特許 7031058 ローラミルのための取込み装置、このような取込み装置を備えたローラミルならびにローラミルの蓄え容器の粉砕物充填状態を求めるための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-25

(45)【発行日】2022-03-07

(54)【発明の名称】ローラミルのための取込み装置、このような取込み装置を備えたローラミルならびにローラミルの蓄え容器の粉砕物充填状態を求めるための方法

(51)【国際特許分類】

   G01G 13/24 20060101AFI20220228BHJP

   B02C 4/02 20060101ALI20220228BHJP

   B02C 4/28 20060101ALI20220228BHJP

   B02C 25/00 20060101ALI20220228BHJP

   G01G 17/06 20060101ALI20220228BHJP

   G01F 23/20 20060101ALI20220228BHJP

   G01F 23/26 20220101ALI20220228BHJP

【ＦＩ】

G01G13/24 C

B02C4/02

B02C4/28 A

B02C25/00 Z

G01G17/06

G01F23/20

G01F23/26 A

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021505354

(86)(22)【出願日】2019-07-31

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-11-25

(86)【国際出願番号】 EP2019070644

(87)【国際公開番号】W WO2020025681

(87)【国際公開日】2020-02-06

【審査請求日】2021-02-24

(31)【優先権主張番号】18186666.6

(32)【優先日】2018-07-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】501003320

【氏名又は名称】ビューラー・アクチエンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｂｕｅｈｌｅｒ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｇｕｐｆｅｎｓｔｒａｓｓｅ ５， ＣＨ－９２４０ Ｕｚｗｉｌ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル リッケンバッハ

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル フィッシャー

(72)【発明者】

【氏名】ディミトリオス マリノス

【審査官】森 雅之

(56)【参考文献】

【文献】特許第６２３８０４４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第３２６６６１４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第６９３８６００（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｇ

Ｂ０２Ｃ

Ｇ０１Ｆ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ローラミル用の取込み装置（１）であって、
－少なくとも１つの粉砕物入口（３）および少なくとも１つの粉砕物出口（４）を備えた蓄え容器（２）と、
－前記蓄え容器（２）内に配置された調量装置（５）であって、前記粉砕物出口（４）を通じて前記ローラミルの粉砕ギャップ内に粉砕物を調量して送るための調量装置（５）と、
－前記蓄え容器（２）に配置された、前記粉砕物により及ぼされる重量（ＦＧ）を測定するためのロードセル（６）と、
－前記ロードセル（６）に接続されているか、または接続可能であるコントロールユニット（８）と
を含んでいる取込み装置（１）において、
前記取込み装置が、
前記蓄え容器（２）に配置された、前記蓄え容器（２）内での所定の粉砕物レベル（Ｂ）への到達を検出するためのレベルセンサ（７）
をさらに含み、
前記コントロールユニット（８）が、前記レベルセンサ（７）に接続されているか、または接続可能であり、
前記コントロールユニット（８）は、前記ロードセル（６）により測定された前記重量（ＦＧ）に基づいて、前記蓄え容器（２）の第１の充填状態（Ａ）を算出するように、構成されていて、前記コントロールユニット（８）はさらに、算出された前記第１の充填状態（Ａ）および前記レベルセンサ（７）により検出された前記充填状態レベル（Ｂ）に基づいて充填状態特性曲線（Ｋ）を算出するように、構成されていることを特徴とする、ローラミル用の取込み装置（１）。

【請求項2】

前記充填状態特性曲線（Ｋ）を、前記充填状態レベル（Ｂ）への到達時に算出する、請求項１記載の取込み装置（１）。

【請求項3】

前記コントロールユニット（８）はさらに、前記充填状態特性曲線（Ｋ）を算出した後に、測定された重量（Ｆ）および前記充填状態特性曲線（Ｋ）に基づいて第２の充填状態を算出するように、構成されている、請求項１または２記載の取込み装置（１）。

【請求項4】

前記ロードセル（６）と前記レベルセンサ（７）との間の鉛直方向の間隔が、２０～８０ｃｍである、請求項１から３までのいずれか１項記載の取込み装置（１）。

【請求項5】

前記レベルセンサ（７）が、容量センサである、請求項１から４までのいずれか１項記載の取込み装置（１）。

【請求項6】

前記充填状態特性曲線（Ｋ）を、内挿法および／または外挿法により求める、請求項１から５までのいずれか１項記載の取込み装置（１）。

【請求項7】

前記レベルセンサ（７）が、前記蓄え容器（２）内に配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の取込み装置（１）。

【請求項8】

前記ロードセル（６）が、前記蓄え容器（２）内に配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の取込み装置（１）。

