DE102017005573B3 - Method and mixing device for controlling the introduction of a powdery substance into a liquid for an in-line mixing process - Google Patents

Method and mixing device for controlling the introduction of a powdery substance into a liquid for an in-line mixing process Download PDF

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Erwin Süthold
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Einbringung eines pulverförmigen Stoffes (P) in eine aus wenigstens einer Komponente bestehende Flüssigkeit (F) für ein Inline-Mischverfahren nach dem Nebenanspruch 1 oder dem Oberbegriff des Nebenanspruchs 2 sowie eine Mischvorrichtung zur Durchführung des jeweiligen Verfahrens, die sicherstellen, dass die bisher bekannt gewordenen Nachteile des Standes der Technik vermieden werden. Dies wird verfahrenstechnisch mit einem ersten Verfahren unter anderem dadurch erreicht,• dass die diskontinuierliche Zufuhr des pulverförmigen Stoffes (P) impulsweise durch eine zeitliche Abfolge von Dosierimpulsen (i) erfolgt, die jeweils durch einen Mengenstrom des pulverförmigen Stoffes (ṁ), eine Zeitdauer des Dosierimpulses (Δt1) und einen Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse (Δt2) charakterisiert sind,• dass eine zeitabhängige Stromaufnahme (I(t)) ermittelt wird, die proportional zu einer für ein temporär vorliegendes Mischprodukt (M*) erforderlichen Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Leistung ist, und• dass am Ende des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse (Δt2) und bei Abweichung der zeitabhängigen Stromaufnahme (I(t)) von der Referenzstromaufnahme (I) um mehr als eine vorgegebene Toleranz, und zwar entweder nach oben oder nach unten, unter Einhaltung des Verhältnisses (V = Δt1/Δt2) die Zeitdauer des Dosierimpulses (Δt1) für den nachfolgenden Dosierimpuls (i) im ersten Fall verkürzt und im zweiten Fall verlängert wirdThe invention relates to a method for controlling the introduction of a pulverulent substance (P) into a liquid (F) consisting of at least one component for an in-line mixing method according to subclaim 1 or the preamble of subclaim 2 and a mixing device for carrying out the respective method, ensure that the previously known disadvantages of the prior art are avoided. This is achieved procedurally with a first method, inter alia, by the fact that the discontinuous supply of the powdered substance (P) is effected in pulses by a chronological sequence of metering pulses (i), each of which is determined by a mass flow of the powdered substance ( Dosing pulse (.DELTA.t1) and a time interval of adjacent metering pulses (.DELTA.t2) are characterized, • that a time-dependent current consumption (I (t)) is determined, which is proportional to a mixing product for a temporarily present (M *) required mixing and / or shear and homogenizing power, and • that at the end of the interval of adjacent dosing pulses (Δt2) and on deviation of the time dependent current consumption (I (t)) from the reference current consumption (I) by more than a predetermined tolerance, either upwards or downwards below, while maintaining the ratio (V = Δt1 / Δt2), the duration of the dosing pulse (Δt1) for the subsequent Dos pulse (i) is shortened in the first case and extended in the second case

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die Erfindung betrifft ein erstes Verfahren zur Steuerung der Einbringung eines pulverförmigen Stoffes in eine aus wenigstens einer Komponente bestehende Flüssigkeit für ein Inline-Mischverfahren nach dem Nebenanspruch 1 und ein entsprechendes zweites Verfahren nach dem Oberbegriff des Nebenanspruchs 2, bei denen die Einbringung und Behandlung des pulverförmigen Stoffes quasi unter den reaktionskinetischen Bedingungen eines Verweilzeitverhaltens eines kontinuierlich arbeitenden homogenen Reaktionskessels erfolgt sowie eine Mischvorrichtung zur Durchführung des jeweiligen Verfahrens.The invention relates to a first method for controlling the introduction of a powdered substance in a liquid consisting of at least one component for an in-line mixing method according to the independent claim 1 and a corresponding second method according to the preamble of the independent claim 2, wherein the introduction and treatment of the powdery Substantial quasi under the reaction kinetic conditions of a residence time behavior of a continuously operating homogeneous reaction vessel takes place and a mixing device for performing the respective method.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Die Mischertechnologie kennt mit Blick auf die Einbringung eines pulverförmigen Stoffes in eine Flüssigkeit und dessen Gleichverteilung und ggf. Auflösung in der Flüssigkeit Mischverfahren, die absatzweise (sog. Batch-Verfahren) oder kontinuierlich (sog. Inline-Verfahren) betrieben werden.With regard to the incorporation of a pulverulent substance into a liquid and its uniform distribution and possibly dissolution in the liquid, the mixer technology knows mixing processes which are operated batchwise or so-called in-line processes.

Beim Batch-Verfahren wird das Mischen von Flüssigkeit und pulverförmigem Stoff reaktionskinetisch in einem sogenannten diskontinuierlich betriebenen Reaktionskessel (Mischbehälter) durchgeführt. Eine bestimmte Menge Flüssigkeit wird in dem Mischbehälter vorgelegt und es wird so lange pulverförmiger Stoff zugeführt, bis eine gewünschte bzw. planmäßig vorgegebene Trockenstoff-Konzentration des pulverförmigen Stoffes in der Flüssigkeit vorliegt. Pulverförmiger Stoff und Flüssigkeit werden dabei vorzugsweise fortwährend gerührt und/oder zu einem Mischprodukt gemischt und das Mischprodukt wird mit dem Ziel einer Gleichverteilung des pulverförmigen Stoffes homogenisiert. Die Zufuhr des pulverförmigen Stoffes kann dabei kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen.In the batch process, the mixing of liquid and pulverulent substance is carried out by reaction kinetics in a so-called batch-operated reaction vessel (mixing vessel). A certain amount of liquid is placed in the mixing container and it is so long supplied powdered substance until a desired or scheduled predetermined dry matter concentration of the powdered substance is present in the liquid. In this case, powdery substance and liquid are preferably continuously stirred and / or mixed to form a mixed product, and the mixed product is homogenized with the aim of uniform distribution of the pulverulent substance. The supply of the powdery substance can take place continuously or discontinuously.

Beim Inline-Verfahren wird das Mischen von Flüssigkeit und pulverförmigem Stoff reaktionskinetisch in einem sogenannten kontinuierlich betriebenen Reaktionskessel (Mischbehälter) durchgeführt. Dabei wird zwischen einem Eindurchgang- und einem Mehrdurchgang-Verfahren unterschieden. Beim Eindurchgang-Verfahren wird dem Mischbehälter stetig Flüssigkeit und pulverförmiger Stoff, letzterer entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich, zugeführt und es wird aus dem Mischbehälter ein Mischprodukt entsprechend den zugeführten Mengen an Flüssigkeit und pulverförmigem Stoff kontinuierlich abgeführt. Rühren und/oder Mischen bzw. Scheren und Homogenisieren sorgen dafür, so ist das theoretische Postulat, dass das Mischprodukt an jeder Stelle die gleiche Zusammensetzung (z.B. Trockenstoff-Konzentration) hat und keine Temperaturunterschiede auftreten. Die Trockenstoff-Konzentration im abgeführten Mischprodukt bleibt, über die Dauer des Mischprozesses gesehen, unverändert konstant.In the inline process, the mixing of liquid and powdered substance is carried out by reaction kinetics in a so-called continuously operated reaction vessel (mixing vessel). A distinction is made between a single-pass and a multi-pass method. In the single-pass process, liquid and pulverulent substance, the latter either continuously or discontinuously, are fed to the mixing container and a mixed product corresponding to the supplied quantities of liquid and pulverulent material is continuously removed from the mixing container. Stirring and / or mixing or shearing and homogenizing provide the theoretical postulate that the mixed product has the same composition (e.g., dry matter concentration) at each location and that no temperature differences occur. The dry matter concentration in the discharged mixed product remains constant over the duration of the mixing process.

Beim Mehrdurchgang-Verfahren wird ein in einer ersten Phase und adäquat zum Eindurchgang-Verfahren hergestelltes Mischprodukt in einer zweiten Phase über den Mischbehälter rezirkuliert, wobei pulverförmiger Stoff weiterhin entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich zugeführt wird. Das Mischprodukt wird so lange rezirkuliert, bis es dabei eine bis auf einen vorgegebenen Endwert aufgewachsene Trockenstoff-Konzentration aufweist. Hinsichtlich der Rezirkulation sind verschiedene Ausprägungen des Verfahrens bekannt, die vorsehen, dass das gesamte aus dem Mischbehälter abgeführte Mischprodukt entweder erneut unmittelbar über den Mischprozess geführt oder zunächst über ein Speichervolumen geführt und dann gleichfalls dem Mischprozess erneut zugeführt wird. Zwischen diesen beiden Ausprägungen sind beliebige Aufteilungsverhältnisse realisierbar.In the multi-pass process, a mixed product prepared in a first phase and adequately made to the one-pass process is recirculated in a second phase through the mixing vessel, wherein powdered material is further supplied either continuously or discontinuously. The mixed product is recirculated until it has a grown to a predetermined final dry matter concentration. With regard to the recirculation, various embodiments of the method are known, which provide that the entire mixed product discharged from the mixing container is either led again directly through the mixing process or first passed through a storage volume and then fed again to the mixing process. Between these two characteristics, any division ratios can be realized.

Die vorliegende Erfindung befasst sich ausschließlich mit Mischverfahren, die im Inline-Verfahren und hier in allen möglichen Ausprägungen (Eindurchgang- und beliebige Varianten des Mehrdurchgangverfahrens) betrieben werden. Diesbezügliche Mischverfahren und die zugeordneten Mischvorrichtungen wurden der Öffentlichkeit beispielweise unter folgendem Internet-Link bekannt gemacht: „http://www.gea.com/de/products/High-Shear-Inline-Mixer.jsp“.The present invention is exclusively concerned with mixing processes, which are operated in the inline process and here in all possible forms (single pass and any variants of the multi-pass process). Related blending methods and associated blending devices have been made public to the public, for example, at the following Internet link: "http://www.gea.com/products/High-Shear-Inline-Mixer.jsp".

Die US 3 425 667 A beschreibt ein Eindurchgang-Verfahren zur kontinuierlichen, kontrollierten Vermischung von Pigmenten und Füllstoffen mit Bindemittellösungen oder anderen Flüssigkeiten, bei dem feste und flüssige Komponenten in kontrollierten Mengen in ein Durchflussmischgerät eingespeist und dort miteinander gemischt werden. Die Kontrolle umfasst die Messung des Verhältnisses von flüssigen und festen Komponenten in der Mischung, nachdem die Mischung das Durchflussmischgerät passiert hat. Die Regulierung der Flüssigkeitszufuhr findet in Abhängigkeit von dieser Messung statt, wobei die Regulierung der Zufuhr von Feststoffen getrennte Steuerungsmittel umfasst.The US 3 425 667 A describes a one-pass process for the continuous, controlled mixing of pigments and fillers with binder solutions or other liquids in which solid and liquid components are fed in controlled amounts into a flow mixer and mixed therewith. The control involves measuring the ratio of liquid and solid components in the mixture after the mixture has passed through the flow mixer. The regulation of the liquid supply takes place in dependence on this measurement, whereby the regulation of the supply of solids comprises separate control means.

Die vorstehend erwähnten Mischvorrichtungen umfassen bevorzugt auch sogenannte Vakuummischer, die einen Mischbehälter mit einer Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Einrichtung aufweisen. Die freie Oberfläche der Flüssigkeit, die in dem Mischbehälter beispielsweise ein freies Füllstandsniveau mit einer Höhe zwischen 0,4 bis 4 m aufweisen kann, unterliegt dabei einem diesem Höhenbereich entsprechend zugeordneten Unterdruck gegenüber Atmosphärendruck von beispielsweise 0,2 bis 0,8 bar, damit die Flüssigkeit einerseits beim Mischprozess leichter von Gasbestandteilen befreit werden kann und andererseits im Bodenbereich des Mischbehälters unter allen Betriebsbedingungen einen Unterdruck gegenüber Atmosphärendruck aufweist. Die Einleitung des pulverförmigen Stoffes in den Mischbehälter erfolgt über eine Öffnung in der Behälterwandung unterhalb des freien Füllstandsniveaus. Diese Öffnung setzt sich in einem rohrförmigen Eintrittsstutzen in Richtung der Außenseite des Mischbehälters fort, an den eine beispielsweise zu einem Pulvervorratsbehälter führende Rohrleitung angeschlossen ist. Der Eintrittsstutzen und damit die Rohrleitung sind über ein die Zufuhr des pulverförmigen Stoffes steuerndes Einlaufventil absperrbar ausgebildet, damit einerseits die Mischvorrichtung über diesen Weg gegenüber ihrer Umgebung abgeschlossen und andererseits eine im Pulvervorratsbehälter vorgelegte Menge des pulverförmigen Stoffes im Bedarfsfalle der Flüssigkeit aufgrund der herrschenden Druckverhältnisse selbsttätig zugeführt werden kann. Eine diesbezügliche Mischvorrichtung mit einer vorzugsweise diskontinuierlichen Zufuhr des pulverförmigen Stoffes ist in der Druckschrift DE 10 2015 016 766 A1 beschrieben.The mixing devices mentioned above preferably also comprise so-called vacuum mixers which have a mixing container with a stirring and / or shearing and homogenizing device. The free surface of the liquid, which may for example have a free fill level with a height between 0.4 to 4 m in the mixing container, is subject to this height range correspondingly assigned negative pressure to atmospheric pressure, for example, 0.2 to 0.8 bar, so that the Liquid on the one hand Mixing process can be easily freed from gas components and on the other hand in the bottom region of the mixing container under all operating conditions has a negative pressure to atmospheric pressure. The introduction of the powdery substance into the mixing container takes place via an opening in the container wall below the free fill level. This opening continues in a tubular inlet connection in the direction of the outside of the mixing container, to which a pipe leading, for example, to a powder reservoir is connected. The inlet nozzle and thus the pipe are formed shut off via an inlet valve controlling the supply of the powdery material, on the one hand completed the mixing device over this way to their environment and on the other hand automatically supplied in the powder reservoir an amount of powdered substance in case of need of liquid due to the prevailing pressure conditions can be. A related mixing device with a preferably discontinuous supply of the powdery substance is in the document DE 10 2015 016 766 A1 described.

Eine diskontinuierliche Zufuhr des pulverförmigen Stoffes, wie sie beispielsweise in der DE 10 2015 016 766 A offenbart ist, hat den Vorteil, dass die Zufuhr immer über die volle Offenstellung des als Hubventil ausgebildeten Einlaufventils erfolgt und dadurch die Gefahr des Verstopfens des Einlaufventils minimiert wird. Abhängig von der Zeitdauer der jeweiligen Offenstellung werden mehr oder weniger große Mengen des pulverförmigen Stoffes stoßweise in die Flüssigkeit eingebracht, sodass grundsätzlich die Gefahr besteht, dass es zu entsprechenden Zusammenballungen des pulverförmigen Stoffes kommt, die durch die Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Einrichtung bis zum nachfolgenden Eintrag von pulverförmigem Stoff vollständig aufzulösen sind, wobei gleichzeitig eine weitestgehende Gleichverteilung des pulverförmigen Stoffes anzustreben ist. Es hat sich in diesem Zusammenhang gezeigt, dass sich die stoßweise Zufuhr des pulverförmigen Stoffes in einem Anstieg der Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Leistung (Antriebsleistung für die zugeordneten Einrichtungen), abbildet, die notwendig ist, um das in dieser Phase des Mischprozesses temporär vorliegende Mischprodukt zu behandeln. Der Verlauf der diesbezüglichen Antriebsleistung, die proportional zur Stromaufnahme der zugeordneten Antriebsmotore ist, entspricht näherungsweise einer Gauß'schen Normalverteilungskurve.A discontinuous supply of the powdery substance, as used for example in the DE 10 2015 016 766 A is disclosed, has the advantage that the supply always takes place over the full open position of the inlet valve designed as a lift valve and thereby the risk of clogging of the inlet valve is minimized. Depending on the length of time of the respective open position, more or less large quantities of the pulverulent substance are intermittently introduced into the liquid, so that in principle there is the danger that corresponding aggregations of the pulverulent substance are produced by the stirring and / or shearing and homogenizing -Form to dissolve completely to the subsequent entry of powdered material, while at the same time the greatest possible uniform distribution of the powdery substance is desirable. It has been found in this context that the intermittent supply of the powdery substance in an increase of the stirring and / or shearing and homogenizing power (drive power for the associated facilities), maps, which is necessary to that in this phase to treat the mixing process temporarily present mixed product. The course of the relevant drive power, which is proportional to the current consumption of the associated drive motors, corresponds approximately to a Gaussian normal distribution curve.

Erschwerend kommt im Mischprozess hinzu, dass das Verweilzeitverhalten eines kontinuierlich betriebenen Reaktionskessels bzw. Mischbehälters zwar theoretisch an jeder Stelle eine gleiche Zusammensetzung des Mischprodukts postuliert, dass es praktisch jedoch, verstärkt durch die betriebsbedingte diskontinuierliche Zufuhr des pulverförmigen Stoffes, zu unterschiedlichen Verweilzeiten der inhomogen verteilten Zusammenballungen des pulverförmigen Stoffes kommen kann.To make matters worse in the mixing process that the residence time behavior of a continuously operated reaction vessel or mixing container theoretically postulated at each point an equal composition of the mixed product, that it practically, however, reinforced by the operational discontinuous supply of the powdery substance, at different residence times of inhomogeneously distributed Zusammenballungen the powdery substance can come.

