CH722013A1

CH722013A1 - Vorrichtung zum Erstellen einer Mehrkomponentenmasse und Verfahren zur Herstellung einer Mehrkomponentenmasse

Info

Publication number: CH722013A1
Application number: CH000807/2024A
Authority: CH
Inventors: Müller Rolf; Innerebner Federico
Original assignee: Innogel Ag
Priority date: 2024-07-26
Filing date: 2024-07-26
Publication date: 2026-01-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erstellen einer Mehrkomponentenmasse M umfassend eine erste Zuführung 11 zum Zuführen von Partikeln P, eine erste Vakuumanlage 20, wobei die erste Vakuumanlage 20 ausgebildet ist Gase zwischen den zugeführten Partikeln P abzusaugen, und eine Rachenraumeinrichtung 70 mit einer Fördereinrichtung 73, welche ausgebildet ist, eine Mehrkomponentenmasse M aus den dosierten Partikeln P im evakuierten Zustand mit zumindest einer flüssigen Komponente K zu erstellen. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erstellen einer Mehrkomponentenmasse M.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erstellen einer Mehrkomponentenmasse und ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrkomponentenmasse.

Technologischer Hintergrund

[0002] Bei der Herstellung von gelatinehaltigen Süsswaren, oft auch „Fruchtgummi“ genannt, wird im Stand der Technik entlang einer typischen Mogul Anlage oder Mogul Linie eine Giessmasse hergestellt, welche in einer nachfolgenden Giessstation mit der Giessmaschine vergossen wird.

[0003] Bei den bekannten Mogul Verfahren besteht das Problem, dass bei den hohen Temperaturen von typischerweise mehr als 100°C, die beim Kochen eingesetzt werden und bei den immer noch hohen Temperaturen von 60 bis 90°C bei denen die Giessmassen vor dem Giessen gelagert werden, temperaturempfindliche Inhaltsstoffe geschädigt bis hin zu inaktiviert werden. Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem schonenden Verfahren, das bei tieferen Temperaturen durchführbar ist.

[0004] Ein weiteres Problem entsteht durch den Batch Prozess, der bei der aus dem Stand der Technik bekannten Herstellung der Giessmasse üblich ist. Dabei leidet die Konstanz und Einheitlichkeit der Produkte, da diese infolge der unterschiedlichen Standzeiten der jeweiligen Giessmasse dann eine individuelle Geschichte haben, wobei besonders im Falle von empfindlichen Inhaltsstoffen Schwankungen in den Produkten auftreten.

[0005] Andererseits sind kontinuierliche Prozesse grundsätzlich einheitlicher, besser kontrollierbar, besser dokumentierbar, besser automatisierbar und schliesslich auch günstiger hinsichtlich der Produktionskosten. Diese Vorteile sind bei hochwertigen wirkstoffhalten Produkten von besonderer Bedeutung. Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem kontinuierlichen Verfahren.

[0006] Die WO 2007/128150 A1 derselben Anmelderin beschreibt ein Tieftemperatur Mogul Verfahren, wo partikuläre Stärke in der Giessmasse eingesetzt wird, wo also die Giessmasse nicht gekocht wird. Die Stärke-Partikel in der Giessmasse quellen mit der Zeit und liegen erst in einer Phase nach dem Giessen in gequollener Form vor.

[0007] Die beschriebenen Verfahren sind nicht kontinuierlich, ein kontinuierliches Einmischen der partikulären Stärke wird zwar als weiter Möglichkeit genannt, aber es wird nicht darauf eingegangen, wie es konkret umzusetzen ist.

[0008] Die Beispiele sind ferner mit fraktionierten Pulvern der partikulären Stärke ausgeführt, also mit Stärke Pulvern von engen Bereichen der Partikelgrössenverteilung, was technisch aufwendig ist, weil Siebprozesse eingesetzt werden müssen und teuer, indem die ausserhalb des gewünschten Partikelgrössenbereichs liegenden Fraktionen nicht verwendet werden können. Die in den Beispielen eingesetzten partikuläre Stärken sind einerseits extrudiert, andererseits enthalten sie kurzkettige Stärken und/oder Weichmacher wie Glycerin und/oder ein zusätzliches Hydrokolloid wie Xanthan. Solche Produkte sind jedoch auf dem Markt nicht erhältlich und müssen speziell hergestellt werden, was zu vergleichsweise sehr hohen Kosten führt.

[0009] Die WO 2010/072847 A2 derselben Anmelderin beschreibt ebenfalls ein Tieftemperatur Mogul Verfahren, wo partikuläre Stärke in der Giessmasse eingesetzt wird. Ein wesentlicher Aspekt des Verfahrens betrifft das Verweilzeitspektrum der partikulären Stärke beim kontinuierlichen Verfahren, d.h. die Zeit, in der die Partikel der Stärke in Kontakt mit der flüssigen Phase sind, welche möglichst kurz sein soll. Denn, sobald die Partikel der Stärke mit der flüssigen, wasserhaltigen Phase in Kontakt kommen, beginnen diese Partikel zu quellen, wodurch die Viskosität ansteigt und schliesslich so hoch ist, dass die Giessmasse nicht mehr giessfähig ist.

[0010] Die Produkte sind auch bei diesem Verfahren noch zu fest für die Bedürfnisse im Markt. Wirkstoffe werden zwar genannt, aber die damit erforderlichen Charakteristika der Rezepturen sind nicht offenbart. Die Anmeldung ist wie die oben genannte auf Süsswaren ausgerichtet und auf gefüllt Produkte, die im Inneren zum Beispiel eine mehr oder weniger flüssige Füllung aufweisen.

