EP0351681A1 - Anlage zur Dosierung und Mischung unterschiedlicher Stoffe, insbesondere zur Erzeugung von Parfüms - Google Patents

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EP0351681A1
EP0351681A1 EP89112560A EP89112560A EP0351681A1 EP 0351681 A1 EP0351681 A1 EP 0351681A1 EP 89112560 A EP89112560 A EP 89112560A EP 89112560 A EP89112560 A EP 89112560A EP 0351681 A1 EP0351681 A1 EP 0351681A1
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mixing
mixing cup
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storage
section
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Alexander Dr. Dipl.-Chem. Boeck
Eckhard Dipl.-Ing. Niebaum
Walter Sommer
Günter Dipl.-Ing. Sparenberg
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Henkel AG and Co KGaA
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    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/84—Mixing plants with mixing receptacles receiving material dispensed from several component receptacles, e.g. paint tins
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    • B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/84—Mixing plants with mixing receptacles receiving material dispensed from several component receptacles, e.g. paint tins
    • B01F33/848—Mixing plants with mixing receptacles receiving material dispensed from several component receptacles, e.g. paint tins using data, i.e. barcodes, 3D codes or similar type of tagging information, as instruction or identification codes for controlling the dispensing and mixing operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/22—Control or regulation
    • B01F35/221—Control or regulation of operational parameters, e.g. level of material in the mixer, temperature or pressure
    • B01F35/2218—Weight of at least one component to be mixed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/21—Mixing of ingredients for cosmetic or perfume compositions