Es kann daher zum einen nicht ausgeschlossen werden, dass sich mehr oder weniger große Zusammenballungen, die nach unterdurchschnittlicher Verweilzeit den Mischbehälter verlassen, nicht vollständig auflösen und im Mischprodukt nachhaltig existent sind. Durch die vorstehend beschriebenen Inhomogenitäten des pulverförmigen Stoffes in dem Mischprodukt besteht in diesen zum anderen die Gefahr eines mikrobiologischen Wachstums (Keimwachstum), das insbesondere dann, wenn der Mischbehälter beheizt ist und die Inhomogenitäten unter diesen thermischen Bedingungen überdurchschnittlich lange im Mischbehälter verweilen, befördert wird. Darüber hinaus kommt es unter den letztgenannten Bedingungen verstärkt zur Belagbildung (sogenanntes Produkt-Fouling) an den beheizten Wandungen des Mischbehälters, die einerseits den Wärmeübergang behindert und andererseits die Standzeit des Mischbehälters bis zum nächstfälligen Reinigungszyklus verkürzt.Therefore, it can not be ruled out, on the one hand, that more or less large aggregates, which leave the mixing vessel after a below-average residence time, do not dissolve completely and persistently exist in the mixed product. Due to the inhomogeneities of the pulverulent substance in the mixed product as described above, there is the risk of microbiological growth (germ growth) which, in particular when the mixing container is heated and the inhomogeneities dwell in the mixing container for an above-average time under these thermal conditions, is conveyed. In addition, it comes under the latter conditions increasingly to the formation of deposits (so-called product fouling) on the heated walls of the mixing vessel, on the one hand hinders the heat transfer and on the other hand shortens the service life of the mixing vessel to the next due cleaning cycle.

Da es bislang an zielführenden Steuerungsmechanismen fehlt, um Inhomogenitäten hinsichtlich der Verteilung und des Auflösungsgrades von Zusammenballungen des pulverförmigen Stoffes und unverhältnismäßig große Schwankungen der Zufuhr des pulverförmigen Stoffes zu vermeiden und eine Blockierung der Mischvorrichtung wegen zu hoher Trockenstoff-Konzentration im Mischbehälter zu verhindern, wird bislang, um vermeintlich auf der sicheren Seite zu agieren, bei Mischvorrichtungen der in Rede stehenden Art das Rühren und/oder Scheren und Homogenisieren des temporär vorliegenden Mischprodukts über die gesamte Zeitdauer des Mischprozesses intensiver betrieben, als dies über weite Zeitabschnitte erforderlich ist. Diese zu intensive Behandlung kann sich einerseits produktschädigend auswirken und ist andererseits nicht energieeffizient.So far, there is a lack of effective control mechanisms to avoid inhomogeneities in the distribution and the degree of dissolution of clumps of the powdery substance and disproportionately large fluctuations in the supply of the powdery material and to prevent blocking of the mixing device because of excessive dry matter concentration in the mixing container, so far In order to act on the safe side, in mixing devices of the type in question, the agitation and / or shearing and homogenizing of the temporarily present mixed product is operated more intensively over the entire duration of the mixing process than is required over long periods of time. This too intensive treatment can on the one hand have a product-damaging effect and on the other hand is not energy-efficient.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zwei gattungsgemäße Verfahren zur Steuerung der Einbringung eines pulverförmigen Stoffe in eine aus wenigstens einer Komponente bestehende Flüssigkeit für ein Inline-Mischverfahren und zugeordnete Mischvorrichtungen zur Durchführung des jeweiligen Verfahrens derart weiterzubilden, dass die vorstehend angegebenen Nachteile des Standes der Technik beseitigt werden.It is an object of the present invention, two generic methods for controlling the introduction of a powdered substances in a liquid consisting of at least one component for an in-line mixing method and associated mixing devices for carrying out the respective process in such a way that the above-mentioned disadvantages of the prior art be eliminated.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Diese Aufgabe wird in verfahrenstechnischer Hinsicht durch ein erstes Verfahren mit den Merkmalen des Nebenanspruchs 1 und durch ein zweites Verfahren mit den Merkmalen des Nebenanspruchs 2 gelöst. Ferner wird die Aufgabe in vorrichtungstechnischer Hinsicht durch eine Mischvorrichtung zur Durchführung des jeweiligen Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 12 bzw. 13 gelöst.This task is in procedural terms by a first method with the features of the independent claim 1 and solved by a second method with the features of the independent claim 2. Furthermore, the object is achieved in device-technical terms by a mixing device for carrying out the respective method with the features of claim 12 or 13.

Erstes VerfahrenFirst procedure

Die Erfindung geht mit Blick auf ein erfindungsgemäßes erstes Verfahren aus von einem Verfahren zur Steuerung der Einbringung eines pulverförmigen Stoffes in eine aus wenigstens einer Komponente bestehende Flüssigkeit für ein Inline-Mischverfahren, wobei die Begrifflichkeit „Komponente“ so zu verstehen ist, dass es sich hierbei in der Regel um diskrete, voneinander getrennte Flüssigkeiten handeln kann, die auch voneinander getrennt dem Mischprozess zugeführt werden können. Dieses erste Verfahren, ein sogenanntes Eindurchgang-Verfahren bzw. ein einstufiger Ablauf, wird typischerweise angewendet zur Herstellung niedrigviskoser Basisschlämme mit niedriger Trockenstoff-Konzentration oder z.B. für Magermilchpulver in Wasser oder Kakaopulver in Milch oder, allgemeiner gefasst, wenn ein pulverförmige Stoff mit guter Löslichkeit in kurzer Zeit aufgelöst werden muss. Dabei erfolgt die Einbringung und Behandlung des pulverförmigen Stoffes, reaktionskinetisch betrachtet, quasi unter den Bedingungen eines Verweilzeitverhaltens eines kontinuierlich arbeitenden homogenen Reaktionskessels, und zwar dergestalt, dass die Flüssigkeit kontinuierlich und der pulverförmige Stoff diskontinuierlich einem Mischbehälter zugeführt werden, wobei das Ziel eine vorgegebene, zeitlich unveränderliche Trockenstoff-Konzentration des pulverförmigen Stoffes in der Flüssigkeit ist. Die Flüssigkeit und der pulverförmige Stoff werden dabei fortwährend gerührt und/oder zu einem Mischprodukt gemischt und das Mischprodukt wird homogenisiert. In der Regel überlagern sich die Behandlungsverfahren „Rühren“, bei dem auf das Mischprodukt keine oder nur eine sehr geringe mechanische Kraft aufgewendet wird, und „Mischen“, bei dem auf das Mischprodukt eine deutliche Scherkraft angewendet und daher das „Mischen“ nachfolgend diesbezüglich auch als „Scheren“ klassifiziert wird, wobei das „Homogenisieren“ meist integraler Bestandteil des Mischens ist. Das Mischprodukt wird entsprechend der zugeführten Mengen an Flüssigkeit und pulverförmigem Stoff kontinuierlich abgeführt. Bei dem in Rede stehenden Mischverfahren sind eine Rezeptur des Mischproduktes wenigstens hinsichtlich der vorgegebenen Trockenstoff-Konzentration und die Reaktionsbedingungen jeweils in Form von Vorgabedaten vorgegeben.With regard to a first method according to the invention, the invention relates to a method for controlling the introduction of a pulverulent substance into a liquid consisting of at least one component for an in-line mixing method, the term "component" being understood to mean here usually can be discrete, separate liquids, which can also be fed separately from the mixing process. This first process, a so-called one-pass process, is typically used to prepare low viscosity, low dry matter base slurries, or e.g. for skimmed milk powder in water or cocoa powder in milk or, more generally, when a powdery substance with good solubility has to be dissolved in a short time. The introduction and treatment of the powdery substance, as seen in reaction kinetics, takes place virtually under the conditions of a residence time behavior of a continuously operating homogeneous reaction vessel in such a way that the liquid is fed continuously and the powdery substance is discontinuously fed to a mixing container, the target being a predetermined time immutable dry matter concentration of the powdered substance in the liquid is. The liquid and the powdery substance are thereby continuously stirred and / or mixed to a mixed product and the mixed product is homogenized. In general, the treatment processes "stirring", in which no or only a very small mechanical force is applied to the mixed product, and "mixing", in which applied to the mixed product a significant shearing force and therefore the "mixing" subsequently in this regard also is classified as "scissors", where "homogenizing" is usually an integral part of mixing. The mixed product is continuously removed according to the supplied amounts of liquid and powdered material. In the mixing process in question, a recipe of the mixed product are predetermined at least in terms of the predetermined dry matter concentration and the reaction conditions in each case in the form of default data.

Der Lösungsgedanke besteht darin, dass die diskontinuierliche Zufuhr des pulverförmigen Stoffes in an sich bekannter Weise impulsweise durch eine zeitliche Abfolge von Dosierimpulsen erfolgt. Die Reaktionsbedingen sehen diesbezüglich in einer bevorzugten Ausgestaltung vor, dass der pulverförmige Stoff durch einen Unterdruck (Vakuum) im Kopfraum des Mischbehälters gegenüber Atmosphärendruck angesaugt wird. Die Dosierimpulse sind jeweils durch einen Mengenstrom des pulverförmigen Stoffes ṁP, eine Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und einen Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 charakterisiert.The idea of solution consists in that the discontinuous supply of the pulverulent substance takes place in a manner known per se in a pulse-wise manner by a chronological sequence of metering pulses. The reaction conditions in this regard, in a preferred embodiment, that the powdery substance is sucked by a negative pressure (vacuum) in the headspace of the mixing vessel to atmospheric pressure. The metering pulses are each characterized by a flow rate of the powdery substance ṁ P , a period of the metering pulse .DELTA.t1 and a time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2.

Durch ein festes Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V zwischen der Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und dem zugeordneten Zeitabstand Δt2 benachbarter Dosierimpulse V = Δ t1 Δ t2 = konstant

Figure DE102017005573B3_0001
ist die vorgegebene Trockenstoff-Konzentration c nach Gleichung (1) definiert, wobei im allgemeinsten Falle der Mengenstrom des pulverförmigen Stoffes ṁP ein zeitabhängiger Mengenstrom pulverförmiger Stoff ṁP(t) und ein Mengenstrom Flüssigkeit ṁF ein zeitabhängiger Mengenstrom Flüssigkeit ṁF(t) sind: c = m P ( t ) Δ t1 m F ( t ) Δ t2 = k Δ t1 Δ t2 = kV=konstant
Figure DE102017005573B3_0002
By a fixed time-interval ratio V between the duration of the dosing pulse .DELTA.t1 and the associated time interval .DELTA.t2 of adjacent dosing pulses V = Δ t1 Δ t2 = constant
Figure DE102017005573B3_0001
is the predetermined dry matter concentration c defined according to equation (1), wherein in the most general case, the flow rate of the powdery substance ṁ P is a time-dependent flow rate powdered substance ṁ P (t) and a flow rate liquid ṁ F a time-dependent flow rate liquid ṁ F (t) are: c = m P ( t ) Δ t1 m F ( t ) Δ t2 = k Δ t1 Δ t2 = kV = constant
Figure DE102017005573B3_0002

Die zeitabhängigen Stoffströme ṁP(t) und ṁF(t) sind bei dem in Rede stehenden Mischprozess über die Zeit gesehen konstant (ṁP = konstant; ṁF = konstant), sodass sich aus dem Quotienten aus beiden Größen wiederum eine Konstante k = m P ( t ) m F ( t )

Figure DE102017005573B3_0003
ergibt. Da auch voraussetzungsgemäß das Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V konstant gehalten wird, ist auch die vorgegebene Trockenstoff-Konzentration c in der notwendigen Weise konstant.The time-dependent material flows ṁ P (t) and ṁ F (t) are constant over time in the mixing process in question (ṁ P = constant, ṁ F = constant), so that the quotient of both variables again becomes a constant k = m P ( t ) m F ( t )
Figure DE102017005573B3_0003
results. Since the time-duration distance ratio V is also kept constant as required, the predetermined dry matter concentration c is also constant in the necessary manner.

Ein signifikantes steuerungstechnisches Merkmal besteht darin, dass eine zeitabhängige Stromaufnahme I(t) ermittelt wird, die proportional zu einer für ein temporär vorliegendes Mischprodukt erforderlichen Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Leistung ist. Letztere tritt immer dann näherungsweise in Form einer Gauß'schen Normalverteilung auf, wenn eine definierte Menge pulverförmiger Stoff mP impulsweise in den Mischprozess bzw. den Mischbehälter eingebracht und behandelt wird.A significant control technical feature is that a time-dependent current consumption I (t) is determined which is proportional to a stirring and / or shearing and homogenizing power required for a temporarily present mixed product. The latter always occurs approximately in the form of a Gaussian normal distribution when a defined amount of powdered substance m P is introduced and treated in pulses in the mixing process or the mixing container.

Sobald sich der pulverförmige Stoff in der aufnehmenden Flüssigkeit gleichverteilt, d.h. möglichst homogen verteilt und ggf. dabei aufgelöst hat, klingt die zeitabhängige Stromaufnahme l(t) ab, und zwar auf eine Referenzstromaufnahme Io die charakteristisch ist für die am vollständig homogenisierten Mischprodukt zu erbringende Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Leistung. Die diesbezügliche Referenzstromaufnahme Io ist in den Vorgabedaten hinterlegt und kann von dort herangezogen werden, und sie ist abhängig von der Rezeptur des Mischproduktes und den Reaktionsbedingungen für den Mischprozess.As soon as the pulverulent substance in the receiving liquid is distributed uniformly, ie distributed as homogeneously as possible and possibly dissolved, the time-dependent current consumption l (t) decays, namely to a reference current consumption I o which is characteristic for the completely homogenized mixed product Stirring and / or shearing and homogenizing performance. The relevant Reference current consumption I o is stored in the default data and can be used from there, and it depends on the recipe of the mixed product and the reaction conditions for the mixing process.

Am Ende des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse Δt2 und bei Abweichung der zeitabhängigen Stromaufnahme I(t) von der Referenzstromaufnahme Io um mehr als eine vorgegebene Toleranz, wobei eine Abweichung entweder nach oben oder nach unten vorliegen kann, wird unter Einhaltung des aus der vorgegebenen Trockenstoff-Konzentration c resultierenden festen Verhältnisses V = Δt1/Δt2 die Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 für den nachfolgenden Dosierimpuls im ersten Fall verkürzt und im zweiten Fall verlängert. Diese steuerungstechnische Maßnahme führt zwangsläufig im gleichen Verhältnis zu einer entsprechenden Verkürzung oder Verlängerung des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse Δt2, bezogen auf den nachfolgenden Dosierimpuls.At the end of the interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 and on deviation of the time-dependent current consumption I (t) from the reference current consumption I o by more than a predetermined tolerance, wherein a deviation can be either up or down, is in compliance with the from the given dry matter Concentration c resulting fixed ratio V = .DELTA.t1 / .DELTA.t2 shortened the duration of the dosing pulse .DELTA.t1 for the subsequent metering pulse in the first case and extended in the second case. This control measure inevitably leads in the same proportion to a corresponding shortening or lengthening of the time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2, based on the subsequent metering pulse.

Die erfindungsgemäße steuerungstechnische Maßnahme besteht im Kern somit darin, dass die Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und der Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 so gewählt werden, dass sich am jeweiligen Ende des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse Δt2 die zeitabhängig ermittelte Stromaufnahme I(t) zum Rühren und/oder Scheren und Homogenisieren des temporär vorliegenden Mischproduktes an die Referenzstromaufnahme Io, die zur diesbezüglichen Behandlung des homogenisierten Mischprodukts erforderlich ist, im Rahmen einer praxisrelevanten zulässigen Toleranz annähert.The inventive control measure therefore consists essentially in the fact that the time duration of the metering pulse .DELTA.t1 and the time interval of adjacent metering .DELTA.t2 are selected so that at the respective end of the interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 the time-dependent determined current consumption I (t) for stirring and / or shearing and homogenizing the temporarily present mixed product to the reference current input I o , which is required for the relevant treatment of the homogenized mixed product, within a practically acceptable tolerance.

Zweites VerfahrenSecond procedure

Die Erfindung geht mit Blick auf ein erfindungsgemäßes zweites Verfahren aus von einem bekannten Verfahren zur Steuerung der Einbringung eines pulverförmigen Stoffes in eine aus wenigstens einer Komponente bestehende Flüssigkeit für ein Inline-Mischverfahren, das auch als Mehrdurchgang-Verfahren oder mehrstufiger Ablauf klassifiziert wird. Das Mehrdurchgang-Verfahren wird typischerweise angewendet für Mischprodukte, die im Endergebnis eine höhere Trockenstoff-Konzentration und/oder eine höhere Viskosität aufweisen, beispielsweise wenn größere Mengen pulverförmiger Stoff beispielsweise mit Öl, Gummi oder Aromen emulgiert werden müssen, weil diese Mischprodukte mit dem Eindurchgang-Verfahren nicht darstellbar sind. Dabei erfolgt die Einbringung und Behandlung des pulverförmigen Stoffes, reaktionskinetisch betrachtet, wiederum, wie beim ersten Verfahren, quasi unter den Bedingungen eines Verweilzeitverhaltens eines kontinuierlich arbeitenden homogenen Reaktionskessels.With a view to a second method according to the invention, the invention relates to a known method for controlling the introduction of a pulverulent substance into a liquid consisting of at least one component for an in-line mixing process, which is also classified as a multi-pass or multi-stage process. The multi-pass process is typically used for blended products which ultimately have a higher dry matter concentration and / or a higher viscosity, for example when larger amounts of powdered material have to be emulsified with oil, gum or flavors, because these blended products are mixed with the throughfeed Method can not be displayed. In this case, the introduction and treatment of the powdery substance, kinetic reaction takes place, again, as in the first method, almost under the conditions of a residence time behavior of a continuously operating homogeneous reaction vessel.

Das zweite Verfahren zeichnet in an sich bekannter Weise dergestalt aus, dass in einer ersten Phase Flüssigkeit in einem Mischbehälter vorgelegt und dieser Flüssigkeit der pulverförmige Stoff diskontinuierlich zugeführt wird, wobei am Ende der ersten Phase eine Trockenstoff-Konzentration erreicht ist, die unterhalb eines für das Ende des gesamten Mischprozesses vorgegebenen Endwertes liegt. Die Flüssigkeit und der pulverförmige Stoff werden in der ersten Phase fortwährend gerührt und/oder zu einem Mischprodukt gemischt und das Mischprodukt wird homogenisiert.The second method is characterized in a conventional manner in such a way that presented in a first phase liquid in a mixing vessel and this liquid, the powdery substance is fed discontinuously, at the end of the first phase, a dry matter concentration is reached, which is below one for the End of the entire mixing process predetermined final value is. The liquid and the powdery substance are continuously stirred in the first phase and / or mixed to a mixed product and the mixed product is homogenized.