[0011] Das beschriebene Verfahren weit zwar eine Entgasung der Mischung von Stärke Pulver mit der flüssigen Phase, d.h. mit der flüssigen Zuckermasse bzw. mit dem Sirup auf, aber damit lassen sich die beim Fördern bzw. Einmischen des Pulvers in die Flüssigkeit zwangsweise entstehenden Luftblasen nicht ausreichend extrahieren, insbesondere auch nicht bei grosstechnischen Verfahren. Ausserdem können die für eine kostengünstige Herstellung verlangten Durchsätze mit dem beschriebenen Verfahren nicht erreicht werden.

[0012] Beim Fördern bzw. Einmischen der Partikel in die Mehrkomponentenmasse werden Gase, wie bspw. Luft, eingemischt und diese ist bei den tiefen Temperaturen des Verfahrens, wo die Viskosität vergleichsweise hoch ist, und kein Wasser abgekocht werden kann, das hilft die Luftblasen aus der Masse zu ziehen, nicht mehr im benötigten Umfang aus der Masse zu extrahieren. Somit hat also das einerseits vorteilhafte Tieftemperaturverfahren die Folge, dass in den Produkten im grösseren Umfang Luftblasen vorhanden sind, was nicht akzeptabel ist.

[0013] Es besteht somit ein allgemeines Bedürfnis nach Verbesserungen in diesem Gebiet.

[0014] Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die Herausforderungen und Nachteile von Mogul-Vorrichtungen bzw. Vorrichtungen zum Erstellen einer Mehrkomponentenmasse aus dem Stand der Technik mindestens teilweise zu beheben und gleichzeitig die Vorteile dieser Technologie aufrechtzuerhalten und zusätzliche Vorteile, insbesondere ein zeitkonstantes und luftblasenfreies Einbringen von Partikeln in eine Mehrkomponentenmasse zu ermöglichen. Die Erfindung offenbart eine neue Vorrichtung und ein neues Verfahren zum Erstellen einer Mehrkomponentenmasse, mit der die für eine kostengünstige Herstellung von Mehrkomponentenmassen verlangten Durchsätze erreicht werden.

Darstellung der Erfindung

[0015] Eine Aufgabe der Erfindung ist es, Vorrichtungen und Verfahren zum Herstellen von Mehrkomponentenmassen zur Verfügung zu stellen, welche mindestens einem der oben erwähnten Nachteile und/oder anderen Nachteilen entgegenwirken.

[0016] Diese und andere Aufgaben werden gelöst durch eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Mehrkomponentenmasse, ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrkomponentenmasse, und ein System zum Erstellen einer Mehrkomponentenmasse gemäss den unabhängigen Ansprüchen. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen gegeben.

[0017] Die erfindungsgemässe Lösung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte und, sofern nicht anders ausgeführt, miteinander kombinierbare Ausgestaltungen und dem Fachmann bekannte Variationen weiter verbessert werden. Auf diese Ausführungsformen und die mit ihnen verbundenen Vorteile ist im Folgenden eingegangen.

[0018] Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erstellen einer Mehrkomponentenmasse umfassend eine erste Zuführung zum Zuführen von Partikel, eine erste Vakuumanlage, wobei die erste Vakuumanlage ausgebildet ist Gase zwischen den zugeführten Partikeln abzusaugen, und eine Rachenraumeinrichtung mit einer Fördereinrichtung, welche ausgebildet ist, eine Mehrkomponentenmasse aus den Partikeln im evakuierten Zustand mit zumindest einer flüssigen Komponente zu erstellen.

[0019] Mit der Vorrichtung lässt sich eine Mehrkomponentenmasse in einem Tieftemperatur-Mogul-Verfahren erzeugen, welche frei von Luftblasen ist, wobei die Partikel zeitkonstant in die Mehrkomponentenmasse einbringbar sind, indem die Partikel in die Rachenraumeinrichtung hineinfallen. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht einen kontinuierlichen Prozess, der grundsätzlich einheitlicher, besser kontrollierbar, besser dokumentierbar, besser automatisierbar und schliesslich auch günstiger hinsichtlich der Produktionskosten ist.

[0020] Die Fördereinrichtung kann eine Schnecke umfassen, mit der die Mehrkomponentenmasse kontinuierlich aus der Rachenraumeinrichtung austragbar ist. Weiter kann die Fördereinrichtung eine Düse sein, welche mit einem Düse-Strahldruck auf die Mehrkomponentenmasse wirkt und diese aus der Rachenraumeinrichtung austrägt. Beispielsweise kann die Fördereinrichtung eine Pumpe sein, um die Mehrkomponentenmasse effizient aus dem Rachenraum auszutragen. Bekannte Pumpen sind effizient und kostengünstig.

[0021] Die Partikel sind vor der ersten Vakuumanlage noch mit Gase, wie beispielsweise Luft, vermischt. Diese Gase werden in der ersten Vakuumanlage von den Partikeln getrennt, sodass spätestens im Bereich der Fördereinrichtung quasi keine Gase mehr zwischen den Partikeln vorhanden sind. Das dadurch aufbereitet Pulver besteht somit nur mehr aus evakuierten Partikel, welche dann in der ebenfalls unter Vakuum stehenden Fördereinrichtung in der Rachenraumeinrichtung mit der flüssigen Komponente gefördert wird, sodass eine gasblasenfreie uns somit nicht schäumende Mehrkomponentenmasse erstellbar ist.

