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DE4307424A1 - Control process for the continuous production of a homogeneous dispersion, in particular suspension and associated apparatus - Google Patents

Control process for the continuous production of a homogeneous dispersion, in particular suspension and associated apparatus

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Publication number
DE4307424A1
DE4307424A1 DE4307424A DE4307424A DE4307424A1 DE 4307424 A1 DE4307424 A1 DE 4307424A1 DE 4307424 A DE4307424 A DE 4307424A DE 4307424 A DE4307424 A DE 4307424A DE 4307424 A1 DE4307424 A1 DE 4307424A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mixer
flow rate
component
liquid
dispersion
Prior art date
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Granted
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DE4307424A
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German (de)
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DE4307424C2 (en
Inventor
Manfred Kleimeier
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.)
MAT Mischanlagentechnik GmbH
Original Assignee
MAT Mischanlagentechnik 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.)
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Publication date
Application filed by MAT Mischanlagentechnik GmbH filed Critical MAT Mischanlagentechnik GmbH
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Publication of DE4307424A1 publication Critical patent/DE4307424A1/en
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Publication of DE4307424C2 publication Critical patent/DE4307424C2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G05D11/02—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material
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    • G05D11/135—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material characterised by the use of electric means by sensing at least one property of the mixture
    • 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
    • B01F35/2201—Control or regulation characterised by the type of control technique used
    • B01F35/2209—Controlling the mixing process as a whole, i.e. involving a complete monitoring and controlling of the mixing process during the whole mixing cycle

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Abstract

An improved control process and an improved apparatus for carrying out the control process for the continuous production of a homogeneous dispersion, in particular suspension is based on the control device for metering the liquid component and/or a further mixing component being fed with a mass rate of flow signal for the liquid component and, as a further measured variable, a mass rate of flow signal for the dispersion which is determined at the exit of the mixer. In the control device, depending on these measured variables and in dependence on a preset value for the ratio of the mixing components, an appropriate metering of the liquid component and/or the further mixing component is carried out. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Regelverfahren zur kontinuier­ lichen Herstellung einer homogenen Dispersion, insbesonde­ re Suspension aus zumindest einer Flüssigkeits- und einer Feststoffkomponente nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine zugehörige Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 6.The invention relates to a control method for continuous Lichen production of a homogeneous dispersion, in particular re suspension of at least one liquid and one Solid component according to the preamble of claim 1 and an associated device according to the preamble of Claim 6.

Suspensionsmischanlagen werden in der Bauindustrie einge­ setzt und dienen insbesondere zur Herstellung von Suspen­ sionen beispielsweise für eine Dicht- oder Schlitzwand, für Hochdruckinjektionen, für Verpreßanker, für Bohrspü­ lungen, für Kalkmilch etc.Suspension mixing plants are used in the construction industry sets and are used especially for the production of suspensions for example for a sealing or diaphragm wall, for high pressure injections, for grout anchors, for drilling fluid lungs, for milk of lime etc.

Eine vorzugsweise pulverförmige Feststoffkomponente wird beispielsweise aus einem Lagerbehälter in Form eines Silos über ein zugeschaltetes Zuteil- oder Dosierorgan dosiert einem Mischer über einen Mischereinlauf zugeführt. Als Dosiereinrichtung können beispielsweise Zellenradschleu­ sen, Förderschnecken und auch Vibrationsrinnen eingesetzt werden. Die geforderte Durchsatzmenge kann durch eine entsprechende Drehzahleinstellung erzielt werden.A preferably powdery solid component for example from a storage container in the form of a silo dosed via an activated metering or dosing device fed to a mixer via a mixer inlet. When Metering device can, for example, cellular wheel sluice  sen, screw conveyors and vibratory troughs become. The required throughput can be determined by a appropriate speed setting can be achieved.

Die beispielsweise aus Wasser bestehende Flüssigkeitskom­ ponente wird ebenfalls aus einem separaten Lagerbehälter mittels einer geeigneten Pumpe zu einem weiteren Mischer­ einlauf gepumpt. Die geforderte Durchsatzmenge wird mit einem zwischengeschalteten Stellventil eingestellt.The liquid fluid consisting, for example, of water component is also from a separate storage container by means of a suitable pump to another mixer inlet pumped. The required throughput is included an intermediate control valve set.

Unter optimalen Voraussetzungen könnte mit einer derarti­ gen rein volumetrischen Dosierung eine stets gleichblei­ bende Verhältnismäßigkeit der Mischungsbestandteile er­ reicht werden.Under optimal conditions, such a consistent purely volumetric dosing proportionality of the mixture components be enough.

