DE4322442A1

DE4322442A1 - Process and apparatus for mixing liquids, in particular paints

Info

Publication number: DE4322442A1
Application number: DE4322442A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jakob Dr Kock; Walter Cremans; Michael Schopp
Original assignee: Reinhard Kissler Anlagenb GmbH
Current assignee: Reinhard Kissler Anlagenb GmbH
Priority date: 1993-07-06
Filing date: 1993-07-06
Publication date: 1995-01-12

Abstract

The invention relates to a process and apparatus for mixing liquids, in particular paints, using paint concentrates and admixable components for metered quantities. A stirrer (4) with its shaft (1) is passed axially through a mixer head (9) which has a funnel (11) beneath it which is covered by a slidable drip plate (12). In the mixer head (9) there are arranged in a ring around the stirrer (4) metering valves (10) via which the individual components provided are added simultaneously. The stirrer (4) and the mixer head (9) are vertically adjustable independently of each other in guides (6, 17, 19, 21). The process principally relates to the controlled process of the mixing operation using colorimeter probes and the simultaneous addition of the individual components keeping the mixing ratio to the metered amount. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrich tung zum Mischen von Flüssigkeiten, insbesondere Farben mit ei nem Mischbehälter, einem Rührwerk, einem Mischkopf mit einer Dosiervorrichtung unter Verwendung von Farbkonzentraten und zumischbarer Komponenten für dosierte Mengen.The invention relates to a method and a device device for mixing liquids, especially paints with egg a mixing container, an agitator, a mixing head with a Dosing device using color concentrates and mixable components for metered quantities.

Es sind die verschiedensten Verfahren und Mischanlagen für vor wiegend flüssige Farben bekannt geworden, die ebenfalls mehrere Einzelkomponenten in einem vorgegebenen Mengenverhältnis dadurch miteinander vermischen, indem die Zuläufe einzeln an den Misch behälter geführt und nacheinander mit dem Basismaterial ver mischt werden.There are various processes and mixing plants for before mainly known liquid colors, also several Individual components in a predetermined ratio mix together by feeding the inlets individually to the mixer container guided and successively ver with the base material to be mixed.

Den Abschluß des Mischbehälters bildet meist ein als Spritz schutz dienender zum Mischbehälter gehöriger Deckel. Die Zu führung einzelner Komponenten muß nacheinander durch eine spezielle Deckeldurchführung erfolgen. Der Rührer mit seiner Welle und Flügel wird durch eine Deckelöffnung geführt bzw. der Deckel wird um die Welle des Rührers über die Öffnung des Mischbehälters geschoben.The end of the mixing container usually forms a spray protection of the lid belonging to the mixing container. The To Individual components must be routed one after the other special cover implementation. The stirrer with his The shaft and wing is guided through a cover opening or the Cover is placed around the shaft of the stirrer through the opening of the Pushed mixing container.

In dem DE-GM 82 03 403 ist eine Mischvorrichtung beschrieben, mit einer ersten Mischkammer, welche aus einem Gehäuse, in wel chem Zuführungen für die zu mischenden Komponenten angeordnet sind und einem mit Nuten versehenen drehbaren Mischkopf, bei dem die Nuten unter einem Winkel von 10-80 Grad zur Achsrichtung des Mischkopfes schraubenförmig in die Oberfläche eingearbeitet sind, besteht, und einer daran anschließenden zweiten Misch kammer, wobei auf der Innenseite des Gehäuses eine Vielzahl von Nuten eingearbeitet sind, welche mit jeweils einer Komponenten zuführung verbunden sind, daß ferner zwischen Gehäuse und Mischkopf eine mit vielen Durchlässen versehene Büchse mit ihrer äußeren Oberfläche in die genutete Gehäuseinnenseite eingesetzt ist und innerhalb der Büchseninnenseite der mit Nuten versehene Mischkopf derart angeordnet vorliegt, daß zwischen Büchse und Mischkopf ein schmaler Spalt ist.DE-GM 82 03 403 describes a mixing device with a first mixing chamber, which consists of a housing in which chem feeds arranged for the components to be mixed and a grooved rotating mixing head, in which the grooves at an angle of 10-80 degrees to the axial direction of the mixing head helically worked into the surface are, and a subsequent second mix chamber, with a variety of on the inside of the housing Grooves are incorporated, each with a component feed connected that further between the housing and Mixing head a bushing with many openings with its outer surface inserted into the grooved inside of the housing is and the grooved inside the sleeve Mixing head is arranged so that between the sleeve and Mixing head is a narrow gap.