【請求項9】

前記ロードセル（６）が、前記蓄え容器（２）の下側領域に配置されている、請求項８記載の取込み装置（１）。

【請求項10】

ローラミルの蓄え容器（２）を備えた取込み装置（１）、特に請求項１から９までのいずれか１項記載の取込み装置（１）のためのコントロールユニット（８）であって、
当該コントロールユニット（８）が、前記蓄え容器（２）に配置された、粉砕物により及ぼされる重量（ＦＧ）を測定するためのロードセル（６）と、前記蓄え容器（２）に配置された、前記蓄え容器（２）内での所定の粉砕物レベル（Ｂ）への到達を検出するためのレベルセンサ（７）とに接続されているか、または接続可能であり、前記コントロールユニット（８）はさらに、前記ロードセル（６）により測定された前記重量（ＦＧ）に基づいて前記蓄え容器（２）の第１の充填状態（Ａ）を算出し、かつ算出された前記第１の充填状態（Ａ）および前記レベルセンサ（７）により検出された前記充填レベル（Ｂ）に基づいて充填状態特性曲線（Ｋ）を算出するように、構成されていることを特徴とする、取込み装置（１）のためのコントロールユニット（８）。

【請求項11】

ローラギャップを規定する少なくとも２つのローラを備えたローラミル（１４）であって、該ローラミルが、請求項１から９までのいずれか１項記載の取込み装置（１）をさらに含んでいることを特徴とする、ローラミル（１４）。

【請求項12】

ローラミルの粉砕物のための蓄え容器（２）の粉砕物充填状態を求めるための方法であって、前記蓄え容器が、少なくとも１つの粉砕物入口（３）と、少なくとも１つの粉砕物出口（４）と、該粉砕物出口（４）を通じて前記ローラミルの粉砕ギャップ内に粉砕物を調量して送るための少なくとも１つの調量装置（５）とを含んでいて、当該方法が以下のステップ、すなわち、
－前記蓄え容器（２）内に配置されたロードセル（６）によって、前記粉砕物により及ぼされる重量（ＦＧ）を測定するステップ、
－前記ロードセル（６）により測定された前記重量に基づいて、前記蓄え容器（２）の第１の充填状態（Ａ）を算出するステップ、
－前記蓄え容器（２）内に配置されたレベルセンサ（７）によって、前記蓄え容器（２）内での所定の粉砕物レベル（Ｂ）への到達を検出するステップ、および
－算出された前記第１の充填状態（Ａ）および前記レベルセンサ（７）により検出された前記充填レベル（Ｂ）に基づいて充填状態特性曲線（Ｋ）を算出するステップ
を含んでいることを特徴とする、方法。

【請求項13】

前記充填状態特性曲線（Ｋ）を内挿法および／または外挿法により求める、請求項１２記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ローラミルのための取込み装置（Einlaufanordnung）、取込み装置のためのコントロールユニットならびに本発明に係る取込み装置を備えたローラミルに関する。本発明はさらに、ローラミルの蓄え容器の粉砕物充填状態を求め、粉砕物充填状態を制御するための方法に関する。

【0002】

先行技術から知られているローラミルでは、粉砕物は、それぞれの粉砕通路の上流側で、たとえば重力により蓄え容器に供給され、蓄え容器において蓄積させられる。次いで粉砕物は、取出し装置、たとえば供給ローラにより調量され、粉砕物ギャップへと送られる。

【0003】

粉砕工程の開始時に、まず、蓄え容器の充填高さが、たとえばオペレータにより手動で、目標レベルとして設定される。その際に、一方では十分に自由なバッファ容積が提供されている（レベルはできるだけ低い）が、他方では粉砕物をローラの全長にわたって調量することができる（レベルはできるだけ高い）ことに留意しなければならない。

【0004】

測定装置（たとえばロードセル）により、運転時に、目標レベルに対する実際レベルの偏差が検出される。制御装置は、実際レベルができるだけ目標レベルに一致するように取出しが適合されることを確実にする。ロードセルは、粉砕物の充填状態を直接的に測定するのではなく、間接的に測定しているので、したがって較正を実施しなければならないという欠点を有している。この較正は、粉砕物特性、特に粉砕物密度に強く依存する。

【0005】

このような測定アセンブリにおいて不都合であるのは、測定装置により測定された実際レベルが、場合によっては蓄え容器の実際の充填状態に一致しないことにある。したがって、オペレータは、常に手動で実際の充填状態を点検し、求められた実際レベルの補正を実施しなければならない。

