DE20202074U1 - System for the simultaneous mixing of fluid components - Google Patents
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Description
Anlage zum gleichzeitigen Mischen mindestens einer fluiden Basiskomponente mit mindestens einer fluiden Zusatzkomponente nach dem Anspruch 1.Plant for the simultaneous mixing of at least one fluid base component with at least one fluid additional component according to claim 1.
Mischvorrichtungen für die verschiedensten fluiden Stoffe sind bekannt. Sie dienen zum Beispiel für Schmieröle, die als eine Mischung aus einem Basisöl und einer Reihe von Additiven hergestellt werden. Die meisten Schmieröle bestehen zu etwa 80% aus Basisölen und zu 20% aus Additiven.Mixing devices for a wide variety of fluid substances are well known. They are used, for example, for lubricating oils, which are produced as a mixture of a base oil and a number of additives. Most lubricating oils consist of around 80% base oils and 20% additives.
Bisher bekannte Dosiervorrichtungen, bei denen die Mischung der einzelnen Komponenten annähernd zeitgleich erfolgt, benötigen Chargengrößen von 10 bis 15 Tonnen. Aufgrund ihres Aufbaus und ihrer Steuerung sind diese nicht in der Lage, kleinerePreviously known dosing devices, in which the individual components are mixed almost simultaneously, require batch sizes of 10 to 15 tons. Due to their design and control, they are not able to handle smaller
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Deutsche Bank AG Hafnttirg* Nr* 05 2$*t97 (ÖCZ 200 700 if) ■ Pos'trJank Hamburg, Nr* 28 42 2*3*6 (bLz*200 100 20)
Dresdner Bank AG Hamburg, Nr. 933 60 35 (BLZ 200 800 00)Germjin IJaJjfiJ Attorneys; European IJateflt aiJdCorJimiJiitjJTradi l^ajk Atto*ne>J> **,
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Chargen innerhalb der Spezifikation herzustellen. Deshalb ist es erforderlich, bei kleineren Chargen auf Waagen zurückzugreifen. Falls eine Spezifikation eine hohe Genauigkeit erfordert, kommen sogar mehrere abgestufte kleinere Waagen zum Einsatz. Es ist daher ein erheblicher Aufwand zu betreiben, um den jeweils gewünschten kleineren Chargen gerecht zu werden.To produce batches within the specification. It is therefore necessary to use scales for smaller batches. If a specification requires a high level of accuracy, several smaller, graduated scales are used. A considerable amount of effort is therefore required to meet the smaller batches required.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zum gleichzeitigen Mischen einer fluiden Basiskomponente mit mindestens einer fluiden Zusatzkomponente zu schaffen, die nicht nur große, sondern auch relativ kleine Chargen einwandfrei und genau zu dosieren im Stande ist.The invention is based on the object of creating a system for simultaneously mixing a fluid base component with at least one fluid additional component, which is capable of dosing not only large but also relatively small batches perfectly and precisely.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.
Bei der Erfindung wird mit Hilfe von an sich bekannten Einzelkomponenten ein System aufgebaut, das in der Lage ist, je nach Rezeptur ab eine Tonne Produktgewicht Mischungen für Fertigprodukte herzustellen. Gleichzeitig ist die erfindungsgemäße Anlage im Stande Dosierleistungen von vielen Tonnen pro Stunde (z.B. 50 Tonnen) zu erzielen.The invention uses known individual components to build a system that is capable of producing mixtures for finished products starting from one tonne of product weight, depending on the recipe. At the same time, the system according to the invention is capable of achieving dosing rates of many tonnes per hour (e.g. 50 tonnes).
Die erfindungsgemäße Anlage läßt sich kompakt aufbauen und vormontieren. Durch einen modularen Aufbau ist der Herstellungsaufwand relativ gering. Außerdem kann auch auf ein Leitsystem verzichtet werden, wenn eine Bedienstation vorgesehen ist.The system according to the invention can be constructed compactly and pre-assembled. Thanks to a modular structure, the manufacturing effort is relatively low. In addition, a control system can be dispensed with if an operating station is provided.
