DE102021209275A1

DE102021209275A1 - Mixing device for producing a flowable product and method for operating a mixing device

Info

Publication number: DE102021209275A1
Application number: DE102021209275.6A
Authority: DE
Inventors: Stephan Berents; Sven Vogt
Original assignee: A Berents & Co GmbH KG; A Berents & Co KG GmbH
Current assignee: A Berents & Co GmbH KG; A Berents & Co KG GmbH
Priority date: 2021-08-24
Filing date: 2021-08-24
Publication date: 2023-03-02
Also published as: EP4140571A3; EP4140571A2; EP4140571B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischeinrichtung (1) zur Herstellung eines fließfähigen Produkts mit einem Mischbehälter (2), der einen ersten Einlass (5) und einen Auslass (15) aufweist, und einer Homogenisierungsvorrichtung (4), mit einer Fördervorrichtung (7) mit einer Saugseite (7.1) und einer Druckseite (7.2), wobei die Saugseite (7.1) mit dem Auslass (15) des Mischbehälters (2) verbunden ist und die Druckseite (7.2) wahlweise mit dem ersten Einlass (5) des Mischbehälters (2) verbindbar ist, und mit einer Zugabevorrichtung (10) zur Zugabe eines, insbesondere pulverförmigen, Zugabestoffs, die zwischen dem Auslass (15) des Mischbehälters (2) und der Saugseite (7.1) der Fördervorrichtung (7) angeordnet ist.The present invention relates to a mixing device (1) for producing a free-flowing product with a mixing container (2) having a first inlet (5) and an outlet (15), and a homogenization device (4) with a conveying device (7). a suction side (7.1) and a pressure side (7.2), the suction side (7.1) being connected to the outlet (15) of the mixing container (2) and the pressure side (7.2) optionally being connected to the first inlet (5) of the mixing container (2) can be connected, and with an addition device (10) for adding an additive, in particular in powder form, which is arranged between the outlet (15) of the mixing container (2) and the suction side (7.1) of the conveyor device (7).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischeinrichtung zur Herstellung eines fließfähigen Produkts mit einem Mischbehälter, der einen ersten Einlass und einen Auslass aufweist, wobei an dem Mischbehälter im Bereich des Auslasses eine Homogenisierungsvorrichtung angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Mischeinrichtung, die einen Mischbehälter mit einem ersten Einlass und einem Auslass aufweist, wobei ein innerhalb des Mischbehälters enthaltenes Produkt durch eine im Bereich des Auslasses des Mischbehälters angeordnete Homogenisierungsvorrichtung homogenisiert wird.The present invention relates to a mixing device for producing a free-flowing product with a mixing container that has a first inlet and an outlet, with a homogenization device being arranged on the mixing container in the area of the outlet. The invention also relates to a method for operating a mixing device which has a mixing container with a first inlet and an outlet, a product contained within the mixing container being homogenized by a homogenization device arranged in the area of the outlet of the mixing container.

Eine derartige Mischeinrichtung mit einer Homogenisierungsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2004 040 446 A1 bekannt und kann beispielsweise zur Herstellung fließfähiger, beispielsweise pastöser, Produkte wie Cremes oder Salben Verwendung finden. Die Homogenisierungsvorrichtung bringt Scherkräfte in das Produkt ein und führt dadurch zu einer Homogenisierung, also einer Feinstvermischung des Produkts. Zudem wird das Produkt durch die Homogenisierungsvorrichtung auch aus dem Auslass des Mischbehälters heraus gefördert. Bei der bekannten Mischeinrichtung kann eine Zumischung eines pulverförmigen Zugabestoffs direkt in den Mischbehälter erfolgen. Dazu wird im Mischbehälter ein Unterdruck bzw. Vakuum erzeugt und das Pulver dann mithilfe dieses Unterdrucks eingesaugt. Einerseits kann es hierbei zu einer unerwünschten Staubentwicklung in dem Mischbehälter kommen. Dieser Staub wird dann häufig zur Vakuumpumpe abgesaugt so dass ein unerwünschter Produktverlust entsteht. Andererseits wird zusammen mit dem pulverförmigen Zugabestoff Luft in das Produktgemisch eingebracht, die von der während des Einsaugvorganges laufenden Homogenisierungsvorrichtung fein im Produkt verteilt wird und zu einem Aufschäumen des Gemisches im Mischbehälter führen kann. Anschließend wird in dem Mischbehälter üblicherweise das Vakuum erhöht, um die Mischung zu Entlüften. Dies ist aber bei stark schäumenden Produkten wie z.B. Shampoos oder Zahncremes nicht oder nur sehr schwer möglich. Der Lufteintrag kann zudem die Förderleistung der Homogenisierungsvorrichtung verringern. Die Förderleistung muss dann durch Erhöhen der Drehzahl der Homogenisierungsvorrichtung angeglichen werden, wodurch aber auch die Scherung des Produkts erhöht wird. Dies ist nicht immer erwünscht, da hierdurch die Viskosität des Produktgemisches beeinflusst wird.Such a mixing device with a homogenization device is, for example, from DE 10 2004 040 446 A1 known and can be used, for example, to produce free-flowing, for example pasty, products such as creams or ointments. The homogenization device introduces shearing forces into the product and thus leads to homogenization, i.e. very fine mixing of the product. In addition, the product is also conveyed out of the outlet of the mixing container by the homogenization device. In the known mixing device, a powdered additive can be admixed directly into the mixing container. For this purpose, a negative pressure or vacuum is generated in the mixing container and the powder is then sucked in with the help of this negative pressure. On the one hand, this can lead to an undesirable development of dust in the mixing container. This dust is then often sucked off to the vacuum pump, resulting in unwanted product loss. On the other hand, air is introduced into the product mixture together with the powdered additive, which is finely distributed in the product by the homogenizing device running during the intake process and can lead to foaming of the mixture in the mixing container. The vacuum in the mixing container is then usually increased in order to deaerate the mixture. However, this is not possible or only possible with great difficulty in the case of heavily foaming products such as shampoos or toothpaste. The introduction of air can also reduce the conveying capacity of the homogenization device. The conveying capacity must then be adjusted by increasing the speed of the homogenizer, which also increases the shearing of the product. This is not always desirable as it affects the viscosity of the product mixture.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Produktverlust sowie die Staub- und Schaumbildung im Mischbehälter zu reduzieren.The object of the present invention is to reduce the loss of product as well as the formation of dust and foam in the mixing tank.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Mischeinrichtung zur Herstellung eines fließfähigen Produkts mit einem Mischbehälter vorgeschlagen, der einen ersten Einlass und einen Auslass aufweist, und einer Homogenisierungsvorrichtung, wobei die Mischeinrichtung eine Fördervorrichtung mit einer Saugseite und einer Druckseite umfasst, wobei die Saugseite mit dem Auslass verbunden ist und die Druckseite wahlweise mit dem ersten Einlass des Mischbehälters verbindbar ist, und eine Zugabevorrichtung zur Zugabe eines, insbesondere pulverförmigen, Zugabestoffs, die zwischen dem Auslass des Mischbehälters und der Saugseite der Fördervorrichtung angeordnet ist.To solve the problem, a mixing device for producing a free-flowing product is proposed with a mixing container that has a first inlet and an outlet, and a homogenization device, the mixing device comprising a conveyor device with a suction side and a pressure side, the suction side being connected to the outlet and the pressure side can optionally be connected to the first inlet of the mixing container, and an addition device for adding an additive, in particular a powder, which is arranged between the outlet of the mixing container and the suction side of the conveying device.