[0022] Die erste Zuführung kann eine Förderung zum Zuführen der Partikel umfassen, wie beispielsweise einen Schneckenförderer oder einen Bandförderer oder ein pneumatischer Förderer. Der pneumatische Förderer erlaubt ein schnelles Zubringen der Partikel in die erste Vakuumanlage. Danach kann die erste Vakuumanlage evakuiert werden, ohne das viel Zeit verloren geht. Damit ist beispielsweise ein Höhenunterschied zwischen einer Lagerstätte der Partikel und der ersten Zuführung und der ersten Vakuumanlage einfach überwindbar. Weiters kann die erste Zuführung einen Durchflussmesser umfassen, um die Menge der zugeführten Partikel zu überwachen, sodass eine ausreichende Menge an Partikeln in die erste Vakuumanlage kontrolliert zuführbar ist. Insbesondere weist die erste Vakuumanlage eine Füllmengenmessung auf, sodass ein Überfüllen der ersten Vakuumanlage mit den Partikeln verhinderbar ist.

[0023] In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Mischeinrichtung vorhanden, welche ausgebildet ist, eine vermischte Mehrkomponentenmasse aus den Partikeln im evakuierten Zustand mit zumindest der flüssigen Komponente zu erstellen. Damit ist eine homogene Mehrkomponentenmasse, welche quasi keine Gasblasen aufweist, erzeugbar. Die Mischeinrichtung kann ausserhalb der Rachenraumeinrichtung angeordnet sein, wobei die Fördereinrichtung die Mehrkomponentenmasse in die Mischeinrichtung fördert. Damit kann das Einbringen der evakuierten Partikel in die flüssige Komponente räumlich vom homogenen Vermischen getrennt werden, sodass die bauliche Komplexität der Vorrichtung reduzierbar ist, und eine kostengünstige Vorrichtung herstellbar ist.

[0024] Hier vorliegend wird das distributives Mischen bevorzugt eingesetzt, wobei dabei der Platzwechsel der Partikel mit der flüssigen Komponente in der Mehrkomponentenmasse so lange erfolgt, bis eine gleichmässige Verteilung der Komponenten vorliegt. Die dadurch entstehenden Mischströmungen stehen im Vordergrund, sodass sich eine gewünschte Homogenisierung in der Mehrkomponentenmasse einstellt.

[0025] Insbesondere umfasst die Fördereinrichtung die Mischeinrichtung und ist ausgebildet, eine vermischte Mehrkomponentenmasse aus den Partikeln im evakuierten Zustand mit der flüssigen Komponente in der Rachenraumeinrichtung zu erstellen. Das Fördern und das Mischen der evakuierten Partikel mit der flüssigen Komponente kann vollständig in der Rachenraumeinrichtung erfolgen. Da auch die Mischeinrichtung das Vakuum der ersten Vakuumanlage aufweist, kann die gasblasenfreie Mehrkomponentenmasse prozesssicher hergestellt werden.

[0026] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Mischeinrichtung in einem Rachenraum der Rachenraumeinrichtung angeordnet und die Mischeinrichtung weist mindestens eine Befüllungszone und eine Kompressionszone auf. In der Befüllungszone werden die evakuierten Partikel sowie die flüssige Komponente von der ersten Vakuumanlage übernommen. Dabei ist der Rachenraum bei der Herstellung der Mehrkomponentenmasse weniger als 70% gefüllt, sodass das Vermischen der evakuierten Partikel mit der flüssigen Komponente bereits im Bereich der Befüllungszone effizient erfolgt. Dabei weist der Rachenraum im Wesentlichen den gleichen Unterdruck wie die erste Vakuumanlage auf. Vorteilhaft ist der Rachenraum bei der Herstellung der Mehrkomponentenmasse lediglich zu 30% gefüllt, sodass das Vermischen verbessert möglich ist. In der Kompressionszone wird die Mehrkomponentenmasse komprimiert und dadurch durchgemischt, wobei dort erhöhte Mischdrücke vorhanden sind, welche einerseits ein verbessertes Vermischen bewirken und andererseits das Austragen der Mehrkomponentenmasse aus der Rachenraumeinrichtung vereinfachen. Die Grösse des Rachenraums sollte gross genug sein, dass da drin genügen Mehrkomponentenmasse ist, die gemischt wird. Dadurch kann verhindert werden, dass die flüssige Komponente oder die Mehrkomponentenmasse in die Zuführung der evakuierten Partikel eindringen kann. Dies würde zu einer unerwünschten Verschmutzung der Zuführung führen. Vorteilhaft können die evakuierten Partikel frei fallend in den Rachenraum eindosiert werden, sodass eine homogene Mehrkomponentenmasse verbessert erzeugbar ist

[0027] Insbesondere ist die homogen vermischte Mehrkomponentenmasse im Bereich der Kompressionszone aus der Rachenraumeinrichtung austragbar. Die Mehrkomponentenmasse wird von der Kompressionszone in eine Statorzone ausgetragen und anschliessend in eine Verbindungsleitung in Richtung einer Giessstation oder einer anderen Verarbeitungseinheit gefördert, oder direkt verpackt. Die Statorzone kann räumlich von der Rachenraumeinrichtung getrennt sein. Der Rotor-Stator in der Statorzone weist im Wesentlichen eine Form einer Spindel auf, mit der ein verbesserter Transport der fertiggemischten Mehrkomponentenmasse ermöglicht wird, beispielsweise ist eine Exzenterschneckenpumpe in der Statorzone angeordnet, welche die Mehrkomponentenmasse effizient mit hohem Pumpwirkungsgrad austrägt. Die Verbindungsleitung zum Fördern der Mehrkomponentenmasse ist als flexibler Schlauch kraftentkoppelt, ausgeführt.

