DD212890A1 - Vorrichtung zur druckmessung und/oder -kontrolle elasto-plastischer massen - Google Patents

Abstract

Die Vorrichtung zur Druckmessung und/oder -kontrolle eignet sich insbesondere fuer Weizenteige innerhalb teigbereitender und teigverarbeitender Maschinensysteme. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die die jeweilige Druckbeanspruchung elastoplastischer Massen trotz wechselhafter rheologischer Eigenschaften als Messwerte zur technologischen und technischen Optimierung ermittelt, bei kleinstem Messvolumen, in jeder vorrichtungsgemaessen Arbeitslage und ohne zusaetzliche Stroemungsbewegung des Messmediums. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass unmittelbar in einer die elasto-plastische Masse fuehrenden Maschinenwandung pro Messstelle eine elastische Membran, die mit einem Spannring an d. Stirnseite eines als Membrankopf ausbebildeten Gehaeuses versehen derart eingespannt ist, dass sie zusammen im Messstellenbereich eine gemeinsame Fuehrungsebene bildend angeordnet sind, gleichermassen einen mit einer inkompressiblen Uebertragungsfluessigkeit beaufschlagten Druckraum masseseitig druckdicht abschliessen, waehrend dieser entgegengesetzt an der Membran eines Druckaufnehmers, vorzugsweise Halbleiterwandler, abgedichtet endet.

Description

Titel der Erfindung

Vorrichtung zur Druckmessung und/oder -kontrolle elastoplastischer Massen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Druckmessung und/oder -kontrolle elasto-plastischer Massen, beispielsweise Weizenteige o.dgl«, innerhalb teigbereitender und teigverarbeitender Maschinensysteme.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Ss sind aus der Praxis der Teig- und Backwarenindustrie, vor allem aus dem Bereich der Teigbereitung und des Backprozesses als Druckmeßgeräte bekannte Vorrichtungen im Einsatz, wie z.B. das infolge seiner Robustheit und relativ genauen Anzeige wegen am häufigsten für gasförmige oder flüssige Meßmedien verwendete Eöhrenfedermanometer* Der in einem Rohrsystem herrschende Druck wird auf ein radienförmig gebogenes und am Ende geschlossenes Rohr übertragen. Dieses ist in Abhängigkeit des anliegenden Druckes bestrebt, sich zu strecken. Die Streckbewegung wird durch ein Meßwerk in eine Drehbewegung eines Zeigers umgesetzt, der die im Rohrsystem herrschenden Drücke auf einer geeichten Skale anzeigt. Eine Vielzahl weiterer Druckmeßgeräte arbeiten jedoch nach dem Prinzip der Membranauslenkung, indem die Bewegung der Membran ebenfalls über ein Meßwerk auf einen Zeiger übertragen wird.

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So ist aus der DE - OS 2 406 508 ein Membran-Druckmittler-. Manometer bekannt, bei dem ein Membrankopf mit einem Manometer verbunden und zwischen zwei Teilen des Membrankopfes eine ein Druckmittlermedium vom eigentlichen Meßmedium trennende ringprofilierte Membran eingespannt ist. Die Membran ist mindestens mit einem Teil des Membrankopfes fest verschweißt, wobei der druckseitige Teil äußerlich je nach dem Verwendungszweck, d.h. in einem Bohrsystem oder geschlossenen Behälter, als einschraub- oder einschweißbarer Verbindungsstutzen ausgebildet ist. Der Befestigungsart des Verbindungsstutzens angepaßt, besitzt dieser einen Steigkanal mit rohrförmigen! Querschnitt, durch den das Meßmedium druckseitig aufsteigend an der Membranfläche anliegt. Der jeweilige Druck des Meßmediums verursacht eine entsprechende Membranbewegung, deren Übertragung auf ein Manometermeßwerk durch das im oberen Teil des Membrankopfes stationierte Druckmittlermedium erfolgt.

