DE1782259A1

DE1782259A1 - Device for stepless regulation of the speed and direction of the mixing elements of mixing devices

Info

Publication number: DE1782259A1
Application number: DE19681782259
Authority: DE
Inventors: Michel Vernon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-08-23
Filing date: 1968-08-07
Publication date: 1971-08-12
Also published as: FR1541098A

Description

"Vorrichtung zur stufenlosen Reglung der Drehzahl und -richtung der Mischorgane von Mischapparaten" Die Erfindung bezieht sich auf Kneter, Mischer, Rührer, Horizontal- oder Vertikaldispergierer (Disperseurs) oder ähnliche Maschinen, die im folgenden unter dem Begriff "Mischapparate" zusammengefa#t bezeichnet werden."Device for stepless regulation of the speed and direction of the Mixing elements of mixing apparatus "The invention relates to kneaders, mixers, Stirrers, horizontal or vertical dispersers (dispersers) or similar machines, which are referred to below under the term "mixing apparatus".

Diese Mischapparate kennen Propeller, Schaufeln, Arme, Turbinen oder ähnliche Elemente aufweisen, die im tolgenden die Bezeichnung "Mischorgane" tragen.These mixing devices know propellers, blades, arms, or turbines have similar elements, which are referred to below as "mixing organs".

Gewöhnlich werden diese Mischapparate von einem Elektromotor angetrieben, der die Wollen der Mischorgane über in Getriebe dreht. Betrachtet man insbesondere z.B. einen Kneter mit zwei sich in dem Knetraum gegensinnig mit ver.chiedenen Geschwindigkeiten, aber im konstanten Verhältnis zueinander drehenden Knetflüglen, so wird die Geschwindigkeitsänderung der Knetflügel, die für gewisse Verarbeitungsvorgänge erforderlich ist, dadurch erreicht, w entweder an einen Elektromotor Mit konstanter Geschwindigkeit ein zweistufiges Getriebe geschaltet wird, oder da# @@@ umpolbarer Elektromotor mit zwei Geschwindigkeiten verwendet wird. Sowohl die eine als auch die andere dineser Verrichtungen erfordert für die Änderung der Drehrichtung einen Elektromotor mit Umkehrschalter und für die Kraftäbertragungf aetriebe oder einen keilriementrieb.Usually these mixers are driven by an electric motor, which turns the wool of the mixing elements into gear. If you look in particular E.g. a kneader with two opposing directions in the kneading area at different speeds, but with kneading blades rotating in a constant ratio to one another, the change in speed will be the kneading wing that for certain processing operations are required is achieved thereby, w either to an electric motor with constant speed a two-stage gear is switched, or there is a # @@@ reversible electric motor is used at two speeds. Both one and the other dineser Performing tasks requires an electric motor to change the direction of rotation Reversing switch and for power transmission drives or a V-belt drive.

Diese Vorrichtungen sind kompliziert und eignen sich nicht zum Programmieren des Verfahrensvorganges.These devices are complicated and unsuitable for programming of the procedural process.

Aufgabe der Erfindung ist daher eine Verbesserung der Regelung der Mischorgane, die darin besteht, ihre Intriebswellen mit Hilfe eines hydraulischen Motors in drehen, welcher von einer hydraulischen Pumpe beaufschlage wird, die von einem Motor getrieben wird, dessen Geschwindigkeit konstant sein kann, ud die Fördermenge der hydraulischen Pumpe und damit die Drehgeschwindigkeit der mischorgane der Viskesität des in dem Mischapparat vararbeiteten Stoffes anzugleichen.The object of the invention is therefore to improve the control of the Mixing elements, which consists in their internal drive shafts with the help of a hydraulic one Turn the motor in, which is acted upon by a hydraulic pump that is operated by a motor is driven, the speed of which can be constant, ud the flow rate the hydraulic pump and thus the speed of rotation of the mixing elements of the viscosity of the material processed in the mixer.

Weist der Mischapparat mehrere Mischorgane auf, dann wird jedes der Mischergane unabhängig von dem anderen von einem hydraulischen Motor angetrieben, der von einer, von einem besonderen Motor getriebenen hydraulischen Pumpe beaufschlagt wird.If the mixing apparatus has several mixing elements, then each one of the Mixing elements driven independently of the other by a hydraulic motor, that of a hydraulic one driven by a special motor pump is applied.