[0028] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Mischeinrichtung eine Schneckenpumpe. Damit wird prinzipiell ein Mischen der Mehrkomponentenmasse sowie ein Transport der Mehrkomponentenmasse ermöglicht. Bevorzugt ist die Schneckensteigung der letzten Schneckenwindung steiler als die Schneckensteigung der übrigen Schneckenwindungen, sodass ein hoher Fülldruck in der Kompressionszone erzielt wird. Damit können die evakuierten Partikel in die zu vermischende Mehrkomponentenmasse verbessert eingemischt werden. Dafür ist im Bereich der Kompressionszone vorteilhaft eine Wandung angeordnet, welche minimal beabstandet von der letzten Schneckenwindung der Schneckenpumpe angeordnet ist. Die Mehrkomponentenmasse wird von der letzten Schneckenwindung in Richtung zur Wandung gepresst und von der Wandung wieder zurück in die Mehrkomponentenmasse gedrückt.

[0029] Insbesondere ist die Achse der Schneckenpumpe zwischen zwei Kardangelenke angeordnet, wobei sich vorteilhaft die Schneckenwindungen über den Bereich der Kardangelenke erstrecken, um in der Kompressionszone einen optimalen Druckaufbau zu gewährleisten und das Vermischen der Mehrkomponentenmasse zu verbessern, und um in der Befüllungszone unerwünschte Ablagerungen der evakuierten Partikel zu verhindern. Im Bereich der Kardangelenke liegt die Schneckenwindung nicht mehr auf der Achse an. Dies Ausführung begünstigt die Längsmischwirkung (Leckage) in der Mischeinrichtung. Zusätzlich wird der Totraum in der Rachenraumeinrichtung minimiert. Die Schneckenpumpe kann Anschlüsse aufweisen, welche zum Reinigen der Rachenraumeinrichtung vorgesehen sind und die mit Wasseranschlüssen verbindbar sind.

[0030] Insbesondere sind die Wandungen im Gehäuse der Schneckenpumpe im Wesentlichen abgerundet gestaltet, sodass keine Totenräume vorhanden sind. Dabei weist eine abgerundete Wandung im Gehäuse keine Ecken auf, sondern sind fliessend glatt, um möglichst alle Toträume zu eliminieren. Damit kann die Mischeinrichtung effizient gereinigt werden und ist im Wesentlichen selbstreinigend. Das ist vorteilhaft, um einen Dauerbetrieb zu gewährleisten und auch, um die Mischeinrichtung nach der Produktion bestmöglich automatisch reinigen zu können.

[0031] Insbesondere ist eine Abstand zwischen den Schneckenwindungen und der Wandung in der Rachenraumeinrichtung vorhanden, wobei der minimale Abstand weniger als 15mm, vorteilhaft weniger als 10 mm, insbesondere weniger als 5 mm und besonders bevorzugt weniger als 1 mm beträgt. Ein möglichst geringer Abstand zwischen der letzten Schneckenwindung und der Wandung in der Kompressionszone verbessert die Pumpwirkung der Mischeinrichtung. Ein möglichst geringer Abstand der Schneckenwindungen in der Befüllungszone verbessert das homogene Mischen der Mehrkomponentenmasse zwischen den einzelnen Schneckenwindungen.

[0032] In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Dosiereinrichtung vorhanden ist, welche ausgebildet ist die Menge der Partikel im evakuierten Zustand zu dosieren. Diese Gase werden in der ersten Vakuumanlage von den Partikeln getrennt, sodass spätestens in der Dosiereinrichtung quasi keine Gase mehr zwischen den Partikeln vorhanden sind. Das dosierte Pulver besteht somit nur mehr aus evakuierten Partikel, welche dann in der ebenfalls unter Vakuum stehenden Fördereinrichtung in der Rachenraumeinrichtung mit der flüssigen Komponente hinein dosiert wird, sodass eine gasblasenfreie uns somit nicht schäumende Mehrkomponentenmasse erstellbar ist.

[0033] Insbesondere weist die Dosiereinrichtung einen Förderer auf, sodass die evakuierten Partikel kontinuierlich dosiert werden können. Insbesondere umfasst der Förderer einen Einwellendosierer. Durch die einfache Einstellung der Drehzahl des Einwellendosierers und des geringen Wellenspiels ist ein präzise Dosierung der evakuierten Partikel in die Mehrkomponentenmasse möglich. Die Dosiereinrichtung kann unmittelbar in der ersten Vakuumanlage angeordnet sein, sodass auch in der Dosiereinrichtung ein Vakuum im selben Vakuum-Bereich in der Dosiereinrichtung wie in der ersten Vakuumanlage vorhanden ist. Der Einwellendosierer kann eine Spiralschnecke oder eine Vollblattschnecke als Fördermittel umfassen. Eine Vollblattschnecke eignet sich besonders für das Fördern von feinen Partikeln und eine Spiralschnecken für gröbere Partikel bis Granulat.

[0034] In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens zwischen der Dosiereinrichtung und der Rachenraumeinrichtung eine erste Entkopplungseinheit angeordnet. Damit lässt sich die Dosiereinrichtung quasi vollkommen kräfteentkoppelt von der Rachenraumeinrichtung lagern bei gleichen Unterdruckverhältnisse, wodurch sichergestellt wird, dass die Dosierung der Partikel nicht von den Vibrationen der Mischeinrichtung beeinträchtigt wird. In der Befüllungszone der Mischeinrichtung werden die evakuierten Partikel sowie die flüssige Komponente von der Dosiereinrichtung übernommen.

[0035] In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine erste Schleuseneinheit vorhanden, um die erste Zuführung von der ersten Vakuumanlage zumindest zweitweise druckmässig zu trennen. Die erste Vakuumanlage ist im Betrieb der Vorrichtung Grossteils mithilfe der ersten Schleuseneinheit vom Umgebungsdruck getrennt.

