DE2922263C2 - Mischanlage - Google Patents

Description

a) der Träger (14) halten eine Drehplatte (30) oder mehrere Arme (68), woran unterschiedliche Rührwerke (16, 18 usw.) jeweils über einen Meßwandler-Flansch (60) mit einem von der Drehplatte (30) bzw. dem zugeordneten Arm (68) getragenen Tisch (70; befestigt sind,

b) eine Anzahl (n) von fahrbaren Behältern (20) ist rundum an den Ständer (12) bzw. an den Träger (14) ankoppelbar, gegebenenfalls unter Freilassen eines Behälterplatzes,

c) jeder Behälter-Wagen (52) weist insbesondere an seinem unteren Teil wenigstes eine Schnappsicherung (40) zum rastenden Anschluß an den Ständer (12) bzw. den Träger (14) derart auf, daß ein jedes Rührwerk (16, 18 usw.) nur in Gang setzbar ist, wenn ein Behälter (20) an den Ständer (12) bzw. den Träger (14) angekoppelt und das Rührwerk im Behälter in Arbeitsstellung gebracht ist,

d) die Anzahl der Rührwerke (16,18 usw.) ist ebenso groß wie die Anzahl (n) der Behälter (20) oder um eins größer (n + 1),

e) durch programmiertes Anheben, Verschwenken und Absenken des Trägers (14) sind die in den Behältern (20) befindlichen Rührgüter durch aufeinanderfolgend eintauchende, unterschiedliche Rührwerke behandelbar.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ständer (12) bzw. am Träger (14) Rast- und/oder Schaltelemente (42, 44) angeordnet sind, mittels deren die Höhen- und Winkelstellung des im Behälter (20) jeweils zu betreibenden Rührwerks (16,18,32) festleg- und kontrollierbar ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes in Arbeitsstellung befindliche Rührwerk (16,18,32 usw.) in Abhängigkeit von den durch Meßeinrichtungen (58,60,62) ermittelten Zustandsgrößen und Eigenschaften des jeweiligen Rührgutes betreibbar ist.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem baulich getrennten Versorgungsteil zur Bedienung der Stellorgane für den Träger sowie zur Messung und Einstellung der Betriebsgrößen des in Arbeitsstellung befindlichen Rührwerks, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Versorgungsteil (48) ein Hydraulikaggregat (38) sowie Meß- und Regeleinrichtungen (76, 78, 80) untergebracht sind, vorzugs-

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und/oder Leistungsmesser für den Antriebsmotor jedes Rührwerks (16,18,32).

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Höhenverstellung und Schwenkung des Trägers (14) ein Hydraulik-Antrieb (36) im Inneren des Ständers (12) angeordnet und das untere Ende jeder Rührwelle mit einer ins-

besondere elastischen oder entgegen Fedcrbclastung axialbeweglichen Anschlagsonde (50) verschen ist, durch die ein in der Welle oder um Behälterboden angebrachtes Schaltglied zur Stillsetzung des Hydraulik-Antriebs (36) betätigbar ist

6. Anlage nach wenigstes einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die außerhalb des Ständers (12) biegsam sowie längenveränderlich angeordneten elektrischen Steuer- und Speiseleitungen (56) geschützt in den Träger (14) eingeführt sind und sich von dort an der Drehplatte (30) bzw. in den Armen (68) zu den einzelnen Tischen (70) und Rührwerken (16,18,32) verteilen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischanlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

In einem Prospekt der Firma O. Krieger, Muttenz-Basel, vom Juni 1976 ist eine als LENTO-FON LF 50 bezeichnete Mischanlage mit einer Hubsäule für wechselseitigen Einsatz zweier festinstallierter Rührwerke in einem offenbar ortsfest montierten Behälter besen rieben, ferner eine als MOLTO-MAT-DUPLEX MMD 100 bezeichnete »Doppelstation« mit zwei Behältern auf fahrbaren Wagen und zwei einzeln höhenverstellbaren Armen an je einem Hubständer. Der Verwender solcher Anlagen muß genau wissen, welche Arbeitsbedingungen er für das betreffende Rührgut zu wählen hat, wobei lediglich bei der erstgenannten Anlage ein Rührwerkwechsel möglich ist, nämlich der Übergang von einem langsam- zu einem schnellaufenden Rührwerk. Die Anwendungsmöglichkeiten sind daher außerordentlich beschränkt. Das LENTO-FON LF 50-Gerät ist ein Aufbereitungs-Apparat für das Gießen von Zäpfchen, Lippenstiften usw. Es gestattet lediglich den wahlweisen Einsatz eines langsam- oder eines schnellaufenden Rührwerks in bloß einem, am Ständer fest angeordneten Behälter. Dies ist im Grunde nur eine einfache Abfüllanlage, bei der zwei verschiedene Homogenisier-Mischer einsetzbar sind.