In der Praxis hat sich aber gezeigt, daß diese Verfahrens­ weise mit vielen unwägbaren Mängeln behaftet ist. Denn sowohl bei der Flüssig- wie bei der Feststoffkomponente führen die Zuteil- oder Dosiereinrichtungen im Hinblick auf unterschiedliche Füllstandshöhen in den Lagerbehältern zu unterschiedlichen Durchsatzmengen. Nachteilig sind auch Frequenzschwankungen im Stromnetz, die vor allem bei Ag­ gregatbetrieb im Baustelleneinsatz häufig auftreten. Schließlich treten auch Ablagerungen am Ventilsitz des Stellventiles auf, die die Durchsatzmengen in nicht kalku­ lierbarer Weise unterschiedlich beeinflussen. Als nach­ teilig ist ferner noch der zum Teil beachtliche Verschleiß zu nennen. Bei pulverförmigen Stoffen kommt erschwerend noch hinzu, daß der jeweilige Auflockerungs- bzw. Fluidis­ ierungsgrad erhebliche Auswirkungen auf den Volumendurchsatz hat.In practice it has been shown that this procedure is wise with many imponderable shortcomings. Because for both the liquid and the solid component manage the allocation or dosing facilities with regard to different fill levels in the storage containers at different throughputs. Are also disadvantageous Frequency fluctuations in the power grid, which are particularly evident in Ag gregate operation occurs frequently on construction sites. Finally, deposits also occur on the valve seat of the Control valves that do not calculate the throughput in influenceable in different ways. As after the still considerable wear is also a part to call. Powdery substances make things more difficult added that the respective loosening or Fluidis Degree of degree of significant impact on volume throughput Has.

Sind jedoch hohe Anforderungen an die Zusammensetzung der Suspension gefordert, scheidet deshalb eine rein volume­ trische Dosierung aus. Dabei sollen in verfahrenstechni­ scher Hinsicht vor allem die folgenden Kriterien erfüllt sein:However, there are high demands on the composition of the Required suspension therefore separates a purely volume dosage. In process engineering above all meets the following criteria  his:

  • - Der Mischer muß in der Lage sein, die beiden Einzelkom­ ponenten (Flüssigkeit und Feststoff) in der Verweil- oder Durchlaufzeit durch den Mischer zu einer homogenen, dispersen Suspension aufzuschließen; und- The mixer must be able to control the two single comm components (liquid and solid) in the or throughput time through the mixer to a homogeneous, unlocking disperse suspension; and
  • - die Zuteil- oder Dosierorgange für die Flüssig- und die Feststoffkomponente müssen gewährleisten, daß zu jedem Zeitpunkt die geforderte Proportionalität zueinander erhalten bleibt.- The allocation or dosing for the liquid and Solid components must ensure that each The required proportionality to each other preserved.

Dies ist nach heutigem Kenntnisstand jedoch nur durch Ermittlung des genauen Massendurchflusses oder der Dichte möglich.According to the current state of knowledge, however, this is only possible Determination of the exact mass flow or density possible.

Nach dem derzeit bekannten Stand der Technik werden dazu verschiedene Methoden angewandt.According to the currently known state of the art different methods applied.

So ist es zum einen bekannt, daß der Mengendurchsatz der Flüssigkomponente mit einem in die Rohrleitung eingebau­ ten, magnetisch-induktiven oder Ultraschall-Durchflußmes­ ser gemessen wird.On the one hand, it is known that the throughput of the Liquid component with one installed in the pipeline ten, magnetic-inductive or ultrasonic flowmeters is measured.

Das erhaltene Signal kann als Regelsignal einer Steuerung zugeführt werden, worüber ein servobetriebenes Stellventil ansteuerbar ist, um den Flüssigkeitsdurchsatz konstant zu halten.The signal obtained can be used as a control signal from a controller are fed, via which a servo-operated control valve is controllable to keep the liquid throughput constant hold.

Der Mengendurchsatz der pulverförmigen Feststoffkomponente wird ebenfalls gemessen, und zwar beispielsweise entweder mittels einer Bandwaage, einer Prallplattenwaage oder einer Differenzierwaage. Eine Bandwaage scheidet bei pul­ verförmigen Feststoffen insbesondere aufgrund der auftre­ tenden Staubentwicklung aus. Eine Prallplattenwaage ist jedoch auch nachteilig. Sie weist vor allem große Einbau­ abmessungen auf, erfordert einen hohen Kalibrieraufwand bei Produktwechsel, ist empfindlich gegen Lageänderung und zudem ungenau bei großen Schwankungen des Mengendurchsat­ zes. Zusätzlich verursacht eine Prallplattenwaage auch große Anschaffungskosten.The throughput of the powdery solid component is also measured, for example either by means of a belt scale, an impact plate scale or a differentiator. A belt scale separates at pul deformed solids in particular due to the appearance dust formation. A flapper scale is however also disadvantageous. Above all, it shows great installation  dimensions, requires a lot of calibration when changing products, is sensitive to changes in position and also inaccurate with large fluctuations in the throughput zes. In addition, a flapper scale also causes great acquisition costs.