Bei der erfindungsgemäßen Mischeinrichtung ist zusätzlich zu der Homogenisierungsvorrichtung eine Fördervorrichtung vorgesehen. Durch die Fördervorrichtung kann die Förderleistung unabhängig von der Homogenisierungsleistung der Homogenisierungsvorrichtung eingestellt werden, so dass es möglich ist, die Förderleistung zu erhöhen ohne das Gemisch einer erhöhten Scherung in der Homogenisierungsvorrichtung auszusetzen. Die Zugabevorrichtung zur Zugabe des Zugabestoffs ist erfindungsgemäß zwischen dem Auslass des Mischbehälters und der Fördervorrichtung vorgesehen. Die Fördervorrichtung kann den Zugabestoff zusammen mit dem aus dem Auslass des Mischbehälters bzw. der Homogenisierungsvorrichtung austretenden Gemisch ansaugen und beispielsweise über den ersten Einlass zurück in den Mischbehälter fördern. Bei diesem Vorgehen kann eine Staub- und Schaumentwicklung in dem Mischbehälter stark reduziert werden. Etwaige zusammen mit dem Zugabestoff angesaugte Luft wird durch die Fördervorrichtung ebenfalls in den Mischbehälter gefördert. Die Luft kann sich beim Einbringen des Gemisches in den Mischbehälter oberhalb des Produkts in dem Mischbehälter absetzen, während der Zugabestoff in dem Produkt verbleibt. Es ist nicht erforderlich, einen Unterdruck im Mischbehälter zu erzeugen, um den Zugabestoff einzusaugen. Ein unerwünschter Produktverlust durch das Erzeugen eines Unterdrucks kann verhindert werden. Durch die Homogenisierungsvorrichtung kann das Produkt dann weiter homogenisiert werden.In the mixing device according to the invention, a conveying device is provided in addition to the homogenization device. With the conveying device, the conveying capacity can be set independently of the homogenization capacity of the homogenization device, so that it is possible to increase the conveying capacity without subjecting the mixture to increased shearing in the homogenization device. According to the invention, the addition device for adding the additive is provided between the outlet of the mixing container and the conveying device. The conveying device can suck in the additive together with the mixture emerging from the outlet of the mixing container or the homogenization device and, for example, convey it back into the mixing container via the first inlet. With this procedure, the development of dust and foam in the mixing container can be greatly reduced. Any air sucked in together with the additive is also conveyed into the mixing container by the conveying device. When the mixture is introduced into the mixing tank, the air can settle above the product in the mixing tank, while the additive remains in the product. It is not necessary to create a vacuum in the mixing tank to suck in the additive. An undesired loss of product due to the creation of a negative pressure can be prevented. The product can then be further homogenized by the homogenization device.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Homogenisierungsvorrichtung an dem Mischbehälter im Bereich des Auslasses angeordnet. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist die Homogenisierungsvorrichtung auf der Saugseite der Fördereinrichtung angeordnet, so dass durch das von der Homogenisierungsvorrichtung homogenisierte Produkt von der Fördereinrichtung angesaugt werden kann. Die Homogenisierungsvorrichtung kann im Bereich des Auslasses innerhalb des Mischbehälters oder außerhalb des Mischbehälters angeordnet sein. Weiter alternativ ist es möglich, dass die Homogenisierungsvorrichtung im Bereich des Auslasses teilweise innerhalb und teilweise außerhalb des Mischbehälters angeordnet ist.According to an advantageous embodiment of the invention, the homogenization device is arranged on the mixing container in the area of the outlet. In such an embodiment, the homogenization device is arranged on the suction side of the conveyor, so that by the product homogenized by the homogenization device can be sucked in by the conveying device. The homogenization device can be arranged in the area of the outlet inside the mixing container or outside of the mixing container. As a further alternative, it is possible for the homogenization device in the area of the outlet to be arranged partially inside and partially outside the mixing container.