In einer zweiten Phase wird das in der ersten Phase gewonnene Mischprodukt über den Mischbehälter rezirkuliert und es werden weiterhin der rezirkulierten Menge Mischprodukt entsprechende Mengen an pulverförmigem Stoff diskontinuierlich zugeführt. Die Mengenbilanz gestaltet sich demnach in der zweiten Phase bei konstantem Füllstandsniveau nach der Kontinuitätsbedingung derart, dass der aus dem Mischprozess abgeführte Mengenstrom Mischprodukt dem über die Rezirkulation geführten Mengenstrom Mischprodukt zuzüglich dem dosierten Mengenstrom pulverförmiger Stoff entspricht.In a second phase, the mixed product obtained in the first phase is recirculated through the mixing tank and it is further supplied to the recirculated amount of mixed product corresponding amounts of powdered material discontinuously. Accordingly, in the second phase at constant level level, the mass balance is designed according to the continuity condition such that the mass flow of mixed product discharged from the mixing process corresponds to the mass flow mixed product plus the metered mass flow of powdered material via the recirculation.

Das Mischprodukt wird so lange rezirkuliert, bis ein zeitabhängiger Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration des pulverförmigen Stoffes im Mischprodukt auf einen vorgegebenen Endwert aufgewachsen ist.The mixed product is recirculated until a time-dependent course of a dry matter concentration of the powdery substance in the mixed product has grown to a predetermined final value.

Bei dem in Rede stehenden Mischverfahren sind eine Rezeptur des Mischproduktes wenigstens hinsichtlich des dem vorgegebenen Endwert zugeordneten zeitabhängigen Verlaufs einer Trockenstoff-Konzentration und die Reaktionsbedingungen jeweils in Form von Vorgabedaten vorgegeben.In the case of the mixing method in question, a formulation of the mixed product is predetermined in each case in the form of default data, at least with regard to the time-dependent progression of a dry substance concentration assigned to the predetermined end value and the reaction conditions.

Der erfinderische Lösungsgedanke besteht beim zweiten Verfahren darin, dass die diskontinuierliche Zufuhr des pulverförmigen Stoffes in an sich bekannter Weise impulsweise durch eine zeitliche Abfolge von Dosierimpulsen erfolgt. Die Reaktionsbedingen sehen diesbezüglich in einer bevorzugten Ausgestaltung und adäquat zum ersten Verfahren vor, dass der pulverförmige Stoff durch einen Unterdruck (Vakuum) im Kopfraum des Mischbehälters gegenüber Atmosphärendruck angesaugt wird. Die Dosierimpulse sind jeweils durch einen Mengenstrom des pulverförmigen Stoffes ṁP, eine Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und einen Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 charakterisiert.The inventive idea of solution in the second method is that the discontinuous supply of the powdery substance takes place in a manner known per se in pulses by a chronological sequence of metering pulses. The reaction conditions in this regard, in a preferred embodiment and adequately to the first method, that the powdery substance is sucked by a negative pressure (vacuum) in the headspace of the mixing vessel to atmospheric pressure. The metering pulses are each characterized by a flow rate of the powdery substance ṁ P , a period of the metering pulse .DELTA.t1 and a time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2.

Durch den mehrstufigen Ablauf in der zweiten Phase des zweiten Verfahrens ergibt sich ein zeitabhängiger Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration c(t), der planmäßig in dem vorgegebenen Endwert endet, wobei zwischen dem Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration ohne Sättigungscharakter (näherungsweise linearer Verlauf) oder mit Sättigungscharakter (degressiver Verlauf) zu unterscheiden ist.

  • • Bei dem Verlauf ohne Sättigungscharakter lassen sich im Rahmen der Aufnahmekapazität oder der Löslichkeitsgrenze der Flüssigkeit in gleichen Zeitabständen gleiche Mengen pulverförmiger Stoff dosieren, sodass sich bei vollständiger Homogenisierung des Mischprodukts ein zeitabhängiger näherungsweise linear ansteigender Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration einstellt.
  • • Bei dem Verlauf mit Sättigungscharakter lassen sich im Rahmen der Aufnahmekapazität oder der Löslichkeitsgrenze der Flüssigkeit in gleichen Zeitabständen nur stetig abnehmende Mengen pulverförmiger Stoff dosieren, sodass sich bei vollständiger Homogenisierung des Mischprodukts ein zeitabhängiger degressiv ansteigender Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration einstellt.
The multi-stage sequence in the second phase of the second method results in a time-dependent course of a dry matter concentration c (t), which ends according to plan in the predetermined end value, wherein between the course of a dry matter concentration without saturation character ( approximately linear course) or with saturation character (degressive course) is to be distinguished.
  • • In the course without saturation character equal amounts of powdered substance can be dosed within the absorption capacity or the solubility limit of the liquid at equal intervals, so that upon complete homogenization of the mixed product, a time-dependent approximately linearly increasing course of a dry matter concentration is established.
  • • In the course of saturation, only steadily decreasing amounts of powdered material can be metered at equal intervals as part of the absorption capacity or the solubility limit of the liquid, so that, when the mixed product is completely homogenized, a time-dependent decreasing progression of a dry matter concentration occurs.

Der in dem vorgegebenen Endwert endende zeitabhängige Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration ist durch die Abfolge eindeutig bestimmter Dosierimpulse definiert.The time-dependent course of a dry matter concentration ending in the predetermined final value is defined by the sequence of uniquely determined metering pulses.

Ein signifikantes steuerungstechnisches Merkmal besteht darin, dass eine zeitabhängige Stromaufnahme I(t) ermittelt wird, die proportional zu einer für ein temporär vorliegendes Mischprodukt erforderlichen Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Leistung ist. Letztere tritt immer dann in Form näherungsweise einer Gauß'schen Normalverteilung auf, wenn eine definierte Menge pulverförmiger Stoff impulsweise in den Mischprozess bzw. den Mischbehälter eingebracht und behandelt wird.A significant control technical feature is that a time-dependent current consumption I (t) is determined which is proportional to a stirring and / or shearing and homogenizing power required for a temporarily present mixed product. The latter always occurs in the form of an approximately Gaussian normal distribution, when a defined amount of powdered substance is introduced and treated in pulses in the mixing process or the mixing container.

Sobald sich der pulverförmige Stoff in der aufnehmenden Flüssigkeit (erste Phase) und in dem aufnehmenden Mischprodukt (zweite Phase) gleichverteilt, d.h. möglichst homogen verteilt und gegebenenfalls dabei aufgelöst hat, klingt die zeitabhängige Stromaufnahme I(t) ab, und zwar auf einen zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t), der charakteristisch ist für die am homogenisierten Mischprodukt unter den Bedingungen des zugeordneten zeitabhängigen Verlaufs einer Trockenstoff-Konzentration c(t) zu erbringende Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Leistung. Der diesbezügliche Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t) ist in den Vorgabedaten hinterlegt und kann von dort herangesogen werden, und er ist abhängig von der Rezeptur des Mischproduktes und den Reaktionsbedingungen für den Mischprozess.As soon as the powdery substance in the receiving liquid (first phase) and in the receiving mixed product (second phase) evenly distributed, that is distributed as homogeneously as possible and optionally dissolved, sounds the time-dependent current consumption I (t) from, on a time-dependent course a reference current consumption I o (t), which is characteristic of the homogenized mixed product under the conditions of the associated time-dependent course of a dry matter concentration c (t) to be provided stirring and / or shearing and homogenizing power. The relevant course of a reference current consumption I o (t) is stored in the default data and can be drawn from there, and it depends on the recipe of the mixed product and the reaction conditions for the mixing process.

Am Ende des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse Δt2 und bei Abweichung der zeitabhängigen Stromaufnahme I(t) von dem jeweils zugeordneten Wert im zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t) um mehr als eine vorgegebene Toleranz, wobei eine Abweichung entweder nach oben oder nach unten vorliegen kann, wird die Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 für den nachfolgenden Dosierimpuls im ersten Fall verkürzt und im zweiten Fall verlängert.At the end of the interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 and deviation of the time-dependent current consumption I (t) from the respectively assigned value in the time-dependent course of a reference current consumption I o (t) by more than a predetermined tolerance, wherein a deviation can be either up or down , the duration of the dosing pulse .DELTA.t1 for the subsequent dosing pulse is shortened in the first case and extended in the second case.

Für zeitabhängige Verläufe einer Trockenstoff-Konzentration ohne Sättigungscharakter sieht eine erste Ausgestaltung des zweiten Verfahrens vor, dass diese Verläufe jeweils durch ein festes Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V zwischen der Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und dem zugeordneten Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 definiert sind (V = Δt1/Δt2 = konstant).For time-dependent courses of a dry matter concentration without saturation character, a first embodiment of the second method provides that these courses are each defined by a fixed time-interval ratio V between the duration of the metering pulse .DELTA.t1 and the associated time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 (V = .DELTA.t1 / Δt2 = constant).

Der jeweilige Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration c(t) ist über die Zeit t ansteigend, weil der fortlaufend impulsweise dosierte Mengenstrom des pulverförmigen Stoffes ṁP, der im allgemeinsten Falle ein zeitabhängiger Mengenstrom pulverförmiger Stoff ṁP(t) ist, über die gesamte Zeitdauer t des Mischprozesses gesehen, konstant ist (ṁP = konstant). Der Mengenstrom pulverförmiger Stoff ṁP wird in der Zeitdauer t vielfach, und zwar (t/Δt2)-mal, bei annähernd unveränderlichem Füllstandsniveau im Mischbehälter in eine unveränderliche Menge Flüssigkeit mF des vorliegenden Mischprodukts eingebracht, wobei sich der zeitabhängige Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration nach Gleichung (2), wie folgt, darstellt: c ( t ) = m P t Δ t2 Δ t1 m F + m P t Δ t2 Δ t1

Figure DE102017005573B3_0004
The respective course of a dry matter concentration c (t) is increasing over time t, because the continuous pulsed metered flow of the powdery substance ṁ P , which is in the most case a time-dependent flow rate powdered substance ṁ P (t), over the entire period t seen the mixing process, constant (M P = constant). The flow rate of powdered substance ṁ P is in the period t many times, namely (t / Δt2) times, introduced at an almost constant level in the mixing vessel in an immutable amount of liquid m F of the present mixed product, with the time-dependent course of a dry matter concentration according to equation (2), as follows: c ( t ) = m P t Δ t2 Δ t1 m F + m P t Δ t2 Δ t1
Figure DE102017005573B3_0004

In den meisten praxisrelevanten Fällen kann, weil der erste Term der nachfolgenden Relation in der Regel klein gegenüber dem zweiten Term ist, näherungsweise m P t Δ t2 Δ t 1<< m P

Figure DE102017005573B3_0005
gesetzt werden, sodass sich nach Gleichung (2a) für den zeitabhängigen Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration c(t) mit einer ersten Proportionalitätskonstante k1 = m P m F
Figure DE102017005573B3_0006
näherungsweise ergibt: c ( t ) m P t Δ t2 Δ t1 m F = m P m F Δ t1 Δ t2 t = m P m F Vt = k1Vt
Figure DE102017005573B3_0007
In most practical cases, because the first term of the subsequent relation is usually small compared to the second term, it can approximate m P t Δ t2 Δ t 1 << m P
Figure DE102017005573B3_0005
are set so that according to equation (2a) for the time-dependent course of a dry matter concentration c (t) with a first proportionality constant k1 = m P m F
Figure DE102017005573B3_0006
approximates: c ( t ) m P t Δ t2 Δ t1 m F = m P m F Δ t1 Δ t2 t = m P m F Vt = k1Vt
Figure DE102017005573B3_0007

Diese steuerungstechnische Maßnahme mit einem festen Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V (V = Δt1/Δt2 = konstant) führt zwangsläufig im gleichen Verhältnis zu einer entsprechenden Verkürzung oder Verlängerung des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse Δt2, bezogen auf den nachfolgenden Dosierimpuls. This control measure with a fixed time-interval ratio V (V = .DELTA.t1 / .DELTA.t2 = constant) inevitably leads in the same proportion to a corresponding reduction or lengthening of the time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2, based on the subsequent metering pulse.

Für zeitabhängige Verläufe einer Trockenstoff-Konzentration mit Sättigungscharakter sieht eine zweite Ausgestaltung des zweiten Verfahrens vor, dass diese Verläufe durch ein variables Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V zwischen der Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und dem zugeordneten Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 definiert sind (V = Δt1/Δt2 ≠ konstant), wobei

  • • bei Abweichung der zeitabhängigen Stromaufnahme I(t) von dem jeweils zugeordneten Wert im zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t) um mehr als die vorgegebene Toleranz nach oben das Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V verkleinert und
  • • bei Abweichung der zeitabhängigen Stromaufnahme I(t) von dem jeweils zugeordneten Wert im zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t) um mehr als die vorgegebene Toleranz nach unten das Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V vergrößert
wird.For time-dependent courses of a dry matter concentration with a saturation character, a second embodiment of the second method provides that these courses are defined by a variable time-interval ratio V between the time duration of the metering pulse Δt1 and the associated time interval of adjacent metering pulses Δt2 (V = Δt1 / Δt2 ≠ constant), where
  • • If the time-dependent current consumption I (t) deviates from the respectively assigned value in the time-dependent course of a reference current consumption I o (t) by more than the predetermined tolerance, the time-duration ratio V decreases and
  • • in case of deviation of the time dependent current consumption I (t) of the respectively assigned value in the time-dependent course of a reference current consumption I o (t) by more than the predefined tolerance down the time-interval ratio increases V
becomes.

Der jeweilige Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration c(t) ist über die Zeit t degressiv ansteigend, weil der fortlaufend impulsweise dosierte Mengenstrom des pulverförmigen Stoffes ṁP, über die gesamte Zeitdauer t des Mischprozesses gesehen, zwar konstant ist (ṁP = konstant), die Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 jedoch stetig abnimmt und somit eine stetig abnehmende Menge pulverförmiger Stoff eindosiert wird. Der Mengenstrom pulverförmiger Stoff ṁP wird in der Zeitdauer t bei annähernd unveränderlichem Füllstandsniveau im Mischbehälter in ein vorliegendes nahezu unveränderliches Volumen des Mischprodukts VM eingebracht (VM ≈ konstant), wobei eine Dichte ρM des Mischprodukts entsprechend dem zeitabhängigen Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration c(t) zunimmt und letztere sich nach Gleichung (3) mit einer zweiten Proportionalitätskonstante k2 = m P V M ,

Figure DE102017005573B3_0008
wie folgt, darstellt: c ( t ) = t=0 t ( m P ( t ) Δ t1 ) ρ M ( t ) V M = m P V M t = 0 t Δ t1 ρ M ( t ) k2 t = 0 t Δ t1 ρ M ( t ) .
Figure DE102017005573B3_0009
The respective course of a dry matter concentration c (t) is increasing over time t degressively, because the continuous pulsed metered flow of the powdery substance ṁ P , seen over the entire time t of the mixing process, while constant (ṁ P = constant), However, the duration of the metering pulse .DELTA.t1 steadily decreases and thus a steadily decreasing amount of powdered material is metered. The flow rate powdered substance ṁ P is introduced in the period t at an almost constant level in the mixing vessel in a present almost invariable volume of the mixed product V M (V M ≈ constant), wherein a density ρ M of the mixed product according to the time-dependent course of a dry matter concentration c (t) increases and the latter according to equation (3) with a second proportionality constant k2 = m P V M .
Figure DE102017005573B3_0008
as follows, represents: c ( t ) = Σ t = 0 t ( m P ( t ) Δ t1 ) ρ M ( t ) V M = m P V M Σ t = 0 t Δ t1 ρ M ( t ) k2 Σ t = 0 t Δ t1 ρ M ( t ) ,
Figure DE102017005573B3_0009

Diese steuerungstechnische Maßnahme mit einem variablen Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V erfordert von der Steuerung die Fähigkeit, die Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 bei unveränderlichem Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 zu verkürzen oder zu verlängern oder bei unveränderter Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 den Zeitabstand den Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 adäquat zu verlängern oder zu verkürzen.This control measure with a variable time-distance ratio V requires the ability of the controller, the duration of the dosing pulse .DELTA.t1 at fixed time interval of adjacent dosing .DELTA.t2 to shorten or extend or with unchanged time duration of the dosing pulse .DELTA.t1 the time interval to the time interval of adjacent dosing .DELTA.t2 adequate to lengthen or shorten.

Die erfindungsgemäße steuerungstechnische Maßnahme besteht im Kern somit bei beiden Ausgestaltungen des zweiten Verfahrens darin, dass die Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und der Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 so gewählt werden, dass sich am jeweiligen Ende des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse Δt2 die zeitabhängig ermittelte Stromaufnahme I(t) zum Rühren und/oder Scheren und Homogenisieren des temporär vorliegenden Mischproduktes an den zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t), der zur diesbezüglichen Behandlung des homogenisierten Mischprodukts erforderlich ist, im Rahmen einer praxisrelevanten zulässigen Toleranz annähert.The control technical measure according to the invention therefore essentially consists in both embodiments of the second method in that the time duration of the metering pulse Δt1 and the interval of adjacent metering pulses Δt2 are selected so that the current-dependent current consumption I (t) is determined at the respective end of the interval of adjacent metering pulses Δt2. for stirring and / or shearing and homogenizing the temporarily present mixed product to the time-dependent course of a reference current absorption I o (t), which is required for the relevant treatment of the homogenized mixed product, within a practically acceptable tolerance.