»·· Vecetet***** ·· ····»·· Vecetet***** ·· ····
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Wesentliche Leitungsabschnitte der erfindungsgemäßen Anlage sind molchbar, so daß unterschiedliche Spezifikationen nacheinander problemlos hergestellt werden können.Essential pipe sections of the system according to the invention are piggable, so that different specifications can be produced one after the other without any problems.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anlage wird am einfachsten verständlich durch die Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels.The mode of operation of the system according to the invention is most easily understood by describing an exemplary embodiment.
In der einzigen Figur ist eine Anlage nach der Erfindung schematisch dargestellt.The single figure shows a system according to the invention schematically.
In der Zeichnung erkennt man einen U-förmigen Leitungsabschnitt 10 mit einem oberen Unterabschnitt 12 und einem unteren Unterabschnitt 14, die übereinander im Abstand voneinander angeordnet sind. Vorzugsweise befinden sich oberer und unterer Unterabschnitt 12, 14 in einer gemeinsamen vertikalen Ebene. Ein Verbindungsabschnitt 16 verbindet die Unterabschnitte 12, 14 an einem Ende.The drawing shows a U-shaped line section 10 with an upper subsection 12 and a lower subsection 14, which are arranged one above the other at a distance from each other. The upper and lower subsections 12, 14 are preferably located in a common vertical plane. A connecting section 16 connects the subsections 12, 14 at one end.
Der Leitungsabschnitt 10 ist vollständig molchbar. Der obere Unterabschnitt 12 weist drei Sammelabschnitte 18, 20, 22 auf, zwischen denen jeweils ein Absperrventil 24, 26 angeordnet ist. Ein weiteres Absperrventil 28 befindet sich abströmseitig des Sammelabschnitts 22 (Die Sammelabschnitte 18, 20 und 22 sind in der Zeichnung vergrößert dargestellt. Sie haben naturgemäß den gleichen Querschnitt wie die übrigen Unterabschnitte). Mit dem Sammelabschnitt 18 sind nicht gezeigte Vorratsbehälter für Zusatzkomponenten verbunden, und zwar über Absperrventile und ein T-Stück. DieseThe line section 10 is fully piggable. The upper subsection 12 has three collecting sections 18, 20, 22, between each of which a shut-off valve 24, 26 is arranged. A further shut-off valve 28 is located downstream of the collecting section 22 (The collecting sections 18, 20 and 22 are shown enlarged in the drawing. They naturally have the same cross-section as the other subsections). Storage containers (not shown) for additional components are connected to the collecting section 18 via shut-off valves and a T-piece. These
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sind so ausgeführt, daß nach dem Eintragen einer Komponente in den Sammelabschnitt 18 wenig Medium in der Armatur verbleibt (Totraumarm).are designed in such a way that after a component has been introduced into the collecting section 18, little medium remains in the valve (low dead space).
Analog zum Sammelabschnitt 18 sind mit dem Sammelabschnitt 20 wiederum vier nicht gezeigte Vorratsbehälter für Zusatzkomponenten 5 bis 8 über Absperrventile 32 verbunden. Für diese Verbindung gilt das gleiche wie zu den Zusatzkomponenten 1 bis 4.Analogous to the collection section 18, four storage containers (not shown) for additional components 5 to 8 are connected to the collection section 20 via shut-off valves 32. The same applies to this connection as to the additional components 1 to 4.
Mit dem Sammelabschnitt 22 sind nicht gezeigte Vorratsbehälter für Basisöle 3 bis 6 verbunden über Absperrventile 34. Auch hier gilt das gleiche wie zu den Sammelabschnitten 18 und 20 Gesagte.Storage containers for base oils 3 to 6 (not shown) are connected to the collecting section 22 via shut-off valves 34. Here, too, the same applies as for the collecting sections 18 and 20.
Die Verteilung der Zusatzkomponenten zu den Sammelabschnitten und der Basisöle 3 bis 6 ist derart, daß miteinander verträgliche Komponenten in einem Sammelabschnitt eingetragen werden, so daß keine unerwünschten Reaktionen eintreten, wenn zum Beispiel zwei Zusatzkomponenten nacheinander in den gleichen Sammelabschnitt eingetragen werden.The distribution of the additional components to the collection sections and the base oils 3 to 6 is such that components that are compatible with one another are introduced into one collection section, so that no undesirable reactions occur if, for example, two additional components are introduced one after the other into the same collection section.