Alle bekanntgewordenen Mischanlagen, insbesondere Farbmisch anlagen haben den Nachteil, daß sie bei laufenden Rührwerk nicht oder nicht vollständig verschlossen sind und nicht die Möglich keit der gleichzeitigen Zuführung mehrerer bzw. aller vorge sehenen Komponenten entsprechend einem durch graphimetrische Messung ermittelten Mengenverhältnis besitzen.All known mixing plants, especially color mixing Systems have the disadvantage that they are not when the agitator is running or are not completely closed and not possible speed of the simultaneous supply of several or all of the pre components according to one by graphimetric Have the measured ratio.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Mischanlage, insbesondere Farbmischanlage, der eingangs ge nannten Art zu schaffen, mit der beliebig verschiedene Farben einer dosierten Menge durch die gleichzeitige Zuführung ver schiedener Komponenten ohne nachteilige Spritz- und Abtropf effekte gemischt werden können.The invention is based, a method and a task Mixing plant, especially paint mixing plant, the ge named way of creating with any color a metered amount by simultaneous feeding ver various components without disadvantageous splashing and draining effects can be mixed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rüh rer und der Mischkopf unabhängig voneinander vertikal in Führungen verfahrbare Baueinheiten sind, wobei die Welle des Rührers durch den Mischkopf geführt ist und der Mischkopf am unteren Teil einen kegelstumpfförmigen Trichter aufweist, an dem nach unten hin ein schwenk- bzw. stellbares Tropfblech ange ordnet ist und die Austrittsöffnung des Trichters kleiner als die Öffnung des Mischbehälters ist und der Mischkopf eine Vielzahl von Dosierventilen aufweist, die zentrisch um den Rührer herum angeordnet sind und die Dosierventile über Zu leitungen mit Depots der zumischbaren Komponenten in Verbindung stehen.This object is achieved in that the Rüh rer and the mixing head independently in vertical Guides are movable units, the shaft of the Stirrer is passed through the mixing head and the mixing head on lower part has a truncated cone-shaped funnel on which down a swiveling or adjustable drip plate attached is arranged and the outlet opening of the funnel is smaller than the opening of the mixing container is and the mixing head is one Has a large number of metering valves, which are centered around the Stirrers are arranged around and the metering valves are closed lines in connection with depots of the admixable components stand.

Die kegelförmigen Außenflächen des Einfülltrichters dichten während des Mischvorganges die Öffnung des Mischbehälters ab. Seal the conical outer surfaces of the hopper opening the mixing container during the mixing process.

Nach Beendigung eines Mischvorganges wird der in den Misch behälter eingetauchte Rührer mit seiner Welle, an dem ein propellerförmiger Flügel angeordnet ist, über eine Führungs einheit vertikal verstellt bis der Flügel den Mischbehälter ver läßt und in den Trichter eintaucht. Mit Abheben des Trichters mit dem Mischkopf vom Mischbehälter vertikal über eine Führungs einheit wird das Tropfblech unter die Öffnung des Trichters ver schwenkt, das ein unerwünschtes Abtropfen des Rührers und des Trichters verhindert. Der zeitliche Bewegungsablauf erfolgt com putergesteuert und mit Beginn eines erneuten Mischvorganges in umgekehrter Reihenfolge.After a mixing process is completed, it is added to the mixer container-immersed stirrer with its shaft on the one propeller-shaped wing is arranged via a guide unit vertically adjusted until the wing adjusts the mixing container leaves and dips into the funnel. With lifting the funnel with the mixing head from the mixing container vertically via a guide unit, the drip tray is placed under the opening of the funnel pivots, the unwanted dripping of the stirrer and Prevents funnel. The sequence of movements is com computer controlled and with the beginning of a new mixing process in reverse order.

