EP1382381A1 - Horizontalmischer mit hoher Bauform - Google Patents

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EP1382381A1
EP1382381A1 EP03012879A EP03012879A EP1382381A1 EP 1382381 A1 EP1382381 A1 EP 1382381A1 EP 03012879 A EP03012879 A EP 03012879A EP 03012879 A EP03012879 A EP 03012879A EP 1382381 A1 EP1382381 A1 EP 1382381A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mixing device
mixing
mixer
vessel
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03012879A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hartmut Dr. Haverland
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gebrueder Loedige Maschinenbau GmbH
Original Assignee
Gebrueder Loedige Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gebrueder Loedige Maschinenbau GmbH filed Critical Gebrueder Loedige Maschinenbau GmbH
Publication of EP1382381A1 publication Critical patent/EP1382381A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/83—Mixing plants specially adapted for mixing in combination with disintegrating operations
    • B01F33/833—Devices with several tools rotating about different axis in the same receptacle
    • 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
    • B01F35/45—Closures or doors specially adapted for mixing receptacles; Operating mechanisms therefor
    • B01F35/451—Closures or doors specially adapted for mixing receptacles; Operating mechanisms therefor by rotating them about an axis parallel to the plane of the opening
    • 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
    • B01F35/50—Mixing receptacles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/75—Discharge mechanisms
    • B01F35/754—Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer
    • B01F35/75415—Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer using gravity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
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    • B01F35/7545—Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer using slides
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    • B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
    • B01F2215/0413—Numerical information
    • B01F2215/0418—Geometrical information
    • B01F2215/0422—Numerical values of angles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
    • B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
    • B01F2215/0413—Numerical information
    • B01F2215/0418—Geometrical information
    • B01F2215/0431—Numerical size values, e.g. diameter of a hole or conduit, area, volume, length, width, or ratios thereof
    • 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
    • B01F35/75—Discharge mechanisms

Definitions

  • Horizontal mixers and vertical mixers are known in the prior art. At A horizontal mixer runs the axis with the mixing tool is populated horizontally. With a vertical mixer, the above runs Axis vertical.
  • a horizontal mixer can mix substances better than one Vertical mixer. The reason for this is that the liquids to be mixed and solid components are thrown upwards by the mixing tool. This results in larger surfaces. An improved one Mixing behavior is the result.
  • the product bed is in relation to Volume in the horizontal mixer larger.
  • the mixing tools In a mixer, the mixing tools must be at a distance from the wall adhere so they don't scrape the wall and avoid inaccuracies to balance the geometry of the wall or the mixing tool. at a vertical mixer, the distance is typically 2 mm.
  • the distance between one Mixer wall and a mixing tool estimated 3 - 5 mm. root cause the reason for this is that the axis deflects when the mixer is elongated. This results in the need for the aforementioned larger Keep distance. A larger distance is also due to the construction observed. In particular, the distance between the floor and Mixing tool in the vertical mixer the aforementioned few millimeters because it's a flat floor. From a technical point of view the precise distance is easier to realize. This distance is decisive about the remaining volume in a mixer when emptying.
  • a vertical mixer If a vertical mixer is emptied, the mixing tool scrapes over the Soil and thus contributes to complete or almost complete emptying. Typically, about 1 o / oo, for example 10 liters, remains with one Volume of 2,000 liters.
  • the horizontal mixer also has the disadvantage of being elongated to be, so that a correspondingly elongated emptying vessel is required if the floor is to be opened to its full length. This is usually necessary to ensure good emptying.
  • the emptying works very well with a horizontal mixer if the Bottom can be opened along the entire length of the mixer.
  • the disadvantage is an elongated vessel, which is used to hold the Mixed goods must be used that are difficult to handle. In particular, it cannot be used as a means of transport. For this are Use compact, shorter vessels.
  • the horizontal mixer known from the prior art cannot then with a floor that can be opened over the entire length, when the products to be mixed need to be changed quickly. In In this case it is necessary to place the container below the Use the mixing vessel as a transport vessel. When using long vessels thus shifts the problem of cleaning from Mixer on the jar. The cleaning of a long container is more complex than a short one. Therefore short transport containers are necessary. It then mixers with sockets would have to be used. In this case, this occurs Problem of lack of emptying. Such a case is special problematic if, for example, a dark spice first must be mixed and then a light spice.
  • the object of the invention is to provide a mixer in which a Complete emptying is ensured in the aforementioned sense, which in Food sector can be used and where products are mixed can be changed easily.
  • the mixer has a design which deviates from the state of the art.
  • Horizontal mixers are typically used in the prior art, whose diameter is 500 mm to 2,000 mm.
  • the length of the mixer is typically two to three times the diameter. According to the invention, the diameter exceeds the length.
  • the volume of the mixer according to the invention is typically at least 300 liters. A typical upper limit is 8000 liters.
  • the vessel with reinforcement rings.
  • the reinforcement rings are out of volume so that they do not interfere with the mixing process and provide a dead space.
  • a flap is used for horizontal mixers provided, which is typically pivoted up or down to to get into the mixer volume. Is a very large diameter provided, the flap can only be kept relatively small. To the one for space reasons, since the flap is not higher than the ceiling is open. On the other hand, for reasons of handling, since accordingly large doors become very heavy and possibly only with hydraulic ones Support systems are to be opened.