[0036] In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine zweite Vakuumanlage vorhanden, welche mit der ersten Vakuumanlage verbunden ist, wobei eine zweite Schleuseneinheit vorhanden ist, um die erste Vakuumanlage von der zweiten Vakuumanlage zumindest zweitweise druckmässig zu trennen. Die erste Vakuumanlage ist im Betrieb der Vorrichtung Grossteils mithilfe der zweiten Schleuseneinheit vom Umgebungsdruck getrennt, sodass dort ein Vakuum in ersten Vakuum-Bereich erstellbar ist und die zweite Schleuseneinheit zur zweiten Vakuumanlage geöffnet ist, sodass die evakuierten Partikel kontinuierlich in die zweite Vakuumanlage fallen können. Die erste Schleuseneinheit wird nur geöffnet, wenn die zweite Schleuseneinheit geschlossen ist und neue Partikel in die erste Vakuumanlage eingefüllt werden. Dies erfolgt batchweise, sodass Partikelmengen von vordefinierten Grössen in wenigen Sekunden in die erste Vakuumanlage gefördert wird. In dieser Zeit ist in der ersten Vakuumanlage kein Vakuum vorhanden, wodurch sich das Gewicht der Vakuumanlagen wegen dem variablen Gewicht der Luft und im Prozess des Nachfüllens mit Partikeln sehr stark ändert. In dieser Phase werden die Partikel volumetrisch dosiert. D.h. es gibt einen Zusammenhang zwischen Drehzahl der Dosiereinrichtung und der Gewichtsabnahme der Vakuumanlagen, sodass Drehzahl derart anpassbar ist, dass die Mehrkomponentenmasse mit der gewünschten Rezeptur herstellbar ist. Anschliessend wird die zweite Schleuseneinheit wiedergeschlossen und es kann wieder gravimetrisch dosiert werden. Die Phase der volumetrischen Dosierung soll kurz sein, vorteilhaft kleiner 5 min, und noch vorteilhafter kleiner 2 min.

[0037] Die Dosiereinrichtung kann unmittelbar in der zweiten Vakuumanlage angeordnet sein, sodass auch in der Dosiereinrichtung ein Vakuum im selben Vakuum-Bereich in der Dosiereinrichtung wie in der zweiten Vakuumanlage vorhanden ist. Die Gase werden in der ersten Vakuumanlage und in der zweiten Vakuumanlage von den Partikeln getrennt, sodass spätestens in der Dosiereinrichtung quasi keine Gase mehr zwischen den Partikeln vorhanden sind. Das dadurch geformte Pulver besteht somit nur mehr aus evakuierten Partikel, welche dann in der Mischeinrichtung ebenfalls unter Vakuum stehenden Fördereinrichtung im Rachenraumeinrichtung mit der flüssigen Komponente gefördert wird, sodass eine gasblasenfreie uns somit nicht schäumende Mehrkomponentenmasse erstellbar ist.

[0038] Insbesondere ist mindestens zwischen der ersten Zuführung und der ersten Schleuseneinheit eine zweite Entkopplungseinheit angeordnet. Damit lässt sich die zweite Schleuseneinheit quasi vollkommen kräfteentkoppelt von der ersten Zuführung lagern, wodurch sichergestellt wird, dass die Dosierung der Partikel nicht von den Vibrationen der ersten Zuführung beim Zuführen der Partikel beeinträchtigt wird.

[0039] Insbesondere weist die zweite Entkopplungseinheit eine drucklose Fläche auf. Dabei ist die erste Zuführung von der zweiten Schleuseneinheit minimal beabstandet. Der Abstand kann im Bereich von 1 mm bis 3 mm sein, sodass ein Berühren der beiden Zuführungen verhindert ist. Um das vorherrschende Vakuum nicht zu brechen, ist eine flexible Dichtung vorhanden, welche an der ersten Zuführung und der zweiten Schleuseneinheit angebracht ist und diese abdichtet. Der Abstand sollte klein sein, damit es die flexible Dichtung aufgrund des Vakuums nicht zu fest in den Spalt reinzieht.

[0040] Die erste Vakuumanlage ist mit einer ersten Vakuumpumpe evakuierbar und weist einen ersten Drucksensor sowie eine Entlüftungseinheit mit einem Belüftungsventil auf, sodass die erste Vakuumanlage einfach entlüftbar ist. Die erste Vakuumanlage weist insbesondere eine Trichterform auf, sodass die eingefüllten Partikel rein schon aufgrund der Schwerkraft in Richtung hin zur zumindest einen weiteren Vakuumanlage fallen. Um das Abrutschen der Partikel in der Trichterform zu erleichtern, ist eine Rüttlereinheit vorhanden, welche insbesondere bei geöffneter zweite Schleuseneinheit aktiviert wird.

[0041] Die zweite Vakuumanlage ist mit einer weiteren Vakuumpumpe evakuierbar und weist einen weiteren Drucksensor sowie eine weitere Entlüftungseinheit mit einem Belüftungsventil auf, sodass die zweite Vakuumanlage einfach entlüftbar ist. Die zweite Vakuumanlage weist insbesondere eine Trichterform auf, sodass die eingefüllten Partikel rein schon aufgrund der Schwerkraft in Richtung hin zur Dosiereinrichtung fallen.

[0042] Beispielsweise werden bei einem Durchsatz der Mehrkomponentenmasse von rund 1500 Kilogramm, evakuierte Partikel mit 280 Kilogramm pro Stunde dosiert. Wenn die zweite Vakuumanlage 70 Kilogramm evakuierte Partikel aufnehmen kann, dann ist pro Stunde die erste Vakuumanlage vier Mal nachfüllen. Grundsätzlich möchte man möglichst wenig oft nachfüllen, da dann eine volumetrisch Dossierung empfehlenswert ist. Die Schüttdichte der Partikel ist bei quellenden Partikeln etwa 0.5 Kilogramm pro Liter. In einer vorteilhaften Ausführung können die Vakuumanlagen mindestens so viel Partikel aufnehmen, wie in 5 Minuten verbraucht wird, noch vorteilhafter wie in 10 Minuten verbracht wird, noch vorteilhafter wie in 15 Minuten verbraucht wird.