Bei einer Vorrichtung gemäß der DE-OS 25 04 126 sind verschiedene Bearbeitungsmöglichkeiten vorgesehen, beispielsweise mit vier verschiedenen Einzelrührwerken, die von einem gemeinsamen Antrieb wahlweise gespeist werden können. Für eine sinnvolle Handhabung wird zwar ebenfalls vorausgesetzt, daß der Benutzer die Behandlungs-Bedingungen im voraus kennt, doch fehlt die Erfassung der Ist-Eigenschaften des Rührguts gänzlich.

Die AT-PS 3 37 856 sieht eine Vorrichtung mit einer Anzahl von Rührwerken vor, die am Umfang eines Kreises angeordnet sind. Von einem zentralen Zahnrad abgeleitete Antriebe sind einzeln in jeweils einem Behälter vorgesehen, insbesondere zur Farbmischung in jedem solchen Behälter (Eimer, Dose ο. dgl.). Dies bedeutet, daß in sämtlichen Behältern unabhängig vom Ist-Zustand des darin befindlichen Gutes zumindest antriebsseitig die gleichen Rührbedingungen vorgegeben Sinu.

Ein rohrförmiges Luftleitgehäuse, das den Elektromotor eines Rühr- bzw. Mischwerks schachtartig umgibt, ist in der DE-OS 25 46 837 offenbart. Hierbei kann ein Spülbehälter vorhanden sein, in den sich das benutzte Rührwerk zur Reinigung eintauchen läßt. Eine Steuerung bzw. Regelung in Abhängigkeit von den Ist-Eigenschaften des Rührgutes ist jedoch auch hier nicht vorge-

sehen.

Ähnlich hat eine in einem Prospekt R 317 der Firma Ekato/Schopfheim vorgestellte »Technikums-Rühreinheit« nur einen mittels Hubzylinder höhenverstellbaren Arm bzw. Tisch, nur ein Rührwerk, desser- Welle über einen Meßflansch mit dem Antrieb verbunden ist, und nur einen feststehenden Behälter. Dies ist für komplizierte Mischaufgaben unzureichend.

Dasselbe gilt für eine Knet- und Mischmaschine gemäß der DE-OS 27 13 971 mit einer Vorrichtung, die einen fahrbaren Behälter (Bottichwagen) mit dem Maschinengehäuse zweistufig verriegelt Es handelt sich um eine einzige, ortsfeste Knet- und Mischmaschine, für welche fahrbare Bottiche bloß erwünscht sind, um verschiedene Stationen zum Füllen und Entleeren besser erreichen zu können.

Bei zahlreichen Misch- und Rühraufgaben ist aber durchaus nicht von vornherein völlig klar, welche Bedingungen für das jeweilige Rührgut die günstigsten sind. Beispielsweise kann es vorkommen, daß empfindliche Milchprodukte durch zu hohe Schergeschwindigkeiten zerschlagen und dadurch nicht nur im Geschmack, sondern auch in der Konsistenz und Haltbarkeit geschädigt werden. Aber auch wo keine unmittelbare Beeinträchtigung des Mischprodukts zu befürchten ist, kann man durch Wahl falscher Behandlungs-Bedingungen zu einem weit vom Optimum entfernten Ergebnis gelangen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, eine Mischanlage der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß der Rühr- und Mischvorgang bei den unterschiedlichsten Rührgütern auf deren Eigenschaften und den momentanen Ist-Zustand abstimmbar und gegebenenfalls programmierbar ist, um falsche Behandlungsbedingungen und sonstige Eingriffe zu vermeiden, durch die weniger vorteilhafte Mischergebnisse und sogar Schädigungen des Rührguts eintreten können.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebene Merkmalskombination gelöst. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 6.

Die neue Mischanlage gestattet es, mit relativ geringem mechanischem Aufwand eine Vieizahl von Möglichkeiten zu schaffen, um in Abhängigkeit von den Ist-Eigenschaften des Rührgutes — die während des Misch-Vorganges laufend beobachtet werden — eine gezielte Behandlung durchzuführen. Der Aufbau ist konstruktiv einfach und zweckmäßig. Durch das Ankoppeln fahrbarer Behälter an den Ständer oder Träger ist eine wichtige Sicherung gegen unbeabsichtigten Betrieb gegeben. Außerdem besteht eine große Arbeitserleichterung darin, daß die Rührchargen bequem heran- und weggefahren werden können. Dank des zwischen Rührwerk und Tisch vorgesehenen Meßwandler-Flansches ist eine unmittelbare Bestimmung der an die Rührwelle abgegebenen Ist-Leistung möglich. Man kann daher programmierte Misch vorgänge ausführen oder umgekehrt durch Versuchsbetrieb das künftige Behandlungsprogramm erst erarbeiten.

