用于粉碎可流動(dòng)物料中的顆粒的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于粉碎在可流動(dòng)物料尤其是用于制造巧克力物質(zhì)的粉末或半流態(tài)物質(zhì)中的顆粒的裝置(1)。該裝置(1)包括至少一個(gè)輥對(duì)(2,3)，對(duì)于該至少一個(gè)輥對(duì)可以調(diào)節(jié)至少一個(gè)工藝參數(shù)，尤其是至少其中一個(gè)所述輥(2,3)的輥壓緊力和/或轉(zhuǎn)速。而且該裝置(1)具有用于測(cè)量在輥縫或布置在輥上游的輥槽(4)內(nèi)的可流動(dòng)物料的填充高度(5)的填充高度檢測(cè)儀(11)?？刂茊卧?11)根據(jù)在該輥縫或輥槽(4)內(nèi)的可流動(dòng)物料的測(cè)定的填充高度(5)來(lái)改變至少一個(gè)工藝參數(shù)。本發(fā)明還涉及一種用于粉碎可流動(dòng)物料內(nèi)的顆粒的方法以及一種校準(zhǔn)控制單元(10)的方法。
【專利說明】用于粉碎可流動(dòng)物料中的顆粒的裝置和方法
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分的、用于粉碎可流動(dòng)物料中的顆粒的裝置和方法以及用于這樣的裝置的控制單元的校準(zhǔn)方法。
[0002]在輥式磨機(jī)工作中，必須單獨(dú)控制各不同的工藝參數(shù)以保證保持不變的研磨質(zhì)量。因?yàn)檠心ノ锪系臋C(jī)械性能在批料之間是不同的或者在一次研磨過程中尤其在多次經(jīng)過同一輥式磨機(jī)時(shí)也有變化，故必須保證這些工藝參數(shù)匹配于研磨物料的各自機(jī)械性能。
[0003]作為工藝參數(shù)，可以調(diào)節(jié)輥縫、輥壓緊力、輥溫、研磨物料溫度以及輥轉(zhuǎn)動(dòng)速度或棍轉(zhuǎn)數(shù)。
[0004]由EP0492080公開了，當(dāng)在輥式磨機(jī)的供料槽中達(dá)到所確定的填充高度時(shí)以某個(gè)數(shù)值改變工藝參數(shù)尤其是輥壓緊力。在沒有給定一個(gè)額定值的情況下，這一直進(jìn)行，直到填充高度已經(jīng)大概達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值。借此實(shí)現(xiàn)輥式磨機(jī)能在工藝參數(shù)的穩(wěn)定控制下運(yùn)行，即便研磨物料的機(jī)械性能本身在變化。
[0005]此方法的缺點(diǎn)是，研磨物料內(nèi)的顆粒根據(jù)被輥粉碎的程度因壓緊力和供料槽內(nèi)的填充高度改變而隨壓緊力和填充高度而變。由此，可能無(wú)法制造顆粒尺寸恒定的產(chǎn)品。
[0006]EP2103223公開了用于減小在物料尤其是巧克力物質(zhì)中的顆粒尺寸的方法以及裝置，其中，兩輥之間的縫隙根據(jù)由輥的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)所耗用的電功率來(lái)改變。
[0007]另外，EP0953291描述了一種制造巧克力的方法，其中，兩輥之間的輥縫被測(cè)量并與一個(gè)參考值比較?；谒鼈冎g的差來(lái)改變其中一個(gè)輥的轉(zhuǎn)速。
[0008]本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于粉碎可流動(dòng)物料內(nèi)的顆粒的裝置，其防止出現(xiàn)已知的缺點(diǎn)并且尤其允許獲得穩(wěn)定的粉碎度，即便研磨物料的性能在變化。該任務(wù)將利用根據(jù)權(quán)利要求1的裝置來(lái)完成。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的用于粉碎可流動(dòng)物料中的顆粒的裝置包括至少一個(gè)輥對(duì)，針對(duì)所述至少一個(gè)輥對(duì)，至少一個(gè)工藝參數(shù)尤其是該輥的輥壓緊力和/或至少其中一個(gè)所述輥的轉(zhuǎn)速是可調(diào)節(jié)的。
[0010]輥對(duì)的數(shù)量由輥之間的輥縫的數(shù)量來(lái)定。一個(gè)輥對(duì)一般由兩個(gè)輥組成。如果該裝置包括多于一個(gè)的輥對(duì)，則同一個(gè)輥可以屬于不同的輥對(duì)。就是說，不一定必然存在是輥對(duì)的兩倍之多的輥。在極限情況下，一個(gè)輥對(duì)可以只包括一個(gè)輥，即，當(dāng)輥縫是在一個(gè)輥和壁板之間構(gòu)成時(shí)。
[0011]另外，該裝置包括填充高度檢測(cè)儀用于測(cè)量在輥縫或設(shè)于輥前方的輥槽中的可流動(dòng)物料的填充高度。
[0012]該填充高度檢測(cè)儀可以測(cè)量在此可用于調(diào)節(jié)工藝參數(shù)的輥對(duì)的輥縫中的填充高度，或者在其它前置或后置的輥縫中的填充高度?；蛘撸梢詼y(cè)量在前置的輥槽中的填充高度。
[0013]該裝置還具有控制單元，控制單元依據(jù)可流動(dòng)物料的測(cè)定的填充高度來(lái)改變至少一個(gè)工藝參數(shù)。
[0014]本申請(qǐng)意義上的“可流動(dòng)”物料是指這樣的物料，其黏度足夠小以便實(shí)現(xiàn)物料的自行溶化。適合作為本申請(qǐng)意義上的可流動(dòng)物料的尤其有液體和半流態(tài)物體以及可滴淌的物料如粉末。該裝置尤其適用于粉碎用于制造巧克力物質(zhì)的粉末或半流態(tài)物質(zhì)中的顆粒。
[0015]該裝置優(yōu)選是輥式磨機(jī)。該裝置優(yōu)選具有至少兩個(gè)輥，它們以輥對(duì)形式布置并且通過壓緊力被相互壓緊。另外，在該裝置中還可以設(shè)置其它的輥。尤其是本發(fā)明的裝置可以具有四個(gè)輥或五個(gè)輥。
[0016]在粉碎過程中被主動(dòng)使用的輥的數(shù)量可以是變化的?？梢允贡粏⒂玫妮伒臄?shù)量與期望的膜厚和/或待粉碎的物質(zhì)相關(guān)。因此，例如在開始粉碎工藝時(shí)可以只使用兩個(gè)或三個(gè)輥，隨后例如在可流動(dòng)物料重新經(jīng)過該裝置時(shí)補(bǔ)充接入其它的輥。
[0017]一般，當(dāng)已經(jīng)存在一定的物料精細(xì)度時(shí)，就容許膜傳遞，就像使用多于兩個(gè)輥時(shí)所需要的那樣。
[0018]應(yīng)被停用的輥可以設(shè)計(jì)成如此卸下，S卩，它們?cè)谛断聽顟B(tài)中不接觸可流動(dòng)物料。
[0019]在一個(gè)輥對(duì)前方最好布置一個(gè)輥槽，即，輥槽在可流動(dòng)物料的加工方向上布置在輥前方?？闪鲃?dòng)物料通過供給裝置例如像儲(chǔ)料斗或喂料帶被首先送入該輥縫或輥槽。
[0020]尤其優(yōu)選的是，研磨物料的供給在恒定的物料流量條件下進(jìn)行。就是說，單位時(shí)間內(nèi)所供給的研磨物料量在裝置運(yùn)行過程中總是不變的。最好可以借助相應(yīng)的供給裝置來(lái)精確調(diào)節(jié)供給量。
[0021]通過輥的轉(zhuǎn)動(dòng)，可流動(dòng)物料被輸送經(jīng)過位于輥之間的輥縫。通過輥的壓緊力和由轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的剪切力進(jìn)行對(duì)位于可流動(dòng)物料內(nèi)的顆粒的粉碎。該顆粒例如是糖晶體、可可豆瓣、牛奶粉等。
[0022]該輥對(duì)中的至少其中一個(gè)輥通過壓下機(jī)構(gòu)被壓緊到另一輥上。這兩個(gè)輥?zhàn)詈镁哂幸粋€(gè)壓下機(jī)構(gòu)，這兩個(gè)輥借此被相互壓緊。壓下機(jī)構(gòu)例如是液壓活塞等?；蛘?，一個(gè)輥也可以固定不動(dòng)地布置，而輥對(duì)中的另一個(gè)輥被壓緊到該固定不動(dòng)的輥上。而且，這些輥也可以如此布置，在該輥的兩端可以調(diào)節(jié)成不同的壓緊力。
[0023]還優(yōu)選的是，對(duì)于輥對(duì)中的每個(gè)輥可以單獨(dú)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。這例如可以通過該輥的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的單獨(dú)轉(zhuǎn)速控制裝置來(lái)進(jìn)行，或者通過在一個(gè)共同的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和若干獨(dú)立輥之間的可調(diào)的傳動(dòng)裝置。
[0024]該裝置優(yōu)選具有至少一個(gè)傳感器，其測(cè)量在輥縫和/或輥槽中的可流動(dòng)物料的填充高度。為了能提高測(cè)量精度，該裝置也可以具有多個(gè)傳感器，它們測(cè)量填充高度。此時(shí)其最好是非接觸式傳感器。
[0025]本申請(qǐng)意義上的在輥縫內(nèi)的填充高度的測(cè)量是指在輥縫上方的研磨物料儲(chǔ)料的填充高度的測(cè)量。聚集在輥縫前的研磨物料構(gòu)成該研磨物料儲(chǔ)料。
[0026]控制單元根據(jù)在輥縫或輥槽內(nèi)的可流動(dòng)物料的測(cè)定的填充高度來(lái)改變至少一個(gè)工藝參數(shù)?？刂茊卧詈檬且粋€(gè)微控制器單元。控制單元此時(shí)最好調(diào)節(jié)到用于待保持的填充高度的額定值，例如通過輸入裝置?？刂茊卧詈萌绱藰?gòu)成，它在偏離填充高度額定值的預(yù)定偏差例如5cm情況下以規(guī)定值改變至少一個(gè)工藝參數(shù),例如棍的轉(zhuǎn)速被減小50轉(zhuǎn)/分鐘。在此，控制單元尤其優(yōu)選地具備附加的存儲(chǔ)單元，在存儲(chǔ)單元中例如存儲(chǔ)用于各種不同研磨物料和/或用于各種不同的要獲得的顆粒粉碎程度的填充高度額定值。而且，優(yōu)選還可以針對(duì)各種不同的研磨物料和/或針對(duì)各種要獲得的粉碎程度存儲(chǔ)工藝參數(shù)的具體變量值。
[0027]控制單元最好改變輥的壓緊力和/或至少其中一個(gè)所述輥的轉(zhuǎn)速。作為替代和/或補(bǔ)充，還可以通過控制單元改變其它的工藝參數(shù)，例如像輥縫或?qū)⒖闪鲃?dòng)物料送入輥縫或輥槽的供給速度。供給速度例如可以通過用于輸送可流動(dòng)物料的泵功率來(lái)調(diào)節(jié)。
[0028]可流動(dòng)物料的機(jī)械性能、物理化學(xué)性能或者結(jié)構(gòu)性能的變化影響到輥之間的物料通過量。通過測(cè)量在輥縫或輥槽內(nèi)的可流動(dòng)物料的填充高度，可以隨時(shí)計(jì)算出物料通過量。此時(shí)，或是計(jì)算單位時(shí)間的填充高度變化，或是檢查在將可流動(dòng)物料穩(wěn)定地引入輥縫或輥槽時(shí)的填充高度是否是保持一致，就是說，供給物料的量等于在相同單位時(shí)間內(nèi)被帶入輥之間的物料量。
[0029]經(jīng)過輥縫的物料通過量也可以通過比較流入量和流出量來(lái)求出，所述流入量和流出量分別例如用流量計(jì)來(lái)求出。
[0030]最好借助供應(yīng)裝置將研磨物料以恒定的物質(zhì)流量送入輥槽或輥縫。如果通過改變輥的壓緊力和/或至少一個(gè)輥的轉(zhuǎn)速來(lái)保持在輥槽或輥縫內(nèi)的恒定的填充高度，則可以保持恒定的物料通過量和進(jìn)而保持恒定的粉碎程度。
[0031]物料通過量可借助在供給裝置、排出裝置或該裝置中的直接測(cè)量來(lái)測(cè)得。另外，可以如此設(shè)計(jì)該供給裝置，即，可以調(diào)節(jié)被送入輥縫或輥槽的研磨物料量。
[0032]因此，本發(fā)明的裝置實(shí)現(xiàn)了在可流動(dòng)物料內(nèi)的顆粒在恒定的物料通過量以及顆粒粉碎程度保持不變的情況下的粉碎，即使被供給到輥對(duì)的可流動(dòng)物料的性能在變化。
[0033]該填充高度檢測(cè)儀最好包括光學(xué)傳感器或聲學(xué)傳感器。該傳感器在此例如可以借助激光、紅外射線或超聲波來(lái)測(cè)量在輥縫或輥槽中的填充高度。這樣的傳感器的使用容許非接觸測(cè)量在輥縫或輥槽中的可流動(dòng)物料的填充高度。該測(cè)量此時(shí)可以在某個(gè)點(diǎn)進(jìn)行，以一維或多維的方式進(jìn)行。一維測(cè)量是指僅在一個(gè)空間方向上的測(cè)量，即在此情況下沿著一個(gè)空間方向進(jìn)行填充高度測(cè)量。多維測(cè)量例如可以被用來(lái)確定填充體積或其它幾何形狀參數(shù)。利用本發(fā)明的裝置，可以在短暫時(shí)間內(nèi)乃至實(shí)時(shí)地確定逐點(diǎn)測(cè)量的一維和多維的填充高度。
[0034]該填充高度檢測(cè)儀最好包括對(duì)準(zhǔn)輥縫的攝像機(jī)以及適用于依據(jù)攝像機(jī)圖像計(jì)算填充高度的圖像分析單元。通過這樣的裝置，可以在輥縫的整個(gè)寬度和/或長(zhǎng)度上連續(xù)測(cè)量在輥縫或輥槽內(nèi)的可流動(dòng)物料的填充高度。圖像分析單元最好具有相應(yīng)的分析軟件，其容許同時(shí)確定在輥縫或輥槽內(nèi)的不同點(diǎn)處的填充高度。分析單元有利地具有顯示器，其實(shí)時(shí)顯示攝像機(jī)所拍到的圖像，從而它容許操作者也目測(cè)控制填充高度。
[0035]最好如此設(shè)計(jì)該控制單元，當(dāng)以恒定體積流供應(yīng)可流動(dòng)物料至輥縫或輥槽時(shí)，在輥縫或輥槽內(nèi)的可流動(dòng)物料的填充高度通過改變至少其中一個(gè)所述輥的壓緊力和/或轉(zhuǎn)速被保持在一個(gè)預(yù)定值或一個(gè)可預(yù)定的值。由此可以保證，盡管可流動(dòng)物料的性能在變化，尤其是當(dāng)可流動(dòng)物料經(jīng)多輪返回經(jīng)過同一輥式磨機(jī)時(shí)，仍保證了恒定的物料通過量。該物料通過量也可以僅在規(guī)定時(shí)間內(nèi)恒定保持在一個(gè)數(shù)值或數(shù)值范圍。該時(shí)間段例如可以基于經(jīng)驗(yàn)值來(lái)調(diào)節(jié)，或者該時(shí)間段根據(jù)填充高度的變化來(lái)限定。
[0036]本申請(qǐng)意義上的“恒定的體積流”是指單位時(shí)間內(nèi)供應(yīng)和/或輸送相同的可流動(dòng)物料量。
[0037]進(jìn)一步優(yōu)選的是，沿物料流向在所述輥上游布置用于將可流動(dòng)物料供應(yīng)入輥縫或輥槽的供料機(jī)構(gòu)。它實(shí)現(xiàn)了將可流動(dòng)物料供給到輥縫或輥槽，尤其是優(yōu)選以可調(diào)節(jié)的和/或恒定的體積流。[0038]該裝置還可配備有回輸裝置，其將已經(jīng)輸送經(jīng)過該輥的物料的至少一部分再次引導(dǎo)經(jīng)過該至少一個(gè)輥對(duì)。
[0039]該輥縫可以頻繁地讓物料流過，直到達(dá)到期望的膜厚。借助多次通過該輥，例如可利用兩輥機(jī)構(gòu)或三輥機(jī)構(gòu)獲得與利用五輥機(jī)構(gòu)時(shí)相同的結(jié)果。
[0040]該裝置還優(yōu)選地具有用于確定研磨物料內(nèi)的顆粒粗細(xì)的測(cè)量裝置，尤其是精細(xì)度測(cè)量?jī)x或膜厚測(cè)量?jī)x。在此，它可以是電磁測(cè)量?jī)x、光電測(cè)量?jī)x、聲學(xué)測(cè)量?jī)x或機(jī)械測(cè)量?jī)x。該測(cè)量裝置優(yōu)選安置在磨輥附近，并且磨輥上的精細(xì)度或膜厚被測(cè)量?；蛘撸瑴y(cè)量裝置可以安置在獨(dú)立的供料輥上，并且在供料輥上的精細(xì)度或膜厚被測(cè)量。
[0041]尤其是使用利用了近紅外光的精細(xì)度測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量精細(xì)度。使波長(zhǎng)與待測(cè)物料相協(xié)調(diào)，從而可以由所吸收的光來(lái)確定規(guī)定的產(chǎn)物所含物質(zhì)如糖和脂肪與產(chǎn)物精細(xì)度相關(guān)的量。該相關(guān)聯(lián)系是具體到產(chǎn)物的并且必須先通過校準(zhǔn)來(lái)確定。該儀器對(duì)準(zhǔn)在一個(gè)輥上的產(chǎn)物層發(fā)出紅外光，測(cè)量反射光量并且計(jì)算出產(chǎn)物精細(xì)度(微米)。吹洗氣單元保護(hù)測(cè)量?jī)x器窗免受污染。
[0042]進(jìn)一步優(yōu)選的是，該裝置具有控制單元，其用于在精細(xì)度或膜厚尚未達(dá)到額定值時(shí)將至少一部分物料引導(dǎo)入回輸裝置。
[0043]尤其是如此設(shè)計(jì)控制單元，即，可以根據(jù)客戶要求調(diào)節(jié)額定值。
[0044]就像例如通常在亞洲市場(chǎng)上所要求的特別精細(xì)的巧克力要求12-18微米的膜厚。但具有18-30微米膜厚的這種巧克力一般被認(rèn)為是精細(xì)巧克力，這是因?yàn)樯囝^的感受器大多不能分辨更微小的結(jié)構(gòu)。
[0045]但對(duì)于許多應(yīng)用場(chǎng)合，30-40微米的膜厚就夠用了。
[0046]巧克力填料一般具有35-50微米的膜厚。
[0047]本發(fā)明還涉及尤其是如上所述的用于粉碎在可流動(dòng)物料尤其是用于制造巧克力物質(zhì)的粉末或半流態(tài)物質(zhì)中的顆粒的裝置。該裝置包括至少一個(gè)輥對(duì)，對(duì)于該至少一個(gè)輥對(duì)，可調(diào)節(jié)至少一個(gè)工藝參數(shù)，尤其是至少其中一個(gè)所述輥的輥壓緊力、溫度和/或轉(zhuǎn)速，還包括用于獲知可流動(dòng)物料經(jīng)過輥縫的物料通過量的機(jī)構(gòu)。該裝置還包括控制單元，控制單元根據(jù)在輥縫內(nèi)的可流動(dòng)物料的測(cè)定物料通過量或者根據(jù)物料通過量的變化來(lái)改變至少一個(gè)工藝參數(shù)，其尤其是選自至少其中一個(gè)所述輥的輥壓緊力、輥縫和輥轉(zhuǎn)速以及其組
口 ο
[0048]例如，可以確定在該輥對(duì)的輥縫內(nèi)的物料通過量，該輥對(duì)的工藝參數(shù)是可調(diào)的。
[0049]用于獲知物料通過量的機(jī)構(gòu)最好包括用于這樣的參數(shù)的至少一個(gè)測(cè)量裝置，基于該參數(shù)可以確定物料通過量。此測(cè)量裝置可以如上所述地是填充高度檢測(cè)儀。但物料通過量也可以借助流量測(cè)量?jī)x來(lái)確定，或者可以由流出和流入物料的量差來(lái)確定，所述量差可通過體積測(cè)量或重量測(cè)量來(lái)求出。
[0050]該控制單元最好如此設(shè)計(jì)，即，達(dá)到恒定的預(yù)定物料通過量。
[0051]本發(fā)明還涉及一種用于粉碎在可流動(dòng)物料尤其是用于制造巧克力物質(zhì)的粉末或半流態(tài)物質(zhì)中的顆粒的設(shè)備，其中沿物料流向前后設(shè)有多臺(tái)如上所述的粉碎裝置。各裝置最好能夠被接入物料流中，從而參與粉碎過程的裝置的數(shù)量是可選的。
[0052]本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種用于粉碎在可流動(dòng)物料中的顆粒的方法。
[0053]在根據(jù)本發(fā)明的用于粉碎在可流動(dòng)物料尤其是用于制造巧克力物質(zhì)的粉末或半流態(tài)物質(zhì)中的顆粒的方法中，顆粒在至少一個(gè)輥對(duì)之間被粉碎。
[0054]最好可以調(diào)節(jié)至少一個(gè)輥對(duì)的工藝參數(shù)。
[0055]在此,可流動(dòng)物料經(jīng)過棍縫的物料通過量被獲知，或者在棍縫或設(shè)于該棍對(duì)上游的輥槽內(nèi)的可流動(dòng)物料的填充高度被測(cè)量。
[0056]例如，經(jīng)過輥縫的物料通過量或者在該輥對(duì)的輥縫內(nèi)的填充高度被測(cè)量，從而該輥對(duì)的工藝參數(shù)是可調(diào)的。
[0057]根據(jù)所獲知的物料通過量和/或可流動(dòng)物料的測(cè)定填充高度，至少一個(gè)工藝參數(shù)、尤其是一個(gè)輥對(duì)的工藝參數(shù)且進(jìn)一步尤其是至少其中一個(gè)所述輥的輥壓緊力和/或輥轉(zhuǎn)速被改變。
[0058]附加地或替代地，至少一個(gè)輥的溫度可被改變。
[0059]這實(shí)現(xiàn)了在可流動(dòng)物料內(nèi)所包含的顆粒在物料通過量恒定和/或在期望的尤其是保持不變的粉碎程度的情況下的粉碎。
[0060]最好給棍縫或者棍槽連續(xù)供應(yīng)可流動(dòng)物料,例如通過喂料帶。
[0061]特別優(yōu)選的是連續(xù)測(cè)量該填充高度。由此可以很快速地獲知在輥縫或輥槽內(nèi)的填充高度變化并且無(wú)延遲地進(jìn)行至少一個(gè)工藝參數(shù)的相應(yīng)改變。
[0062]在輥縫和/或輥槽內(nèi)的可流動(dòng)物料的填充高度最好以非接觸方式被測(cè)量，尤其利用聲學(xué)傳感器或光學(xué)傳感器。非接觸式傳感器優(yōu)勝之處在于，粘著的物料會(huì)使測(cè)量數(shù)據(jù)失真。另外，在此只需清洗一個(gè)透鏡，這減小了維護(hù)成本。
[0063]物料通過量可以通過填充高度測(cè)量機(jī)構(gòu)來(lái)確定。物料通過量也可以通過流量測(cè)量或流出和流入的量差來(lái)確定，即例如通過流入物質(zhì)和/或流出物質(zhì)的體積測(cè)量或重量測(cè)量。
[0064]最好確定用于物料通過量和/或填充高度的額定值或額定值范圍并且如此自動(dòng)改變所述至少一個(gè)工藝參數(shù)，即物料通過量和/或測(cè)定的填充高度等于預(yù)定的額定值或在額定值范圍內(nèi)。
[0065]本申請(qǐng)意義上的額定值范圍是這樣的范圍，物料通過量或者填充高度可以在該范圍內(nèi)，而不用進(jìn)行控制干預(yù)。就是說，例如填充高度的小波動(dòng)不會(huì)造成工藝參數(shù)變化，而僅在測(cè)定的填充高度離開額定值范圍時(shí)會(huì)。
[0066]研磨物料最好附加地在預(yù)先設(shè)定的工藝參數(shù)下通過所述至少一個(gè)輥對(duì)被粉碎，直到已經(jīng)出現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)。在輥縫或輥槽內(nèi)的出現(xiàn)在穩(wěn)定狀態(tài)下的填充高度被確定為額定值，或者基于這樣的值來(lái)限定額定值范圍。
[0067]該工藝參數(shù)最好通過控制單元被自動(dòng)改變?？刂茊卧蓛?yōu)選被如此調(diào)節(jié)或可調(diào)節(jié)，即，填充高度以某個(gè)值改變?cè)斐芍辽僖粋€(gè)工藝參數(shù)以某個(gè)值改變。
[0068]最好在該裝置中可以調(diào)節(jié)出最小縫寬，在運(yùn)行工作過程中至少在裝置啟動(dòng)階段不能小于該最小縫寬。最小縫寬最好可以通過相應(yīng)機(jī)械來(lái)調(diào)節(jié)。規(guī)定最小縫寬簡(jiǎn)化了輥式磨機(jī)的啟動(dòng)，這是因?yàn)榕c輥完全相互壓緊時(shí)相比更好地帶入研磨物料。
[0069]或者，也可以在輥式磨機(jī)啟動(dòng)時(shí)將壓緊力減小一定時(shí)間，直到達(dá)到相應(yīng)的物料通過量。
[0070]在該方法中最好可以首先進(jìn)行校準(zhǔn)步驟，在這里，求出粉碎程度和至少一個(gè)工藝參數(shù)之間的關(guān)系。例如，可以在給定的壓緊力和所期望的物料通過量的情況下一直改變至少一個(gè)輥的轉(zhuǎn)速，直到調(diào)節(jié)出在輥縫或輥槽內(nèi)的研磨物料的恒定填充高度。對(duì)應(yīng)的粉碎程度于是被確定下來(lái)并且可以建立工藝參數(shù)特性曲線族，其可被相應(yīng)存儲(chǔ)在控制單元或控制裝置中并且被用于控制。
[0071]最好進(jìn)行這樣的校準(zhǔn)步驟，確定填充高度的額定值或額定值范圍。
[0072]在校準(zhǔn)步驟中，最好可以確定工藝參數(shù)即填充高度、物料通過量和顆粒粉碎程度之間的關(guān)系。尤其是通過保持其中兩個(gè)數(shù)值不變而改變第三數(shù)值，可以確定該變化對(duì)第四數(shù)值的影響。
[0073]在另一個(gè)方法步驟中，優(yōu)選測(cè)量在至少一個(gè)輥上的膜厚，尤其是利用膜厚測(cè)量?jī)x，其具有用于檢測(cè)膜厚的傳感器。
[0074]進(jìn)一步優(yōu)選的是，本發(fā)明的方法被重復(fù)，就是說物料再次被所述至少一個(gè)輥對(duì)磨碎。尤其是該方法包括檢驗(yàn)步驟，在此檢驗(yàn)步驟中確定檢驗(yàn)參數(shù)且尤其是測(cè)定的精細(xì)度或膜厚是否達(dá)到額定值和/或高出或低于額定值。
[0075]該方法還尤其包括控制步驟，在此，只要檢驗(yàn)參數(shù)且尤其是測(cè)定的精細(xì)度或膜厚尚未達(dá)到額定值，就重復(fù)之前的方法步驟。
[0076]該方法還尤其包括控制步驟，在此，一旦檢驗(yàn)參數(shù)已經(jīng)達(dá)到額定值，就啟用一個(gè)輥或其它的附加輥。
[0077]該方法還尤其包括調(diào)節(jié)步驟，借此來(lái)預(yù)定至少一個(gè)額定參數(shù)尤其是期望的精細(xì)度或膜厚或者一系列額定參數(shù)。
[0078]本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種用于粉碎在可流動(dòng)物料尤其是用于制造巧克力物質(zhì)的粉末或半流態(tài)物質(zhì)中的顆粒的裝置，其允許物料通過量顯著增大，尤其是用于如上所述的裝置。該任務(wù)將利用根據(jù)權(quán)利要求15的裝置來(lái)完成。
[0079]本發(fā)明的裝置包括至少一個(gè)輥對(duì)。該裝置最好還包括至少另一個(gè)輥，其被壓緊至該輥對(duì)。該裝置還優(yōu)選地可以具有其它的輥，它們前后串列布置并且相互壓緊。至少一個(gè)輥對(duì)或至少一個(gè)附加輥的至少一個(gè)工藝參數(shù)可以被改變，尤其是至少其中一個(gè)輥的壓緊力和/或輥轉(zhuǎn)速。另外，該輥對(duì)的至少一個(gè)輥和/或至少另一個(gè)輥優(yōu)選以無(wú)凸度輥形式構(gòu)成。
[0080]已發(fā)現(xiàn)無(wú)凸度輥與至少一個(gè)輥的可變壓緊力及可變轉(zhuǎn)速的組合實(shí)現(xiàn)了輥式磨機(jī)的物料通過量的顯著提高，而磨碎物料的粉碎程度和/或質(zhì)量未降低。
[0081]無(wú)凸度輥?zhàn)詈镁哂袃?yōu)選由鋼制成的堅(jiān)硬的芯殼以及薄壁。在芯殼和薄壁之間還設(shè)有彈性層。芯殼以具有堅(jiān)硬的輥套的空心輥形式構(gòu)成。
[0082]這樣的輥例如在EP0712469有所描述并且容許在整個(gè)輥長(zhǎng)度范圍內(nèi)的恒定粉碎程度，即便輥縫內(nèi)的壓力在變化。與常用的凸度輥相比的優(yōu)點(diǎn)在于，在輥縫中的任何壓力下，輥縫總是在整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)具有恒定的寬度。
[0083]優(yōu)選的是，所述至少一個(gè)工藝參數(shù)根據(jù)尤其是在輥縫或布置在該至少一個(gè)輥對(duì)上游的輥槽內(nèi)的研磨物料的填充高度的測(cè)定值被改變。
[0084]該裝置允許可良好控制且順暢的碾壓過程，這獲得規(guī)定的顆粒粉碎程度，進(jìn)而保證良好的產(chǎn)品質(zhì)量。
[0085]可以從以下對(duì)附圖和例子的說明中得到本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和實(shí)施方式，其中:
[0086]圖1是用于本發(fā)明的裝置的第一例子的示意圖；
[0087]圖2是用于本發(fā)明的裝置的第二例子的示意圖；[0088]圖3是用于本發(fā)明的裝置的第三例子的示意圖；
[0089]圖4是用于本發(fā)明的裝置的第四例子的示意圖；
[0090]圖5是用于本發(fā)明的裝置的第五例子的示意圖。
[0091]在圖1上示出了本發(fā)明裝置I的示意圖。裝置I具有至少兩個(gè)以輥對(duì)形式布置的輥2、3。在輥2和3之間有一道輥縫14。輥對(duì)中的每個(gè)輥2、3各由一個(gè)單獨(dú)的控制轉(zhuǎn)速的馬達(dá)6、7來(lái)驅(qū)動(dòng)。輥2、3之間的壓緊力通過壓力控制器8來(lái)調(diào)節(jié)。在輥2、3前面設(shè)有輥槽4，可流動(dòng)物料13通過供料機(jī)構(gòu)9被供給該輥槽。在輥槽4內(nèi)的可流動(dòng)物料13的填充高度5將通過填充高度檢測(cè)儀11來(lái)測(cè)量。填充高度檢測(cè)儀11的測(cè)量方向是這樣的，即，可以測(cè)量在輥槽4內(nèi)的可流動(dòng)物料的填充高度5。測(cè)定的填充高度被傳輸給控制單元10。依據(jù)測(cè)定的填充高度5，通過控制單元10來(lái)改變至少一個(gè)工藝參數(shù)。尤其是通過對(duì)應(yīng)馬達(dá)6、7的轉(zhuǎn)速來(lái)改變至少一個(gè)輥2、3的轉(zhuǎn)速?；蛘?，可以通過壓力控制器8來(lái)改變輥2、3的壓緊力。
[0092]例1:
[0093]在輥具有28巴恒定壓緊力且物料通過量恒定為1200kg/h時(shí)，在示例性物料的情況下得到80 μ m的顆粒尺寸。如果可流動(dòng)物料的性能在工藝過程中改變，則被送入輥之間的物料供給也改變，進(jìn)而物料通過量改變。當(dāng)物料被恒定送入輥縫或輥槽時(shí)，填充高度例如如此改變，即，填充高度遞減。這種變化通過填充高度檢測(cè)儀被記錄下來(lái)，控制單元隨即進(jìn)行壓緊力的相應(yīng)改變，例如以0.5巴逐步增大壓力。該變化一直進(jìn)行，直到又在輥縫或輥槽內(nèi)達(dá)到填充高度的額定值。如果物料通過量變化較大，則還要改變輥的轉(zhuǎn)速，例如以30-100轉(zhuǎn)/分鐘。
[0094]例2:
[0095]當(dāng)使用具有彈性殼套中間材料的無(wú)凸度輥來(lái)制造例如40 μ m小顆粒時(shí)，需要高的壓緊力如35巴，這造成可流動(dòng)物料的相應(yīng)較小的物料通過量。因而，可以在恒定高壓下通過提高輥轉(zhuǎn)速來(lái)提高物料通過量。
[0096]例3:
[0097]研磨物料在輥縫內(nèi)的調(diào)節(jié)出的28巴初始?jí)毫σ约搬槍?duì)輥對(duì)的第一輥調(diào)節(jié)出的50轉(zhuǎn)/分鐘和針對(duì)第二輥的100轉(zhuǎn)/分鐘的輥轉(zhuǎn)速下被磨碎。由此在研磨物料中的顆粒被粉碎到30 μ m程度的情況下得到800kg/h的物料通過量。
[0098]如果輥縫處的壓力升高到35巴，則物料通過量減小到600kg/h，在這里，顆粒粉碎程度降到20 μ m。
[0099]針對(duì)第一輥將輥轉(zhuǎn)速提高到75轉(zhuǎn)/分鐘以及針對(duì)第二輥提高到150轉(zhuǎn)/分鐘將物料通過量提高到1000kg/h，在這里，顆粒粉碎程度又升到30 μ m。
[0100]另外，可以通過進(jìn)一步升高壓力至45巴以及提高第一輥的輥轉(zhuǎn)速至75轉(zhuǎn)/分鐘以及第二輥的轉(zhuǎn)速至150轉(zhuǎn)/分鐘來(lái)將物料通過量調(diào)節(jié)至初始的800kg/h，此時(shí)的顆粒粉碎程度為20 μ m。
[0101]當(dāng)在輥縫或設(shè)于至少一個(gè)輥對(duì)前方的輥槽內(nèi)的研磨物料的填充高度保持恒定時(shí)，獲得了連續(xù)的方法。在此狀態(tài)中，如此調(diào)節(jié)這些工藝參數(shù)，即，研磨物料的供給量等于排出量，就是說達(dá)到預(yù)選的物料通過量。
[0102]圖2示出了用于本發(fā)明的裝置101的第二例子的示意圖。
[0103]—個(gè)棍102連同一個(gè)固定不動(dòng)的壁115形成一道棍縫114。根據(jù)在棍縫144內(nèi)的可流動(dòng)物料的填充高度105，可以控制輥102的參數(shù)值例如輥壓緊力或者轉(zhuǎn)速。
[0104]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置201的第三例子的示意圖。
[0105]兩個(gè)同樣大小的輥202和203形成第一輥對(duì)220，對(duì)于第一輥對(duì)，可以調(diào)節(jié)至少一個(gè)工藝參數(shù)例如至少其中一個(gè)輥202、203的輥壓緊力或者轉(zhuǎn)速。
[0106]在輥202、203前面布置有另一個(gè)直徑較小的輥216，其用作供料輥并且與其中一個(gè)所述輥203 —起構(gòu)成另一個(gè)輥對(duì)。在所述另一個(gè)輥對(duì)之間夾出一道輥縫217，在該輥縫內(nèi)發(fā)生可流動(dòng)物料的初次受力。
[0107]因而存在包括兩個(gè)棍對(duì)的三棍機(jī)構(gòu)。
[0108]供料輥216與槽壁218 —起構(gòu)成輥槽204。
[0109]根據(jù)在輥槽204內(nèi)的可流動(dòng)物料的填充高度205，可以控制輥對(duì)220的一個(gè)工藝參數(shù)，例如至少一個(gè)輥202、203的輥壓緊力或者轉(zhuǎn)速。
[0110]圖4示出了用于本發(fā)明的裝置301的第四例子的示意圖，其呈用于三輥機(jī)構(gòu)的另一個(gè)例子的形式。
[0111]具有較小直徑的輥316布置在具有兩個(gè)較大的輥302、303的一個(gè)輥對(duì)320的后面。
[0112]根據(jù)在第一輥對(duì)320的輥縫314內(nèi)的可流動(dòng)物料313的填充高度305，可以控制輥對(duì)320的工藝參數(shù)，例如至少一個(gè)輥302、303的輥壓緊力或者轉(zhuǎn)速，或者控制第二輥對(duì)321的工藝參數(shù)，例如至少一個(gè)輥303、316的輥壓緊力或者轉(zhuǎn)速。
[0113]圖5示出了用于本發(fā)明的裝置401的第五例子的示意圖，其例如呈用于三輥機(jī)構(gòu)的另一個(gè)例子的形式。
[0114]三輥機(jī)構(gòu)也具有兩個(gè)輥對(duì)420和421。
[0115]根據(jù)在第一輥對(duì)420的輥縫414內(nèi)的可流動(dòng)物料413的填充高度405，可以控制輥對(duì)420的工藝參數(shù)、如至少一個(gè)輥402、403的輥壓緊力或者轉(zhuǎn)速，或者第二輥對(duì)421的工藝參數(shù)、如至少一個(gè)輥403、416的輥壓緊力或者轉(zhuǎn)速。
[0116]另外，可以設(shè)置附圖未明確示出的精細(xì)度測(cè)量?jī)x，其確定位于供料輥416處的產(chǎn)物的精細(xì)度。如果精細(xì)度尚未達(dá)到規(guī)定的額定值，則產(chǎn)物再被供給第一輥縫414。
【權(quán)利要求】
1.一種用于粉碎在可流動(dòng)物料且尤其是用于制造巧克力物質(zhì)的粉末或半流態(tài)物質(zhì)中的顆粒的裝置，包括: 至少一個(gè)輥對(duì)(220; 320, 321; 420, 421)，對(duì)于該至少一個(gè)輥對(duì)，可調(diào)節(jié)至少一個(gè)工藝參數(shù)，尤其是至少其中一個(gè)所述輥(2，3; 102; 202，203，216; 302，303，316; 402，403，416)的輥壓緊力和/或轉(zhuǎn)速，和 用于測(cè)量在輥縫(14;114;214，217;314;414)或布置在一個(gè)輥對(duì)(220; 320，321; 420，421)前面的輥槽(4;204)中的可流動(dòng)物料的填充高度(5)的填充高度檢測(cè)儀(11)， 其特征是，該裝置⑴包括控制單元(11)，該控制單元根據(jù)在輥縫(14;114;214,217;314;414)或輥槽⑷中的可流動(dòng)物料的測(cè)定的填充高度(5; 105; 205; 305; 405)來(lái)改變至少一個(gè)工藝參數(shù)，該至少一個(gè)工藝參數(shù)尤其選自至少其中一個(gè)所述輥(2，3 ; 102; 202，203，216; 302，303，316; 402，403，416)的輥壓緊力、輥縫(14;114;214,217;314;414)和輥轉(zhuǎn)速以及其組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是，該填充高度檢測(cè)儀(11)包括光學(xué)傳感器或聲學(xué)傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征是，該填充高度檢測(cè)儀(11)具有對(duì)準(zhǔn)該輥縫(14;114;214，217;314;414)的攝像機(jī)以及圖像分析單元，該圖像分析單元適用于基于攝像機(jī)圖像確定尤其是算出填充高度(5; 105; 205; 305; 405)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的裝置，其特征是，該控制單元(10)如此設(shè)計(jì)，當(dāng)可流動(dòng)物料(13; 313; 413)以恒定的體積流量被供應(yīng)入輥縫(14; 114; 214，217; 314; 414)或輥槽(4; 204)時(shí)，在該輥縫或輥槽(4; 204)內(nèi)的可流動(dòng)物料的填充高度(5; 105; 205; 305; 405)通過至少其中一個(gè)所述輥(2，3; 102; 202，203，216; 302，303，316; 402，403，416)的壓緊力和 /或轉(zhuǎn)速的變化被保持在一個(gè)預(yù)定值或一個(gè)可預(yù)定的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的裝置，其特征是，沿物料流向，在所述輥(2，3;10.2; 202，203，216; 302，303, 316; 402, 403, 416)上游設(shè)有用于將可流動(dòng)物料供給入該輥縫(14; 114; 214，217; 314; 414)或輥槽(4; 204)中的供料機(jī)構(gòu)(9)。
6.尤其根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的裝置，用于粉碎在可流動(dòng)物料尤其是用于制造巧克力物質(zhì)的粉末或半流態(tài)物質(zhì)中的顆粒，包括:至少一個(gè)輥對(duì)(220; 320，321; 420，421)，對(duì)該至少一個(gè)輥對(duì)可以調(diào)節(jié)至少一個(gè)工藝參數(shù)，尤其是至少其中一個(gè)所述輥(2，3; 102; 202，203，216; 302，303，316; 402, 403，416)的輥壓緊力和/或轉(zhuǎn)速；用于獲知可流動(dòng)物料流經(jīng)輥縫(14;114;214，217;314;414)的物料通過量的機(jī)構(gòu)，其特征是，該裝置(I)包括控制單元(11)，該控制單元根據(jù)流經(jīng)該輥縫(14;114;214，217;314;414)的可流動(dòng)物料的測(cè)定的物料通過量或者根據(jù)該物料通過量的變化來(lái)改變至少一個(gè)工藝參數(shù)，該至少一個(gè)工藝參數(shù)尤其選自至少其中一個(gè)所述輥(2，3; 102; 202，203，216; 302，303，316; 402，403，416)的輥壓緊力、輥縫(14;114;214,217;314;414)和輥轉(zhuǎn)速以及其組合。