Der Auslass des Mischbehälters ist bevorzugt in einem Bodenbereich des Mischbehälters bzw. an einer Unterseite des Mischbehälters angeordnet.The outlet of the mixing container is preferably arranged in a bottom area of the mixing container or on an underside of the mixing container.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Mischeinrichtung eine erste Rückführleitung zwischen der Druckseite der Fördervorrichtung und dem ersten Einlass des Mischbehälters. Über die Rückführleitung kann das Produkt sowie ggf. zu dem Produkt zugegebenes Zugabestoff zurück in den Mischbehälter gefördert werden. Insofern wird über die erste Rückführleitung eine mischbehälterexterne Umwälzung des Produkts ermöglicht. Optional kann in der ersten Rückführleitung eine weitere Zugabevorrichtung zur Zugabe von, insbesondere pulverförmigem, Zugabestoff vorgesehen sein. In der Rückführleitung kann mindestens ein Ventil vorgesehen sein. Über das Ventil kann der Volumenstrom in der Rückführleitung eingestellt werden. Wahlweise kann der Volumenstrom durch die Rückführleitung auf Null gesetzt werden, um die Rückführung des Produkts in den Mischbehälter vollständig zu unterbinden. Letzteres kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn das Produkt aus dem Mischbehälter abgezogen werden soll.According to an advantageous embodiment of the invention, the mixing device includes a first return line between the pressure side of the conveying device and the first inlet of the mixing container. The product and any additives added to the product can be conveyed back into the mixing container via the return line. In this respect, circulation of the product outside the mixing container is made possible via the first return line. Optionally, a further addition device can be provided in the first return line for adding, in particular powdered, additive. At least one valve can be provided in the return line. The volume flow in the return line can be adjusted via the valve. Optionally, the volume flow through the return line can be set to zero in order to completely prevent the return of the product to the mixing tank. The latter can be necessary, for example, if the product is to be drawn off from the mixing container.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Mischeinrichtung einen zweiten Einlass des Mischbehälters im Bereich der Homogenisierungsvorrichtung. Über den zweiten Einlass kann optional die Zugabe eines Zugabestoffs erfolgen. Der zweite Einlass kann beispielsweise in einen Einlassbereich der Homogenisierungsvorrichtung münden.According to an advantageous embodiment of the invention, the mixing device includes a second inlet of the mixing container in the area of the homogenization device. An additive can optionally be added via the second inlet. The second inlet can, for example, open into an inlet area of the homogenization device.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Mischeinrichtung eine zweite Rückführleitung zwischen der Druckseite der Fördervorrichtung und dem zweiten Einlass des Mischbehälters. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, das Produkt sowie ggf. zu dem Produkt zugegebenen Zugabestoff zurück in den Mischbehälter zu fördern. Die Rückführung im Bereich der Homogenisierungsvorrichtung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn geringe Produktmengen gemischt werden, welche den Mischbehälter nur zu einem geringen Teil füllen. In der zweiten Rückführleitung kann mindestens ein Ventil vorgesehen sein. Über das Ventil kann der Volumenstrom in der zweiten Rückführleitung eingestellt werden. Wahlweise kann der Volumenstrom durch die Rückführleitung auf Null gesetzt werden, um die Rückführung des Produkts in den Mischbehälter vollständig zu unterbinden. Letzteres kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn das Produkt aus dem Mischbehälter abgezogen werden soll.According to an advantageous embodiment of the invention, the mixing device includes a second return line between the pressure side of the conveying device and the second inlet of the mixing container. With such a configuration, it is possible to convey the product and any additives added to the product back into the mixing container. The recirculation in the area of the homogenization device is particularly advantageous when small amounts of product are mixed, which fill the mixing container only to a small extent. At least one valve can be provided in the second return line. The volume flow in the second return line can be adjusted via the valve. Optionally, the volume flow through the return line can be set to zero in order to completely prevent the return of the product to the mixing tank. The latter can be necessary, for example, if the product is to be drawn off from the mixing container.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung erwiesen, bei welcher die Mischeinrichtung sowohl die vorstehend beschriebene erste Rückführleitung als auch die vorstehend beschriebene zweite Rückführleitung und eine Umschalteinrichtung aufweist, durch welche die Druckseite der Fördereinrichtung wahlweise mit der ersten Rückführleitung oder der zweiten Rückführleitung verbindbar ist. Eine derartige Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass in einem Prozess, der mit geringen Produktmengen beginnt, zunächst eine Rückführung des Produkts in den Mischbehälter über die zweite Rückführleitung erfolgen kann und zu einem späteren Zeitpunkt des Prozesses, beispielsweise durch Zugaben, mit einer größeren Produktmenge gearbeitet werden kann, wobei das Produkt dann über die erste Rückführleitung in den Mischbehälter zurückgeführt wird. Insofern kann durch eine solche Ausgestaltung eine grö-ßere Flexibilität bei der Nutzung des Mischeinrichtung für unterschiedliche Produktmengen ermöglicht werden.A configuration has proven to be particularly advantageous in which the mixing device has both the first return line described above and the second return line described above and a switching device, by means of which the pressure side of the conveyor device can be connected to the first return line or the second return line as desired. Such a configuration offers the advantage that in a process that begins with small amounts of product, the product can first be returned to the mixing container via the second return line and at a later point in time in the process, for example by additions, a larger amount of product can be used can, the product then being returned to the mixing vessel via the first return line. In this respect, such a design allows greater flexibility when using the mixing device for different amounts of product.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Mischeinrichtung eine mit der Druckseite der Fördervorrichtung verbundenen Produktausgabe. Hierdurch wird es möglich, dass die Fördervorrichtung das Produkt nach abgeschlossenem Mischprozess aus der Mischeinrichtung heraus fördern kann. Die Produktausgabe kann wahlweise geöffnet oder geschlossen werden, so dass das Produkt wahlweise aus der Mischeinrichtung ausgetragen werden kann.According to an advantageous embodiment of the invention, the mixing device includes a product outlet connected to the pressure side of the conveyor device. This makes it possible for the conveying device to be able to convey the product out of the mixing device after the mixing process has ended. The product output can either be opened or closed so that the product can be discharged from the mixing device as required.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Homogenisierungsvorrichtung auf der Druckseite der Fördereinrichtung angeordnet. Insofern kann das aus dem Auslass des Mischbehälters angesaugte Produkt unter Druck in die Homogenisierungsvorrichtung gefördert werden. Die Homogenisierungsvorrichtung kann außerhalb des Mischbehälters angeordnet sein. Bei einer derartigen Ausgestaltung mit Homogenisierungsvorrichtung auf der Druckseite der Fördereinrichtung kann die Fördereinrichtung im Bereich des Auslasses des Mischbehälters angeordnet sein, insbesondere an dem Auslass angeflanscht sein. Ein direktes Anflanschen erlaubt es, mit geringen Mengen an Produkt im Mischbehälter zu arbeiten. According to an advantageous embodiment of the invention, the homogenization device is arranged on the pressure side of the conveying device. In this respect, the product sucked in from the outlet of the mixing container can be conveyed under pressure into the homogenization device. The homogenization device can be arranged outside the mixing container. In such an embodiment with a homogenization device on the pressure side of the conveying device, the conveying device can be arranged in the area of the outlet of the mixing container, in particular flanged to the outlet. Direct flanging allows you to work with small amounts of product in the mixing tank.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Mischeinrichtung eine zwischen dem Auslass des Mischbehälters und der Zugabevorrichtung angeordnete Durchflussregulierungsvorrichtung. Die Durchflussregulierungsvorrichtung kann beispielsweise als Ventil, insbesondere Drosselventil, ausgestaltet sein. Alternativ kann die Durchflussregulierungsvorrichtung als Drehscheibe ausgebildet sein, die beispielsweise im Bereich des Auslasses des Mischbehälters und/oder im Zulauf der Fördereinrichtung angeordnet ist. Durch die Durchflussregulierungsvorrichtung kann die Saugleistung zum Ansaugen von Produkt aus dem Mischbehälter reduziert und dadurch die Saugleistung zum Ansaugen des an der Zugabevorrichtung bereitgestellten Zugabestoffs vergrößert werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the mixing device comprises between the outlet of the mixing container and the Adding device arranged flow control device. The flow control device can be designed, for example, as a valve, in particular a throttle valve. Alternatively, the flow control device can be designed as a rotary disk, which is arranged, for example, in the area of the outlet of the mixing container and/or in the inlet of the conveying device. The flow control device can reduce the suction power for sucking in product from the mixing container and thereby increase the suction power for sucking in the additive provided at the adding device.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Mischeinrichtung eine erste Rückführleitung zwischen der Homogenisierungsvorrichtung, insbesondere einem Auslass der Homogenisierungsvorrichtung, und dem ersten Einlass des Mischbehälters. Über die Rückführleitung kann das Produkt sowie ggf. zu dem Produkt zugegebenes Zugabestoff zurück in den Mischbehälter gefördert werden. Insofern wird über die erste Rückführleitung eine mischbehälterexterne Umwälzung des Produkts ermöglicht. Optional kann in der ersten Rückführleitung eine weitere Zugabevorrichtung zur Zugabe von, insbesondere pulverförmigem, Zugabestoff vorgesehen sein. In der Rückführleitung kann mindestens ein Ventil vorgesehen sein. Über das Ventil kann der Volumenstrom in der Rückführleitung eingestellt werden. Wahlweise kann der Volumenstrom durch die Rückführleitung auf Null gesetzt werden, um die Rückführung des Produkts in den Mischbehälter vollständig zu unterbinden. Letzteres kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn das Produkt aus dem Mischbehälter abgezogen werden soll.According to an advantageous embodiment of the invention, the mixing device includes a first return line between the homogenization device, in particular an outlet of the homogenization device, and the first inlet of the mixing container. The product and any additives added to the product can be conveyed back into the mixing container via the return line. In this respect, circulation of the product outside the mixing container is made possible via the first return line. Optionally, a further addition device can be provided in the first return line for adding, in particular powdered, additive. At least one valve can be provided in the return line. The volume flow in the return line can be adjusted via the valve. Optionally, the volume flow through the return line can be set to zero in order to completely prevent the return of the product to the mixing tank. The latter can be necessary, for example, if the product is to be drawn off from the mixing container.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Mischeinrichtung einen zweiten Einlass des Mischbehälters in einem unteren Bereich des Mischbehälters, insbesondere in einem unteren Drittel eines Füllvolumens des Mischbehälters, bevorzugt in einem Bodenbereich des Mischbehälters. Besonders bevorzugt sind sowohl der zweite Einlass als auch der Auslass im unteren Bereich des Mischbehälters angeordnet, insbesondere in einem unteren Drittel eines Füllvolumens des Mischbehälters, bevorzugt in einem Bodenbereich des Mischbehälters. Über den zweiten Einlass kann optional die Zugabe eines Zugabestoffs erfolgen.According to an advantageous embodiment of the invention, the mixing device comprises a second inlet of the mixing container in a lower area of the mixing container, in particular in a lower third of a filling volume of the mixing container, preferably in a bottom area of the mixing container. Both the second inlet and the outlet are particularly preferably arranged in the lower area of the mixing container, in particular in a lower third of a filling volume of the mixing container, preferably in a bottom area of the mixing container. An additive can optionally be added via the second inlet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Mischeinrichtung eine zweite Rückführleitung zwischen der Homogenisierungsvorrichtung, insbesondere einem Auslass der Homogenisierungsvorrichtung, und dem zweiten Einlass des Mischbehälters. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, das Produkt sowie ggf. zu dem Produkt zugegebenen Zugabestoff zurück in den Mischbehälter zu fördern. Die Rückführung im Bereich des Auslasses ist insbesondere dann von Vorteil, wenn geringe Produktmengen gemischt werden, welche den Mischbehälter nur zu einem geringen Teil füllen. In der zweiten Rückführleitung kann mindestens ein Ventil vorgesehen sein. Über das Ventil kann der Volumenstrom in der zweiten Rückführleitung eingestellt werden. Wahlweise kann der Volumenstrom durch die Rückführleitung auf Null gesetzt werden, um die Rückführung des Produkts in den Mischbehälter vollständig zu unterbinden. Letzteres kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn das Produkt aus dem Mischbehälter abgezogen werden soll.According to an advantageous embodiment of the invention, the mixing device comprises a second return line between the homogenization device, in particular an outlet of the homogenization device, and the second inlet of the mixing container. With such a configuration, it is possible to convey the product and any additives added to the product back into the mixing container. The recirculation in the area of the outlet is particularly advantageous when small amounts of product are mixed, which fill the mixing container only to a small extent. At least one valve can be provided in the second return line. The volume flow in the second return line can be adjusted via the valve. Optionally, the volume flow through the return line can be set to zero in order to completely prevent the return of the product to the mixing tank. The latter can be necessary, for example, if the product is to be drawn off from the mixing container.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung erwiesen, bei welcher die Mischeinrichtung sowohl die vorstehend beschriebene erste Rückführleitung als auch die vorstehend beschriebene zweite Rückführleitung und eine Umschalteinrichtung aufweist, durch welche die Homogenisierungsvorrichtung wahlweise mit der ersten Rückführleitung oder der zweiten Rückführleitung verbindbar ist. Eine derartige Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass in einem Prozess, der mit geringen Produktmengen beginnt, zunächst eine Rückführung des Produkts in den Mischbehälter über die zweite Rückführleitung erfolgen kann und zu einem späteren Zeitpunkt des Prozesses, beispielsweise durch Zugaben, mit einer größeren Produktmenge gearbeitet werden kann, wobei das Produkt dann über die erste Rückführleitung in den Mischbehälter zurückgeführt wird. Insofern kann durch eine solche Ausgestaltung eine grö-ßere Flexibilität bei der Nutzung des Mischeinrichtung für unterschiedliche Produktmengen ermöglicht werden.An embodiment has proven to be particularly advantageous in which the mixing device has both the first return line described above and the second return line described above and a switchover device by which the homogenization device can be connected either to the first return line or to the second return line. Such a configuration offers the advantage that in a process that begins with small amounts of product, the product can first be returned to the mixing container via the second return line and at a later point in time in the process, for example by additions, a larger amount of product can be used can, the product then being returned to the mixing vessel via the first return line. In this respect, such a design allows greater flexibility when using the mixing device for different amounts of product.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Mischeinrichtung eine mit der Homogenisierungsvorrichtung verbundenen Produktausgabe. Hierdurch wird es möglich, dass das Produkt nach Abgabe durch die Homogenisierungsvorrichtung aus der Mischeinrichtung entnommen werden kann. Die Produktausgabe kann wahlweise geöffnet oder geschlossen werden, so dass das Produkt wahlweise aus der Mischeinrichtung ausgetragen werden kann.According to an advantageous embodiment of the invention, the mixing device includes a product outlet connected to the homogenization device. This makes it possible for the product to be removed from the mixing device after it has been dispensed by the homogenization device. The product output can either be opened or closed so that the product can be discharged from the mixing device as required.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Mischeinrichtung ein innerhalb des Mischbehälters angeordnetes Rührwerk. Das Rührwerk kann um eine Drehachse des Mischbehälters drehbar vorgesehen sein, insbesondere eine vertikale Drehachse. Bevorzugt umfasst das Rührwerk einen oder mehrere Abstreifer zum Abstreifen von an einer Innenwandung des Mischbehälters anhaftenden Produkts.According to an advantageous embodiment of the invention, the mixing device comprises an agitator arranged inside the mixing container. The agitator can be provided so as to be rotatable about an axis of rotation of the mixing container, in particular a vertical axis of rotation. The agitator preferably comprises one or more scrapers for scraping off product adhering to an inner wall of the mixing container.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Homogenisierungsvorrichtung als Rotor-Stator-Homogenisierer ausgebildet ist. Rotor-Stator-Homogenisierer umfassen typischerweise einen Rotor und einen Stator, die zueinander konzentrische Verzahnungen aufweisen. Der Rotor kann das fließfähige Produkt radial nach außen Richtung des Stators fördern. Der Stator umfasst typischerweise feststehende Elemente, beispielsweise Zähne, die durch Lücken voneinander getrennt sind. Das radial nach außen geförderte Produkt wird beim Durchströmen der Lücken durch Scherung fein homogenisiert. Optional kann vorgesehen sein, dass der Stator angetrieben ist und gleichläufig oder gegenläufig mit dem Rotor dreht. Die Homogenisierungsvorrichtung kann mit mehreren Rotor- und/oder Stator-Stufen ausgestaltet sein, beispielsweise in radialer Anordnung oder in axialer Anordnung.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the homogenization tion device is designed as a rotor-stator homogenizer. Rotor-stator homogenizers typically include a rotor and a stator which have concentric toothings. The rotor can convey the free-flowing product radially outwards in the direction of the stator. The stator typically includes fixed elements, such as teeth, separated by gaps. The product, which is conveyed radially outwards, is finely homogenized by shearing as it flows through the gaps. It can optionally be provided that the stator is driven and rotates in the same direction or in opposite directions with the rotor. The homogenization device can be designed with a plurality of rotor and/or stator stages, for example in a radial arrangement or in an axial arrangement.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fördervorrichtung eine Verdrängerpumpe ist. Die Verwendung einer Verdrängerpumpe bietet den Vorteil, dass eine hohe Saugkraft zum Ansaugen des Produkts und ggf. des Zugabestoffs bereitgestellt werden kann.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the delivery device is a displacement pump. The use of a displacement pump offers the advantage that a high suction force can be provided for sucking in the product and, if necessary, the additive.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fördervorrichtung eine Drehkolbenpumpe oder eine Membranpumpe oder eine Sinuspumpe oder eine Exzenterschneckenpumpe ist. Die genannten Pumpen bieten jeweils eine hohe Saugleistung bei geringer Scherung des geförderten Produkts und geringen in das Produkt eingeleiteten Vibrationen. Es kann daher eine besonders produktschonende Förderung des Produkts ermöglicht werden.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the delivery device is a rotary piston pump or a diaphragm pump or a sinusoidal pump or an eccentric screw pump. The pumps mentioned each offer a high suction power with low shearing of the conveyed product and low vibrations introduced into the product. A particularly product-friendly conveyance of the product can therefore be made possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fördervorrichtung eine Hohlwelle aufweist, die konzentrisch zu einer Antriebswelle der Homogenisierungsvorrichtung angeordnet ist. Eine solche Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass der Rotor der Homogenisierungsvorrichtung und der Rotor der Fördervorrichtung konzentrisch gelagert werden können. Es kann eine kompakte vibrationsarme Ausgestaltung ermöglicht werden. Zum Antrieb der Homogenisierungsvorrichtung und der Fördervorrichtung sind bevorzugt zwei separate Antriebe vorgesehen.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the conveying device has a hollow shaft which is arranged concentrically to a drive shaft of the homogenization device. Such a configuration offers the advantage that the rotor of the homogenization device and the rotor of the conveying device can be mounted concentrically. A compact, low-vibration design can be made possible. Two separate drives are preferably provided for driving the homogenization device and the conveying device.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Mischbehälter flüssigkeits- und/oder luftdicht geschlossen ausgebildet ist.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the mixing container is closed in a liquid-tight and/or air-tight manner.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe trägt ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Mischeinrichtung bei, die einen Mischbehälter mit einem ersten Einlass und einem Auslass aufweist, wobei ein innerhalb des Mischbehälters enthaltenes Produkt durch eine Homogenisierungsvorrichtung homogenisiert wird, wobei eine mit dem Auslass des Mischbehälters verbundene Fördervorrichtung das Produkt aus dem Auslass saugt, und durch eine zwischen dem Auslass des Mischbehälters und der Fördervorrichtung angeordnete Zugabevorrichtung ein, insbesondere pulverförmiger, Zugabestoff zugegeben wird.A method for operating a mixing device, which has a mixing container with a first inlet and an outlet, also contributes to solving the task mentioned at the outset, with a product contained within the mixing container being homogenized by a homogenization device, with a conveying device connected to the outlet of the mixing container the product is sucked out of the outlet, and an additive, in particular powdered additive, is added through an addition device arranged between the outlet of the mixing container and the conveyor device.