Die erfindungsgemäße Mischanlage ist infolgedessen überaus vielfältig verwendbar. Sie kann beispielsweise in Hochschulenn zu Vorführzwecken benutzt werden; weit wichtiger ist jedoch die Erprobung der Leistung und die Ermittlung des optimalen Rührelementes in der praktischen Industrie-Verwendung. Dort eignet sich die Mischanlage nach der Erfindung vor allem für den Einsatz in Fertigungslinien, wo man während des Betriebs kurzfristig Mischungen vornehmen und ändern muß, um bestimmte Produkte in vorgegebener Qualität zu erzeugen.

Ein typisches Anwendungsbeispiel ist die Herstellung von Tomatenpüree. Hier müssen beispielsweise die Ausgangsprodukte, nämlich ganze Tomaten, zum Waschen während etwa 2 min mit einem äußerst langsamlaufenden Rührwerk schonend gerührt werden. Anschließend erfolgt die Zerkleinerung mit einer Dissolverscheibe etw 10 min lang. Um die geeignete Salzzugabe festzustellen, müssen nun unterschiedliche Salzmengen kurzfristig zugemischt und Geschmacksproben genommen werdea Danach erfolgt das Einrühren der ermittelten Salzmenge und das schonende Unterrühren weiterer Zusatzstoffe (Pfeffer und andere Gewürze). Die Erfindung ermöglicht es, mit nur einer Mischanlage nacheinander alle diese Vorgänge halb- oder vollautomatisch vorzunehmen, also wahlweise das entsprechende Rührwerk mit kürzesten Stillstandszeiten einzufahren und in Tätigkeit zu setzen. Nach Bedarf ist eine Steuerung durch eine EDV-Anlage möglich. Man kann ohne weiteres einen Drehzahlbereich von z. B. 0,5 bis 1 000 min-¹ und entsprechende Leistungsbereiche in einer einzigen Anlage so überstreichen, daß der gegebenenalls programmierte Betrieb ein Wirtschaftlichkeits-Optimum erreicht

Als Sicherung gegen unbeabsichtigten Betrieb außerhalb der Arbeitsstellung dient die Anordnung nach Anspruch 2.

Die Maßnahme des Anspruchs 3 schafft die Möglichkeit, in einer Anzal von Behältern gleichzeitig verschiedene Rührwerke einzusetzen und mit jedem Rührwerks-Wechsel ein und dasselbe Rührgut eines jeden Behälters anders weiterzubehandeln, insbesondere in Abhängigkeit vom Istzustand des Rührgutes.

Die Energieversorung und Steuerung der Mischanlage erfolgt gemäß Anspruch 4 von einer baulich getrennten Einheit her, die ebenfalls fahrbar sein kann.

Sehr kurze Stillstandszeiten erzielt man durch die Maßnahmen des Anspruchs 5. Der nach oben ausfahrbare Träger hebt die Rührwerke sämtlich hydraulisch an, worauf das gewünschte Rührwerk über den Behälter in Stellung geschwenkt und der Träger abgesenkt wird.

Der Höhenverstellbarkeit des Trägers entsprechend sind gemäß Anspruch 6 biegsame und längenveränderliche Leitungen vorgesehen.

Wesentliche Vorteile der Erfindung beruhen darauf, daß die Anlage in Einzelteilen bezogen werden kann, so daß man z. B. mit zwei besonders wichtigen Rührwerkstypen anfängt, nach und nach aber eine den vielfältigsten Anforderungen gewachsene und universelle Mischanlage ausbaut. Von großer Bedeutung ist, daß für alle möglichen Produkte das jeweils geeignetste Rührwerk und seine beste Benutzungsart (Drehzahl, Rührdauer) praktisch erprobt werden kann. Dadurch tritt an die Stelle der bisher notwendigen, teilweise »Winden« Anwendung der gezielte Einsatz unter günstigsten Bedingungen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigt

F i g. 1 eine schematisierte Seitenansicht einer Versuchs-Mischanlage nach der Erfindung,

F i £. 2 eine Draufsicht auf einen Drehteller der Anlage von F i g. 1,

Fig.3 eine schematisierte Seitenansicht, teilweise im Axialschnitt, einer anderen erfindungsgemäßen Mischanlage,

F i g. 4 eine vergleichbare Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Mischanlage nach der Erfindung,

F i g. 5 eine vergrößerte Draufsicht auf die Anlage von F i g. 4,

F i g. 6 eine Draufsicht auf einen Träger einer erfindungsgemäßen Mischanlage,

F i g. 7 eine Seitenansicht und

Fig.8 eine Draufsicht auf einen Bedienungs- und Versorgungsteil für eine Mischanlage nach der Erfindung.