  • a Embodiment of the invention uses a door that pivots laterally around a vertical axis. This makes the door better manageable, since no mass has to be lifted. The space leading to the Opening the door is necessary, can be kept small in the vertical direction become. The door can be chosen so large that an entry into the interior is easily possible.
  • the bottom plate through which the mixer is emptied, has the same Curvature, i.e. the same radius as the mixer vessel, so that when closed, a round vessel with a uniform round Diameter results.
  • the round course is necessary to the tools to be able to get close to the walls.
  • the mixer according to the invention it is possible to change products quickly make. Typically 3 to 4 batches per hour in the Food sector, such as the spice mix, provided. A product change then takes place. As a result, this means that the product is changed several times every hour.
  • the invention Mixer is designed so that this can be handled easily. The reason for this is that the mixer is door can be entered according to the invention. Can also comparatively short vessels according to the invention below the mixer Emptying can be used. These can be replaced quickly and Transport can be used.
  • Advantages of the invention are the easy accessibility for inspection, Cleaning and maintenance. This was achieved through the large inspection door.
  • a mixer there is an axial transport as well as a for mixing purposes radial transport of the mix takes place, the radial transport path is through the scoops causes the mix to emerge from the product bed fling.
  • the radial transport path for example the blades set at an angle.
  • additional slanted surfaces As an alternative or in addition, sheets, etc. become an axial transport path brought about.
  • Transport route is not only understood to mean that the mix is in a certain direction is promoted, for example preferably to the right. It also means, in particular, that the mix is mixed into the one direction and sometimes transported in the other direction, so mixed becomes.
  • the mix therefore becomes essentially central introduced due to the compact design.
  • the Transport path in the axial direction relative to the transport path in the radial Direction greatly shortened.
  • the mixer according to the invention therefore also shortens the mixing times.
  • the state of the art typically up to twelve blades around the mixer tool axis are arranged around.
  • the number of blades should be at least halved. This results in a lower number of installations and a reduction in wear and tear Spare Parts.
  • the end walls can be flat.
  • the advantage is Use of a conical end face or the insert a domed disc, this way volume becomes sideways provided. This ensures that with the same total volume the Diameter can be advantageously reduced somewhat in relation to one Mixing vessel in which flat side walls or end walls are provided.
  • the transition from the inner wall of the cylindrical vessel to the inner wall the end wall, should be steeper than 40 degrees (flow angle). This will ensures that the mix is back in the actual mixing area arrives and is mixed.
  • an end wall Movable designed to clean the inside of the person To enable mixer volume.
  • the front wall can, for example be hinged and so release the inside of the housing. Since the Front wall is the size of the cylindrical vessel, is the inside of the Mixer, as well as the mixing agent, easily and comfortably accessible, also at Repairs to the mixing agents. Because of the compact size of the Mixer with its relatively short length according to the invention, it is partial no need for people to enter the mixer, since all internal Areas can be easily reached from the outside. If the Mixer axis is only permanently connected to one of the end walls other end wall can be swung open. The short design enables one mixer axis only supported on one side, which projects freely into the container.
  • the blade shape which results from the Document DE 197 06 364 A1 is known. On the axis of this Mixing tool surfaces are provided that are T-shaped are trained. It has been shown that these are particularly good work if the T-shape is particularly long. Below is too understand that the letter "T” is particularly high. The Mixing tool surface 17 according to the aforementioned document can then be particularly pronounced. This results in improved mixing times.
  • the product residue after emptying was minimized by using the Emptying opening to the size or the entire length of the Drum bottom has expanded.
  • the opening did not become that way great that there is an immediate total emptying, some under it would require standing bunkers with the same volume.
  • a Appropriate measure is that the width of the opening is appropriate and can be reduced in size flexibly while the length remains constant. This allows flexible and appropriate to the different bulk or Flowability of different mixes can be reacted to.
  • the mixer is coordinated in the design and the selection of the components to the needs of the food and pharmaceutical industries. This can be in the Value can also be adjusted in terms of cost.
  • the mixer volume of the Mixer 1 comprises a container 2 for mixed material, not shown.
  • This essentially comprises a cylindrical vessel 4, the central axis 6 lies horizontally and two from the right and left closing the vessel 4 arched end walls 3.
  • two bearings 7a, 7b At their outer ends have the arched End walls two bearings 7a, 7b for the axis 6 of the not shown Mixing agent or mixer tools.
  • Known mixer tools exist from blades and baffles, which radially around the axis 6 of the Mixer tool are arranged.
  • the drive 8 of the mixer tool is arranged outside the container 2 in the area of the left bearing 7a.
  • the mixer 1 is on foundations over two feet 5 with the floor attached.
  • the diameter of the mixer exceeds its length, in the embodiment, the inner diameter of the cylindrical Vessel 1,600 mm and its width is 700 mm. Preferably applies this also applies to the width, measured between the curved end faces 3.
  • the not shown Mixing tools only in one area within the cylindrical vessel 4 act, i.e. not within that of the arched Rotate end walls 3 created volume. It can also be seen that the curved end wall 3 at the transition to the cylindrical vessel 4th is formed at an angle a of 40 °. Mixed material from Mixer tool thrown into the volume of the curved end walls 3 in this area can mix and fall due to gravity along the curved end wall 3, the angle of which is greater than at each point Is 40 °, reliably in the direction of the drum bottom of the vessel 4, where it from Mixing tool can be detected again.
