(57)【要約】【解決手段】  本発明は、自己最適化適応型のプロダクト処理システム、及び穀物及び／又は種子を粉砕及び／又はクラッシュするための対応する方法に関する。粉砕及び／又はクラッシュは、ローラ対を含む少なくとも１つのローラミルで行われる。ローラの表面の温度を検出するために、少なくとも２つの温度センサを少なくとも１つのローラに配置する。検出された温度測定値は、ローラ設定の最適な調整及び信号生成に使用される。
2019532796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロダクト処理システムであって、少なくとも１つのローラ対を含む粉砕システムを含み、該ローラ対は、プロダクトを処理するための２つのローラを含み、前記ローラのうちの少なくとも１つは、該少なくとも１つのローラの状態を特徴付ける測定値を検出するための少なくとも１つのセンサを含み、測定装置が、プロダクトを処理するための前記ローラ対のうちの前記少なくとも１つのローラの受入口に挿入されており、該測定装置は、前記ローラの状態を特徴付ける測定値を検出するための前記センサのうちの少なくとも１つを含み、前記ローラ対の前記少なくとも１つのローラからの測定値は、当該プロダクト処理システムの制御ユニットのデータ受信機を用いて前記測定装置のデータ送信機から受信され、前記ローラ対の２つのローラのローラ動作及びそれらの間隔幅及び／又は前記ローラの平行度は、受信した前記測定値に基づいて、前記制御ユニット及び／又は前記制御ユニットに接続された閉ループ制御ユニットによって自動的に最適化される、自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項２】
前記ローラ対の前記ローラのうちの少なくとも１つは、前記ローラの温度を測定するための少なくとも１つの温度センサ、及び／又は前記ローラの振動検出のための振動センサ、及び／又は回転速度及び／又は加速度／減速度を監視するための加速度計を含む、請求項１に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項３】
前記少なくとも１つのローラは、前記データ送信機、マイクロプロセッサ、エネルギーストア、温度センサ及び振動センサを含む、請求項１に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのローラは、その遠位端の各々の領域に温度センサを含む測定装置を含み、前記ローラの温度勾配は、各遠位端の少なくとも２つの前記温度センサによって測定可能である、請求項１から３のいずれか一項に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項５】
前記制御ユニットは、前記制御ユニットに伝送される、少なくとも１つの前記温度センサによって前記ローラに沿った温度勾配を測定し、測定された該温度勾配に基づいて前記制御ユニットによって前記ローラ対の距離及び／又は平行度は最適化された方法で自動的に補正及び適応される、請求項１から４のいずれか一項に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項６】
前記制御ユニットは、前記ローラに設けられたＲＦＩＤ又は他の識別手段によって、該識別手段の電子的に記憶されたデータに基づいて、前記ローラを一義的に識別し、少なくともローラ番号及び／又は波形識別が、前記ローラの識別に割り当てられている、請求項１から５のいずれか一項に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項７】
前記ローラの温度は、前記制御ユニットによって前記少なくとも１つのセンサで連続的に測定及び監視される、請求項１から６のいずれか一項に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項８】
前記ローラは、ＲＦＩＤタグ、温度センサ、加速度センサ及び振動、を含み、前記制御ユニットは、前記センサの測定データに基づいて、前記ローラの残存サービス寿命及び／又は損耗パラメータ及び／又は動作パラメータ及び／又は前記ローラの速度及び／又は加速度／又は減速度及び前記ローラの形状及び／又は前記ローラの波形の数に関するパラメータを生成する、請求項１から７のいずれか一項に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項９】
前記損耗パラメータ及び／又は前記動作パラメータは、前記ローラのプロダクト蓄積又は他の機械的変化についての診断インジケータを含む、請求項８に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項１０】
前記制御ユニットは、前記ローラの残存サービス寿命及び／又は損耗パラメータ及び／又は動作パラメータの生成及び予測のために、機械学習ユニットを含み、該機械学習ユニットによって、少なくとも動作及びメンテナンスは、前記閉ループ制御ユニットへの信号の生成を通じて、前記ローラの形状及び／又はねじれ及び／又は波形の数に関して、自己適応的な方法で最適化することができる、請求項８又は９に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項１１】
前記ローラ対の動作の最適化及び／又は前記ローラの平行度は、受信した前記測定値に基づいて、機械学習ユニットを介して前記制御ユニット及び／又は前記制御ユニットに接続された閉ループ制御ユニットによって実行され、該機械学習ユニットは、受信した前記測定値を監視するための監視ユニット及び学習ユニットを含み、前記監視ユニットは、温度の実測値及び設定値を用いた加熱の時間中の該温度、間隔幅及び／又は速度、及び／又はプロダクト蓄積及び／又は前記ローラの平行度を経時的に検出し、前記学習ユニットは、前記時間中の温度の実測値及び設定値、前記間隔幅及び／又は前記速度及び／又は前記プロダクト蓄積及び／又は前記ローラの平行度をリンクすることによって学習処理を実行する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項１２】
前記粉砕ローラは、少なくとも１つのエネルギーレシーバ及び／又は前記センサに電力を供給するためのエネルギーストアを含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのエネルギーレシーバは、誘導エネルギーレシーバとして設計され、電気エネルギーは、前記粉砕システムの送信機から前記ローラのエネルギーレシーバに電磁場を介して無線送信可能である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項１４】
当該プロダクト処理システムの前記データ受信機を用いて、前記ローラ対の前記ローラのうち少なくとも１つのデータ送信機から送信された測定値が受信され、当該プロダクト処理システムの動作は、送信された前記測定値に基づいて、少なくとも前記ローラの形状及び／又はねじれ及び／又は波形の数に関して、前記機械学習ユニットの自己学習構造によって最適される、請求項１から１３のいずれか一項に記載のプロダクト処理システムを動作させるための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉砕及びミリング（milling）システムの自動最適化のための監視及び制御システム、特に穀物及び種子を粉砕（grinding）及び／又はクラッシュイング（crushing）するための、又は粉砕及び均一化により、粘性材料、特にチョコレートの塊、印刷インク等を処理するための粉砕及びミリングシステムに関する。特に、本発明は、粉砕ローラ対と、ローラ対のローラ、特に粉砕ローラ対のローラのローラ本体の受入口に着脱可能な挿入のための測定装置と、を含むミリングシステム、少なくとも１つのローラ対を含むプロダクト処理システム、特に少なくとも１つの粉砕ローラ対を含む粉砕システム、及びそのような粉砕及びミリングシステム又はプロダクト処理システムの最適な動作のための対応する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
対で互いに隣り合って動作するローラを導入するため、「高粉砕」という用語はもはや本質的に正当化されない。それにもかかわらず、ローラを使用するとき、粉砕処理は、ミルストーンの元の位置に合わせて、互いに離間したローラにて始まり、その後のクラッシュイングステップは、適当な量の食物又は粉砕物を得るために、より狭く位置決めしたローラにて段階的に実行されるため、依然としてこの用語は一般的に使用されている。例えば、穀物のミルに使用されるような粉砕ローラは、一定の監視を必要とする。例えば、隣接する粉砕ローラが互いに接触し、例えば、モータの駆動力が制御されない方法で熱に変換される、すなわちドライランニングとして知られているものが発生する可能性がある。この説明した状態が長すぎると、粉砕ローラの温度が臨界温度まで上昇する可能性があり、潜在的に火災やローラへの損傷を引き起こす。これを防止するために、すでに、１つ以上のセンサを用いて粉砕ローラの温度を監視し、臨界温度に達したときに警告を出力するものが知られている（例えば、国際公開第２０１４／１９５３０９号参照）。この目的のために、光学系が粉砕ローラの周面を検出するためにしばしば使用される。しかし、このアプローチに伴う問題点は、これらの光学系又は非接触系が、粉砕すべき材料も流れるプロダクト空間内に配置されることである。この理由のために、このような光学系は汚れに非常に影響を受けやすい。
【０００３】
追加的に、粉砕システムにおいては、コストを下げるだけでなく、訓練を受けていないスタッフが粉砕処理をより高度に監視する作業を引き受ける、又は引き受けなければならないため、ミルの監視と最適化をますます自動化する努力がなされている。典型的には、粉砕されたプロダクトの造粒又はローラの温度／温度分布は、穀物及び種子のミリング中にミル業者によって手動でチェックされる。これは、粉砕処理中、ローラが均一な温度分布を有しているかどうかをミル業者が定期的にチェックすることを意味する。手動チェックの間、ミル業者はローラの長さにわたって手を走らせ、ローラが横領域と中央でほぼ同じ温度かどうかをチェックする。同様に、攪乱が発生するか、又は繰り返し発生する可能性があることは、先行技術（未審査独国特許出願第２７３０１６６号）から知られており、これは、理想的なミリング条件、又はそれから大幅に逸脱することを許容しない。これらの攪乱は、とりわけ不規則なローラ温度が含む。上述の公知の従来技術によれば、少なくとも１つのローラの片側又は両側に温度センサを配置することが提案される。この文書によれば、温度センサは、ベアリングハウジング内のベアリングの領域に配置される。従来技術の一部を構成するこのシステムは、ローラの表面温度がベアリングに到達したときに、時間と空間の両方において、遅延ありでローラの温度が決定されるという欠点を有する。さらに、独国特許出願公開１０２２６４１１号明細書からは、温度センサを用いて粉砕ローラの周面の温度を非接触で測定することが知られている。センサと粉砕ローラの円周面との距離のため、周面の実際の温度は、時として測定された温度から著しく逸脱する可能性がある。そして、これらの逸脱は、経験的価値、すなわち扱いづらく誤りも生じやすい経験則のみに基づいた評価で考慮されなくてはならない。したがって、関連するキャリブレーションは個人に依存する。さらに、独国特許出願公開１９８１９６１４号明細書からは、粉砕ローラから離れて配置された温度センサも開示している。さらに、ローラ損耗を監視することが重要である。この目的のために、独国特許出願公開４２２２０８５号明細書は、粉砕ローラの表面特性を測定するための装置を開示している。しかし、これらの装置は、粉砕ローラの周面の外側にも配置されており、従って、上述した欠点を有する。追加的に、波形ローラの損耗を測定するために使用することができる装置及び方法が知られている。ただし、これらの測定はグラインディングローラを停止されているときのみ行うことができる。この種の測定は正確であるが、常に粉砕システムを停止する必要がある。
【０００４】
さらに、２つの隣接する粉砕ローラ間の接触圧力を測定することができる圧力センサが知られている。最後に、例えば国際公開第２００７／０２５３９５号から、粉砕ローラの振動センサも公知である。これらのセンサのすべては、典型的には、粉砕ローラの外側に配置されている。最後に、２つのローラを含み、一方又は両方のローラは少なくとも１つのセンサを含む、プロダクトを処理するためのローラ対も国際公開第２０１４／１９５３９号から知られている。このようにして、ローラの周面の内側のセンサシステムを実現する。しかし、ローラに組み込まれる機能は、センサシステムに限定されている。当業者は、例えば、ローラ又はローラ対の周囲の極端な力、圧力、温度及び塵の状態により、及びバルク材料の処理に用いられる対応する従来の主として手作業による手順により、センサユニットに加えて、とり分け、制御ユニットを含む、バルク材料、粉砕される材料又は質量体を処理するローラ対のローラを必要とするあらゆる可能な実験を無視するであろう。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、従来技術から知られている欠点及び技術的問題を解決することである。特に、穀物及び種子を粉砕及び／又はクラッシュイングするための自己最適化制御システム及び方法が提供され、それによって粉砕及び／又はクラッシュを最適化された及び自動的な方法で実行することができ、ミルの運転安全性を高める。本システムは、対応するローラ対、特に粉砕ローラ対、及びプロダクト処理システム、特に粉砕される材料を粉砕するための粉砕システムを提供するものであり、それらによってローラ対の少なくとも１つのローラ又は両方のローラ、特に粉砕ローラ対の少なくとも１つの又は両方の粉砕ローラの状態を、より高い精度で決定することができ、さらに汚れを受けにくい。このようにして、動作安全が少なくともいくつかの実施形態において強化されるものであり、処理、特に粉砕処理の性能は、そこから推論可能であるものである。特に、本システムは、ローラが互いに平行に位置しているかどうかについての自動監視及び制御を提供し、特に、そのようなシステムの、例えばすべての粉砕機械における複数の使用は、粉砕効率をかなりの増加をもたらすことができる。最後に、本発明の目的は、詳細な動作条件を手動でチェック又は設定することなく、ローラ対を最適かつ動的に監視及び適応させることが可能な機械学習のための装置を提供することである。
【０００６】
これらの技術的問題は、独立形式請求項の特徴及び従属形式請求項の特徴によって解決される。
【０００７】