Eine Differenzierwaage weist ebenfalls große Einbauabmes­ sungen auf und ist vor allem für große Durchsatzmengen nicht geeignet. Während der Befüllzeit des Pufferbehälters ist die Gewichtabnahme nicht meßbar, was zu einem unkon­ trollierten Mengendurchsatz führt. Deshalb erfordert eine Differenzierwaage auch relativ hohe Anschaffungskosten.A differentiating scale also has large installation dimensions solutions and is especially for large throughputs not suitable. During the filling time of the buffer tank the weight loss is not measurable, which leads to an uncon controlled flow rate leads. Therefore one requires Differentiating scales also have relatively high purchase costs.

Es ist deshalb auch schon ein Regelverfahren vorgeschlagen worden, bei welchem, wie oben beschrieben, der Mengen­ durchsatz der Flüssigkomponente gemessen und über ein ent­ sprechendes Meßsignal mittels einer Regeleinrichtung der Flüssigkeitsdurchsatz konstant gehalten wird. Dabei ist ferner erforderlich, daß alternativ zur Messung des Masse­ durchsatzes der Feststoffkomponente die Dichte der Fertig­ suspension am Mischerauslauf mit einem Massedurchflußmes­ ser gemessen wird. Eine Veränderung der Dichte bewirkt eine Veränderung des elektrischen Meßsignals, welches somit zusätzlich zur Regelung der Feststoffmenge verwandt werden kann.A control procedure has therefore already been proposed at which, as described above, the amounts throughput of the liquid component measured and via an ent speaking measurement signal by means of a control device Liquid throughput is kept constant. It is also required that alternatively to measuring the mass throughput of the solid component the density of the finished suspension at the mixer outlet with a mass flow meter is measured. A change in density causes a change in the electrical measurement signal, which thus used in addition to regulating the amount of solids can be.

Für die kontinuierliche Dichtemessung der Suspension wird nach dem Stand der Technik ein Massedurchflußmesser einge­ setzt, der entweder nach dem Coriolis-Kraft-Meßprinzip oder nach dem radiometrischen Maßprinzip arbeitet.For the continuous density measurement of the suspension according to the prior art, a mass flow meter sets, either according to the Coriolis force measuring principle or works according to the radiometric measurement principle.

Nach dem Coriolis-Kraft-Meßprinzip arbeitende Meßgeräte erfordern aber ebenfalls wieder relativ hohe Anschaffungs­ kosten. Zudem sind sie sehr empfindlich gegen Material­ ablagerungen im Rohr (beispielsweise bei Zement oder ähn­ lichem), erfordern einen hohen Reinigungsaufwand und un­ terliegen bei abrasiven Medien einem hohen Verschleiß, wodurch hohe Reparaturkosten verursacht werden.Measuring devices working according to the Coriolis force measuring principle but also require a relatively large purchase costs. They are also very sensitive to material deposits in the pipe (e.g. cement or similar Lich), require a lot of cleaning and un  abrasive media are subject to high wear, causing high repair costs.

Bei auf dem Prinzip der radiometrischen Dichtemessung basierenden Meßgeräten wird ähnlich den auf medizinischen Gebiet bekannten Röntgengeräten die Dichte des Meßstoffes über die Absorption ionisierender Strahlungen ermittelt und elektronisch ausgewertet. Auch diese Geräte sind rela­ tiv teuer. Vor allem erfordern derartige Geräte den Ein­ satz radioaktiver Stoffe zur Messung, weshalb der Betrieb eines derartigen Gerätes die Genehmigung der zuständigen Behörde und den Einsatz eines Strahlenschutzbeauftragten beim Betreiber voraussetzt.With the principle of radiometric density measurement based measuring devices will be similar to those based on medical Field known X-ray equipment, the density of the medium determined on the absorption of ionizing radiation and evaluated electronically. These devices are also rela tiv expensive. Above all, such devices require the On set of radioactive substances for measurement, which is why the operation approval of the responsible person Authority and the use of a radiation protection officer at the operator.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher ein verbessertes Regelverfahren zur kontinuierlichen Herstel­ lung einer homogenen Suspension sowie eine zugehörige Vorrichtung zu schaffen, die mit vergleichsweise geringem Aufwand und bei geringeren Anschaffungskosten ein verbes­ sertes Ergebnis zur Folge hat.It is therefore an object of the present invention improved control process for continuous production a homogeneous suspension and an associated one To create device with comparatively low Effort and with lower acquisition costs a verbes result.

Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens gemäß den im Anspruch 1 und bezüglich der Vorrichtung gemäß den im Anspruch 6 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Aus­ gestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The task is carried out with regard to the method according to the Claim 1 and with respect to the device according to the Claim 6 specified features solved. Favorable off designs are specified in the subclaims.

Es kann als durchaus überraschend bezeichnet werden, daß mittels der vorgeschlagenen Erfindung ein Regelverfahren möglich ist, welches bei geringem Aufwand stets gewähr­ leistet, daß zu jedem Zeitpunkt die geforderte Proportio­ nalität zwischen der Flüssigkeits- und der Feststoffkom­ ponente mit geringsten Toleranzen aufrecht und eingehalten wird.It can be described as quite surprising that a control method by means of the proposed invention is possible, which always guarantees with little effort ensures that the required proportion at all times nality between the liquid and the solid comm component with the smallest tolerances upright and adhered to becomes.

Dies ist dadurch möglich, daß als Regelgrößen - wie im Stand der Technik auch - zum einen der Mengendurchsatz der Flüssigkeitskomponente mit einem geeigneten Meßgerät, vor­ zugsweise einem Ultraschall- oder magnetisch-induktiven Durchflußmeßgerät gemessen wird, und daß ferner erfin­ dungsgemäß eine weitere Meßgröße bezüglich der am Mischer­ auslauf meßbaren Fertigsuspension erzeugt wird, wobei hier im Gegensatz zum Stand der Technik nicht der Massendurch­ satz, sondern die Gesamtdurchsatzmenge der Suspension gemessen wird. Das Regelprinzip arbeitete dabei auf der Grundlage, daß bei Zuführung eines Mengenstromes "X" (bei­ spielsweise in Form der pulverförmigen Feststoffkomponen­ te) in einen vorzugsweise konstanten Mengenstrom "Y" (z. B. in Form der wäßrigen Flüssigkeitskomponente) der entste­ hende Gesamtmengenstrom sich in Abhängigkeit vom zugeführ­ ten Mengenstrom "X" verändern muß.This is possible because the control variables - as in State of the art too - on the one hand the volume throughput of  Liquid component with a suitable measuring device preferably an ultrasonic or magnetic-inductive Flow meter is measured, and that further inventions according to another measured variable with respect to that on the mixer spout measurable finished suspension is produced, being here in contrast to the prior art, not the mass through rate, but the total throughput of the suspension is measured. The rule principle worked on the Basis that when a volume flow "X" (at for example in the form of the powdery solid components te) into a preferably constant flow rate "Y" (e.g. in the form of the aqueous liquid component) total flow depends on the supply th flow rate "X" must change.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat es sich als besonders günstig erwiesen, als Meßgröße für die Suspension am Auslauf des Mischers einen magnetisch-induk­ tiven Durchflußmesser oder beispielsweise einen Ultra­ schall-Durchflußmesser einzusetzen. Diese Meßgeräte arbei­ ten hoch genau und lassen sich zu vergleichsweise geringen Anschaffungskosten bereitstellen. Handelsübliche magne­ tisch-induktive Mengendurchflußmesser erbringen beispiels­ weise eine reproduzierbare Genauigkeit von ca. 0,1% des Meßwertes.In a preferred embodiment of the invention it has proved to be particularly favorable as a parameter for the Suspension at the outlet of the mixer a magnetic-induc tive flow meter or for example an Ultra sound flow meter. These measuring devices work highly accurate and can be comparatively small Provide acquisition costs. Commercial magne table-inductive mass flow meters provide, for example have a reproducible accuracy of approx. 0.1% of the Measured value.

Durchflußmengen-Meßgeräte zur Messung der Durchflußmenge der Suspension am Auslauf des Mischers sind zwar bereits bei entsprechenden Mischeranlagen verwandt worden. Der­ artige Meßgeräte wurden aber niemals für ein entsprechen­ des Regelverfahren zur Herstellung einer Suspension unter stetiger Aufrechterhaltung einer gewünschten Proportiona­ lität zwischen den verschiedenen Komponenten eingesetzt, sondern lediglich als reine Durchflußmengen-Meßgeräte zur Ermittlung und Protokollierung der tatsächlich hergestell­ ten und abgegebenen Mengen, um beispielsweise auf dieser Grundlage die angefallenen Kosten zu berechnen.Flow meters for measuring the flow rate the suspension at the outlet of the mixer are already have been used in corresponding mixer systems. The like measuring devices were never for a match of the control process for producing a suspension under constant maintenance of a desired proportion used between the different components, but only as a pure flow meter Determination and logging of the actually manufactured th and delivered quantities, for example, on this  Basis to calculate the costs incurred.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine entsprechende elektrische/elektronische Regeleinrichtung mit zumindest zwei Meßgeräten zur Messung der Flüssigkeits- und der Sus­ pensions-Durchflußmenge, wobei die Meßgeräte bevorzugt auf einem magnetisch-induktiven oder Ultraschall-Meßgerät ba­ sieren.The device according to the invention comprises a corresponding one electrical / electronic control device with at least two measuring devices for measuring the liquid and the sus pension flow rate, the measuring devices preferably on a magnetic-inductive or ultrasonic measuring device ba sieren.