Das für eine Aufkonzentrierung der Trockenstoff-Konzentration auf einen vorgegebenen Endwert vorrangig geeignete zweite Verfahren sieht vor, dass das rezirkulierte Mischprodukt in einen ersten Anteil und in einen zweiten Anteil aufgeteilt wird, dass der erste Anteil unmittelbar dem Mischprozess zugeführt wird und dass der komplementäre zweite Anteil über ein Speichervolumen geführt und dann gleichfalls dem Mischprozess zugeführt wird. Diese Aufteilung bietet die Möglichkeit, wie dies vorgeschlagen wird, den unmittelbar über den Mischprozess rezirkulierten ersten Anteil zwischen null und hundert Prozent des rezirkulierten Mischprodukts einzustellen. Eine derartige Ausgestaltung und Betriebsweise bietet die Möglichkeit, bei maximal möglichem erstem Anteil (100 %) kleinere Mengen des gewünschten Mischprodukts ausschließlich im Mischbehälter aufzukonzentrieren. Große Mengen Mischprodukt werden mit einem großen zweiten Anteil über entsprechend große Speichervolumen rezirkuliert und aufkonzentriert, wobei das Aufteilungsverhältnis so gewählt werden kann, dass der erste Anteil, der unmittelbar über den Mischprozess rezirkuliert wird, die in diesem Mischprozess installierten mechanischen Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Mechanismen durch strömungsmechanische Wirkmechanismen ergänzt und intensiviert.The second method, which is primarily suitable for concentrating the dry matter concentration to a predetermined final value, comprises dividing the recirculated mixed product into a first portion and a second portion, feeding the first portion directly to the mixing process, and the complementary second portion passed over a storage volume and then also fed to the mixing process. This division offers the possibility, as suggested, to adjust the first fraction recirculated immediately above the mixing process between zero and one hundred percent of the recirculated mixed product. Such a configuration and mode of operation offers the possibility of concentrating smaller amounts of the desired mixed product exclusively in the mixing container at a maximum possible first proportion (100%). Large quantities of mixed product are recirculated and concentrated with a large second proportion over correspondingly large storage volumes, wherein the distribution ratio can be chosen such that the first portion, which is recirculated directly through the mixing process, the mechanical stirring and / or shear installed in this mixing process - And homogenizing mechanisms complemented by fluidic mechanisms of action and intensified.

Erstes und zweites VerfahrenFirst and second procedures

Um die Dosierung des pulverförmigen Stoffes möglichst störungsfrei zu gestalten, wird für das erste und das zweite Verfahren vorgeschlagen, dass der Mengenstrom des pulverförmigen Stoffes über die Zeitdauer des Dosierimpulses konstant ist. Dies wird insbesondere dadurch sichergestellt, dass eine steuerbare Öffnung für die Zufuhr des pulverförmigen Stoffes nur entweder eine volle Offenstellung oder eine Schließstellung kennt.In order to make the metering of the powdery substance as trouble-free as possible, it is proposed for the first and the second method that the flow rate of the powdery substance over the period of the metering pulse is constant. This is ensured in particular by the fact that a controllable opening for the supply of the powdery substance only knows either a full open position or a closed position.

Um die Steuerung des Mischprozesses möglichst handhabbar zu machen, sieht eine andere Ausgestaltung für beide Verfahrens vor, dass die Verkürzung oder die Verlängerung der Zeitdauer des Dosierimpulses dann erfolgt, wenn ein durch eine zulässige Stromüberschreitung oder eine zulässige Stromunterschreitung jeweils bestimmter Stromkorridor durch eine nach oben abweichende Stromaufnahme oder eine nach unten abweichende Stromaufnahme verlassen wird. Dabei sind die zulässige Stromüberschreitung und die zulässige Stromunterschreitung jeweils durch einen prozentualen Anteil von der zugeordneten Referenzstromaufnahme oder dem zugeordneten zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme bestimmt. Damit die Steuerung diesbezüglich möglichst feinfühlig arbeitet, wird weiterhin vorgeschlagen, dass das Maß der Verkürzung oder der Verlängerung der Zeitdauer des Dosierimpulses in Abhängigkeit von dem Maß der Abweichung der zeitabhängigen Stromaufnahme von der zugeordneten Referenzstromaufnahme oder dem zugeordneten zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme bestimmt ist.In order to make the control of the mixing process as manageable as possible, another embodiment provides for both methods that the shortening or extension of the duration of the metering pulse then takes place when a current corridor determined by an allowable current overflow or a permissible current undershoot is deviated by an upwardly deviating one Power consumption or a downward deviating power consumption is left. The permissible current exceeding and the permissible current underflow are each determined by a percentage of the associated reference current consumption or the associated time-dependent course of a reference current consumption. In order for the controller to operate as sensitively as possible in this regard, it is further proposed that the degree of shortening or lengthening of the duration of the metering pulse is determined as a function of the degree of deviation of the time-dependent current consumption from the associated reference current consumption or the associated time-dependent course of a reference current consumption.

Um die im Praxisbetrieb für eine bestimmte Rezeptur gewonnenen Betriebsdaten für nachfolgende Mischprozesse mit gleicher Rezeptur nutzbar zu machen, sieht eine andere Ausgestaltung für beide Verfahrens vor, dass die der Steuerung der Einbringung des pulverförmigen Stoffes in die wenigstens eine Flüssigkeit zugrunde liegenden weiteren rezepturabhängigen Vorgabedaten aus Erfahrungswerten früherer Mischprozesse gewonnen und gespeichert werden, wobei diese Vorgabedaten ein Mengenstrom der wenigstens einen Flüssigkeit, eine Reaktionstemperatur, ein Reaktionsdruck, Drehzahlen von Einrichtungen zum Rühren und/oder Scheren und Homogenisieren und eine von der zugeordneten Referenzstromaufnahme oder dem zugeordneten zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme abhängige zulässige Stromüberschreitung und eine zulässige Stromunterschreitung sind.In order to make operational data obtained in practice for a specific recipe usable for subsequent mixing processes having the same formulation, another embodiment provides for both methods that the control of the introduction of the powdered substance into the further recipe-dependent specification data underlying at least one liquid is based on empirical values former mixing processes are obtained and stored, said default data, a flow rate of the at least one liquid, a reaction temperature, a reaction pressure, speeds of means for stirring and / or shearing and homogenizing and dependent on the associated reference current consumption or the associated time-dependent course of a reference current consumption allowable current exceeding and a permissible current underflow are.

Um die im Praxisbetrieb für eine bestimmte Rezeptur gewonnenen Betriebsdaten für nachfolgende Mischprozesse mit gleicher Rezeptur nutzbar zu machen, sieht eine weitere Ausgestaltung für beide Verfahrens vor, dass die im Verlauf der Steuerung der Einbringung des pulverförmigen Stoffes in die wenigstens eine Flüssigkeit gewonnenen zielführenden rezepturabhängigen Steuerungsparameter, und zwar die Zeitdauer des Dosierimpulses und der Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse, gespeichert und für nachfolgende Steuerungen gleicher Rezepturen herangezogen werden.In order to make operational data obtained in practice for a specific recipe usable for subsequent mixing processes having the same formulation, a further embodiment provides for both methods that the target-oriented recipe-dependent control parameters obtained during the control of the introduction of the pulverulent substance into the at least one liquid, namely the duration of the dosing pulse and the time interval of adjacent dosing pulses, stored and used for subsequent control of the same recipes.

Mischvorrichtungen (erstes und zweites Verfahren)Mixing devices (first and second method)

Eine Mischvorrichtung zur Durchführung des ersten Verfahrens besteht in an sich bekannter Weise aus einem Mischbehälter, der einen Zulaufanschluss zur Zufuhr für eine Flüssigkeit, einen Auslaufstutzen zur Abfuhr für ein Mischprodukt und eine Rühreinrichtung und/oder eine Scher- und Homogenisier-Einrichtung aufweist. An dem Mischbehälter ist ein Einlaufventil mit einem Ventilschließglied angeordnet. Das Einlaufventil ist mit dem Ventilschließglied entweder zwischen vollständig geschlossen (Schließstellung) oder vollständig geöffnet (Offenstellung) einstellbar. Ein pulverförmiger Stoff wird mit dem Einlaufventil in die Flüssigkeit eingebracht, wobei mit einer dem Einlaufventil zugeordneten Steuereinrichtung das Ventilschließglied in die Schließ- oder in die Offenstellung überführbar ist. A mixing device for carrying out the first method comprises, in a manner known per se, a mixing container which has an inlet connection for the supply of a liquid, an outlet connection for removal of a mixed product and a stirring device and / or a shearing and homogenizing device. At the mixing container an inlet valve is arranged with a valve closure member. The inlet valve is adjustable with the valve closure member either fully closed (closed position) or fully open (open position). A powdery substance is introduced into the liquid with the inlet valve, wherein the valve closure member can be transferred into the closed position or into the open position by means of a control device associated with the inlet valve.

Erfindungsgemäß stellt die Steuereinrichtung der Mischvorrichtung rezepturabhängige Vorgabedaten und rezepturabhängige Steuerungsparameter in Gestalt der Zeitdauer des Dosierimpulses und des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse bereit. Weiterhin weist die Steuereinrichtung erfindungsgemäß wenigstens einen als Messeinrichtung ausgebildeten Signalaufnehmer auf, der eine zeitabhängige Stromaufnahme der Rühreinrichtung und/oder der Scher- und Homogenisier-Einrichtung erfasst. Mit diesen Eigenschaften ausgestattet steuert die Steuereinrichtung die Schließ- oder die Offenstellung des Ventilschließgliedes in Abhängigkeit von der zeitabhängigen Stromaufnahme und in Relation zu den Vorgabedaten und den Steuerungsparametern an.According to the invention, the control device of the mixing device provides formulation-dependent default data and recipe-dependent control parameters in the form of the duration of the metering pulse and the time interval of adjacent metering pulses. Furthermore, the control device according to the invention has at least one signal sensor designed as a measuring device, which detects a time-dependent current consumption of the stirring device and / or the shearing and homogenizing device. Equipped with these properties, the control device controls the closing or the open position of the valve closure member as a function of the time-dependent current consumption and in relation to the default data and the control parameters.

Eine Mischvorrichtung zur Durchführung des zweiten Verfahrens ist im Wesentlichen adäquat zur Mischvorrichtung zur Durchführung des ersten Verfahrens aufgebaut. Der Unterschied resultiert aus der dem zweiten Verfahren zugrundeliegenden Aufgabe, durch Rezirkulation des Mischproduktes eine weitestgehende Aufkonzentrierung kleiner bis größter Mengen Mischprodukt mit pulverförmigem Stoff zu erreichen. Hierzu ist eine konstruktive Ergänzung der Mischvorrichtung in Form einer Zirkulationsleitung vorgesehen, die von einer an den Auslaufstutzen angeschlossenen Leitung abzweigt und unmittelbar in den Mischbehälter einmündet.A mixing device for carrying out the second method is constructed substantially adequately to the mixing device for carrying out the first method. The difference results from the task underlying the second method, by recirculation of the mixed product to achieve the greatest possible concentration of small to largest amounts of mixed product with pulverulent material. For this purpose, a constructive supplement to the mixing device in the form of a circulation line is provided which branches off from a line connected to the outlet connection and opens directly into the mixing container.

Um das als Hubventil ausgebildete Einlaufventil, das den pulverförmigen Stoff ausschließlich in seiner vollen Offenstellung zuführt und somit die Verstopfungsanfälligkeit von vornherein minimiert, noch weiter diesbezüglich zu optimieren und zum Beispiel Tot- und Hohlräume zu vermeiden, sieht eine vorteilhafte Ausführungsform vor, dass das Ventilschließglied zumindest in seinem pulverbeaufschlagten Bereich als durchmessergleiche zylindrische Stange ausgebildet ist, an der durchmessergleich ein Ventilteller angeformt ist. Wenn sich das Einlaufventil in seiner vollen Offenstellung befindet, ist das Ventilschließglied mit seinem Ventilteller aufgrund dieser Ausführungsform weitestgehend aus der voll ausgebildeten Strömung des pulverförmigen Stoffes herausgefahren, sodass es einerseits kein Strömungshindernis darstellt und andererseits liegt eine Sitzdichtung, die in dem Ventilteller Aufnahme findet, in der Nähe der Wandung eines Ventilgehäuses und damit außerhalb des voll ausgebildeten Strömungsbereichs der Rohrströmung und wird dadurch allenfalls nur von der wandnahen, stagnierenden Strömung in diesem Randbereich tangiert.To the designed as a lift valve inlet valve that supplies the powdery substance exclusively in its full open position and thus minimizes the constipation susceptibility from the outset to optimize even further in this regard and to avoid dead and cavities, for example, provides an advantageous embodiment that the valve closing member at least is formed in its powder-loaded area as a diameter-equal cylindrical rod, at the same diameter a valve plate is formed. When the inlet valve in is its full open position, the valve closure member is due to this embodiment largely moved out of the fully formed flow of the powdery substance so that it is not a flow obstacle on the one hand and on the other hand is a seat seal, which is recorded in the valve plate, in the vicinity of the wall of a Valve housing and thus outside of the fully formed flow region of the pipe flow and is at most affected only by the near-wall, stagnant flow in this edge region.

Figurenlistelist of figures

Eine eingehendere Darstellung der Erfindung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren der Zeichnung sowie aus den Ansprüchen. Während die Erfindung in den verschiedensten Ausgestaltungen eines ersten und eines zweiten Verfahrens zur Steuerung der Einbringung eines pulverförmigen Stoffes in eine aus wenigstens einer Komponente bestehenden Flüssigkeit für ein Inline-Mischverfahren realisiert ist, werden in der Zeichnung ein bevorzugtes erstes und zweites Verfahren sowie eine Mischvorrichtung zur Durchführung des jeweiligen Verfahrens beschrieben. Es zeigen

  • 1 in schematischer Darstellung eine Mischvorrichtung für ein Inline-Mischverfahren, das im Eindurchgang-Verfahren betrieben wird;
  • 1a in schematischer Darstellung eine Mischvorrichtung für ein Inline-Mischverfahren, das im Mehrdurchgang-Verfahren betrieben werden kann;
  • 2 in perspektivischer Darstellung und im Halbschnitt ein Einlaufventil zur Zuführung des pulverförmigen Stoffes in Mischvorrichtungen gemäß den 1 und 1a ohne ein Steuerkopfgehäuse;
  • 3 in einer qualitativen Darstellung für das erste Verfahren eine zeitabhängige Stromaufnahme I(t) für eine Abfolge von Dosierimpulsen mit einer konstanten Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und mit einem Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2;
  • 4 in einer qualitativen Darstellung für das erste Verfahren eine zeitabhängige Stromaufnahme I(t) für eine Abfolge von Dosierimpulsen mit einer konstanten Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und mit einem Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2/2;
  • 5 in einer qualitativen Darstellung für das zweite Verfahren eine zeitabhängige Stromaufnahme I(t) für eine Abfolge von Dosierimpulsen mit einer konstanten Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und mit einem konstanten Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 zur Realisierung eines zeitabhängigen näherungsweise linear ansteigenden Verlaufs einer Trockenstoff-Konzentration (ohne Sättigungscharakter) und
  • 6 in einer qualitativen Darstellung für das zweite Verfahren eine zeitabhängige Stromaufnahme I(t) für eine Abfolge von Dosierimpulsen mit einer stetig abnehmenden Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und mit einem konstanten Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 zur Realisierung eines zeitabhängigen degressiven Verlaufs einer Trockenstoff-Konzentration (mit Sättigungscharakter).
A more detailed description of the invention will become apparent from the following description and the accompanying drawings of the drawings and from the claims. While the invention is implemented in various embodiments of a first and a second method for controlling the introduction of a powdery substance in a liquid consisting of at least one component for an in-line mixing method, in the drawing a preferred first and second method and a mixing device for Implementation of the respective method described. Show it
  • 1 a schematic representation of a mixing device for an in-line mixing process, which is operated in the one-pass process;
  • 1a a schematic representation of a mixing device for an in-line mixing process, which can be operated in a multi-pass process;
  • 2 in a perspective view and in half section, an inlet valve for supplying the powdery substance in mixing devices according to the 1 and 1a without a steering head housing;
  • 3 in a qualitative representation for the first method, a time-dependent current consumption I (t) for a sequence of metering pulses with a constant time duration of the metering pulse .DELTA.t1 and with a time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2;
  • 4 in a qualitative representation for the first method, a time-dependent current consumption I (t) for a sequence of metering pulses with a constant time duration of the metering pulse .DELTA.t1 and with a time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 / 2;
  • 5 in a qualitative representation for the second method, a time-dependent current consumption I (t) for a sequence of metering pulses with a constant duration of the metering pulse .DELTA.t1 and with a constant time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 for realizing a time-dependent approximately linearly increasing course of a dry matter concentration (without saturation character ) and
  • 6 in a qualitative representation for the second method, a time-dependent current consumption I (t) for a sequence of metering pulses with a steadily decreasing duration of the metering pulse .DELTA.t1 and with a constant time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 for realizing a time-dependent degressive course of a dry matter concentration (with saturation character) ,

Mischvorrichtung für erstes Verfahren (Figuren 1 und 2)Mixing device for first method (FIGS. 1 and 2)

Eine Mischvorrichtung 1000 weist unter anderem einen Mischbehälter 100 auf, der aus einem vorzugsweise zylindrischen Behältermantel 100.1, einem oberen Behälterboden 100.2 und einem unteren Behälterboden 100.3 besteht. Der untere Behälterboden 100.3 verjüngt sich vorzugsweise nach unten, meist kegelförmig oder in Form eines Kreiskegels, und weist am unteren Ende einen Auslaufstutzen 100.4 für ein Mischprodukt M auf, das mit einem Mengenstrom Mischprodukt M abgeführt wird. Dem Mischbehälter 100 wird über einen Zulaufanschluss 100.5 eine Flüssigkeit F mit einem Mengenstrom Flüssigkeit F kontinuierlich zugeführt, die ein freies Füllstandsniveau N ausbildet, über dem im Regelfall bei der in Rede stehenden Mischvorrichtung 1000 (Vakuummischer) ein Druck p, ein Unterdruck gegenüber Atmosphärendruck, herrscht.A mixing device 1000 has, inter alia, a mixing container 100 on, from a preferably cylindrical container shell 100.1 , an upper tank bottom 100.2 and a lower tank bottom 100.3 consists. The bottom tank bottom 100.3 preferably tapers downwards, usually cone-shaped or in the form of a circular cone, and has at the lower end an outlet connection 100.4 for a mixed product M on top of that with a mass flow mixed product M is dissipated. The mixing container 100 is via an inlet connection 100.5 a liquid F with a flow of liquid F continuously supplied, which is a free level N forms, above the usually at the mixing device in question 1000 (Vacuum mixer) a pressure p , a negative pressure relative to atmospheric pressure, prevails.

