CH692274A5

CH692274A5 - Kontinuierlicher Mischer, Mischanlage mit einem kontinuierlichen Mischer sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Mischanlage.

Info

Publication number: CH692274A5
Application number: CH00269/98A
Authority: CH
Inventors: Lukas Hiltbrunner; Dr Ralf Weinekoetter
Original assignee: Gericke Ag
Priority date: 1998-02-04
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 2002-04-30
Also published as: US6109779A; JPH11314027A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Mischtechnik. Sie betrifft einen kontinuierlichen Mischer, umfassend einen länglichen Mischbehälter, welcher am einen Ende eine Einlauföffnung zum Eingeben der zu mischenden Ausgangskomponenten aufweist, und welcher einen Mischraum umschliesst, der am anderen Ende in einen Auslassbereich zum Ausgeben des Mischproduktes übergeht, und in welchem Mischbehälter ein um eine Achse drehbares, von einem Antrieb angetriebenes Mischwerkzeug angeordnet ist, welches die in die Einlauföffnung eingegebenen Ausgangskomponenten miteinander vermischt und gleichzeitig zum Auslassbereich transportiert.

Ein solcher Mischer für das Mischen von Feststoffen und Feststoffen mit Flüssigkeiten wird unter der Typbezeichnung GCM von der Anmelderin seit längerer Zeit hergestellt und vertrieben (siehe z.B. den Prospekt Nr. 602 der Anmelderin).

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Mischanlage mit einem kontinuierlichen Mischer sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Mischanlage.

Stand der Technik

Zur Mischung von verschiedenen Feststoffen oder Feststoffen mit Flüssigkeiten, wie sie beispielsweise in der Nahrungsmittel-, Kunststoff-, pharmazeutischen und chemischen Industrie oder in der Bauchemie zum Einsatz kommt, werden kontinuierliche Mischer der o.g. Art verwendet. Bei derartigen Mischern ist beispielsweise in einem länglichen Mischbehälter ein um eine in Längsrichtung verlaufende Achse rotierendes Mischwerkzeug angeordnet. Am einen Ende des Mischbehälters werden durch eine auf der Oberseite befindliche Einlauföffnung die verschiedenen zu mischenden Ausgangskomponenten in den Mischer eingegeben. Das Mischwerkzeug vermischt die Komponenten und transportiert sie gleichzeitig zum anderen Ende des Mischbehälters, wo das Mischgut in einem Auslassbereich kontinuierlich nach aussen abgegeben wird.

Der nach unten offene Auslassbereich schliesst sich direkt an den Mischbehälter an, der auf dieser Stirnseite vollkommen offen ist. Dies hat einerseits zur Folge, dass das Mischgut ohne weiteres vollständig aus dem Mischer ausgetragen werden kann. Dies hat andererseits aber auch zur Folge, dass die Anzahl der Mischgutbewegungen, d.h. wie oft eine bestimmte Menge des Mischgutes während des Aufenthaltes im Mischbehälter durch das rotierende Mischwerkzeug bewegt wird, nicht frei wählbar ist. Wird nämlich die Drehzahl bzw. Drehfrequenz des Mischwerkzeuges erhöht, erhöht sich zwar die Anzahl der Mischgutbewegungen pro Zeiteinheit.

Andererseits erhöht sich mit der Drehfrequenz aber auch die Transportgeschwindigkeit des Mischgutes von Einlauf zum Auslass bzw. verringert sich die Verweilzeit des Mischgutes im Mischer, sodass sich insgesamt die Anzahl der Mischgutbewegungen gar nicht oder nur wenig ändert.

Darstellung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen kontinuierlichen Mischer und eine damit ausgerüstete Mischanlage zu schaffen, welche mit geringem konstruktiven und schaltungstechnischem Aufwand eine bessere Einstellung und Regelung der Mischbedingungen ermöglicht, sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Mischanlage anzugeben.