Durch das Verfahren können dieselben Vorteile erreicht werden, die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Mischeinrichtung beschrieben worden sind.The method can achieve the same advantages that have already been described in connection with the mixing device according to the invention.

Die Homogenisierungsvorrichtung kann an dem Mischbehälter im Bereich des Auslasses angeordnet sein. Die Homogenisierungsvorrichtung kann im Bereich des Auslasses innerhalb des Mischbehälters oder außerhalb des Mischbehälters angeordnet sein. Weiter alternativ ist es möglich, dass die Homogenisierungsvorrichtung im Bereich des Auslasses teilweise innerhalb und teilweise außerhalb des Mischbehälters angeordnet ist.The homogenization device can be arranged on the mixing container in the area of the outlet. The homogenization device can be arranged in the area of the outlet inside the mixing container or outside of the mixing container. As a further alternative, it is possible for the homogenization device in the area of the outlet to be arranged partially inside and partially outside the mixing container.

Alternativ kann die Homogenisierungsvorrichtung auf der Druckseite der Fördereinrichtung angeordnet sein.Alternatively, the homogenization device can be arranged on the pressure side of the conveying device.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass in dem Mischbehälter ein Druck im Bereich von 0,95 bar bis 1,05 bar eingestellt wird, insbesondere Normaldruck oder Umgebungsdruck, beispielsweise 1,01 bar oder dass der Mischbehälter zum Umgebungsdruck differenzdruckfrei belüftet wird. Insofern ist es nicht erforderlich in dem Mischbehälter einen Unterdruck oder ein Vakuum zu erzeugen.According to an advantageous embodiment of the method, it is provided that a pressure in the range of 0.95 bar to 1.05 bar is set in the mixing container, in particular normal pressure or ambient pressure, for example 1.01 bar, or that the mixing container is ventilated without differential pressure compared to the ambient pressure. In this respect, it is not necessary to generate a negative pressure or a vacuum in the mixing container.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Fördervorrichtung durch eine erste Rückführleitung eine Produkt-Zugabestoff-Mischung zu dem ersten Einlass des Mischbehälters fördert.According to an advantageous embodiment of the method, it is provided that the conveying device conveys a mixture of product and additives through a first return line to the first inlet of the mixing container.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Fördervorrichtung durch eine zweite Rückführleitung eine Produkt-Zugabestoff-Mischung zu einem zweiten Einlass des Mischbehälters fördert, über welchen die Produkt-Zugabestoff-Mischung im Bereich des Auslasses, insbesondere im Bereich der Homogenisierungsvorrichtung, zugeführt wird.According to an advantageous embodiment of the method, it is provided that the conveying device conveys a product-additive mixture through a second return line to a second inlet of the mixing container, via which the product-additive mixture is fed in the area of the outlet, in particular in the area of the homogenization device becomes.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in einem ersten Verfahrensschritt des Betriebs die Produkt-Zugabestoff-Mischung durch die zweite Rückführleitung zu dem zweiten Einlass gefördert wird und in einem dem ersten Verfahrensschritt nachfolgenden zweiten Verfahrensschritt des Betriebs die Produkt-Zugabestoff-Mischung durch die erste Rückführleitung zu dem ersten Einlass gefördert wird. Hierbei können im ersten Verfahrensschritt geringere Mengen der Produkt-Zugabestoff-Mischung gemischt und gefördert werden als im zweiten Verfahrensschritt.According to an advantageous embodiment it is provided that in a first process step of the operation the product-additive mixture is conveyed through the second return line to the second inlet and in a second process step of the operation following the first process step the product-additive Mixture is conveyed through the first return line to the first inlet. In this case, smaller amounts of the mixture of product and additives can be mixed and conveyed in the first process step than in the second process step.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Produkt bzw. die Produkt-Zugabestoff-Mischung in dem Mischbehälter durch ein Rührwerk vermischt wird.According to an advantageous embodiment of the method, it is provided that the product or the mixture of product and additives is mixed in the mixing container by means of an agitator.