An dem Behältermantel 100.1 oder dem unteren Behälterboden 100.3 ist ein Einlaufventil 20 angeordnet. Das Einlaufventil 20 dient der diskontinuierlichen Zufuhr eines pulverförmigen Stoffes P mit einem Mengenstrom pulverförmiger Stoff ṁP, der über eine Zuführleitung 18 zugeführt wird, in die Flüssigkeit F oder in das Mischprodukt M. Dem Einlaufventil 20 ist eine Steuereinrichtung 30 zugeordnet, die mit einem Steuerkopfgehäuse 14 des Einlaufventils 20 über eine Signalleitung 22 kommuniziert und das Einlaufventil 20 bedarfsweise in seine Offen- oder Schließstellung überführt. Im Mischbehälter 100 befindet sich eine über einen ersten Antriebsmotor 40 mit einer eher niedrigen ersten Drehzahl n1 angetriebene Rühreinrichtung 24, vorzugsweise zentral angeordnet und mechanisch wirkend, die vorzugsweise bis in den Bereich des unteren Behälterbodens 100.3 hinabreicht. Die erforderliche Rührwirkung kann auch durch strömungsmechanische Mittel, beispielsweise durch Umpumpen der Flüssigkeit F bzw. des Mischprodukts M über eine Kreislaufleitung und vorzugsweise tangentialen Eintritt der Flüssigkeit F oder des Mischprodukts M in den Mischbehälter 100, erreicht oder unterstützt werden.On the container jacket 100.1 or the bottom of the container 100.3 is an inlet valve 20 arranged. The inlet valve 20 serves the discontinuous supply of a powdery substance P with a flow rate powdered substance ṁ P , which via a feed line 18 is fed into the liquid F or in the mixed product M , The inlet valve 20 is a control device 30 associated with a control head housing 14 the inlet valve 20 communicates via a signal line 22 and the inlet valve 20 if necessary, converted into its open or closed position. In the mixing container 100 is located above a first drive motor 40 with a rather low first speed n1 driven stirring device 24 , preferably centrally arranged and mechanically acting, which preferably into the region of the lower container bottom 100.3 reaches down. The required stirring effect can also be achieved by fluid mechanical means, for example by pumping the liquid F or the mixed product M via a circulation line and preferably tangential entry of the liquid F or the mixed product M in the mixing container 100 , reached or supported.

Nachfolgend soll, wenn die Aussage der Einfachheit halber auf Flüssigkeit F reduziert ist, das Mischprodukt M, wenn dies zutrifft, mitgelesen werden und umgekehrt. Alternativ oder additiv zur Rühreinrichtung 24 ist vorzugsweise im unteren Bereich des unteren Behälterbodens 100.3 und vorzugsweise außermittig in diesem eine über einen zweiten Antriebsmotor 50 mit einer eher hohen zweiten Drehzahl n2 angetriebene Scher- und Homogenisier-Einrichtung 26 vorgesehen. Diese saugt die Flüssigkeit F vorzugsweise einerseits von oben an und wirft sie andererseits ringförmig im wandnahen Bereich des unteren Behälterbodens 100.3 derart aus, dass sich vorzugsweise eine von außen nach innen gerichtete Zirkulationsströmung im Mischbehälter 100 ausbildet. Beim Durchgang durch die Scher- und Homogenisier-Einrichtung 26 werden Flüssigkeit F und pulverförmiger Stoff P oder das daraus resultierende Mischprodukt M sehr intensiv mechanisch gemischt und vorzugweise dabei homogenisiert. The following is meant to be for convenience when referring to liquid F is reduced, the mixed product M If so, read and vice versa. Alternatively or in addition to the stirring device 24 is preferably in the lower region of the lower container bottom 100.3 and preferably off-center in this one via a second drive motor 50 with a rather high second speed n2 powered shearing and homogenizing device 26 intended. This sucks the liquid F preferably on the one hand from above and on the other hand throws them annularly near the wall near the bottom of the container 100.3 such that preferably a directed from outside to inside circulation flow in the mixing container 100 formed. When passing through the shearing and homogenizing device 26 become liquid F and powdered substance P or the resulting mixed product M very intensive mechanical mixing and preferably homogenized.

Das Einlaufventil 20 ist als Hubventil ausgebildet (2). Es weist in einem Ventilgehäuse 2 einen Ventilsitz 2a und einen mit diesem zusammenwirkenden Ventilteller 8a auf, der an einem Ventilschließglied 8 ausgebildet ist. Im Regelfall nimmt das Ventilschließglied 8 eine Sitzdichtung 10 auf, die in der Schließstellung des Einlaufventils 20 im Zusammenwirken mit dem Ventilsitz 2a die Abdichtung bewirkt. Der Ventilsitz 2a besitzt eine Sitzöffnung 2b, durch welche der über einen Rohranschluss 2c aus der Zuführleitung 18 zugeführte pulverförmige Stoff P in die Flüssigkeit F eingebracht wird. Die oberhalb der Anschlussstelle des Einlaufventils 20, die vorzugsweise unmittelbar in der Wandung des Mischbehälters 100 angeordnet ist, anstehende Flüssigkeit F bildet mit ihrer Flüssigkeitssäule eine Höhe h aus, sodass sich der statische Druck im Bereich der Anschlussstelle und damit auch im Bereich der Sitzöffnung 2b aus dem Druck p (vorzugsweise Unterdruck) und dem statischen Druck, der sich aus der Höhe der Flüssigkeitssäule h ergibt, zusammensetzt. Bei einem Vakuummischer mit einem Unterdruck von beispielweise p = 0,2 bis 0,8 bar und einer entsprechend diesem Druckbereich zugeordneten Höhe der Flüssigkeitssäule h = 0,2 bis 4 m herrscht im Bereich der Sitzöffnung 2b stets immer noch ein Unterdruck gegenüber Atmosphärendruck, sodass die Sitzöffnung 2b aus dem Mischbehälter 100 heraus besaugt und damit der pulverförmige Stoff P eingesaugt wird. Die Sitzöffnung 2b ist mit dem Ventilteller 8a zwischen vollständig geschlossen, der Schließstellung, oder vollständig geöffnet, der Offenstellung, einstellbar. Das Ventilgehäuse 2 ist über ein Latemengehäuse 4 mit einem Antriebsgehäuse 6 zum Antrieb des Ventilschließgliedes 8 verbunden. Es handelt sich vorzugsweise um einen druckmittelbeaufschlagten Feder/KolbenAntrieb, wobei eine Rückstellfeder 12 das Ventilschließglied 8 in der Regel in seine Schließstellung überführt, wenn das Antriebsgehäuse 6 nicht mit Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, beaufschlagt ist. Eine Ventilstange 8b, die am Ventilteller 8a des Ventilschließgliedes 8 angreift und durch das Antriebsgehäuse 6 hindurch- und bis in das Steuerkopfgehäuse 14 hineingeführt ist, dient antriebsseitig der axialen Führung des Ventilschließgliedes 8. Das Ventilschließglied 8 ist zumindest in seinem pulverbeaufschlagten Bereich als durchmessergleiche zylindrische Stange ausgebildet, an der durchmessergleich der Ventilteller 8a angeformt ist. Durch diese konstruktive Ausgestaltung werden Hohl- und Toträume im Ventilgehäuse 2 im Bewegungsbereich des Ventilschließgliedes 8 vermieden, wobei sich das Ventilschließglied 8 mit seinem endseitigen Ventilteller 8a und der zugeordneten Sitzdichtung 10 weitestgehend aus dem voll durchströmten Bereich des Ventilgehäuses 2 zurückziehen lässt.The inlet valve 20 is designed as a lifting valve ( 2 ). It points in a valve housing 2 a valve seat 2a and a cooperating with this valve disc 8a on, on a valve closing member 8th is trained. As a rule, the valve closing member takes 8th a seat seal 10 on, in the closed position of the inlet valve 20 in cooperation with the valve seat 2a the seal causes. The valve seat 2a has a seat opening 2 B through which the via a pipe connection 2c from the supply line 18 supplied powdery substance P into the liquid F is introduced. The above the junction of the inlet valve 20, preferably directly in the wall of the mixing container 100 is arranged, pending liquid F forms a height with its liquid column H so that the static pressure in the area of the connection point and thus also in the area of the seat opening 2 B from the pressure p (preferably negative pressure) and the static pressure resulting from the height of the liquid column H results, composed. In a vacuum mixer with a negative pressure of, for example, p = 0.2 to 0.8 bar and a height of the liquid column corresponding to this pressure range H = 0.2 to 4 m prevails in the area of the seat opening 2 B always a negative pressure to atmospheric pressure, so the seat opening 2 B from the mixing container 100 out sucked and thus the powdery substance P is sucked in. The seat opening 2 B is with the valve plate 8a between completely closed, the closed position, or fully open, the open position, adjustable. The valve housing 2 is over a Latemen housing 4 with a drive housing 6 for driving the valve closing member 8th connected. It is preferably a pressure medium-loaded spring / piston drive, wherein a return spring 12 the valve closure member 8th usually transferred to its closed position when the drive housing 6 not with pressure medium, preferably compressed air, is acted upon. A valve rod 8b , on the valve plate 8a of the valve closing member 8th attacks and through the drive housing 6 through and into the steering head housing 14 is guided, serves on the drive side, the axial guidance of the valve closure member 8th , The valve closure member 8th is formed at least in its powder-loaded area as the same diameter cylindrical rod, at the same diameter of the valve disc 8a is formed. Through this structural design hollow and dead spaces in the valve housing 2 in the range of movement of the valve closure member 8th avoided, with the valve closing member 8th with its end valve disk 8a and the associated seat seal 10 as far as possible from the fully flowed through area of the valve housing 2 pull back.

Die Steuereinrichtung 30 (1) weist wenigstens einen Signalaufnehmer 16 auf. Der wenigstens eine Signalaufnehmer 16 ist eine Messeinrichtung beispielsweise für Mischparameter, wie beispielsweise der Mengenstrom Flüssigkeit F , der Druck p im Mischbehälter 100, eine Misch- oder Lösungstemperatur T der Flüssigkeit F, eine Trockenstoff-Konzentration c oder ein zeitabhängiger Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration c(t), Drehzahlen n1, n2 und eine zeitabhängige Stromaufnahme I(t) der Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Einrichtung 24, 26. Der Signalaufnehmer 16 für die zeitabhängige Stromaufnahme I(t) des zweiten Antriebsmotors 50 der Scher- und Homogenisier-Einrichtung 26 ist in 1 beispielhaft dargestellt. In analoger Weise können zusätzlich oder alternativ weitere Messeinrichtungen vorgesehen werden, die die anderen Mischparameter ermitteln.The control device 30 ( 1 ) has at least one signal sensor 16 on. The at least one signal sensor 16 is a measuring device, for example, for mixing parameters, such as the flow rate liquid F , the pressure p in the mixing container 100 , a mixing or solution temperature T the liquid F , a dry matter concentration c or a time-dependent course of a dry matter concentration c (t) , Speeds n1 . n2 and a time-dependent current consumption I (t) the stirring and / or shearing and homogenizing device 24 , 26. The signal sensor 16 for the time-dependent current consumption I (t) of the second drive motor 50 the shearing and homogenizing device 26 is in 1 exemplified. In an analogous manner, additional or alternative further measuring devices can be provided which determine the other mixing parameters.

Mischvorrichtung für zweites Verfahren (Figuren 1a und 2)Mixing device for the second method (FIGS. 1a and 2)

Eine Mischvorrichtung 1000 für das zweite Verfahren unterscheidet sich von jener für das erste Verfahren lediglich dadurch, dass eine Zirkulationsleitung 28 vorgesehen ist, die von einer an den Auslaufstutzen 100.4 angeschlossenen Leitung abzweigt und unmittelbar in den Mischbehälter 100, vorzugsweise über einen eigenen Rezirkulationsanschluss 100.6, einmündet. Die an den Auslaufstutzen 100.4 angeschlossene Leitung kann über einen oder mehrere Speicherbehälter geführt und schließlich mit dem Zulaufanschluss 100.5 verbunden sein. Diese konstruktiven Maßnahmen dienen verfahrenstechnischen Zwecken, die vorstehend bereits erläutert wurden. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf eine vollständige Beschreibung der Mischvorrichtung 1000 gemäß 1a verzichtet und diesbezüglich auf die Beschreibung zu 1 verwiesen.A mixing device 1000 for the second method differs from that for the first method only in that a circulation line 28 is provided, from one to the outlet 100.4 branched line and directly into the mixing vessel 100 , preferably via its own recirculation connection 100.6 , opens. The line connected to the outlet connection 100.4 can be routed via one or more storage containers and finally to the inlet connection 100.5 be connected. These structural measures serve procedural purposes, which have already been explained above. To avoid repetition, go to a complete description of the mixing device 1000 according to 1a waived and in this regard to the description 1 directed.

Erstes Verfahren (Figuren 3 und 4 in Verbindung mit den Figuren 1 und 2) First method (FIGS. 3 and 4 in conjunction with FIGS. 1 and 2)

Die Einbringung und Behandlung des pulverförmigen Stoffes P erfolgt quasi unter den reaktionskinetischen Bedingungen eines Verweilzeitverhaltens eines kontinuierlich arbeitenden homogenen Reaktionskessels. Es werden die Flüssigkeit F über den Zulaufanschluss 100.5 mit dem Mengenstrom Flüssigkeit F , der im allgemeinsten Falle ein zeitabhängiger Mengenstrom Flüssigkeit (F(t)) sein kann, kontinuierlich und der pulverförmige Stoff P über das Einlaufventil 20 diskontinuierlich mit dem Mengenstrom pulverförmiger Stoff ṁP, der im allgemeinsten Falle ebenfalls ein zeitabhängiger Mengenstrom pulverförmiger Stoff (P(t)) sein kann, dem Mischprozess im Mischbehälter 100 zugeführt, wobei das Ziel die vorgegebene, zeitlich unveränderliche Trockenstoff-Konzentration c des pulverförmigen Stoffes P in der Flüssigkeit F ist. Die Flüssigkeit F und der pulverförmige Stoff P werden fortwährend gerührt und/oder zu dem Mischprodukt M gemischt und das Mischprodukt M wird dabei homogenisiert. Das Mischprodukt M wird entsprechend der zugeführten Mengen an Flüssigkeit F und pulverförmigem Stoff P mit dem Mengenstrom Mischprodukt M kontinuierlich abgeführt. Es sind eine Rezeptur des Mischproduktes M wenigstens hinsichtlich der vorgegebenen Trockenstoff-Konzentration c und die Reaktionsbedingungen jeweils in Form von Vorgabedaten D vorgegeben.The introduction and treatment of the powdery substance P occurs almost under the kinetic reaction conditions of a residence time behavior of a continuously operating homogeneous reaction vessel. It will be the liquid F via the inlet connection 100.5 with the flow of liquid F which, in the most general case, is a time-dependent volume flow of liquid ( F (t) ) may be continuous and the powdered substance P via the inlet valve 20 discontinuously with the flow rate powdered substance ṁ P , which in the most general case also a time-dependent flow rate powdered material ( P (t) ), the mixing process in the mixing tank 100 supplied, the target the predetermined, fixed time immutable dry matter concentration c of the powdery substance P in the liquid F is. The liquid F and the powdery substance P are constantly stirred and / or to the mixed product M mixed and the mixed product M is homogenized. The mixed product M is according to the supplied amounts of liquid F and powdered substance P with the mass flow of mixed product M continuously dissipated. It is a recipe of the mixed product M at least with regard to the given dry matter concentration c and the reaction conditions are each specified in the form of default data D.

Die diskontinuierliche Zufuhr des pulverförmigen Stoffes P erfolgt über eine Zeit t impulsweise durch eine zeitliche Abfolge von Dosierimpulsen i (3 und 4), die jeweils durch den Mengenstrom des pulverförmigen Stoffes ṁP, eine Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und einen Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 charakterisiert sind. Der Mengenstrom des pulverförmigen Stoffes ṁP ist grundsätzlich ein zeitabhängiger Mengenstrom pulverförmiger Stoff P(t), wie vorstehend bereits angegeben, wobei beim vorliegenden Anmeldungsgegenstand aufgrund der Bauart und der Schaltcharakteristik des Einlaufventils 20 näherungsweise von einem zeitunabhängigen und damit konstanten Mengenstrom pulverförmiger Stoff ṁP ausgegangen wird (ṁP = konstant). Nach Gleichung (1) ist die vorgegebene konstante Trockenstoff-Konzentration c durch ein gleichfalls festes, d.h. konstantes Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V zwischen der Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und dem zugeordneten Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 definiert (V = Δt1/Δt2 = konstant).The discontinuous supply of the powdery substance P takes place over a period of time t in pulses by a chronological sequence of dosing pulses i ( 3 and 4 ), each by the flow rate of the powdery substance ṁ P , a period of the metering pulse .DELTA.t1 and a time interval between adjacent metering pulses .DELTA.t2 are characterized. The mass flow of the powdery substance ṁ P is basically a time-dependent flow rate of powdery substance P (t) as already stated above, wherein the present application subject due to the design and the switching characteristic of the inlet valve 20 Approximately from a time-independent and thus constant flow rate powdered substance ṁ P is assumed (ṁ P = constant). According to equation (1), the predetermined constant dry matter concentration c by a likewise fixed, ie constant time-space-time ratio V between the duration of the dosing pulse .DELTA.t1 and the associated time interval of adjacent metering pulses Δt2 ( V = .DELTA.t1 / .DELTA.t2 = constant).