Mit der erfindungsgemä#en Vorrichtung werden wichtige technische Vorteile erreicht, insbesondere die automatische Anpassung der optimalen Drehgeschwindigkeiten der Mischorgane während des Verfahrensvorganges in Abhängigkeit von der Beschaffenheit und der Viskosität des verarbeiteten Produktes.The device according to the invention provides important technical advantages achieved, in particular the automatic adjustment of the optimal rotation speeds of the mixing elements during the process, depending on the condition and the viscosity of the product being processed.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemä#en Vorrichtung weist pro Mischorgen folgende Elemente auf: einen Elektromotor, eine von diesem gedrehte hydraulische Pumpe, einen von dieser Pumpe beaufschlagten hydraulischen Motor, der die Welle des Mischorgane antreibt und einen in Abhängigkeit von dem die Pumpe mit den hydraulischen Motor verbindenden Versorgungskreislauf arbeitenden Leistungsregler, der die Pumpe regelt, um deren Fördermenge in Abhängigkeit von der Änderung des auf die Welle des Mischorgans wirkenden Drehmoments einzustellen und dadurch in Abhängigkeit von diesen Drehmoment eine optimale Drehgeschwindigkeit des Mischorgans zu erreichen.One embodiment of the device according to the invention has per mixing organs the following elements: an electric motor, a hydraulic one rotated by this Pump, a hydraulic motor acted upon by this pump, which drives the shaft of the mixer drives and one depending on which the pump with the hydraulic Motor connecting supply circuit working power regulator, which the pump regulates the flow rate depending on the change of the on the shaft of the mixing element acting torque and thereby depending on this torque to achieve an optimal rotational speed of the mixer.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der ERfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, in der ein Ausführungsbeiepiel der Erfindung beschrieben wird.Further details and advantages of the invention are evident from the following Description in which an exemplary embodiment of the invention is described.

Die Zeichnungen zeigen in: Fig. 1 ein Scheme der erefindungsgemä#en Vorrichtung; Fig. 2 die gesamte Regelvorrichtung im einzelnen.The drawings show in: FIG. 1 a scheme of the invention according to the invention Contraption; Fig. 2 shows the entire control device in detail.

Pei der gezeigten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Mischkammer 1 Mit zwei Mischorganen 2 na 3 auf, die von den Wellen 4 bzw. 5 angetrieben werden. Diese Wellen werden von hydraulischen Motoren 6 und 7, sei es mit Hilfe von Hohlwellen, z.B. über Zeile Ua Keilnuten, pa#federn oder Konus, sei es durch starre, halb-oder vollelastische Kupplungen, gedreht.In the embodiment shown, the device has a mixing chamber 1 With two mixing elements 2 na 3, which are driven by shafts 4 and 5, respectively. These shafts are driven by hydraulic motors 6 and 7, be it with the help of hollow shafts, E.g. over line Ua keyways, pa # springs or cone, be it through rigid, semi-or fully flexible couplings, turned.

Mandelt es sich um den besonderen Ml, da# ein Kneter oder Mischer Mit iwei in einer halb zylindrischen horizontalen Mischkammer angeordneten Knet- oder Rührarmen angetrieben werden soll, so drehen sich diese Knet-oder Rührarme gegensinnig und mit verschiedenen @@schwindigkeiten.Is it the special Ml, da # a kneader or mixer With two kneading machines arranged in a semi-cylindrical horizontal mixing chamber or agitator arms are to be driven, these kneading or agitator arms rotate in opposite directions and with different speeds.

Die hydraulischen Motoren 6 und 7 werden von einer insgesamt mit den Bezugszeichen 8 in teig. 1 versehene Zentrale versorgt. die Kreisläufe und die Schaltelemente für die beaufschlagung, die Steuerung und die Sicherheit jedes Moters 6 und 7 sind identisch; deswegen werden mur die des Meters 6 beschrieben.The hydraulic motors 6 and 7 are of a total of the Reference 8 in dough. 1 provided central supplied. the circuits and the switching elements for the loading, the control and the safety of each motor 6 and 7 are identical; therefore only those of the meter 6 are described.

Der Motor 6 ist über die flexiblen Leitungen 8-8a mit einer Pumpe 9 mit variabler Fördermenge verbunden, die über eine elastische Kupplung 10 von einem Elektromotor 11 angetrieben wird. Die Zentrale weist Überflu#-pumpen 12 (pompes de gavage), Ölkühler 13, magnetische Filter 14, einen Umkehrventile, Druckbegrensungsventile, Spülungsventile, sowie Druckme#stellen 16, 17 und 18 für Vorwärtslauf, Nebenschlu# und Rückwartslauf enthaltenden Ventilblock 15 auf. Die Zentrale enthält weiter einen elektrischen Flüssigkeitsstandanzeiger 19 und ein thermometer 20 mit elektrischem Sicherheitsschalter.The motor 6 is connected to a pump via the flexible lines 8-8a 9 connected to a variable delivery rate, which is connected via a flexible coupling 10 of an electric motor 11 is driven. The control center assigns overflow pumps 12 (pompes de gavage), oil cooler 13, magnetic filter 14, a reversing valve, pressure relief valves, Flushing valves and pressure gauges 16, 17 and 18 for forward running, shunt and valve block 15 containing reverse running. The center also contains one electrical liquid level indicator 19 and a thermometer 20 with electrical Safety switch.