Das erfindungsgemäße Verfahren wie die erfindungsgemäße Vorrichtung eignen sich aber nicht nur zur Herstellung einer homogenen Suspension, sondern vor allem auch einer homogenen Emulsion. Bei der Emulsion handelt es sich be­ kanntermaßen um eine Dispersion, bei der eine Flüssigkeit in Form feiner Tröpfchen in einer anderen verteilt ist. Allgemein kann das Verfahren immer dann angewandt werden, wenn zumindest eine der beiden zu mischenden Komponenten flüssig oder zumindest fließfähig, also zumindest pastös und damit dickflüssig ist. Von daher findet das erfin­ dungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung bei allen ent­ sprechenden Systemen aus mehreren Phasen, also sogenannten Dispersionen Anwendung. Beispiele derartiger Dispersionen sind die eben genannten Emulsionen sowie die Suspension.The method according to the invention as the one according to the invention However, devices are not only suitable for production a homogeneous suspension, but above all one homogeneous emulsion. The emulsion is be known to be a dispersion in which a liquid is distributed in the form of fine droplets in another. In general, the procedure can always be used if at least one of the two components to be mixed liquid or at least flowable, i.e. at least pasty and is therefore viscous. That is why it is invented method according to the invention and the device in all ent speaking systems from several phases, so-called Dispersions application. Examples of such dispersions are the emulsions just mentioned and the suspension.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus dem anhand einer Zeichnung erläuterten Ausführungsbeispiel.Further advantages, details and features of the invention result from the following based on a drawing explained embodiment.

In der Zeichnung ist ein kontinuierlich arbeitender und von einem Motor 1′ angetriebener Mischer 1 gezeigt, welchem über einen ersten Zulaufsweg 3 eine Flüssigkeitskomponente beispielsweise in Form von Wasser aus einem Lagerbehälter 5 zugeführt wird. Der Mischer arbeitet dabei derart, daß sich keinerlei Füllstandsschwankungen einstellen, die sich unter Umständen zeitverzögert am Mischerauslauf durch Veränderung des Gesamtmengendurchsatzes auswirken würden. In the drawing, a continuously working and driven by a motor 1 'mixer 1 is shown, which is supplied via a first inlet path 3, a liquid component, for example in the form of water from a storage container 5 . The mixer works in such a way that there are no level fluctuations that would have a time-delayed effect on the mixer outlet due to a change in the total throughput.

Zwischen dem Lagerbehälter 5 und dem Mischer 1 ist eine Pumpe 9, ein vorzugsweise elektrisch bzw. elektrisch-ma­ gnetisch ansteuerbares Stellventil 11 und ein Durchfluß­ messer 13 zur Messung der Einflußmenge der Flüssigkeits­ komponente angeordnet. Der Durchflußmesser 13 kann auch unter Umständen vor dem Stellventil bzw. der Pumpe 9 ange­ ordnet sein.Between the storage container 5 and the mixer 1 , a pump 9 , a preferably electrically or electrically-magnetically controllable control valve 11 and a flow meter 13 for measuring the amount of influence of the liquid component is arranged. The flow meter 13 may also be arranged before the control valve or the pump 9 under certain circumstances.

Über einen zweiten Zulaufweg 15 wird von einem Lagerbehäl­ ter 17 die vorzugsweise pulverisierte Feststoffkomponente ebenfalls dem Mischer 1 zugeführt. Dazu ist am unteren Auslauf des Lagerbehälters 17 ein Dosierorgan 19 vorzugs­ weise in Form einer Förderschnecke vorgesehen, welche über einen elektrisch ansteuerbaren Motor 21 angetrieben wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die entsprechend do­ sierte Feststoffkomponente über einen Trichter 23 dem Mischer 1 zugeführt.Via a second feed path 15 , the preferably pulverized solid component is also fed to the mixer 1 from a storage container 17 . For this purpose, a metering element 19 is preferably provided in the form of a screw conveyor at the lower outlet of the storage container 17 , which is driven by an electrically controllable motor 21 . In the exemplary embodiment shown, the corresponding solid component is fed to the mixer 1 via a funnel 23 .