【0006】

したがって、本発明の課題は、公知の欠点を回避し、特に簡単、廉価かつ自動的に蓄え容器の充填状態を求めることを可能にする、ローラミルのための取込み装置と、取込み装置のためのコントロールユニットと、ローラミルと、蓄え容器の充填状態を求めるための方法とを提供することにある。

【0007】

この課題は、独立請求項に記載の特徴を備えた取込み装置、コントロールユニット、ローラミルおよび方法により解決される。

【0008】

ここで、本発明の意図において、製粉だけではなく別の食料品および飼料においても使用することができるローラアセンブリがローラミルとして意図されることを述べておく。

【0009】

取込み装置は、少なくとも１つの粉砕物入口および少なくとも１つの粉砕物出口を備えた蓄え容器を含んでいる。

【0010】

取込み装置は、蓄え容器に配置された、粉砕物出口を通ってローラミルの粉砕ギャップ内に粉砕物を調量して送るための少なくとも１つの調量装置をさらに含んでいる。

【0011】

調量装置は、単純にギャップとして形成されていてよく、取出し量は、場合によっては、たとえば調量フラップを用いたギャップ幅の変更により調節可能であってよい。調量装置は、たとえば蓄え容器内での粉砕物の分配を支援する別のエレメントをさらに含んでいてよい。このエレメントは、たとえば、パドルシャフトまたはスクリュシャフトのような搬送ユニットを含んでいてよい。調量装置は、供給ローラを含んでいてもよく、供給ローラは、粉砕物出口からローラミルの粉砕ギャップへと粉砕物を送るために構成されている。

【0012】

調量装置は、蓄え容器に後置されていてよく、つまり粉砕ギャップと蓄え容器との間に配置されていてよい。代替的または付加的には、調量装置が、蓄え容器に前置されていて、これによって蓄え容器内に送られる粉砕物量を調量することができることが規定されていてよい。

【0013】

蓄え容器には、粉砕物により作用させられる重量を測定するためのロードセルが配置されている。

【0014】

蓄え容器には、所定の粉砕物レベルへの到達を検出するためのレベルセンサがさらに配置されている。

【0015】

したがって、レベルセンサは、蓄え容器内の充填状態が粉砕物レベルに到達したか否か、場合によっては粉砕物レベルを超えているか否かについての真理値を提供する。

【0016】

ロードセルおよび／またはレベルセンサは、蓄え容器外または蓄え容器内に配置されていてよい。たとえば、蓄え容器は、ロードセルに接続されていてよく、たとえばロードセルにおいて懸架されているか、またはロードセル上に支承されていてよい。本発明によれば、専ら蓄え容器内で粉砕物により作用させられる重量および粉砕物レベルへの到達を求めることが可能であればよい。

【0017】

好適には、レベルセンサは、蓄え容器内に、特に好適には蓄え容器の上半部に配置されている。

【0018】

好適には、ロードセルは、蓄え容器内に、特に好適には蓄え容器の下半部に配置されている。

【0019】

これは、蓄え容器の充填状態が低い場合に重量を求めることができ、蓄え容器が少なくともその収容力の半分まで満たされている場合に粉砕物がレベルセンサに特にようやく到達するように、ロードセルが配置されていることを意味している。

【0020】

取込み装置は、ロードセルおよびレベルセンサに接続されているか、または接続可能であるコントロールユニットをさらに含んでいる。

【0021】

コントロールユニットは、取込み装置の専属のコントロールユニットであってよく、たとえばローラミルの上位のコントロールユニットに接続される。このことは、取込み装置が既存のローラミルへの追加装備のために想定されている場合に特に有利である。これに対して代替的には、コントロールユニットは、上位のコントロールユニットに、たとえばローラミルのコントロールユニットに、または設備制御装置に実装されていてよい。

【0022】

本発明によれば、コントロールユニットは、ロードセルにより測定された重量に基づいて蓄え容器の第１の充填状態を算出するために、構成されている。

【0023】

コントロールユニットはさらに、求められた第１の充填状態およびレベルセンサにより求められた充填状態レベルに基づいて、充填状態特性曲線を算出するように、構成されている。

【0024】

第１の充填状態とは、好適にはロードセルの配置高さに相当する予め規定された充填状態レベルである。

【0025】

冒頭で述べたように、ロードセルにより求められた充填状態は、多くの要因、特に粉砕物密度に依存している。

【0026】

したがって、コントロールユニットにより、まず蓄え容器の充填状態に関する第１の判断を下すことができる。なぜならば、重量により求めることは、粉砕物が蓄え容器内に存在していて、ロードセルが蓄え容器内に配置されている場合には、ロードセルに粉砕物が荷重を加えていることを意味するからである。