In Fig. 1 sind die erfindungsgemä#en Drehzahlregler mit den eingebauten Förderstromunterbrechern mit dem Bezugszeichen 21 gekennzeichnet.In FIG. 1, the speed controllers according to the invention are shown with the built-in Delivery flow interrupters marked with the reference numeral 21.

Fig. 2 neigt einen solhen regler il einzelne. Er ist mit der Pumpe 9, deren Fördermenge variabel ist, verbundn une weist einen Servomotor 22, eine manuell vorstellbare Nockenscheibe 23, einem Le@@tungs-begrenzer 24 und einen Förderstromunterbrecher 25 auf. Die Pum-Je mit varlierbarer Fördermenge ist tn Fall des Ausführungsbeispiels eine sps mit einem Pumpenstiefel, deren Verbindung mit den Stiefel durch die Anordnung 26 dargestellt wird.Fig. 2 inclines such a regulator il individually. He's with the pump 9, the delivery rate is variable, verbundn une has a servo motor 22, a manually imaginable cam disk 23, a Le @@ processing limiter 24 and a flow breaker 25 on. The Pum-Je with variable delivery rate is in the case of the exemplary embodiment a plc with a pump boot, its connection with the boot by the arrangement 26 is shown.

Per Drehsahlregler weist ferner eine Druckpumpe 27 sur Steuerung auf, die zwischen die beiden flexiblen Leitugnen 8-8a und ein Sicherheitsventil 28 im Regelkreis geschaltet ist. Der Zylinderblock der Pumpe trägt das Bezugszeichen 29. Die Neigung des Zylinderblocks wird durch Zapfen 30 bestinat. n. automatische Regelung der Fördermenge der Pumpe 9 erfolgt durch den Servomotor 22, der von der hydraulischen Pumpe 27 beaufschlagt wird. die in dem Gehäuse der Pumpe untergebracht ist. Wenn z.B. das auf den Knetarm wirkende Drehmoment infolge der verringerung der Viskosität des verarbeiteten Produktes il Laufe des Knetvorganges abnimmt, dann beaufschlagt die Pumpe 27 den Servomotor in der Weise, da# der Stiefel der Pumpe 9 in einem Sinn verschwenkt wird, durch den die Fördermenge vergrö#ert wird. Demzufolge nint die Geschwindigkeit des Knetarmes zu.A pressure pump 27 also has a rotary regulator steering between the two flexible ducts 8-8a and a safety valve 28 is switched in the control loop. The cylinder block of the pump bears the reference number 29. The inclination of the cylinder block is determined by pin 30. n. automatic The delivery rate of the pump 9 is controlled by the servomotor 22, which is operated by the hydraulic pump 27 is applied. which are housed in the housing of the pump is. For example, if the torque acting on the kneading arm is due to the reduction the viscosity of the processed product decreases during the kneading process, then the pump 27 acts on the servomotor in such a way that the boot of the pump 9 is pivoted in a sense by which the delivery rate is increased. As a result The speed of the kneading arm increases.

Pas zwischen die Steuerpumpe 27 und den Servomotor 22 geschaltete Sicherheitsventil 28 begrenzt den Druck il Regelkreis.Pas connected between the control pump 27 and the servomotor 22 Safety valve 28 limits the pressure in the control circuit.

Der Servecmotor 22 kann mit Hilfe der Mokenscheibe 23 und dem daran befindlichen Hebel von Mand verstellt werden, um die Neigung des Pumpenstiefels der Pumpe 9 und damit die Fördermenge der Pumpe 9 verher einzustellen.The Servecmotor 22 can with the help of the Moka disk 23 and on it located lever can be adjusted by Mand to adjust the inclination of the pump boot of the pump 9 and thus the delivery rate of the pump 9 verher adjust.

Bei Überlast wird die übertragene Leistung von dem Leistungsregler 24 begrenzt, der über den Servomotor den Pumpenstiefel der Pumpe 9 in seine Fullstellung dreht.In the event of an overload, the transmitted power is controlled by the power regulator 24 limited, the pump boot of the pump 9 in its full position via the servomotor turns.

Der Arbeitsdruck wird seinerseits von den Förderstromunterbrecher 25 begrenzt, der über den Leiztungsregler 24 und den Servomotor 22 die Pump 9 in die Nullstellung dreht, wobei der Arbeitsdruck ständig auf seinem maximalen Regelwert gehalten wird. Damit wird die Fördermenge auf einen Wert reduziert, der gleich den Leckverlusten des gesamten Kreislaufe ist.The working pressure is in turn determined by the flow breaker 25, the pump 9 in the zero position rotates, with the working pressure constantly at its maximum control value is held. This reduces the delivery rate to a value that is equal to the Leakage of the entire circuit is.