以下、本発明を例示的な実施形態及び図面に基づいてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】少なくとも１つのローラ対３３を含むシステム１８を含む自己最適化適応型の処理システム２８を概略的に示す。ローラ対３３は、プロダクトを処理するための２つのローラ１／１´、１９を含む。ローラ１／１´のうちの少なくとも１つは、対応するローラ１／１´の状態を特徴付ける測定値を検出するための１つ以上のセンサ２／２´を含む。プロダクトの処理のために、少なくとも１つのローラ１／１´のローラ本体１０／１０´の受入口１１／１１´に測定装置１２／１２´が挿入されている。測定装置１２／１２´は、ローラ１／１´の状態を特徴付ける測定値を検出するためのセンサ２／２´のうちの少なくとも１つを含む。プロダクト処理システム２８の制御ユニット２３のデータ受信機５／５´を用いて、ローラ対３３の少なくとも１つのローラ１／１´からの測定値は測定装置１２／１２´のデータ送信機４／４´から受信される、又はデータ送信機４／４´からデータ受信機５／５´に送信される。
【図２】ローラ１／１´の測定値１ａ／１ｂによるローラ１／１´の波形１ｂ２の識別を概略的に示す。これにより、ローラ１／１´の表面構造をｘ軸とｙ軸の両方にμｍで示す。
【図３】粉砕ローラ１及び複数の温度センサ２を含む第１の粉砕システム１８の図を概略的に示す。図１のプロダクト処理システムは、粉砕されるべき材料を粉砕するため、特に粒子の粉砕のための粉砕システム１８として設計されている。粉砕システム１８は、７つの温度センサ２及びデータ送信機４を含む第１の粉砕ローラ１と第２の粉砕ローラ１９で構成されている粉砕ローラ対を含むが、必ずしもセンサ又はデータ送信機を有する必要はない。第１の粉砕ローラ１は、ローラ本体１０の回転軸Ａに平行であって、その全長に沿って延びる円筒状のボアホールの形状の受入口１１を含むローラ本体１０を含む。７つの温度センサ２を含むロッド状の測定装置１２は、受入口１１内にポットされており、それによって受入口１１内に着脱不能に挿入されている。温度センサ２により、粉砕ローラ１の周面３の様々な位置の温度を特徴付ける測定値を検出することができる。測定装置１２の構成は、図２及び図３ａから図３ｄを参照して以下により詳細に説明する。  図３による粉砕ローラ１に含まれる測定装置１２は、例えば、温度センサ２を含む棒状の測定装置１２の形態で受入口１１に挿入されることができる。プリント回路基板９はマルチプレクサ６を含むことができる。ケーブル２９の端部には、コネクタ３０を設けることができ、それによって測定装置１２をデータ送信機４に接続することができる。温度センサ２は、例えば、既知のタイプＰＴ  １０００などのものとすることができる。
【図４】図３による粉砕システム１８のさらなる図を概略的に示す。
【図５ａ】ローラ対３３の一方又は両方のローラ１／１´／１９へのセンサ２／２´の組み込みの２つの可能な実施形態の変形を示す。
【図５ｂ】ローラ対３３の一方又は両方のローラ１／１´／１９へのセンサ２／２´の一体化の２つの可能な実施形態の変形を示す。図５ａでは、センサ２／２´は、ローラ１／１´／１９の連続した受入口に一体化されている（iRoll法）が、図５ｂでは、それらは、ローラ１／１´／１９の遠位端にプラグとして一体化されている（iPlug法）。図５ａ（iRoll）では、温度測定は、例えば、ローラ１／１´／１９の全長にわたってセンサ２ａによって１２１ｍｍ毎に行うことができる。図５ｂによるiPlug法では、温度測定を、１／１´／１９の片側又は両側、例えばセンサ２ａによって１回行う。図５ａ及び図５ｂでは、加速度測定を、加速度計２ｃによって（例えば、３軸加速度測定）できる。データ伝送又は対応するデータリンクは、例えば、粉砕システム１８／１８´ごとのＩｘＢキューブへの一体化されたBluetooth（登録商標）  Low  Energy装置を介して、できる。図５ａでは、黄色／紫色の曲線は、測定時間（ｙ軸、水平方向）の関数としてローラの温度パターンを℃単位で示す（ｘ軸、垂直方向、黄色／紫色の２つの温度センサの例に基づく）が、緑色の曲線は、測定時間（ｙ軸、水平方向）の関数としてローラの測定された加速度／振動をｍ／ｓ２単位で示す（ｘ軸、垂直方向、この例では３軸加速度測定が振動値に組み合わせられている）。図５ｂにおいて、紫色の曲線は、測定時間（ｙ軸、水平方向）の関数としてローラの温度パターンを℃単位（ｘ軸、垂直方向）で示すが、緑色の曲線は、測定時間（ｙ軸、水平方向）の関数としてローラの測定された加速度／振動をｍ／ｓ２単位で示す（ｘ軸、垂直方向、この例では、３軸加速度測定が振動値に組み合わせられている）。
【図６】粉砕システム１８´と、複数の圧力センサを含む粉砕ローラ１を含む製造システムの発明による第２の例示的な実施形態を示す。このシステムは、粉砕されるべき材料を粉砕するために、特に粒子を粉砕するために特に粉砕システム１８として設計されている。図を簡略化するために、ここではローラ対のうちの１つの粉砕ローラ１´のみが示されており、図３のような追加の粉砕ローラ１９は示されていない。粉砕ローラ１´のローラ本体１０´の周面３´には、複数の受入口１１´が存在するが、ここではそのうち３つだけが示されている。これらの受入口１１´は、ローラ本体１０´の半径方向、すなわち、ローラ本体１０´の回転軸Ａ´に垂直に延びている。さらに、図６は、測定装置を表すボルト１２´（縮尺通りではない）を示す。このボルト１２´は、図示しないネジを含む。受入口１１´の各々は、同様に図示しない、ボルト１２´を螺合することができるはめ合いネジを含む。さらに、ボルト１２´は、いずれも図示しないセンサ２／２´及びデータ送信機４／４´を含む。例えば、センサ２／２´は、損耗センサ２ｆ、圧力センサ２ｄ、温度センサ２ａ、振動センサ２ｂ、加速度センサ／加速度計２ｃ、力センサ２ｅ又は変形センサ２ｇなどとすることができる。粉砕ローラ１´の端面２０´には、データ送信機４´、エネルギー受信機９´及びデータ受信機１６´が配置されている。このようにして、センサ２´によって検出された測定データは、ボルト１２´のデータ送信機からローラボーイ１´のデータ受信機１６´に、例えば赤外線によって、光パルスによって、高周波信号によって、誘導結合によって、又はそれらの任意の組み合わせによって、非接触で送信することができる。これは、好ましくは、内部空間、特にローラ本体１０´のキャビティを通して行われる。ボルト１２´は、誘導的に及び／又は光によってエネルギーを供給することができる。代替又は追加として、それは少なくとも１つの圧電素子を含むことができ、それによって粉砕ローラ１´の回転中に発生する力から電気エネルギーを発生させることができる。同様に、代替又は追加として、ボルト１２´は、少なくとも１つのバッテリ、特に再充電可能バッテリを含むことができる。
【図７】例えば、測定装置が着脱可能に又は着脱不能に受入口に挿入することができることを示す。測定装置が受入口に着脱可能に挿入されている場合、たとえば清掃又は整備が必要である、あるいは故障している場合に、容易に交換することができる。測定装置が受入口に着脱不能に挿入されている場合、このやり方では、測定装置をローラ本体にしっかりと接続することができる。また、安全性を損なう可能性がある測定機器の不正な取り外しを防止することができる。測定装置は、例えば、（樹脂等によって）受入口内にポットする（potted）、又は溶接することができる。これにより、爆発のリスクを回避することができ、それによって特に欧州連合のＡＴＥＸ指令を満たすことができる。
【図８】図５ｂによるｉＰｌｕｇ法の場合におけるセンサ２／２´の一体化をより詳細に概略的に示し、温度測定は、１／１´／１９の一方又は両方の遠位側で、例えば、センサ２ａによって１回行われる。plug法における対応する開口１１／１１´に測定器１２／１２´が挿入されている。図示のＡＴＥＸキャップは、センサ２／２´を含む測定装置１２／１２´を閉じるために使用される。
【図９】図５によるｉＲｏｌｌ法の場合におけるセンサ２／２´の一体化をより詳細に概略的に示し、センサ２／２´は、ローラ１／１´／１９の連続した受入口内に一体化される。温度測定Ｔ１からＴ１２は、例えば、ローラ１／１´／１９の全長にわたってセンサ２ａによって１２１ｍｍ毎に行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、粉砕システム１８を含む自己最適化された適応プロダクト処理システム２８全体を示す。粉砕システム１８は、少なくとも１つのローラ対３３を含み、ローラ対３３は、小麦、コーヒー豆等の粉砕すべきプロダクト又は材料を処理するための２つのローラ１／１´、１９を含む。少なくとも１つのローラ１／１´は、少なくとも１つのローラ１／１´の状態を特徴付ける、又は測定可能に定義する、測定値１ａ／１ｂ／１８１を検出するための少なくとも１つのセンサ２／２´を含む。測定装置１２／１２´は、プロダクトの処理のためのローラ対３３の少なくとも１つのローラ１／１´のローラ本体１０／１０´の受入口１１／１１´に挿入されており、測定装置１２／１２´は、ローラ１／１´の状態を特徴付ける測定値１ａ／１ｂ／１８１を検出するセンサ２／２´のうち少なくとも１つを含む。ローラ対のローラ１／１´のうちの少なくとも１つは、例えば、ローラ温度１ａ１を測定するための少なくとも１つの温度センサ２ａ、及び／又は振動検出１ａ２のための振動センサ２ｂ、及び／又はローラ１／１´の回転速度１８１１１及び／又は加減／減速１ａ３を監視するための加速度計２ｃを含むことができる。実施形態の一変形では、少なくとも１つのローラ１／１´は、データ送信機４／４´、マイクロプロセッサ３１、エネルギーストア３２、温度センサ２ａ及び振動センサ２ｂを含むことができる。エネルギーストア３２は、データ送信機４／４´及び／又はセンサ２／２´に電力を供給するために使用される。さらに、少なくとも１つのローラ１／１´は、その遠位端の各々の領域に、すなわち少なくとも２つの温度センサ２ａを含む測定装置１２／１２´を含むことができ、ローラ１／１´の温度勾配は、それぞれの遠位端の少なくとも２つの温度センサ２ａによって、測定することができる。制御ユニット２３は、例えば、ローラ温度１ａ１を少なくとも１つのセンサ２ａで連続的に測定及び監視するように実装されることができ、例えば機械学習ユニット３４によりリアルタイム制御及び／又は動的リアルタイム最適化を可能にする。ローラ１／１´は、ＲＦＩＤタグ３１、温度センサ２ａ、加速度センサ２ｃ、振動２ｂを含むことができ、例えば、制御ユニット２３は、センサ２／２´の測定データ１ａ／１ｂ／１８１に基づき、ローラ１／１´の残存寿命１ａ４及び／又は損耗パラメータ１ａ５及び／又は運転パラメータ１８、及び／又はローラ１／１´の速度１８１１２及び／又は加速／減速１ａ３及び／又はローラ形状１ａ６及び／又はスワール１ａ７及び／又はローラ１／１´の波形数１ａ８（number  of  corrugations）に関するパラメータを生成する。損耗パラメータ１ａ５及び／又は動作パラメータ１８１は、プロダクト蓄積１８１１３又はローラ１／１´の他の機械的変化の診断インジケータを含むことができる。
【００１０】
プロダクト処理システム２８の制御ユニット２３のデータ受信機５／５´を用いて、ローラ対３３の少なくとも１つのローラ１／１´からの測定値を測定装置１２／１２´のデータ送信機４／４´から受信する、又はデータ送信機４／４´によって送信する。例えば、少なくとも１つの温度センサ２ａを用いて、制御ユニット２３は、制御ユニット２３に送信されたローラ１／１´に沿った温度勾配１ａ１３（例えば、少なくとも２つの温度値の形式でも）を測定することができ、ローラ対１／１´の距離及び／又は平行度は、測定された温度勾配１ａ１に基づいて制御装置２３によって自動的に修正、最適化、適応される。
【００１１】
ローラの動作及びローラ対３３の２つのローラ１／１´、１９の間隔１８１１１の幅及び／又はローラ１／１´、１９の平行度１８１１４は、受信した測定値に基づいて、制御ユニット２３及び／又は制御ユニット２３に接続された閉ループ制御ユニット２３１によって自動的で自己制御的に最適化される。さらに、制御ユニット２３は、例えばＲＦＩＤ１ｂ又はローラ１／１´に設けられた他の識別手段１ｂによって、識別手段１ｂの電子的に記憶されたデータに基づいて、ローラ１／１´を明確に識別することができ、ローラ１／１´の識別には少なくともローラ番号１ｂ１及び／又は波形識別１ｂ２が割り当てられる。従って、制御ユニット２３はローラ１／１´の残存寿命１ａ４及び／又は損耗パラメータ１ａ５及び／又は動作パラメータ１８１を生成し予測するように、機械学習ユニット３４を含むことができ、それにより閉ループ制御ユニット２３１への信号の生成を通じて、少なくとも形状１ａ６及び／又はねじれ１ａ７及び／又はローラ１／１´の波形１ａ８の数に関して、動作及び保守を最適化することができる。ローラ対３３の動作及び／又はローラ１／１´、１９の平行度１８１１４の最適化は、例えば、受信した測定値１ａ／１ｂ／１８１に基づいて、機械学習部３４によって制御ユニット２３及び／又は制御ユニット２３に接続された閉ループ制御ユニット２３１によって行うことができ、機械学習ユニット３４は、受信した測定値を監視する監視ユニット３４１と、学習ユニット３４２と、を含み、監視ユニット３４１は、温度１ａ１１の実測値１ａ１１及び設定値１ａ１２を用いた時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、…中の温度１ａ１１（例えば、温度変化の形式、すなわち加熱又は冷却でも）、間隔幅１８１１、及び／又は速度１８１１１及び／又はプロダクト蓄積１８１１３及び／又はローラの平行度１８１１４を経時的に検出し、学習ユニット３４２は、特に加熱などの温度変化中の実測値１ａ１１と温度ａ１ａの設定値１ａ１２、間隔幅１８１１１及び／又は速度１８１１２及び／又は成否蓄積１８１１３及び／又はローラの平行度１８１１４をリンクすることによって学習処理を行う。例えば、プロダクト処理システム２８のデータ受信機５／５´を用いて、ローラ対３３の少なくとも１つのローラ１／１´を用いてデータ送信機から送信された測定値を受信することができ、プロダクト処理システム２８の動作は、送信された測定値に基づいて、少なくともローラ１／１´の形状１ａ６及び／又はねじれ１ａ７及び／又はコルゲーション数１ａ８に関して、機械学習ユニット３４の自己学習構造によって最適化される。制御ユニット２３に接続された閉ループ制御ユニット２３１は、特に、例えば警告装置２３２及び／又はシャットダウン装置２３３を含むことができる。対応する警告トリガパラメータ２３２２及び／又はシャットダウントリガパラメータ２３３２がトリガされるとき、測定値又はパラメータ１ａ／１ｂ／１８１における警告トリガ２３２１又はシャットダウントリガ２３３１の助けを借りて、警告スイッチ２３２３によって対応する警告を出力又はシグナルする、又はシャットダウンスイッチ２３３３によって粉砕システム１８／１９´のシャットダウンを開始することができる。これは、特に、警告トリガ２３２１又はシャットダウントリガ２３３１によってローラ温度１ａの実際値１ａ１の対応する偏差がトリガされる場合に行われ得る。トリガは、特に、例えばリアルタイムで動的に起こり得る。
【００１２】