  • a door 13 is provided, which on the contour of the inner wall 4a of the cylindrical container 4 is adapted. According to the invention, the door 13 can be moved horizontally around hinges 14 swing open so that they do not go up or as in the prior art must be opened below using force.
  • an entry opening of 600 x 1000 mm provided, which enables easy boarding. smaller Entry holes are little accepted by employees, so one Cleaning the mixer volume sometimes for convenience omitted.
  • the mixer volume is filled and emptied via an upper connection piece 1 and an emptying nozzle 10, the geometry of which is shown in FIG. 2 is explained.
  • the side view in Fig. 2 shows that the cylindrical vessel 4 in the upper Area contains a rectangular recess that has a vertical Connector 11 is extended upwards.
  • the connector 11 is completed at the top by a rectangular flat plate 9.
  • the Plate 9 has the openings 16a, 16b shown in Fig. 3, which are not the filler neck shown are connected for introducing the mix, for example by welding.
  • An emptying nozzle 10 is in the area of the bottom 15 of the mixer intended.
  • the bottom is in the area of a section 17 for the purpose of Open emptying, the lower door 17 to the inner geometry of the cylindrical vessel 4 is adapted such that the mixing tool normal along the inner wall 4a of the vessel or the lower door can work.
  • the mixed mix finally leaves via the outlet 12 Mixing device, with transport or collecting vessels below the Horizontal mixer or the outlet 12 are provided.
  • the reinforcement ring 9 is connected to the outer wall of the cylindrical container 4 connected and ensures a round shape of the vessel. A providence outside is preferred so as not to reduce the mixer volume. Without Reinforcement ring could deform the vessel, for example assume an oval shape due to its own weight.
  • the top view in Fig. 3 finally explains the advantages of the upper levels Plate 9, the connector 11 in the embodiment only screwed or otherwise detachably connected.
  • This has the advantage that the plate 9 can be replaced if necessary, for example if due to other tasks no longer two openings 16a, 16b for Filler neck, but three such openings are required.
  • the filler neck is often directly connected to the outer wall of the cylindrical vessel 4 welded, so that a very special is complex, since the lower edge of the nozzle does not go down into the Mixer volume may survive.
  • the two adjacent filler neck openings 16 are so close together that the incoming mix in the axial direction of the mixer axis largely mixed by itself. So it doesn't form initially Concentrations of different mix after filling, such as in the prior art for horizontal mixers with a long design, at where the mix has to be mixed in the axial direction.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung (1) mit einem Behälter (3,4) der Mischgut aufnehmen kann, wobei der Behälter (3,4) ein zylindrisches Gefäß (4) umfasst, und Mischmitteln, welche das Mischgut im Inneren des zylindrischen Gefäßes (4) durchzumischen vermögen, wobei die Mischmittel um eine Mischerachse (6) rotierend angeordnet sind und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des zylindrischen Gefäßes (4) horizontal verläuft der innere Durchmesser des Behälters (3,4) größer ist als die innere Länge des Behälters (3,4). Die erfindungsgemäß gedrungene Bauform ermöglich es, einen Mischer bereitzustellen, bei dem eine Restlosentleerung sichergestellt ist, der im Lebensmittelbereich einsetzbar ist und bei dem Produkte, die gemischt werden, problemlos gewechselt werden können. <IMAGE>

Description

Im Stand der Technik sind Horizontalmischer und Vertikalmischer bekannt. Bei einem Horizontalmischer verläuft die Achse, die mit dem Mischwerkzeug bestückt ist, horizontal. Bei einem Vertikalmischer verläuft die vorgenannte Achse vertikal.
Ein Horizontalmischer vermag Substanzen besser zu vermischen als ein Vertikalmischer. Ursache hierfür ist, dass die zu mischenden Flüssigkeiten und festen Bestandteile vom Mischwerkzeug nach oben geschleudert werden. Hierdurch ergeben sich größere Oberflächen. Ein verbessertes Durchmischungsverhalten ist die Folge. Das Produktbett ist im Verhältnis zum Volumen beim Horizontalmischer größer.
In einem Mischer müssen die Mischwerkzeuge einen Abstand zur Wand einhalten, damit sie nicht an der Wand schaben und um Ungenauigkeiten der Geometrie der Wand bzw. des Mischwerkzeuges auszugleichen. Bei einem Vertikalmischer beträgt der Abstand typischerweise 2 mm.
Bei einem Horizontalmischer beträgt der Abstand zwischen einer Mischerwand und einem Mischwerkzeug schätzüngsweise 3 - 5 mm. Ursache hierfür ist, dass die Achse bei einem lang gestreckten Mischer durchbiegt. Hierdurch ergibt sich die Notwendigkeit, den vorgenannten größeren Abstand einzuhalten. Auch bautechnisch bedingt ist ein größerer Abstand einzuhalten. Insbesondere beträgt der Abstand zwischen Boden und Mischwerkzeug beim Vertikalmischer die vorgenannten wenigen Millimeter deshalb, weil es sich um einen flachen Boden handelt. Technisch gesehen ist der präzise Abstand leichter zu realisieren. Dieser Abstand entscheidet mit über das in einem Mischer verbleibende Restvolumen bei der Entleerung.