【0027】

代替的には、測定された重量は充填状態に関連しているので、各任意の充填状態を使用することができ、たとえば暫定的な充填状態曲線および重量－充填状態相関を介して、暫定的な第１の充填状態を求めることができる。

【0028】

暫定的な充填状態曲線は、専ら測定された重量により求めることができる。代替的には、オペレータが、暫定的な充填状態曲線を求めるために使用する、たとえば粉砕物の粉砕度、前置された通路のロールギャップ幅等のような粉砕物に関するパラメータを入力することができることが規定されている。

【0029】

レベルセンサにより、粉砕物が規定された充填状態レベルに到達したか否かが付加的に求められる。

【0030】

これに基づいて、コントロールユニットは簡単な形式で、好適には内挿法および／または外挿法により、充填状態特性曲線を、到達された充填状態レベルおよび第１の充填状態を用いて求めることができる。

【0031】

充填状態特性曲線では、それぞれ１つの重量値が充填状態値に割り当てられている。

【0032】

したがって、実際レベルと、実際の充填状態との間のマニュアルによる調整を省略することができる。なぜならば、この調整は、今やコントロールユニットにより実施されるからである。

【0033】

充填状態特性曲線は、好適には、充填状態レベルへの到達時に算出される。特に好適には、充填状態特性曲線は、充填状態レベルよりも高い充填状態のためにも算出される。

【0034】

特に、コントロールユニットは、充填状態特性曲線が、充填状態レベルへの各到達時に新たに算出されるように、構成されていてよい。充填状態レベルの下への充填状態の減少時に、充填状態特性曲線は引き続き使用され、充填状態の増大時かつ充填状態レベルへの新たな到達時に、新たな特性曲線が算出される。

【0035】

さらに、代替的または付加的には、充填状態が充填レベルよりも下に下がった場合にも、充填状態特性曲線が新たに算出されることが規定されていてよい。充填状態が減少する場合、充填状態センサを、充填状態レベルの下回りを求め、したがって充填状態特性曲線を算出するために、使用することができる。

【0036】

この意図において、本発明によれば、「充填レベルへの到達」とは、充填状態の増大時の充填状態レベルへの到達および／または充填状態の減少時の充填状態レベルの下回りであると理解される。

【0037】

有利には、コントロールユニットはさらに、充填状態特性曲線を求めた後に、求められた重量および充填状態特性曲線に基づいて第２の充填状態を求めるために、構成されている。

【0038】

これにより、充填状態を求めることの精度を改善することができる。なぜならば、充填状態特性曲線につき、各重量値が充填状態値に割り当てられているからである。

【0039】

好適には、ロードセルと、レベルセンサとの間の鉛直方向の間隔は、２０～８０ｃｍ、特に好適には４０～６０ｃｍである。

【0040】

好適には、レベルセンサは容量センサとして構成されている。

【0041】

容量センサは、充填状態レベルを求めるための特に簡単で丈夫かつ廉価な可能性を成す。

【0042】

本発明はさらに、ローラミルの取込み装置のためのコントロールユニットに関する。したがって、取込み装置の上述の全利点および改良形を本発明に係るコントロールユニットのためにも対応して利用可能である。

【0043】

コントロールユニットは、蓄え容器に配置された、粉砕物により及ぼされる重量を測定するためのロードセルと、蓄え容器に配置された、蓄え容器内での粉砕物レベルの到達を検出するためのレベルセンサに接続されているか、または接続可能である。

【0044】

コントロールユニットはさらに、ロードセルにより測定された重量に基づいて、蓄え容器の第１の充填状態を算出し、算出された第１の充填状態およびレベルセンサにより求められた充填状態レベルに基づいて、充填状態特性曲線を算出するように、構成されている。

【0045】

本発明はさらに、本発明に係る取込み装置を備えたローラミルに関する。したがって、取込み装置の上述の全ての利点および改良形を本発明に係るローラミルのためにも対応して利用可能である。

【0046】

ローラミルは、粉砕物を粉砕するためのローラギャップを規定する少なくとも２つのローラを含んでいる。粉砕ギャップには、取込み装置の粉砕物出口から粉砕物が供給される。

【0047】

本発明はさらに、ローラミルの粉砕物のための蓄え容器の充填状態を求めるための方法に関する。したがって、取込み装置、コントロールユニットおよびローラミルの上述の全ての利点および改良形を本発明に係る方法のためにも対応して利用可能である。

【0048】

蓄え容器は、少なくとも１つの粉砕物入口と、少なくとも１つの粉砕物出口と、粉砕物出口を通じてローラミルの粉砕ギャップ内に粉砕物を調量するための調量装置とを含んでいる。