図１に示すように、制御装置２３は、さらに、機械学習用ユニット３４を含む。機械学習用ユニット３４は、制御装置２３のための外部装置とすることができる。この場合、機械学習用ユニット３４は、互いに通信するように、制御装置２３と閉ループ制御装置２３１に双方向に接続されている。図１に示すように、機械学習用ユニット３４は、状態変数と、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、…中の温度及び実測値１ａ１１、間隔幅１８１１１及び／又は速度１８１１１及び／又はローラの平行度１８１１４を含む測定値１ａ／１ｂ／１８１と、を観測するための監視ユニット又は状態観測ユニット３４１を含む。監視ユニット３４は、各状態パラメータを、状態パラメータが監視されている時間ｔ１、ｔ２、ｔ３と共に連続的に記憶する（値１ａ１２、１ａ／１ｂ／１８１を有するメモリユニット）ことができる。さらに、機械学習用ユニット３４は、監視ユニット３４１によって検出される時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３中の温度１ａ１の実測値１ａ１１又は設定値１ａ１２のうちの少なくとも１つ及び間隔幅１８１１１及び／又は速度１８１１２及び／又はプロダクト蓄積１８１１３及び／又はローラ１８１１４の平行度をリンクすることによって、学習処理を実行するための学習ユニット３４２を含むことができる。学習ユニット３４２は、教師あり学習、教師なし学習、一部教師あり学習、強化学習、トランスダクティブ学習、マルチタスク学習等の多くのタイプの機械学習のために実装することができる。例示的な実施形態として、学習ユニット３４２は、Ｑ−ラーニングによって強化学習を実行する。しかし、これは明らかに例示的な実施形態として理解されるものである。この例では、機械学習用ユニット３４は、強化学習におけるエージェントに対応する。図１に示されるように、測定値及びパラメータ１ａ／１ｂ／１８１は、時間依存性ｔ１，ｔ２，ｔ３…に基づいて、監視ユニット３４１によって検出及び割り当てられる。強化学習を実行するための学習ユニット３４１は、測定値及び監視ユニット３４２によって監視される割り当てられた温度１ａ１（測定時間中の（実測値１ａ１１）及び設定値１ａ１２）のうちの少なくとも１つに基づいて報酬を計算する報酬計算ユニットと、報酬計算ユニットが計算した報酬に基づいて、現在測定値及び（動作）パラメータ１ａ／１ｂ／１８１、及び／又は時間ｔ１、ｔ２、ｔ３…中の温度１ａ１の設定値及び／又は間隔値１８１１１及び／又は速度１８１１２及び／又はプロダクト蓄積１８１１３に対する診断インジケータ及び／又はローラ１／１´の平行度１８１１４のうちの少なくとも１つからの決定及び選択をするためのアクション値関数（アクション値テーブル）等の関数を更新するための関数更新ユニット（人工知能）と、をさらに含む。もちろん、関数更新ユニットは、他の関数を更新することもできる。機械学習用ユニット３４は、学習ユニット３４の学習結果に基づいて、現在の測定値及び（動作）パラメータ１ａ／１ｂ／１８１から時間の少なくとも１つの設定値の最適値を決定するための意思決定ユニットをさらに含む。意思決定ユニット３４２は、より良いアクションの選択（意思決定）を学習する。意思決定ユニットは、機械学習用ユニット３４２ではなく���制御装置２３に含めることができることに留意されたい。開始状況に関して、機械学習用ユニット３４は、例えば温度１ａ１の少なくとも１つの設定値、例えば温度１ａ１の複数の設定値、間隔幅１８１１１、速度１８１１２又は平行度１８１１４を選択し、それに対して命令を発行することができる。これらの設定値は、それぞれの所定範囲からランダムに選択される。代替として、例えば、設定値として、所定範囲、すなわち温度範囲内の最小値を初期的に選択することができ、この値は、その後のサイクルにおいて非常に少量だけ増加される。処理は繰り返すことができ、温度勾配又は時間の温度ａ１ａのような設定値のすべての組み合わせを選択することができるようにする。
【００１３】
ローラ温度を粉砕されるべき特定の材料に対して高い精度で制御することができる温度制御を実現するために、上述の制御は、変換熱モデルを用いた較正によってさらに最適化することができる。例えば、前述の変換熱モデルを個別に学習することにより、ローラ／ローラ対及び／又は粉砕されるべき材料の個別の冷却モデルを実施することができる。このさらなる最適化により、ローラ温度は、少なくとも最初に、所与の設定点温度値と一致するように適応な間隔幅によって制御することができ、一方、変換熱の大きさは、その程度を予測することによって補償される。次いで、変換熱モデルを学習するための変換熱モデルベースの学習ユニットによって、ローラ及び／又は粉砕されるべき材料による熱の吸収又は変換を達成することができ、変換熱モデル学習ユニットは、変換熱の程度の予測を生成する。変換熱モデルベースの学習ユニットは、例えば、機械学習用ユニット３４又は学習ユニット３４２の一部として実施することができる。
【００１４】
機械学習用ユニット３４と共に、制御装置２３を実施するために、様々な実施形態を考えることができる。原則として、任意の粉砕システム１８／１８´は、制御装置２３及び機械学習用ユニット３４と共に実施することができる。この場合、粉砕システム１８／１８´は完全に自給的に機能し、オンボード手段によりオンサイトで実行される自己最適化及び適応性を有する。しかし、制御装置２３は、例えばデータ伝送ネットワークを介して、中央マスタユニットに双方向に接続することもできる。この場合、制御装置２３は、その測定データを、機械学習用ユニット３４を含む中央マスタユニットに送信する。機械学習用ユニット３４が最適化処理を実行した後、中央マスタユニットは、例えば、ローラ距離及び／又は回転速度及び／又はローラ圧力等の必要な制御パラメータを粉砕システム１８／１８´の制御装置２３に送信することができ、その制御装置が、その後粉砕処理を遠隔的に制御することを引き受ける。最後に、実施形態の一変形では、異なる動作／動作適応プロファイルが、機械学習用ユニット３４を含む中央マスタユニットにより予め生成され、ローラ識別及び／又は技術的ローラプロファイル／パラメータ及び／又はある間隔幅及び／又は粉砕されるある材料の機能として、記憶されることも可能である。次いで、そのような動作適応プロファイルは、例えば、粉砕システム１８／１８´又は粉砕システム１８／１８´の制御装置２３に予め記憶することができる。この場合、粉砕システム１８／１８´又は測定装置１２／１２´における特定の測定パラメータの測定は、対応する動作適応プロファイルの動的選択によってトリガされ、それに基づき、制御装置２３は、粉砕システム１８／１８´の動作を動的かつ自己適応的に調節し、特に、ローラ対の間隔幅及び／又は回転速度及び／又はローラ圧力を自動的に調節する。
【００１５】
粉砕ローラ１、１´は、粉砕ローラ１、１´の状態、特に粉砕ローラ１、１´の周面３、３´の状態を特徴付ける測定値を検出するための少なくとも１つのセンサ２、２´、好ましくは複数のセンサ２、２´を含むことができる。粉砕ローラ１、１´は、少なくとも１つのセンサ２、２´の測定値をデータ受信機５、５´に非接触送信するための少なくとも１つのデータ送信機４、４´、好ましくは単一のデータ送信機４、４´を含むことができる。さらに、粉砕ローラ１、１´は、上述の特徴の組み合わせに従って設計することができ、センサ２、２´によって検出された測定値をデータ送信機４、４´に交互に送信するように配置、及び設計された少なくとも１つのマルチプレクサ６、６´を含む。さらに、粉砕ローラ１、１´は、センサ２、２´によって検出された測定値を変換するための少なくとも１つの信号コンバータ７、７´、特に少なくとも１つのＡ／Ｄコンバータ７、７´を含むことができる。さらに、粉砕ローラ１、１´は、センサ２、２´及び／又は少なくとも１つのマルチプレクサ６、６´及び／又は少なくとも１つの信号コンバータ７、７´及び／又は粉砕ローラ１、１´のデータ送信機４、４´及び／又は測定装置１２、１２´のデータ送信機、及び特に少なくとも１つの誘導エネルギー受信機９、９´に電力を供給するために、特にエネルギーストアを含む少なくとも１つのエネルギー受信機９、９´を含むことができる。誘導性エネルギー伝送の場合、従来技術からの適切な方法は、例えば、電磁場を介して送信機からローラのエネルギー受信機９、９´に電気エネルギーを無線伝送することによって用いることができる。送信機は、例えば、粉砕システム１８、１８´の一部として実施することができる。今日の技術を用いて、これは、処理において熱を発生させないか、又はケーブルを引っ張る必要がないような方法で実施することができ、例えば、対応するバッテリを交換する場合にローラを取り外す必要がない、又は、例えば、センサ２、２´に電力を供給するために、ケーブルによってエネルギー受信機９、９´のエネルギーストアを充電する場合に粉砕システム１８／１８´を停止させる必要がないようにする。さらに、粉砕ローラ１、１´は、センサ２、２´及び／又は少なくとも１つのマルチプレクサ６、６´及び／又は少なくとも１つの信号コンバータ７、７´及び／又は粉砕ローラ１、１´の少なくとも１つのデータ送信機４、４´及び／又は少なくとも１つのエネルギー受信機９、９´が配置された少なくとも１つのプリント回路基板８、８´を含むことができる。さらに、粉砕ローラ１、１´は、少なくとも１つの受入口１１、１１´と、特に、受入口１１、１１´に、着脱可能に、又は挿入可能に挿入された少なくとも１つの測定装置１２、１２´とを含むローラ本体１０、１０´を含むことができ、測定装置１２、１２´は、センサ２、２´のうちの少なくとも１つを含む。粉砕ローラ１´の受入口１１´は、ローラ本体１０´の周面３´に形成することができる。粉砕ローラ１´の後者の２つの実施形態では、測定装置１２´は、ネジ１３´を含むボルト１２´として設計することができ、受け口１１´は、はめ合いネジ１４´を含むことができ、ボルト１２´のネジ１３´は、別の方法で螺合又は挿入することができる。さらに、粉砕ローラ１、１´の上述の測定装置１２´は、少なくとも１つのデータ送信機を含むことができ、ローラ本体１０´は、少なくとも１つのデータ受信機１６´を含むことができ、それらは、センサ２´によって検出された測定データが、測定装置１２´のデータ送信機からローラ本体１０´のデータ受信機１６´へ、特にローラ本体１０´の内部空間１７´を通じて、及び特にローラ本体１０´のキャビティ１７´を通じて非接触で送信できるように設計、及び配置されている。さらに、粉砕ローラ１、１´の上述の測定装置１２、１２´は、少なくとも１つのセンサ２、２´及び／又は少なくとも１つのマルチプレクサ６、６´及び／又は少なくとも１つの信号コンバータ７、７´が配置された少なくとも１つのプリント基板８、８´を含むことができる。粉砕ローラ１、１´の少なくとも１つのセンサ２、２´は、例えば、温度センサ２ａとして設計することができ、及び／又は少なくとも１つのセンサ２、２´は、圧力センサ２ａとして設計することができ、及び／又は少なくとも１つのセンサ２／２´は、力センサ２ｅとして設計することができ、及び／又は少なくとも１つのセンサ２、２´は、損耗センサ２ｆとして設計することができ、及び／又は少なくとも１つのセンサ２、２´は、振動センサ２ｂとして設計することができ、及び／又は少なくとも１つのセンサ２、２´は、変形センサ２ｇ及び／又は少なくとも１つのセンサ２、２´は、加速度計／加速度センサ２ｃとして設計することができる。
【００１６】
測定装置１２´は、特に粉砕ローラ１´のローラ本体１０´の受入口１１´への着脱可能な挿入のために、特に上述の粉砕ローラ１´、測定装置１２´は、粉砕ローラ１´の状態を特徴付ける測定値を検出するために少なくとも１つのセンサ２´と、測定値のデータ受信機５´、１６´への非接触伝送のための少なくとも１つのデータ送信機と、を含む。粉砕システム１８、１８´は、上述の粉砕ローラ１、１´のうちの少なくとも１つと、粉砕ローラ１、１´のデータ送信機４、４´から送信された測定値を受信するための少なくとも１つのデータ受信機５、５´とを含むことができる。上述の粉砕システム１８、１８´を操作するための方法は、少なくとも１つのステップ、例えば、粉砕システム１８、１８´のデータ受信機５、５´を用いて、粉砕ローラ１、１´のデータ送信機４、４´から送信された測定値を受信することを含むことができる。測定装置１２、１２´のために少なくとも１つの受入口１１、１１´を有するローラ本体１０、１０´に再装着及び／又は装着する方法は、少なくとも１つのステップ、例えば、測定装置１２、１２´、特に上述の測定装置１２、１２´が受入口１１、１１´に挿入され、上述の特徴を有する粉砕ローラ１、１´が得ることを含むことができる。
【００１７】
本発明の意味における「プロダクト」とは、バルク材料又は塊を意味するものと理解されるものとする。本発明の意味における「バルク材料」とは、バルク品処理産業、すなわち、穀物、ミルされた穀物プロダクト及びミリング作業（特に、軟質小麦、デュラム、ライ麦、小麦、及び／又は大麦のミリング）又は特別なミリング作業（特に、大豆、ソバ、大麦、スペルト小麦、キビ/モロコシ、偽穀物及び/又はマメ科植物の殻取り及び/又はミリング）の穀物最終プロダクトの処理、家畜及びペット、魚及び甲殻類のための飼料の生産、種子油の処理、バイオマスの処理及びエネルギーペレットの製造、工業用麦芽製造及び粉砕システム、カカオ豆、ナッツ及びコーヒー豆の処理、並びに医薬品産業又は固形化学工業で使用される肥料の生産において使用される粉末、顆粒状又はペレット状のプロダクトを意味するものと理解されるものとする。本発明の意味における「塊」とは、チョコレートの塊、糖の塊等の食品の塊、又は印刷インク、コーティング、電子材料若しくはケミカル、特にファインケミカルを意味するものと理解されるものとする。
【００１８】
本発明の意味における「プロダクトの処理」とは、以下のことを意味するものと理解されるものとする。すなわち、（ｉ）バルク材料、特に上述した穀物、ミルされた穀物、ミリング作業又は特別なミリング作業の穀物最終プロダクトを粉砕する、細かく砕く（comminuting）及び／又はフレーキング（flaking）することであって、その目的のために、例えば、以下により詳細に説明するように粉砕ローラ又はフレーキングローラの対をローラ対として使用すること、（ｉｉ）塊、特に、チョコレートの塊、糖の塊等の食品の塊を精製することであって、それらに対して、例えば、ローラリファイナの対を使用すること、及び（ｉｉｉ）特に印刷インク、コーティング、電子材料又はケミカル、特にファインケミカルのものを湿式粉砕及び／又は分散することである。
【００１９】
本発明の意味における粉砕ローラは、典型的には２つの粉砕ローラを含む粉砕ローラ対間にガイドされる粉砕されるべき粒状プロダクトを粉砕するように設計されている。粉砕ローラ、特に本発明による粉砕ローラ対の粉砕ローラは、通常、（特にその周面上に）実質的に非弾性表面を有し、この表面は、この目的のために、例えば、鋼、特にステンレス鋼などの金属を含むか、又はこれから成る。通常、粉砕ローラ対の粉砕ローラ間には、比較的固定され、しばしば手動又は自動制御されるニップが存在する。多くの粉砕システムでは、粉砕されるべき材料は、そのようなニップを通して実質的に垂直下方向にガイドされる。さらに、多くの粉砕システムでは、粉砕されるべき材料は、重力によって粉砕ローラ対の粉砕ローラに供給され、この供給は任意に空気圧で支持することができる。粉砕される材料は、通常、粒状であり、流体フローの形態でニップを通って移動する。これらの特性により、粉砕ローラ（特に、本発明による粉砕ローラ対の粉砕ローラ）及びそのような粉砕ローラを含む少なくとも１つの粉砕システムが、例えば、典型的には紙を搬送するために使用される多くのローラから区別される。