Bei einem Horizontalmischer verläuft der Boden, d. h. ein untenliegender Ausschnitt aus dem röhrenartigen Mischerbehälter, gekrümmt. Hier ist daher auch bauartbedingt der größere Abstand einzuhalten.
Wird ein Vertikalmischer entleert, so schabt das Mischwerkzeug über den Boden und trägt so zur vollständigen bzw. fast vollständigen Entleerung bei. Typischerweise verbleiben rund 1 o/oo , beispielsweise 10 Liter bei einem Volumen von 2.000 Liter.
Bei einem Horizontalmischer trägt das Mischwerkzeug verschlechtert zur Entleerung bei, da hier der Abstand, wie zuvor geschildert, größer ist. Ferner ist die Fläche des Bodens im Verhältnis zum Volumen größer, so dass auch aus diesem Grunde mehr Gut im Mischer verbleibt, wenn dieser entleert wird.
Der Horizontalmischer weist darüber hinaus den Nachteil auf, lang gestreckt zu sein, so dass ein entsprechend lang gestrecktes Entleerungsgefäß erforderlich ist, wenn der Boden auf der vollen Länge geöffnet werden soll. Dies ist in der Regel notwendig, um eine gute Entleerung zu erhalten.
Ist es aus technischen Gründen nicht durchführbar, einen lang gestreckten Boden vorzusehen, der sich vollständig öffnet, so wird das Mischgut über Stutzen entleert. In einem solchen Fall verbleiben typischerweise maximal 2% bezogen auf das Mischervolumen, beispielsweise 30 Liter bezogen auf ein Mischervolumen von 2000 Litern, da das Restgut auch in axialer Richtung abfließen muss.
Die Entleerung gelingt bei einem Horizontalmischer dann sehr gut, wenn der Boden über die gesamte Länge des Mischer geöffnet werden kann. Nachteilig ist ein lang gestrecktes Gefäß, welches zur Aufnahme des Mischgutes eingesetzt werden muss, das schlecht zu handhaben ist. Insbesondere kann es nicht als Transportmittel eingesetzt werden. Hierfür sind Kompakte kürzere Gefäße einzusetzen.
Der aus dem Stand der Technik bekannte Horizontalmischer kann dann nicht mit einem über die gesamte Länge zu öffnenden Boden eingesetzt werden, wenn die zu mischenden Produkte rasch gewechselt werden müssen. In diesem Fall ist es erforderlich, den Auffangbehälter unterhalb des Mischgefäßes gleich als Transportgefäß einzusetzen. Beim Einsatz von langen Gefäßen verlagert sich somit das Problem der Reinigung vom Mischer auf das Gefäß. Die Reinigung eines langen Gefäßes ist aufwendiger als bei einem kurzen. Daher sind kurze Transportgefäße notwendig. Es müssten dann Mischer mit Stutzen eingesetzt werden. In diesem Fall tritt das Problem der mangelnden Entleerung auf. Ein solcher Fall ist insbesondere dann problematisch, wenn beispielsweise ein dunkles Gewürz zuerst gemischt werden muss und anschließend ein helles Gewürz.
Beim Stand der Technik werden bevorzugt lang gestreckte Horizontalmischer mit im Verhältnis zur Länge vergleichsweise kleinem Durchmesser eingesetzt, da andernfalls Abweichungen von der Zylinderform eintreten könnten. Es handelt sich dann um ein Gefäß mit einem leicht ovalen Durchmesser. Der Abstand zwischen den Mischwerkzeugen und der Mischerwand müsste weiter vergrößert werden. Hieraus ergeben sich die vorgenannten Nachteile.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Mischer bereitzustellen, bei dem eine Restlosentleerung im vorgenannten Sinne sichergestellt ist, der im Lebensmittelbereich einsetzbar ist und bei dem Produkte, die gemischt werden, problemlos gewechselt werden können.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Mischer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Aus dem nebengeordneten Anspruch ergibt sich eine vorteilhafte Verwendungsweise.
Zur Lösung des vorgenannten Problems weist der Mischer eine Bauform auf, die vom Stand der Technik abweicht.
Beim Stand der Technik werden typischerweise Horizontalmischer eingesetzt, deren Durchmesser 500 mm bis 2.000 mm beträgt. Die Länge des Mischers beträgt typischerweise das Zwei- bis Dreifache des Durchmessers. Erfindungsgemäß übersteigt der Durchmesser die Länge. Das Volumen des erfindungsgemäßen Mischers beträgt typischerweise wenigstens 300 Liter. Eine typische Obergrenze beträgt 8000 Liter.
Um sicherzustellen, dass der Mischer eine zylindrische Form aufweist, wird das Gefäß mit Verstärkungsringen versehen. Die Verstärkungsringe befinden sich außerhalb des Volumens, damit diese den Mischvorgang nicht stören und für einen Totraum sorgen.
Insbesondere im Lebensmittelbereich ist es erforderlich, den Mischer von innen zu inspizieren. Bei raschen Produktwechseln ist es ebenfalls notwendig, den Mischer von innen reinigen zu können. Die Notwendigkeit, das Mischervolumen betreten zu können, ergibt sich auch in diesen Fällen.