Die in F i g. 1 schematisch dargestellte Ringmischanlage 10 hat einen Ständer 12 für einen Träger 14, der ein langsamlaufendes Rührwerk 16 und ein schneilaufendes Rührwerk haltert. Ein Behälter 20 wird von Stützen 22 getragen, die mit dem Ständer 12 oder mit dem Fußboden fest verbunden, alternativ aber auch fahrbar sein können.

Der Träger 14 besteht im wesentlichen aus einem Stempel 24, der von einem (nicht dargestellten) Hydraulikzylinder im Inneren des Ständers 12 heb- und senkbar ist, und einer an dem Stempel 24 befestigten Drehplatte 30. Diese kann, wie F i g. 2 zeigt, außer mit dem langsamlaufenden Rührwerk 16 und dem schnellaufenden Rührwerk 18 noch mit weiteren, hier nicht näher bezeichneten Rührwerken bestückt sein. Für das langsamer umlaufende Rührwerk 16 kann ein Ankerrührer 26, für das schnellaufende Rührwerk 18 ein Steilpropeller 28 als Rührwerkzeug vorgesehen sein. Bevorzugt hat jedoch jedes Rührwerk eine (hier nicht gezeichnete) Schnellwechsel-Kupplung, um die Rührwerkzeuge mühelos und schnell gegen andere austauschen zu können.

Obgleich die Mischanlage 10 nach Fig. 1 und 2 vorwiegend zum Einsatz in kleineren Versuchslabors gedacht ist, kann es auch in Betracht kommen, am Drehteller 30 für seine automatische Zuordnung zu dem Behälter 20 einen Kopf 54 vorzusehen, durch den eine automatische Positionskontrolle und -arretierung erfolgt. Anzumerken ist, daß insbesondere bei einer Bestückung des Drehtellers 30 mit mehr als zwei Rührwerken die Verwendung von zwei oder mehr Behältern 20 zweckmäßig oder sogar erforderlich sein kann.

Eine andere Ausführungsform einer Ringmischanlage ist in Fig.3 dargestellt, wobei vergleichbare Bauteile dieselben Bezugszahlen tragen wie in F i g. 1 und 2. Man erkennt, daß im Beispiel der F i g. 3 an Stelle eines Drehtellers Arme 68 mit Tischen 70 den Träger 14 bilden, der beispielsweise drei im Winkelabstand von 120° angeordnete Rührwerke 18, 16 und 32 haltert. Dabei kann das dritte Rührwerk 32 für mittelschnellen Lauf eingerichtet und mit einem Schraubenpropeller 34 ausgerüstet sein. Der Behälter 20 ist mit einer Sicherung 40 versehen, durch die gewährleistet wird, daß nur das in Arbeitsstellung (gestrichelt eingezeichnet) befindliche Rührwerk in Gang setzbar ist Ein Bedienungs- und Versorgungsteil 48, das im Hintergrund zu denken ist, kann ein Hydraulikaggregat 38 für den Hydraulikzylinder 36 enthalten, dessen Stempel 24 mit dem Träger 14 verbunden ist Schaltelemente wie ein Hub-Endschalter 42 und eine Positions-Arretierung 44 können zur Begrenzung des Stempelhubes vorhanden sein. In der Mitte des Trägers 14 kann dieser einen Arretierhebel 46 aufweisen, der für die (beispielsweise von Hand vorzunehmende) Verschwenkung in die passende Stellung des gewünschten Rührwerks über dem Behälter 20 betätigbar ist Weitere Anzeige- und Schaltelemente sind auf dem Steuerpult 80 des Bedienungs- und Versorgungsteils 48 angebracht

Bei dem langsam laufenden Rührwerk 16 ist eine Schnellwechsel-Kupplung 66 angedeutet. Ferner ist am Ende der Rührwellen der Rührwerke 16 und 32 jeweils eine Anschlagsonde 50 eingezeichnet, die elastisch ausgebildet oder auch entgegen Federbelastung axialbeweglich sein kann, um ein in der Welle oder am Behälterboden angebrachtes Schaltglied zur Stillsetzung des Hydraulik-Antriebes 36 zu betätigen, falls die Sicherungs-Schaltelemente 42, 44 bei der Absenkung des

ίο Trägers 14 überfahren werden sollten.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig.4 und 5 gezeigt. Hierbei ist der Ständer 12 aus einem Rohrrahmen gebildet, der zentrisch den Träger 14 mit Hubzylinder 36 und Stempel 24 sowie Kopf 54 haltert. Von letzterem führen biegsame, längenveränderliche Leitungen 56 zum elektrischen Teil der Bedienungs- und Versorgungseinheit 48 (F i g. 7 und 8). Andererseits dient der Kopf 54 zugleich als Verteiler für die Versorgungs- und Steuerleitungen zu Drehzahlmessern 58, Meßwandler-Flanschen 60 samt Drehmomentmessern 62 und zu den Antriebsmotoren der Rührwerke 16, 18, 32. Die fortlaufend erfaßten Drehmoment- und Drehzahlwerte können im Anzeigefeld 82 des Bedienungs- und Versorgungsteils 48 separat und/oder multipliziert, d.h. als Leistungswerte, angezeigt und zur Steuerung bzw. Regelung benutzt werden.

Die Hydraulik-Speiseleitungen (in Fig.4 und 7 gestrichelt dargestellt) führen vom Hydraulikzylinder 36 über hydraulische Anschlüsse 72 an der Bedienungs- und Versorgungseinheit 48 zu dem darin untergebrachten Hydraulikaggregat 38. Die Behältersicherung 40 ist in Form von Rastelementen ausgebildet, die gewährleisten, daß sowohl eine Hub- als auch eine Schwenkbewegung des Trägers 14 nur erfolgen kann, wenn der Behälter 20 ordnungsgemäß, also stellungsgerecht an den Ständer 12 angekoppelt ist Bevorzugt ist die Behältersicherung 40 auf einem Wagen 52 befestigt, der den Behälter 20 trägt und mittels einer Schiebstange 53 verfahrbar ist.

Eine geeignete Ausbildung eines Trägers 14 ist in F i g. 6 veranschaulicht Man erkennt, daß dieser drei im Winkel von 90° aneinander anschließende, abgekröpfte Rohr-Arme 68 aufweist, die freitragende Tische 70 haltern, an denen (hier nicht gezeichnete) Rührwerke befestigbar sind. Schematisch ist wiederum ein automatischer Zuordnungs-Kopf 54 angedeutet.

Aus F i g. 7 und 8 ist eine beispielsweise Ausführung der Bedienungs- und Versorgungseinheit 48 ersichtlich. In ihrem Unterteil können außer den hydraulischen An-Schlüssen 72 und den elektrischen Anschlüssen 74 ein Frequenzregler 76 sowie ein Meßverstärker 78 untergebracht sein. Das Schaltfeld des Steuerpults 80 und das Anzeigefeld 82 enthalten die Bedienungs- und Anzeigeelemente, einschließlich Wählschaltern, mit denen das jeweils in Arbeitsstellung befindliche Rührwerk in Gang oder stillgesetzt werden kann. Die über den Kopf 54 erfolgende automatische Rührwerks-Zuordnung und Absenk-Kontrolie kann durch geeignete Anzeigelämpchen am Steuerpult 80 angezeigt werden. Dieses enthält einen Frequenzsteller, mit dem der Regler 76 auf eine gewünschte Arbeitsfrequenz gebracht werden kann; auf diese Weise ist es möglich, unter Verwendung von Drehstrommotoren die Antriebsdrehzahl der Rührwerke in weitem Bereich zu verändern. Auch die hydraulisehen Betriebsbedingungen können in entsprechender Weise eingestellt und angezeigt werden.

In den Rahmen der Erfindung fallen auch zahlreiche Abwandlungen und Vereinfachungen. Insbesondere

können mittels der Schnellwechsel-Kupplung 66 an ein und dieselben Antriebsmotoren, die beispielsweise der DE-PS 23 62 794 entsprechen mögen, unterschiedlichste Rührwerkzeuge angekuppelt werden, also nicht nur Schrauben- und Steilpropeller, Scheibenrührer, Anker- und Blattrührer, sondern auch Randpropeller, Bandschnecken, Ringpropeller, Klapp-Propeller, Sägescheiben, Schaufelpropeller, Gitter-, Wendel- und Fingerrührer usw.

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Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Mischanlage mit einem Ständer, auf dem ein Träger für einzeln angetriebene Rührwerke angeordnet ist, die zur messenden und/oder gesteuerten Behandlung von Rührgut nacheinander in einen zugeordneten Behälter einsetzbar und darin betreibbar sind, wozu der Träger schwenkbar und höhenverstellbar ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: