EP1670590A1 - Schleif- bzw. poliermaschine - Google Patents

Schleif- bzw. poliermaschine

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EP1670590A1
EP1670590A1 EP04738085A EP04738085A EP1670590A1 EP 1670590 A1 EP1670590 A1 EP 1670590A1 EP 04738085 A EP04738085 A EP 04738085A EP 04738085 A EP04738085 A EP 04738085A EP 1670590 A1 EP1670590 A1 EP 1670590A1
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EP
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grinding
polishing
rotor
hollow shaft
peeling machine
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EP04738085A
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Markus Brockfeld
Christoph Kaufmann
Frank-Otto Görlitz
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Buehler AG
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Buehler AG
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Publication date
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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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a grinding and / or polishing machine for cereals, such as rice, wheat or other types of grain, with a grinding and / or polishing rotor or peeling rotor surrounded by a sieve.
  • Conventional grinding or polishing machines in particular grinding machines, have an arrangement of sieve segments which are mounted at one circumferential end on an articulated axis, whereas the second circumferential end can be pivoted about this axis in such a way that it fulfills more or less in the cereals to be treated Protrudes into space.
  • the purpose of this is to offer increased resistance for the cereals carried by the rotor against the free end of the sieve segment by adjustment radially inward, so that there is friction between the rotor and the cereals or between the cereals among themselves.
  • the rotors have a hollow shaft, through the openings of which compressed air is blown into the working area.
  • the hollow shaft is connected to a fan / compressed air generator.
  • a baffle plate is arranged in front of the exit of the work area, which can be adjusted so that a counterforce opposes the product pressure is judged.
  • the counterforce is usually set manually based on experience using a lever mechanism / linkage.
  • the invention is based on the object of improving the known construction while avoiding the disadvantages described so that a constant polishing, grinding or peeling of the grain material is achieved.
  • the problem is solved with the features of the claims.
  • the rotor shaft of the peeling, grinding or polishing machine is designed in a known manner as a hollow shaft with air passage openings on the lateral surface, but the air enters the hollow shaft from both ends. This enables even ventilation of the work area.
  • the rotor shaft is advantageously wedge-shaped and the air passage slots are arranged vertically.
  • toothed belts to drive the rotor shaft also helps to even out the work performed by the machine. With less energy consumption and almost no slippage, the work performance increases.
  • the size of the contact pressure has a direct impact on the degree of peeling, grinding or polishing.
  • a pneumatic diaphragm drive with an axially attached force transducer. With this arrangement, a constant contact pressure can be generated on the baffle plate. Previous manual settings of the contact pressure with weights are simulated electro-pneumatically.
  • the stopping plate was able to achieve stepless actuation of the stopping plate with small tolerances (narrow band). It is particularly advantageous that the closed position can be kept open even in the event of a power failure.
  • the pressure of the product flow on the baffle creates a force that is compared to a counterforce.
  • This force generated by the product is immediate, i.e. H. taken up directly by a small spring between the lever mechanism and the force transducer and physically stored during the measuring time of the control.
  • the newly calculated force adjustment, due to this system change or inequality of the force relationships, is compensated for via electrical control valves.
  • the compressed air in the diaphragm drive and thus the contact pressure on the baffle plate is adjusted until the balance is restored. It is only regulated to a constant contact pressure, which is independent of the bulk density.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through a vertical grinder according to the invention
  • Fig. 2 shows a schematic cross section of an arrangement for regulating the dynamic pressure
  • a vertical grinder 1 has a drive motor 2 for a grinding rotor 4.
  • the • overdrive is realized by means of several toothed belts 3.
  • a sieve basket 5 is arranged around the grinding rotor 4 and is connected to a suction device 6 for the ground-off bran particles.
  • the grinding rotor 4 has conventional grinding tools and elongated air openings in the axial direction.
  • the grinding rotor 4 is mounted in a main bearing 7.
  • the grinding rotor 4 is designed as a hollow shaft 8 and has an upper air supply 9 and a lower air supply 10.
  • the air is supplied via one or two fans, not shown.
  • the grinding rotor 4 is slightly wedge-shaped, the diameter above being smaller than below. The wear is more even.
  • a vane rotor with fan action can also be provided, which supports the air flow in the working space 14.
  • the product outlet 11 is from above.
  • the product outlet is closed by a storage plate 12.
  • the storage plate 12 is arranged to be vertically movable and its movement is regulated by a diaphragm drive 13.
  • the diaphragm drive 13 can also be arranged inside the housing of the vertical grinder 1.
  • the rotor can also have polishing or peeling tools and / or be arranged horizontally.
  • Electronics 20 monitors and regulates the diaphragm drive 13 with the aid of control valves 21.
  • the current contact pressure is absorbed by a force transducer 22 and read into the electronics 20.
  • a specific contact pressure can be specified directly on the device (locally) or via a process control system (remotely controlled).
  • a pneumatically controlled lever mechanism 23 regulates the product-dependent contact pressure preselected on the electronics 20.
  • a small spring 24 absorbs the change in leverage caused by the product. At the same time, the slightly curved spring 24 compensates for the transverse forces on the force transducer 22. If the motor current exceeds a current limit defined in the electronics 20, the lever mechanism 23 is automatically relieved.