Beim Stand der Technik wird dazu bei Horizontalmischern eine Klappe vorgesehen, die typischerweise nach oben oder unten verschwenkt wird, um in das Mischervolumen zu gelangen. Ist ein sehr großer Durchmesser vorgesehen, so kann die Klappe nur relativ klein gehalten werden. Zum einen aus Platzgründen, da die Klappe nicht höher als bis zur Raumdecke zu öffnen ist. Zum anderen aus Gründen der Handhabung, da entsprechend große Türen sehr schwer werden und gegebenenfalls nur mit hydraulischen Unterstützungssystemen zu öffnen sind. Im vorliegenden Fall wird in einer Ausführungsform der Erfindung eine Tür eingesetzt, die seitlich verschwenkt wird, also um eine senkrechte Achse. Hierdurch ist die Tür besser handhabbar, da keine Masse gehoben werden muss. Der Raum, der zum Öffnen der Tür erforderlich ist, kann in vertikaler Richtung klein gehalten werden. Die Tür kann so groß gewählt werden, dass ein Einstieg ins Innere problemlos möglich ist.
Aufgrund des vorgesehenen großen Durchmessers ist es möglich, an Stelle eines Einfüllstutzens eine ebene Platte im oberen Beeich aufzubringen. Die Platte wird mit dem Gefäß verschraubt oder mit dieser anders lösbar verbunden. In die Platte können je nach Bedarf unterschiedlich große Durchmesser zum Einfüllen des Mischguts vorgesehen werden. Hierdurch wird der erfindungsgemäße Mischer variabler im Vergleich zum Stand der Technik. Beim Stand der Technik werden feste Stutzen mit dem Behälter verschweißt, um Produkte in des Mischergefäß von oben einfüllen zu können.
Die untere Platte, über die der Mischer entleert wird, weist die gleiche Krümmung, also den gleichen Radius wie das Mischergefäß auf, so dass sich im geschlossenen Zustand ein rundes Gefäß mit einem einheitlichen runden Durchmesser ergibt. Der runde Verlauf ist erforderlich, um die Werkzeuge nahe an die Wände heranführen zu können.
Mit dem erfindungsgemäßen Mischer ist es möglich, rasche Produktwechsel vorzunehmen. Typischerweise werden 3 bis 4 Chargen pro Stunde im Lebensmittelbereich, wie zum Beispiel bei der Gewürzmischung, vorgesehen. Danach findet ein Produktwechsel statt. Im Ergebnis bedeutet dies, dass jede Stunde mehrfach das Produkt gewechselt wird. Der erfindungsgemäße Mischer ist so ausgelegt, dass dies problemlos gehandhabt werden kann. Ursächlich hierfür ist, dass der Mischer einerseits durch die erfindungsgemäße Tür betreten werden kann. Ferner können erfindungsgemäß vergleichsweise kurze Gefäße unterhalb des Mischers zur Entleerung eingesetzt werden. Diese können rasch ausgewechselt und zum Transport verwendet werden.
Vorteile der Erfindung sind die einfache Zugänglichkeit zur Inspektion, Reinigung und Wartung. Dies wurde durch die große Inspektionstür erreicht.
In einem Mischer findet zu Mischungzwecken ein axialer Transport, sowie ein radialer Transport des Mischguts statt, Der radiale Transportweg wird durch die Schaufeln bewirkt, die das Mischgut aus dem Produktbett nach oben schleudern. Um einen axialen Transportweg zu bewirken, sind beispielsweise die Schaufeln schräg angestellt. Durch zusätzliche schräg gestellte Flächen, Bleche, etc. wird alternativ oder ergänzend ein axialer Transportweg herbeigeführt.
Unter Transportweg wird nicht nur verstanden, dass das Mischgut in eine bestimmte Richtung gefördert wird, beispielsweise bevorzugt nach rechts. Es bedeutet insbesondere auch, dass zu Mischzwecken das Mischgut mal in die eine Richtung und mal in die andere Richtung transportiert, also vermischt wird.
Das Mischgut axial zu transportieren ist relativ zeitaufwendig im Vergleich zum Transport in radialer Richtung. Die Mischzeiten verlängern sich also, je lang gestreckter der Mischer ist. Besonders problematisch ist dies, wenn das Mischgut an verschiedenen Stellen des Horizontalmischers durch über die Länge des Mischers verteilte Einfüllstutzen eingefüllt wird, da jeder Stutzen eine andere Zutat zuführen kann.
Erfindungsgemäß wird daher das Mischgut quasi zwangsläufig zentral eingeführt aufgrund der gedrungenen Bauform. Darüber hinaus ist der Transportweg in axialer Richtung relativ zum Transportweg in radialer Richtung stark verkürzt. Der erfindungsgemäße Mischer verkürzt daher auch die Mischzeiten.
Auf Grund der lang gestreckten Bauform werden beim Stand der Technik typischerweise bis zu zwölf Schaufeln, die um die Mischerwerkzeugachse herum angeordnet sind, benötigt. Beim erfindungsgemäßen Mischer kann die Zahl der Schaufeln wenigstens halbiert werden. Hieraus resultiert eine geringere Zahl an Einbauten sowie eine Verringerung der Verschleiß- und Ersatzteile.