Die erfindungsgemä#e Vorrichtung kann vorteilhaft dann angewendet werden, wenn die verarbeiteten Produkte mi Beginn des Knet-, Misch- oder Rührvorganges flüssig sind und im Vorlauf des Verfahrens zäher werden oder umgekehrt. Im ersten Prall müssen sich die Rührarme mit gro#er Geschwindigkeit drehen, wobei diese Geschwindigkeit zu Anfang auf ihren maximalen Wert eingestellt werden mu# und automatisch in da Maß auf einen kleinen Wert Ahnehmen zu#, in den die Viskosität de. Produktes ansteigt, wobei dieser kleine Geschwindigkeitzwert obenfalls auf den Minimalwert eingestellt wird. Der umgekahrte Vorgang läuft in da Fall ab, in dem die verarbeiteten produkte zu Beginn des Vorganges sehr zäh zind und 11 Verlauf des Verfahrensvorganges flüssig oder weniger rsah werden.The device according to the invention can then advantageously be used when the processed products begin with the kneading, mixing or stirring process are liquid and become thicker in the run-up to the process or vice versa. In the first The agitator arms must rotate at high speed, with this speed must initially be set to its maximum value and automatically in da Measure to a small value Ahnnen zu #, in which the viscosity de. Product increases, this small speed value is set to the minimum value in the above case will. The reverse process takes place in the case in which the processed products very tough at the beginning of the process and liquid or be less rsah.

Auf diese Weise erreicht jan einen Mischvorgang unter optimalen Bedingungen, da die Mischorgane sich mit optimalen Geschwindigkeiten in Abhängigkeit von dem durch das verarbeitete Pro dukt aus geübt en Reakt ions drehmoment drehen. Andererseits vird die Qualität aes Produktes bei gleichzeitiger Verringerung der Proze#dauer dank der stufenlosen Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Mischorgane, der Verbesserung der Energieausbeute und der genaueren Regelung, beträchtlich verbessert.In this way, jan achieves a mixing process under optimal conditions, since the mixing elements move at optimal speeds depending on the Turn the reaction torque exerted by the processed product. on the other hand This increases the quality of a product while at the same time reducing the process duration thanks to the stepless change in the speed of rotation of the mixing elements, the Improvement of the energy yield and the more precise regulation, considerably improved.

Auf diese Weise erzielt man eine viel innigere Vermischung der Komponenten und eine viel grö#ere Homogenitat der verarbeiteten Produkte.In this way, a much more intimate mixing of the components is achieved and a much greater homogeneity of the processed products.

U.a. weist die erfindungsgemä#e Vorrichtung noch iolgende Vorteile auf: eine elastische Arbeitsweise, Begrenzung des übertragenen Drehmoments, die Möglichkeit, unter explosiver Atmosphäre zu arbeiten (da die hydraulische Zentrale entfernt angeordnet und mit dem Mischapparat durch Leitungen verbunden werden kann), oder in korrosiver Atmosphäre zu Arbeiten, wegen der Möglichkeit, eine vollkommene Abdichtung der Lager zu verwirklichen.The device according to the invention also has the following advantages on: an elastic mode of operation, limitation of the transmitted torque, the Possibility to work in an explosive atmosphere (because the hydraulic center remotely located and can be connected to the mixer by lines), or to work in a corrosive atmosphere, because of the possibility of a perfect Realize sealing of the bearings.

- Patentansprüche; - - claims; -

Claims

P a t e m t a n s p r ü c h e 1. Device only step reading control the speed and direction of the mixing elements of mixing devices, preferably mixers, Stirrers and kneaders, in that they are per Xischorgan (2; 3) a hydraulic drive shaft (4) which rotates via a clutch Motor (6; 7) having a lit constant speed of an electric motor driven pump (9) lit variable delivery rate is applied, the Delivery rate regulated depending on the viscosity of the processed substance will.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e n n -5 @ i oh 2 @ t, because # the pump (9) has a swiveling pump boot, the inclination of which is a servomotor (22) acted upon by a control pump (27) is set, the control pump (27) occurring as a function of the mixing element (2; 3) Reaction torque is controlled.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that g e -k ei a n 5 @ i @ h n s t, da # the rotation of the pump pin by means of a lever and a cam disk (23) can be adjusted by hand.

4. Device according to claims 1 -3, g @ k @ a n -5 e 1 c h n e t by a power regulator (24) lit a before the servomotor (22) at this connected delivery flow interrupter (25) to limit the maximum Working pressure.

5. Device according to claims 1-4. G e k e n n -s i 4 c h n e t by a connected between the control pump (27) and the servo motor (22) Safety valve (28).