【００２０】
２つのローラのうちの少なくとも１つ、すなわち粉砕ローラ対の一方又は両方のローラ、特に、粉砕ローラ対の少なくとも一方又は両方の粉砕ローラは、滑らかなローラとして、若しくは波形ローラとして、又はプレートがネジ込まれたローラベース本体として設計することができる。滑らかなローラは、円筒状又はキャンバ状とすることができる。波形ローラは、屋根形状、台形波形形状等の様々な波形形状を有することができ、及び／又は周面に取り付けられたセグメントを含むことができる。少なくとも１つのローラ、特に、粉砕ローラ対の両方のローラ、特に、少なくとも１つの粉砕ローラ、特に、粉砕ローラ対の両方の粉砕ローラは、５００ｍｍから２５００ｍｍの範囲の長さ及び２５０ｍｍから８００ｍｍの範囲の直径を有することができる。
【００２１】
ローラ、特に粉砕ローラの周面は、好ましくは、ローラ本体に着脱不能に接合でき、特にローラと一体的に設計することができる。これにより、プロダクトの単純な製造及び信頼性が高く堅牢な処理、特にミリングが可能となる。
【００２２】
少なくとも１つのセンサは、ローラのうちの少なくとも１つ、特に、ローラ対の両方のローラの状態を特徴付ける測定値を検出するように設計されている。特に、これはローラのうちの少なくとも１つの周面、特にローラ対の両方のローラの状態であり得る。例えば、状態は、ローラのうちの少なくとも１つ、特に、ローラ対の両方のローラの温度、圧力、力（１つ以上の方向における力コンポーネント）、損耗、振動、変形（膨張／撓み行程）、回転速度、回転加速度、環境湿度、位置又は方向とすることができる。
【００２３】
従来技術の大部分とは対照的に、ローラ対の少なくとも１つのローラ、特に、粉砕ローラ対の少なくとも１つの粉砕ローラ自体が、少なくとも１つのセンサを含む。動作中にローラが回転するため、センサはその回転に追従する。特に、少なくとも１つのセンサは、ローラの周面内に配置されている。従って、少なくとも１つのセンサは、プロダクト、特に、粉砕されるべき材料も流れるプロダクト空間には配置されない。従って、少なくとも１つのそのようなローラを含むプロダクト処理システム、特に、少なくとも１つのそのような粉砕ローラを含む粉砕システムは、汚れに著しく影響されにくい。さらに、測定はローラ内で直接行うことができ、測定をかなり精密にする。センサは、例えば、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）センサとして設計することができる。センサは、好ましくは、少なくとも１つのデータ送信機へのデータリンクを有し、データ送信機は、少なくとも１つのセンサの測定値のデータ受信機への非接触送信のために設計されている。
【００２４】
測定値は、少なくとも１つのデータ送信機によって、ローラの不可欠な部分ではないデータ受信機に非接触方法で送信することができる。特に、これは、少なくとも１つのセンサがローラの回転中に移動することに関連して静的データレシーバとしてもよい。非接触伝送により、そうでなければ必要とされていた、ケーブルの複雑な回転フィードスルーを回避することができる。しかし、好ましくは、データ送信機は、それへのデータリンクを有するセンサと同じローラ上又はローラ内に配置することもできる。
【００２５】
２つ又は両方のローラのうちの少なくとも１つは、上述したように、１つ以上のセンサ、例えば４つ又は６つのセンサを含むことができる。さらに、１つ以上のセンサは、少なくとも１つのデータセンサへのデータリンクを有することができる。センサは、ローラの回転軸に沿った様々な位置に、及び／又はこの回転軸を中心とする様々な角度で配置することができる。ローラがより多くのセンサを含み、これらがより均一に分配されるほど、より正確に測定を行うことができる。センサは、好ましくは周方向に均一に配置され、回転平衡をもたらすことができる。
【００２６】
センサは、（ｉ）ローラの回転軸に沿って配置され、この方向に沿った温度プロファイルを確認するための少なくとも１つの温度センサ、好ましくは複数の温度センサ、（ｉｉｉ）１つ以上の圧力センサ、（ｉｉｉ）（１つ以上の方向における力コンポーネントを決定するための）１つ以上の力センサ、１つ以上の損耗センサ、（ｉｖ）特に、プロダクト蓄積、すなわち、処理プロダクトのローラの周面への付着であって、処理、特に、粉砕を妨げるものを確認するための１つ以上の振動センサ、（ｖ）（膨張及び／又は撓み行程を決定するための）１つ以上の変形センサ、（ｖｉ）特に、ローラの停止を確認するための１つ以上の速度センサ、（ｖｉｉ）１つ以上の回転加速度センサ、（ｖｉｉｉ）好ましくは、端面上に配置される、周囲湿度を確認するための１つ以上のセンサ、（ｉｘ）特に、ローラの位置及び／又は傾き及び平行度に依存する、ローラ対の２つのローラの間隔幅を確認するための１つ以上のジャイロスコープセンサ、及び／又は（ｘ）ローラ対の２つのローラの間隔幅、特に粉砕ローラ対の２つの粉砕ローラ間のニップを確認するための１つ以上のセンサであって、例えば、ローラの端面に配置されたセンサ、特にＭＥＭＳセンサを含むことができる。
【００２７】
これらの任意の組み合わせも同様に可能である。例えば、ローラは、複数の温度センサ及び変形センサを含むことができる。すべてのセンサが同じタイプのもの、すなわち、例えば温度センサとして設計されることも可能であり、本発明の範囲内である。しかし、少なくとも１つのローラが、特に両方のローラが異なるタイプのセンサを含むことも可能であり、本発明の範囲内である。
【００２８】
以下、損耗とは、ローラ、特に粉砕ローラの周面、機械的損耗を意味すると理解されるものとする。そのような損耗は、例えば、抵抗の変化によって、特に、周面上の材料除去に起因する電気抵抗の変化によって、決定することができる。代替として、又は追加で、損耗は、圧力の変化によって、及び／又は行程距離の変化によって、及び／又は電気容量の変化によって、決定することができる。
【００２９】
一方又は両方のローラが複数のセンサ及び少なくとも１つのデータ送信機を含む場合、少なくとも１つ又はすべてのデータ送信機は、複数のセンサからデータ受信機への測定値の非接触送信のために設計することができる。少なくとも１つのローラは、測定値の非接触伝送のためのデータ送信機を含むことができる。ローラが含むデータ送信機が少ないほど、このローラの設計がより単純になる。
【００３０】
少なくとも１つのローラが単一のデータ送信機のみを含む場合、このローラは、センサによって検出された測定値をデータ送信機に交互に送信するように配置及び設計された少なくとも１つのマルチプレクサを含むことができる。
【００３１】
非接触伝送は、例えば、赤外線によって、光パルスによって、無線周波数信号によって、誘導結合によって、又はそれらの任意の組み合わせによって行うことができる。
【００３２】
以下、測定値の非接触伝送は、測定値の適切な処理により得られた、このように測定値に基づいたデータの伝送も包含する。例えば、少なくとも１つのローラ、特に両方のローラは、少なくとも１つのセンサにより検出された測定値を変換するための少なくとも１つの信号コンバータ、特に少なくとも１つのアナログ−デジタルコンバータ（Ａ／Ｄコンバータ、ＡＤＣとも）を含むことができる。少なくとも１つの信号コンバータを各センサに割り当てることができ、その信号コンバータはこのセンサによって検出された測定値を変換する。続いて、変換された信号を上述のマルチプレクサに供給することができる。信号コンバータがＡ／Ｄコンバータである場合、マルチプレクサはデジタルマルチプレクサとすることができる。第２の可能な変形では、信号コンバータは、上述のマルチプレクサとデータ送信機の間に配置することもできる。この場合、マルチプレクサは、アナログマルチプレクサとすることができる。
【００３３】
少なくとも１つのローラは、以下に説明するローラ本体、及び／又は少なくとも１つのローラ及び／又は少なくとも１つのエネルギーレシーバ及び／又は少なくとも１つのエネルギージェネレータを含むことができる。これにより、以下に説明する少なくとも１つのセンサ及び／又は少なくとも１つのマルチプレクサ及び／又は少なくとも１つの信号コンバータ及び／又は少なくとも１つのデータ送信機及び／又は測定装置の少なくとも１つのデータ送信機への電力供給を達成することができる。特に、これは、誘導エネルギーレシーバとすることができる。この変形において、エネルギーレシーバは、例えば少なくとも１つの受信コイルを含み、それにより電磁エネルギーを誘導的に結合することができる。しかし、代替的に、又は追加的に、エネルギーレシーバは、発光エネルギーを受信するように設計することもできる。しかし、代替として、又は追加で、少なくとも１つの選択ローラ、特に両方のローラが、バッテリ、特に再充電可能バッテリを含み、それによって説明した電源供給を達成することも可能であり、本発明の範囲内である。
【００３４】
エネルギーを生成するためのエネルギージェネレータは、ローラの動きから形成することができる。例えば、エネルギージェネレータは、（ｉ）特に、例えば熱電対を介した、シーベック効果、ペルチェ効果又はトムソン効果のような熱電効果を利用することよるローラ内の熱差、及び／又は（ｉｉ）例えば少なくとも１つの圧電素子を介した、及び／又は機械的なローラの振動、及び／又は（ｉｉｉ）例えば少なくとも１つの圧電素子を介した、及び／又は機械的なローラの回転から、エネルギーを生成するように設計することができる。ローラは、少なくとも１つのエネルギーレシーバ及び／又は少なくとも１つのエネルギージェネレータ、及びエネルギーレシーバ及び／又はエネルギージェネレータによって再充電可能な少なくとも１つの再充電可能バッテリの両方を含むことができる。
【００３５】
少なくとも１つのローラは、少なくとも１つのプリント回路基板（特に、ＭＥＭＳ回路基板）を含むことができ、そのプリント回路基板上に、少なくとも１つのセンサ及び／又は少なくとも１つのマルチプレクサ及び／又は少なくとも１つの信号コンバータ及び／又は少なくとも１つのデータ送信機及び／又は少なくとも１つのエネルギー受信機及び／又は少なくとも１つのエネルギージェネレータが配置される。プリント回路基板は、測定ラインを含むことができ、それによりセンサがマルチプレクサに接続される。このようなプリント回路基板は、上記の構成要素を非常にコンパクトな方法でそこに配置することができ、プリント回路基板を別個のアセンブリとして製造することができ、少なくともいくつかの例示的な実施形態では、必要に応じて交換することができるという利点を有する。しかし、プリント回路基板の代替として、センサは、配線ハーネスを介してデータ送信機及び／又はマルチプレクサに接続することもできる。
【００３６】
ローラのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの受入口及び少なくとも１つの測定装置を含むローラ本体を含むことができ、その測定装置は、特に、着脱可能に、受入口内に挿入可能又は挿入されている。ローラ本体の周面は、ローラの周面の少なくとも一部、特に、ローラの周面全体を形成する。測定装置は、ローラのセンサのうちの少なくとも１つを含む。さらに、少なくとも１つのマルチプレクサ及び／又は少なくとも１つの信号コンバータを含むことができる。このローラの少なくとも２パート設計により、同様に、別個にアセンブリを生成することができる。測定装置が受入口に着脱可能に挿入されている場合、例えば清掃又は点検が必要、あるいは故障している場合には、容易に交換することができる。
【００３７】
受入口は、本質的に、例えば、５ｍｍ〜４０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ〜２５ｍｍ、特に好ましくは１０ｍｍ〜１８ｍｍの範囲の直径を有する円筒形ボアホールによって形成することができる。このボアホールは、ローラ本体の回転軸に実質的に平行に延在することができる。周面の状態を決定することができるように、好ましくは、受入口はローラ本体の外側領域に設けられる。このように、受入口は、例えば、ローラ本体の円筒リング状領域内に配置することができる。
【００３８】
受入口は、本質的に、回転軸の方向においてローラ本体の全長に沿って、すなわちローラ本体の全長の少なくとも５０％、好ましくは７０％、特に好ましくは１００％まで沿って延在することができる。このようにして、ローラの状態は、本質的に、その全長に沿って決定することもできる。
【００３９】
測定装置は、ロッド状であって、長手軸を有することができ、その長手軸に沿って複数のセンサ、例えば温度センサが配置される。
【００４０】
受入口は、例えば、ローラ本体の周面に形成することもできる。特に、本質的に、ローラ本体の半径方向、すなわち、ローラ本体の回転軸に対して本質的に垂直に延在してもよい。そのような受入口に測定装置を挿入すると、ローラの周面の状態、例えば周面の温度を特に容易に測定することができる。
【００４１】
ローラ本体は、ローラ本体の周面に形成され、センサのうちの少なくとも１つが配置されている少なくとも１つの径方向受入口と、回転軸に平行に延在しているといえ、プリント回路基板が配置されている少なくとも１つの軸方向受入口の両方を含むことができる。センサは、プリント回路基板に接合されている、又は例えば、超音波、赤外線放射、誘導結合、無線周波数信号、又はそれらの任意の組み合わせにより、非接触方法でプリント回路基板と通信できるようにプリント回路基板に対して設計及び配置されている。
【００４２】
測定装置は、ネジを含むボルトとして設計することができ、受入口は、ボルトのネジを螺合することができるはめ合いネジを含むことができる。代替として、又は追加で、測定装置は、第１のバイオネットコネクタ要素を含むボルトとして設計することができ、受入口は、ボルトの第１のバイオネットコネクタ要素を挿入することができる第２のバイオネットコネクタ要素を含むことができる。第１及び／又は第２のバイオネットコネクタ要素は、リテーナを含むことができる。ボルトの形態のこの実施形態は、ボルトが損耗センサとして、圧力センサとして、又は温度センサとして設計されたセンサを含むときに特に適している。
【００４３】
測定装置、特にボルトは、例えば、少なくとも１つのさらなるデータ送信機及び少なくとも１つのさらなるデータ受信機を含むことができる。測定装置のデータ送信機及びデータ受信機は、センサによって検出された測定データが、少なくとも１つのさらなるデータ送信機から少なくとも１つのさらなるデータ受信機に非接触で送信されるように設計及び配置される。これは、特に、測定装置が着脱可能に受入口にのみ挿入できる場合に有利であり、挿入中にケーブル接続、特に、測定装置とローラ本体との間のケーブル接続を確立する必要がない。
【００４４】