Die Stirnwände können eben ausgestaltet sein. Von Vorteil ist jedoch der Einsatz einer konisch nach außen verlaufenden Stirnseite oder der Einsatz einer gewölbten Scheibe, Auf diese Weise wird Volumen seitlich bereitgestellt. Hierdurch wird erreicht, dass bei gleichen Gesamtvolumen der Durchmesser vorteilhaft etwas verkleinert werden kann im Verhältnis zu einem Mischgefäß, bei dem ebene Seitenwände bzw. Stirnwände vorgesehen sind. Der Übergang von der Innenwand des zylindrischen Gefäßes zur Innenwand der Stirnwand, sollte steiler als 40 Grad (Fließwinkel) verlaufen. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Mischgut wieder in den eigentlichen Mischbereich gelangt und so durchmischt wird.
In Betracht kommt ferner ein Klöpperboden, der als Stirnwand eingesetzt wird. Dieser ist jedoch verhältnismäßig teuer und ferner weniger geeignet, da es hier an dem gewünschten steilen Winkel fehlt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Stirnwand beweglich gestaltet, um Personen das Reinigen des Inneren des Mischervolumens zu ermöglichen. Die Stirnwand kann beispielsweise aufklappbar sein und so das Innere des Gehäuses freigeben. Da die Stirnwand die Größe des zylindrischen Gefäßes hat, ist das Innere des Mischers, sowie die Mischmittel, gut und bequem erreichbar, auch bei Reparaturen an den Mischmitteln. Wegen der kompakten Baugröße des Mischers mit seiner erfindungsgemäß relativ kurzen Länge, ist es teilweise gar nicht erforderlich, dass Personen den Mischer betreten, da alle inneren Flächen bequem von Außen erreicht werden können. Wenn die Mischerachse fest nur mit einer der Stirnwände verbunden ist, kann die andere Stirnwand aufgeschwenkt werden. Die kurze Bauform ermöglicht eine nur auf einer Seite gelagerte Mischerachse, die frei in den Behälter ragt. Konventionelle Horizontalmischer benötigen, um eine Durchbiegung der Mischerachse zu verhindern, ein Lagerung auf beiden Seiten. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Mischerachse mit der beweglichen Stirnwand, die als Türe dient, lösbar verbunden, d.h. gelagert ist, um die Mischmittel genauer in Bezug auf die Innenwände des Mischers führen zu können. Das Lager dieser Stirnwand wirkt also im wesentlichen in vertikaler Richtung und die Mischerachse ist axial aus dem Lager herausziehbar.
Als Mischwerkzeug wird bevorzugt die Schaufelform eingesetzt, die aus der Druckschrift DE 197 06 364 A1 bekannt ist. An der Achse dieses Mischwerkzeugs sind Mischwerkzeugflächen vorgesehen, die T-förmig ausgebildet sind. Es hat sich gezeigt, dass diese besondern gut funktionieren, wenn die T-Form besonders lang gestreckt ist. Hierunter ist zu verstehen, dass der Buchstabe "T" besonders hoch ist. Die Mischwerkzeugfläche 17 gemäß der vorgenannten Druckschrift kann dann besonders ausgeprägt sein. Hierdurch ergeben sich verbesserte Mischzeiten.
In Betracht kommt ferner das Mischwerkzeug, welches aus der Druckschrift DE 197 43 923 C2 bekannt ist. Es ist also nicht der Einsatz eines besonderen Mischwerkzeuges erforderlich, um mit dem erfindungsgemäßen Mischer mischen zu können. Aus vorgenannten Gründen ist jedoch das Mischwerkzeug aus der erstgenannten Druckschrift zu bevorzugen.
Der Produktrückstand nach der Entleerung wurde minimiert, indem man die Entleerungsöffnung quasi auf die Größe oder die gesamte Länge des Trommelbodens erweitert hat. Die Öffnung wurde dabei allerdings nicht so groß, dass eine sofortige Totalentleerung stattfindet, die einen darunter stehenden Bunker mit dem gleichen Volumen erfordern würde. Eine geeignete Maßnahme ist dabei, dass die Breite der Öffnung angemessen und flexibel verkleinert werden kann, während die Länge konstant bleibt. Dadurch kann flexibel und angemessen auf die unterschiedliche Schüttoder Fließfähigkeit verschiedener Mischgüter reagiert werden.
Der Mischer ist im Design und der Auswahl der Komponenten abgestimmt auf die Belange der Lebensmittel- und Pharmaindustrie. Dieser kann in der Wertigkeit aber auch kostenmäßig angepasst werden.
In der Futterindustrie können beispielsweise preiswertere Materialien wie Stahl eingesetzt werden. In der Pharmaindustrie werden Edelstähle eingesetzt. Stähle mit den Werkzeugnummern 4571 und 4541 werden bevorzugt eingesetzt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert, und zwar zeigt
Fig. 1
den erfindungsgemäßen Horizontalmischer schematisch in der Seitenansicht,
Fig. 2
den Horizontalmischer aus Fig. 1 in der Seitenansicht von rechts und
Fig. 3
den Mischer aus Fig. 1 in der Aufsicht.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Horizontalmischers schematisch dargestellt. Das Mischervolumen des Mischers 1 umfasst einen Behälter 2 für nicht dargestelltes Mischgut. Dieser umfasst im wesentlichen ein zylindrischen Gefäß 4, dessen Mittelachse 6 horizontal liegt und zwei von rechts und links das Gefäß 4 verschließenden gewölbten Stirnwänden 3. An ihren äußeren Enden haben die gewölbten Stirnwände zwei Lager 7a,7b für die Achse 6 der nicht dargestellten Mischmittel bzw. Mischerwerkzeuge. Bekannte Mischerwerkzeuge bestehen aus Schaufeln und Leitblechen, die radial um die Achse 6 des Mischerwerkzeugs angeordnet sind. Der Antrieb 8 des Mischerwerkzeugs ist außerhalb des Behälters 2 im Bereich des linken Lagers 7a angeordnet.