Der gemeinsame Sachteil.dieser .Druckmeßgeräte besteht insbesondere darin, daß das Meßmedium grundsätzlich durch eine gesonderte Zuleitung von einem Bohrsystem oder flansch eines Druckbehälters auf das eine oder andere Meßglied mit einem bestimmten Meßvolumen geleitet werden muß, was eine zusätzliche mediale Strömungsbewegung, insbesondere als Kaskade, erfordert. Sie eignen sich deshalb gut zur ortgebundenen Meßwerterfassu_vng von höheren. Gas- und Plüssigkeitsdrücken. Ein analoges Verwenden zum Druckmessen elastoplastischer Massen, wie z.B. Weizenteige, denen u.a. wechselnde Zähigkeit, neigung zum Verkleben und Verkrusten anhaften, sind solche zusätzlichen Strömungsbewegungen nicht möglich.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, eine Vorrichtung aur Druckmessung und/oder Kontrolle elasto-plastischer Massen zu schaffen, um mit zunehmender Automatisierung der Maschinensysteme, beispielsweise bei der Herstellung und Verarbeitung von Weizenteigen, einen der qualitätsbestitnmenden Parameter,

die Druckbeanspruchung, als technologische Meßwerte über einen großen Druckbereich ermitteln zu können und diese durch optimierbare technische Mittel vorteilhaft zu beeinflussen bzw. letztere durch eine konstruktive Gestaltung zu verbessern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Druckmessung und/oder Kontrolle der eingangs genannten Irt zu schaffen, bei der das Meßvolumen entsprechend der unterschiedlichen bzw. wechselhaften rheologischen Eigenschaften elasto-plastischer Blassen extrem klein ist, sowie eine räumlich unabhängige Anordnung ihrer Arbeitslage zuläßt, eine zusätzliche Strömungsbewegung des Meßmediums mittels Rohrsystem ausschließt und die Meßwerterfassung und -auswertung pro Meßstelle direkt an der Maschine und/oder anlagenzentral erfolgt. - ·

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unmittelbar in einer die elasto-plastische Masse führenden Maschinenwandung, z.B. der !Teigbereitung oder -verarbeitung, pro Meßstelle eine elastische Membran, die mit einem Spannring an der Stirnseite eines als Membranköpf ausgebildeten Gehäuses versehen derart eingespannt ist, daß sie zusammen im Meßstellenbereich eine gemeinsame Führungsebene bildend angeordnet sind. Sie schließen gleichermaßen einen mit einer inkompressiblen -Übertragerflüssigkeit beaufschlagten Druckraum masseseitig druckdicht ab, während dieser entgegengesetzt an der Membran eines als Meßorgan zugeordneten Druckaufnehmers abgedichtet endet.'Hierzu gehört, daß das tragend vorgeordnete Gehäuse eines Druckaufnehmers mit einem Befestigungselement an der abgewandten Seite der masse-' führenden Maschinenwandung arretiert und innerhalb derselben mindestens durch zwei Dichtungselemente druckdicht gelagert ist, um einen Austritt des Meßtaediums an der Meßstelle zu vermeiden. Ferner ist das Gehäuse als Kompakt— bauteil ausgebildet und besitzt zum Druckraum hin eine

verschließbare Entlüftungsöffnung zum Entfernen von Gasblasen aus der Übertragerflüssigkeit. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß der Druckaufnehmer vorzugsweise als Halbleiterwandler ausgebildet ist, so daß die mechanische Meßgröße über Widerstandänderungen in eine elektrische Meßspannung umgewandelt wird.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung ermöglicht nunmehr eine exakte Meßwerterfassung des jeweiligen Druckes elasto-plastischer Massen, d.h. von minimalen bis zu höheren Drücken, dessen genaue Kenntnis die Voraussetzung für weitere ökonomische und technologische Maßnahmen innerhalb der Maschinensysteme der eingangs genannten Art begründen. '

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt eine schematisch dargestellte Seitenansicht der Vorrichtung zur. Druckmessung und/oder -kontrolle elasto-plastischer Massen.

In .einer angedeuteten, den Arbeitsspalt einer Walzvorrichtung seitlich begrenzenden, die Teigmasse führenden Maschinenwandung 1 einer ÜJeigteil- und Wirkmaschine, ist im Meß-Stellenbereich in gleicher ITührungsebene eine elastische, teigabweisende Membran 2 zusammen mit einem Spannring 3 angeordnet, der diese an der Stirnseite eines als Membrankopf und Kompaktbauteil ausgebildeten Gehäuses 4 derart einspannt, daß ein mit einer inkompressiblen Übertragerflüssigkeit beaufschlagter Druckraum 5; 5¹-druckdicht verschlossen bleibt. Die Membran 2 ist jedoch auswechselbar angeordnet. Auf der entgegengesetzten Stirnseite ist dem Gehäuse 4 ein als Halb le it er wandler ausgebildeter Druckaufnehmer 6 einschraubbar zugeordnet, wobei dieser insbesondere an der Druckraumverengung 5¹ abdichtend anliegt. Der Yerengungsdurchmesser 5* entspricht dem'Arbeitsdurchmesser einer nicht dargestellten Membran des Druckaufnehmers 6. Das Gehäuse 4 besitzt eine verschließbare