Bei dem Verfahren können auch die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Mischeinrichtung beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen und Merkmale allein oder in Kombination Anwendung finden.The advantageous configurations and features described in connection with the mixing device according to the invention can also be used alone or in combination in the method.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken.Further details, features and advantages of the invention result from the drawings and from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. The drawings only illustrate exemplary embodiments of the invention, which do not limit the inventive idea.

Figurenlistecharacter list

The 1 shows a first embodiment of a mixing device according to the invention.
The 2 shows a second embodiment of a mixing device according to the invention.
The 3 shows a third embodiment of a mixing device according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference symbols and are therefore usually named or mentioned only once.

Die Darstellung in 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Mischeinrichtung 1 zur Herstellung eines fließfähigen Produkts. Die Mischeinrichtung 1 umfasst einen Mischbehälter 2, der flüssigkeits- und/oder gasdicht ausgebildet ist. Im oberen Bereich umfasst der Mischbehälter einen ersten Einlass 5. Der Innenraum 3 des Mischbehälters ist ferner mit einem Rührwerk ausgestattet, welches in 1 zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt ist. Das Rührwerk ist bevorzugt um eine Drehachse D drehbar, die bei dem Ausführungsbeispiel vertikal angeordnet ist. Das Rührwerk kann ein oder mehrere Blätter aufweisen, die drehbar um die Drehachse gelagert sind. Ferner kann das Rührwerk einen oder mehrere Abstreifer umfassen, die dazu eingerichtet sind bei einer Bewegung um die Drehachse an einer Innenwandung des Mischbehälters 2 anhaftendes Material abzustreifen. Alternativ kann das Rührwerk aus mehreren unabhängigen Rührelementen bestehen. Beispielsweis kann das Rührwerk als koaxiales Rührwerk ausgebildet sein, welches ein abstreifendes Rührorgan und ein von dem abstreifenden Rührorgan unabhängig angetriebenes förderndes Rührorgan umfasst.The representation in 1 shows a first exemplary embodiment of a mixing device 1 according to the invention for producing a free-flowing product. The mixing device 1 comprises a mixing container 2 which is designed to be liquid-tight and/or gas-tight. In the upper area, the mixing container includes a first inlet 5. The interior 3 of the mixing container is also equipped with an agitator, which in 1 is not shown to simplify the illustration. The agitator can preferably be rotated about an axis of rotation D, which is arranged vertically in the exemplary embodiment. The agitator may have one or more blades mounted for rotation about the axis of rotation. Furthermore, the agitator can comprise one or more scrapers which are set up to scrape off material adhering to an inner wall of the mixing container 2 during a movement about the axis of rotation. Alternatively, the agitator can consist of several independent stirring elements. For example, the agitator can be designed as a coaxial agitator, which comprises a scraping agitator and a conveying agitator that is driven independently of the scraping agitator.

Im Bodenbereich des Mischbehälters 2 ist ein Auslass 15 vorgesehen, über welchen das Produkt aus dem Mischbehälter 2 abgezogen werden kann. Im Bereich des Auslasses 15 ist an dem Mischbehälter 2, hier innerhalb des Mischbehälters 2, eine Homogenisierungsvorrichtung 4 angeordnet, über welche das Produkt fein homogenisiert werde kann. Bei der Homogenisierungsvorrichtung 4 kann es sich beispielsweise um einen Rotor-Stator-Homogenisierer handeln.An outlet 15 is provided in the bottom area of the mixing container 2 , via which the product can be drawn off from the mixing container 2 . In the area of the outlet 15, a homogenization device 4 is arranged on the mixing container 2, here inside the mixing container 2, via which the product can be finely homogenized. The homogenization device 4 can be a rotor-stator homogenizer, for example.

Um eine verbesserte Förderleistung und reduzierte Staub- und Schaumbildung im Mischbehälter 2 zu ermöglichen, ohne dass es erforderlich ist, in dem Mischbehälter 2 einen Unterdruck zu erzeugen, sind bei der Mischeinrichtung 1 besondere Vorkehrungen getroffen. So umfasst die Mischeinrichtung 1 eine Fördervorrichtung 7 mit einer Saugseite 7.1 und einer Druckseite 7.2, wobei die Saugseite 7.1 mit dem Auslass 15 des Mischbehälters 2, insbesondere mit der Homogenisierungsvorrichtung 4, verbunden ist und die Druckseite 7.2 wahlweise mit dem ersten Einlass 5 des Mischbehälters 2 verbindbar ist. Zwischen dem Auslass 15 und der Saugseite der Fördervorrichtung 7 ist ferner eine Zugabevorrichtung 10 zur Zugabe eines, insbesondere pulverförmigen, Zugabestoffs vorgesehen.Special precautions are taken in the mixing device 1 in order to enable an improved conveying capacity and reduced formation of dust and foam in the mixing container 2 without it being necessary to generate a negative pressure in the mixing container 2 . The mixing device 1 comprises a conveying device 7 with a suction side 7.1 and a pressure side 7.2, the suction side 7.1 being connected to the outlet 15 of the mixing container 2, in particular to the homogenization device 4, and the pressure side 7.2 being optionally connected to the first inlet 5 of the mixing container 2 is connectable. Also provided between the outlet 15 and the suction side of the conveying device 7 is an adding device 10 for adding an additive, in particular a powdered additive.

Die Fördervorrichtung 7 ist extern des Mischbehälters 2 angeordnet und kann, wie in 1 gezeigt, in einen Sockelabschnitt der Mischeinrichtung 1 integriert sein. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst die Fördervorrichtung 7 eine als Hohlwelle ausgestaltete Antriebswelle 9, die konzentrisch zu einer Antriebswelle 8 der Homogenisierungsvorrichtung 4 angeordnet ist. Hierdurch kann eine bauraumsparende Anordnung ermöglicht werden. The conveyor device 7 is arranged outside of the mixing container 2 and, as in 1 shown, be integrated into a base section of the mixing device 1. In the first exemplary embodiment, the conveying device 7 comprises a drive shaft 9 designed as a hollow shaft, which is arranged concentrically to a drive shaft 8 of the homogenization device 4 . This enables a space-saving arrangement to be made possible.

Bevorzugt ist die Fördervorrichtung 7 als Verdrängerpumpe ausgestaltet. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung der Fördervorrichtung 7 als Drehkolbenpumpe oder Membranpumpe oder Sinuspumpe oder Exzenterschneckenpumpe, da hierbei eine besonders produktschonende, scherarme Förderung des Produkts ermöglicht werden kann.The delivery device 7 is preferably designed as a displacement pump. An embodiment of the conveying device 7 as a rotary piston pump or membrane pump or sinusoidal pump or eccentric screw pump is particularly preferred, since in this way a particularly gentle, low-shear conveying of the product can be made possible.