Die Aufgabe wird bei einem Mischer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zwischen dem Auslassbereich und dem Mischraum eine in ihrer Grösse verstellbare Auslassöffnung angeordnet ist. Durch die verstellbare Auslassöffnung wird auf einfache Weise ein zusätzlicher Freiheitsgrad für die Einstellung und Regelung der Mischbedingungen gewonnen. Durch Veränderung der Grösse der Auslassöffnung, durch welche das Mischgut den Mischer verlässt, kann bei sonst gleich bleibenden Bedingungen im Mischer der Füllgrad des Mischers und damit die Verweilzeit des Mischgutes im Mischer beeinflusst werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Mischers nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Auslassöffnung während des Mischvorgangs verstellbar ist, dass die verstellbare Auslassöffnung durch eine verstellbare Blende gebildet wird, welche den Mischraum vom Auslassbereich trennt, dass die verstellbare Blende einen fest stehenden Blendenteil und einen relativ dazu verstellbaren Blendenteil umfasst, dass der fest stehende Blendenteil und der verstellbare Blendenteil senkrecht zur Achse des Mischwerkzeuges angeordnet sind, dass der verstellbare Blendenteil zur Verstellung um die Achse drehbar ausgebildet ist, und dass Mittel vorgesehen sind, mittels derer das verstellbare Blendenteil von aussen verstellt werden kann.

Durch die Verstellbarkeit der \ffnung während des Mischvorganges ist gewährleistet, dass die Grösse der \ffnung und damit der Füllstand und die Verweilzeit während des Mischens sich verändernden Mischbedingungen angepasst und geregelt werden kann. Die Bildung der \ffnung durch zwei relativ zueinander verstellbarer Blendenteile ist mechanisch einfach, wenig störanfällig und leicht zu reinigen. Die Verstellung durch Drehung um die Mischerachse hat den Vorteil, dass die verstellbare \ffnung sich gut in den axialen Aufbau des Mischers einpasst und leicht zusammen mit dem Mischwerkzeug zu Reinigungs- und/oder Wartungszwecken ausgebaut werden kann. Durch die Verstellbarkeit von aussen ist die Verstellmechanik und deren Antrieb vom Mischgut getrennt, sodass sich beide nicht gegenseitig negativ beeinflussen können.

Die erfindungsgemässe Mischanlage mit dem kontinuierlichen Mischer nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstellung der verstellbaren Auslassöffnung ein steuerbarer Antrieb vorgesehen ist, und dass die Anlage einen Regler umfasst, welcher nach Massgabe einer oder mehrerer Eingangsgrössen den Antrieb der verstellbaren Auslassöffnung ansteuert. Hierdurch wird während des Betriebes der Mischanlage eine wesentlich erhöhte Flexibilität in der Regelung der Mischbedingungen erreicht.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform der Mischanlage nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Mischwerkzeug durch einen Antrieb mit veränderlicher Drehfrequenz an getrieben wird und dass der Regler die Drehfrequenz des Antriebes steuert. Durch die gleichzeitige Beeinflussung von Drehfrequenz und Füllgrad bzw. Verweilzeit kann auch unter schwierigen Mischbedingungen wie z.B. stark schwankenden Zufuhrbedingungen für die Ausgangskomponenten die Qualität des resultierenden Mischgutes in hohem Masse konstant gehalten werden.

In einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform umfasst der Antrieb für das Mischwerkzeug einen Drehstrommotor mit Frequenzumformer. Mit dieser bewährten Antriebstechnik lässt sich die Drehfrequenz in weiten Bereichen auf einfache und zuverlässige Weise steuern und regeln.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Mischanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehfrequenzaufnehmer zur Messung der Drehfrequenz des Mischwerkzeuges und/oder ein Drehmomentaufnehmer zur Messung des am Mischwerkzeug angreifenden Drehmomentes vorgesehen sind, und dass die von den Aufnehmern abgegebenen Messwerte als Eingangsgrössen für den Regler verwendet werden. Durch die Verwendung der Drehfrequenz als Regelgrösse kann der Mischbetrieb zusätzlich stabilisiert werden. Wird ein Drehmomentaufnehmer eingesetzt, können hierdurch Überlastzustände detektiert und durch entsprechende Veränderung der Mischbedingungen abgebaut werden: Dies dient einerseits als Überlastschutz für die Maschine. Andererseits wird dadurch wirksam eine Überbeanspruchung des Mischgutes in der Maschine vermieden.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Mischanlage nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass Mittel zur Erfassung des Gewichtes des im Mischer befindlichen Mischgutes vorgesehen sind, dass das erfasste Gewicht als Eingangsgrösse für den Regler verwendet wird, und dass die Gewichtserfassungsmittel ein oder mehrere an eine Gewichtserfassungseinheit angeschlossene Wägezellen umfassen, auf welchen der Mischer steht. Durch die Gewichtserfassung wird eine (indirekte) Messung des Füllgrades möglich, die als Ausgangsinformation für die Regelung des Füllgrades bzw. der mittleren Verweilzeit dienen kann.

Eine weitere Flexibilität der Mischanlage wird erreicht, wenn gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Mittel zur Erfassung und Dosierung der Massenströme der dem Mischer zugeführten Ausgangskomponenten vorgesehen sind, die von den Mitteln abgegebenen Messwerte als Eingangsgrössen für den Regler verwendet werden, und der Regler die Dosierung der Ausgangskomponenten steuert.

Ein erfindungsgemässes Verfahren zum Betrieb einer Mischanlage nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Anfahren der Mischanlage die verstellbare \ffnung zunächst vollständig geschlossen gehalten wird, und dass nach Erreichen eines vorgegebenen Sollwertes einer oder mehrerer Eingangsgrössen der Regler die verstellbare \ffnung auf eine für den stationären Betrieb der Mischanlage geeigneten Grösse aufsteuert.

Ein anderes erfindungsgemässes Verfahren zum Betrieb einer Mischanlage nach der Erfindung, bei welcher die Drehfrequenz des Mischers regelbar ist, und die Füllung des Mischers über die Erfassung des Gewichtes des im Mischer befindlichen Mischgutes überwacht und das erfasste Gewicht als Eingangsgrösse für den Regler verwendet wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass bei unkontrollierter Zugabe der Ausgangskomponenten die Füllung des Mischers über eine Steuerung der verstellbaren \ffnung und der Drehfrequenz geregelt wird.

Ein weiteres erfindungsgemässes Verfahren zum Betrieb einer Mischanlage nach der Erfindung, bei welcher die Drehfrequenz des Mischers regelbar ist und das Drehmoment am Mischwerkzeug erfasst und/oder die Füllung des Mischers über die Erfassung des Gewichtes des im Mischer befindlichen Mischgutes überwacht und das erfasste Drehmoment bzw. Gewicht als Eingangsgrösse für den Regler verwendet wird, zeichnet sich dadurch aus, dass zum Überlastschutz beim Überschreiten eines Grenzwertes für das Drehmoment und/oder die Füllung die Grösse der verstellbaren \ffnung und/oder die Drehfrequenz geregelt werden.

Ein anderes erfindungsgemässes Verfahren zum Betrieb einer Mischanlage nach der Erfindung, bei welcher die Drehfrequenz des Mischers regelbar ist und die Füllung des Mischers über die Erfassung des Gewichtes des im Mischer befindlichen Mischgutes überwacht und das erfasste Gewicht als Eingangsgrösse für den Regler verwendet wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drehfrequenz und die Füllung bzw. der Füllgrad des Mischers so geregelt werden, dass selbst bei schwankenden Zufuhrbedingungen für die Ausgangskomponenten im Mittel die mittlere Anzahl der Mischgutbewegungen konstant ist.

Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Kurze Erläuterung der Figuren

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 in einer Übersichtsdarstellung im Längsschnitt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für einen kontinuierlichen Mischer nach der Erfindung;
Fig. 2 in einer schematisierten Ansicht in Achsenrichtung ein Ausführungsbeispiel für eine verstellbare \ffnung in Form einer Blende mit einem fest stehenden und einem verstellbaren Blendenteil; und
Fig. 3 das Regelschema eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Mischanlage nach der Erfindung mit dem erfindungsgemässen Mischer.

Wege zur Ausführung der Erfindung

In Fig. 1 ist in einer Übersichtsdarstellung im Längsschnitt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für einen kontinuierlichen Mischer nach der Erfindung dargestellt. Der kontinuierliche Mischer 10 umfasst einen (trogförmigen) länglichen Mischbehälter 11, der einen Mischraum 12 umschliesst, in welchem ein (an sich bekanntes) Mischwerkzeug 13 um eine Achse 41 drehbar angeordnet und gelagert ist. Der Mischbehälter 11 ist auf der einen Seite (der Antriebsseite) durch eine Stirnwand 15 abgeschlossen. Ausserhalb der Stirnwand 15 ist ein aus einem Drehstrommotor 18 und einem nachgeschalteten Stirnradgetriebe 40 bestehender Antrieb angeordnet, der das Mischwerkzeug 13 über eine durch die Stirnwand 15 hindurchreichende Welle 16 antreibt. Die Abdichtung der Stirnwand 15 im Bereich der durchgehenden Welle 16 erfolgt über eine Wellendichtung 17.

Auf der der Stirnwand 15 gegenüberliegenden Seite geht der Mischbehälter 11 in einen nach unten offenen Auslassbereich 22 über. Der Auslassbereich 22 ist seinerseits stirnseitig durch ein (schräges) Endschild 32 abgeschlossen, welches zugleich ein Flanschlager 25 für die drehbare Lagerung des Mischwerkzeuges 13 trägt. Der Mischbehälter 11 weist auf der Unterseite mehrere Maschinenfüsse 26, 27 auf, mit welchen er auf dem Boden steht. Zwischen den Maschinenfüssen 26, 27 und dem Boden sind Wägezellen 28, 29 angeordnet, mittels derer das Gewicht des Mischers 10 (einschliesslich des darin befindlichen Mischgutes) gemessen werden kann.

Der Mischbehälter 11 ist auf der Oberseite verschlossen und von aussen nur durch eine Einlauföffnung 14 zugänglich, durch welche die entsprechend (z.B. mittels Differenzialdosierwaagen) dosierten Ausgangskomponenten in den Mischraum 12 eingefüllt werden. Die Ausgangskomponenten werden durch das rotierende Mischwerkzeug 13 miteinander vermischt und gleichzeitig im Mischbehälter in Achsenrichtung von der Einlauföffnung 14 zum Auslassbereich 22 transportiert, wo sie den Mischer 10 nach unten herauskommend verlassen. Das Mischgut wird auf seinem Weg durch den Mischraum 12 mehrmals von den auf dem Umfang des Mischwerkzeuges 13 angeordneten, um die Achse 41 rotierenden Elementen bewegt.

Die Anzahl dieser Mischgutbewegungen hängt von der Drehfrequenz des Mischwerkzeuges 13 und von der Verweilzeit des Mischgutes im Mischraum 12 ab und ist eine Funktion des Produktes aus Drehfrequenz und Verweilzeit. Wird die Drehfrequenz erhöht, beschleunigt sich gleichzeitig der Transport des Mischgutes durch den Mischraum, sodass die Verweilzeit sinkt. Entsprechend gering ist dann die Veränderung der Anzahl der Mischgutbewegungen, weil die verkürzte Verweilzeit den Zuwachs an Bewegungen pro Zeiteinheit weitgehend kompensiert.