In der Darstellung sind ferner ein Basiskomponentendosierzweig 40 und drei Zusatzkomponentendosierzweige 42, 44 und 46 zu erkennen. Die letzteren sind identisch aufgebaut, so daß nur die Teile des Dosierzweigs 42 benannt werden. Er enthält ein Absperrventil 48, das über ein T-Stück mit dem Sammelabschnitt 18 verbunden ist.The illustration also shows a basic component dosing branch 40 and three additional component dosing branches 42, 44 and 46. The latter are constructed identically, so that only the parts of the dosing branch 42 are named. It contains a shut-off valve 48, which is connected to the collecting section 18 via a T-piece.
Daran schließt sich ein Durchflußmengenzähler 50 an, unterhalb dem ein Regelventil 52 angeordnet ist. Daraufhin folgt ein Leermelder 54 und schließlich ein Rückschlagventil 56, das über ein molchbares T-Stück 58 mit dem unteren Unterabschnitt 14 verbunden ist.This is followed by a flow meter 50, below which a control valve 52 is arranged. This is followed by an empty indicator 54 and finally a check valve 56, which is connected to the lower subsection 14 via a piggable T-piece 58.
Der Basiskomponentendosierzweig 40 weist einen Durchflußmengenzähler 60 auf, ein Regelventil 62 und ein Rückschlagventil 64. Die Verbindung des Rückschlagventils 64 mit dem Unterabschnitt 14 erfolgt über eine molchbare T-Armatur 66, welche zugleich einen betätigbaren Molchstop 68 aufweist.The basic component dosing branch 40 has a flow meter 60, a control valve 62 and a check valve 64. The check valve 64 is connected to the subsection 14 via a piggable T-fitting 66, which also has an actuatable pig stop 68.
Zwei nicht gezeigte Vorratsbehälter für Basiskomponenten 1 und 2 sind über Absperrventile 70 bzw. 72 mit dem Eingang des Rückflußmengenzählers 60 verbunden. Abströmseitig von der molchbaren T-Armatur 66 ist ein weiteres Absperrventil 74 angeordnet. Alle beschriebenen Absperrventile können als Kugelhähne ausgeführt sein, wobei zumindest die Absperrventile im Leitungsabschnitt 10 zugleich molchbar sein müssen.Two storage containers (not shown) for basic components 1 and 2 are connected to the inlet of the return flow meter 60 via shut-off valves 70 and 72, respectively. A further shut-off valve 74 is arranged downstream of the piggable T-fitting 66. All of the shut-off valves described can be designed as ball valves, whereby at least the shut-off valves in the line section 10 must also be piggable.
An dem linken Ende des Sammelabschnitts 18 ist eine Molchsende- und Empfangsstation 80 angeordnet, wobei eine Reihe von nicht im einzelnen bezeichneten Ventilen vorgesehen ist, um wahlweise Druckluft oder Atmosphäre mit dem Sammelabschnitt 18 zu verbinden, wie bei 82 bzw. 84 angedeutet.At the left end of the collecting section 18, a pig sending and receiving station 80 is arranged, wherein a series of valves, not individually designated, are provided to selectively connect compressed air or atmosphere to the collecting section 18, as indicated at 82 and 84 respectively.
-6-Nachfolgend
soll der Betrieb der gezeigten Anlage erläutert werden.-6-Following
The operation of the system shown should be explained.