Über einen Auslauf 25 am Mischer 1 wird die dann fertig­ gestellte Suspension abgegeben, wobei dem Auslauf 25 nach- bzw. zugeordnet ein weiteres Meßgerät in Form eines Men­ gendurchfluß-Meßgerätes 27 angeordnet ist.The then finished suspension is dispensed via an outlet 25 on the mixer 1 , the outlet 25 being followed or associated with a further measuring device in the form of a flow meter 27 .

Es ist in der Zeichnung auch noch eine elektrisch/elek­ tronische Regeleinrichtung 29 vorgesehen, der das von dem Mengendurchfluß-Meßgerät 13 für die Flüssigkeitskomponente erzeugte Meßsignal Mfl und das von dem Mengendurchfluß-Meß­ gerät 27 erzeugte Durchflußmengen-Signal Mfest der Regel­ einrichtung 29 zugeführt und in Abhängigkeit der dort ein­ gestellten Stellwerte entsprechende Regelgrößen erzeugt werden.There is also an electrical / electronic control device 29 provided in the drawing, which generates the measurement signal M fl generated by the mass flow meter 13 for the liquid component and the device 27 generated by the mass flow meter 27 flow rate signal M fixed to the control device 29 supplied and corresponding control variables are generated depending on the control values set there.

Bevorzugt erfolgt die Regelung derart, daß, insbesondere bei Verwendung eines manuell einstellbaren Stellventiles 11 zur Grobeinstellung einer bestimmten Durchflußmenge der Flüssigkeitskomponente der jeweils tatsächliche Ist-Wert der dem Mischer 1 zugeführten Durchflußmenge gemessen und ansonsten die Einstellung des Stellventiles 11 nicht ver­ ändert wird. In Abhängigkeit des gemessenen Mengen­ durchfluß-Meßsignals für die Flüssigkeitskomponente Mfl wird dann zur Einhaltung einer gewünschten Proportionalität zwischen den Komponenten über die Regeleinrichtung 29 das Meßsignal Msusp so ausgewertet, daß darüber das Dosierorgan 19, d. h. insbesondere dessen Motor 21 so angesteuert wird, daß stets die zu einer bestimmten Durchflußmenge der Flüs­ sigkeitskomponente entsprechende Menge der Feststoffkom­ ponente dem Mischer 1 zugeführt wird.The control is preferably carried out in such a way that, in particular when using a manually adjustable control valve 11 for the rough setting of a specific flow rate of the liquid component, the actual value of the flow rate supplied to the mixer 1 is measured and otherwise the setting of the control valve 11 is not changed ver. Depending on the measured flow rate measurement signal for the liquid component M fl , the measurement signal M susp is then evaluated via the control device 29 in order to maintain a desired proportionality between the components so that the metering element 19 , ie in particular its motor 21, is controlled in such a way that always the amount corresponding to a certain flow rate of the liquid component the liquid component is supplied to the mixer 1 .

Insbesondere bei Verwendung eines elektrisch ansteuerbaren Stellventiles 11 ist es natürlich genauso möglich, bei einer Abweichung des gemessenen Durchfluß-Mengenwertes für die ermittelte Suspension von dem gewünschten Soll-Wert die Durchflußmenge der Flüssigkeitskomponente entsprechend nachzuregeln, damit die gewünschten Soll-Werte für die Durchflußmenge der Suspension wieder erreicht werden.In particular, when using an electrically controllable control valve 11 , it is of course also possible to adjust the flow rate of the liquid component accordingly in the event of a deviation of the measured flow quantity value for the determined suspension from the desired target value, so that the desired target values for the flow rate of the suspension can be reached again.

Das Verfahren soll nachfolgend kurz beschrieben werden.The procedure will be briefly described below.

Wird beispielsweise dem Mischer 1 100 kg/min Flüssigkeits­ komponente (z. B. Wasser) und 93 kg/min Zement zugeführt, so ergibt dies einen Meßwert der Durchflußmenge der Sus­ pension von 130 Litern/Min.For example, if the mixer is supplied with 1 100 kg / min liquid component (e.g. water) and 93 kg / min cement, this results in a measured value of the flow rate of the suspension of 130 liters / min.