[0043] Vorteilhaft sind die Vakuumpumpen als Drehschieberpumpe ausgeführt, die mit Öl betrieben werden und noch vorteilhafter ein Gasbalast Ventil aufweisen. Solche Vakuumpumpen laufen in der Regel auf Volllast, d.h. das Vakuum kann nicht über die Vakuumpumpen geregelt werden, indem sie mehr oder weniger Vakuum zieht.

[0044] In eine bevorzugten Ausführungsform weist die zweite Vakuumanlage mindestens eine Auflockereinheit zum Auflockern der Partikel im evakuierten Zustand auf. Die Auflockereinheit weist eine drehbare Schnecke auf, welche die evakuierten Partikel in der mindestens einen Vakuumanlage in Bewegung hält. Damit ist sichergestellt, dass die evakuierten Partikel nicht in der weiteren Vakuumanlage hängen bleiben. Die Auflockereinheit sorgt dafür, dass die Verhältnisse bei der Austragung gleichbleibt und eine Tunnelbildung oder Brückenbildung nicht auftreten kann. Vorteilhaft ist auch eine Rütteleinheit vorhanden, welche die zumindest eine Vakuumanlage rüttelt, um beispielsweise die an der Wandung der mindestens einen Vakuumanlage haftenden Partikel in Richtung der Dosiereinrichtung zu fördern.

[0045] In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Druck in der ersten Vakuumanlage und insbesondere in der zweiten Vakuumanlage, in mbar absolut im Wesentlichen weniger als 300, vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 200, noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 150, noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 100, noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 80, noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 60, noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 50, und noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 40. Diese Vakuumbereiche definieren den Unterdruck, mit dem die hier als evakuierte Partikel bezeichneten Partikel.

[0046] In anderen Worten ist ein evakuiertes Partikel bzw. ein evakuiertes Pulver, ein Partikel oder Pulver, welches in den hier offenbarten Vorrichtungen mit einem Druck in mbar absolut im Wesentlichen weniger als 300, vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 200, noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 150, noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 100, noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 80, noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 60, noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 50, und noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 40, mit der zumindest einen flüssigen Komponente gefördert bzw. vermischt wird, sowie vorab dosiert wird.

[0047] Wenn beide Vakuumanlagen evakuiert sind, soll das Vakuum der ersten Vakuumanlage und der mindestens einen weiteren Vakuumanlage vorteilhaft besser als auf 5 mbar genau übereinstimmen, noch vorteilhafter besser als auf 3 mbar, noch vorteilhafter 2 mbar, noch vorteilhafter 1mbar. Damit kann das kontinuierliche bzw. zeitkonstante Nachfüller der Partikel von der ersten Vakuumanlage hin zur mindestens einen weiteren Vakuumanlage prozesssicher ablaufen, sodass der Dosiereinrichtung stetig eine ausreichende Menge an evakuierten Partikeln zur Verfügung stehen.

[0048] Insbesondere ist eine Druckausgleichsleitung zwischen der ersten Vakuumanlage und der mindestens einen weiteren Vakuumanlage vorhanden, welche ein automatisches Ventil umfasst, um einen Druckabgleich zu ermöglichen. Zum Druckabgleich wird das Ventil geöffnet und dann werden die jeweiligen Drucksensoren abgeglichen, dass sie bei gleichem Druck auch genau denselben Druck messen.

[0049] Durch die zweite Schleuseneinheit, durch welche die evakuierten Partikel gefördert werden, wird sichergestellt, dass die jeweiligen Vakuum-Bereiche der ersten Vakuumanlage und der mindestens einen weiteren Vakuumanlage miteinander kommunizieren können, womit in beiden Vakuum-Bereichen nominal das gleiche Vakuum vorhanden ist.

[0050] Vorteilhaft ist die zweite Schleuseneinheit als Schieber ausgeführt. In einer vorteilhaften Ausführung wird der Schieber durch mindestens eine pneumatische Dichtung abgedichtet, wobei diese Dichtung vorteilhaft als eine schlauchförmige Dichtung ausgeführt ist, die zum Schieber hin dichtet, wenn sie mit Druck beaufschlagt wird und die durch Entlastung des Drucks im Durchmesser abnimmt, sodass dann der Schieber bewegt werden kann.

[0051] Der Schieber umfasst eine horizontal, bewegliche Metallfläche, die beim Schliessen in eine Verbindungsleitung zwischen der ersten Vakuumanlage und der mindestens einen weiteren Vakuumanlage gefahren werden kann. Zum Öffnen wird die Metallfläche auf die Seite weggefahren, wobei die Partikel anschliessend in die zweite Vakuumanlage hinunterfallen. Die Dichtung des Schiebers ist als ein kreisförmiger Schlauch ausgeführt. Ist die zweite Schleuseneinheit geschlossen, ist der kreisförmige Schlauch unter Druck und dichtet somit. Soll der Schieber geöffnet werden, wird der Druck aus dem kreisräumigen Schlauch abgelassen, dann fällt der Dichtungsschlauch in sich zusammen. Insbesondere weist die erste Entkopplungseinheit eine drucklose Fläche auf. Dabei ist die Zuführung von der Dosiereinrichtung minimal beabstandet von der Zuführung zur Rachenraumeinrichtung. Der Abstand kann im Bereich von 1mm bis 3mm sein, sodass ein Berühren der beiden Zuführungen verhindert ist. Alternativ erstreckt sich die Zuführung von der Dosiereinrichtung in die Zuführung zum Rachenraum, wobei sich die beiden Zuführungen nicht berühren, sodass eine vorteilhafte Kraftentkopplung vorhanden ist. Um das vorherrschende Vakuum nicht zu brechen ist eine flexible Dichtung vorhanden, welche an den beiden Zuführungen angebracht ist und diese abdichtet. Der Abstand sollte klein sein, damit es die flexible Dichtung aufgrund des Vakuums nicht zu fest in den Spalt reinzieht.