Die Fig. gibt die Ausgangslage des Betriebes wieder, in der ein Molch 86 sich am eingefahrenen Molchstop 68 befindet. Die Zusatzkomponentendosierzweige 42, 44 und 46 sind über ihre Absperrventile 48 gesperrt. Die Regelventile 52 sind ebenfalls geschlossen. Außerdem ist das Absperrventil 74 geschlossen. Die Absperrventile 24, 26 und 28 sind geöffnet. Das Absperrventil 72 ist geschlossen, und das Absperrventil 70 ist geöffnet. Da die Basiskomponente unter Förderdruck steht, zum Beispiel über eine Pumpe oder auch durch Schwerkraft, drückt diese den Molch 86 zurück bis zur Sende- und Empfangsstation 80. Dadurch wird der gesamte Leitungsabschnitt bis zur Molchsende- und Empfangsstation mit der Basiskomponente aufgefüllt. Für den Molchtransport ist erforderlich, daß die Sende- und Empfangsstation gelüftet wird, damit die vom Molch verdrängte Luft entweichen kann. Anschließend werden die Absperrventile 48 der Dosierzweige 42 bis 46 geöffnet. Dadurch werden die Dosierzweige 42 bis 46 bis einschließlich des Durchflußmengenzählers 50 geflutet, und die darin befindliche Luft verdrängt, die wegen der räumlichen Lage in die Sammelabschnitte 18 bis 22 gelangt. Nachdem dies geschehen ist, werden die Absperrventile 48 der Dosierzweige 42 bis 46 wieder geschlossen. Anschließend wird der Molch 86 von der Sende- und Empfangsstation 80 in Bewegung gesetzt. Da das Absperrventil 74 nunmehr geöffnet ist, kann es das Medium aus dem Leitungsabschnitt aufströmseitig der T-Armatur 66 verdrängen. Da der Molchstop 68 eingefahren ist, kommt der Molch in der T-Armatur 66 zum Stillstand.The figure shows the initial situation of operation in which a pig 86 is located at the retracted pig stop 68. The additional component metering branches 42, 44 and 46 are blocked via their shut-off valves 48. The control valves 52 are also closed. In addition, the shut-off valve 74 is closed. The shut-off valves 24, 26 and 28 are open. The shut-off valve 72 is closed and the shut-off valve 70 is open. Since the base component is under delivery pressure, for example via a pump or by gravity, this pushes the pig 86 back to the sending and receiving station 80. This fills the entire line section up to the pig sending and receiving station with the base component. For the pig transport, it is necessary that the sending and receiving station is ventilated so that the air displaced by the pig can escape. The shut-off valves 48 of the metering branches 42 to 46 are then opened. This floods the metering branches 42 to 46 up to and including the flow meter 50, and displaces the air contained therein, which, due to its spatial position, ends up in the collecting sections 18 to 22. After this has happened, the shut-off valves 48 of the metering branches 42 to 46 are closed again. The pig 86 is then set in motion by the sending and receiving station 80. Since the shut-off valve 74 is now open, it can displace the medium from the line section upstream of the T-fitting 66. Since the pig stop 68 is retracted, the pig comes to a standstill in the T-fitting 66.
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Bereits vorher ist der Basiskomponentendosierzweig 40 vollständig mit Medium aufgefüllt worden. Er befindet sich mithin in einem Vollzustand, der während des gesamten weiteren Betriebes aufrechterhalten bleibt. Nachdem der Molch 86 am Molchstop 68 angekommen ist, wird das Absperrventil 74 wieder geschlossen. Die Molchsende- und Empfangsstation 80 ist gelüftet.The basic component dosing branch 40 has already been completely filled with medium. It is therefore in a full state, which is maintained throughout the rest of the operation. After the pig 86 has arrived at the pig stop 68, the shut-off valve 74 is closed again. The pig sending and receiving station 80 is ventilated.
Nunmehr kann die Basiskomponente den Molch 68 wiederum zurück befördern, wobei der gesamte Leitungsteil aufströmseitig der T-Armatur 66 bzw. des Absperrventils 74 wieder mit der Basiskomponente gefüllt wird. Anschließend werden die Sammelabschnitte 18 bis 22 durch Betätigung der Absperrventile 24 bis 28 voneinander getrennt. Außerdem werden die Ventile 48 und 52 in den Dosierzweigen 42 bis 46 geöffnet. Nunmehr können die Zusatzkomponenten und die Basiskomponente (nach Öffnen des Absperrventils 74) gemeinsam in den Leitungsabschnitt 10 eingetragen werden. Das Mischungsverhältnis der einzelnen Komponenten kann mit Hilfe der Mengenzähler 50 bzw. 60 und der Regelventile 42 eingestellt werden.The base component can now transport the pig 68 back again, whereby the entire line section upstream of the T-fitting 66 or the shut-off valve 74 is filled with the base component again. The collection sections 18 to 22 are then separated from one another by actuating the shut-off valves 24 to 28. In addition, the valves 48 and 52 in the metering branches 42 to 46 are opened. The additional components and the base component (after opening the shut-off valve 74) can now be fed together into the line section 10. The mixing ratio of the individual components can be set using the quantity counters 50 or 60 and the control valves 42.