Um eine Veränderung in der Anzahl der Mischgutbewegungen zu erreichen, müsste daher beispielsweise bei gleich bleibender Drehfrequenz die Verweilzeit verändert werden. Dies wird möglich durch die erfindungsgemässe verstellbare Auslassöffnung 19, die im Mischer 10 zwischen dem Mischraum 12 und dem Auslassbereich 22 angeordnet ist (Fig. 1 und 2). Die verstellbare Auslassöffnung 19 hat die Form einer verstellbaren Blende oder eines verstellbaren Wehres. Sie behindert je nach Grösse der \ffnung mehr oder weniger stark den Auslass des Mischgutes aus dem Mischraum 12 in den Auslassbereich 22 und führt damit zu einem mehr oder weniger starken Aufstauen des Mischgutes im Mischraum 12. Wird die Auslassöffnung 19 verkleinert, erhöht sich so der Füllgrad des Mischers; wird die Auslassöffnung 19 dagegen vergrössert, verringert sich der Füllgrad.

Da bei hohem Füllgrad die Verweilzeit des Mischgutes im Mischraum 12 grösser ist als bei kleinem Füllgrad, kann mit der Auslassöffnung 19 die Verweilzeit des Mischgutes und damit die Anzahl der Mischgutbewegungen beeinflusst werden.

Die verstellbare Auslassöffnung 19 besteht im dargestellten Beispiel (Fig. 1, 2) aus einem fest stehenden Blendenteil 20, welcher von oben in den Mischraum 12 hineinragt, und einem relativ dazu verstellbaren (verdrehbaren) Blendenteil 21. Beide Blendenteile 20, 21 sind in Fig. 2 in Richtung der Achse 41 vom Antrieb 18, 40 her gesehen dargestellt. Die verstellbare Auslassöffnung 19 befindet sich im unteren Bereich der Blende. In dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel hat sie mehr als die Hälfte ihrer maximalen Grösse. Wird der verstellbare Blendenteil 21 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse 41 gedreht, verkleinert sich die Auslassöffnung 19; wird er im Uhrzeigersinn gedreht, vergrössert sich die Auslassöffnung 19. Die Auslassöffnung kann im Beispiel vollstän dig geschlossen werden.

Ist sie dagegen teilweise oder ganz geöffnet, kann der Mischer 10 ohne Demontage vollständig vom Mischgut entleert werden, weil sich die Auslassöffnung 19 im Bereich des Bodens des Mischbehälters 11 befindet.

Die Drehung des verstellbaren Blendenteils 21 wird von aussen bewirkt über eine zur Achse 41 koaxial angeordnete Verstellhülse 23. Im Beispiel der Fig. 1 erfolgt die Verstellung der verstellbaren Auslassöffnung 19 von aussen über die Verstellhülse 23 und einen Verstellhebel 24, der für Handbetrieb ausgelegt ist. Die volle Wirkung der verstellbaren Auslassöffnung 19 ergibt sich jedoch erst, wenn die Grösse der \ffnung über einen steuerbaren Antrieb erfolgt, der in eine automatische Regelung des Mischers bzw. Mischbetriebes einbezogen werden kann. Als Antrieb ist ein hydraulisch oder elektrisch betätigbares linear wirkendes Stellelement denkbar, welches an dem Verstellhebel angreift. Es ist aber auch möglich, an Stelle des Verstellhebels einen bogenförmigen Zahnkranz zu verwenden, welcher mit dem Zahnrad eines elektrischen Antriebes in Eingriff steht.

Das Regelschema einer mit einem Mischer nach Fig. 1, 2 ausgerüsteten Mischanlage ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in Fig. 3 gezeigt. Im Mittelpunkt der Mischanlage steht der kontinuierliche Mischer 10, der über die Einlauföffnung 14 z.B. mit drei Ausgangskomponenten (entsprechend den drei Pfeilen in Fig. 3) beschickt wird. Jede der drei Ausgangskomponenten wird über eine zugeordnete Dosiereinrichtung 42, 43, 44 dosiert, sodass jede Komponente mit einem bestimmten Massenstrom dm1/dt, dm2/dt und dm3/dt in den Mischer 10 gelangt. Die Massenströme werden über die Signalleitung 45 als Eingangsgrössen an einen Regler 51 weitergeleitet, der ausgangsseitig über die Steuerleitung 46 die Dosiereinrichtungen 42, 43, 44 steuert.