Aufgrund der vertikalen Verfahrmöglichkeit des Rührers und des Mischkopfes können unterschiedlich hohe Mischbehälter, z. B. bei unterschiedlich zu mischenden Mengen zum Einsatz kommen. Auch der Durchmesser der Einfüllöffnung des Mischbehälters kann un terschiedlich groß sein, jedoch nicht kleiner als der untere Trichterdurchmesser und nicht größer als der obere Trichter durchmesser.Due to the vertical movement of the stirrer and Mixing head can mix containers of different heights, e.g. B. at different amounts to be mixed. Also the diameter of the filling opening of the mixing container can un be of different sizes, but not smaller than the lower one Funnel diameter and not larger than the upper funnel diameter.

Mit Beginn des Mischvorganges werden zunächst Rührer und Misch kopf gemeinsam in Richtung und Oberkante des Mischbehälters ab gesenkt. Danach wird das Tropfblech verschwenkt, damit der Trichter sich auf den Rand des Mischbehälters absetzt und diesen abdichten kann und der Rührer mit Welle und Flügel in den Mischbehälter eintauchen kann.With the beginning of the mixing process, the stirrer and mixer are first head off together in the direction and top edge of the mixing container lowered. Then the drip tray is pivoted so that the Funnel settles on the edge of the mixing container and this can seal and the stirrer with shaft and wing in the Can immerse the mixing container.

Eine Rutschkupplung verhindert einen zu starken Druck des Trichters auf den Rand des Mischbehälters und ein Beschädigen der Behälteröffnung.A slip clutch prevents excessive pressure from the Funnel on the edge of the mixing container and damage the container opening.

Das Verfahren zum Mischen von Farben dosierter Mengen besteht vor allem darin, daß zunächst die verschiedenen nach Einsatz vorgaben definierten Komponenten und Mengen über mehrere Dosier ventile einem Basiskonzentrat im Mischbehälter zugeführt und vermischt werden und über graphimetrische Messung der Mischung die Richtigkeit bzw. die Abweichung der zugeführten Komponenten ermittelt wird. Bei Richtigkeit der gewünschten Mischung erfolgt ein Abspeichern des Mischungsverhältnisses der einzelnen Komponenten im Speicher eines Steuerrechners und ein Feststellen der noch fehlenden Menge des Endproduktes. Danach wird die ge wünschte dosierte Menge durch Zugabe der einzelnen Komponenten im errechneten bzw. gespeicherten Mischungsverhältnis herge stellt. In dieser Weise lassen sich vorher definierte Mengen einer Mischung herstellen.The procedure for mixing colors of dosed quantities is especially in that first the different after use Defined components and quantities over several dosing valves fed to a basic concentrate in the mixing tank and are mixed and via graphimetric measurement of the mixture the correctness or the deviation of the supplied components is determined. If the desired mixture is correct saving the mixing ratio of the individual Components in the memory of a control computer and a finding the missing amount of the final product. Then the ge desired dosed amount by adding the individual components in the calculated or stored mixing ratio poses. In this way, previously defined quantities can be created make a mixture.

Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke wird in der nach folgenden Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung näher dargestellt ist, näher erläutert.The idea on which the invention is based is described in the following description based on an embodiment that in the drawing is shown in more detail.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine Seitenansicht der Mischanlage ohne Mischbehälter, Fig. 1 is a side view of the plant without mixing container,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Mischanlage nach Fig. 1, Fig. 2 is a front view of the mixing station according to Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Mischanlage nach Fig. 2. Fig. 3 is a plan view of the mixing station according to FIG. 2.

Die Welle 1 mit dem propellerförmigen Flügel 2 bildet auf dem Motor 3 den Rührer 4. Diese Einheit ist an einem Träger 5 befestigt und mit einer Führungseinheit 6 vertikal am Gestell 7 verstellbar.The shaft 1 with the propeller-shaped wing 2 forms the stirrer 4 on the motor 3 . This unit is attached to a carrier 5 and vertically adjustable on the frame 7 with a guide unit 6 .