Für die Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 gemäß 3 wird beispielsweise am zweiten Antriebsmotor 50 der Scher- und Homogenisier-Einrichtung 26 die gleichfalls in 3 über der Zeit t aufgetragene zeitabhängige Stromaufnahme l(t) ermittelt bzw. gemessen. Letztere ist proportional zu einer für ein im Mischbehälter 100 unmittelbar nach dem Dosierimpuls i temporär vorliegendes Mischprodukt M* erforderlichen Scher- und Homogenisier-Leistung (1), die von der Scher- und Homogenisier-Einrichtung 26 in dieser Phase der Behandlung aufzubringen ist. Der Verlauf der zeitabhängige Stromaufnahme I(t) ist einer Gauß'schen Normalverteilungskurve ähnlich, er steigt mit dem stoßweise eintretenden Mengenstrom pulverförmiger Stoff ṁP an, erreicht ein Maximum, um dann nach Auflösung des pulverförmigen Stoffes P, d.h. bei einem dann erreichten homogenisierten Mischprodukt M, auf einen Ausgangswert allmählich abzufallen.For the duration of the dosing pulse .DELTA.t1 according to 3 is for example on the second drive motor 50 the shearing and homogenizing device 26 the same in 3 over time t applied time-dependent current consumption l (t) is determined or measured. The latter is proportional to one in the mixing vessel 100 immediately after the metering pulse i temporarily present mixed product M * required shearing and homogenizing performance ( 1 ), from the shear and homogenizer facility 26 at this stage of the treatment. The course of the time-dependent current consumption I (t) is similar to a Gaussian distribution curve, it increases with the intermittently entering mass flow of powdery substance ṁ P , reaches a maximum, and then after dissolution of the powdery substance P , ie at a then achieved homogenized mixed product M to gradually decrease to an initial value.

Dieses typische Verhalten wird erfindungsgemäß steuerungstechnisch genutzt, indem aus den Vorgabedaten D eine Referenzstromaufnahme Io herangezogen wird, die charakteristisch ist für die am homogenisierten Mischprodukt M zu erbringende Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Leistung.This typical behavior is used in accordance with the invention in terms of control engineering, by using the default data D a reference current consumption I o is used, which is characteristic of the homogenized mixed product M stirring and / or shearing and homogenizing power to be provided.

Wenn der Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 nicht ausreicht, um eine dosierte Menge pulverförmiger Stoff ṁP = ṁP Δt1 aufzulösen, einzumischen und zu homogenisieren, wird eine zeitabhängige nach oben abweichende Stromaufnahme I*(t) gemessen, sodass bei diesem Zustand des temporär vorliegenden Mischprodukts M* am Ende des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse Δt2 ein erneuter Dosierimpuls i noch nicht angezeigt ist. Wird unter vergleichbaren Bedingungen eine zeitabhängige nach unten abweichende Stromaufnahme I**(t) ermittelt, dann kann dies ein Indiz dafür sein, dass die durch den Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 auch definierte Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Phase übermäßig lang bemessen ist oder dass keine dieser Phase adäquate Menge pulverförmiger Stoff mP dosiert wurde.If the interval between adjacent metering pulses .DELTA.t2 is not sufficient to a metered amount of powdered substance ṁ P = ṁ P .DELTA.t1 Dissolve, mix and homogenize, is a time-dependent upward different current consumption I * (t) measured so that in this state of temporarily present mixed product M * at the end of the time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 a new dosing pulse i not yet displayed. Will under comparable conditions a time-dependent downward different current consumption I ** (t) determined, then this may be an indication that the by the interval between adjacent metering pulses .DELTA.t2 also defined stirring and / or shearing and homogenizing phase is excessively long or that no phase adequate amount of powdered substance m p was dosed.

Dem vorstehend dargestellten Sachverhalt trägt das Verfahren zur Steuerung erfindungsgemäß dadurch Rechnung, dass am Ende des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse Δt2 und bei Abweichung der zeitabhängigen Stromaufnahme I(t) von der zeitunabhängigen und damit konstanten Referenzstromaufnahme Io (Io = konstant) um mehr als eine vorgegebene Toleranz, und zwar entweder nach oben oder nach unten, und unter Einhaltung des festen Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnisses V (V = Δt1/Δt2 = konstant) die Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 für den nachfolgenden Dosierimpuls i im ersten Fall verkürzt und im zweiten Fall verlängert wird. Die Toleranz besteht in einer Vorgabe einer zulässigen Stromüberschreitung ΔI1 und in einer zulässigen Stromunterschreitung ΔI2 (3).The method described above is taken into account by the method of control according to the invention in that at the end of the time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 and in case of deviation of the time-dependent power consumption I (t) from the time-independent and therefore constant reference current consumption I o ( I o = constant) by more than a predetermined tolerance, either up or down, and in compliance with the fixed time-to-space ratio V ( V = .DELTA.t1 / .DELTA.t2 = constant) the duration of the dosing pulse .DELTA.t1 for the subsequent dosing pulse i shortened in the first case and extended in the second case. The tolerance consists in a specification of a permissible current violation ΔI1 and in a permissible current underflow .DELTA.I2 ( 3 ).

Der Fall der Verkürzung ist in 4 dargestellt, wobei in dem dargestellten Fallbeispiel die Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und damit auch der zugeordnete Zeitabschnitt benachbarter Dosierimpulse Δt2 halbiert wurde. Auch bei diesem Dosiermodus wird wiederum am Ende des Zeitabschnittes benachbarter Dosierimpulse Δt2 eine Überprüfung vorgenommen, ob im Rahmen der vorgegebenen Toleranz eine zeitabhängige nach oben oder nach unten abweichende Stromaufnahme I*(t), I**(t) vorliegt, die eine notwendige Korrektur im vorstehend dargestellten Sinne erforderlich macht.The case of shortening is in 4 represented, wherein in the illustrated case example, the duration of the metering pulse .DELTA.t1 and thus also the associated period of adjacent metering pulses .DELTA.t2 was halved. Also in this dosing is again at the end of the period of adjacent metering pulses .DELTA.t2 a check made, whether within the given tolerance, a time-dependent up or down current consumption I * (t) . I ** (t) is present, which requires a necessary correction in the sense outlined above.

Die Verkürzung oder die Verlängerung der Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 erfolgt dann, wenn ein durch die zulässige Stromüberschreitung ΔI1 oder die zulässige Stromunterschreitung ΔI2 jeweils bestimmter Stromkorridor durch die zeitabhängige nach oben oder nach unten abweichende Stromaufnahme I*(t), I**(t) verlassen wird. Die zulässige Stromüberschreitung und die zulässige Stromunterschreitung ΔI1, ΔI2 sind vorzugsweise jeweils durch einen prozentualen Anteil von der zugeordneten Referenzstromaufnahme Io bestimmt. Weiterhin ist vorzugsweise das Maß der Verkürzung oder der Verlängerung der Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 in Abhängigkeit von dem Maß der Abweichung der zeitabhängigen Stromaufnahme I(t) von der zugeordneten Referenzstromaufnahme Io bestimmt. Die letztlich durch die jeweilige Rezeptur des Mischprodukts M bestimmte zulässige Stromüberschreitung ΔI1 und zulässige Stromunterschreitung ΔI2 können Bestandteil der Vorgabedaten D für den Mischprozess sein.Shortening or lengthening the duration of the dosing pulse .DELTA.t1 occurs when one through the allowable current overshoot ΔI1 or the permissible current underflow .DELTA.I2 particular current corridor by the time-dependent upward or downward deviating current consumption I * (t) . I ** (t) will leave. The permissible current exceeded and the permissible current underflow ΔI1 . .DELTA.I2 are preferably each by a percentage of the associated reference current consumption I o certainly. Furthermore, the degree of shortening or lengthening the duration of the metering pulse is preferably .DELTA.t1 depending on the degree of deviation of the time-dependent current consumption I (t) from the assigned reference current consumption I o certainly. The ultimately by the respective recipe of the mixed product M certain permissible excess current ΔI1 and permissible current underflow .DELTA.I2 can be part of the default data D for the mixing process.

Im Verlauf der Steuerung der Einbringung des pulverförmigen Stoffes P in die wenigstens eine Flüssigkeit F gewonnene zielführende rezepturabhängige Steuerungsparameter S, nämlich die Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und der Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2, werden gespeichert und für nachfolgende Steuerungen gleicher Rezepturen herangezogen.In the course of controlling the introduction of the powdery substance P into the at least one liquid F gained targeted recipe-dependent control parameters S , namely the duration of the metering pulse .DELTA.t1 and the time interval between adjacent metering pulses .DELTA.t2 , are saved and used for subsequent control of the same recipes.

Die Steuereinrichtung 30 der Mischvorrichtung 100 ist erfindungsgemäß so eingerichtet, dass diese die rezepturabhängigen Vorgabedaten D sowie die rezepturabhängigen Steuerungsparameter S in Gestalt der Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse Δt2 bereitstellen kann. Die Steuereinrichtung 30 weist weiterhin wenigstens den als Messeinrichtung ausgebildeten Signalaufnehmer 16 auf (1), der die zeitabhängige Stromaufnahme I(t) der Rühreinrichtung 24 und/oder der Scher- und Homogenisier-Einrichtung 26 erfasst (3, 4). Die Steuereinrichtung 30 steuert erfindungsgemäß die Schließ- oder die Offenstellung des Ventilschließgliedes 8 (2) in Abhängigkeit von der zeitabhängigen Stromaufnahme I(t) und in Relation zu den Vorgabedaten D und den Steuerungsparametern S an.The control device 30 the mixing device 100 According to the invention, it is set up in such a way that these are the formulation-dependent default data D and the recipe-dependent control parameters S in the form of the duration of the metering pulse .DELTA.t1 and the time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 can provide. The control device 30 furthermore has at least the signal sensor designed as a measuring device 16 on ( 1 ), the time-dependent current consumption I (t) of the stirring device 24 and / or the shearing and homogenizing device 26 detected ( 3 . 4 ). The control device 30 controls the closing or the open position of the valve closure member according to the invention 8th ( 2 ) as a function of the time-dependent current consumption I (t) and in relation to the default data D and the control parameters S at.

Zweites Verfahren (Figuren 5 und 6 in Verbindung mit den Figuren 1a und 2)Second method (FIGS. 5 and 6 in conjunction with FIGS. 1a and 2)

Um Wiederholungen zu vermeiden, wird bei der nachfolgenden Figurenbeschreibung zum zweiten Verfahren in seinen beiden Ausgestaltungen nur auf solche Lösungsmerkmale abgestellt, in denen sich das zweite vom ersten Verfahren unterscheidet. Ansonsten wird auf die Figurenbeschreibung zum ersten Verfahren verwiesen.In order to avoid repetition, in the following description of figures for the second method in its two embodiments, only those solution features are used in which the second differs from the first method. Otherwise, reference is made to the description of the figures for the first method.

Die Einbringung und Behandlung des pulverförmigen Stoffes P erfolgt unter den reaktionskinetischen Bedingungen eines Verweilzeitverhaltens eines kontinuierlich arbeitenden homogenen Reaktionskessels. Es wird in einer ersten Phase Flüssigkeit F in dem Mischbehälter 100 vorgelegt (Zufuhr über den Zulaufanschluss 100.5) und der pulverförmige Stoff P wird dieser insgesamt vorgelegten Flüssigkeit F über das Einlaufventil 20 diskontinuierlich mit dem Mengenstrom pulverförmiger Stoff ṁP zugeführt, wobei am Ende der ersten Phase eine Trockenstoff-Konzentration c erreicht ist, die unterhalb eines für das Ende des gesamten Mischprozesses vorgegebenen Endwertes cE liegt. Die Flüssigkeit F und der pulverförmige Stoff P werden mittels der Rühr-Einrichtung 24 fortwährend gerührt und/oder mittels der Scher- und Homogenisier-Einrichtung 26 zu dem Mischprodukt M gemischt und das Mischprodukt M wird homogenisiert.The introduction and treatment of the powdery substance P occurs under the reaction kinetic conditions of a residence time behavior of a continuously operating homogeneous reaction vessel. It becomes liquid in a first phase F in the mixing container 100 submitted (feed via the inlet port 100.5) and the powdery substance P this total liquid F is introduced via the inlet valve 20 fed discontinuously with the flow rate powdered substance ṁ P , wherein at the end of the first phase, a dry matter concentration c is reached, which is below an end value specified for the end of the entire mixing process c E lies. The liquid F and the powdery substance P be by means of the stirring device 24 continuously stirred and / or by means of the shearing and homogenizing device 26 to the mixed product M mixed and the mixed product M is homogenized.

In einer zweiten Phase wird das in der ersten Phase gewonnene Mischprodukt M über den Mischbehälter 100 rezirkuliert und es werden weiterhin der rezirkulierten Menge Mischprodukt M entsprechende Mengen an pulverförmigem Stoff P diskontinuierlich zugeführt. Die in die Rezirkulation abgeführte Menge Mischprodukt M kann in einen ersten Anteil a und in einen zweiten Anteil b aufgeteilt werden ((a+b)M). Die Mengenbilanz gestaltet sich demnach in der zweiten Phase bei konstantem Füllstandsniveau N zwingend nach der Kontinuitätsbedingung.In a second phase, the mixed product obtained in the first phase becomes M over the mixing container 100 recirculates and it will continue to recycle the amount of mixed product M corresponding amounts of powdered substance P fed discontinuously. The amount of mixed product removed in the recirculation M can in a first share a and in a second share b be split ((a + b) M). The mass balance is therefore in the second phase at a constant level N mandatory according to the continuity condition.

Das Mischprodukt M wird so lange rezirkuliert, bis ein zeitabhängiger Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration c(t) des pulverförmigen Stoffes P im Mischprodukt M auf den vorgegebenen Endwert cE aufgewachsen ist.The mixed product M is recirculated until a time-dependent course of a dry matter concentration c (t) of the powdery substance P in the mixed product M to the preset final value c E grew up.

Bei dem in Rede stehenden Mischverfahren sind eine Rezeptur des Mischproduktes M wenigstens hinsichtlich des dem vorgegebenen Endwert cE zugeordneten zeitabhängigen Verlaufs einer Trockenstoff-Konzentration c(t) und die Reaktionsbedingungen jeweils in Form der Vorgabedaten D vorgegeben.In the mixing process in question are a recipe of the mixed product M at least in terms of the given final value c E associated time-dependent course of a dry matter concentration c (t) and the reaction conditions each in the form of the default data D specified.

Der erfinderische Lösungsgedanke entspricht in wesentlichen Merkmalen jenem gemäß dem ersten Verfahren. Durch den mehrstufigen Ablauf in der zweiten Phase des zweiten Verfahrens ergibt sich der zeitabhängige Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration c(t), der planmäßig in dem vorgegebenen Endwert cE endet, wobei zwischen dem Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration c(t) ohne Sättigungscharakter (näherungsweise linearer zeitabhängiger Verlauf; siehe 5) oder mit Sättigungscharakter (degressiver zeitabhängiger Verlauf; siehe 6) zu unterscheiden ist. Der in dem vorgegebenen Endwert cE endende zeitabhängige Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration c(t) ist durch die Abfolge bestimmter Dosierimpulse i, d.h eindeutig festgelegt durch die Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und den Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2, definiert (siehe 5, 6).The inventive idea of solution corresponds in essential features to that according to the first method. Through the multi-level Sequence in the second phase of the second method results in the time-dependent course of a dry matter concentration c (t) which is according to plan in the specified final value c E ending, being between the course of a dry matter concentration c (t) without saturation character (approximately linear time-dependent course, see 5 ) or with saturation character (degressive time-dependent course, see 6 ) is to be distinguished. The in the given final value c E ending time-dependent course of a dry matter concentration c (t) is due to the sequence of certain dosing pulses i , ie clearly defined by the duration of the dosing pulse .DELTA.t1 and the time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 , defined (see 5 . 6 ).

Sobald sich der pulverförmige Stoff P in der aufnehmenden Flüssigkeit F (erste Phase) und in dem aufnehmenden Mischprodukt M (zweite Phase) gleichverteilt, d.h. möglichst homogen verteilt und ggf. dabei aufgelöst hat, klingt die zeitabhängige Stromaufnahme I(t) ab, und zwar auf einen zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t), der charakteristisch ist für die am homogenisierten Mischprodukt M unter den Bedingungen des zugeordneten zeitabhängigen Verlaufs einer Trockenstoff-Konzentration c(t) zu erbringende Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Leistung (siehe 5: annähernd linearer zeitabhängiger Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t); 6: degressiver zeitabhängiger Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t)). Der zeitabhängige Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t) beginnt zum Zeitpunkt t = 0, zu dem nur die reine Flüssigkeit F vorliegt, mit einem Anfangswert Io(t = 0) (siehe 5, 6). Der diesbezügliche Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t) ist in den Vorgabedaten D hinterlegt, und er ist abhängig von der Rezeptur des Mischproduktes M und den Reaktionsbedingungen für den Mischprozess.As soon as the powdery substance P in the receiving liquid F (first phase) and in the receiving mixed product M (second phase) evenly distributed, ie distributed as homogeneously as possible and possibly dissolved it sounds the time-dependent current consumption I (t) from, on a time-dependent course of a reference current consumption I o (t) , which is characteristic of the homogenized mixed product M under the conditions of the associated time-dependent course of a dry matter concentration c (t) to be provided stirring and / or shearing and homogenizing performance (see 5 : Approximately linear time-dependent course of a reference current consumption I o (t) ; 6 : degressive time-dependent course of a reference current consumption I o (t) ). The time-dependent course of a reference current consumption I o (t) starts at the time t = 0, to which only the pure liquid F is present, with an initial value I o ( t = 0) (see 5 . 6 ). The relevant course of a reference current consumption I o (t) is in the default data D deposited, and it depends on the recipe of the mixed product M and the reaction conditions for the mixing process.