[0052] Die restliche Kraftübertragung wird durch die flexible Dichtung sehr gering. Die Kraft in Gramm, die zwischen Dosiereinrichtung und Rachenraumeinrichtung übertragen wird, schwankt chaotisch mit der Zeit, liegt aber während einer Zeit von 1min insgesamt bei einem Wert der kleiner ist als W und zu W in Gramm gilt: vorteilhaft kleiner 100g, noch vorteilhafter kleiner 70g, noch vorteilhafter kleiner 60g, noch vorteilhafter kleiner 50g, noch vorteilhafter kleiner 40g, noch vorteilhafter kleiner 30g und noch vorteilhafter kleiner 20g.

[0053] In einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest die erste Vakuumanlage und insbesondere die zweite Vakuumanlage, kräfteentkoppelt von der Rachenraumeinrichtung gelagert. Damit sind Vibrationen, welche beim Fördern der Mehrkomponentenmasse entstehen können, nicht auf die Vakuumanlagen übertragbar, sodass beispielsweise das Dosieren der evakuierten Pulver verbessert erfolgt.

[0054] Insbesondere ist die erste Vakuumanlage vertikal über der zumindest einen weiteren Vakuumanlage angeordnet. Damit wird eine kompakte Vakuumeinrichtung zur Verfügung gestellt, welche eine kleine Baugrösse aufweist und kurze Verbindungsleitungen zwischen der ersten Vakuumanlage und der mindestens einen weiteren Vakuumanlage. Darüber hinaus können die evakuierten Partikel rein aufgrund der Schwerkraft von der ersten Vakuumanlage in die zweite Vakuumanlage fallen, sodass der Transport der evakuierten Partikel vereinfacht ist.

[0055] In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine erste Messeinrichtung zum Erfassen des Gewichts der ersten Vakuumanlage und der zweiten Vakuumanlage vorhanden. Das erfasste Gewicht wird als Basis für das Bestimmen der Menge der dosierten und evakuierten Partikel herangezogen. Insbesondere ist die erste Messeinrichtung eine Wägeeinrichtung, um die Menge der dosierten und evakuierten Partikel gravimetrisch zu bestimmen. Dabei wird das Gewicht zumindest der Dosiereinrichtung und der zumindest einen weiteren Vakuumanlage samt der dort angeordneten evakuierten Partikel bestimmt. Der Gewichtsverlust, der entsteht, wenn die evakuierten und dosierten Partikel die Dosiereinrichtung in Richtung der Rachenraumeinrichtung verlässt, wird gemessen. Die abgegebene Menge aus der zumindest einen weiteren Vakuumanlage wird gravimetrisch bestimmt. Bei einem minimal gemessenen Gewicht der Partikel in der mindestens einen weiteren Vakuumanlage wird die zweite Schleuseneinheit geöffnet und weiter evakuierte Partikel fallen von der darüber angeordneten ersten Vakuumanlage in die zumindest einen weiteren Vakuumanlage. Damit ist eine zeitkonstante Dosierung verbessert ermöglicht.

[0056] Vorteilhaft weist die Wägeeinrichtung mehrere Wägezellen auf, welche am Gehäuse der Dosiereinrichtung bzw. der mindestens einen weiteren Vakuumanlage angeordnet sind. Die einzelnen Wägezellen messen das Gewicht der Dosiereinrichtung bzw. der mindestens einen weiteren Vakuumanlage und bestimmen gemeinsam das Gewicht und daraus die Menge der dosierten evakuierten Partikel.

[0057] Beispielsweise beträgt die Dosiergenauigkeit der gravimetrischen Messung als Mittelwert innerhalb von 1min: im Wesentlichen kleiner 10%, noch vorteilhafter kleiner 7%, noch vorteilhafter kleiner 5%, noch vorteilhafter kleiner 4%, noch vorteilhafter kleiner 3%, noch vorteilhafter kleiner 2%, noch vorteilhafter kleiner 1% und noch vorteilhafter kleiner 0.7%.

[0058] Alternativ oder ergänzend weist die Dosiereinrichtung eine Durchflussregelungseinrichtung auf, wobei der Förderer der Dosiereinrichtung mit einer konstanten Förderbewegung, bspw. einer konstanten Drehzahl betrieben wird. Diese bestimmt die Menge der in die Rachenraumeinrichtung abgegebenen evakuierten Partikel volumetrisch, sodass ein zeitkonstantes Zuführen der evakuierten Partikel in die Mehrkomponentenmasse ermöglicht wird. Dies erhöht die Prozesssicherheit und ermöglicht einen kontinuierliche Herstellung der Mehrkomponentenmasse und der daraus zu produzierenden Fertigprodukte.