Neben den Massenströmen werden dem Regler 51 als weitere Eingangsgrössen die Messwerte eines Drehfrequenzaufnehmers 48, der die Drehfrequenz des Mischwerkzeuges misst, sowie die Messwerte eines Drehmomentaufnehmers 49, der das am Mischwerkzeug anliegende Drehmoment misst. Eine weitere Eingangsgrösse des Reglers 51 ist das Gewicht des Mischers 10 bzw. des Mischgutes, welches über die Wägezellen 28, 29 aufgenommen und in einer Gewichterfassungseinheit 50 aufbereitet wird.

Gesteuert werden vom Regler 51 neben den bereits erwähnten Dosiereinrichtungen 42, 43, 44 die Stellung des verstellbaren Blendenteils 21 bzw. die Grösse der Auslauföffnung 19 über einen auf den Blendenteil einwirkenden Antrieb 52 sowie die Drehfrequenz des Drehstrommotors 18 über einen vorgeschalteten Frequenzumformer 47. Eine weitere (in Fig. 3 nicht eingezeichnet) Möglichkeit der Steuerung besteht darin, den Mischer 10 als Ganzes aus der horizontalen Lage um einen Winkel herauszukippen, um die Wanderungsgeschwindigkeit des Mischgutes im Mischraum zu erhöhen (durch Absenken des Auslassbereiches) oder zu verringern (durch Anheben des Auslassbereiches).

Mit einer geregelten Mischanlage gemäss Fig. 3 sind unter anderen verschiedene vorteilhafte Betriebsverfahren möglich:

Im einen Fall ("Start-up-Zyklus") wird beim Anfahren der Mischanlage die verstellbare \ffnung 19 zunächst vollständig geschlossen gehalten. Nach dem Erreichen eines vorgegebenen Sollwertes einer oder mehrerer der Eingangsgrössen steuert der Regler 51 die verstellbare \ffnung 19 auf eine für den stationären Betrieb der Mischanlage geeignete Grösse auf.

Während des Anfahrens der kontinuierlichen Mischanlage wird sich der Mischer erst nach einer Zeit T1 im stationären Zu stand befinden, d.h., der Gesamtmengenstrom aller dem Mischer zudosierten Komponenten ist gleich dem Mengenstrom, der den Mischer verlässt. Die Gewichtserfassung erlaubt die exakte Bestimmung des Zeitpunktes T1, an dem sich die Anlage im stationären Zustand befindet. Vor dieser Zeit kann zum Beispiel das Produkt, das den Mischer verlässt, aus dem Prozess ausgeschleust werden. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn der nachfolgende Prozessschritt einen zeitkonstanten Mengenstrom benötigt.

In einem anderen Fall wird bei schwankenden Zufuhrbedingungen, d.h., bei unkontrollierter Zugabe der Ausgangskomponenten die Füllung des Mischers 10 über eine Steuerung der verstellbaren \ffnung 19 und der Drehfrequenz des Drehstrommotors 18 geregelt. Die Überwachung der Füllung erfolgt dabei durch eine Überwachung des Gewichtes des Mischers.

Ein weiterer Fall betrifft den Überlastschutz. Das Drehmoment am Mischwerkzeug 13 wird mittels des Drehmomentaufnehmers 49 erfasst und/oder die Füllung des Mischers 10 wird über die Erfassung des Gewichtes des im Mischer 10 befindlichen Mischgutes überwacht und das erfasste Drehmoment bzw. Gewicht als Eingangsgrösse für den Regler 51 verwendet wird. Zum Schutz vor Überlastung beim Überschreiten eines Grenzwertes für das Drehmoment (z.B. durch eine sich plötzlich ändernde Viskosität) und/oder die Füllung werden die Grösse der verstellbaren \ffnung 19 und die Drehfrequenz geregelt.