Soll der vorstehend genannte Wert beispielsweise der ge­ wünschte Soll-Wert sein, und würde das Mengen-Durchfluß- Meßgerät 27 am Mischerausgang für die Suspension einen Ab­ gabewert von beispielsweise 140 Litern/min bei unverändert gemessenen 100 Litern/min für die zugeführte Flüssigkeits­ menge messen, so heißt dies letztlich, daß 10 Liter/min zuviel an der Feststoffkomponente dem Mischer zugeführt wurden. Bei einer Dichte des Zementes von beispielsweise 3,1 kg/dm3 entspricht dies einer Menge von 31 kg/Min., die dem Mischer an Zement zuviel zugeführten wurden, da da­ durch die Dichte den gewünschten Soll-Wert der Suspension von beispielsweise 1,48 kg/dm3 auf 1,60 kg/dm3 abweichen würde. Die entsprechenden Daten sind beispielhaft am Ende der Beschreibung in der dort wiedergegebenen Tabelle auf­ geführt.If the above-mentioned value is, for example, the desired value, and the flow meter 27 at the mixer outlet for the suspension would measure a delivery value of, for example, 140 liters / min with unchanged measured 100 liters / min for the amount of liquid supplied , this ultimately means that 10 liters / min too much of the solid component was fed to the mixer. With a density of the cement of, for example, 3.1 kg / dm 3 , this corresponds to an amount of 31 kg / min that was supplied with too much cement in the mixer, since the density of the desired desired value of the suspension of, for example, 48 kg / dm 3 would deviate to 1.60 kg / dm 3 . The corresponding data are given as an example at the end of the description in the table shown there.

Die gemessenen Mengen Durchfluß-Meßgrößen können natürlich auch noch ergänzend zur statistischen Protokollierung der Ist-Zweitwerte bzw. für Summenprotokolle herangezogen werden.The measured quantities of flow measurement quantities can of course also in addition to the statistical logging of the Actual second values or used for summary reports become.

Insbesondere bei Verwendung von magnetisch-induktiven Durchfluß-Meßgeräten lassen sich extrem hohe bisher nicht gekannte Genauigkeiten für ein derartiges Regelverfahren erzielen. Handelsübliche magnetisch-induktive Durchfluß- Meßgeräte erbringen eine reproduzierbare Genauigkeit von beispielsweise 0,1% des Meßwertes.Especially when using magnetic-inductive Flow meters have so far not been extremely high known accuracies for such a control procedure achieve. Commercial magnetic-inductive flow Measuring devices provide a reproducible accuracy of for example 0.1% of the measured value.

Claims (10)

1. Regelverfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer homogenen Dispersion, insbesondere Suspension aus zumin­ dest einer vorzugsweise aus Wasser bestehenden Flüssig­ keitskomponente und einer weiteren vorzugsweise in Form einer pulverförmigen Feststoffkomponente vorliegenden Mischkomponente mit folgenden Merkmalen
  • - dem Mischer wird die Flüssigkeits- und die weitere Mischkomponente zugeführt,
  • - zumindest die eine Flüssigkeits- oder die weitere Misch­ komponente wird in Abhängigkeit eines Regelsignales do­ siert,
  • - die Dosierung erfolgt über eine Regeleinrichtung, der als eine Meßgröße ein Mengen-Durchfluß-Meßsignal für die Flüssigkeitskomponente zugeführt wird,
1. Control method for the continuous production of a homogeneous dispersion, in particular suspension of at least one liquid component, preferably consisting of water, and a further mixed component, preferably in the form of a powdery solid component, having the following features
  • the liquid and the further mixing components are fed to the mixer,
  • at least one of the liquid components or the further mixing component is metered as a function of a control signal,
  • the metering takes place via a control device, to which a quantity-flow measurement signal for the liquid component is fed as a measured variable,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale
  • - als weitere Meßgröße wird am Ausgang des Mischers die Durchflußmenge der abgegebenen Dispersion gemessen und ein Mengen-Durchfluß-Signal für die Dispersion erzeugt,
  • - mit der Regeleinrichtung wird in Abhängigkeit bzw. unter Berücksichtigung dieser Meßgrößen und in Abhängigkeit von einem eingegebenen Soll-Wert für das Verhältnis der Mischungskomponenten eine entsprechende Dosierung der Flüssigkeits- oder der weiteren Mischkomponente durchge­ führt.
 characterized by the following features
  • the flow rate of the dispensed dispersion is measured as a further measured variable at the outlet of the mixer and a flow rate signal is generated for the dispersion,
  • - With the control device, depending on or taking into account these measured variables and in dependence on an entered target value for the ratio of the mixture components, a corresponding dosing of the liquid or the further mixing component is carried out.
2. Regelverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem ermittelten Regelsignal die Durchlaufmenge der weiteren Mischkomponente dosiert wird, wobei ein im Zulaufweg (3) für die Flüssigkeitskomponente angeordnetes Stellventil (11) bezüglich seines Einstell­ wertes unverändert bleibt.2. Control method according to claim 1, characterized in that the flow rate of the further mixing component is metered as a function of the determined control signal, a control valve ( 11 ) arranged in the feed path ( 3 ) for the liquid component remaining unchanged with respect to its setting value. 3. Regelverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in Abhängigkeit von dem ermittelten Regelsi­ gnal die Durchlaufmenge der Flüssigkeitskomponente dosiert wird, mit dem vorzugsweise ein elektrisch ansteuerbares Stellventil (11) entsprechend angesteuert wird.3. Control method according to claim 1 or 2, characterized in that the flow rate of the liquid component is metered as a function of the determined Regelsi signal, with which an electrically controllable control valve ( 11 ) is preferably controlled accordingly. 4. Regelverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Messung der abgegebenen Durchflußmenge der Dispersion mittels Ultraschall erfolgt.4. Control method according to one of claims 1 to 3, because characterized in that the measurement of the delivered Flow rate of the dispersion is carried out by means of ultrasound. 5. Regelverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Messung der abgegebenen Durchflußmenge der Dispersion magnetisch-induktiv erfolgt.5. Control method according to one of claims 1 to 3, because characterized in that the measurement of the delivered Flow rate of the dispersion takes place magnetically inductively. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Regelverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit den folgenden Merkmalen
  • - es ist ein Mischer (1) vorgesehen,
  • - in einem ersten, zum Mischer (1) führenden Zulaufweg (3) ist ein Stellventil (11), ein Mengen-Durchfluß-Meßgerät (13) zur Messung der Durchflußmenge der Flüssigkeitskom­ ponente und vorzugsweise ein Förderorgan in Form einer Pumpe (9) vorgesehen,
  • - in einem zweiten Zulaufweg (15) zum Mischer (1) ist ein Dosierorgan (19) angeordnet,
  • - dem Auslauf des Mischers (1) ist ein weiteres Meßgerät zur Meßung der abgegebenen Durchflußmenge der Dispersion zugeordnet,
  • - eine elektrisch/elektronischen Regeleinrichtung (29) zur Ansteuerung zumindest eines Zuteil- und Dosierorgans (19) ist vorgesehen,
6. Device for performing the control method according to one of claims 1 to 5, with the following features
  • - a mixer ( 1 ) is provided,
  • - In a first, leading to the mixer ( 1 ) inlet path ( 3 ) is a control valve ( 11 ), a quantity-flow meter ( 13 ) for measuring the flow rate of the liquid component and preferably a delivery element in the form of a pump ( 9 ) ,
  • - A metering element ( 19 ) is arranged in a second inlet path ( 15 ) to the mixer ( 1 ),
  • - The outlet of the mixer ( 1 ) is assigned a further measuring device for measuring the emitted flow rate of the dispersion,
  • an electrical / electronic control device ( 29 ) for controlling at least one metering and metering element ( 19 ) is provided,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale
  • - das Meßgerät am Auslauf des Mischers (1) besteht aus einem Mengen-Durchfluß-Meßgerät (27), und
  • - die Regeleinrichtung (29) erzeugt ein Dosiersignal zur Ansteuerung des Stellventiles (11) im Flüssigkeits-Zu­ laufweg (3) und/oder zur Ansteuerung des Dosierorgans (19) im Zulaufweg (15) der weiteren Mischkomponente, und zwar in Abhängigkeit von dem von dem Mengen-Durchfluß- Meßgerät (13) für die Messung der Flüssigkeitskomponente sowie von dem von dem Mengen-Durchfluß-Meßgerät (27) zur Messung der Durchflußmenge der Dispersion erzeugten Meßsignals und in Abhängigkeit eines eingegebenen Soll- Wertes für das Verhältnis der Mischungskomponenten.
characterized by the following features
  • - The measuring device at the outlet of the mixer ( 1 ) consists of a flow meter ( 27 ), and
  • - The control device ( 29 ) generates a metering signal for actuating the control valve ( 11 ) in the liquid supply path ( 3 ) and / or for controlling the metering element ( 19 ) in the inflow path ( 15 ) of the further mixing component, depending on the the flow meter ( 13 ) for the measurement of the liquid component and the measurement signal generated by the flow meter ( 27 ) for measuring the flow rate of the dispersion and depending on an entered target value for the ratio of the mixture components.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mengen-Durchfluß-Meßgerät (27) am Auslauf des Mischers (1) aus einem magnetisch-induktiven Durchfluß- Meßgerät besteht.7. The device according to claim 6, characterized in that the quantity-flow meter ( 27 ) at the outlet of the mixer ( 1 ) consists of a magnetic-inductive flow meter. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mengen-Durchfluß-Meßgerät (27) am Auslauf des Mischers (1) aus einem Ultraschall-Durchfluß-Meßgerät be­ steht.8. The device according to claim 6, characterized in that the volume flow measuring device ( 27 ) at the outlet of the mixer ( 1 ) from an ultrasonic flow measuring device be.
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