さらなるデータ送信機からさらなるデータ受信機への非接触送信は、特に、ローラ本体の内部空間、特に、ローラ本体のキャビティを通じて行われることができる。キャビティを通じた伝送は、あまり妨害を受けにくく、しかも比較的低い伝送電力しか必要としない。さらなるデータ送信機からさらなるデータ送信機への非接触送信は、例えば、赤外線によって、光パルスによって、無線周波数信号によって、誘導結合によって、又はそれらの任意の組み合わせによって行われることができる。
【００４５】
測定装置、特にボルトに、誘導的に及び／又は光によってエネルギーを供給することができる。代替として、又は追加で、測定装置、特にボルトは、上述のエネルギーレシーバ及び／又は上述のエネルギージェネレータを含むことができ、そのエネルギージェネレータは、例えば（ｉ）特に、例えば熱電対を介した、シーベック効果、ペルチェ効果又はトムソン効果のような熱電効果を利用することよるローラ内の熱差、及び／又は（ｉｉ）例えば少なくとも１つの圧電素子を介した、及び／又は機械的なローラの振動、及び／又は（ｉｉｉ）例えば少なくとも１つの圧電素子を介した、及び／又は機械的なローラの回転から、エネルギーを生成するように設計されている。
【００４６】
代替として、又は追加で、測定装置、特にボルトは、少なくとも１つのバッテリ、特に再充電可能バッテリを含むことができる。さらに、ローラ本体に一体化されたデータ受信機の代替として、又は追加でローラ対を含むプロダクト処理システム、特に粉砕ローラ対を含む粉砕システムも、ローラの外側に配置されたデータ受信機を含むことができる。このようなデータ受信機は、ロッド状であって、特に、ローラの回転軸に垂直に延在することができる。
【００４７】
複数の受入口が存在する場合、これらは、ローラ本体の回転軸に沿った様々な位置に、及び／又はこの回転軸を中心とする種々の角度で配置することができる。複数の受入口が均一に分配されるほど、これらの受入口に挿入された測定装置によって検出される測定値がより有意義なものになる。受入口は、好ましくは周方向に均一に配置され、そうでければ必要なバランス調整が行われる可能性がある、回転平衡をもたらす。
【００４８】
少なくとも１つのデータ送信機及び／又はデータ受信機及び／又はエネルギーレシーバ及び／又はエネルギージェネレータは、好ましくはこのローラ又はこれらのローラの端面、特にこのローラ又はこれらのローラのローラ本体の端面に配置される。このような端面では、測定値の非接触伝送は、ローラによるプロダクト粉砕によってほとんど妨げられないか、まったく妨げられない。
【００４９】
上述のプリント回路基板は、一実施形態において、測定装置の不可欠な部分とすることができる。少なくとも１つのセンサ及び／又は少なくとも１つのマルチプレクサ（特に、少なくとも１つの上述のマルチプレクサ）及び／又は少なくとも１つの信号送信機（特に、少なくとも１つの上述の信号送信機）を、この測定装置に配置することができる。
【００５０】
ローラは、少なくとも１つのデータメモリ、特に、ＲＦＩＤチップを含むことができる。このデータメモリでは、例えば、ローラの特定の個別識別情報を記憶する、又は記憶可能とすることができる。代替として、又は追加で、ローラの少なくとも１つの特性、その寸法の少なくとも１つ、及び／又はそのキャンバなどを、データメモリに記憶する、又は記憶可能とすることができる。データメモリに記憶されたデータは、好ましくは同様に、非接触方式で送信される。ローラは、この目的のためにデータ送信機を含むことができる。本発明によれば、データメモリのデータは、少なくとも１つのセンサの測定値を送信するために使用される同じデータ送信機によって送信されることが考えられる。
【００５１】
測定装置は、例えば、ローラ対のローラのローラ本体の受入口に着脱可能に挿入することができる。特に、ローラ本体の周面に受入口を形成することができる。ローラは、上述の粉砕ローラ対の粉砕ローラとすることができる。ローラ本体は、このような粉砕ローラのローラ本体とすることができる。
【００５２】
測定装置は、ローラの状態、特にローラの周面の状態を特徴付ける測定値を検出するための少なくとも１つのセンサを含む。さらに、測定装置は、測定値をデータ受信機に、特に非接触方式で送信するための少なくとも１つのデータ送信機を含むことができる。第１の変形では、データを上述の静的データ送信機に送信することができる。しかし、第２の変形では、データを、同様に上述のデータ受信機、特に上述のさらなるデータ受信機又はローラ本体のデータ受信機に送信することもできる。
【００５３】
測定装置は、その中に組み込まれたデータプロセッサ、特にマイクロプロセッサ、ＦＰＧＡ、ＰＬＣプロセッサ、又はＲＩＳＣプロセッサを含むこともできる。このデータプロセッサは、例えば、少なくとも１つのセンサによって検出された測定値をさらに処理し、次いで、任意で、特に、それがローラに含まれる場合、これらをデータ送信機に送信することができる。特に、データプロセッサは、上述のマルチプレクサ及び／又は上述の信号コンバータの機能を全部又は一部引き受けることができる。マイクロプロセッサは、同様に上述のプリント回路基板の不可欠な部分とすることができる。代替として、又は追加で、マイクロプロセッサは、次の機能のうちの少なくとも１つを引き受けることもできる。すなわち、少なくとも１つのデータバスシステムと通信する（特に、ＩＰアドレスを管理する）、プリント回路基板メモリを管理する、特に後述するエネルギー管理システムを制御する、幾何データ、ローラ履歴等のローラの識別フィーチャを管理及び／又は記憶する、インタフェースプロトコルを管理する、無線機能性である。
【００５４】
さらに、測定装置、特にプリント回路基板は、次の機能のうちの一つ以上又はすべてを実行することができるエネルギー管理システムを含む。すなわち、（ｉ）定期的に、特に周期的に、データ送信機から測定値を送信する、（ｉｉ）予め定められた状態が存在する場合にのみ、特に後述の警告基準を満たす場合にのみ、データ送信機から測定値を送信する、（ｉｉｉ）定期的に、特に周期的に、コンデンサ又はエネルギーストアを充電及び放電する、である。
【００５５】
プロダクトを処理するためのプロダクト処理システム、特に粉砕すべき材料を粉砕するための粉砕システムは、上述の少なくとも１つのローラ対、特に粉砕ローラ対を含む。ローラ対のローラ間に間隔が形成される。特に、粉砕ローラ対の粉砕ローラ間にニップが形成されている。本発明の範囲内では、本発明に従ってローラの２つのローラのうちの１つだけを設計しなければならないが、本発明は、本発明に従って、少なくとも１つの上述のセンサ及び任意で少なくとも１つの上述のデータ送信機を含む、ローラ対の両方のローラを設計した実施形態をも包含する。特に、粉砕すべき材料の粉砕中に、粉砕すべきこの材料は、このようなニップを通じて本質的に垂直下方に案内される。さらに、特に、粉砕すべき材料の粉砕中に、粉砕すべきこの材料は、好ましくはその重力によって粉砕ローラに供給され、これは、任意で空気圧で支持されてもよい。プロダクト、特にバルク材料、特に粉砕すべき材料は、粉状とし、流体フローの形態でニップを通って移動することができる。特に、チョコレートの塊又は糖の塊のような塊の精製中に、この塊は、代替的にローラ間に形成された間隔を通して底部から上方にガイドされてもよい。
【００５６】
要約すると、測定装置は、（ｉ）少なくとも１つの信号コンバータを含む、及び／又は（ｉｉ）ローラ本体の受入口のはめ合いネジと螺合することができるネジを含むボルトとして設計することができ、及び／又は（ｉｉｉ）ローラ本体の受入口の第２のバイオネットコネクタ要素に挿入することができる第１のバイオネットコネクタ要素を含むボルトとして設計することができ、及び／又は（ｉｖ）少なくとも１つのセンサ及び／又は少なくとも１つのマルチプレクサ及び／又は（ｖ）少なくとも１つの信号コンバータが配置される少なくとも１つのプリント回路基板を含み、及び／又は（ｖｉ）温度センサとして設計される少なくとも１つのセンサを含み、好ましくは、ローラの回転軸に沿って配置され、この方向に沿って温度プロファイルを確認することができる複数の温度センサが存在し、及び／又は（ｖｉｉ）圧力センサとして設計される少なくとも１つのセンサを含み、及び／又は（ｖｉｉｉ）（１つ以上の方向における力コンポーネントを決定するための）力センサとして設計される少なくとも１つのセンサを含み、及び／又は、（ｉｘ）損耗センサとして設計される少なくとも１つのセンサを含み、及び／又は（ｘ）特に、プロダクトの蓄積、すなわち、ローラの周面への処理プロダクトの付着であって、この位置で処理、特に粉砕を妨げるものを確認するための振動センサとして設計される少なくとも１つのセンサを含み、及び／又は（ｘｉ）（膨張及び／又は撓み行程を決定するための）変形センサとして設計される少なくとも１つのセンサを含み、及び／又は（ｘｉｉ）特に、ローラの停止を確認するための速度センサとして設計される少なくとも１つのセンサを含み、及び／又は（ｘｉｉｉ）好ましくは、ローラの端面上に配置される、周囲湿度を確認するように設計される少なくとも１つのセンサを含み、及び／又は（ｘｉｖ）特に、ローラの位置及び／又は傾き及び平行度に依存する、ローラ対の２つのローラの間隔幅を確認するためのジャイロスコープセンサとして設計される少なくとも１つのセンサを含み、及び／又は（ｘｖ）ローラ対の２つのローラの間隔幅、特に、粉砕ローラ対の２つの粉砕ローラ間のニップを確認するための１つ以上のセンサ、例えば、ローラの端面に配置されたセンサ、特にＭＥＭＳセンサを含むことができる。
【００５７】
受入口の少なくとも１つの端子開口で、又はその外側で、測定装置は、データ受信機への測定値の、特に非接触の送信のための少なくとも１つのデータ送信機を含むことができる。
【００５８】
本発明は、例えば、プロダクト処理システムに関し、特に、粉砕すべき材料を粉砕するための粉砕システムに関する。プロダクト処理システムは、少なくとも１つの上述のローラ対を含む。追加的に、プロダクト処理システムは、ローラ対の少なくとも１つのローラ、特に両方のローラのデータ送信機から送信された測定値を受信するための少なくとも１つの、特に静的データ受信機を含むことができる。上述の利点は、このようなプロダクト処理システムによって達成することができる。本発明に従ってローラ対のうちの１つのみが設計される場合、特に、粉砕システムが、プロダクトが同じプロダクト入口から供給される複数の異なるローラ対を含むときに有利である。
【００５９】
粉砕システムは、粉末ミルの単一のシリンダミル又は少なくとも１つのシリンダミルを含む粉末ミル全体とすることができ、少なくとも１つのシリンダミルは、少なくとも１つの上述の粉砕ローラを含む。しかし、プロダクト処理システムは、（ｉ）上述のように、バルク材料、特に穀物、ミルされた穀物プロダクト及びミリング作業又は特別なミリング作業の穀物最終プロダクトをフレーキングするためのフレーキングロールミル、（ｉｉ）チョコレートを製造するためのローラミル又はローリングミル、特に２又は５ローラ、例えば、特に２又は５ローラリファイナ、又はエンドリファイナを含むプレリファイナ（ｉｉｉ）例えば印刷インク、コーティング、電子材料又はケミカル、特にファインケミカルを湿式粉砕及び／又は分散するためのローリングミル、特に３ロールミルとして設計することもできる。
【００６０】
本発明は、上述のプロダクト処理システム、特に上述の粉砕システムを動作させるための方法に関する。本方法は、ローラ対のローラのうちの少なくとも１つ、特に両方のローラのデータ送信機から送信された測定値を、プロダクト処理システムのデータ受信機を用いて受信する１つのステップを含む。このようにして受信されたデータは、次いでさらに処理され、評価される。この目的のために、データは、プロダクト処理システム、特に粉砕システムの制御ユニットに供給することができ、そこからデータは、任意の高レベル管理システムに転送することができる。プロダクト処理システム全体、特に粉砕システム全体、又はその一部は、制御ユニット及び／又は管理システムによって制御及び／又は制御することができる。
【００６１】
制御ユニットは、例えば、予め定められた警告基準が満たされるときに警告を出力することができる。警告基準は、例えば、センサの少なくとも１つの測定値が、このセンサについて予め定められた限界値を超えることであってもよい。別の変形では、警告基準は、予め定められた数のセンサによって測定された最大の測定値と最小の測定値の間の差が、所定の限界値を超えることであってもよい。
【００６２】
警告基準が満たされる場合、警告信号が（例えば任意で、及び／又は音で）出力されてもよく、及び／又はプロダクト処理システムが（例えば制御ユニットによって）停止されてもよい。さらに、制御ユニットは、少なくとも１つのセンサ又はそこから導出されたデータによって検出された測定値を可視化することができる。
【００６３】
本発明によるローラ対の下流では、プロダクトフローの観点から、プロダクト処理システムは、粒子サイズ及びその分布を測定するための少なくとも１つの装置を含むことができる。このようにして、粒子のサイズ及びその分布の測定は、例えば、損耗状態及び／又はローラ接触圧力の測定と組み合わせることができる。これは、特に、ローラ、特に粉砕ローラが波形ローラであるときに有利である。代替として、又は追加で、プロダクトフロー、特に粉砕材料フローのＮＩＲ測定のための装置を、プロダクトフローの観点から、本発明によるローラの下流に、特に本発明による粉砕ローラの下流に配置することができる。これは、特に、ローラ、特に粉砕ローラが滑らかなローラであるときに有利である。どちらの変形も、損耗状態の識別によるメンテナンス作業の早期計画を可能にする。
【００６４】
本発明によれば、シリンダミル及び／又は粉砕装置の少なくとも１つのローラの表面温度及び／又は粉砕プロダクトの温度は、上述のように、より具体的には、少なくとも１つのローラ又はプロダクトベールの異なる位置の温度を測定する少なくとも２つの温度プローブ又はセンサによって測定又は決定される。本発明のプロダクト処理システムによれば、発生する場所、すなわちローラの表面の温度を検出し監視することが可能である。本発明の方法によれば、温度検出及び監視は、粉砕処理中に実行される。少なくとも１つのローラの表面の温度を検出し監視し、追加的に、ローラが熱を粉砕プロダクトに伝達するので粉砕プロダクトの温度を監視することができ、粉砕ローラの温度を粉砕プロダクトの温度の測定から推測することができる。
【００６５】
本発明によるプロダクト処理システムによって、例えば、プロダクトバッチの粉砕処理中に連続的に粉砕ローラの温度分布を客観的に監視することが可能である。
【００６６】
更なるパラメータは、処理において測定され、監視されてもよい。例えば、シリンダミルのハウジングの内部温度及び／又は室温、すなわち外部温度は、これらの温度値が粉砕ローラの温度に影響するため、追加的に監視処理において考慮することができる。ローラ表面の温度を監視および制御することにより、ローラの作業及び動作を最適に構成及び制御することが可能である。少なくとも１つのローラ及び／又はプロダクトベールの幅にわたって異なる温度値が検出される場合、ローラは、対応する閉ループ制御ユニットを含む上述の制御ユニットによって互いに対してリセットされる。例えば、接触圧力及びニップは、処理において調節することができる。