Definitions

  • the invention is directed to a system for metering and mixing different substances, in particular for producing perfumes, with a large number of storage containers for different substances, in particular liquid fragrances.
  • fragrances are stored separately from one another in storage containers or the like.
  • the fragrances required in each case are then removed manually from the individual storage containers, the individual amounts of fragrance being able to be determined by weighing or by using an appropriate measuring cup.
  • the desired perfume mixture is then carried out in a mixing vessel.
  • the object of the invention is to create a solution with which an error-free, accurate metering and mixing of different substances, in particular liquids, is to be made possible without an operator.
  • any desired mixture of substances contained in the storage containers assigned to the system can be created completely reliably without operating personnel. All that is required is to enter the information (quantity, composition) required for the mixture in question into the control computer. Controlled by the control computer, a mixing beaker is then moved in sequence under the corresponding outlet metering valves of the storage containers and with the required amount by means of the outlet metering valve, which is also controlled by the control computer tils of the respective storage container filled.
  • the invention provides that the supply container is pressurized by an inert gas with a controllable pressure.
  • an inert gas cushion e.g. nitrogen
  • the supply container is pressurized by an inert gas cushion, e.g. nitrogen, in the supply containers, constant pre-pressure conditions are ensured at the metering valves, so that a reliable control of the respective delivery quantities is possible.
  • the mixing container is arranged on a weighing device connected to the control computer.
  • a weighing device connected to the control computer.
  • possible sources of error in the metering can be excluded, since the amount to be dispensed from the respective storage containers can be determined not only by measuring the flow rate at the outlet metering valve but also by monitoring the amount dispensed by the weighing device. Thanks to the weighing device connected to the control computer, it is also possible to balance the fragrance consumption.
  • a mixing cup storage unit with a conveyor belt is arranged in front of the mixing cup section.
  • a handling device for transferring the mixing cup from the storage to the track is arranged between the mixing cup section and the mixing cup storage. This design is provided when the conveyor belt of the mixing cup storage device is not directly coupled to the mixing cup section.
  • each mixing cup is provided with a code which can be read by a scanner connected to the control computer and arranged at the end of the mixing cup memory.
  • a scanner connected to the control computer and arranged at the end of the mixing cup memory.
  • the data of a perfume mixture can be read from the control computer via coded recipe numbers.
  • Individual mixing recipes can be entered into the computer via a terminal or computer-controlled series mixtures can be created.
  • the mixing bowl section is designed as a rotary table with a weighing device which can be moved in a circular manner.
  • the metering valves are preferably arranged on a circular path with the radius of the weighing device. This arrangement of the individual elements of the system is particularly space-saving and therefore inexpensive.
  • metering valves are arranged together in groups.
  • the invention also provides that at the end of the mixing cup section a further mixing cup storage device with a conveyor belt is arranged.
  • a further mixing cup storage device with a conveyor belt is arranged.
  • a fully automatic system for perfume metering and mixing has a large number of storage containers 1 for storing different fragrances, only a few containers being shown as examples in the drawing.
  • This storage container 1 are connected via lines 2 to an inert gas system 3, which via valves 4 with re Gelbar pressure inert gas from inert gas containers 5 can be supplied.
  • this inert gas cushion for example made of nitrogen, a constant pressure level is set in the storage containers 1.
  • Each storage container 1 is connected via a line 6 to an electrically controlled outlet metering valve 7, which is connected to a control computer 8 and is operated by this computer-controlled.
  • the individual outlet metering valves 7 are preferably arranged in a circle above a mixing cup section 9.
  • the mixing cup section 9 is designed as a turntable 10, a weighing device 11 for a mixing cup 12 being arranged on the outer periphery of the turntable and being circularly movable and assignable to the individual outlet metering valves 7.
  • a mixing cup storage 13 for mixing cups 12 that have not yet been filled is provided with a conveyor belt 14.
  • a handling device 15 is used to transfer a mixing cup 12 from the mixing cup storage 13 to the weighing device 11 of the turntable 10.
  • a scanner 16 can also be arranged in front of the handling device 15, which can read codes on the mixing cups 12 which indicate the desired perfume mixtures and connected to the control computer 8 is.
  • the mixing cup section 9 is followed by a further mixing cup storage 17, which serves to hold filled mixing cups 12, which are conveyed into the mixing cup storage 17 by the handling device 15.
  • the conveyor belt 14 of the first mixing cup storage 13 is designed to run all the way around so that it also serves as the transport belt of the second mixing cup storage 17.
  • the dosing and mixing system works as follows:
  • a number of empty mixing cups 12 arranged one behind the other are manually placed on the conveyor belt 14 of the mixing cup storage 13, wherein the mixing cup storage 13 can be provided with a code which contains the desired mixture identification in each case.
  • the coding of the mixing cup 12 is then read by the scanner 16 and transmitted to the control computer 8.
  • the handling device 15 grabs the relevant mixing bowl 12 and places it from the conveyor belt 14 onto the weighing device 11 of the turntable 10.
  • the mixing bowl along the mixing section 9 is then computer-controlled by rotating the turntable 10 below the respective one Move the outlet metering valve 7 of the corresponding storage container 1 and fill it with the corresponding amount of the respective perfume substance by opening the valve 7 and weighing it out by the weighing device 11.
  • the turntable moves to the required outlet metering valves 7 of the respective storage containers 1 one after the other.
  • the mixing container in question is filled with the desired perfume formulation and is removed from the weighing device 11 by the handling device 15 and placed in the downstream mixing cup storage 17.
  • the handling device 15 then in turn removes a mixing cup 12 from the mixing cup storage 13 and places it in the weighing device 11 of the turntable 10, etc
  • the invention is not limited to the exemplary embodiments shown in the drawing. Further refinements of the invention are possible without leaving the basic idea.
  • the design of the mixing bowl section and the corresponding arrangement of the outlet metering valves can be chosen differently.
  • further operating computers can also be provided, by means of which it is possible to intervene in the system sequence in a quasi-manual manner.

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Abstract

Mit einer Anlage zur Dosierung und Mischung unterschiedlicher Stoffe, insbesondere zur Erzeugung von Parfüms, mit einer Vielzahl von Vorlagebehältern für unterschiedliche Stoffe, insbesondere flüssige Duftstoffe, soll eine Lösung geschaffen werden, mit welcher eine fehlerfreie, genaue Dosierung und Mischung unterschiedlicher Stoffe, insbesondere Flüssigkeiten, ohne eine Bedienungsperson ermöglicht werden soll. Dies wird dadurch erreicht, daß an jedem Vorlagebehälter (1) ein von einem Steuerungsrechner (8) gesteuertes Auslaßdosierventil (7) oberhalb einer Mischbecherstrecke (9) angeordnet ist, und daß rechnergesteuert ein auf der Mischbecherstrecke (9) verfahrbarer Mischbecher (12) jedem Auslaßdosierventil (7) zuordbar ist.

