10 Sekunden vergehen, um eine Verteilung des Verarbeitungsgutes im Einschüttkasten 10 zu ermöglichen und so fehlerhafte Signale auszuschliessen. After this flap opening routine has expired, the minimum sensor 7 is queried as to whether the minimum fill level in the fill box 10 has been exceeded. The query is set in such a way that between the closing of the flap 3 and the signal from the mini-mum sensor 7, in this application case, about 10 seconds pass in order to enable the processing goods to be distributed in the pouring box 10 and thus to exclude faulty signals.

Ist der minimale Füllstand noch nicht erreicht, das heisst, der Minimum-Sensor 7 gibt ein NEIN-Si-gnal, was in der Anlaufphase der Walzenreibmaschine die Regel sein wird, so wird im Vorwahlspeicher der Betrag für den Klappenöffnungswinkel um einen konstanten Betrag erhöht. Dieser wird auf Grund der konstruktiven Gegebenheiten an der Maschine, insbesondere an der Klappe, und dem Bestimmungszweck der Maschine festgelegt. Der Öffnungswinkel des folgenden Zyklus' setzt sich nunmehr aus den Betrag des vorhergehenden Zyklus' und diesem Erhöhungsbetrag zusammen. Der Zyklus beginnt neu. If the minimum fill level has not yet been reached, that is, the minimum sensor 7 emits a NO signal, which will be the rule in the start-up phase of the roller friction machine, the amount for the flap opening angle is increased by a constant amount in the preselection memory. This is determined on the basis of the structural conditions on the machine, in particular on the flap, and the intended purpose of the machine. The opening angle of the following cycle 'is now composed of the amount of the previous cycle' and this increase amount. The cycle starts again.

Die Zyklen werden so lange wiederholt, bis der minimale Füllstand im Einschüttkasten 10 überschritten ist. Damit vergrössert sich der Klappenöffnungswinkel nicht mehr und der für dieses Verarbeitungsgut optimale Öffnungswinkel ist erreicht. The cycles are repeated until the minimum fill level in the fill box 10 is exceeded. This means that the flap opening angle no longer increases and the opening angle that is optimal for this product is reached.

Sollte auf Grund äusserer Einflüsse, z.B. einem durch Änderung der Viskosität der Schokoladenmasse oder dem Füllstand des Trichters bedingtem schwächeren Ausfluss aus dem Trichter, im Verlauf des Produktionsprozesses der minimale Füllstand unterschritten werden, so setzt der Regelmechanismus erneut ein. Should due to external influences, e.g. If, due to the change in the viscosity of the chocolate mass or the filling level of the funnel, the weaker outflow from the funnel falls below the minimum filling level in the course of the production process, the control mechanism starts again.

Das gleiche geschieht, wenn der Maximum-Sensor 6 ein JA-Signal gibt und damit anzeigt, dass der maximale Füllstand überschritten wird. Hier wird dann der Klappenöffnungswinkel um den konstanten Betrag auf die beschriebene Weise so lange gemindert, bis der Füllstand unter die Maximum-Lage gesunken ist. The same happens when the maximum sensor 6 gives a YES signal and thus indicates that the maximum fill level is exceeded. Here the flap opening angle is reduced by the constant amount in the manner described until the fill level has dropped below the maximum position.

Claims (3)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zum Beschicken einer Walzenreibmaschine, bei dem ein über einem Einzugswalzenpaar angeordneter Einschüttkasten aus einem Trichter mit Verarbeitungsgut versorgt wird, wobei die Klappe des Trichters zu diesem Zwecke periodisch öffnet und der Füllstand des Einschüttkastens ständig überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach jedem Klappenöffnungszyklus der Füllstand abgefragt, bei Unterschreitung eines minimalen Füllstandes ein konstanter Betrag addiert wird und diese Summe für den jeweils folgenden Klappenöffnungszyklus als Äquivalent für den Klappenöffnungswinkel dient, bei einem JA-Signal eines Maximum-Sensors (6) ebenfalls so verfahren wird, wobei der konstante Betrag dann subtrahiert wird und die Differenz für den jeweils folgenden Klappenöffnungszyklus als Äquivalent für den Klappenöffnungswinkel dient.1. Method for loading a roller grinder, in which a pouring box arranged above a pair of feed rollers is supplied with processed goods from a funnel, the flap of the funnel opening periodically for this purpose and the fill level of the pouring box being constantly monitored, characterized in that after each flap opening cycle the fill level is queried, if a minimum fill level is undershot, a constant amount is added and this sum is used as an equivalent for the flap opening angle for the respective subsequent flap opening cycle.If a YES signal from a maximum sensor (6) is also used, the constant amount is then subtracted and the difference for the respective subsequent valve opening cycle serves as an equivalent for the valve opening angle. 2. Verfahren zum Beschicken einer Walzenreibmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Start der Maschine der kleinste Betrag für den Klappenöffnungswinkel aus einem hier nicht dargestellten Festwertspeicher in den Vorwahlspeicher geladen und über dem Minimum-Sensor 7 der Befehl zum Öffnen der Klappe 3 gegeben wird.2. A method for loading a roller grinder according to claim 1, characterized in that when the machine is started, the smallest amount for the flap opening angle is loaded from a read-only memory (not shown here) into the preselection memory and the command to open the flap 3 is given via the minimum sensor 7 becomes. 3. Verfahren zum Beschicken einer Walzenreibmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstand im Einschüttkasten (10) erst nach einer einstellbaren Verzögerung nach dem Schliessen der Klappe (3) erfasst wird.3. A method for loading a roller grinder according to claim 1 and 2, characterized in that the fill level in the pouring box (10) is only detected after an adjustable delay after the flap (3) has been closed. 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 33rd