Entlüftungsöffnung 7» die zum Entfernen eventuell eingeschlossener Gasblasen aus der Übertragerflüssigkeit dient. Das in der Maschinenwandung 1 lagernde Gehäuse 4- wird sowohl durch ein Befestigungselement 8, z.B. ein Halteblech, arretiert, als auch gegen Teigaustritt durch zwei Dichtungselemente 10, z«B₀ Ringdichtungen, abgedichtet. Jeder Druckauf nehmer 6 kann unmittelbar oder über Fernanzeige mit einem nicht dargestellten MeB- und/oder Kontrollgerät elektrisch verbunden sein.

Die jeweilige Anzahl und Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Meßstelle richtet sich nach dem schwerpunktmäßigen Bedarf der Optimierung, z.B. vor und nach jeder teigverdichtenden Walzenstufe zur Ermittlung von qualitätsmindernden Teigbeanspruchungen und damit.Meßwerterfassung für die zukünftig technische Gestaltung einer Walzvorrichtung, das selbsttätige Hegeln und Steuern eingeschlossen. Die Wirkungsweise, ist folgende: Die elasto-plastische Masse des Weizenteiges wird stufenweise in einer Walzvorrichtung zu einem Teigband vorbestimmter Dicke und Breite durch nicht dargestellte Walzenpaare oder -gruppen verdichtet. Die dabei auftretenden wechselhaften Teigdrücke pflanzen sich auf die seitliche Maschinenwandung 1 und somit auf die in einer gemeinsamen Führungsebene angeordnete Membran 2 gleichermaßen fort, ohne daß die Teigmasse eine zusätzliche Strömungsbewegung ausführen muß. Das notwendige Meßvolumen wird durch die geringste Bewegung der Membran 2 erzeugt und mittels der inkompressiblen Übertragerflüssigkeit auf die Membran des Druckaufnehmers 6 optimal verlustlos übermittelt. Der jeweils vorhandene Druck wird von dieser auf Halbleiterdehnmeßstreifen übertragen und in ein' elektrisches Signal umgewandelt, dessen Meßspannung dem nachgeschalteten Meß- und/oder Kontrollgerät eingebend, den Teigdruck als nunmehr erfaßbaren Meßwert exakt anzeigt bzw. Auskunft gibt, ob die Soll- bzw. Istwerte innerhalb festgelegter Toleranzgrenzen liegen für entsprechende Korrekturmaßnahmen technischer bzw. technologischer Art.

Claims (4)

P a te n tans ρ r ü c h e
1. .1.. Vorrichtung zur Druckmessung und/oder -kontrolle elasto- ' plastischer Massen, beispielsweise Weizenteige o.dgl., bei der ein läembrankopf mit einem Druckmeßorgan ver-. bunden ist und ein im Membrankopf stationiertes Druckmittlermedium vom eigentlichen Meßmedium mittels einer Membran getrennt sind, dadurch gekenn-zeichnet, daß unmittelbar in einer die elastoplastische Masse führenden Maschinenwandung (1) pro Meßstelle eine elastische Membran (2), die mit einem Spannring (3) an der Stirnseite eines als Membrankopf ausgebildeten Gehäuses (4·) versehen derart eingespannt ist, daß sie zusammen im Meßstellenbereich eine gemeinsame Führungsebene bildend angeordnet sind, gleichermaßen einen mit einer inkompressiblen Übertragerflüssigkeit* beaufschlagten Druckraum (5, 5*) masseseitig druckdicht abschließen, während dieser entgegengesetzt an der Membran eines als Meßorgan zugeordneten Druckaufnehmers (6) abgedichtet endet.
2. 2. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das tragend vorgeordnete Gehäuse (4) eines Druckaufnehmers (6) mit einem Befestigungselement (8) an der abgewandten Seite der masseführenden Maschinenwandung (1) arretiert und innerhalb derselben mindestens durch zwei Dichtungselemente (9) druckdicht gelagert ist.
3. 3. Torrichtung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) als Eompaktbauteil ausgebildet ist und zum Druckraum (5) eine verschließbare Entlüftungsöffnung (7) besitzt.
4. 4-, Vorrichtung nach Punkt 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Druckaufnehraer (6) vorzugsweise als Halbleiterwandler ausgebildet ist.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung