ITMI980117A1

ITMI980117A1 - DEVICE FOR THE GRINDING OF FOOD PRODUCTS AND PROCEDURE USING THE DEVICE

Info

Publication number: ITMI980117A1
Authority: IT
Inventors: Maurizio Fiorini; Omar Alessandro Molinari; Diego Sossi; Fernando Testa
Original assignee: Ocrim Spa
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 1999-07-23
Also published as: IT1298188B1

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: DESCRIPTION of the industrial invention entitled:

"DISPOSITIVO PER LA MACINAZIONE DI PRODOTTI ALIMENTARI E PROCEDIMENTO IMPIEGANTE IL DISPOSITIVO" "DEVICE FOR THE GRINDING OF FOOD PRODUCTS AND PROCEDURE USING THE DEVICE"

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda un dispositivo per la macinazione di prodotti alimentari e un procedimento che impiega il dispositivo. The present invention relates to a device for grinding food products and a process that uses the device.

Più in particolare, il campo della presente invenzione, è quello dei dispositivi e dei procedimenti per la macinazione di cereali tramite coppie di rulli operanti a velocità diversa tra loro. Tali coppie di rulli macinanti effettuano la macinazione dei cereali proprio in virtù della diversa velocità dei due rulli macinanti. Tuttavia, tale diversa velocità implica che, in caso di eventuale assenza di prodotti da macinare, viene a mancare l'effetto "di cuscinetto" che il prodotto da macinare effettua, nell'interstizio tra i due rulli. In pratica, quando si verifica un'assenza, per qualsiasi motivo, del prodotto da macinare, i due rulli, in virtù della loro diversa velocità, tendono a sfregarefra di loro, consumandosi molto rapidamente, in quanto il metallo dei rulli, invece che agire sul prodotto da macinare, relativamente morbido, agisce sul metallo del rullo opposto. More particularly, the field of the present invention is that of devices and procedures for grinding cereals by means of pairs of rollers operating at different speeds. These pairs of grinding rollers carry out the grinding of the cereals precisely by virtue of the different speed of the two grinding rollers. However, this different speed implies that, in the event of absence of products to be ground, the "bearing" effect that the product to be ground effects, in the gap between the two rollers, ceases. In practice, when there is an absence, for any reason, of the product to be ground, the two rollers, by virtue of their different speed, tend to rub between them, consuming themselves very quickly, as the metal of the rollers, instead of acting on the relatively soft product to be ground, it acts on the metal of the opposite roller.

E' quindi necessario prevedere dei mezzi per ottenere un distacco rapido dei rulli, in tutti i casi in cui si verifichi una assenza di prodotto da macinare. It is therefore necessary to provide means for obtaining a rapid detachment of the rollers, in all cases in which there is an absence of product to be ground.

Il prodotto da macinare viene alimentato ai sopra descritti rulli di macinazione, tramite una distinta coppia di rulli cosiddetti di alimentazione. I rulli di alimentazione, sono molto più piccoli, per quanto riguarda il diametro, dei rulli di macinazione, e hanno la funzione, contemporaneamente, sia di alimentare direttamente il prodotto sui rulli di macinazione, sia di distribuirlo nel modo, più uniforme possibile, per tutta la lunghezza dei rulli di macinazione. The product to be ground is fed to the above-described grinding rollers, by means of a distinct pair of so-called feeding rollers. The feed rollers are much smaller in diameter than the grinding rollers and have the function, at the same time, of both directly feeding the product onto the grinding rollers, and distributing it in the most uniform way possible to the entire length of the grinding rollers.

I rulli di alimentazione operano generalmente in abbinamento con una serranda, in contatto con tali rulli di alimentazione, in modo che, con l'apertura della serranda, aumenta 1'interstizio fra tale serranda e i rulli di alimentazione e, di conseguenza, può aumentare il quantitativo di prodotto da macinare. Tale serranda è normalmente comandata tramite un leverismo che la collega, con interposizione di un opportuno sistema di amplificazione della potenza del segnale, con un sensore del livello di prodotto nell'alimentazione di prodotto. The feed rollers generally operate in conjunction with a shutter, in contact with said feed rollers, so that, with the opening of the shutter, the gap between said shutter and the feed rollers increases and, consequently, can increase the quantity of product to be ground. This shutter is normally controlled by means of a lever mechanism which connects it, with the interposition of a suitable signal power amplification system, with a product level sensor in the product feed.