【0049】

本発明に係る方法は、以下のステップを有している。

【0050】

まず、粉砕物により作用させられる重量を、蓄え容器に配置されたロードセルにより求める。

【0051】

次いで、ロードセルにより求められた重量に基づいて、蓄え容器の第１の充填状態を求める。

【0052】

蓄え容器に配置されたレベルセンサにより、蓄え容器内での粉砕物レベルへの到達を検出する。

【0053】

次いで、求められた第１の充填状態と、レベルセンサにより求められた充填状態レベルとに基づいて、充填状態特性曲線を算出する。

【0054】

したがって、上述したように、簡単なセンサ装置により、本発明に係る方法を実施することができる。ロードセルにより測定された重量は、蓄え容器の充填状態に関連付けられる。したがって、この相関を介して、充填状態を算出することができる。

【0055】

レベルセンサにより、付加的に、粉砕物が規定された充填状態レベルに到達したか否かが求められる。

【0056】

これに基づいて、到達された充填状態レベルおよび第１の充填状態を用いて、好適には内挿法および／または外挿法によって充填状態曲線を算出することにより、簡単な形式で充填状態特性曲線を算出することができる。

【0057】

次いで、充填状態特性曲線を、ロードセルにより測定された重量によって蓄え容器の第２の充填状態を求めるために使用する。

【0058】

したがって、実際レベルと実際の充填状態との間のマニュアル的な調整を省略することができる。なぜならば、この調整は、今やコントロールユニットにより実施されるからである。

【0059】

本発明を以下に好適な実施例につき図面に関連してより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0060】

【図1】本発明に係る取込み装置を示す概略的な断面図である。

【図2】充填状態特性曲線を示す概略図である。

【0061】

図１には、取込み装置１が概略的に示されている。取込み装置１は、粉砕物入口３および粉砕物出口４を備えた蓄え容器２を含んでいる。粉砕物出口４には、調量装置５がさらに配置されている。この調量装置５は、絞りフラップ（Drosselklappe）として構成されている。絞りフラップの旋回により、粉砕物出口４のギャップ幅を変更することができる。蓄え容器２には、ロードセル６が配置されている。ロードセル６は、アーム９を含んでいる。このアーム９は、蓄え容器２内に突入し、たとえば撓みロッド（Biegebalken）として構成されていてよい。

【0062】

蓄え容器２に粉砕物を充填する場合に、粉砕物が堆積して円錐形の山（Mahlgutkegel）が形成される。この円錐形の山は、概略的に点線で図示されている。この粉砕物の円錐形の山がアーム９に到達するや否や、アーム９に重量ＦＧが加えられる。したがって、ロードセル６に（概略的に破線１０で図示されているように）接続されているコントロールユニット８は、粉砕物が蓄え容器内で第１の充填状態Ａに到達したことを検知する。

【0063】

蓄え容器２の引き続きの充填時に、粉砕物の円錐形の山が高くなり、ひいては蓄え容器内での充填状態が上昇する。蓄え容器２内の充填状態の上昇は、コントロールユニット８により、ロードセル６により測定された重量Ｆの増大に基づいて検知される。したがって、コントロールユニット８は、図２に破線で図示されている暫定的な充填状態特性曲線Ｋ２に基づいて、暫定的な充填状態を算出することができる。

【0064】

粉砕物の円錐形の山がレベルセンサ７に到達すると、接続線１１（同様に破線により概略的に図示されている）を介してコントロールユニット８に、充填状態Ｂに相当する充填状態レベルへの到達を報知する信号を伝送する。したがって、コントロールユニット８は、第１の充填状態Ａおよび充填状態レベルＢにより、図２に概略的に示されている充填状態特性曲線Ｋを算出することができる。

【0065】

充填状態特性曲線Ｋ（および同様に暫定的な充填状態特性曲線Ｋ２）は、測定された重量Ｆ（ｘ軸線）と充填状態ＦＳ（ｙ軸線）とを関連付けている。図２の記載から、充填状態特性曲線Ｋを用いて、ロードセル６により測定された各重量Ｆに関連付けて、蓄え容器２の充填状態ＦＳをコントロールユニット８により特定できることが理解できる。この充填状態ＦＳは、専ら暫定的な充填状態特性曲線Ｋ２によって算出可能である充填状態よりも正確である。なぜなら充填状態特性曲線Ｋは、充填状態レベルＢを考慮することにより較正されているからである。したがって、実際レベルと、蓄え容器２の実際の充填状態との人間による（マニュアル的な）関連付けを省略することができる。

【図1】

【図2】