Die Mischeinrichtung 1 umfasst ferner eine erste Rückführleitung 11 zwischen der Druckseite 7.2 der Fördervorrichtung 7 und dem ersten Einlass 5 des Mischbehälters 2. Über diese Rückführleitung 11 kann das von der Fördervorrichtung 7 geförderte Produkt in den Mischbehälter zurückgeführt werden. Da die Zugabe von pulverförmigen Zugabestoffen auf der Saugseite 7.1 der Fördervorrichtung 7 erfolgt und sich die Zugabestoffe bereits in der Rückführleitung 11 mischen können, kann eine Staubentwicklung beim Einleiten des Produkts in den Mischbehälter 2 wirksam reduziert bzw. verhindert werden.The mixing device 1 also includes a first return line 11 between the pressure side 7.2 of the conveying device 7 and the first inlet 5 of the mixing container 2 Product can be returned to the mixing tank. Since the addition of powdery additives takes place on the suction side 7.1 of the conveyor device 7 and the additives can already mix in the return line 11, dust formation when introducing the product into the mixing container 2 can be effectively reduced or prevented.

Auf der Druckseite 7.2 der Fördervorrichtung 7 ist ferner eine Produktausgabe 13 vorgesehen. Die Produktausgabe 13 ist als Ventil ausgestaltet, das wahlweise geöffnet werden kann, um da Produkt aus der Mischeinrichtung 1 abzuziehen. Hierbei kann das Produkt durch die Fördervorrichtung 7 gefördert werden.A product output 13 is also provided on the pressure side 7.2 of the conveyor device 7 . The product outlet 13 is designed as a valve that can be opened selectively in order to withdraw the product from the mixing device 1. Here the product can be conveyed through the conveying device 7 .

Die Mischeinrichtung 1 umfasst zudem ein zweite Rückführleitung 12 zwischen der Druckseite der Fördervorrichtung 7 und einem zweiten Einlass 6 des Mischbehälters 1, welcher im Bereich der Homogenisierungseinrichtung 4 angeordnet ist. Die zweite Rückführleitung 12 ermöglicht im Zusammenspiel mit dem zweiten Einlass 6 eine Umwälzung von geringen Mengen des Produkts. Bei dem Ausführungsbeispiel mündet der zweite Einlass 6 in einen vertikal an der Behälterinnenwand verlaufenden Kanal, welcher in einem Einlassbereich der Homogenisierungseinrichtung 4 endet. Insofern ist der zweite Einlass 6 in einem unteren Bereich des Mischbehälters 1, hier in einem unteren Drittel eines Füllvolumens des Mischbehälters 1, genauer gesagt in einem Bodenbereich des Mischbehälters 1, angeordnet.The mixing device 1 also includes a second return line 12 between the pressure side of the conveyor device 7 and a second inlet 6 of the mixing container 1, which is arranged in the region of the homogenization device 4. The second return line 12, in cooperation with the second inlet 6, enables small amounts of the product to be circulated. In the exemplary embodiment, the second inlet 6 opens into a channel which runs vertically on the inner wall of the container and which ends in an inlet area of the homogenization device 4 . In this respect, the second inlet 6 is arranged in a lower area of the mixing container 1 , here in a lower third of a filling volume of the mixing container 1 , more precisely in a bottom area of the mixing container 1 .

Die Mischeinrichtung 1 umfasst eine Umschalteinrichtung, die aus zwei mit der Druckseite 7.2 der Fördervorrichtung 7 verbundenen Ventilen 17, 19 ausgebildet ist. Durch die Umschalteinrichtung 17, 19 kann die Druckseite 7. 2 der Fördervorrichtung 7 wahlweise mit der ersten Rückführleitung 11 oder der zweiten Rückführleitung 12 verbunden werden.The mixing device 1 comprises a switching device, which is formed from two valves 17, 19 connected to the pressure side 7.2 of the conveying device 7. The pressure side 7 . 2 of the conveying device 7 can be optionally connected to the first return line 11 or the second return line 12 by the switching device 17 , 19 .

Ferner umfasst der Mischbehälter 2 im Bereich seines Auslasses 5, hier im Einlassbereich der Homogenisierungsvorrichtung 4, eine weitere Zugabevorrichtung 20.Furthermore, the mixing container 2 comprises a further addition device 20 in the area of its outlet 5, here in the inlet area of the homogenization device 4.

In der 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Mischeinrichtung 1 gemäß der Erfindung dargestellt. Die Mischeinrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen der Mischeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Unterschied, dass bei dem zweiten Ausführungsbeispiel zwei separate, nicht konzentrisch angeordnete Antriebswellen 8, 9 vorgesehen zum Antrieb der Homogenisierungsvorrichtung 4 und der Fördervorrichtung 7 vorgesehen sind. Dabei ist die Antriebwelle 8 der Homogenisierungsvorrichtung 4 um eine vertikale Drehachse drehbar, die parallel zu der Drehachse D des nicht dargestellten Rührwerks, insbesondere identisch zu dieser Drehachse D, ist. Die Antriebsachse 9 der Fördervorrichtung 7 ist gegenüber der Antriebssachse 8 der Homogenisierungsvorrichtung 4 geneigt angeordnet, bevorzugt um einen Winkel im Bereich von 15 bis 45 °, beispielsweise um 30°.In the 2 a second embodiment of a mixing device 1 according to the invention is shown. The mixing device 1 according to the second embodiment essentially corresponds to the mixing device according to the first embodiment, with the difference that in the second embodiment, two separate, non-concentrically arranged drive shafts 8, 9 are provided for driving the homogenization device 4 and the conveyor device 7. The drive shaft 8 of the homogenization device 4 can be rotated about a vertical axis of rotation which is parallel to the axis of rotation D of the agitator, which is not shown, and is in particular identical to this axis of rotation D. The drive axis 9 of the conveying device 7 is arranged at an angle relative to the drive axis 8 of the homogenization device 4, preferably at an angle in the range from 15 to 45°, for example by 30°.

Zum Betrieb der vorstehend anhand der Darstellungen in 1 und 2 beschriebenen Mischeinrichtungen 1 kann ein Verfahren zur Anwendung kommen, bei dem ein innerhalb des Mischbehälters 2 enthaltenes Produkt durch die im Bereich des Auslasses 15 des Mischbehälters 2 angeordnete Homogenisierungsvorrichtung 4 homogenisiert wird, wobei die mit dem Auslass 15 des Mischbehälters 2 verbundene Fördervorrichtung 7 das Produkt aus dem Auslass 15 saugt, und durch eine zwischen dem Auslass 15 des Mischbehälters 2 und der Fördervorrichtung 7 angeordnete Zugabevorrichtung 10 ein, insbesondere pulverförmiger, Zugabestoff zugegeben wird.To operate the above based on the illustrations in 1 and 2 In the mixing devices 1 described, a method can be used in which a product contained within the mixing container 2 is homogenized by the homogenization device 4 arranged in the area of the outlet 15 of the mixing container 2, with the conveyor device 7 connected to the outlet 15 of the mixing container 2 discharging the product the outlet 15 sucks, and through an arranged between the outlet 15 of the mixing container 2 and the conveyor device 7 adding device 10, in particular powdered additive is added.

Während des Betriebs der Mischeinrichtung 1, insbesondere während der Zugabestoff zugegeben wird, wird in dem Mischbehälter 2 ein Druck im Bereich von 0,95 bar bis 1,05 bar eingestellt, insbesondere Normaldruck, beispielsweise 1,01 bar. Insofern ist es nicht erforderlich, einen Unterdruck bzw. ein Vakuum im Mischbehälter 2 zu erzeugen. Alternativ kann Mischbehälter zum Umgebungsdruck differenzdruckfrei belüftet werden.During operation of the mixing device 1, in particular while the additive is being added, a pressure in the range from 0.95 bar to 1.05 bar is set in the mixing container 2, in particular normal pressure, for example 1.01 bar. In this respect it is not necessary to generate a negative pressure or a vacuum in the mixing container 2 . Alternatively, the mixing tank can be vented to the ambient pressure without differential pressure.

Während des Betriebs der Mischeinrichtung 1 kann das Produkt mit dem Zugabestoff in dem Mischbehälter 2 durch das Rührwerk der Mischeinrichtung 1 vermischt werden.During the operation of the mixing device 1, the product can be mixed with the additive in the mixing container 2 by the agitator of the mixing device 1.

Bevorzugt fördert die Fördervorrichtung 7 durch eine erste Rückführleitung 11 eine Mischung aus dem Produkt und dem Zugabestoff zu dem ersten Einlass 5 des Mischbehälters 2.The conveying device 7 preferably conveys a mixture of the product and the additive through a first return line 11 to the first inlet 5 of the mixing container 2.