In einem anderen Fall soll möglichst eine konstante Produktbeanspruchung erreicht werden. Dazu werden die Drehfrequenz und die Füllung bzw. der Füllgrad des Mischers 10 über die Gewichtserfassung so geregelt, dass selbst bei schwankenden Zufuhrbedingungen für die Ausgangskomponenten im Mittel die Anzahl der Mischgutbewegungen konstant ist.

Alle Betriebsverfahren können dabei für sich genommen durchgeführt, aber auch in verschiedenster Weise miteinander kombiniert werden.

Bezeichnungsliste

10 kontinuierlicher Mischer
11 Mischbehälter
12 Mischraum
13 Mischwerkzeug
14 Einlauföffnung
15 Stirnwand (Antriebsseite)
16 Welle
17 Wellendichtung
18 Drehstrommotor
19 Auslassöffnung (verstellbar)
20 Blendenteil (fest)
21 Blendenteil (verstellbar)
22 Auslassbereich
23 Verstellhülse
24 Verstellhebel
25 Flanschlager
26, 27 Maschinenfuss
28, 29 Wägezelle
32 Endschild
40 Stirnradgetriebe
41 Achse
42, 43, 44 Dosiereinrichtung
45 Signalleitung (Dosiereinrichtungen)
46 Steuerleitung (Dosiereinrichtungen)

47 Frequenzumformer
48 Drehfrequenzaufnehmer
49 Drehmomentaufnehmer
50 Gewichterfassungseinheit
51 Regler
52 Antrieb (verstellbare Auslassöffnung)

Claims

1. Kontinuierlicher Mischer (10), umfassend einen länglichen Mischbehälter (11), welcher am einen Ende eine Einlauföffnung (14) zum Eingeben der zu mischenden Ausgangskomponenten aufweist, und welcher einen Mischraum (12) umschliesst, der am anderen Ende in einen Auslassbereich (22) zum Ausgeben des Mischproduktes übergeht, und in welchem Mischbehälter (11) ein um eine Achse (41) drehbares, von einem Antrieb (18, 40) angetriebenes Mischwerkzeug (13) angeordnet ist, welches die in die Einlauföffnung (14) eingegebenen Ausgangskomponenten miteinander vermischt und gleichzeitig zum Auslassbereich (22) transportiert, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Auslassbereich (22) und dem Mischraum (12) eine in ihrer Grösse verstellbare Auslassöffnung (19) angeordnet ist.

2.

Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (19) während des Mischvorgangs verstellbar ist.

3. Mischer nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbare Auslassöffnung (19) durch eine verstellbare Blende (20, 21) gebildet wird, welche den Mischraum (12) vom Auslassbereich (22) trennt, und dass die verstellbare Blende (20, 21) einen fest stehenden Blendenteil (20) und einen relativ dazu verstellbaren Blendenteil (21) umfasst.

4. Mischer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der fest stehende Blendenteil (20) und der verstellbare Blendenteil (21) senkrecht zur Achse (41) des Mischwerkzeuges (13) angeordnet sind, und dass der verstellbare Blendenteil (21) zur Verstellung um die Achse (41) drehbar ausgebildet ist.

5.

Mischer nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (23, 24) vorgesehen sind, mittels derer das verstellbare Blendenteil (21) von aussen verstellt werden kann.

6. Mischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischbehälter (11) auf der auslassseitigen Stirnseite durch ein Endschild (32) begrenzt ist, und dass die Verstellmittel ein durch das Endschild (32) hindurchgeführtes, drehbar gelagertes und gegenüber dem Mischbehälter (11) abgedichtetes Verstellelement, insbesondere in Form einer Verstellhülse (23), umfassen.

7. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbare Auslassöffnung (19) im unteren Bereich des Mischbehälters (11) angeordnet ist.

8.

Mischanlage mit einem kontinuierlichen Mischer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstellung der verstellbaren Auslassöffnung (19) ein steuerbarer Antrieb (52) vorgesehen ist, und dass die Anlage einen Regler (51) umfasst, welcher nach Massgabe einer oder mehrerer Eingangsgrössen den Antrieb (52) der verstellbaren Auslassöffnung (19) ansteuert.

9. Mischanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischwerkzeug (13) durch einen Antrieb (18, 47) mit veränderlicher Drehfrequenz angetrieben wird, und dass der Regler (51) die Drehfrequenz des Antriebes (18, 47) steuert.

10. Mischanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für das Mischwerkzeug (13) einen Drehstrommotor (18) mit Frequenzumformer (47) umfasst.

11.

Mischanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehfrequenzaufnehmer (48) zur Messung der Drehfrequenz des Mischwerkzeuges (13) und/oder ein Drehmomentaufnehmer (49) zur Messung des am Mischwerkzeug (13) angreifenden Drehmomentes vorgesehen sind, und dass die von den Aufnehmern (48, 49) abgegebenen Messwerte als Eingangsgrössen für den Regler (51) verwendet werden.

12. Mischanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (28, 29) zur Erfassung des Gewichtes des im Mischer (10) befindlichen Mischgutes vorgesehen sind, und dass das erfasste Gewicht als Eingangsgrösse für den Regler (51) verwendet wird.

13.

Mischanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichterfassungsmittel ein oder mehrere an eine Gewichterfassungseinheit (50) angeschlossene Wägezellen (28, 29) umfassen, auf welchen der Mischer (10) steht.

14. Mischanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (42, 43, 44) zur Erfassung und Dosierung der Massenströme der dem Mischer (10) zugeführten Ausgangskomponenten vorgesehen sind, dass die von den Mitteln (42, 43, 44) abgegebenen Messwerte als Eingangsgrössen für den Regler (51) verwendet werden, und dass der Regler (51) die Dosierung der Ausgangskomponenten steuert.

15.

Verfahren zum Betrieb einer Mischanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass beim Anfahren der Mischanlage die verstellbare \ffnung (19) zu nächst vollständig geschlossen gehalten wird, und dass nach Erreichen eines vorgegebenen Sollwertes einer oder mehrerer Eingangsgrössen der Regler (51) die verstellbare \ffnung (19) auf eine für den stationären Betrieb der Mischanlage geeigneten Grösse aufsteuert.

16.

Verfahren zum Betrieb einer Mischanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 14, bei welcher die Drehfrequenz des Mischers (10) regelbar ist, und die Füllung des Mischers (10) über die Erfassung des Gewichtes des im Mischer (10) befindlichen Mischgutes überwacht und das erfasste Gewicht als Eingangsgrösse für den Regler (51) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei unkontrollierter Zugabe der Ausgangskomponenten die Füllung des Mischers (10) über eine Steuerung der verstellbare \ffnung (19) und der Drehfrequenz geregelt wird.

17.

Verfahren zum Betrieb einer Mischanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 14, bei welcher die Drehfrequenz des Mischers (10) regelbar ist und das Drehmoment am Mischwerkzeug (13) erfasst und/oder die Füllung des Mischers (10) über die Erfassung des Gewichtes des im Mischer (10) befindlichen Mischgutes überwacht und das erfasste Drehmoment bzw. Gewicht als Eingangsgrösse für den Regler (51) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Überlastschutz beim Überschreiten eines Grenzwertes für das Drehmoment und/oder die Füllung die Grösse der verstellbaren \ffnung (19) und/oder die Drehfrequenz geregelt werden.

18.

Verfahren zum Betrieb einer Mischanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 14, bei welcher die Drehfrequenz des Mischers (10) regelbar ist und die Füllung des Mischers (10) über die Erfassung des Gewichtes des im Mischer (10) befindlichen Mischgutes überwacht und das erfasste Gewicht als Ein gangsgrösse für den Regler (51) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehfrequenz und die Füllung bzw. der Füllgrad des Mischers (10) so geregelt werden, dass selbst bei schwankenden Zufuhrbedingungen für die Ausgangskomponenten im Mittel die Anzahl der mittleren Mischgutbewegungen konstant ist.