DD140392A5

DD140392A5 - Verfahren und anlage fuer die regelung einer pillenpresse

Info

Publication number: DD140392A5
Application number: DD78209388A
Authority: DD
Inventors: Ebbe B B Larsen
Original assignee: Norvidan Eng Aps
Priority date: 1977-11-30
Filing date: 1978-11-29
Publication date: 1980-02-27
Also published as: DK140303A; CH637876A5; CA1127444A; FR2422343B1; ATA845778A; GB2017513B; IN150957B; DE2850910C2; DK529977A; DK140303B; NL7811574A; JPS6212985B2; HU176831B; AU530370B2; BR7807850A; DE2850910A1; NL183443C; US4327871A; AU4203078A; YU278478A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage für die Regelung der Temperatur eines Rohstoffes

Description

Anwendungsgebiet der Erf indung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Temperatur eines Rohstoffes, z.B. eines vermahlten Futtermittels, das einer Pillenpresse zugeleitet wird, durch Regelung des Verhältnisses zwischen der dem Rohstoff zugeleiteten Dampfmenge und der der Pillenpresse zugeleiteten Rohstoffmenge einschließlich einer Anlage für das Ausüben dieses Verfahrens.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der'Herstellung von Futterpillen in einer Pillenpresse vom Ringmatrizentyp ist es von größter Bedeutung für die Rentabilität der Anlage, daß die Betriebsbedingungen so ideal wie möglich sind, da der Wirkungsgrad sonst gering wird. Der Energieverbrauch bei Pillenpressen ist sehr groß, so daß der Wirkungsgrad deshalb von größter Bedeutung ist. Außerdem ist es wichtig, daß die Kapazität der Presse bestmöglich ausgenutzt wird.

Bevor der Rohstoff, wie z.B. vermähltes Futtermittel, der Presse zugeleitet wird, wird er nach den bekannten Ver-

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fahren und Anlagen mit Dampf in einer sogenannten Konditionierungsanlage gemischt, teils darum, daß der Dampf während des Zusammenpressens in der Presse schmieren kann, und teils um zu sichern, daß die Pille die notwendige und genügende Zusammenbindungskraft hat» Diese Beimischung von Dampf muß' genau, der Art und Menge von Rohstoff angepaßt sein, um zu sichern, daß das Pillenpressen bei einem möglichst geringen Kraftverbrauch für eine gegebene Produktion stattfindet. Wenn zu viel Dampf im Verhältnis ' zu einer gegebenen Rohstoffmenge zugeleitet wird, klebt das Futtermittel in der Presse, was blockierend wirkt und dadurch eine steigende Belastung des Pressenmotors Verursacht, was einen reduzierten Wirkungsgrad bedeutet. Falls keine Reduktion der Beimischung von Dampf oder keine Vermehrung der Rohstoffmenge innerhalb der Kapazität der Presse geschieht, wird sich das Ankleben steigern bis die Presse abgestellt werden muß, spätestens dann, wenn der maximale Motorstrom überschritten ist.

Eines der bekannten Steuerungs- und Regelungssysteme ist auf einer manuellen Justierung der zugeleiteten Dampfmenge und auf einer Justierung der Rohstoffmenge aufgebaut, so daß der Pressemotor bei dem gewünschten Wert konstant belastet wird. Es hat sich aber in der Praxis gezeigt, daß dies eine unzweckmäßige' Weise ist, eine Anlage dieser Art zu steuern. Es ist nicht möglich, eine konstante Optimierung dadurch zu sichern, daß die Zuleitungsmenge von Rohstoff geändert wird, da hierbei eine große Ungenauigkeit und Trägheit in der Regulierung wegen der langen Wanderung des Materials z.B. durch die Konditionierungsanlage, sowie wegen, der Veranlagung des Materials, sich anzusammeln, in Kauf zu nehmen ist. Dies erschwert eine genaue Einstellung

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der zugeleiteten Rohstoffmenge.