Sofern nur eine geringe Menge des Produkts hergestellt werden soll, kann die Rückführung des Produkts in den Mischbehälter 2 wahlweise durch die zweite Rückführleitung 12 erfolgen. In diesem Fall fördert die Fördervorrichtung 7 das Produkt mit dem Zusatzstoff zu dem zweiten Einlass 6 des Mischbehälters 2 im Bereich der Homogenisierungsvorrichtung 4. If only a small quantity of the product is to be produced, the product can optionally be returned to the mixing container 2 through the second return line 12 . In this case, the conveyor device 7 conveys the product with the additive to the second inlet 6 of the mixing container 2 in the area of the homogenization device 4.

Nach Abschluss des Mischvorgangs, also dann, wenn eine ausreichende Durchmischung und/oder Homogenisierung des Produkts erfolgt ist, kann das Produkt über die Produktausgabe 13 aus der Mischeinrichtung 1 abgezogen werden.After the end of the mixing process, ie when the product has been sufficiently mixed and/or homogenized, the product can be drawn off from the mixing device 1 via the product outlet 13 .

In manchen Betriebszuständen kann es erforderlich sein, auf die Förderleistung der Fördervorrichtung teilweise oder vollständig zu verzichten. In einem solchen Fall kann ein in den Zeichnungen nicht dargestellter Bypass aktiviert werden, der eine direkte Verbindung zwischen dem Auslass 15 des Mischbehälters und der Druckseite 7.2 der Fördervorrichtung 7 schafft. Das Produkt kann dann allein durch die Förderleistung der Homogenisierungsvorrichtung 4 gefördert, beispielsweise in die erste Rückführleitung 11, die zweite Rückführleitung 12 oder die Produktausgabe 13.In some operating states it may be necessary to adjust the delivery capacity of the conveyor partially or completely to waive the device. In such a case, a bypass not shown in the drawings can be activated, which creates a direct connection between the outlet 15 of the mixing container and the pressure side 7.2 of the conveying device 7. The product can then be conveyed solely by the conveying capacity of the homogenization device 4, for example into the first return line 11, the second return line 12 or the product outlet 13.

In der 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer Mischeinrichtung 1 gemäß der Erfindung dargestellt. Die Mischeinrichtung 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen der Mischeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Unterschied, dass die Homogenisierungsvorrichtung 4 bei dem dritten Ausführungsbeispiel auf der Druckseite der Fördereinrichtung 7 angeordnet ist. Insofern befindet sich die Homogenisierungseinrichtung nicht im Bereich des Auslasses 15 des Mischbehälters 2, sondern ist extern des Mischbehälters 2 angeordnet. Bei der Homogenisierungsvorrichtung 4 kann es sich beispielsweise um einen Rotor-Stator-Homogenisierer handeln.In the 3 a third embodiment of a mixing device 1 according to the invention is shown. The mixing device 1 according to the third exemplary embodiment essentially corresponds to the mixing device according to the first exemplary embodiment, with the difference that the homogenization device 4 is arranged on the pressure side of the conveyor device 7 in the third exemplary embodiment. In this respect, the homogenization device is not located in the area of the outlet 15 of the mixing container 2 , but is arranged externally of the mixing container 2 . The homogenization device 4 can be a rotor-stator homogenizer, for example.

Die Mischeinrichtung 1 umfasst einen Mischbehälter 2, der flüssigkeits- und/oder gasdicht ausgebildet ist. Im oberen Bereich umfasst der Mischbehälter einen ersten Einlass 5. Der Innenraum 3 des Mischbehälters ist ferner mit einem Rührwerk ausgestattet, welches zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt ist und ausgestaltet sein kann, wie es im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Im Bodenbereich des Mischbehälters 2 ist ein Auslass 15 vorgesehen, über welchen das Produkt aus dem Mischbehälter 2 abgezogen werden kann.The mixing device 1 comprises a mixing container 2 which is designed to be liquid-tight and/or gas-tight. In the upper area, the mixing container includes a first inlet 5. The interior 3 of the mixing container is also equipped with an agitator, which is not shown to simplify the illustration and can be designed as described in connection with the first exemplary embodiment. An outlet 15 is provided in the bottom area of the mixing container 2 , via which the product can be drawn off from the mixing container 2 .

Zwischen dem Auslass 15 und der Saugseite 7.1 der Fördervorrichtung 7 ist eine Zugabevorrichtung 10 zur Zugabe eines, insbesondere pulverförmigen, Zugabestoffs vorgesehen. Ferner ist zwischen dem Auslass 15 und der Zugabevorrichtung 10 angeordnete Durchflussregulierungsvorrichtung 16 angeordnet.Between the outlet 15 and the suction side 7.1 of the conveying device 7 there is an adding device 10 for adding an additive, in particular a powdered additive. Furthermore, between the outlet 15 and the addition device 10 arranged flow control device 16 is arranged.

Die Fördervorrichtung 7 kann extern des Mischbehälters 2 angeordnet sein oder im Bereich des Auslasses 5 angeordnet sein, beispielsweise an den Auslass 5 angeflanscht sein. Bevorzugt ist die Fördervorrichtung 7 als Verdrängerpumpe ausgestaltet. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung der Fördervorrichtung 7 als Drehkolbenpumpe oder Membranpumpe oder Sinuspumpe oder Exzenterschneckenpumpe, da hierbei eine besonders produktschonende, scherarme Förderung des Produkts ermöglicht werden kann.The conveying device 7 can be arranged outside of the mixing container 2 or in the area of the outlet 5 , for example flanged to the outlet 5 . The delivery device 7 is preferably designed as a displacement pump. An embodiment of the conveying device 7 as a rotary piston pump or membrane pump or sinusoidal pump or eccentric screw pump is particularly preferred, since in this way a particularly gentle, low-shear conveying of the product can be made possible.

Die Mischeinrichtung 1 umfasst ferner eine erste Rückführleitung 11 zwischen der Homogenisierungsvorrichtung 4 und dem ersten Einlass 5 des Mischbehälters 2. Über diese Rückführleitung 11 kann das von der Fördervorrichtung 7 geförderte Produkt in den Mischbehälter zurückgeführt werden. Da die Zugabe von pulverförmigen Zugabestoffen auf der Saugseite 7.1 der Fördervorrichtung 7 erfolgt und sich die Zugabestoffe bereits in der Rückführleitung 11 mischen können, kann eine Staubentwicklung beim Einleiten des Produkts in den Mischbehälter 2 wirksam reduziert bzw. verhindert werden.The mixing device 1 also includes a first return line 11 between the homogenization device 4 and the first inlet 5 of the mixing container 2. The product conveyed by the conveyor device 7 can be returned to the mixing container via this return line 11. Since the addition of powdery additives takes place on the suction side 7.1 of the conveyor device 7 and the additives can already mix in the return line 11, dust formation when introducing the product into the mixing container 2 can be effectively reduced or prevented.

Auf der Druckseite der Homogenisierungsvorrichtung 4 ist ferner eine Produktausgabe 13 vorgesehen. Die Produktausgabe 13 ist als Ventil ausgestaltet, das wahlweise geöffnet werden kann, um da Produkt aus der Mischeinrichtung 1 abzuziehen. Hierbei kann das Produkt durch die Fördervorrichtung 7 gefördert werden.A product output 13 is also provided on the pressure side of the homogenization device 4 . The product outlet 13 is designed as a valve that can be opened selectively in order to withdraw the product from the mixing device 1. Here the product can be conveyed through the conveying device 7 .

Die Mischeinrichtung 1 umfasst zudem ein zweite Rückführleitung 12 zwischen der Homogenisierungsvorrichtung 4 und einem zweiten Einlass 6 des Mischbehälters 1, welcher in einem unteren Bereich des Mischbehälters 1, hier in einem unteren Drittel eines Füllvolumens des Mischbehälters 1, genauer gesagt in einem Bodenbereich des Mischbehälters 1, angeordnet ist. Die zweite Rückführleitung 12 ermöglicht im Zusammenspiel mit dem zweiten Einlass 6 eine Umwälzung von geringen Mengen des Produkts.The mixing device 1 also includes a second return line 12 between the homogenization device 4 and a second inlet 6 of the mixing container 1, which is in a lower area of the mixing container 1, here in a lower third of a filling volume of the mixing container 1, more precisely in a bottom area of the mixing container 1 , is arranged. The second return line 12, in cooperation with the second inlet 6, enables small amounts of the product to be circulated.