【００６７】
接触圧力が大きいほど、エネルギー需要、すなわちキロワット単位の消費は大きくなる。より高い接触圧力でより多くの粉砕エネルギーが発生し、その一部は粉砕されるべきプロダクト及びローラ材料に熱として放出される。これは、シリンダミルや同様の機械の内部の温度も上昇することを意味する。プロダクトベールが均一である場合、粉砕作業は、ローラの表面に現れる温度であって、本発明によれば、接触圧力及び／又はニップ設定を用いて処理されるプロダクトに割り当てられた最適温度を変更することによって、温度センサによって検出される温度によって最適化することができる。この変更は、コンピュータ及び／又はプログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）のようなコントローラを用いて、手動かつ完全に自動的に実行することができる。
【００６８】
すでに述べたように、処理すべきプロダクトによって最適な温度が異なる。例えば、米は低温のローラで粉砕されるが、小麦はかなり高温で粉砕される可能性がある。「穀物及び種子」という用語は、穀物、マメ科植物、トウモロコシ、殻つきの米を含む米等の硬質又は軟質の殻を有する果実、ならびにコーヒー豆、カカオ豆等の豆を包含する。前述のように、本発明によれば、すべてのローラタイプ、すなわちローラ表面の温度を監視することが可能である。これらは、波形ローラ、滑らかなローラ、又は波形／滑らかなローラを組み合わせたものであってもよい。
【００６９】
温度測定は、ローラの表面及び／又はローラの下のプロダクトベールの少なくとも２つの位置で実行される。本発明によれば、温度センサは、ローラ又はプロダクトベールの両側領域に配置される。複数の場所で温度を測定することも可能である。３つの温度センサが設けられる場合、これらは、有利には、ローラ又はプロダクトベールの両側領域及びほぼ中央に配置される。ローラの表面の可変温度分布は、一般に、粉砕されるべき材料の異なる粉砕に基づいている。例えば、２つのローラを互いに平行に設定しない場合、ニップがより小さい領域では温度がより急激に上昇するが、ニップがより大きい領域では温度が上昇せず、急激に上昇しない。本発明によれば、ローラ表面でのこれらの温度差を測定することにより、ローラの平行度を設定することができる。また、ローラを平行に設定できるが、それにもかかわらずローラ表面で測定される温度分布が不均一であることも加えるべきである。この場合、粉砕すべき材料のシリンダミルへの流入をチェックしなくてはならない。流入が不規則な場合、供給される粉砕すべき材料が少ない領域よりも供給される粉砕すべき材料が多い領域では、ローラの表面の温度が高くなる。
【００７０】
本発明によるシステム及び方法は、自動化及びシステム制御の最適化及び監視の結果、ミルの動作がより安全になるという利点を有する。１つは、ローラが回転しているため、ミラーや従業員がローラの温度分布をもはや手動でチェックする必要がないことである。ローラが回転しているためこのようなチェックを行うことは危険である。本発明によるチェックについては、粉砕処理中にシリンダミルのハウジングをもはや開ける必要がない。別の安全性の観点は、本発明による温度検出が、いつでも、温度の急激な上昇を観察することを可能にすることである。温度の急激な上昇は、ローラ材質、すなわち、例えば、スチールとスチール、ゴムとゴム、鋳物と鋳物、ポリマーとポリマー、磁器と磁器、石と石等を用いてローラが互いに直接ぶつかりあうときに起こる。この場合、閉ループ制御ユニットは、非常に短時間でニップを安全な位置まで増加させること、又は迅速なシャットダウンを実行することさえ可能である。さらに、本発明によるシステム及び方法は、粉砕ローラの表面の品質をチェックすることを可能にする。過度に高い温度は、粉砕ローラの表面がもはや許容できないことを示すものであってもよい。粉砕されるプロダクトにより確認することができる。粉砕されるプロダクトは許容できるが、ローラの温度が高すぎる場合、ローラの表面はもはや許容できないことを意味する。この場合、例えば、波形が損耗している、すなわちローラが滑らかすぎる。本発明による方法は、例えば、実験により得られる簡単な監視オプション及び所定の値を提供することによって、プロダクトフローを最適化し、製造システムを動作させることを可能にする。本発明による測定装置は、完全に自動的に動作することができる、すなわち、測定点は、閉ループ制御ユニットによって走査される。しかし、測定装置は、ある測定点から別の測定点へ手動で搬送することもできる。上述したように、特に、赤外線温度測定装置は、温度を検出するために追加的に使用することができる。この場合、非常に広い温度範囲における温度の非接触測定が可能である。本発明によれば、赤外線測定システムによる適用は、危険な、手の届きにくい、移動する材料、すなわち粉砕ローラの温度が、熱傷、粉砕及び汚染のリスクなしに測定される所で行われる。
【００７１】
ローラの表面の温度は、フローパターン、ローラ材料、ローラ条件、ローラ波形、プロダクト特性、軸受設計、周囲温度等に依存する。消費電力のチェックと併せて、個々の粉砕パス及び／又は粉砕システム全体をより容易に監視することができる。特に訓練を受けていないスタッフとっては、チェックが容易になる。従って、本発明の本質的な利点は、温度が生成される場所、すなわち粉砕ローラの表面においてその温度が測定されることである。プロダクトの温度の測定は、ほぼ同じ値をもたらすべきである。
【００７２】
さらに、ローラが互いに平行に位置決めされ、これにより最適な粉砕ラインを有するかどうかについてのシステム制御の測定及び評価は、本発明によるシステム及び方法を利用する工場オペレータが粉砕効率の大幅な向上をもたらすことができるという利点を有する。粒子サイズ測定装置と比較して、本発明のシステムも経済的である。ローラに取り付けられた現在の温度ロッドと比較して、本発明のシステムは、（ｉ）システムがローラ内に直接一体化されるため、より迅速に応答する、（ｉｉ）２倍安価である、（ｉｉｉ）食品安全性がある、（ｉｖ）（不明確なローラ識別のオプション、損耗の状態等の）より多くの機能を統合することができる。
【００７３】
一変形実施形態の形態では、本発明によるシステムは、各ローラに既に存在するバランシングホールにも取り付けることができる。送信ユニット、マイクロプロセッサ、バッテリ、温度センサ、及び振動センサを含む。ローラ温度は、例えば、中央で、外挿及び適切なローラ加熱モデルによって推定することができる。この推定の質は、２つのシステム（左／右）を使用すると向上する。この変形では、現在すでに存在するバランスホールは、完全に又はほぼ完全に穴あけ（drilled）されている。センサシステムは、そこに収容される。温度センサは、ローラの長さにわたって分散され、ローラは表面に向かって方向付けられている。経路（すなわちプロダクト誘導、代表的には粉砕及びスクリーニングを含む）が左と右に異なる間隔を有する場合、ローラは異なって加熱する。温度センサは、この差を迅速に確立することができる。温度値は、機械コントローラに無線で送信される、又は制御ユニットに直接送信される及び／又はＩｏＴクラウドに一定間隔で送信され、評価される。アルゴリズムは、現在のデータを評価し、機器オペレータがローラを互いに対して最適に位置決めするための間隔をどのように変更するかについて提案するか、又はローラの設定をどのように変えるかについての適切な制御コマンドによって前記の閉ループ制御ユニットに指示する。
【００７４】
ローラに取り付けられたセンサシステムは、例えば、温度、振動データ及び運転時間を無線で送信するためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙチップを備えることができる。ＢＬＥチップは明確なローラ識別を可能にし、これはインターネットを介して中央データベースに記憶することができる。また、一意のローラ番号は、ローラのタイプ、キャンバ、最大ローラ温度等のローラに関連する値の第１のパラメータを形成する。この値は、ローラデータセット全体を形成するため、機器サプライヤは、点検時に適切なローラを迅速に出荷又は交換することができる。さらに、ローラの状態も対応するアルゴリズムから分かるため、対応する機器サプライヤが目標とする方法でオファーを提供することもできる。
【００７５】
ローラ内の温度展開を補償するために、ローラをキャンバで製造してもよく、加熱されるときにローラがすべての部分（左／中央／右）で効率的に粉砕することができる。ローラの全長にわたって分布する温度センサにより、キャンバが過大であるか過少であるか（空で動作する）を確立することができる。システムは、どのキャンバが動作モード又は最も頻繁なプロダクトに最適であるかについて、適切なアルゴリズムによって装置オペレータに通知することができる。
【００７６】
ローラ間隔の評価は、温度測定に基づいて行われる。温度展開は、ローラの接触圧力の関数である。さらに、このシステムは、ローラが危険に加熱されたかどうかを遠隔で見ることを可能にしてもよく、緊急呼出し／テキストメッセージによってオペレータに警告してもよく、又は、例えば、自動的な方法でシステムを遮断してもよい。
【００７７】
損耗の観点からのローラ状態の評価は、温度と振動の測定、ならびにローラの実行時間、ローラ駆動モータの消費電力、処理されたプロダクトの周波数（軟質／平均的／硬質）などの付加的な値に基づいて行われる。前記の損耗パラメータを含む制御ユニットのアルゴリズムは、現在のローラ状態を計算する。このように制御ユニット又は装置オペレータは、タイムリーな方法でローラの交換／点検を開始することができる。これは、全体的な粉砕とエネルギー効率に影響を及ぼす。損耗したローラは下方に案内されるため、より多くのエネルギーを消費し、それは運転コストに反映される。
【符号の説明】
【００７８】
１／１´  粉砕ローラ対の第１のローラ
１ａ  ローラ測定パラメータ
１ａ１  ローラ温度
１ａ１１  実測値
１ａ１２  設定値
１ａ１３  温度勾配
１ａ２  振動
１ａ３  加速／減速
１ａ４  ローラ１／１´の１ａ４残存サービス寿命
１ａ５  損耗パラメータ
１ａ６  ローラ形状
１ａ７  ローラのねじれ
１ａ８  波形の数
１ｂ  識別手段／ＲＦＩＤ
１ｂ１  ローラ番号
１ｂ２  波形識別／波形タイプ
２／２´  センサ
２ａ  温度センサ
２ｂ  振動センサ
２ｃ  加速度計
２ｄ  圧力センサ
２ｅ  力センサ
２ｆ  損耗センサ
２ｇ  変形センサ
３  粉砕ローラ１の周面
４／４´  データ送信機
５／５´  データ受信機
６／６´  マルチプレクサ
７／７´  信号コンバータ
８／８´  プリント回路基板
９／９´  エネルギーレシーバ、エネルギージェネレータ
１０／１０´  ローラ本体
１１／１１´  受入口
１２／１２´  測定装置
１３´  ボルトとして設計された測定装置１２´のネジ
１４´  受入口１１´のはめ合いネジ
１７´  ローラ本体１０´の内部又はキャビティ
１８／１８´  粉砕システム
１８１  粉砕システムの動作パラメータ
１８１１  ローラ設定
１８１１１  ローラ対の間隔幅／ローラ間の距離
１８１１２  回転速度
１８１１３  プロダクト蓄積に対する診断インジケータ
１８１１４  ローラの平行度
１８１２  エネルギー消費
１９  第２の粉砕ローラ
２０  粉砕ローラの端面又は遠位端
２１  誘導結合のための磁石
２２  データ受信機５／５´と制御ユニット２３の間のライン
２３  制御ユニット、制御装置
２３１  閉ループ制御ユニット
２３２  警告装置
２３２１  警告トリガ
２３２２  警告トリガパラメータ
２３２３  警告スイッチ
２３３  シャットダウン装置
２３３１  シャットダウントリガ
２３３２  シャットダウントリガパラメータ
２３３３  シャットダウンスイッチ
２４  制御ユニット２３の表示手段
２５  追加ライン
２６  任意の高レベル管理システム
２７  ドライランニングでの粉砕ローラ位置
２８  自己最適化適応型のプロダクト処理システム
２９  ケーブル／データバス
３０  コネクタ
３１  マイクロプロセッサ
３２  エネルギーストア
３３  ローラ対
３４  機械学習用ユニット
３４１  監視ユニット
３４２  学習ユニット
【図１】
2019532796.tif 000003
【図２】
2019532796.tif 000004
【図３】
2019532796.tif 000005
【図４】
2019532796.tif 000006
【図５ａ】
2019532796.tif 000007
【図５ｂ】
2019532796.tif 000008
【図６】
2019532796.tif 000009
【図７】
2019532796.tif 000010
【図８】
2019532796.tif 000011
【図９】
2019532796.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月23日(2019.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【図１】少なくとも１つのローラ対３３を含むシステム１８を含む自己最適化適応型の処理システム２８を概略的に示す。ローラ対３３は、プロダクトを処理するための２つのローラ１／１´、１９を含む。ローラ１／１´のうちの少なくとも１つは、対応するローラ１／１´の状態を特徴付ける測定値を検出するための１つ以上のセンサ２／２´を含む。プロダクトの処理のために、少なくとも１つのローラ１／１´のローラ本体１０／１０´の受入口１１／１１´に測定装置１２／１２´が挿入されている。測定装置１２／１２´は、ローラ１／１´の状態を特徴付ける測定値を検出するためのセンサ２／２´のうちの少なくとも１つを含む。プロダクト処理システム２８の制御ユニット２３のデータ受信機５／５´を用いて、ローラ対３３の少なくとも１つのローラ１／１´からの測定値は測定装置１２／１２´のデータ送信機４／４´から受信される、又はデータ送信機４／４´からデータ受信機５／５´に送信される。
【図２】ローラ１／１´の測定値１ａ／１ｂによるローラ１／１´の波形１ｂ２の識別を概略的に示す。これにより、ローラ１／１´の表面構造をｘ軸とｙ軸の両方にμｍで示す。
【図３】粉砕ローラ１及び複数の温度センサ２を含む第１の粉砕システム１８の図を概略的に示す。図１のプロダクト処理システムは、粉砕されるべき材料を粉砕するため、特に粒子の粉砕のための粉砕システム１８として設計されている。粉砕システム１８は、７つの温度センサ２及びデータ送信機４を含む第１の粉砕ローラ１と第２の粉砕ローラ１９で構成されている粉砕ローラ対を含むが、必ずしもセンサ又はデータ送信機を有する必要はない。第１の粉砕ローラ１は、ローラ本体１０の回転軸Ａに平行であって、その全長に沿って延びる円筒状のボアホールの形状の受入口１１を含むローラ本体１０を含む。７つの温度センサ２を含むロッド状の測定装置１２は、受入口１１内にポットされており、それによって受入口１１内に着脱不能に挿入されている。温度センサ２により、粉砕ローラ１の周面３の様々な位置の温度を特徴付ける測定値を検出することができる。測定装置１２の構成は、図２及び図３ａから図３ｄを参照して以下により詳細に説明する。  図３による粉砕ローラ１に含まれる測定装置１２は、例えば、温度センサ２を含む棒状の測定装置１２の形態で受入口１１に挿入されることができる。プリント回路基板９はマルチプレクサ６を含むことができる。ケーブル２９の端部には、コネクタ３０を設けることができ、それによって測定装置１２をデータ送信機４に接続することができる。温度センサ２は、例えば、既知のタイプＰＴ  １０００などのものとすることができる。