Aus der Beschreibung zum französischen Patent Nr. 1.301.405 ist weiter ein Verfahren zur Regelung der Zuleitung von Rohstoff sowie der Zuleitung von Dampf bekannt. Die Temperatur des konditionierten Robstoffes wird im ersten Regelungskreis durch die Regelung der Dampfzuleitung dadurch reguliert, daß ein besonderer Temperaturanzeiger benutzt wird. Pur eine gegebene Temperatur gibt es einen optimalen Viert für die zugeleitete Menge von konditioniertem Robstoff, der einem minimalen Motorstrom im Pressemotor entspricht. Im anderen Regelungskreis wird danach eine weitere Regelung der Menge von zugeleitetem konditioniertem Rohstoff auf der Grundlage einer Messung des Motorstroms vorgenommen. Dies bekannte Verfahren ist nicht besonders zweckmäßig, da es zwei Regelungskreise erfordert. Weiterbin basiert die Regelung auf der Temperatur des konditionierten Robstoffes, und wird mittels'eines Temperaturanzeigers gemessen. Dies ergibt eine große Ungenauigkeit, da die Natur und der Zustand des Rohstoffes variieren und dadurch auch die optimale Temperatur, während der Motorstrom dadurch möglichst gering wird, daß die Menge des zugeleiteten konditionierten Rohstoffes reguliert wird.

Ziel der Erfindung '

Das Ziel der Erfindung ist es, die Gebrauchswerteigenschaften der bekannten Verfahren und Anlagen für die Regelung von Futtermittel-Pillenpressen zu verbessern.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Danach besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren und eine Anlage zur Regelung von Futtermittel-Pillenpressen zu schaffen, die eine hohe Rentabilität und einen verbesserten Wirkungsgrad aufweisen und nur eines Regelkreises bedürfen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, daß anfangs eine Dampf inenge in einem bestimmten Verhältnis zu der Rohstoffmenge zugeleitet wird, so daß das Verhältnis im wesentlichen konstant bleibt, wonach die Dampfmenge im Verhältnis zu der Rohstoff menge erhöht wird, bis die Motorbelastung der Presse zu steigen anfängt, wonach die Dampfmenge vermindert wird, bis die Motorbelastung bis zum Minimum fällt, und dies neue Verhältnis dann während des weiteren Betriebes festgehalten wird, bis eine Änderung der Eigenschaften des zugeleiteten Rohstoffes durch eine erhöhte Motorbelastung registriert wird, wonach eine Justierung des Verhältnisses während des Betriebes durch Änderung der zugeleiteten Dampfmenge vorgenommen wird. Hierdurch wird erreicht, daß die Regulierung allein mittels eines einzigen Regelungskreises stattfindet, und der Motorstrom allein dadurch möglichst gering wird, daß der Zusatz von Dampf beeinflußt itfird. Hierdurch wird eine präzise Steuerung erreicht, da der Dampfzusatz innerhalb sehr kleiner Zwischenräume auf Basis der leicht registrierbaren Motorbelastung reguliert werden kann, wobei es verhältnismäßig leicht ist, einen konstanten Robstoffzusatz mittels bekannter Mittel zu gewährleisten«, Dieses Verfahren ist deshalb für eine automatische Regelung geeignet, weil die Motorbelastung

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und die Dampfmenge derart koordiniert werden können, daß die Kapazität der Presse bestmöglich ausgenutzt wird. Der Wirkungsgrad der Presse wird deshalb bedeutend verbessert, weil der Dampfzusatz optimiert werden kann, damit der Stromverbrauch des Pressemotors pro produzierte Einheit minimal wird, so daß die Presse immer optimal arbeitet und mit Sicherheit ohne Ankleben produziert.

-Dieser optimale Wirkungsgrad wird beim Pressen von Rohstoffen jeder Art, auch Rohstoffmischungen, die inhomogen sind, erreicht. Das Verfahren ist also von der Zusammensetzung des Rohstoffes unabhängig. Weiter wird die Staubbildung bedeutend reduziert, da das Pillenpressen bei der besten Temperatur und dem vorteilhaftesten Feuchtigkeitsgrad stattfindet, was eine optimale Zusammenbindung zwischen den einzelnen Bestandteilen der Pille'sichert. Schließlich wird soviel wie möglich der Mikroflora des Futtermittels getötet - wodurch der Futterwert verbessert wird, da das Pillenpressen bei der für den einzelnen Rohstoff typ höchstanwendbaren Temperatur geschieht. Hierdurch wird die schädliche Zusammensetzung, der Mikroorganismen im Futter weitestgebend reduziert.

