DD212890A1

DD212890A1 - DEVICE FOR MEASURING AND / OR CHECKING ELASTO-PLASTIC MASSES

Info

Publication number: DD212890A1
Application number: DD24659782A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Fischer; Ursula Reinhold
Original assignee: Fortschritt Veb K
Priority date: 1982-12-27
Filing date: 1982-12-27
Publication date: 1984-08-29

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.The device for pressure measurement and / or control is particularly suitable for wheat doughs within dough-processing and dough-processing machine systems. The aim and object of the invention is to provide a device which determines the respective compressive stress of elastoplastic masses despite changing rheological properties as measured values for technological and technical optimization, with the smallest measuring volume, in each device-oriented working position and without additional Stroemungsbewegung of the medium. The essence of the invention is that immediately in an elasto-plastic mass leading machine wall per measuring point an elastic membrane with a clamping ring on d. The end face of a housing designed as a membrane head is clamped in such a way that together they form a common guiding plane in the measuring point area, equally pressure-sealed on the pressure side to a pressure chamber acted upon by an incompressible fluid while the latter ends in a sealed manner against the diaphragm of a pressure transducer, preferably a semiconductor transducer.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Vorrichtung zur Druckmessung und/oder -kontrolle elastoplastischer MassenDevice for pressure measurement and / or control of elastoplastic masses

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Druckmessung und/oder -kontrolle elasto-plastischer Massen, beispielsweise Weizenteige o.dgl«, innerhalb teigbereitender und teigverarbeitender Maschinensysteme.The invention relates to a device for pressure measurement and / or control of elasto-plastic compounds, such as wheat dough or the like, within dough-processing and dough-processing machine systems.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

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.Ss are from the practice of the dough and bakery industry, especially in the field of dough preparation and the baking process known as pressure gauges devices in use, such as. owing to its robustness and relatively accurate indication, owing to the Eöhrenfedermanometer most frequently used for gaseous or liquid measuring media * The pressure prevailing in a pipe system is transferred to a radiantly bent and finally closed pipe. This is in dependence of the applied pressure striving to stretch. The stretching movement is converted by a measuring mechanism into a rotary movement of a pointer, which indicates the pressures prevailing in the pipe system on a calibrated scale. However, a variety of other pressure gauges operate on the principle of membrane deflection by the movement of the membrane is also transmitted via a measuring mechanism on a pointer.

π 7 nc": Ί0 Q 0 ... Π i"» Q Λ '?^: ''I π 7 nc ": Ί0 Q 0 ... Π i" » Q Λ '? ^: '' I

? -5? -5

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.For example, DE-OS 2 406 508 discloses a diaphragm pressure transmitter. Manometer known in which a membrane head is connected to a manometer and clamped between two parts of the membrane head a a pressure medium medium from the actual measuring medium separating annular profiled membrane. The membrane is firmly welded to at least a portion of the membrane head, the pressure-side portion being externally molded according to the intended use, i. in a drilling system or closed container, is designed as a screw-in or weldable connection piece. Adapted to the type of connection of the connecting piece, this has a riser channel with tubular! Cross section through which the measuring medium rests on the pressure side ascending on the membrane surface. The respective pressure of the measuring medium causes a corresponding membrane movement, which is transmitted to a Manometermeßwerk through the stationed in the upper part of the membrane diaphragm pressure medium medium.

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.The common Sachteil.dieser .Druckmeßgeräte consists in particular that the measuring medium must be conducted in principle by a separate supply line from a drilling system or flange of a pressure vessel on one or the other measuring element with a certain measurement volume, resulting in an additional media flow movement, especially as a cascade, requires. They are therefore well suited for ortgebundenen Meßwerterfassu _v ng higher. Gas and liquid pressures. An analogous use for pressure measuring elastoplastic masses, such as wheat dough, which, inter alia, changing toughness, tendency for sticking and crusting, such additional flow movements are not possible.

Ziel der ErfindungObject of the invention

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,The object of the invention is to provide a device for pressure measurement and / or control of elasto-plastic masses, with increasing automation of the machine systems, for example in the production and processing of wheat doughs, one of the quality-determining parameters,

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.the compressive stress to be able to determine as technological measured values over a large pressure range and to influence these advantageously by optimizable technical means or to improve the latter by a structural design.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

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. - ·The invention has for its object to provide a device for pressure measurement and / or control of the aforementioned Irt, in which the measuring volume according to the different or variable rheological properties of elasto-plastic bleaching is extremely small, and allows a spatially independent arrangement of their working position , excludes an additional flow movement of the measuring medium by means of a pipe system and the measured value acquisition and evaluation per measuring point takes place directly on the machine and / or plant central. - ·

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 eineThe object is achieved according to the invention in that directly in a machine wall leading the elasto-plastic mass, e.g. the dough preparation or processing, per measuring point an elastic membrane, which is provided with a clamping ring on the front side of a housing designed as Membranköpf clamped so that they are arranged together forming a common management level in Meßstellenbereich. They equally close pressure-tightly to a pressure chamber acted upon by an incompressible transfer liquid, while the latter ends in a sealed manner against the diaphragm of a pressure sensor assigned as a measuring element. Herein belongs that the bearing upstream housing of a pressure transducer with a fastener on the opposite side of the mass Locked 'leading machine wall and is mounted pressure-tight within the same at least two sealing elements in order to avoid leakage of Meßtaediums at the measuring point. Furthermore, the housing is designed as a compact component and has a pressure chamber towards a

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.closable vent for removing gas bubbles from the transmitter liquid. Another feature of the invention is that the pressure transducer is preferably designed as a semiconductor converter, so that the mechanical measurement variable is converted by resistance changes in an electrical measurement voltage.

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. 'The embodiment of the device according to the invention now makes it possible to obtain an exact measurement of the respective pressure of elasto-plastic masses, i. from minimum to higher pressures, whose exact knowledge is the basis for further economic and technological measures within the machine systems of the type mentioned above. '

Ausführungsbeispielembodiment

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.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows a schematically illustrated side view of the device for. Pressure measurement and / or control of elasto-plastic masses.

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 verschließbareIn .An indicated, the working gap of a rolling device laterally limiting, the dough mass leading machine wall 1 ÜJeigteil- and knitting machine, an elastic, dough-repellent membrane 2 is arranged together with a clamping ring 3 in the Meßstellen area in the same ITührungsebene, this at the front of a as a membrane head and compact component formed housing 4 clamped such that an acted upon by an incompressible Übertragerflüssigkeit pressure chamber 5; 5 ¹ -pressure-tight remains closed. The membrane 2 is arranged interchangeable. On the opposite front side of the housing 4 as a half le it converter is formed transducer 6 screwed assigned, this sealingly abuts in particular at the pressure chamber constriction 5 ¹ . The Yerengungsdurchmesser 5 * corresponds to the 'working diameter of a membrane, not shown, of the pressure transducer 6. The housing 4 has a closable

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.Vent 7 »which serves to remove any trapped gas bubbles from the transmitter liquid. The bearing in the machine wall 1 housing 4- is both by a fastener 8, for example, a holding plate, locked, as well as against dough leakage by two sealing elements 10, z "B ₀ ring seals, sealed. Each Druckauf subscriber 6 can be electrically connected directly or via remote display with a not shown MeB and / or control device.

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.The respective number and arrangement of the device according to the invention as a measuring point depends on the main needs of the optimization, e.g. before and after each dough-compacting roller stage for the determination of quality-reducing dough stresses and thus.Meßwerterfassung for the future technical design of a rolling device, the automatic Hegeln and taxes included. The mode of action is as follows: The elasto-plastic mass of the wheat dough is gradually compacted in a rolling device into a dough sheet of predetermined thickness and width by roller pairs or groups, not shown. The variable dough pressures that occur occur on the lateral machine wall 1 and thus on the membrane 2 arranged in a common guide plane, without the dough mass having to carry out an additional flow movement. The necessary measuring volume is generated by the slightest movement of the membrane 2 and transmitted optimally lossless by means of the incompressible Übertragerflüssigkeit on the membrane of the pressure transducer 6. The respective existing pressure is transmitted from this to Halbleiterdehnmeßstreifen and converted into an 'electrical signal, the measuring voltage input to the downstream measuring and / or control device, the dough pressure as now detectable measured value exactly indicates or gives information whether the setpoint or actual values Within specified tolerance limits lie for corresponding corrective measures of technical or technological nature.

Claims

P a te n tans ρ r e c h e

.1 .. Apparatus for pressure measurement and / or control elasto 'plastic masses, such as wheat dough or the like., In which a lembembopf pot with a pressure measuring ver. is bound and a diaphragm-mounted in the diaphragm medium separated from the actual measuring medium by means of a membrane, characterized marked records that directly in a elastoplastic mass leading machine wall (1) per measuring point an elastic membrane (2) with a clamping ring (3) on the front side of a housing designed as a membrane head (4 ·) is clamped so that they are together in the Meßstellenbereich forming a common management level, equally a pressurized with an incompressible transfer fluid * pressure chamber (5, 5 *) pressure-tight on the ground side, during this opposite ends sealed at the membrane of a measuring device associated pressure sensor (6).

2. Device according to item 1, characterized in that the bearing upstream housing (4) of a pressure transducer (6) with a fastening element (8) on the opposite side of the mass-carrying machine wall (1) locked and within the same at least by two sealing elements (9) is mounted pressure-tight.

3. gate direction according to item 1 and 2, characterized in that the housing (4) is designed as Eompaktbauteil and the pressure chamber (5) has a closable vent opening (7).

4-, device according to item 1 to 3 », characterized in that the Druckaufnehraer (6) is preferably designed as a semiconductor converter.

For this 1 page drawing