Am Ende des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse Δt2 und bei Abweichung der zeitabhängigen Stromaufnahme l(t) von dem jeweils zugeordneten Wert im zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t) um mehr als eine vorgegebene Toleranz, wobei eine Abweichung entweder nach oben oder nach unten vorliegen kann (siehe 5, 6), wird die Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 für den nachfolgenden Dosierimpuls im ersten Fall verkürzt und im zweiten Fall verlängert.At the end of the time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 and in the case of a deviation of the time-dependent current consumption l (t) from the respectively assigned value in the time-dependent course of a reference current consumption I o (t) by more than a given tolerance, with a deviation either up or down (see 5 . 6 ), the duration of the dosing pulse .DELTA.t1 shortened for the subsequent metering pulse in the first case and extended in the second case.

Für einen zeitabhängigen Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration c(t) ohne Sättigungscharakter, beginnend bei c(t = 0) = 0 für die reine Flüssigkeit F (5), wie er durch die oben angegebenen Gleichungen (2, 2a) beschrieben werden kann (c(t) = k1 V t), sieht eine Ausgestaltung des zweiten Verfahrens vor, dass dieser Verlauf durch ein festes Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V zwischen der Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und dem zugeordneten Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 definiert ist (V = Δt1/Δt2 = konstant). Bei Abweichungen von dem zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t) wird erfindungsgemäß bei konstantem Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V die Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 verkürzt (wie dies in 4 im Unterschied zu 3 beispielhaft qualitativ aufgezeigt ist) oder verlängert. Diese steuerungstechnische Maßnahme mit einem festen Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V führt zwangsläufig im gleichen Verhältnis zu einer entsprechenden Verkürzung oder Verlängerung des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse Δt2, bezogen auf den nachfolgenden Dosierimpuls i.For a time-dependent course of a dry matter concentration c (t) without saturation character, starting at c (t = 0) = 0 for the pure liquid F ( 5 ), as can be described by the equations (2, 2a) given above ( c (t) = k1 V t), provides an embodiment of the second method that this course by a fixed time-space ratio V between the duration of the dosing pulse .DELTA.t1 and the associated time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 is defined ( V = .DELTA.t1 / .DELTA.t2 = constant). For deviations from the time-dependent course of a reference current consumption I o (t) is according to the invention at a constant time-space ratio V the duration of the dosing pulse .DELTA.t1 shortened (as in 4 in contrast to 3 exemplified qualitatively) or extended. This control measure with a fixed time-space ratio V inevitably leads in the same proportion to a corresponding shortening or lengthening of the time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 , based on the following metering pulse i ,

Für einen zeitabhängigen Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration c(t) mit Sättigungscharakter (6), wie er durch die oben angegebene Gleichung (3) beschrieben werden kann ( c ( t ) k2 t = 0 t Δ t1 ρ M ( t ) ) ,

Figure DE102017005573B3_0010
sieht eine weitere Ausgestaltung des zweiten Verfahrens vor, dass dieser Verlauf durch ein variables Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V zwischen der Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und dem zugeordneten Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 definiert ist (V = Δt1/Δt2 ≠ konstant), wobei

  • • bei Abweichung der zeitabhängigen Stromaufnahme I(t) von dem jeweils zugeordneten Wert im zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t) um mehr als die vorgegebene Toleranz nach oben das Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V verkleinert und
  • • bei Abweichung der zeitabhängigen Stromaufnahme I(t) von dem jeweils zugeordneten Wert im zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t) um mehr als die vorgegebene Toleranz nach unten das Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V vergrößert wird.
For a time-dependent Course of a dry matter concentration c (t) with saturation character ( 6 ) as can be described by equation (3) given above ( c ( t ) k2 Σ t = 0 t Δ t1 ρ M ( t ) ) .
Figure DE102017005573B3_0010
provides a further embodiment of the second method, that this course by a variable time-distance ratio V between the duration of the dosing pulse .DELTA.t1 and the associated time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 is defined ( V = .DELTA.t1 / .DELTA.t2 ≠ constant), where
  • • if the time-dependent current consumption deviates I (t) from the respective assigned value in the time-dependent course of a reference current consumption I o (t) by more than the given tolerance up the time-space ratio V scaled down and
  • • if the time-dependent current consumption deviates I (t) from the respective assigned value in the time-dependent course of a reference current consumption I o (t) by more than the predetermined tolerance down the time-to-space ratio V is enlarged.

Der jeweilige Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration c(t) ist über die Zeit t, beginnend bei c(t = 0) = 0 für die reine Flüssigkeit F (6), degressiv ansteigend, weil der fortlaufend impulsweise dosierte Mengenstrom des pulverförmigen Stoffes ṁP, über die gesamte Zeitdauer t des Mischprozesses gesehen, zwar vorzugsweise konstant ist (ṁP = konst), die Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 jedoch stetig abnimmt und somit eine stetig abnehmende Menge pulverförmiger Stoff mP eindosiert wird. Der Mengenstrom pulverförmiger Stoff ṁP wird in der Zeitdauer t des gesamten Mischprozesses bei annähernd unveränderlichem Füllstandsniveau N im Mischbehälter 100 in ein vorliegendes nahezu unveränderliches Volumen des Mischprodukts VM eingebracht (VM ≈ konstant), wobei eine Dichte ρM des Mischprodukts M zunimmt, und zwar entsprechend dem zeitabhängigen Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration c(t), der auf den vorgegebenen Endwert cE aufwächst.The respective course of a dry matter concentration c (t) is about the time t , starting at c (t = 0) = 0 for the pure liquid F ( 6 ), degressively increasing, because of the continuous impulsively metered flow rate of the powdery substance ṁ P , over the entire period of time t Although the mixing process is preferably constant (ṁ P = const), the duration of the metering pulse .DELTA.t1 However, steadily decreasing and thus a steadily decreasing amount of powdery substance m p is metered. The mass flow of powdery substance ṁ P is in the period t the entire mixing process at an almost constant level N in the mixing container 100 in a present almost invariable volume of the mixed product V M brought in ( V M ≈ constant), where a density ρ M of the mixed product M increases, according to the time-dependent course of a dry matter concentration c (t) which is at the preset final value c E grows up.

6 verdeutlicht in Abhängigkeit von dem zeitabhängigen Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration c(t), wie die jeweils dosierte Menge pulverförmiger Stoff mP = ṁPΔt1 stetig abnimmt, wobei die jeweils zugeordnete zeitabhängige Stromaufnahme I(t) sich jeweils am Ende des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse Δt2 an den zugeordneten zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t) angenähert hat bzw. mit diesem weitestgehend deckungsgleich ist. Ein diesbezüglicher Verlauf beschreibt einen gelungenen Mischprozess, der einerseits das Mischprodukt M schont und andererseits energieeffizient ausgestaltet ist. Er erfordert keine steuerungstechnischen Maßnahmen im vorstehend erläuterten Sinne. Erst wenn Abweichungen von der zulässigen Stromüberschreitung oder Stromunterschreitung ΔI1, ΔI2 auftreten, greifen sinngemäß die Steuerungsmechanismen, wie sie zum ersten Verfahren im Zusammenhang mit den 3 und 4 beschrieben wurden. 6 illustrates as a function of the time-dependent course of a dry matter concentration c (t) how the respectively metered amount of powdered substance m P = ṁ P Δt1 steadily decreases, wherein the respectively associated time-dependent current consumption I (t) each at the end of the time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 to the associated time-dependent course of a reference current consumption I o (t) has approximated or is largely congruent with this. A related course describes a successful mixing process, on the one hand the mixed product M on the other hand is energy-efficient. It does not require control measures in the sense explained above. Only if deviations from the permissible current overshoot or undershoot ΔI1 . .DELTA.I2 occur analogously, the control mechanisms, as they relate to the first method in connection with the 3 and 4 have been described.

Diese steuerungstechnischen Maßnahmen mit einem variablen Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V erfordern von der Steuereinrichtung 30 die Fähigkeit, die Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 bei unveränderlichem Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 zu verkürzen oder zu verlängern oder bei unveränderter Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 den Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 adäquat zu verlängern oder zu verkürzen.These control measures with a variable time-space ratio V require from the controller 30 the ability to set the duration of the dosing pulse .DELTA.t1 at constant time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 shorten or extend or with unchanged duration of the dosing pulse .DELTA.t1 the time interval between adjacent metering pulses .DELTA.t2 adequately extend or shorten.

Die erfindungsgemäßen steuerungstechnischen Maßnahmen bestehen im Kern somit bei beiden Ausgestaltungen des zweiten Verfahrens darin, dass die Zeitdauer des Dosierimpulses Δt1 und der Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse Δt2 so gewählt werden, dass sich am jeweiligen Ende des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse Δt2 die zeitabhängig ermittelte Stromaufnahme I(t) zum Rühren und/oder Scheren und Homogenisieren des temporär vorliegenden Mischproduktes M* an den zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme Io(t), der zur diesbezüglichen Behandlung des homogenisierten Mischprodukts M erforderlich ist, im Rahmen einer praxisrelevanten zulässigen Toleranz annähert.The control technical measures according to the invention thus exist in essence in both embodiments of the second method in that the duration of the metering pulse .DELTA.t1 and the time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 be selected so that at the respective end of the time interval of adjacent metering pulses .DELTA.t2 the time-dependent determined power consumption I (t) for stirring and / or shearing and homogenizing the temporarily present mixed product M * to the time-dependent course of a reference current consumption I o (t) for the treatment of the homogenized mixed product M is required, within a practice-relevant permissible tolerance approaches.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10001000
Mischvorrichtung mixing device
100100
Mischbehältermixing tank
100.1100.1
Behältermantelcontainer jacket
100.2100.2
oberer Behälterbodenupper tank bottom
100.3100.3
unterer Behälterboden (konisch; kegelförmig)lower tank bottom (conical, cone-shaped)
100.4100.4
Auslaufstutzenoutlet connection
100.5100.5
Zulaufanschlussinflow connection
100.6100.6
Rezirkulationsanschluss Rezirkulationsanschluss
2020
Einlaufventilinlet valve
3030
Steuereinrichtungcontrol device
4040
erster Antriebsmotorfirst drive motor
5050
zweiter Antriebsmotor second drive motor
22
Ventilgehäusevalve housing
2a2a
Ventilsitzvalve seat
2b2 B
Sitzöffnungseat opening
2c2c
Rohranschluss pipe connection
44
Laternengehäuselantern housing
66
Antriebsgehäuse drive housing
88th
VentilschließgliedValve closure member
8a8a
Ventiltellervalve disc
8b8b
Ventilstange valve rod
1010
Sitzdichtungseat seal
1212
RückstellfederReturn spring
1414
SteuerkopfgehäuseControl head housing
1616
Signalaufnehmersignal sensor
1818
Zuführleitungfeed
2222
Signalleitungsignal line
2424
Rühreinrichtungagitator
2626
Scher- und Homogenisier-EinrichtungShearing and homogenizing device
2828
Zirkulationsleitung circulation line
DD
Vorgabedatendefault data
FF
Flüssigkeit liquid
Io I o
Referenzstromaufnahme (für das homogenisierte Mischprodukt M)Reference current consumption (for the homogenised mixed product M )
Io(t)I o (t)
zeitabhängiger Verlauf einer ReferenzstromaufnahmeTime-dependent course of a reference current consumption
I(t)I (t)
zeitabhängige Stromaufnahme (für das temporär vorliegende Mischprodukt M*)time-dependent current consumption (for the temporarily present mixed product M * )
I*(t)I * (t)
zeitabhängige nach oben abweichende Stromaufnahmetime-dependent upwards deviating current consumption
I**(t)I ** (t)
zeitabhängige nach unten abweichende Stromaufnahmetime-dependent downwards deviating current consumption
ΔI1ΔI1
zulässige Stromüberschreitungpermissible current exceeded
ΔI2.DELTA.I2
zulässige Stromunterschreitung permissible current underflow
MM
Mischproduktmixed product
M*M *
temporär vorliegendes Mischprodukt temporarily present mixed product
NN
Füllstandsniveaufilling level
PP
pulverförmiger Stoffpowdery substance
SS
Steuerungsparametercontrol parameters
TT
Misch- oder Lösungstemperatur Mixing or solution temperature
VV
Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis (V = Δt1/Δt2) Duration-time interval ratio ( V = .DELTA.t1 / .DELTA.t2 )
VM V M
Volumen des Mischprodukts Volume of the mixed product
ρM ρ M
Dichte des Mischprodukts Density of the mixed product
aa
erster Anteil (unmittelbare Rezirkulation)first part (immediate recirculation)
bb
zweiter Anteil (mittelbare Rezirkulation)second part (indirect recirculation)
cc
Trockenstoff-Konzentration (pulverförmiger Stoff P in der Flüssigkeit F)Dry matter concentration (powdery substance P in the liquid F )
c(t)c (t)
zeitabhängiger Verlauf einer Trockenstoff-Konzentrationtime-dependent course of a dry matter concentration
cE c E
vorgegebener Endwert (des zeitabhängigen Verlaufs) predetermined final value (of the time-dependent course)
hH
Höhe der FlüssigkeitssäuleHeight of the liquid column
ii
Dosierimpuls metering pulse
kk
Konstante ( k = m P ( t ) m F ( t ) )
Figure DE102017005573B3_0011
constant ( k = m P ( t ) m F ( t ) )
Figure DE102017005573B3_0011
k1k1
erste Proportionalitätskonstante ( k 1 = m P m F )
Figure DE102017005573B3_0012
first proportionality constant ( k 1 = m P m F )
Figure DE102017005573B3_0012
k2k2
zweite Proportionalitätskonstante ( k2 m P ( t ) ρ M V M )
Figure DE102017005573B3_0013
second proportionality constant ( k2 m P ( t ) ρ M V M )
Figure DE102017005573B3_0013
mF m F
Menge FlüssigkeitAmount of liquid
F F
Mengenstrom FlüssigkeitFlow of liquid
F(t)F (t)
zeitabhängiger Mengenstrom Flüssigkeittime-dependent volume flow of liquid
M M
Mengenstrom MischproduktMass flow of mixed product
mP m p
Menge pulverförmiger StoffAmount of powdery substance
p p
Mengenstrom pulverförmiger StoffFlow rate of powdery substance
P(t)P (t)
zeitabhängiger Mengenstrom pulverförmiger Stoff Time-dependent flow rate of powdery substance
n1n1
erste Drehzahlfirst speed
n2n2
zweite Drehzahl second speed
pp
Druck oberhalb der Flüssigkeitssäule Pressure above the liquid column
tt
ZeitTime
Δt1.DELTA.t1
Zeitdauer des DosierimpulsesDuration of the dosing pulse
Δt2.DELTA.t2
Zeitabstand benachbarter DosierimpulseTime interval of adjacent dosing pulses

Claims (14)