Die erfindungsgemäße Anlage zur Ausübung des Verfahrens ist durch einen Antriebsmotor gekennzeichnet, dessen Gänge stufenlos regelbar sind, und durch eine Konditionierungsanlage mit einer Anzahl Dampfzuleitungen, wobei mindestens hinsichtlich der Leitung am Ende der Anlage ein fernbedientes Absperrventil angeordnet ist. Die Anlage ist vorteilhaft dafür geeignet, daß die einzelnen Komponenten fernrsguliert und von einem zentralen Überwacbungsraum überwacht werden können.

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Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweis·auf die Zeichnung näher beschrieben; bier zeigt:

Fig. 1: in schematiseher Form eine Ausführungsform für eine Anlage und

Fig. 2: in Diagrammform, ein Beispiel für den Einfluß der Dampfmenge auf den Stromverbrauch des Pressemotors.

Wie es aus Fig. 1 hervorgeht, kann eine Anlage dieser Art aus einem Silo 10 besteben, worin der Rohstoff aufbewahrt wird. Dieser Rohstoff kann vermähltes Futtermittel sein. Der Silo ist unten mit einer fernbedienten Siloverschließeinrichtung 11 versehen. Unter der Verschließeinricbtung ist ein Fördergerät 2 aufgestellt, das in diesem Falle eine allgemein bekannte Förderschnecke ist, die von einem Motor 5 über eine stufenlose variable Gangübersetzung 6, ein sogenanntes Cartergang, getrieben wird. Die Über~ . Setzung und damit die Drehgeschwindigkeit der Schnecke wird mittels eines Gangmotors 12 variiert,· Durch Änderung der Gangübersetzung 6 und damit der Drehgeschwindigkeit der Schnecke kann die geförderte Rohstoffmenge vom Silo reguliert werden« Im folgenden ist die geförderte Rohstoff menge mit (n) bezeichnet, wobei die Drehungszabl der Schnecke, die an einem Umdrehungszähler registriert werden kann, der geförderten Menge proportional ist.

Von dem Fördergerät 2 wird der Rohstoff zu einem kaskadenmischer 3 befördert, wo er mittels eines rotierenden

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Mischers aufgepeitscht wird, der von einem Motor 13 getrieben wird. An diesen Mischer sind einige Dampfzuleitungen 7j 8 angeschlossen, im gezeigten Beispiel· vier in der Reihe. Wenn Dampf. mit dem Rohstoff im Mischer beigemischt wird, findet eine Konditionierung dadurch statt, daß die Dampfbeimischung den Rohstoff befeuchtet und erwärmt, so daß das spätere Zusammenpressen des Rohstoffes zu Pillen in der Presse einfacher vor sich geht, weil die Feuchtigkeit schmierend wirkt. So erreicht das fertige !Erzeugnis unter Zusammenb indungskr aft und Härte eine passende Konsistenz.

Die'Dampfzuleitung wird mittels Ventile reguliert, wobei mindestens ein Ventil der Presse zunächst ein fernbedientes Magnetventil 9 ist. Weiter gibt es ein Hauptabsperrventil 14. Die zugeleitete Dampfmenge wird im folgenden (DV) bezeichnet.

Vom Kaskadenmischer 3 wird der befeuchtete Rohstoff durch einen Kanal 15 an die Presse 1 geleitet. Diese Presse kann mit einer allgemein bekannten.Ringmatrize versehen sein. . In der Matrize rotieren einige Preßräder, die von einem Pressemotor 16 durch ein Gang 17 gedreht werden. Die Preßräder werden mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht. Der Pressemotor 16 wird während des Betriebes einer Belastung ausgesetzt, d.h. daß er einen Stromverbrauch bat, der im folgenden (I Motor) bezeichnet werden wird.

Nach Fig. 2 ist in einem Koordinatensystem der Zusammenhang zwischen dem Stromverbrauch (I Motor) (Amp) des Pressemotors 16 und der beigemischten Dampfmenge gezeigt, bei der Temperatur (T Rohstoff) (⁰G) des Rohstoffes im

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Kanal 15 am Presseintritt gemessen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nach dem Anwurf der Anlage so viel Dampf (DV) an eine gegebene Menge Rohstoff (n) zugeleitet, daß eine passende hohe Temperatur über der Minimumstemperatur entsteht, wobei die Minimumsteinperatur z,B. 50⁰C sein kann_e Eine solche Temperatur kann etwa 60⁰C sein. Danach wird eine weitere Menge Rohstoff durch eine erhöhte Umdrehungszahl des Fördergeräts zugeleitet. Mittels eines Reglers wird die Dampfme.nge (DV) gleichzeitig erhöht, so daß das Verhältnis (DV/n) einiger«, maßen konstant festgehalten wird.