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  • Adjustment And Processing Of Grains (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Apparatuses For Bulk Treatment Of Fruits And Vegetables And Apparatuses For Preparing Feeds (AREA)
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Description

Schleif- bzw. Poliermaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleif- und/oder Poliermaschine für Körnerfrüchte, wie Reis, Weizen oder andere Getreidesorten, mit einem von einem Sieb umgebenen Schleif- und/oder Polierrotor bzw. Schälrotor.
Herkömmliche Schleif- bzw. Poliermaschinen, insbesondere Schleifmaschinen, besitzen eine Anordnung von Siebsegmenten, die an einem Umfangsende an einer Gelenkachse montiert sind, wogegen das zweite Umfangsende derart um diese Achse schwenkbar ist, dass es mehr oder minder in den von den zu behandelnden Körnerfrüchten erfüllten Raum hineinragt. Dies hat den Zweck, gegen das freie Ende des Siebsegmentes durch Verstellung radial nach innen einen erhöhten Widerstand für die vom Rotor mitgenommenen Körnerfrüchte zu bieten, so dass sich eine Reibung zwischen dem Rotor und den Körnerfrüchten bzw. zwischen den Körnerfrüchten untereinander ergibt.
Wenn in der vorliegenden Patentanmeldung von "Körnerfrüchten" die Rede ist, so kann es sich um die verschiedensten Körnerfrüchte handeln. Es wird eine solche Behandlung bei Reis oder auch Weizen angewandt, zuweilen aber auch bei anderen Getreidesorten. Überdies ist die Anwendung solcher Maschinen auch schon für Kaffeebohnen vorgeschlagen worden.
Zur Unterstützung der Siebwirkung und Trennung von Kleieteilchen vom geschliffenen, polierten oder auch vom geschälten Korngut weisen die Rotoren eine Hohlwelle auf, durch deren Öffnungen Druckluft in den Arbeitsraum eingeblasen wird. Hierzu ist die Hohlwelle mit einem Ventilator/Drucklufterzeuger verbunden.
Um im Arbeitsraum einen konstanten Produktdruck und damit einen konstanten Schäloder Poliergrad zu erreichen, ist vor dem Ausgang des Arbeitsraumes eine Stauscheibe angeordnet, die so einstellbar ist, dass dem Produktdruck eine Gegenkraft entgegen gerichtet wird. Die Gegenkraft wird zumeist über ein Hebelwerk/Gestänge manuell nach Erfahrungswerten eingestellt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die bekannte Konstruktion unter Vermeidung der geschilderten Nachteile so zu verbessern, dass ein gleichbleibendes Polieren, Schleifen oder Schälen des Korngutes erreicht wird. Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen der Patentansprüche.
Die Rotorwelle der Schäl-, Schleif- oder Poliermaschine ist in bekannter Weise als Hohlwelle mit Luftdurchtrittsöffnungen auf der Mantelfläche ausgebildet, doch erfolgt der Lufteintritt in die Hohlwelle von beiden Stirnseiten her. Dies ermöglicht eine gleichmäs- sige Belüftung des Arbeitsraumes. Vorteilhaft ist in weiterer Ausbildung die Rotorwelle keilförmig ausgebildet und die Luftdurchtrittsschlitze sind vertikal angeordnet.
Zur Vergleichmässigung der Arbeitsleistung der Maschine trägt auch die Verwendung von Zahnriemen zum Antrieb der Rotorwelle bei. Bei geringerem Energiebedarf und nahezu ohne Schlupf steigt die Arbeitsleistung.
Die Grosse der Anpresskraft hat eine direkte Auswirkung auf den Schäl-, Schleif- oder Poliergrad. Ausserhalb des Arbeitsraumes, vor dem Produktaustrag, befindet sich ein pneumatischer Membranantrieb mit axial angebrachtem Kraftaufnehmer. Mit dieser Anordnung kann eine konstante Anpresskraft am Stauteller erzeugt werden. Bisherige manuelle Einstellungen der Anpresskraft mit Gewichten werden dadurch elektro- pneumatisch nachgebildet.
Es ist somit wesentlich einfacher möglich, Schwankungen des Produktdruckes infolge unterschiedlicher Dichte des Produktes auszugleichen (der Stauteller "wandert" entsprechend der Produktdichte).
Es muss damit nur noch der Anpressdruck gemessen werden, dass ständige Verstellen von Einstellgewichten entfällt. Mittels einer kompakteren, dynamischen Regeleinheit ist es möglich, nicht nur im Betriebszustand den Staudruck (Anpresskraft) feiner zu regeln, sondern das Anfahren der Maschine wesentlich dynamischer zu gestalten. Über Tole- ranzbänder werden Anpresskraft, Motorenstrom sowie ein geregelter Druck in der Membran überwacht.