Description

  • Die Erfindung richtet sich auf eine Anlage zur Dosierung und Mischung unterschiedlicher Stoffe, insbesondere zur Er­zeugung von Parfüms, mit einer Vielzahl von Vorlagebehäl­tern für unterschiedliche Stoffe, insbesondere flüssige Duftstoffe.
  • Zur Erstellung und Neuentwicklung von bestimmten Parfümre­zepturen ist es notwendig, insbesondere zu Testzwecken, einzelne Duftstoffe genau dosiert miteinander zu mischen. Dabei werden die einzelnen Duftstoffe getrennt voneinander in Vorlagebehältern od. dgl. bevorratet. Zur Erstellung einer Parfümmischung werden dann die jeweils notwendigen Duftstoffe aus den einzelnen Vorlagebehältern manuell entnommen, wobei die einzelnen Duftstoffmengen durch Abwiegen oder durch die Verwendung eines entsprechenden Meßbechers bestimmt werden können. Anschließend erfolgt dann die gewünschte Parfümmischung in einem Mischgefäß.
  • Dieses Vorgehen ist jedoch einerseits sehr aufwendig, da zur Erstellung einer Mischung jeweils eine Bedienungsper­son erforderlich ist, die auf umständliche Weise durch Ab­wiegen od. dgl. die einzelnen Komponenten zusammenstellen muß, andererseits kann es auch zu Fehlern kommen, da menschliche Unzulänglichkeiten nicht auszuschließen sind, so sind beispielsweise ungenaue Dosierungen oder auch Fehl­dosierungen möglich.
  • Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber die Schaffung einer Lösung, mit welcher eine fehlerfreie, genaue Dosierung und Mischung unterschiedlicher Stoffe, insbesondere Flüssigkei­ten, ohne eine Bedienungsperson ermöglicht werden soll.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Anlage der eingangs bezeichne­ten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an jedem Vorla­gebehälter ein von einem Steuerungsrechner gesteuertes Aus­laßdosierventil oberhalb einer Mischbecherstrecke angeord­net ist, und daß rechnergesteuert ein auf der Mischbecher­strecke verfahrbarer Mischbecher jedem Auslaßdosierventil zuordbar ist.
  • Mit einer so ausgestalteten, vollautomatischen Anlage kann ohne Bedienungspersonal völlig zuverlässig jede gewünschte Mischung aus Stoffen, die in den der Anlage zugeordneten Vorlagebehältern enthalten sind, erstellt werden. Dazu müs­sen lediglich die für die betreffende Mischung notwendigen Angaben (Menge, Zusammensetzung) in den Steuerungsrechner eingegeben werden. Von dem Steuerungsrechner gesteuert wird dann ein Mischbecher der Reihe nach unter die entspre­chenden Auslaßdosierventile der Vorlagebehälter gefahren und mit der jeweils notwendigen Menge mittels des eben­falls vom Steuerungsrechner gesteuerten Auslaßdosierven­ tils des jeweiligen Vorlagebehälters gefüllt.
  • In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß die Vorlage­behälter von einem Inertgas mit regelbarem Druck beauf­schlagt sind. Durch dieses Inertgas-Polster, z.B. aus Stickstoff, in den Vorlagebehältern werden konstante Vor­druckbedingungen an den Dosierventilen gewährleistet, so daß eine zuverlässige Steuerung der jeweiligen Abgabemen­gen möglich ist.
  • Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn der Mischbehälter auf einer mit dem Steuerungsrechner verbundenen Wiegeein­richtung angeordnet ist. Auf diese Weise können mögliche Fehlerquellen bei der Dosierung ausgeschlossen werden, da nicht nur durch die Messung der Durchflußmenge am Auslaßdo­sierventil, sondern auch durch die Überwachung der abgege­benen Menge durch die Wiegeeinrichtung die jeweils aus den betreffenden Vorlagebehältern abzugebende Menge bestimmbar ist. Durch die mit dem Steuerungsrechner verbundene Wiege­einrichtung ist zusätzlich eine Bilanzierung der Duftstoff­verbräuche möglich.
  • Um automatisch nacheinander kontinuierlich mehrere Mischun­gen mit der erfindungsgemäßen Anlage erstellen zu können, ist auch vorgesehen, daß vor der Mischbecherstrecke ein Mischbecherspeicher mit Transportband angeordnet ist.
  • Dabei kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß zwischen der Mischbecherstrecke und dem Mischbecherspeicher ein Handhabungsgerät zum Umsetzen der Mischbecher vom Speicher auf die Strecke angeordnet ist. Diese Ausbildung ist dann vorgesehen, wenn das Trans­portband des Mischbecherspeichers nicht direkt mit der Mischbecherstrecke gekoppelt ist.
  • Es ist besonders zweckmäßig, wenn jeder Mischbecher mit ei­ner Codierung versehen ist, welche von einem mit dem Steue­rungsrechner verbundenen, am Ende des Mischbecherspeichers angeordneten Scanner ablesbar ist. Auf diese Weise können die Daten einer Parfümmischung vom Steuerungsrechner über codierte Rezeptnummern abgelesen werden. Dabei können indi­viduelle Mischrezepturen über ein Terminal in den Rechner eingegeben oder auch rechnergesteuerte Serien-Mischungen erstellt werden.
  • Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin­dung ist vorgesehen, daß die Mischbecherstrecke als Dreh­tisch mit kreisförmig verfahrbarer Wiegeeinrichtung ausge­bildet ist. Dabei sind die Dosierventile bevorzugt auf ei­ner Kreisbahn mit dem Radius der Wiegeeinrichtung angeord­net. Diese Anordnung der einzelnen Elemente der Anlage ist besonders platzsparend und deshalb günstig.
  • Um eine noch platzsparendere Anordnung zu erreichen, kann auch vorgesehen sein, daß jeweils mehrere Dosierventile gruppenförmig zusammen angeordnet sind.
  • Schließlich sieht die Erfindung auch vor, daß am Ende der Mischbecherstrecke ein weiterer Mischbecherspeicher mit Transportband angeordnet ist. Eine solche Ausbildung ist dann vorteilhaft, wenn Mischungen auf Vorrat hergestellt werden sollen und nicht sofort benutzt werden, d.h. es kann dann z.B. über Nacht eine ganze Serie von Mischungen erstellt werden.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei­spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in
    • Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Verfahrensfließ­bild einer Anlage und
    • Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Mischbecherstrecke nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Eine vollautomatische Anlage zur Parfümdosierung und -mi­schung weist eine Vielzahl von Vorlagebehältern 1 zur Be­vorratung unterschiedlicher Duftstoffe auf, wobei in der Zeichnung nur beispielhaft einige Behälter dargestellt sind. Diese Vorlagebehälter 1 sind über Leitungen 2 an ein Inertgassystem 3 angeschlossen, dem über Ventile 4 mit re­ gelbarem Druck Inertgas aus Inertgasbehältern 5 zuführbar ist. Durch dieses Inertgaspolster, z.B. aus Stickstoff, wird in den Vorlagebehältern 1 ein konstantes Druckniveau eingestellt.
  • Jeder Vorlagebehälter 1 ist über eine Leitung 6 mit einem elektrisch gesteuerten Auslaßdosierventil 7 verbunden, das an einen Steuerungsrechner 8 angeschlossen ist und von die­sem rechnergesteuert betätigt wird.
  • Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die einzelnen Auslaßdosier­ventile 7 bevorzugt kreisförmig oberhalb einer Mischbecher­strecke 9 angeordnet. Dabei ist die Mischbecherstrecke 9 als Drehtisch 10 ausgebildet, wobei am äußeren Umfang des Drehtisches eine Wiegeeinrichtung 11 für einen Mischbecher 12 angeordnet ist, welche kreisförmig verfahrbar den ein­zelnen Auslaßdosierventilen 7 zuordbar ist.
  • Vor der Mischbecherstrecke 9 ist ein Mischbecherspeicher 13 für noch nicht gefüllte Mischbecher 12 mit einem Trans­portband 14 vorgesehen. Ein Handhabungsgerät 15 dient zum Umsetzen eines Mischbechers 12 aus dem Mischbecherspeicher 13 auf die Wiegeeinrichtung 11 des Drehtisches 10. Dabei kann vor dem Handhabungsgerät 15 noch ein Scanner 16 ange­ordnet sein, der auf den Mischbechern 12 angebrachte Codie­rungen, welche die gewünschten Parfümmischungen angeben, ablesen kann und mit dem Steuerungsrechner 8 verbunden ist.
  • Der Mischbecherstrecke 9 ist ein weiterer Mischbecherspei­cher 17 nachgeschaltet, der zur Aufnahme von gefüllten Mischbechern 12 dient, welche vom Handhabungsgerät 15 in den Mischbecherspeicher 17 befördert werden. Dabei ist im in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel das Transport­band 14 des ersten Mischbecherspeichers 13 derart umlau­fend ausgebildet, daß es auch als Transportband des zwei­ten Mischbecherspeichers 17 dient.
  • Die Funktionsweise der Dosier- und Mischanlage ist die fol­gende:
  • Zunächst werden z.B. manuell eine Reihe von hintereinander angeordneten leeren Mischbechern 12 auf das Transportband 14 des Mischbecherspeichers 13 gesetzt, wobei die Mischbe­cherspeicher 13 mit einer Codierung versehen sein können, welche die jeweils gewünschte Mischungskennzeichnung ent­hält. Die Codierung des Mischbechers 12 wird dann vom Scan­ner 16 abgelesen und zum Steuerungsrechner 8 übertragen. Rechnergesteuert greift dann das Handhabungsgerät 15 den betreffenden Mischbecher 12 und setzt ihn vom Transport­band 14 auf die Wiegeeinrichtung 11 des Drehtisches 10. Entsprechend der jeweils gewünschten Mischung wird dann der Mischbecher entlang der Mischstrecke 9 rechnergesteu­ert durch Verdrehen des Drehtisches 10 unter das jeweilige Auslaßdosierventil 7 des entsprechenden Vorlagebehälters 1 verfahren und durch Öffnen des Ventils 7 und Abwiegen durch die Wiegeeinrichtung 11 mit der entsprechenden Menge an jeweiliger Parfümsubstanz gefüllt. Dabei fährt der Dreh­tisch nacheinander die erforderlichen Auslaßdosierventile 7 der jeweiligen Vorlagebehälter 1 an.
  • Nach einem vollständigen Durchlauf des Drehtisches um 360o ist der betreffende Mischbehälter mit der gewünschten Parfümrezeptur gefüllt und wird vom Handhabungsgerät 15 aus der Wiegeeinrichtung 11 entnommen und in den nach­geschalteten Mischbecherspeicher 17 gesetzt. Zur Füllung eines neuen Mischbechers 12 wird dann wiederum vom Handha­bungsgerät 15 ein Mischbecher 12 aus dem Mischbecher­speicher 13 entnommen und in die Wiegeeinrichtung 11 des Drehtisches 10 gesetzt u.s.w.
  • Natürlich ist die Erfindung nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Aus­gestaltungen der Erfindung sind möglich, ohne den Grundge­danken zu verlassen. So kann insbesondere die Ausgestal­tung der Mischbecherstrecke und die entsprechende Anord­nung der Auslaßdosierventile anders gewählt sein. Außerdem können neben dem zentralen Steuerungsrechner auch noch wei­tere Bedienungsrechner vorgesehen sein, durch die quasi-ma­nuell in den Anlagenablauf eingegriffen werden kann.

Claims (10)

1. Anlage zur Dosierung und Mischung unterschiedlicher Stof­fe, insbesondere zur Erzeugung von Parfüms, mit einer Viel­zahl von Vorlagebehältern für unterschiedliche Stoffe, ins­besondere flüssige Duftstoffe,
dadurch gekennzeichnet,
daß an jedem Vorlagebehälter (1) ein von einem Steuerungs­rechner (8) gesteuertes Auslaßdosierventil (7) oberhalb ei­ner Mischbecherstrecke (9) angeordnet ist, und daß rechner­gesteuert ein auf der Mischbecherstrecke (9) verfahrbarer Mischbecher (12) jedem Auslaßdosierventil (7) zuordbar ist.
2. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorlagebehälter (1) von einem Inertgas mit regelba­rem Druck beaufschlagt sind.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mischbecher (12) auf einer mit dem Steuerungsrech­ner (8) verbundenen Wiegeeinrichtung (11) angeordnet ist.
4. Anlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor der Mischbecherstrecke (9) ein Mischbecherspeicher (13) mit Transportband (14) angeordnet ist.
5. Anlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Mischbecherstrecke (9) und dem Mischbe­cherspeicher (13) ein Handhabungsgerät (15) zum Umsetzen der Mischbecher (12) vom Speicher (13) auf die Strecke (9) angeordnet ist.
6. Anlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Mischbecher (12) mit einer Codierung versehen ist, welche von einem mit dem Steuerungsrechner (8) verbun­denen, am Ende des Mischbecherspeichers (13) angeordneten Scanner (16) ablesbar ist.
7. Anlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischbecherstrecke (9) als Drehtisch (10) mit kreisförmig verfahrbarer Wiegeeinrichtung (11) ausgebildet ist.
8. Anlage nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dosierventile (7) auf einer Kreisbahn mit dem Ra­dius der Wiegeeinrichtung (11) angeordnet sind.
9. Anlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils mehrere Dosierventile (7) gruppenförmig zusam­men angeordnet sind.
10. Anlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Ende der Mischbecherstrecke (9) ein weiterer Misch­becherspeicher (17) mit Transportband angeordnet ist.
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