DE3153304C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Walzwerk zur kontinuierlichen Ho­ mogenisierung und Vermahlung von zähflüssigem Gut nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem ersten bereits vorgeschlagenen Walzwerk dieser Art (DE-OS 30 16 785) steuert das Meßgerät zur Messung der Spalt­ breite den zwischen den beiden Walzen wirkenden Klemmdruck in der Weise, daß bei Überschreitung oder Unterschreitung einer Sollspaltbreite der Klemmdruck zur Verkleinerung der Spaltbreite erhöht bzw. zur Vergrößerung der Spaltbreite er­ niedrigt wird. Nach einem weiteren Vorschlag (DE-OS 30 16 786) steuert das Meßgerät zur Messung der Spaltbreite die Kühl- bzw. Heizintensität einer Kühl- bzw. Heizvorrichtung für das Mahlgut in dem Sinne, daß bei Abweichungen von einer Sollspaltbreite die Temperatur im Sinne einer Wiederherstel­ lung der Sollspaltbreite verändert wird. Falls die Tempera­ tursteuermöglichkeiten zur Wiederherstellung der Sollspalt­ breite nicht ausreichen, wirkt das Meßgerät zur Messung der Spaltbreite zusätzlich auf einen Druckregler für den Walzen­ druck.

Die Walzwerke nach den beiden älteren Vorschlägen haben den Nachteil, daß zur Wiederherstellung der Soll-Spaltbreite das Mahlgut unter Umständen erhöhten Drücken und/oder Temperatu­ ren ausgesetzt werden muß, was zu der Qualität des Endpro­ duktes in nicht mehr hinnehmbarem Maße verschlechternden Ma­ terialveränderungen führen kann. Zum Beispiel kann sich bei der Homo­ genisierung einer Druckfarbe der Farbton durch eine Tempera­ turänderung deutlich verändern.

Bei Mehrwalzenmisch- und -reibmaschinen (DE-AS 10 33 995) sind die Walzen durch miteinander in Eingriff stehende Zahn­ räder gekuppelt, so daß das Verhältnis der Umfangsgeschwin­ digkeiten der verschiedenen miteinander arbeitenden Walzen festliegt. Für den Einsatz dieser Maschinen ist es wesent­ lich, daß auch das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der verschiedenen Walzen zueinander einstellbar ist, wobei insbesondere die Abnahmewalze bezüglich der Umfangsgeschwin­ digkeit dem jeweils zu verarbeitenden Stoff angepaßt werden soll. Dies kann dadurch erreicht werden, daß eine der Walzen über ein stufenloses Getriebe an die Antriebswelle ange­ schlossen ist. Dadurch ist es möglich, das durch den gemein­ samen Antrieb aller Walzen mit den verschiedenen Zahnradüber­ tragungen bestimmte Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten nach den jeweils vorliegenden Bedingungen einzustellen. Bei dieser bekannten Mehrwalzenmisch- und -reibmaschine handelt es sich darum, daß für ein bestimmtes Mischgut jeweils ein gewünschtes Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der ver­ schiedenen Walzen eingestellt werden kann, welches dann jedoch während der Verarbeitung unverändert bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Walzwerk der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem die Spaltbreite zwischen den zwei Walzen weitgehend konstant gehalten wird, ohne daß das Mahlgut seine Eigenschaften beeinträchtigenden Einflüssen ausgesetzt werden muß.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des kennzeichnen­ den Teils des Patentanspruchs 1 vorgesehen. Auf diese Weise ist es möglich, daß bei einer Vergrößerung der Spaltbreite beispielsweise wegen zunehmender Zähigkeit des zugeführten Mahlgutes der Regulator die Drehzahl für den Antriebsmotor der Einzugswalzen-Antriebswelle herabsetzt, wodurch pro Zeit­ einheit dem Walzwerk weniger Mahlgut zugeführt und dadurch die Spaltbreite wieder auf den Sollwert zurückgeführt wird. Umgekehrt kann bei Feststellung einer herabgesetzten Spalt­ breite durch das Meßgerät der Regulator die Drehzahl des An­ triebsmotors der Einzugswalzen-Antriebswelle erhöhen, so daß mehr von dem beispielsweise flüssigeren Mahlgut in den Ein­ zugsspalt zugeführt und so die Spaltbreite wieder auf den Sollwert vergrößert wird. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß die Spaltbreite nur in sehr engen Grenzen um ihren Sollwert herum schwankt und ein Endprodukt mit einer weitgehend konstanten Feinheit erzielt wird, ohne daß das Mahlgut durch Veränderung der geregelten Größe (Drehzahl) ge­ schädigt werden könnte.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist durch An­ spruch 2 gekennzeichnet.

Es ist zwar grundsätzlich bekannt (DE-OS 23 30 824), die mittlere Walze einer Walzenreibmaschi­ ne fest und die benachbarten Walzen auf die fest angeordnete Walze zu- bzw. von ihr wegbewegbar zu lagern. Die Anwendung dieser an sich bekannten Maßnahme im Sinne des Anspruchs 2 auf ein erfindungsgemäßes Walzwerk bringt jedoch den besonde­ ren Vorteil, daß Veränderungen der Spaltbreite zwischen den letzten Walzen nicht bis zum Einzugsspalt zurückwirken können.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Walzwerkes be­ steht darin, daß auch der Durchsatz weitgehend konstant bleibt, weil bei zunehmender Spaltbreite, d. h. erhöhtem Durchsatz die Drehzahl der Einzugswalzen-Antriebswelle herab­ gesetzt, der Durchsatz also wieder vermindert wird.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur ein für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignetes Walzwerk in schematischer Blockdarstellung zeigt.

Nach der Zeichnung besteht ein Walzwerk aus zwei Einzugswal­ zen 1, 2, zwei Mahlwalzen 3, 4 sowie einer Abnahmewalze 5, die unmittelbar hintereinander in einem nicht dargestellten Walzwerkgerüst drehbar gelagert sind. Die Einzugswalze 2 ist relativ zum Walzwerkgerüst fest angeordnet, während die Ein­ zugswalze 1, die Mahlwalzen 3, 4 und die Abnahmewalze 5 in der durch die Doppelpfeile angedeuteten Weise schwimmend verschiebbar gelagert sind.

Mittels hydraulischer Anpreßvorrichtungen 6, 7 werden die Ein­ zugswalze 1 einerseits und die Mahlwalzen 3, 4 sowie die Abnahmewalze 5 andererseits gegen die Einzugswalze 2 schwimmend angedrückt. Hierbei stellt sich die Lage der Mahlwalzen 3, 4 selbsttätig so ein, daß die Druckunterschiede zwischen den Walzen ausgeglichen werden. Es handelt sich also um ein schwimmendes Walzensystem.

Die Einzugswalzen 1, 2 bilden miteinander einen Einzugsspalt 8, während zwischen der Einzugswalze 2 und der Mahlwalze 3, der Mahlwalze 3 und der Mahlwalze 4 sowie der Mahlwalze 4 und der Abnahmwalze 5 Mahlspalte 9, 10 bzw. 11 vorgesehen sind. Der Einzugsspalt 8 und die Mahlspalte 9, 10, 11 sind durch den engsten Abstand der sie bildenden Walzen definiert.

An den letzten Mahlspalt 11 ist ein Meßgerät 21 für die Spaltbreite da angeschlossen. Über eine Leitung 23 ist das Meßgerät 21 mit einem Komparator 22 verbunden, dem als zweiter Eingang ein dem Sollwert der Spaltbreite entsprechendes Signal ds zugeführt wird. Über eine Lei­ tung 25 ist das der Differenz der Ist-Spaltbreite da und der Soll-Spaltbreite ds entsprechendes Ausgangssignal Δ an einen Regulator 24 angeschlossen. Am Ausgang des Regu­ lators 24 steht ein vom Differenzsignal Δ abhängiges Ausgangssignal s an, das über eine Leitung 26 an einen Antriebsmotor 19 mit variabler Drehzahl angelegt ist.

Der Antriebsmotor 19 treibt die Einzugswalze 2 an, welche über ein Zahnrad 13 mit einem Zahnrad 12 der Einzugswalze 1 kämmt.

Ein weiterer Antriebsmotor 20 mit fester Drehzahl treibt die Abnahmewalze 5 an, welche ein Zahnrad 17 trägt, das mit einem Zahnrad 16 der Mahlwalze 4 kämmt. Ein einen kleineren Durchmesser aufweisendes Zahnrad 15 der Mahlwalze 4 kämmt seinerseits mit einem Zahnrad 14 der ersten Mahlwalze 3.

Die Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Zahnräder sind so gewählt, daß jede folgende Walze eine deutlich größere Drehzahl als die vorangehende Walze besitzt, damit die Übernahme des Mahlgutes von einer auf die nächste Walze gewährleistet ist.

An der Abnahmwalze 5 ist ein Abstreifmesser 18 für das Mahlgut vorgesehen.

Die Arbeitsweise des beschriebenen Walzwerkes ist wie folgt:

Nach dem Einschalten der Antriebsmotoren 19, 20 drehen sich die Einzugswalzen 1, 2, die Mahlwalzen 3, 4 und die Abnahmewalze 5 in Richtung der eingetragenen Pfeile.

Durch einen oberhalb der Einzugswalzen 1, 2 vorgesehenen Einfülltrog 27 wird das Mahlgut dem Einzugsspalt 8 zuge­ führt. Das Mahlgut wird in den Einzugsspalt 8 eingezogen und dabei bearbeitet. Anschließend wird es aufgrund der höheren Drehzahl der zweiten Einzugswalze 2 von dieser übernommen. Im weiteren Verlauf gelangt das Mahlgut dann über den Mahlspalt 9 auf die erste Mahlwalze 3. Weiter wird das Mahlgut nach der Bearbeitung im Mahlspalt 10 von der Mahlwalze 4 und schließlich nach Endbearbeitung im Mahlspalt 11 von der Abnahmewalze 5 übernommen.

Schließlich wird das Mahlgut mit Hilfe des Abstreifmessers 18 von der Abzugswalze 5 abgenommen.

Das Meßgerät 21 mißt die Spaltbreite da des letzten Mahl­ spaltes 11. Im Komparator 22 wird der Meßwert da mit dem Sollwert ds verglichen. Das am Ausgang des Komparators 22 erscheinende Differenzsignal Δ steuert über den Regu­ lator 24 die Drehzahl des Antriebsmotors 19 in dem Sinne, daß bei einer Vergrößerung der Spaltbreite da die Motor­ drehzahl reduziert und bei einer Verringerung der Spalt­ breite da die Motordrehzahl erhöht wird.

Tritt bei der Bearbeitung des Mahlgutes im Walzwerk plötz­ lich eine Veränderung des Mahlgutes beispielsweise in dem Sinne auf, daß die Zähigkeit größer wird, dann führt dies zunächst zu einer Vergrößerung des Einzugsspaltes 8. Somit wird pro Zeiteinheit eine größere Menge von Mahl­ gut ins Walzwerk eingezogen. Sobald die vergrößerte Mahl­ gutmenge jedoch den letzten Walzenspalt 11 erreicht hat, wird auch dieser Spalt vergrößert, was zu einer Änderung des Differenzsignals Δ am Ausgang des Komparators 22 in dem Sinne führt, daß die Drehzahl des Motors 19 herab­ gesetzt wird. Auf diese Weise wird die zugeführte Mahl­ gutmenge automatisch verringert und einer veränderten End­ mahlfeinheit des Mahlgutes entgegengewirkt.

Claims (2)

1. Walzwerk zur kontinuierlichen Homogenisierung und Vermahlung von zähflüssigem Gut, insbesondere von Schokoladenmassen, Druckfarben u. dgl., wobei von mindestens vier Walzen die abnahmeseitigen, in einem festen Drehzahlverhältnis zueinander stehenden Walzen mit konstanten Drehzahlen angetrieben werden, mit einer Vorrichtung zur Konstanthaltung der Spaltbreite, die ein Meßgerät zur Messung der Spaltbreite zwischen zwei Walzen aufweist, dessen Ausgangssignal einem Komparator zur Bildung eines Differenzsignals aus der gemessenen Ist-Spaltbreite und der Soll-Spaltbreite zugeleitet ist, wobei das Differenzsignal an einen Regu­ lator angelegt ist, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Regelung der Spaltbreite (da) zwischen den beiden letzten Walzen (4, 5) der Regulator als Drehzahlregler für den Antriebsmotor (19) der Einzugs­ walzen-Antriebswelle ausgebildet ist.

2. Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in an sich bekannter Weise die zweite Einzugswalze (2) relativ zum Walzwerk­ gerüst örtlich fest ist und die erste Einzugswalze (1) beweglich gelagert und durch eine Anpreßvorrichtung (6) gegen die zweite Einzugswalze (2) angedrückt ist.