Insbesondere durch den Ersatz herkömmlicher elektrischer oder pneumatischer Antriebe durch einen membranbetätigten „Antrieb" des Verschlussorgans Stauteller konnte eine stufenlose Betätigung des Stautellers mit geringen Toleranzen (enges Band) erreicht werden. Besonders vorteilhaft ist, dass die Verschlussstellung auch bei Energieausfall offen gehalten werden kann.
Der Druck des Produktstroms auf den Stauteller erzeugt eine Kraft, die mit einer Gegenkraft verglichen wird. Diese vom Produkt erzeugte Kraft wird unmittelbar, d. h. direkt von einer kleinen Feder zwischen Hebelmechanik und Kraftaufnehmer aufgenommen und während der Messzeit der Regelung physikalisch gespeichert. Die neu errechnete Kraftanpassung, aufgrund dieser Systemänderung bzw. Ungleichheit der Kräfteverhältnisse wird über elektrische Steuerventile ausgeglichen.
Die Druckluft im Membranantrieb und somit die Anpresskraft am Stauteller wird dadurch soweit verstellt, bis das Gleichgewicht wieder hergestellt ist. Es wird ausschliesslich auf eine konstante Anpresskraft geregelt, welche unabhängig vom Schüttgewicht ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung vom in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemässen Vertikalschleifer
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt einer Anordnung zur Regelung des Staudruckes
Ein Vertikalschleifer 1 weist einen Antriebsmotor 2 für einen Schleifrotor 4 auf. Der •Übertrieb ist mittels mehrerer Zahnriemen 3 realisiert. Um den Schleifrotor 4 herum ist ein Siebkorb 5 angeordnet, der mit einer Absaugung 6 der abgeschliffenen Kleieteilchen verbunden ist. Der Schleifrotor 4 weist übliche Schleifwerkzeuge und längliche Luft- durchtrittsöffnungen in Achsrichtung auf. Der Schleifrotor 4 ist in einem Hauptlager 7 gelagert.
Der Schleifrotor 4 ist als Hohlwelle 8 ausgebildet und weist eine obere Luftzufuhr 9 und eine untere Luftzuführung 10 auf. Die Luftzufuhr erfolgt über einen bzw. zwei, nicht dargestellte Ventilatoren. Infolge der gleichmässigen Zufuhr der Luft über die gesamte Länge des Arbeitsraumes 14 wird das bearbeitete Korngut weniger erwärmt, die Bearbeitung und Entfernung der Kleie erfolgt gleichmässiger.
Der Schleifrotor 4 ist leicht keilförmig ausgebildet, wobei der Durchmesser oben kleiner als unten ist. Der Verschleiss ist gleichmässiger.
Zusätzlich kann noch ein Flügelrotor mit Lüfterwirkung vorgesehen sein, der die Luftströmung im Arbeitsraum 14 unterstützt.
Der Produktauslass 11 erfolgt von oben. Der Produktauslass ist durch einen Stauteller 12 verschlossen. Der Stauteller 12 ist vertikal beweglich angeordnet und dessen Bewegung wird über einen Membranantrieb 13 geregelt.
Der Membranantrieb 13 kann wie dargestellt aber auch innen im Gehäuse des Vertikalschleifers 1 angeordnet sein. Ebenso kann der Rotor auch Polier- oder Schälwerkzeuge aufweisen und/oder horizontal angeordnet sein.
Eine Elektronik 20 überwacht und reguliert mit Hilfe von Steuerventilen 21 den Membranantrieb 13. Die aktuelle Anpresskraft wird von einem Kraftaufnehmer 22 aufgenommen und in die Elektronik 20 eingelesen. Eine bestimmte Anpresskraft kann direkt am Gerät (lokal) oder über ein Prozessleitsystem (ferngesteuert) vorgegeben werden.
Eine pneumatisch gesteuerte Hebelmechanik 23 regelt die an der Elektronik 20 vorgewählte produktabhängige Anpresskraft. Eine kleine Feder 24 nimmt die durch das Produkt hervorgerufene Hebelkraftveränderung auf. Gleichzeitig bewirkt die leicht gebogene Feder 24 eine Kompensation der Querkräfte am Kraftaufnehmer 22. Übersteigt der Motorenstrom eine in der Elektronik 20 festgelegte Stromgrenze, so wird die Hebelmechanik 23 automatisch entlastet.
Bezugszeichen
Vertikalschleifer
Antriebsmotor
Zahnriemen
Schleifrotor
Siebkorb
Absaugung
Hauptlager
Hohlwelle
Luftzufuhr
Luftzufuhr
Produktauslass
Stauteller
Membranantrieb
Arbeitsraum
Elektronik
Steuerventil
Kraftaufnehmer
Hebelmechanik
Feder