7.一種用于粉碎在可流動(dòng)物料尤其是用于制造巧克力物質(zhì)的粉末或半流態(tài)物質(zhì)中的顆粒的方法，其中該顆粒在至少一個(gè)輥對(duì)(2，3; 102; 202，203，216; 302，303，316; 402，403，4.16)之間被粉碎，對(duì)于所述至少一個(gè)輥對(duì)可以調(diào)節(jié)至少一個(gè)工藝參數(shù)，尤其是至少一個(gè)輥(.2，3; 102; 202，203，216; 302，303，316; 402，403，416)的輥壓緊力和 / 或轉(zhuǎn)速，并且測(cè)量在輥縫(14;114;214,217;314;414)或布置在一個(gè)輥對(duì)(2, 3; 102; 202, 203, 216; 302, 303, 316; 402，403，416)前的輥槽(4; 204)內(nèi)的可流動(dòng)物料的填充高度(5; 105; 205; 305; 405)，其特征是，根據(jù)可流動(dòng)物料的測(cè)定的填充高度(5; 105; 205; 305; 405)來(lái)改變至少一個(gè)工藝參數(shù)，該至少一個(gè)工藝參數(shù)尤其選自至少其中一個(gè)所述輥(2，3; 102; 202，203，216; 302，303，316;402，403, 416)的輥壓緊力、輥縫和輥轉(zhuǎn)速以及其組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征是，給該輥縫(14;114; 214，217; 314; 414)或輥槽(4; 204)連續(xù)供給可流動(dòng)物料。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征是，連續(xù)測(cè)量該填充高度(5;105;205;305;405)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9之一所述的方法，其特征是，非接觸測(cè)量在該輥縫(14;114;214，217;314;414)或輥槽(4;204)內(nèi)的可流動(dòng)物料的填充高度(5; 105; 205; 305; 405)，尤其借助聲學(xué)傳感器或光學(xué)傳感器。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10之一所述的方法，其特征是，首先確定用于該填充高度(5; 105; 205; 305; 405)的額定值，所述至少一個(gè)工藝參數(shù)被如此自動(dòng)改變，即，測(cè)定的填充高度(5; 105; 205; 305; 405)等于預(yù)定的該額定值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征是，該工藝參數(shù)通過控制單元(10)被自動(dòng)改變。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的方法，其特征是，首先進(jìn)行校準(zhǔn)步驟，在此確定此時(shí)達(dá)到研磨物料中的顆粒的規(guī)定的粉碎程度和/或求出用于填充高度的額定值或額定值范圍的至少一個(gè)工藝參數(shù)的值。
14.尤其根據(jù)權(quán)利要求7至 13之一所述的方法，用于粉碎在可流動(dòng)物料尤其是用于制造巧克力物質(zhì)的粉末或半流態(tài)物質(zhì)中的顆粒，其中該顆粒在至少一個(gè)輥對(duì)(2，3; 102; 202，203，216; 302，303, 316; 402, 403, 416)之間被粉碎，對(duì)于所述至少一個(gè)輥對(duì)可以調(diào)節(jié)尤其至少一個(gè)工藝參數(shù)、且進(jìn)一步尤其是至少一個(gè)輥(2，3; 102; 202，203，216; 302，303，316; 402，403,416)的輥壓緊力和/或轉(zhuǎn)速，并且獲知在輥縫(14; 114; 214，217; 314; 414)內(nèi)的可流動(dòng)物料的物料通過量， 其特征是，根據(jù)測(cè)定的物料通過量或者物料通過量的變化來(lái)改變至少一個(gè)工藝參數(shù)，所述至少一個(gè)工藝參數(shù)尤其選自至少其中一個(gè)所述輥(2，3; 102; 202, 203, 216; 302, 303, 316; 402, 403, 416)的輥壓緊力、輥縫和輥轉(zhuǎn)速以及其組合。
15.一種尤其根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的、用于粉碎在可流動(dòng)物料、尤其是用于制造巧克力物質(zhì)的粉末或半流態(tài)物質(zhì)中的顆粒的裝置，包括至少一個(gè)輥對(duì)，其特征是，至少一個(gè)工藝參數(shù)、尤其是至少其中一個(gè)所述輥的壓緊力和/或轉(zhuǎn)速可基于測(cè)定的控制參量尤其是在輥縫或布置在輥縫上游的輥槽內(nèi)的研磨物料的填充高度來(lái)改變，并且至少一個(gè)輥以無(wú)凸度輥形式構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征是，該無(wú)凸度輥具有優(yōu)選由鋼制成的堅(jiān)硬芯殼和薄壁，其中在芯殼和薄壁之間布置有彈性層。
【文檔編號(hào)】B02C4/36GK103547372SQ201280022924
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月12日
【發(fā)明者】P·布勞恩, S·格博, F·巴塞爾, B·施密特, M·侯赫尼爾 申請(qǐng)人:布勒股份公司