Nach dieser groben Regelung wird eine Optimierungsregelung durchgeführt, indem die Dampfzuleitung (DV) jetzt erhöht wird, wodurch die Temperatur normalerweise steigen wird, während der Motorstrom (I Motor) gleichzeitig fällt. Die Temperatursteigung wird ein Ankleben des Rohstoffes in der Presse verursachen, wenn die Rohstofftemperafur (T Rohstoff) im Beispiel über 90⁰C erreicht, was einen schnell steigen« den Stromverbrauch mit sich führen wird. Diese Erhöhung des Stromverbrauchs wird von einem Alarmrelais registriert, das den Stromverbrauch (I Motor) des Motors und die Tem- · peratur des_ Rohstoffes (T Rohstoff) (dl/dT) mißt, wonach die Optimierungsregelung blockiert wird, und eine Reduktion der Dampfzuleitung vorgenommen wird. Die Ventilstellung_$ die den Anfang des Anklebens verursachte, wird registriert, und wenn ein normaler Betriebszustand bei einer Temperatur unter 9O⁰C wieder etabliert ist, kann dio Optimierungsregelung wieder aufgenommen werden, indem das Verhältnis (DV/n)-jetzt zu einem ein wenig niedrigeren Verhältnis eingestellt ist, d.h., daß die Dampfmenge reduziert worden

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ist, wenn man es mit dem Verhältnis vergleicht, das die Verkleisterungstendenz hervorrief.

Das System ist also dafür eingerichtet, um einen Betriebspunkt zu pendeln, der im gezeigten Beispiel etwa 80 C ist. Der Grund dafür 1st, daß die Dampfzuleitung, die das System dazu bringt, um einen Optimumspunkt von 9O⁰C zu pendeln, unverhältnismäßig teuer ist im Vergleich mit der Strommenge, die erspart wird. Das wirtschaftliche Optimum ist deshalb bei einer Temperatur von etwa 80⁰C im gezeigten Beispiel. Hierdurch gibt es auch eine gewisse Sicherheit dagegen, daß e'ine Überschreitung des Verkleisterungspunktes geschieht.

Claims

. 27*2.1979 - 10 - ~£%ß y 38§ 54 655/16 Erfindungsanspruch

1„ Vorfahren zur Regelung der Temperatur einer Pillenpresse aus einem Rohstoff, z.B« einem vermählten Futtermittel, durch Regelung des Verhältnisses zwischen der dem Rohstoff zugeleiteten Dampfmenge und der der Pillenpresse zugeleiteten Rohstoffmenge, gekennzeichnet dadurch, daß anfangs eine Dampfmenge (DV) in einem bestimmten Verhältnis zu der Rohstoffmenge (n) zugeleitet..wird, und das Verhältnis (DV/n) im wesentlichen konstant bleibt, wonach die Dampfmenge (DV) im Verhältnis zu der Rohstoffmenge (n) erhöht wird, bis die Motorbelastung (I Motor) der Presse (1) zu steigen anfängt, wonach die Dampfmenge (DV) vermindert wird, bis die Motorbelastung (I Motor) bis zürn Minimum fällt, und dies neue Verhältnis (DV/n) dann während des weiteren Betrie-. bes festgehalten wird, bis eine Änderung der Eigenschaften des zugeleiteten Rohstoffes durch eine erhöhte Motorbelastung registriert wird, wonach eine Justierung des Verhältnisses (DV/n) während des Betriebes durch Änderung der zugeleiteten Dampfmenge vorgenommen wird.

2. Anlage zur Ausübung des Verfahrens nach Punkt 1, die ein Fördergerät für die Beförderung des Rohstoffes an eine Konditionierungsanlage mit Dampfzuleitung vor der Zuleitung der Pillenpresse umfaßt, gekennzeichnet dadurch, daß der Antriebsmotor (5) des Fördergeräts (2) durch stufenlos variable Gänge (6) verbunden ist, und daß die Konditionierungsanlage (3) mit einer Anzahl DampfZuleitungen (7) versehen ist, wobei mindestens hinsichtlich der Leitung (8) ein fernbedientes Absperrventil (9) angeordnet ist. ^J

Hierzu 2 Blatt Zeichnung