Alternativamente, il quantitativo di prodotto alimentato dai rulli di alimentazione viene controllato tramite la velocità di rotazione dei rulli di alimentazione stessi. Alternatively, the quantity of product fed by the feed rollers is controlled by the rotation speed of the feed rollers themselves.

Quanto sopra rappresenta il campo principale di attuazione industriale dell'invenzione, campo che non costituisce una limitazione dell'invenzione medesima, che si estende invece ai campi equivalenti. The above represents the main field of industrial implementation of the invention, a field which does not constitute a limitation of the invention itself, which instead extends to equivalent fields.

Sono noti dispositivi di questo tipo, che presentano tuttavia numerosi inconvenienti. In primo luogo, il sensore per la misurazione del prodotto in arrivo nell'alimentazione, è generalmente un sensore cosiddetto "a pino", per la sua forma, e misura il peso del prodotto in arrivo. Ciò comporta di dover effettuare, da parte del mugnaio che controlla il funzionamento del mulino, una regolazione delle molle che controllano il supporto di tale sensore, in corrispondenza di ciascun passaggio di macinazione, e in dipendenza di ciascun prodotto che deve essere macinato. Evidentemente tale controllo è oneroso sia per l'impegno, sia per la necessità di personale specializzato in grado di effettuare questo tipo di regolazioni con affidabilità. Devices of this type are known, which however have numerous drawbacks. First, the sensor for measuring the product arriving in the feed is generally a so-called "pine" sensor, due to its shape, and measures the weight of the product arriving. This entails the need for the miller who controls the operation of the mill to carry out an adjustment of the springs which control the support of this sensor, in correspondence with each grinding passage, and depending on each product to be ground. Obviously, this control is onerous both for the effort and for the need for specialized personnel able to carry out this type of adjustments reliably.

Si è inoltre verificato che tali sistemi noti presentano una certa incostanza nella regolazione del prodotto in particolare si sono osservate variazioni importanti dello spessore del flusso di prodotto alimentato dai rulli di alimentazione ai rulli macinanti. It has also been verified that such known systems have a certain inconsistency in the regulation of the product, in particular important variations have been observed in the thickness of the flow of product fed from the feed rollers to the grinding rollers.

Tali sistemi noti presentano inoltre problemi legati alla chiusura dei rulli macinanti e all'avvio dell'alimentazione. Come si è detto ciò è particolarmente delicato per evitare: sia che i rulli macinanti sfreghino fra di loro senza l'interposizione di prodotto, sia di alimentare il prodotto quando i rulli macinanti sono ancora aperti. Said known systems also have problems related to the closure of the grinding rollers and the start of feeding. As mentioned, this is particularly delicate to avoid: both the grinding rollers rubbing each other without the interposition of the product, and feeding the product when the grinding rollers are still open.

Inoltre, in tali sistemi noti, il sistema di amplificazione del segnale dal sensore alla serranda è generalmente effettuato tramite mezzi pneumatici che agiscono tramite orifizi di regolazione che sono piuttosto piccoli, per la natura del controllo specifico. Ciò dà luogo a mal funzionamenti, in quanto tali orifizi tendono ad otturarsi, anche in virtù dell'ambiente di lavoro che è particolarmente polveroso. Tali tipi di mal funzionamento sono inoltre complicati dal leverismo che, pure, richiede controllo e manutenzione, per evitare inceppamenti. Furthermore, in such known systems, the signal amplification system from the sensor to the shutter is generally carried out by pneumatic means which act through regulation orifices which are rather small, due to the nature of the specific control. This gives rise to malfunctions, as these orifices tend to get clogged, also due to the work environment which is particularly dusty. These types of malfunctions are also complicated by the leverage which also requires control and maintenance to avoid jams.

Per quanto riguarda invece i sistemi che controllano la velocità dei rulli di alimentazione, si è verificata la presenza di disturbo sui cavi che alimentano gli inverter, così che tali disturbi vengono propagati anche tra un inverter e l'altro oltre che dal 1 'inverter al motore. Tali disturbi rendono il funzionamento poco affidabile. On the other hand, as regards the systems that control the speed of the feed rollers, the presence of disturbances has occurred on the cables that power the inverters, so that these disturbances are also propagated between one inverter and another as well as from the inverter to the motor. Such disturbances make the operation unreliable.

Uno scopo della presente invenzione è pertanto quello di superare i suddetti inconvenienti con un procedimento per la macinazione di prodotti alimentari, in particolare cereali, caratterizzato dal fatto che un segnale proveniente da un sensore di quantitativo di prodotto da macinare viene elaborato in modo da regolare di conseguenza una velocità di rotazione dei rulli di alimentazione di prodotto. An object of the present invention is therefore to overcome the aforementioned drawbacks with a process for grinding food products, in particular cereals, characterized in that a signal coming from a sensor for the quantity of product to be ground is processed in such a way as to regulate consequently a rotation speed of the product feed rollers.

L'invenzione riguarda inoltre un dispositivo per la macinazione di prodotti alimentari, in particolare cereali, caratterizzato dal fatto di comprendere un sensore del quantitativo di prodotto da macinare e mezzi per regolare, in funzione del segnale di detto sensore, una velocità di rotazione dei rulli di alimentazione di prodotto. The invention also relates to a device for grinding food products, in particular cereals, characterized in that it comprises a sensor for the quantity of product to be ground and means for regulating, as a function of the signal of said sensor, a rotation speed of the rollers. product power supply.

L’invenzione verrà meglio compresa con riferimento all'unito disegno in cui la figura 1 è una vista schematica del dispositivo secondo l'invenzione. The invention will be better understood with reference to the attached drawing in which Figure 1 is a schematic view of the device according to the invention.

Con riferimento alla figura 1, un sensore 1 del quantitativo di prodotto da macinare è formato da una sonda capacitiva. Tale sensore è atto a modulare un segnale da un massimo ad un minimo. La sonda capacitiva 1 è collegata con un mezzo per regolare, in funzione del segnale del sensore 1, una velocità di rotazione dei rulli 6 di alimentazione di prodotto. Tali mezzi di regolazione sono formati, nella forma di realizzazione rappresentata nel disegno da un inverter 2. L'inverter 2 è quindi collegato ai rulli di alimentazione 6 tramite i mezzi attuatori dei rulli di alimentazione 6, che a loro volta, sono formati da un motoriduttore 4. With reference to Figure 1, a sensor 1 for the quantity of product to be ground is formed by a capacitive probe. This sensor is adapted to modulate a signal from a maximum to a minimum. The capacitive probe 1 is connected to a means for adjusting, as a function of the signal from the sensor 1, a rotation speed of the product feed rollers 6. Said adjustment means are formed, in the embodiment shown in the drawing, by an inverter 2. The inverter 2 is then connected to the feed rollers 6 by means of the actuator means of the feed rollers 6, which in turn are formed by a gearmotor 4.

Si prevede inoltre un sensore 5 indicativo della presenza o assenza di prodotto da macinare. Preferibilmente tale sensore 5 è un sensore ON-OFF. Il sensore 5 è collegato con un organo di comando 3 per comandare un movimento di attacco e distacco dei rulli macinanti. Il movimento di attacco e distacco dei rulli macinanti non è rappresentato nel disegno schematico, in quanto è realizzato secondo un sistema standard, ben noto per un tecnico del settore. A sensor 5 indicating the presence or absence of product to be ground is also provided. Preferably, this sensor 5 is an ON-OFF sensor. The sensor 5 is connected to a control member 3 to control an attachment and detachment movement of the grinding rollers. The movement of attachment and detachment of the grinding rollers is not represented in the schematic drawing, as it is made according to a standard system, well known to a person skilled in the art.

Il funzionamento è il seguente: la sonda capacitiva 1 rivela in modo continuo il livello di prodotto nella campana traducendolo in un segnale elettrico proporzionale al livello stesso. Operation is as follows: the capacitive probe 1 continuously detects the level of product in the bell by translating it into an electrical signal proportional to the level itself.

Il segnale elettrico viene trasmesso all'inverter 2 che converte ogni variazione del segnale in una variazione del numero dì giri del motoriduttore 4. The electrical signal is transmitted to the inverter 2 which converts each change in the signal into a change in the number of revolutions of the gearmotor 4.

Il sensore capacitivo 5 ha il compito di accendere o arrestare tramite PLC ed inverter il motoriduttore in funzione della presenza o meno del prodotto nella zona d'alimentazione. Infatti in presenza o in assenza di prodotto il sensore trasmette due differenti segnali elettrici al PLC che a sua volta invia il comando di accensione o arresto all 'inverter e quindi al motoriduttore . The capacitive sensor 5 has the task of starting or stopping the gearmotor by means of a PLC and inverter depending on the presence or absence of the product in the feeding area. In fact, in the presence or absence of the product, the sensor transmits two different electrical signals to the PLC which in turn sends the start or stop command to the inverter and then to the gearmotor.

Il sistema elettronico PLC oltre a gestire la partenza e la fermata dell'alimentazione, governa l'azione di comando attaccodistacco rulli macinanti ed esegue autonomamente il controllo delle diverse condizioni generando allarmi segnalati sul pannello locale e a controllo remoto (sistema supervisione impianto). The PLC electronic system, in addition to managing the start and stop of the power supply, governs the control action of the attachment / detachment of the grinding rollers and autonomously controls the various conditions, generating alarms signaled on the local and remote control panel (plant supervision system).

Le funzioni operative di test, alimentazione continua e alimentazione condizionata dalla presenza del prodotto sono anch'esse gestite dal sistema elettronico. The operational functions of test, continuous power supply and power supply conditioned by the presence of the product are also managed by the electronic system.

In tal modo il sistema a logica pneumatica di comando del gruppo alimentazione è stato eliminato migliorando il sistema di controllo di ogni singolo passaggio e fornendo una dettagliata diagnostica. In this way the pneumatic logic control system of the power supply unit has been eliminated, improving the control system of each single step and providing detailed diagnostics.

L'invenzione consente di ottenere numerosi vantaggi, in particolare tutti i componenti elettronici di regolazione e di controllo sono montati a bordo macchina , in particolare gli inverter, in questo modo si evitano tutti i problemi di disturbi, che, secondo quanto già noto rendevano inaffidabile il funzionamento di questo tipo di dispositivi. The invention allows to obtain numerous advantages, in particular all the electronic regulation and control components are mounted on the machine, in particular the inverters, in this way all the problems of disturbances are avoided, which, according to what was already known, made it unreliable the operation of this type of device.

La logica di controllo a PLC consente un elevato grado di sicurezza, perchè l'alimentazione dei rulli di alimentazione è attivata in passi successivi, prima avvicinando i rulli di macinazione, attraverso il sistema pneumatico, e successivamente azionando il motoriduttore dei rulli di alimentazione. The PLC control logic allows a high degree of safety, because the feeding of the feeding rollers is activated in successive steps, first by approaching the grinding rollers, through the pneumatic system, and then by activating the gearmotor of the feeding rollers.

Al contrario, secondo le forme di realizzazione note, le due coppie dei rulli, in particolare i rulli di alimentazione e i rulli di macinazione, si muovevano contestualmente, ciò poteva creare dei problemi in particolare del prodotto poteva passare attraverso i rulli macinanti ancora aperti. On the contrary, according to the known embodiments, the two pairs of rollers, in particular the feed rollers and the grinding rollers, moved at the same time, this could create problems, in particular the product could pass through the still open grinding rollers.

In questo modo il PLC di bordo controlla sia la correttezza dell'azione di avvicinamento dei rulli macinanti, attraverso un sensore di pressione sul circuito dell'aria, sia l'effettivo avviamento del motore dell'alimentazione dei rulli di alimentazione, attraverso il segnale di conferma dell'inverter. Al contrario, secondo le forme di realizzazione note, non si poteva controllare se i rulli macinanti erano effettivamente chiusi. In this way, the on-board PLC checks both the correctness of the approaching action of the grinding rollers, through a pressure sensor on the air circuit, and the actual starting of the feeding motor of the feeding rollers, through the signal confirmation of the inverter. On the contrary, according to the known embodiments, it was not possible to check whether the grinding rollers were actually closed.

Sono possibili tre comandi controllati da PLC, con segnalazione di eventuali allarmi: Three PLC-controlled commands are possible, with signaling of any alarms:

test, cioè comando tramite selettore dedicato con ritorno a molla in cui l’alimentazione è avviata indipendentemente dalla presenza del comando remoto; test, i.e. command via a dedicated selector with spring return in which the power supply is started regardless of the presence of the remote control;

alimentazione continua, cioè posizione del selettore principale in cui l'alimentazione è avviata solo quando esiste il comando remoto e non è interrotta in caso di svuotamento della campana di alimentazione del prodotto da macinare; continuous feeding, i.e. position of the main selector in which the feeding is started only when the remote control exists and is not interrupted in case of emptying of the feeding bell of the product to be ground;

alimentazione automatica, cioè posizione del selettore principale in cui l'alimentazione è avviata solo quando esiste il comando remoto ed è interrotta in caso di svuotamento della campana di alimentazione del prodotto. automatic feeding, that is the position of the main selector in which the feeding is started only when the remote control exists and is interrupted in case of emptying of the feeding bell of the product.