Zum Betrieb der vorstehend anhand der Darstellung in 3 beschriebenen Mischeinrichtung 1 kann ein Verfahren zur Anwendung kommen, bei dem ein innerhalb des Mischbehälters 2 enthaltenes Produkt durch die extern des Mischbehälters 2 angeordnete Homogenisierungsvorrichtung 4 homogenisiert wird, wobei die mit dem Auslass 15 des Mischbehälters 2 verbundene Fördervorrichtung 7 das Produkt aus dem Auslass 15 saugt, und durch eine zwischen dem Auslass 15 des Mischbehälters 2 und der Fördervorrichtung 7 angeordnete Zugabevorrichtung 10 ein, insbesondere pulverförmiger, Zugabestoff zugegeben wird. To operate the above based on the representation in 3 In the mixing device 1 described above, a method can be used in which a product contained within the mixing container 2 is homogenized by the homogenization device 4 arranged outside the mixing container 2, with the conveying device 7 connected to the outlet 15 of the mixing container 2 sucking the product out of the outlet 15 , and by means of an addition device 10 arranged between the outlet 15 of the mixing container 2 and the conveying device 7, an additive, in particular in powder form, is added.

Während des Betriebs der Mischeinrichtung 1, insbesondere während der Zugabestoff zugegeben wird, wird in dem Mischbehälter 2 ein Druck im Bereich von 0,95 bar bis 1,05 bar eingestellt, insbesondere Normaldruck, beispielsweise 1,01 bar. Insofern ist es nicht erforderlich, einen Unterdruck bzw. ein Vakuum im Mischbehälter zu erzeugen.During operation of the mixing device 1, in particular while the additive is being added, a pressure in the range from 0.95 bar to 1.05 bar is set in the mixing container 2, in particular normal pressure, for example 1.01 bar. In this respect, it is not necessary to generate a negative pressure or vacuum in the mixing container.

Die Mischeinrichtung 1 umfasst eine Umschalteinrichtung, die aus zwei mit der Homogenisierungsvorrichtung 4 verbundenen Ventilen 17, 19 ausgebildet ist. Durch die Umschalteinrichtung 17, 19 kann die Homogenisierungsvorrichtung 4 wahlweise mit der ersten Rückführleitung 11 oder der zweiten Rückführleitung 12 verbunden werden. Beispielsweise kann mit einer geringen Menge an Produkt-Zugabestoff-Mischung in dem Mischbehälter 2 begonnen werden, wobei die zweite Rückführleitung 12 zur Rückführung der Produkt-Zugabestoff-Mischung verwendet wird. Hierbei ist das Ventil 17 der ersten Rückführleitung 11 undurchlässig geschaltet und das Ventil 19 der zweiten Rückführleitung 12 ist durchlässig geschaltet. Es kann sodann Zugabestoff durch die Zugabevorrichtung 10 zugegeben werden, welcher durch die Fördereinrichtung 7 angesaugt wird. Sobald die Produkt-Zugabestoff-Mischung eine vorgegebene Menge überschreitet, kann die Rückführung der Produkt-Zugabestoff-Mischung in den Mischbehälter 2 über die erste Rückführleitung 11 erfolgen, wobei das Ventil 17 der ersten Rückführleitung 11 durchlässig und das Ventil 19 der zweiten Rückführleitung 12 undurchlässig geschaltet ist.The mixing device 1 comprises a switching device, which is formed from two valves 17, 19 connected to the homogenization device 4. The switching device 17, 19 allows the homogenization device 4 to be connected either to the first return line 11 or to the second return line 12. For example, a small amount of product-ingredient mixture can be started in the mixing tank 2, with the second recycle line 12 being used to recycle the product-ingredient mixture. Here, the valve 17 of the first return line 11 is switched impermeable and the valve 19 of the second return line 12 is switched permeable. It can then be added through the addition device 10, which is sucked in by the conveyor 7 additive material. As soon as the product-additive mixture exceeds a predetermined quantity, the product-additive mixture can be returned to the mixing tank 2 via the first return line 11, with the valve 17 of the first return line 11 being permeable and the valve 19 of the second return line 12 being impermeable is switched.

BezugszeichenlisteReference List

11: Mischeinrichtungmixing device
22: Mischbehältermixing tank
33: Innenrauminner space
44: Homogenisierungsvorrichtunghomogenization device
55: Einlassinlet
66: Einlassinlet
77: Fördervorrichtungconveyor
7.17.1: Saugseitesuction side
7.27.2: Druckseitepressure side
88th: Antriebswelledrive shaft
99: Antriebswelledrive shaft
1010: Zugabevorrichtungadding device
1111: Rückführleitungreturn line
1212: Rückführleitungreturn line
1313: Produktausgabeproduct output
1515: Auslassoutlet
1616: Durchflussregulierungsvorrichtungflow control device
1717: VentilValve
17`17`: VentilValve
1818: Rückführventilrecirculation valve
1919: Rückführventilrecirculation valve
2020: Zugabevorrichtungadding device
DD: Drehachseaxis of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102004040446 A1 [0002]

Claims

Mixing device (1) for producing a free-flowing product with a mixing container (2) which has a first inlet (5) and an outlet (15), and a homogenization device (4), characterized by a conveyor device (7) with a suction side (7.1 ) and a pressure side (7.2), the suction side (7.1) being connected to the outlet (15) of the mixing container (2) and the pressure side (7.2) being optionally connectable to the first inlet (5) of the mixing container (2), and an addition device (10) for adding an additive, in particular in powder form, which is arranged between the outlet (15) of the mixing container (2) and the suction side (7.1) of the conveyor device (7).

Mixing device (1) after claim 1 , characterized in that the homogenization device (4) is arranged on the mixing container (2) in the area of the outlet (15).

Mixing device (1) according to one of the preceding claims, characterized by a first return line (11) between the pressure side (7.2) of the conveyor device (7) and the first inlet (5) of the mixing container (2).

Mixing device (1) according to one of the preceding claims, characterized by a second inlet (6) of the mixing container (2) in the region of the homogenization device (4) and a second return line (12) between the pressure side (7.2) of the conveyor device (7) and the second inlet (6) of the mixing tank (2).

Mixing device (1) according to one of the preceding claims, characterized by a product outlet (13) connected to the pressure side (7.2) of the conveyor device (7).

Mixing device (1) after claim 1 , characterized in that the homogenization device (4) on the pressure side (7.2) of the conveyor device (7) is arranged.

Mixing device (1) after claim 6 characterized by a flow regulating device (16) arranged between the outlet (15) of the mixing container (2) and the adding device (10).

Mixing device (1) according to one of Claims 6 or 7 , characterized by a first return line (11) between the homogenization device (4) and the first inlet (5) of the mixing tank (2).

Mixing device (1) according to one of Claims 6 until 8th , characterized by a second inlet (6) of the mixing container (2) in a lower area of the mixing container (2), preferably in a lower third of a filling volume of the mixing container (2), particularly preferably in a bottom area of the mixing container (2), and a second return line (12) between the homogenization device (4) and the second inlet (6) of the mixing tank (2).

Mixing device (1) according to one of Claims 6 until 9 , characterized by a product output (13) connected to the homogenization device (4).

Mixing device (1) according to one of the preceding claims, characterized by an agitator arranged inside the mixing container (2).

Mixing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the homogenization device (4) is designed as a rotor-stator homogenizer.

Mixing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the conveying device (7) is a displacement pump.

Mixing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the conveying device (7) is a rotary piston pump or a diaphragm pump or a sinusoidal pump or an eccentric screw pump.

Mixing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the conveying device (7) has a hollow shaft (9) which is arranged concentrically to a drive shaft (8) of the homogenizing device (4).

Mixing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the mixing container (2) is closed in a liquid-tight and/or air-tight manner.

Method for operating a mixing device (1), which has a mixing container (2) with a first inlet (5) and an outlet (15), wherein a product contained within the mixing container (2) is homogenized by a homogenization device (4), wherein a with the outlet (15) of the mixing container (2) connected conveyor (7) the product from the outlet (15) sucks, and through a between the outlet (15) of the mixing container (2) and the conveyor (7) angeord designated addition device (10), an additive, in particular a powdered additive, is added.

procedure after Claim 17 , characterized in that in the mixing container (2) a pressure in the range of 0.95 bar to 1.05 bar is set, in particular normal pressure, for example 1.01 bar or that the mixing container is vented to the ambient pressure without differential pressure.

Procedure according to one of claims 17 or 18 , characterized in that the conveying device (7) conveys a product-additive mixture to the first inlet (5) of the mixing tank (2) through a first return line (11).

Procedure according to one of claims 17 or 18 , characterized in that the conveyor device (7) through a second return line (12) promotes a product-additive mixture to a second inlet (6) of the mixing container (2), via which the product-additive mixture in the area of the outlet ( 15) is supplied.

Procedure according to one of claims 17 until 20 , characterized in that the product or the product-additive mixture in the mixing container (2) is mixed by an agitator.