An einem weiteren Träger 8 ist der Mischkopf 9 mit den an festen Zuleitungen angeordneten Dosierventilen 10 befestigt. Nach unten hin münden die Dosierventile 10 in einem kegelstumpfförmigen Trichter 11, der Teil des Mischkopfes 9 ist.The mixing head 9 is fastened to a further support 8 with the metering valves 10 arranged on fixed feed lines. Downwards, the metering valves 10 open into a truncated cone-shaped funnel 11 , which is part of the mixing head 9 .

Der Träger 8 mit dem Mischkopf 9 wird ebenfalls über Führungen vertikal verstellbar am Gestell 7 gehalten. Die Welle 1 des Rüh rers 4 ragt mittig durch den Mischkopf 9 hindurch und diese sind unabhängig voneinander vertikal verfahrbar.The carrier 8 with the mixing head 9 is also held vertically adjustable on the frame 7 via guides. The shaft 1 of the agitator 4 protrudes through the center of the mixing head 9 and these can be moved vertically independently of one another.

An der Austrittsöffnung des Trichters 11 ist ein Tropfblech 12 angeordnet, das mittels Stelleinrichtung 13 wegschwenkbar ist. Die Dosierventile 10 sind um die Welle 1 des Rührers 4 verteilt angeordnet. Der nicht dargestellte Mischbehälter kann unter schiedlich hoch entsprechend der zu mischenden Menge gewählt werden.A drip plate 12 is arranged at the outlet opening of the funnel 11 and can be pivoted away by means of the adjusting device 13 . The metering valves 10 are arranged distributed around the shaft 1 of the stirrer 4 . The mixing container, not shown, can be selected at different levels according to the amount to be mixed.

Der Mischbehälter wird mit dem aufzumischenden Basiskonzentrat in die Mischanlage bis zu dem Anschlag 14 eingefahren und bei Erreichen des Anschlages 14 von einem Hubmagneten 15 arretiert. Mischkopf 9 und Rührer 4 werden zunächst gemeinsam nahe an die Oberkante des Mischbehälters geführt. Vor dem Eindringen des Trichters 11 in die Öffnung des Mischbehälters wird das Tropfblech 12 mittels der Stelleinrichtung 13 verschwenkt. Der Trichter All wird nun weiter in den Mischbehälter abgesenkt, wo bei sich die Außenwandung des Trichters 11 auf den Rand der Mischbehälteröffnung abstützt. Eine Rutschkupplung 20 sorgt da für, daß die Behälteröffnung nicht beschädigt wird. Erst jetzt wird der Rührer 4 mit seinem Flügel 2 aus dem Bereich des Trichters 11 in den Mischbehälter eingeführt, wobei gleichzeitig die zumischbaren Komponenten über die Dosierventile 10 zugeführt werden können. Durch ständige graphimetrische Messung unterliegt die Mischung der Kontrolle der vorgegebenen Sollwerte.The mixing container with the base concentrate to be mixed is moved into the mixing system up to the stop 14 and arrested by a lifting magnet 15 when the stop 14 is reached . Mixing head 9 and stirrer 4 are first guided together close to the upper edge of the mixing container. Before the funnel 11 penetrates into the opening of the mixing container, the drip plate 12 is pivoted by means of the adjusting device 13 . The funnel All is now lowered further into the mixing container, where the outer wall of the funnel 11 is supported on the edge of the mixing container opening. A slip clutch 20 ensures that the container opening is not damaged. Only now is the stirrer 4 inserted with its wing 2 from the area of the funnel 11 into the mixing container, the components which can be mixed in being fed in simultaneously via the metering valves 10 . Through constant graphimetric measurement, the mixture is subject to control of the specified target values.

Bei Erreichen der vorgegebenen Mischungswerte bzw. Mischungsver hältnisse wird die Differenz der noch zu mischenden Menge ermittelt und danach über das Mischungsverhältnis die Mengen der zumischbaren Einzelkomponenten ermittelt und diese dem Misch behälter zugeführt.When the specified mixture values or mixture ratio are reached ratio is the difference in the quantity still to be mixed determined and then the amounts of the admixable individual components and the mix container fed.