Wenn der Mischbetrieb beendet ist, werden die Zusatzkomponentendosierzweige 42 bis 46 nacheinander „gespült". Diese Spülung erfolgt mit Hilfe der Basiskomponente. Zu diesem Zweck wird das Absperrventil 74 gesperrt, so daß nunmehr die Basiskomponente in den oberen Unterabschnitt 12 fließt und durch den Dosierzweig, dessen Absperrventil 48 geöffnet ist. Dies geschieht nacheinander alle Dosierzweige 42 bisWhen the mixing operation is finished, the additional component dosing branches 42 to 46 are "flushed" one after the other. This flushing is carried out with the help of the base component. For this purpose, the shut-off valve 74 is closed so that the base component now flows into the upper subsection 12 and through the dosing branch, whose shut-off valve 48 is open. This takes place one after the other for all dosing branches 42 to
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46, mit Ausnahme des Basiskomponentendosierzweiges 40. Die Spülmenge die hierfür benötigt wird, ist relativ gering, wurde jedoch durch den Mengenzähler 60 gleichwohl gezählt. Auch die zu Beginn eingetragene Menge der Basiskomponente ist gezählt worden sowie die Menge der Zustatzkomponenten beim Fluten der Dosierzweige 42 bis 46.46, with the exception of the basic component dosing branch 40. The flushing quantity required for this is relatively small, but was nevertheless counted by the quantity counter 60. The amount of the basic component entered at the beginning was also counted, as was the amount of the additional components when flooding the dosing branches 42 to 46.
Nach dem Spülen der Dosierzweige findet nunmehr ein Molchen des Leitungsabschnitts 10 statt, wobei die Absperrventile 48 der Dosierzweige 42 bis 46 wieder geschlossen sind. Das Absperrventil 74 ist geöffnet. Sobald der Molch am Molchstop 68 angekommen ist, wird das Absperrventil 74 geschlossen, und das Medium aus den einzelnen Dosierzweigen 42 bis 46 wird mit Hilfe des Treibmediums für den Molch, zum Beispiel Druckluft, ausgeblasen. Zu diesem Zweck werden nacheinander die vorher geschlossenen Ventile 68 geöffnet, bis die Dosierzweige 42 bis 46 frei vom Medium sind. Die Leermelder 54 stellen fest, wenn die Dosierzweige geleert sind. Nachdem die Dosierzweige 42 bis 46 wieder abgesperrt sind, kann nunmehr der Molch bei geöffnetem Molchstop 68 bis zum Zielbehälter gefahren werden, um den unteren Abschnitt 14 und die weiterführende Transferleitung zu reinigen. Anschließend wird der Molch 68 wieder zur Sende- und Empfangsstation zurückgebracht. Um erneut den beschriebenen Mischbetrieb aufzunehmen, wird der Molch 68 wieder in die Position am Molchstop 68 in der T-Armatur 66 gebracht. Ein neuer Zyklus mit einer anderen Spezifikation für das Mischprodukt kann beginnen.After flushing the dosing branches, the line section 10 is now pigged, with the shut-off valves 48 of the dosing branches 42 to 46 being closed again. The shut-off valve 74 is open. As soon as the pig has arrived at the pig stop 68, the shut-off valve 74 is closed and the medium from the individual dosing branches 42 to 46 is blown out using the propellant medium for the pig, for example compressed air. For this purpose, the previously closed valves 68 are opened one after the other until the dosing branches 42 to 46 are free of medium. The empty sensors 54 determine when the dosing branches are emptied. After the dosing branches 42 to 46 are shut off again, the pig can now be driven to the target container with the pig stop 68 open in order to clean the lower section 14 and the onward transfer line. The pig 68 is then returned to the sending and receiving station. In order to resume the mixing operation described above, the pig 68 is returned to the position at the pig stop 68 in the T-fitting 66. A new cycle with a different specification for the mixed product can begin.
a·· aa· aaa a aa·· aa· aaa a a
aaa a · · · aee aa a aaa aaa aaaaaa a · · · aee aa a aaa aaa aaa
Das beschriebene Verfahren kann nach einem vorgegebenen Programm eines Steuersystems nach ablaufen. Es ist auch denkbar, die Betätigung der einzelnen Ventile von einem Bedienstand aus vorzunehmen.The described process can be carried out according to a predefined program of a control system. It is also conceivable to operate the individual valves from a control station.
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2003
- 2003-01-28 DE DE10303211A patent/DE10303211B4/en not_active Expired - Lifetime
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