EP1670590B1 - Schleif- bzw. poliermaschine - Google Patents

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EP1670590B1
EP1670590B1 EP04738085A EP04738085A EP1670590B1 EP 1670590 B1 EP1670590 B1 EP 1670590B1 EP 04738085 A EP04738085 A EP 04738085A EP 04738085 A EP04738085 A EP 04738085A EP 1670590 B1 EP1670590 B1 EP 1670590B1
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EP
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grinding
rotor
hollow shaft
polishing
air
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Markus Brockfeld
Christoph Kaufmann
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Buehler AG
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Buehler AG
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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 grain, such as rice, wheat or other cereals, 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 array of sieve segments which are mounted at one circumferential end on a hinge axis, whereas the second circumferential end is pivotable about this axis so as to fill it more or less in the grains to be treated Space protrudes.
  • This has the purpose to provide against the free end of the sieve segment by adjusting radially inwardly increased resistance to the rotor entrained by the grains, so that there is a friction between the rotor and the grains or between the grains among themselves.
  • grain crops When referring to "grain crops” in the present patent application, they can be any of a wide variety of grain crops. Such treatment is used for rice or wheat, but sometimes for other cereals. Moreover, the use of such machines has also been proposed for coffee beans.
  • the rotors have a hollow shaft, through the openings compressed air is blown into the working space.
  • the hollow shaft is connected to a fan / compressed air generator.
  • a baffle plate is arranged in front of the outlet of the working space, which is adjustable so that the product pressure counteracts a counter force is directed.
  • the counterforce is usually set via a lever mechanism / linkage, manually based on empirical values.
  • Out DE-A-3839778 It is known to adjust the closing force acting on a VerBankplied by a controlled actuator.
  • the rotor shaft of the peeling, grinding or polishing machine is formed 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 end faces ago. This allows a uniform ventilation of the working space.
  • the rotor shaft is wedge-shaped and the air passage slots are arranged vertically.
  • the size of the contact force has a direct effect on the degree of peeling, grinding or polishing.
  • a pneumatic diaphragm drive with axially mounted force transducer. With this arrangement, a constant contact force can be generated on the stowage plate. Previous manual settings of the contact pressure with weights are thereby reproduced electro-pneumatically.
  • toothed belts also contributes to the drive of the rotor shaft. With lower energy consumption and almost no slippage, the work performance increases.
  • the pressure of the product stream on the baffle creates a force that is compared to a drag.
  • This force generated by the product is immediately, i. H. picked 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 balance of power is compensated by electrical control valves.
  • the compressed air in the membrane drive and thus the contact pressure on the accumulation plate is thereby adjusted until the balance is restored. It is regulated exclusively to a constant contact force, which is independent of the bulk density.
  • 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.
  • Around the grinding rotor 4 around a sieve basket 5 is arranged, which is connected to an extraction 6 of the abraded bran particles.
  • the grinding rotor 4 has conventional grinding tools and elongated air passage 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. Due to the uniform supply of air over the entire length of the working space 14, the processed grain is less heated, the processing and removal of the bran is more uniform.
  • the grinding rotor 4 is slightly wedge-shaped, the diameter at the top being smaller than at the bottom. The wear is more even.
  • a vane rotor with fan effect can 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 vertically movable and its movement is controlled by a diaphragm drive 13.
  • the diaphragm drive 13 can, as shown, but also be arranged inside the housing of the vertical grinder 1. Likewise, the rotor may also have polishing or peeling tools and / or be arranged horizontally.
  • An electronic unit 20 monitors and regulates the diaphragm drive 13 with the aid of control valves 21.
  • the current contact pressure force is picked up by a load cell 22 and read into the electronics 20.
  • a certain contact pressure can be specified directly on the device (locally) or via a process control system (remotely controlled).
  • a pneumatically controlled lever mechanism 23 controls the pre-selected on the electronics 20 product-dependent contact force.
  • a small spring 24 absorbs the leverage change caused by the product. At the same time, the slightly bent spring 24 causes a compensation of the transverse forces on the force transducer 22.

Landscapes

  • 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)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)

Description

  • 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 Schäl- oder 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. Aus DE-A-3839778 ist es bekannt, die auf ein Verschlussplied wirkende Schließkraft durch eine geregelte Stellvorrichtung einzustellen.
  • Der Erfindung liegt un 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 gleichmässige Belüftung des Arbeitsraumes. Vorteilhaft ist in weiterer Ausbildung die Rotorwelle keilförmig ausgebildet und die Luftdurchtrittsschlitze sind vertikal angeordnet.
  • Die Grösse 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 elektropneumatisch 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 Toleranzbänder werden Anpresskraft, Motorenstrom sowie ein geregelter Druck in der Membran überwacht.
  • 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.
  • 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 Luftdurchtrittsöffnungen 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 Mötorenstrom eine in der Elektronik 20 festgelegte Stromgrenze, so wird die Hebelmechanik 23 automatisch entlastet.
    • Bezugszeichen
    • 1
    Vertikalschleifer
    2
    Antriebsmotor
    3
    Zahnriemen
    4
    Schleifrotor
    5
    Siebkorb
    6
    Absaugung
    7
    Hauptlager
    8
    Hohlwelle
    9
    Luftzufuhr
    10
    Luftzufuhr
    11
    Produktauslass
    12
    Stauteller
    13
    Membranantrieb
    14
    Arbeitsraum
    20
    Elektronik
    21
    Steuerventil
    22
    Kraftaufnehmer
    23
    Hebelmechanik
    24
    Feder

Claims (3)

  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) verschliessbar ist und 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 und dass der Stauteller (12) beweglich ist und mittels eines Membranantriebes (13) stufenlos betätigbar ist.
  2. Schleif-, Polier- oder Schälmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdurchtrittsöffnungen länglich, in Achsrichtung verlaufend angeordnet sind.
  3. Schleif-, Polier- oder Schälmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor keilförmig ausgebildet ist.
EP04738085A 2003-09-04 2004-07-13 Schleif- bzw. poliermaschine Expired - Lifetime EP1670590B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10341223A DE10341223A1 (de) 2003-09-04 2003-09-04 Schleif- bzw. Poliermaschine
PCT/CH2004/000445 WO2005023428A1 (de) 2003-09-04 2004-07-13 Schleif- bzw. poliermaschine

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