Nach diesem Verfahren können somit vorgegebene begrenzte Mengen gemischt werden.According to this method, predetermined, limited quantities can thus be produced be mixed.

Nach Beendigung des Mischvorganges wird der Rührer 4 soweit nach oben verfahren, bis der Flügel 2 in den Trichter 11 zurück gezogen ist. Danach wird der Mischkopf 9 mit seinem Trichter 11 über die Oberkante des Mischbehälters verstellt, bis das Tropfblech 12 unter die Trichteröffnung verschwenkt werden kann. After the mixing process has ended, the stirrer 4 is moved upwards until the wing 2 is pulled back into the funnel 11 . Then the mixing head 9 is adjusted with its funnel 11 over the upper edge of the mixing container until the drip plate 12 can be pivoted under the funnel opening.

Vorzugsweise erfolgt die vertikale Verstellung des Mischkopfes 9 und des Rührers 4 durch hydraulische Antriebssysteme 18, die insbesondere mit Näherungsinitiatoren zusammenwirken.The vertical adjustment of the mixing head 9 and the stirrer 4 is preferably carried out by hydraulic drive systems 18 , which interact in particular with proximity initiators.

Der Mischkopf 9 ist nach außen von einem Faltenbalg 16 umgeben und der Trichter 11 ist mit Schnellverschlüssen am Mischkopf 9 befestigt, damit er für Reinigungszwecke schnell gelöst werden kann.The mixing head 9 is surrounded on the outside by a bellows 16 and the funnel 11 is fastened to the mixing head 9 with quick-release fasteners so that it can be released quickly for cleaning purposes.

Claims

1. Device for mixing liquids of limited quantities, in particular colors, with a mixing container, an agitator, a mixing head with a metering device, characterized in that

- The mixing head ( 9 ) has a truncated cone-shaped funnel ( 11 ) which is covered at the bottom by an adjustable drip plate ( 12 ),
- The stirrer ( 4 ) and the mixing head ( 9 ) with the filling funnel ( 11 ) independently of one another are moved vertically in guides ( 6 ; 17 ; 19 ; 21 ) arranged on the frame ( 7 ) by means of adjusting cylinders ( 18 ),
- The stirrer ( 4 ) with its shaft ( 1 ) and blade ( 2 ) is guided axially through the mixing head ( 9 ) with funnel ( 11 ),
- In the mixing head ( 9 ) according to the admixable components ten metering valves ( 10 ) around the stirrer ( 4 ) is arranged and these are connected via leads to depots.

2. Mixing device according to claim 1, characterized in that the mixing container in the mixing system rests against a stop arranged with sensors ( 14 ) and is locked by lifting magnets ( 15 ).

3. Mixing device according to claim 1, characterized in that the vertical guide unit for the mixing head ( 9 ) consists of a nut / spindle drive, which has a slip clutch on the motor side and the vertical guide unit for the stirrer ( 4 ) from columns ( 17 ) and adjusting cylinder ( 18 ).

4. A device for mixing according to claim 1, characterized in that the mixing head ( 9 ) with metering valves ( 10 ) and lines is surrounded by a bellows ( 16 ).

5. Mixing device according to claim 1, characterized in that the funnel ( 11 ) is fastened to the mixing head ( 9 ) by means of a quick-release fastener.

6. Method of mixing liquids of limited quantities by means of the device according to claims 1 to 5, characterized records that a basic concentrate in the mixing container under constant stirring and in cooperation with color sensors simultaneously admixable components via the metering valves receives their quantities when the target mixing ratio is reached in the value memory of the control unit for the mixing process be stored, and that the difference of the mixed amount to the desired dosed amount by simultaneous addition dosing of the differentiated individual components in the same Ratio is mixed.

7. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized in that the funnel ( 11 ) is smaller towards the bottom than the opening diameter of the mixing container and the outer surfaces of the funnel are supported during mixing on the edge of the mixing container.