Der Mischer 1 ist auf Fundamenten über zwei Füße 5 mit dem Boden befestigt.
Erfindungsgemäß übersteigt der Durchmesser des Mischers seine Länge, wobei beim Ausführungsbeispiel der Innendurchmesser des zylindrischen Gefäßes 1.600 mm und dessen Breite 700 mm beträgt. Vorzugsweise gilt dies auch für die Breite, gemessen zwischen den gewölbten Stirnflächen 3.
Es kann im übrigen ausreichend sein, wenn die nicht dargestellten Mischerwerkzeuge ausschließlich in einem Bereich innerhalb des zylindrischen Gefäßes 4 wirken, d.h. nicht innerhalb des von den gewölbten Stirnwänden 3 geschaffenen Volumens rotieren. Es ist ferner zu erkennen, dass die gewölbte Stirnwand 3 am Übergang zum zylindrischen Gefäß 4 unter einem Winkel a von 40° ausgebildet ist. Mischgut, das vom Mischerwerkzeug in das Volumen der gewölbten Stirnwände 3 geschleudert wird, kann sich in diesem Bereich vermischen und fällt durch die Schwerkraft entlang der gewölbten Stirnwand 3, deren Winkel an jeder Stelle größer als 40° ist, zuverlässig in Richtung Trommelboden des Gefäßes 4, wo es vom Mischwerkzeug erneut erfasst werden kann.
In der zylindrischen Wand des Gefäßes 4 ist eine Tür 13 vorgesehen, die an die Kontur der Innenwand 4a des zylindrischen Behälters 4 angepasst ist. Erfindungsgemäß lässt sich die Tür 13 um Scharniere 14 horizontal aufschwenken, so dass sie nicht wie beim Stand der Technik nach oben oder unten unter Aufwendung von Kraft geöffnet werden muss. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist somit beispielsweise eine Einstiegsöffnung von 600 x 1000 mm vorgesehen, die ein bequemes Einsteigen ermöglicht. Kleinere Einstiegslöcher sind bei den Mitarbeitern wenig akzeptiert, so dass eine Reinigung des Mischervolumens manchmal aus Bequemlichkeitsgründen unterbleibt.
Befüllt und entleert wird das Mischervolumen über ein oberes Anschlussstück 1 und einen Entleerungsstutzen 10, dessen Geometrie anhand der Figur 2 erläutert wird.
Die Seitenansicht in Fig. 2 zeigt, dass das zylindrische Gefäß 4 im oberen Bereich eine rechteckige Ausnehmung enthält, die über ein senkrechtes Anschlussstück 11 nach oben hin verlängert ist. Das Anschlussstück 11 ist über eine rechteckige ebene Platte 9 nach oben hin abgeschlossen. Die Platte 9 weist die in Fig. 3 dargestellte Öffnungen 16a, 16b auf, die mit nicht dargestellten Einfüllstutzen zum Einführen des Mischguts verbunden sind, beispielsweise durch Verschweißen.
Ein Entleerungsstutzen 10 ist im Bereich des Bodens 15 des Mischers vorgesehen. Der Boden ist im Bereich eines Abschnitts 17 zu Zwecken der Entleerung zu öffnen, wobei die untere Tür 17 an die innere Geometrie des zylindrischen Gefäßes 4 derart angepasst ist, dass das Mischwerkzeug normal entlang der Innenwandung 4a des Gefäßes bzw. der unteren Tür wirken kann.
Das durchmischte Mischgut verlässt über den Auslass 12 schließlich die Mischvorrichtung, wobei Transport- oder Auffanggefäße unterhalb des Horizontalmischers bzw. des Auslasses 12 vorgesehen sind.
Der Verstärkungsring 9 ist mit der Außenwand des zylindrischen Behälters 4 verbunden und sorgt für eine runde Form des Gefäßes. Eine Vorsehung außerhalb ist bevorzugt, um das Mischervolumen nicht zu verkleinern. Ohne Verstärkungsring könnte sich das Gefäß deformieren, beispielsweise aufgrund seines Eigengewichts eine ovale Form einnehmen.
Die Aufsicht in Fig. 3 erläutert schließlich die Vorteile der oberen ebenen Platte 9, die mit dem Anschlussstück 11 im Ausführungsbeispiel lediglich verschraubt oder anderweitig lösbar verbunden ist. Dies hat den Vorteil, dass die Platte 9 bei Bedarf ausgetauscht werden kann, beispielsweise wenn wegen anderer Aufgaben nicht mehr zwei Öffnungen 16a, 16 b für Einfüllstutzen, sondern drei solcher Öffnungen benötigt werden. Beim Stand der Technik sind die Einfüllstutzen häufig direkt mit der Außenwand des zylindrischen Gefäßes 4 verschweißt, so dass eine Umkonfektionierung sehr aufwendig ist, da der untere Rand des Stutzens nicht nach unten in das Mischervolumen überstehen darf. Es ist ferner zu erkennen, dass die beiden benachbarten Einfüllstutzenöffnungen 16 so dicht beieinander liegen, dass sich das einströmende Mischgut in axialer Richtung der Mischerachse weitgehend von alleine vermischt. Es bilden sich also nicht anfänglich Konzentrationen von unterschiedlichem Mischgut nach dem Einfüllen, wie beim Stand der Technik bei Horizontalmischern mit langer Bauform, bei denen das Mischgut aufwendig in axialer Richtung vermischt werden muss.