Verfahren zur Steuerung der Einbringung eines pulverförmigen Stoffes (P) in eine aus wenigstens einer Komponente bestehende Flüssigkeit (F) für ein Inline-Mischverfahren, • bei dem die Einbringung und Behandlung des pulverförmigen Stoffes (P) unter den Bedingungen eines Verweilzeitverhaltens eines kontinuierlich arbeitenden homogenen Reaktionskessels dergestalt erfolgt, o dass die Flüssigkeit (F) kontinuierlich und der pulverförmige Stoff (P) diskontinuierlich einem Mischbehälter (100) zugeführt werden, wobei das Ziel eine vorgegebene, zeitlich unveränderliche Trockenstoff-Konzentration (c) des pulverförmigen Stoffes (P) in der Flüssigkeit (F) ist, o dass die Flüssigkeit (F) und der pulverförmige Stoff (P) fortwährend gerührt und/oder zu einem Mischprodukt (M) gemischt werden und das Mischprodukt (M) homogenisiert wird und o dass das Mischprodukt (M) entsprechend der zugeführten Mengen an Flüssigkeit (F) und pulverförmigem Stoff (P) kontinuierlich abgeführt wird, • bei dem eine Rezeptur des Mischproduktes (M) wenigstens hinsichtlich der vorgegebenen Trockenstoff-Konzentration (c) und die Reaktionsbedingungen jeweils in Form von Vorgabedaten (D) vorgegeben sind, • bei dem die diskontinuierliche Zufuhr des pulverförmigen Stoffes (P) impulsweise durch eine zeitliche Abfolge von Dosierimpulsen (i) erfolgt, die jeweils durch einen Mengenstrom des pulverförmigen Stoffes (ṁP), eine Zeitdauer des Dosierimpulses (Δt1) und einen Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse (Δt2) charakterisiert sind, • bei dem die vorgegebene Trockenstoff-Konzentration (c) durch ein festes Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis V zwischen der Zeitdauer des Dosierimpulses (Δt1) und dem zugeordneten Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse (Δt2) definiert ist (V = Δt1/Δt2 = konstant), • bei dem eine zeitabhängige Stromaufnahme (I(t)) ermittelt wird, die proportional zu einer für ein temporär vorliegendes Mischprodukt (M*) erforderlichen Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Leistung ist, • bei dem aus den Vorgabedaten (D) eine Referenzstromaufnahme (Io) herangezogen wird, die charakteristisch ist für die am homogenisierten Mischprodukt (M) zu erbringende Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Leistung, und • bei dem am Ende des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse (Δt2) und bei Abweichung der zeitabhängigen Stromaufnahme (I(t)) von der Referenzstromaufnahme (Io) um mehr als eine vorgegebene Toleranz, und zwar entweder nach oben oder nach unten, und unter Einhaltung des festen Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnisses (V) die Zeitdauer des Dosierimpulses (Δt1) für den nachfolgenden Dosierimpuls (i) im ersten Fall verkürzt und im zweiten Fall verlängert wird.Method for controlling the introduction of a powdery substance (P) into a liquid (F) consisting of at least one component for an in-line mixing process, wherein the introduction and treatment of the pulverulent substance (P) under the conditions of a residence time behavior of a continuously operating homogeneous Reaction vessel takes place in such a way o that the liquid (F) continuously and the powdery substance (P) are discontinuously fed to a mixing vessel (100), the target a predetermined, fixed time constant dry matter concentration (c) of the powdery substance (P) in the Liquid (F) is, o that the liquid (F) and the powdery substance (P) are continuously stirred and / or mixed to a mixed product (M) and the mixed product (M) is homogenized and o that the mixed product (M) accordingly the amount of liquid (F) and powdered substance (P) supplied is continuously removed in which a recipe of the mixed product (M) at least with respect to the predetermined dry matter concentration (c) and the reaction conditions are given in the form of default data (D), • in which the discontinuous supply of the powdery substance (P) in pulses by a temporal sequence Metering pulses (i) are carried out, which are each characterized by a flow rate of the powdery substance (ṁ P ), a time duration of the metering pulse (.DELTA.t1) and a time interval of adjacent metering pulses (.DELTA.t2), • in which the predetermined dry matter concentration (c) a fixed time-distance ratio V between the duration of the metering pulse (.DELTA.t1) and the associated time interval of adjacent metering pulses (.DELTA.t2) is defined (V = .DELTA.t1 / .DELTA.t2 = constant), • in which a time-dependent current consumption (I (t)) determined which is proportional to an agitator and / or shear required for a temporary mixed product (M *) Homogenizing power is •, in which from the default data (D) a reference current consumption (I o ) is used, which is characteristic of the homogenized Mixed product (M) to be provided stirring and / or shearing and homogenizing power, and • at the end of the interval of adjacent metering pulses (.DELTA.t2) and deviation of the time-dependent current consumption (I (t)) of the reference current consumption (I o ) by more than a predetermined tolerance, either up or down, and in compliance with the fixed time-to-space ratio (V), the duration of the dosing pulse (Δt1) for the subsequent dosing pulse (i) is shortened in the first case and in the second Case is extended. Verfahren zur Steuerung der Einbringung eines pulverförmigen Stoffes (P) in eine aus wenigstens einer Komponente bestehende Flüssigkeit (F) für ein Inline-Mischverfahren, • bei dem die Einbringung und Behandlung des pulverförmigen Stoffes (P) unter den Bedingungen eines Verweilzeitverhaltens eines kontinuierlich arbeitenden homogenen Reaktionskessels dergestalt erfolgt, o dass in einer ersten Phase Flüssigkeit (F) in einem Mischbehälter (100) vorgelegt und dieser Flüssigkeit (F) der pulverförmige Stoff (P) diskontinuierlich zugeführt wird, o dass die Flüssigkeit (F) und der pulverförmige Stoff (P) fortwährend gerührt und/oder zu einem Mischprodukt (M) gemischt werden und das Mischprodukt (M) homogenisiert wird, o dass in einer zweiten Phase das in der ersten Phase gewonnene Mischprodukt (M) über den Mischbehälter (100) rezirkuliert wird und weiterhin der rezirkulierten Menge Mischprodukt (M) entsprechende Mengen an pulverförmigem Stoff (P) diskontinuierlich zugeführt werden, und o dass das Mischprodukt (M) so lange rezirkuliert wird, bis ein zeitabhängiger Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration (c(t)) des pulverförmigen Stoffes (P) im Mischprodukt (M) auf einen vorgegebenen Endwert (cE) aufgewachsen ist, • und bei dem eine Rezeptur des Mischproduktes (M) wenigstens hinsichtlich des dem vorgegebenen Endwert (cE) zugeordneten zeitabhängigen Verlaufs einer Trockenstoff-Konzentration (c(t)) und die Reaktionsbedingungen jeweils in Form von Vorgabedaten (D) vorgegeben sind, dadurch gekennzeichnet, • dass die diskontinuierliche Zufuhr des pulverförmigen Stoffes (P) impulsweise durch eine zeitliche Abfolge von Dosierimpulsen (i) erfolgt, die jeweils durch einen Mengenstrom des pulverförmigen Stoffes (ṁP), eine Zeitdauer des Dosierimpulses (Δt1) und einen Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse (Δt2) charakterisiert sind, • dass der in dem vorgegebenen Endwert (cE) endende zeitabhängige Verlauf einer Trockenstoff-Konzentration (c(t)) durch die Abfolge eindeutig bestimmter Dosierimpulsen (i) definiert ist, • dass eine zeitabhängige Stromaufnahme (I(t)) ermittelt wird, die proportional zu einer für ein temporär vorliegendes Mischprodukt (M*) erforderlichen Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Leistung ist, • dass aus den Vorgabedaten (D) ein zeitabhängiger Verlauf einer Referenzstromaufnahme (Io(t)) herangezogen wird, der charakteristisch ist für die am homogenisierten Mischprodukt (M) unter den Bedingungen des zugeordneten zeitabhängigen Verlaufs einer Trockenstoff-Konzentration (c(t)) zu erbringende Rühr- und/oder Scher- und Homogenisier-Leistung, und • dass am Ende des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse (Δt2) und bei Abweichung der zeitabhängigen Stromaufnahme (I(t)) von dem jeweils zugeordneten Wert im zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme (Io(t)) um mehr als eine vorgegebene Toleranz, und zwar entweder nach oben oder nach unten, die Zeitdauer des Dosierimpulses (Δt1) für den nachfolgenden Dosierimpuls (i) im ersten Fall verkürzt und im zweiten Fall verlängert wird.Method for controlling the introduction of a powdery substance (P) into a liquid (F) consisting of at least one component for an in-line mixing process, wherein the introduction and treatment of the pulverulent substance (P) under the conditions of a residence time behavior of a continuously operating homogeneous Reaction vessel takes place in such a way o that in a first phase liquid (F) presented in a mixing vessel (100) and this liquid (F) the powdery substance (P) is discontinuously supplied, o that the liquid (F) and the powdery substance (P ) are continuously stirred and / or mixed into a mixed product (M) and the mixed product (M) is homogenized, o that in a second phase, the mixed product (M) obtained in the first phase is recirculated via the mixing container (100) and further the recirculated amount of mixed product (M) corresponding amounts of powdered material (P) fed discontinuously be, and o that the mixed product (M) is recirculated until a time-dependent curve of a dry matter concentration (c (t)) of the powdered substance (P) in the mixed product (M) to a predetermined final value (c E ) is grown , And in which a recipe of the mixed product (M) at least in terms of the predetermined end value (c E ) associated time-dependent curve of a dry matter concentration (c (t)) and the reaction conditions are each given in the form of default data (D), characterized characterized in that the discontinuous supply of the pulverulent substance (P) is effected in pulses by a chronological sequence of metering pulses (i), in each case by a mass flow of the pulverulent substance (ṁ P ), a duration of the metering pulse (Δt1) and a time interval between adjacent metering pulses (At2) are characterized in that • in the predetermined final value (C e) ending time-dependent course of a dry matter concentration (c ( t)) is defined by the sequence of uniquely determined metering pulses (i), • that a time-dependent current consumption (I (t)) is determined, which is proportional to a mixing and / or shear rate required for a temporarily present mixed product (M *) and homogenizing power is, • that from the default data (D) is a time-dependent course of a reference current consumption (I o (t)) is used, which is characteristic of the homogenized mixed product (M) under the conditions of the associated time-dependent course of a dry matter Concentration (c (t)) to be provided stirring and / or shearing and homogenizing power, and • that at the end of the time interval of adjacent metering pulses (.DELTA.t2) and deviation of the time-dependent current consumption (I (t)) of the respectively associated value in the time-dependent course of a reference current consumption (I o (t)) by more than a predetermined tolerance, either up or down, the duration of the dosing pulse (.DELTA.t1 ) is shortened for the subsequent metering pulse (i) in the first case and extended in the second case. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zeitabhängige Verläufe einer Trockenstoff-Konzentration (c(t)) ohne Sättigungscharakter durch ein festes Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis (V) zwischen der Zeitdauer des Dosierimpulses (Δt1) und dem zugeordneten Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse (Δt2) definiert sind (V = Δt1/Δt2 = konstant).Method according to Claim 2 , characterized in that time-dependent curves of a dry matter concentration (c (t)) without saturation character are defined by a fixed time-space ratio (V) between the duration of the metering pulse (Δt1) and the associated time interval of adjacent metering pulses (Δt2) ( V = Δt1 / Δt2 = constant). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zeitabhängige Verläufe einer Trockenstoff-Konzentration (c(t)) mit Sättigungscharakter durch ein variables Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis (V) zwischen der Zeitdauer des Dosierimpulses (Δt1) und dem zugeordneten Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse (Δt2) definiert sind (V = Δt1/Δt2), wobei • bei Abweichung der zeitabhängigen Stromaufnahme (I(t)) von dem jeweils zugeordneten Wert im zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme (Io(t)) um mehr als die vorgegebene Toleranz nach oben das Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis (V) verkleinert und • bei Abweichung der zeitabhängigen Stromaufnahme (I(t)) von dem jeweils zugeordneten Wert im zeitabhängigen Verlauf einer Referenzstromaufnahme (Io(t)) um mehr als die vorgegebene Toleranz nach unten das Zeitdauer-Zeitabstand-Verhältnis (V) vergrößert wird.Method according to Claim 2 , characterized in that time-dependent curves of a dry matter concentration (c (t)) having a saturation character are defined by a variable time-interval ratio (V) between the duration of the metering pulse (Δt1) and the associated time interval of adjacent metering pulses (Δt2) ( V = .DELTA.t1 / .DELTA.t2), where • in the case of a deviation of the time-dependent current consumption (I (t)) from the respectively assigned value in the time-dependent course of a reference current consumption (I o (t)) by more than the predetermined tolerance upwards, the time duration interval Ratio (V) reduced and • in the case of a deviation of the time-dependent current consumption (I (t)) from the respectively assigned value in the time-dependent course of a reference current consumption (I o (t)) by more than the predetermined tolerance downwards, the time-space / time interval ratio ( V) is increased. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenstrom des pulverförmigen Stoffes (ṁP) über die Zeitdauer des Dosierimpulses (Δt1) konstant ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the flow rate of the powdery substance (ṁ P ) over the period of the metering pulse (.DELTA.t1) is constant. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkürzung oder die Verlängerung der Zeitdauer des Dosierimpulses (Δt1) dann erfolgt, wenn ein durch eine zulässige Stromüberschreitung (ΔI1) oder eine zulässige Stromunterschreitung (ΔI2) jeweils bestimmter Stromkorridor durch eine nach oben abweichende Stromaufnahme (I*(t)) oder eine nach unten abweichende Stromaufnahme (I**(t)) verlassen wird, wobei die zulässige Stromüberschreitung und die zulässige Stromunterschreitung (ΔI1, ΔI2) jeweils durch einen prozentualen Anteil von der zugeordneten Referenzstromaufnahme (Io; Io(t)) bestimmt sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the shortening or the extension of the duration of the dosing pulse (Δt1) then takes place when a by an allowable current exceeding (ΔI1) or a permissible current drop (ΔI2) in each case certain current corridor is left by an upwardly deviating current consumption (I * (t)) or a downward deviating current consumption (I ** (t)), wherein the permissible excess current and the permissible current undershooting (ΔI1, ΔI2 ) are each determined by a percentage of the associated reference current consumption (I o ; I o (t)). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß der Verkürzung oder der Verlängerung der Zeitdauer des Dosierimpulses (Δt1) in Abhängigkeit von dem Maß der Abweichung der zeitabhängigen Stromaufnahme (I(t), I*(t), I**(t)) von der zugeordneten Referenzstromaufnahme (Io; Io(t)) bestimmt ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the degree of shortening or lengthening of the duration of the metering pulse (Δt1) as a function of the degree of deviation of the time-dependent current consumption (I (t), I * (t), I ** (t)) is determined by the associated reference current consumption (I o ; I o (t)). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Steuerung der Einbringung des pulverförmigen Stoffes (P) in die wenigstens eine Flüssigkeit (F) zugrunde liegenden weiteren rezepturabhängigen Vorgabedaten (D) aus Erfahrungswerten früherer Mischprozesse gewonnen und gespeichert werden, wobei diese Vorgabedaten (D) • ein Mengenstrom der wenigstens einen Flüssigkeit (ṁF), • eine Reaktionstemperatur (T), • ein Reaktionsdruck (p), • Drehzahlen (n1, n2) von Einrichtungen zum Rühren und/oder Mischen und Homogenisieren und • eine von der zugeordneten Referenzstromaufnahme (Io; Io(t)) abhängige zulässige Stromüberschreitung (ΔI1) und eine zulässige Stromunterschreitung (ΔI2) sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control of the introduction of the powdery substance (P) in the at least one liquid (F) underlying further formulation-dependent specification data (D) are obtained from empirical values of previous mixing processes and stored, said default data (D) • a flow rate of the at least one liquid (ṁ F ), • a reaction temperature (T), • a reaction pressure (p), • speeds (n1, n2) of devices for stirring and / or mixing and homogenizing and • one of the associated reference current consumption (I o ; I o (t)) dependent allowable current exceedance (.DELTA.I1) and an allowable current underflow (.DELTA.I2) are. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Verlauf der Steuerung der Einbringung des pulverförmigen Stoffes (P) in die wenigstens eine Flüssigkeit (F) gewonnenen zielführenden rezepturabhängigen Steuerungsparameter (S) • Zeitdauer des Dosierimpulses (Δt1) und • Zeitabstand benachbarter Dosierimpulse (Δt2) gespeichert und für nachfolgende Steuerungen gleicher Rezepturen herangezogen werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the course of the control of the introduction of the powdery substance (P) in the at least one liquid (F) obtained targeted formulation-dependent control parameters (S) • duration of the dosing pulse (.DELTA.t1) and • time interval of adjacent Dosing pulses (Δt2) stored and used for subsequent control of the same recipes. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das rezirkulierte Mischprodukt (M) in einen ersten Anteil (a) und in einen zweiten Anteil (b) aufgeteilt wird, dass der erste Anteil (a) unmittelbar dem Mischprozess zugeführt wird und dass der zweite Anteil (b) über ein Speichervolumen geführt und dann gleichfalls dem Mischprozess zugeführt wird.Method according to Claim 2 , characterized in that the recirculated mixed product (M) in a first portion (a) and in a second portion (b) is divided, that the first portion (a) is fed directly to the mixing process and that the second portion (b) via led a storage volume and then also fed to the mixing process. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des unmittelbar über den Mischprozess rezirkulierten Mischprodukts (M) zwischen null und hundert Prozent des rezirkulierten Mischprodukts (M) beträgt.Method according to Claim 10 , characterized in that the proportion of the mixing product (M) recirculated immediately above the mixing process is between zero and one hundred percent of the recirculated mixed product (M). Mischvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Mischbehälter (100), der einen Zulaufanschluss (100.5) zur Zufuhr für eine Flüssigkeit (F), einen Auslaufstutzen (100.4) zur Abfuhr für ein Mischprodukt (M) und eine Rühreinrichtung (24) und/oder eine Scher- und Homogenisier-Einrichtung (26) aufweist, mit einem an dem Mischbehälter (100) angeordneten Einlaufventil (20) mit einem Ventilschließglied (8), mit dem Ventilschließglied (8), mit dem das Einlaufventil (20) entweder zwischen vollständig geschlossen (Schließstellung) oder vollständig geöffnet (Offenstellung) einstellbar ist, mit dem Einlaufventil (20), durch welches ein pulverförmiger Stoff (P) in die Flüssigkeit (F) eingebracht wird, mit einer dem Einlaufventil (20) zugeordneten Steuereinrichtung (30), mit der das Ventilschließglied (8) in die Schließ- oder in die Offenstellung überführbar ist, dadurch gekennzeichnet, • dass die Steuereinrichtung (30) rezepturabhängige Vorgabedaten (D) und rezepturabhängige Steuerungsparameter (S) in Gestalt der Zeitdauer des Dosierimpulses (Δt1) und des Zeitabstandes benachbarter Dosierimpulse (Δt2) bereitstellt, • dass die Steuereinrichtung (30) wenigstens einen als Messeinrichtung ausgebildeten Signalaufnehmer (16) aufweist, der eine zeitabhängige Stromaufnahme (I(t)) der Rühreinrichtung (24) und/oder der Scher- und Homogenisier-Einrichtung (26) erfasst, und • dass die Steuereinrichtung (30) die Schließ- oder die Offenstellung des Ventilschließgliedes (8) in Abhängigkeit von der zeitabhängigen Stromaufnahme (I(t)) und in Relation zu den Vorgabedaten (D) und den Steuerungsparametern (S) ansteuert.Mixing device for performing the method according to Claim 1 with a mixing container (100) having a feed connection (100.5) for the supply of a liquid (F), a discharge connection (100.4) for removal of a mixed product (M) and a stirring device (24) and / or a shear and homogenizer Means (26) having an inlet valve (20) disposed on the mixing vessel (100) with a valve closure member (8), with the valve closure member (8) either closing the inlet valve (20) fully closed (closed position) or complete is open (open position) is adjustable, with the inlet valve (20) through which a powdered substance (P) is introduced into the liquid (F) with a inlet valve (20) associated with the control device (30), with which the valve closing member (8 ) in the closed or in the open position, characterized in that • the control device (30) recipe-dependent default data (D) and formulation-dependent control parameters (S) in the form de r the duration of the metering pulse (.DELTA.t1) and the time interval of adjacent metering pulses (.DELTA.t2) provides, • that the control device (30) has at least one designed as a measuring device Signalaufnehmer (16) having a time-dependent current consumption (I (t)) of the stirring device (24) and / or the shearing and homogenizing device (26) detected, and • that the control device (30) the closing or the open position of the valve closing member (8) in dependence on the time-dependent current consumption (I (t)) and in relation to the default data (D) and the control parameters (S) controls. Mischvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 mit den Merkmalen des Anspruchs 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zirkulationsleitung (28) vorgesehen ist, die von einer an den Auslaufstutzen (100.4) angeschlossenen Leitung abzweigt und unmittelbar in den Mischbehälter (100) einmündet.Mixing device for performing the method according to Claim 2 with the characteristics of Claim 12 , characterized in that a circulation line (28) is provided which branches off from a line connected to the outlet connection (100.4) and opens directly into the mixing container (100). Mischvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilschließglied (8) zumindest in seinem pulverbeaufschlagten Bereich als durchmessergleiche zylindrische Stange ausgebildet ist, an der durchmessergleich ein Ventilteller (8a) angeformt ist.Mixing device after Claim 12 or 13 , characterized in that the valve closing member (8) is formed at least in its powder-loaded area as a diameter-equal cylindrical rod, on the same diameter a valve plate (8a) is formed.
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