Claims

Patentansprüche
1. Schleif-, Polier- oder Schälmaschine mit horizontal oder vertikal angeordnetem Arbeitsraum, der zwischen einem mit Werkzeugen bestückten Rotor und einem Siebkorb (5) gebildet ist, dessen Produktauslass mit einem Stauteller (12) ver- schliessbar ist und wobei der Rotor als Hohlwelle mit Luftdurchtrittsöffnungen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stauteller (12) mittels eines Membranantriebes (13) stufenlos betätigbar ist.
2. Schleif-, Polier- oder Schälmaschine mit vertikal angeordnetem Arbeitsraum, der zwischen einem mit Werkzeugen bestückten Rotor und einem Siebkorb (5) gebildet ist, wobei der Rotor als Hohlwelle (8) mit Luftdurchtrittsöffnungen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (8) eine obere und eine untere Luftzuführung (9, 10) aufweist.
3. Schleif-, Polier- oder Schälmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdurchtrittsöffnungen länglich, in Achsrichtung verlaufend angeordnet sind.
4. Schleif-, Polier- oder Schälmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor keilförmig ausgebildet ist.
5. Schleif-, Polier- oder Schälmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (8) eine obere und eine untere Luftzuführung (9, 10) aufweist.
6. Schleif-, Polier- oder Schälmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, das der Produktauslass des Arbeitsraumes mittels eines beweglichen Stautellers (12) verschliessbar ist. Schleif-, Polier- oder Schälmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stauteller (12) mittels eines Membranantriebes (13) betätigbar ist.
EP04738085A 2003-09-04 2004-07-13 Schleif- bzw. poliermaschine Expired - Lifetime EP1670590B1 (de)

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