Claims (32)

  1. Mischvorrichtung (1)
    mit einem Behälter (3,4) der Mischgut aufnehmen kann, wobei der Behälter (3,4) ein zylindrisches Gefäß (4) umfasst, und
    mit Mischmitteln, welche das Mischgut im Inneren des zylindrischen Gefäßes (4) durchzumischen vermögen, wobei die Mischmittel um eine Mischerachse (6) rotierend angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Längsachse des zylindrischen Gefäßes (4) horizontal verläuft.
  2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des zylindrischen Gefäßes (4) und die Mischerachse (6) koaxial verlaufen.
  3. Mischvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Durchmesser (4A) des Behälters (3,4) größer ist als die innere Länge des Behälters (3,4)
  4. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Durchmesser des zylindrischen Gefäßes (4) größer ist als die Länge des Gefäßes (4)
  5. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Verstärkungsringe (18) am Behälter (3,4) oder am Gefäß (4) vorgesehen sind.
  6. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsringe (18) außerhalb des Volumens des Behälters (3,4) vorgesehen sind.
  7. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Gefäß (4) eine Einstiegsöffnung aufweist, die durch eine eingesetzte Tür (13) verschließbar ist, wobei die Tür seitlich, insbesondere um eine im wesentlichen vertikal verlaufende Achse, verschwenkbar ist.
  8. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstiegsöffnung derartige Abmessungen aufweist, dass ein Einstieg für Personen ins Innere des Behälters (3,4) problemlos möglich ist.
  9. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Bereich des Gefäßes (4) eine ebene Platte (9) vorgesehen ist, die mit Einfüllstutzen für das Mischgut versehen werden kann.
  10. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Platte (9) mit dem Gefäß lösbar verbunden, insbesondere verschraubt, ist.
  11. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ebenen Platte (9) Öffnungen (16a, 1 6b) mit unterschiedlich großen Durchmessern zum Einfüllen des Mischguts vorgesehen sind.
  12. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäß im unteren Bereich durch eine untere Öffnung (bei 17) entleerbar ist.
  13. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Öffnung (bei 17) durch eine oder mehrere Platten verschließbar ist, wobei die Platten die gleiche Krümmung, also den gleichen Radius, wie das Mischergefäß aufweisen.
  14. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Öffnung sich im wesentlichen über die gesamte Länge des zylindrischen Gefäßes (4) erstreckt.
  15. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Öffnung derart bemessen ist, dass keine sofortige Totalentleerung des Behälters stattfinden kann, die einen darunter stehenden Bunker mit dem gleichen Volumen wie das Volumen des Mischguts erfordern würde.
  16. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Öffnung variierbar ist.
  17. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischmittel das Mischgut in axialer Richtung zu befördern vermögen.
  18. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischmittel das Mischgut in radialer Richtung zu befördern vermögen.
  19. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass schräg gestellte Flächen am Mischmittel vorgesehen sind, die alternativ oder ergänzend eine axiale Beförderung des Mischguts herbeiführen können.
  20. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischmittel Schaufeln aufweisen, die derart ausgebildet sind, dass sie das Mischgut nach oben schleudern können.
  21. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischmittel schneckenartig angeordnet sind, derart, dass sie einen axialen Transportweg des Mischguts bewirken können.
  22. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischmittel derart ausgebildet sind, dass das Mischgut in Richtung auf einen gemeinsamen Punkt gefördert werden kann.
  23. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischmittel mindestens zwei, maximal sechs, vorzugsweise drei bis fünf, optimal vier Schaufeln aufweist.
  24. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Gefäß (4) stirnseitig durch Stirnwände (3) abgeschlossen ist, wobei das Gefäß und die Stirnwände das Mischervolumen bilden.
  25. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwände (3) einen kreisrunden Querschnitt haben.
  26. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwände (3) konisch nach außen geformt sind.
  27. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwände (3) nach Art einer gewölbten Scheibe ausgebildet sind.
  28. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwände (3) nach Art eines Klöpperbodens ausgebildet sind.
  29. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang der Innenwand des zylindrischen Gefäßes (4) zur Innenwand der Stirnwand (3) unter einem Winkel größer als 30 Grad und kleiner als 90 Grad, vorzugsweise größer als 40 Grad und kleiner als 60 Grad, verläuft.
  30. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnwand (3) derart beweglich ausgestaltet ist, dass sie in zwei Positionen bringbar ist, nämlich, in eine erste Position, in der der Behälter (3,4) verschlossen ist und in eine zweite Position, in der das Innere des Behälter (3,4) für Personen zugänglich ist
  31. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine Stirnwand (3) fest mit den Mischmitteln verbunden ist und die andere Stirnwand beweglich ist.
  32. Mischvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Stirnwand (3) in der ersten Position mit den Mischmitteln verbunden ist und in der zweiten Position von den Mischmitteln getrennt ist.
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