【図４】図３による粉砕システム１８のさらなる図を概略的に示す。
【図５ａ】ローラ対３３の一方又は両方のローラ１／１´／１９へのセンサ２／２´の組み込みの２つの可能な実施形態の変形を示す。
【図５ｂ】ローラ対３３の一方又は両方のローラ１／１´／１９へのセンサ２／２´の一体化の２つの可能な実施形態の変形を示す。図５ａでは、センサ２／２´は、ローラ１／１´／１９の連続した受入口に一体化されている（iRoll法）が、図５ｂでは、それらは、ローラ１／１´／１９の遠位端にプラグとして一体化されている（iPlug法）。図５ａ（iRoll）では、温度測定は、例えば、ローラ１／１´／１９の全長にわたってセンサ２ａによって１２１ｍｍ毎に行うことができる。図５ｂによるiPlug法では、温度測定を、ローラ１／１´／１９の片側又は両側、例えばセンサ２ａによって１回行う。図５ａ及び図５ｂでは、加速度測定を、加速度計２ｃによって（例えば、３軸加速度測定）行うことができる。データ伝送又は対応するデータリンクは、例えば、粉砕システム１８／１８´ごとのＩｘＢキューブへの一体化されたBluetooth（登録商標）  Low  Energy装置を介して、達成することができる。図５ａでは、黄色／紫色の曲線は、測定時間（ｙ軸、水平方向）の関数としてローラの温度パターンを℃単位で示す（ｘ軸、垂直方向、黄色／紫色の２つの温度センサの例に基づく）が、緑色の曲線は、測定時間（ｙ軸、水平方向）の関数としてローラの測定された加速度／振動をｍ／ｓ２単位で示す（ｘ軸、垂直方向、この例では３軸加速度測定が振動値に組み合わせられている）。図５ｂにおいて、紫色の曲線は、測定時間（ｙ軸、水平方向）の関数としてローラの温度パターンを℃単位（ｘ軸、垂直方向）で示すが、緑色の曲線は、測定時間（ｙ軸、水平方向）の関数としてローラの測定された加速度／振動をｍ／ｓ２単位で示す（ｘ軸、垂直方向、この例では、３軸加速度測定が振動値に組み合わせられている）。
【図６】粉砕システム１８´と、複数の圧力センサを含む粉砕ローラ１を含む製造システムの発明による第２の例示的な実施形態を示す。このシステムは、粉砕されるべき材料を粉砕するために、特に粒子を粉砕するために特に粉砕システム１８として設計されている。図を簡略化するために、ここではローラ対のうちの１つの粉砕ローラ１´のみが示されており、図３のような追加の粉砕ローラ１９は示されていない。粉砕ローラ１´のローラ本体１０´の周面３´には、複数の受入口１１´が存在するが、ここではそのうち３つだけが示されている。これらの受入口１１´は、ローラ本体１０´の半径方向、すなわち、ローラ本体１０´の回転軸Ａ´に垂直に延びている。さらに、図６は、測定装置を表すボルト１２´（縮尺通りではない）を示す。このボルト１２´は、図示しないネジを含む。受入口１１´の各々は、同様に図示しない、ボルト１２´を螺合することができるはめ合いネジを含む。さらに、ボルト１２´は、いずれも図示しないセンサ２／２´及びデータ送信機４／４´を含む。例えば、センサ２／２´は、損耗センサ２ｆ、圧力センサ２ｄ、温度センサ２ａ、振動センサ２ｂ、加速度センサ／加速度計２ｃ、力センサ２ｅ又は変形センサ２ｇなどとすることができる。粉砕ローラ１´の端面２０´には、データ送信機４´、エネルギー受信機９´及びデータ受信機１６´が配置されている。このようにして、センサ２´によって検出された測定データは、ボルト１２´のデータ送信機からローラボーイ１´のデータ受信機１６´に、例えば赤外線によって、光パルスによって、高周波信号によって、誘導結合によって、又はそれらの任意の組み合わせによって、非接触で送信することができる。これは、好ましくは、内部空間、特にローラ本体１０´のキャビティを通して行われる。ボルト１２´は、誘導的に及び／又は光によってエネルギーを供給することができる。代替又は追加として、それは少なくとも１つの圧電素子を含むことができ、それによって粉砕ローラ１´の回転中に発生する力から電気エネルギーを発生させることができる。同様に、代替又は追加として、ボルト１２´は、少なくとも１つのバッテリ、特に再充電可能バッテリを含むことができる。
【図７】例えば、測定装置が着脱可能に又は着脱不能に受入口に挿入することができることを示す。測定装置が受入口に着脱可能に挿入されている場合、たとえば清掃又は整備が必要である、あるいは故障している場合に、容易に交換することができる。測定装置が受入口に着脱不能に挿入されている場合、このやり方では、測定装置をローラ本体にしっかりと接続することができる。また、安全性を損なう可能性がある測定機器の不正な取り外しを防止することができる。測定装置は、例えば、（樹脂等によって）受入口内にポットする（potted）、又は溶接することができる。これにより、爆発のリスクを回避することができ、それによって特に欧州連合のＡＴＥＸ指令を満たすことができる。
【図８】図５ｂによるｉＰｌｕｇ法の場合におけるセンサ２／２´の一体化をより詳細に概略的に示し、温度測定は、ローラ１／１´／１９の一方又は両方の遠位側で、例えば、センサ２ａによって１回行われる。plug法における対応する開口１１／１１´に測定器１２／１２´が挿入されている。図示のＡＴＥＸキャップは、センサ２／２´を含む測定装置１２／１２´を閉じるために使用される。
【図９】図５によるｉＲｏｌｌ法の場合におけるセンサ２／２´の一体化をより詳細に概略的に示し、センサ２／２´は、ローラ１／１´／１９の連続した受入口内に一体化される。温度測定Ｔ１からＴ１２は、例えば、ローラ１／１´／１９の全長にわたってセンサ２ａによって１２１ｍｍ毎に行うことができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
図１は、粉砕システム１８を含む自己最適化された適応プロダクト処理システム２８全体を示す。粉砕システム１８は、少なくとも１つのローラ対３３を含み、ローラ対３３は、小麦、コーヒー豆等の粉砕すべきプロダクト又は材料を処理するための２つのローラ１／１´、１９を含む。少なくとも１つのローラ１／１´は、少なくとも１つのローラ１／１´の状態を特徴付ける、又は測定可能に定義する、測定値１ａ／１ｂ／１８１を検出するための少なくとも１つのセンサ２／２´を含む。測定装置１２／１２´は、プロダクトの処理のためのローラ対３３の少なくとも１つのローラ１／１´のローラ本体１０／１０´の受入口１１／１１´に挿入されており、測定装置１２／１２´は、ローラ１／１´の状態を特徴付ける測定値１ａ／１ｂ／１８１を検出するセンサ２／２´のうち少なくとも１つを含む。ローラ対のローラ１／１´のうちの少なくとも１つは、例えば、ローラ温度１ａ１を測定するための少なくとも１つの温度センサ２ａ、及び／又は振動検出１ａ２のための振動センサ２ｂ、及び／又はローラ１／１´の回転速度１８１１２及び／又は加減／減速１ａ３を監視するための加速度計２ｃを含むことができる。実施形態の一変形では、少なくとも１つのローラ１／１´は、データ送信機４／４´、マイクロプロセッサ３１、エネルギーストア３２、温度センサ２ａ及び振動センサ２ｂを含むことができる。エネルギーストア３２は、データ送信機４／４´及び／又はセンサ２／２´に電力を供給するために使用される。さらに、少なくとも１つのローラ１／１´は、その遠位端の各々の領域に、すなわち少なくとも２つの温度センサ２ａを含む測定装置１２／１２´を含むことができ、ローラ１／１´の温度勾配は、それぞれの遠位端の少なくとも２つの温度センサ２ａによって、測定することができる。制御ユニット２３は、例えば、ローラ温度１ａ１を少なくとも１つのセンサ２ａで連続的に測定及び監視するように実装されることができ、例えば機械学習ユニット３４によりリアルタイム制御及び／又は動的リアルタイム最適化を可能にする。ローラ１／１´は、ＲＦＩＤタグ３１、温度センサ２ａ、加速度センサ２ｃ、振動２ｂを含むことができ、例えば、制御ユニット２３は、センサ２／２´の測定データ１ａ／１ｂ／１８１に基づき、ローラ１／１´の残存寿命１ａ４及び／又は損耗パラメータ１ａ５及び／又は運転パラメータ１８、及び／又はローラ１／１´の速度１８１１２及び／又は加速／減速１ａ３及び／又はローラ形状１ａ６及び／又はスワール１ａ７及び／又はローラ１／１´の波形数１ａ８（number  of  corrugations）に関するパラメータを生成する。損耗パラメータ１ａ５及び／又は動作パラメータ１８１は、プロダクト蓄積１８１１３又はローラ１／１´の他の機械的変化の診断インジケータを含むことができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
ローラの動作及びローラ対３３の２つのローラ１／１´、１９の間隔１８１１１の幅及び／又はローラ１／１´、１９の平行度１８１１４は、受信した測定値に基づいて、制御ユニット２３及び／又は制御ユニット２３に接続された閉ループ制御ユニット２３１によって自動的で自己制御的に最適化される。さらに、制御ユニット２３は、例えばＲＦＩＤ１ｂ又はローラ１／１´に設けられた他の識別手段１ｂによって、識別手段１ｂの電子的に記憶されたデータに基づいて、ローラ１／１´を明確に識別することができ、ローラ１／１´の識別には少なくともローラ番号１ｂ１及び／又は波形識別１ｂ２が割り当てられる。従って、制御ユニット２３はローラ１／１´の残存寿命１ａ４及び／又は損耗パラメータ１ａ５及び／又は動作パラメータ１８１を生成し予測するように、機械学習ユニット３４を含むことができ、それにより閉ループ制御ユニット２３１への信号の生成を通じて、少なくとも形状１ａ６及び／又はねじれ１ａ７及び／又はローラ１／１´の波形１ａ８の数に関して、動作及び保守を最適化することができる。ローラ対３３の動作及び／又はローラ１／１´、１９の平行度１８１１４の最適化は、例えば、受信した測定値１ａ／１ｂ／１８１に基づいて、機械学習部３４によって制御ユニット２３及び／又は制御ユニット２３に接続された閉ループ制御ユニット２３１によって行うことができ、機械学習ユニット３４は、受信した測定値を監視する監視ユニット３４１と、学習ユニット３４２と、を含み、監視ユニット３４１は、温度１ａ１１の実測値１ａ１１及び設定値１ａ１２を用いた時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、…中の温度１ａ１１（例えば、温度変化の形式、すなわち加熱又は冷却でも）、間隔幅１８１１１、及び／又は速度１８１１２及び／又はプロダクト蓄積１８１１３及び／又はローラの平行度１８１１４を経時的に検出し、学習ユニット３４２は、特に加熱などの温度変化中の実測値１ａ１１と温度ａ１ａの設定値１ａ１２、間隔幅１８１１１及び／又は速度１８１１２及び／又は成否蓄積１８１１３及び／又はローラの平行度１８１１４をリンクすることによって学習処理を行う。例えば、プロダクト処理システム２８のデータ受信機５／５´を用いて、ローラ対３３の少なくとも１つのローラ１／１´を用いてデータ送信機から送信された測定値を受信することができ、プロダクト処理システム２８の動作は、送信された測定値に基づいて、少なくともローラ１／１´の形状１ａ６及び／又はねじれ１ａ７及び／又はコルゲーション数１ａ８に関して、機械学習ユニット３４の自己学習構造によって最適化される。制御ユニット２３に接続された閉ループ制御ユニット２３１は、特に、例えば警告装置２３２及び／又はシャットダウン装置２３３を含むことができる。対応する警告トリガパラメータ２３２２及び／又はシャットダウントリガパラメータ２３３２がトリガされるとき、測定値又はパラメータ１ａ／１ｂ／１８１における警告トリガ２３２１又はシャットダウントリガ２３３１の助けを借りて、警告スイッチ２３２３によって対応する警告を出力又はシグナルする、又はシャットダウンスイッチ２３３３によって粉砕システム１８／１９´のシャットダウンを開始することができる。これは、特に、警告トリガ２３２１又はシャットダウントリガ２３３１によってローラ温度１ａの実際値１ａ１の対応する偏差がトリガされる場合に行われ得る。トリガは、特に、例えばリアルタイムで動的に起こり得る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
図１に示すように、制御装置２３は、さらに、機械学習用ユニット３４を含む。機械学習用ユニット３４は、制御装置２３のための外部装置とすることができる。この場合、機械学習用ユニット３４は、互いに通信するように、制御装置２３と閉ループ制御装置２３１に双方向に接続されている。図１に示すように、機械学習用ユニット３４は、状態変数と、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、…中の温度及び実測値１ａ１１、間隔幅１８１１１及び／又は速度１８１１２及び／又はローラの平行度１８１１４を含む測定値１ａ／１ｂ／１８１と、を観測するための監視ユニット又は状態観測ユニット３４１を含む。監視ユニット３４は、各状態パラメータを、状態パラメータが監視されている時間ｔ１、ｔ２、ｔ３と共に連続的に記憶する（値１ａ１２、１ａ／１ｂ／１８１を有するメモリユニット）ことができる。さらに、機械学習用ユニット３４は、監視ユニット３４１によって検出される時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３中の温度１ａ１の実測値１ａ１１又は設定値１ａ１２のうちの少なくとも１つ及び間隔幅１８１１１及び／又は速度１８１１２及び／又はプロダクト蓄積１８１１３及び／又はローラ１８１１４の平行度をリンクすることによって、学習処理を実行するための学習ユニット３４２を含むことができる。学習ユニット３４２は、教師あり学習、教師なし学習、一部教師あり学習、強化学習、トランスダクティブ学習、マルチタスク学習等の多くのタイプの機械学習のために実装することができる。例示的な実施形態として、学習ユニット３４２は、Ｑ−ラーニングによって強化学習を実行する。しかし、これは明らかに例示的な実施形態として理解されるものである。この例では、機械学習用ユニット３４は、強化学習におけるエージェントに対応する。図１に示されるように、測定値及びパラメータ１ａ／１ｂ／１８１は、時間依存性ｔ１，ｔ２，ｔ３…に基づいて、監視ユニット３４１によって検出及び割り当てられる。強化学習を実行するための学習ユニット３４１は、測定値及び監視ユニット３４２によって監視される割り当てられた温度１ａ１（測定時間中の（実測値１ａ１１）及び設定値１ａ１２）のうちの少なくとも１つに基づいて報酬を計算する報酬計算ユニットと、報酬計算ユニットが計算した報酬に基づいて、現在測定値及び（動作）パラメータ１ａ／１ｂ／１８１、及び／又は時間ｔ１、ｔ２、ｔ３…中の温度１ａ１の設定値及び／又は間隔値１８１１１及び／又は速度１８１１２及び／又はプロダクト蓄積１８１１３に対する診断インジケータ及び／又はローラ１／１´の平行度１８１１４のうちの少なくとも１つからの決定及び選択をするためのアクション値関数（アクション値テーブル）等の関数を更新するための関数更新ユニット（人工知能）と、をさらに含む。もちろん、関数更新ユニットは、他の関数を更新することもできる。機械学習用ユニット３４は、学習ユニット３４の学習結果に基づいて、現在の測定値及び（動作）パラメータ１ａ／１ｂ／１８１から時間の少なくとも１つの設定値の最適値を決定するための意思決定ユニットをさらに含む。意思決定ユニット３４２は、より良いアクションの選択（意思決定）を学習する。意思決定ユニットは、機械学習用ユニット３４２ではなく���制御装置２３に含めることができることに留意されたい。開始状況に関して、機械学習用ユニット３４は、例えば温度１ａ１の少なくとも１つの設定値、例えば温度１ａ１の複数の設定値、間隔幅１８１１１、速度１８１１２又は平行度１８１１４を選択し、それに対して命令を発行することができる。これらの設定値は、それぞれの所定範囲からランダムに選択される。代替として、例えば、設定値として、所定範囲、すなわち温度範囲内の最小値を初期的に選択することができ、この値は、その後のサイクルにおいて非常に少量だけ増加される。処理は繰り返すことができ、温度勾配又は時間の温度ａ１ａのような設定値のすべての組み合わせを選択することができるようにする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