E* inoltre possibile provvedere, con i mezzi sopra descritti, ogni singola macchina con una dettagliata diagnostica locale mediante segnalazioni luminose, ad esempio lampada accesa, per alimentazione attiva, lampada spenta, per alimentazione non attiva, lampada lampeggiante per allarme. Inoltre è disponibile la possibilità di prevedere allarmi per mancanza di aria per guasto di elettrovalvola o guasto impianto, mancata partenza o fermata non comandata del motore di alimentazione, guasto inverter, allarme generale. It is also possible to provide, with the means described above, each individual machine with a detailed local diagnostics by means of luminous signals, for example lamp on, for active power supply, lamp off, for power not active, flashing lamp for alarm. The possibility is also available of providing alarms for lack of air due to failure of the solenoid valve or system failure, failure to start or stop the power motor, inverter failure, general alarm.

Si è inoltre verificato che la sonda capacitiva, a differenza dei sistemi noti per valutare il quantitativo di prodotto in arrivo in alimentazione consente di misurare il volume invece del peso del prodotto in arrivo. In questo modo si evita automaticamente di dovere ritarare le molle di controllo del sensore, in quanto la misura di volume dà, automaticamente, una valutazione esatta del parametro richiesto. It has also been verified that the capacitive probe, unlike known systems for evaluating the quantity of product arriving at the feed, allows measuring the volume instead of the weight of the arriving product. This automatically avoids having to re-calibrate the sensor control springs, as the volume measurement automatically gives an exact evaluation of the required parameter.

Si è inoltre verificato che la regolazione del prodotto di alimentazione tramite la velocità dei rulli di alimentazione piuttosto che dal movimento di una serranda, consente di mantenere costante lo spessore del flusso, variandone solo la velocità. Ciò dà luogo ad una migliore regolazione del prodotto che alimenta i rulli di macinazione. It has also been verified that the regulation of the feed product by means of the speed of the feed rollers rather than by the movement of a shutter, allows to maintain constant the thickness of the flow, varying only the speed. This results in a better regulation of the product that feeds the grinding rollers.

Si evita completamente ogni azionamento pneumatico, e ogni leverismo che colleghi il sensore alla parte di comando, in quanto tutto il funzionamento è elettrico, e non esistono parti in movimento. In questo modo si risolve completamente ogni problema di manutenzione delle parti mobili. It completely avoids any pneumatic actuation, and any leverage that connects the sensor to the control part, as all operation is electrical, and there are no moving parts. In this way any maintenance problem of the moving parts is completely solved.

Claims

CLAIMS 1. Process for grinding food products, in particular cereals, characterized in that a signal coming from a sensor of the quantity of product to be ground is processed so as to consequently regulate a rotation speed of the product feed rollers.

2. Process according to claim 1 wherein said sensor is adapted to modulate a signal from a maximum to a minimum.

3. Process according to at least one of the preceding claims in which said sensor is formed by a capacitive probe.

4. Process according to at least one of the preceding claims comprising a sensor indicating the presence or absence of product to be ground, preferably formed by an on / off sensor.

Method according to at least one of the preceding claims, in which said on / off sensor is used to control an attachment and detachment movement of the grinding rollers.

6. Device for grinding food products, in particular cereals, characterized in that it comprises a sensor for the quantity of product to be ground and means for adjusting, as a function of the signal of said sensor, a rotation speed of the product feed rollers .

7. Device according to claim 6 wherein said sensor is adapted to modulate a signal from a maximum to a minimum.

8. Device according to at least one of the preceding claims in which said sensor is formed by a capacitive probe.

9. Device according to at least one of the preceding claims comprising a sensor indicating the presence or absence of product to be ground, preferably formed by an on / off sensor.

10. Device according to at least one of the preceding claims, wherein said on / off sensor is connected to a control member for controlling an attachment and detachment movement of the grinding rollers.

11. Device according to at least one of the preceding claims comprising an inverter connected, downstream, to the feed roller movement member, and upstream, with a signal from said sensor of the quantity of product to be ground.

12. Any new features and / or any new combination of features.