粉砕ローラ１、１´は、粉砕ローラ１、１´の状態、特に粉砕ローラ１、１´の周面３、３´の状態を特徴付ける測定値を検出するための少なくとも１つのセンサ２、２´、好ましくは複数のセンサ２、２´を含むことができる。粉砕ローラ１、１´は、少なくとも１つのセンサ２、２´の測定値をデータ受信機５、５´に非接触送信するための少なくとも１つのデータ送信機４、４´、好ましくは単一のデータ送信機４、４´を含むことができる。さらに、粉砕ローラ１、１´は、上述の特徴の組み合わせに従って設計することができ、センサ２、２´によって検出された測定値をデータ送信機４、４´に交互に送信するように配置、及び設計された少なくとも１つのマルチプレクサ６、６´を含む。さらに、粉砕ローラ１、１´は、センサ２、２´によって検出された測定値を変換するための少なくとも１つの信号コンバータ７、７´、特に少なくとも１つのＡ／Ｄコンバータ７、７´を含むことができる。さらに、粉砕ローラ１、１´は、センサ２、２´及び／又は少なくとも１つのマルチプレクサ６、６´及び／又は少なくとも１つの信号コンバータ７、７´及び／又は粉砕ローラ１、１´のデータ送信機４、４´及び／又は測定装置１２、１２´のデータ送信機、及び特に少なくとも１つの誘導エネルギー受信機９、９´に電力を供給するために、特にエネルギーストアを含む少なくとも１つのエネルギー受信機９、９´を含むことができる。誘導性エネルギー伝送の場合、従来技術からの適切な方法は、例えば、電磁場を介して送信機からローラのエネルギー受信機９、９´に電気エネルギーを無線伝送することによって用いることができる。送信機は、例えば、粉砕システム１８、１８´の一部として実施することができる。今日の技術を用いて、これは、処理において熱を発生させないか、又はケーブルを引っ張る必要がないような方法で実施することができ、例えば、対応するバッテリを交換する場合にローラを取り外す必要がない、又は、例えば、センサ２、２´に電力を供給するために、ケーブルによってエネルギー受信機９、９´のエネルギーストアを充電する場合に粉砕システム１８／１８´を停止させる必要がないようにする。さらに、粉砕ローラ１、１´は、センサ２、２´及び／又は少なくとも１つのマルチプレクサ６、６´及び／又は少なくとも１つの信号コンバータ７、７´及び／又は粉砕ローラ１、１´の少なくとも１つのデータ送信機４、４´及び／又は少なくとも１つのエネルギー受信機９、９´が配置された少なくとも１つのプリント回路基板８、８´を含むことができる。さらに、粉砕ローラ１、１´は、少なくとも１つの受入口１１、１１´と、特に、受入口１１、１１´に、着脱可能に、又は着脱不能に挿入された少なくとも１つの測定装置１２、１２´とを含むローラ本体１０、１０´を含むことができ、測定装置１２、１２´は、センサ２、２´のうちの少なくとも１つを含む。粉砕ローラ１´の受入口１１´は、ローラ本体１０´の周面３´に形成することができる。粉砕ローラ１´の後者の２つの実施形態では、測定装置１２´は、ネジ１３´を含むボルト１２´として設計することができ、受け口１１´は、はめ合いネジ１４´を含むことができ、ボルト１２´のネジ１３´は、別の方法で螺合又は挿入することができる。さらに、粉砕ローラ１、１´の上述の測定装置１２´は、少なくとも１つのデータ送信機を含むことができ、ローラ本体１０´は、少なくとも１つのデータ受信機１６´を含むことができ、それらは、センサ２´によって検出された測定データが、測定装置１２´のデータ送信機からローラ本体１０´のデータ受信機１６´へ、特にローラ本体１０´の内部空間１７´を通じて、及び特にローラ本体１０´のキャビティ１７´を通じて非接触で送信できるように設計、及び配置されている。さらに、粉砕ローラ１、１´の上述の測定装置１２、１２´は、少なくとも１つのセンサ２、２´及び／又は少なくとも１つのマルチプレクサ６、６´及び／又は少なくとも１つの信号コンバータ７、７´が配置された少なくとも１つのプリント基板８、８´を含むことができる。粉砕ローラ１、１´の少なくとも１つのセンサ２、２´は、例えば、温度センサ２ａとして設計することができ、及び／又は少なくとも１つのセンサ２、２´は、圧力センサ２ａとして設計することができ、及び／又は少なくとも１つのセンサ２、２´は、力センサ２ｅとして設計することができ、及び／又は少なくとも１つのセンサ２、２´は、損耗センサ２ｆとして設計することができ、及び／又は少なくとも１つのセンサ２、２´は、振動センサ２ｂとして設計することができ、及び／又は少なくとも１つのセンサ２、２´は、変形センサ２ｇ及び／又は少なくとも１つのセンサ２、２´は、加速度計／加速度センサ２ｃとして設計することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
少なくとも１つのローラは、以下に説明するローラ本体、及び／又は少なくとも１つのローラ及び／又は少なくとも１つのエネルギーレシーバ及び／又は少なくとも１つのエネルギージェネレータを含むことができる。これにより、以下に説明する少なくとも１つのセンサ及び／又は少なくとも１つのマルチプレクサ及び／又は少なくとも１つの信号コンバータ及び／又は少なくとも１つのデータ送信機及び／又は測定装置の少なくとも１つのデータ送信機への電力供給を達成することができる。特に、これは、誘導エネルギーレシーバとすることができる。この変形において、エネルギーレシーバは、例えば少なくとも１つの受信コイルを含み、それにより電磁エネルギーを誘導的に結合することができる。しかし、代替的に、又は追加的に、エネルギーレシーバは、発光エネルギーを受信するように設計することもできる。しかし、代替として、又は追加で、少なくとも１つの粉砕ローラ、特に両方のローラが、バッテリ、特に再充電可能バッテリを含み、それによって説明した電源供給を達成することも可能であり、本発明の範囲内である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロダクト処理システムであって、少なくとも１つのローラ対を含む粉砕システムを含み、該ローラ対は、プロダクトを処理するための２つのローラを含み、前記ローラのうちの少なくとも１つは、該少なくとも１つのローラの状態を特徴付ける測定値を検出するための複数のセンサを含み、測定装置が、プロダクトを処理するための前記ローラ対のうちの前記少なくとも１つのローラの受入口に挿入されており、該測定装置は、前記ローラの状態を特徴付ける測定値を検出するための前記センサのうちの少なくとも１つを含み、前記ローラ対の前記少なくとも１つのローラからの測定値は、当該プロダクト処理システムの制御ユニットのデータ受信機を用いて前記測定装置のデータ送信機から受信され、
前記制御ユニットによる少なくとも前記ローラのタイプの明確な識別及び／又は前記ローラの識別が、ローラに取り付けられた識別手段によって、該識別手段の電子的に記憶されたデータに基づいて可能であり、
前記センサは、前記少なくとも１つのローラの回転軸に沿って配置された、この方向に沿った前記ローラの温度プロファイル又は温度勾配を確認するための少なくとも２つ以上の温度センサを含み、該温度センサの温度値及び／又は前記温度プロファイル及び／又は前記温度勾配は、前記制御ユニットに送信されることができ、
前記少なくとも２つ以上の温度センサに加えて、前記ローラのうちの少なくとも１つのうちの前記センサは、振動検出のための振動センサ及び／又は前記ローラの回転速度及び／又は加速度／減速度を監視するための加速度計を含み、
前記制御ユニットは、前記ローラの残存サービス寿命及び／又は損耗パラメータ及び／又は動作パラメータの生成及び予測のための機械学習ユニットを含み、ローラ動作及び前記ローラ対の前記２つのローラ間の間隔幅及び／又は前記ローラの平行度は、受信した前記測定値に基づいて、該機械学習ユニットを介して前記制御ユニット及び／又は前記制御ユニットに接続された閉ループ制御ユニットによって、自動的に最適化可能である、
自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのローラは、前記データ送信機、マイクロプロセッサ、エネルギーストア、温度センサ及び振動センサを含む、請求項１に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項３】
前記少なくとも１つのローラは、その遠位端の各々の領域に温度センサを含む測定装置を含み、前記ローラの温度勾配は、各遠位端の少なくとも２つの前記温度センサによって測定可能である、請求項１又は２に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項４】
前記制御ユニットは、前記制御ユニットに伝送される、少なくとも１つの前記温度センサによって前記ローラに沿った温度勾配を測定し、測定された該温度勾配に基づいて前記制御ユニットによって前記ローラ対の距離及び／又は平行度は最適化された方法で自動的に補正及び適応される、請求項１から３のいずれか一項に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項５】
前記制御ユニットは、前記ローラに設けられたＲＦＩＤ又は他の識別手段によって、該識別手段の電子的に記憶されたデータに基づいて、前記ローラを一義的に識別し、少なくともローラ番号及び／又は波形識別が、前記ローラの識別に割り当てられている、請求項１から４のいずれか一項に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項６】
前記ローラの温度は、前記制御ユニットによって前記少なくとも１つのセンサで連続的に測定及び監視される、請求項１から５のいずれか一項に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項７】
前記ローラは、ＲＦＩＤタグ、温度センサ、加速度センサ及び振動、を含み、前記制御ユニットは、前記センサの測定データに基づいて、前記ローラの残存サービス寿命及び／又は損耗パラメータ及び／又は動作パラメータ及び／又は前記ローラの速度及び／又は加速度／又は減速度及び前記ローラの形状及び／又は前記ローラの波形の数に関するパラメータを生成する、請求項１から６のいずれか一項に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項８】
前記損耗パラメータ及び／又は前記動作パラメータは、前記ローラのプロダクト蓄積又は他の機械的変化についての診断インジケータを含む、請求項７に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項９】
前記制御ユニットは、前記ローラの残存サービス寿命及び／又は損耗パラメータ及び／又は動作パラメータの生成及び予測のために、機械学習ユニットを含み、該機械学習ユニットによって、少なくとも動作及びメンテナンスは、前記閉ループ制御ユニットへの信号の生成を通じて、前記ローラの形状及び／又はねじれ及び／又は波形の数に関して、自己適応的な方法で最適化することができる、請求項７又は８に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項１０】
前記ローラ対の動作の最適化及び／又は前記ローラの平行度は、受信した前記測定値に基づいて、機械学習ユニットを介して前記制御ユニット及び／又は前記制御ユニットに接続された閉ループ制御ユニットによって実行され、該機械学習ユニットは、受信した前記測定値を監視するための監視ユニット及び学習ユニットを含み、前記監視ユニットは、温度の実測値及び設定値を用いた加熱の時間中の該温度、間隔幅及び／又は速度、及び／又はプロダクト蓄積及び／又は前記ローラの平行度を経時的に検出し、前記学習ユニットは、前記時間中の温度の実測値及び設定値、前記間隔幅及び／又は前記速度及び／又は前記プロダクト蓄積及び／又は前記ローラの平行度をリンクすることによって学習処理を実行する、請求項１から９のいずれか一項に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項１１】
前記粉砕ローラは、少なくとも１つのエネルギーレシーバ及び／又は前記センサに電力を供給するためのエネルギーストアを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのエネルギーレシーバは、誘導エネルギーレシーバとして設計され、電気エネルギーは、前記粉砕システムの送信機から前記ローラのエネルギーレシーバに電磁場を介して無線送信可能である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の自己最適化適応型のプロダクト処理システム。
【請求項１３】
当該プロダクト処理システムの前記データ受信機を用いて、前記ローラ対の前記ローラのうち少なくとも１つのデータ送信機から送信された測定値が受信され、当該プロダクト処理システムの動作は、送信された前記測定値に基づいて、少なくとも前記ローラの形状及び／又はねじれ及び／又は波形の数に関して、前記機械学習ユニットの自己学習構造によって最適される、請求項１から１２のいずれか一項に記載のプロダクト処理システムを動作させるための方法。
【国際調査報告】
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