[0059] Vorteilhaft ist mindestens eine weitere Messeinrichtung zum Erfassen des Gewichts der Rachenraumeinrichtung vorhanden. Damit lässt sich das Gewicht der

[0060] Rachenraumeinrichtung und der dort angeordnete Mehrkomponentenmasse erfassen, um die Menge der hergestellten Mehrkomponentenmasse bestimmen zu können. Es kann besonders relevant sein, die Menge der Mehrkomponentenmasse im Rachenraum zu kennen, um die Effizienz beim Mischen der Mehrkomponentenmasse kontrollieren zu können. Sollte der Rachenraum mit einer unerwünscht hohen Menge mit der Mehrkomponentenmasse gefüllt sein, sinkt die Effizienz beim Mischen und beim Transport. Daher ist es besonders vorteilhaft, wenn der Rachenrauch konstant mit weniger als 50%, bevorzugt mit 30%, mit der Mehrkomponentenmasse gefüllt ist.

[0061] Insbesondere ist die zweite Messeinrichtung eine Wägeeinrichtung, um die Menge der hergestellten Mehrkomponentenmasse bestimmen zu können. Dabei wird das Gewicht der Rachenraumeinrichtung und der Mehrkomponentenmasse bestimmt. Bei bekanntem Gewicht der Rachenraumeinrichtung ohne Mehrkomponentenmasse, kann die Menge der Mehrkomponentenmasse bestimmt werden. Vorteilhaft weist die Wägeeinrichtung mehrere Wägezellen auf, welche am Gehäuse der Rachenraumeinrichtung angeordnet sind.

[0062] In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine weitere Zuführung vorhanden, welche mindestens die flüssige Komponente zuführt und die weitere Zuführung insbesondere zwischen der weiteren Vakuumanlage und der Rachenraumeinrichtung angeordnet ist. Damit ist die flüssige Komponente gezielt und kontinuierlich in den Rachenraum und der Mischeinrichtung zuführbar, sodass ein verbessertes Durchmischen der Mehrkomponentenmasse mit den ebenfalls dazu dosierten evakuierten Partikel erfolgen kann. Da zumindest der Rachenraum im Wesentlichen das gleiche Vakuum, wie die zweite Vakuumanlage aufweist, ist ein luftblasenfreies Mischen der Mehrkomponentenmasse effizient ermöglicht. Bei abgestimmter Zuführung der evakuierten Partikel und der flüssigen Komponente in den Rachenraum, lässt sich die Mehrkomponentenmasse schaumfrei bzw. ohne Luftblasen nach einer gewünschten Rezeptur herstellen.

[0063] In einer vorteilhaften Ausführung ist die weitere Zuführung mit einer Kraftentkopplung ausgerüstet, wobei vorteilhaft diese Kraftentkopplung als ein flexibler Schlauch realisiert ist, sodass keine Kräfte von der weiteren Zuführung hin zu einer der darüberliegenden Vakuumanlagen übertragbar sind.

[0064] In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine Bypass-Verbindung zwischen dem Rachenraum und der mindestens einen weiteren Vakuumanlage vorhanden.

[0065] Damit sind kleine, unerwartete Unterschiede im Vakuum zwischen dem Rachenraum und der mindestens einen weiteren Vakuumanlage ausgleichbar, die durch den Massestrom der Partikel entstehen können. Diese kleinen Unterschiede können die Dosiergenauigkeit der Dosierung der Partikel negativ beeinflussen und dieser Effekt kann durch die Bypass-Verbindung ausgeschaltet werden.

[0066] Insbesondere ist die mindestens eine Bypass-Verbindung von der mindestens einen weiteren Vakuumanlage entkoppelt. Dabei ist die Bypass-Verbindung kräfteentkoppelt ausgeführt, wobei die Bypass-Verbindung zumindest abschnittsweise einen flexiblen Schlauch aufweist, sodass keine Kräfte von der Mischeinrichtung hin zu einer der darüberliegenden Vakuumanlagen übertragbar sind.

[0067] In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Steuereinrichtung vorhanden, welche zumindest mit der Mischeinrichtung und der Dosiereinrichtung verbunden ist. Die Steuereinrichtung ist zum Austausch von Steuerdaten mit der Mischeinrichtung sowie mit der Dosiereinrichtung verbunden. Weiters ist die Steuereinrichtung mit den Vakuumpumpen der ersten Vakuumanlage und der mindestens einen weiteren Vakuumanlage sowie mit deren Belüftungsventilen zum Steuern der Vakuumanlagen verbunden. Die Steuereinrichtung weist eine Recheneinheit auf, welche ausgebildet ist, Steuerdaten aufgrund von Messdaten der ersten bzw. der zweiten Messeinrichtung zu erstellen und diese im Prozess zum Steuern der jeweiligen Komponenten zu verwenden.

[0068] Vorteilhaft ist die Steuereinrichtung mit einer Antriebseinheit der ersten Schleuseneinheit verbunden, um die Bewegung der ersten Schleuseneinheit zu steuern. Weiters ist die Steuereinrichtung mit der ersten und der zweiten Schleuseneinheit zum Öffnen und Schliessen derselben mittels Steuerdaten verbunden. Damit lässt sich ein prozesssicheres und zeitkonstantes Dosieren der evakuierten Partikel in die Mehrkomponentenmasse ausführen.

[0069] Insbesondere ist die Steuereinrichtung mit einem ersten Regelventil der ersten Vakuumanlage verbunden, welches das Vakuum in der ersten Vakuumanlage praktisch stufenlose regeln kann. Mit diesem Regelventil macht man es also der Vakuumpumpe bei wenig geöffnetem Regelventil schwer, weiter Vakuum zu ziehen. Das Ventil wird mit einer PID-Regelung gesteuert und man kann den Druck auf 0.1 mbar genau einstellen werden. Der Druck im mbar wird vorteilhaft auf 5 genau eingestellt, noch vorteilhafter auf 3, noch vorteilhafter auf 2, noch vorteilhafter auf 1, noch vorteilhafter auf 0.7, noch vorteilhafter auf 0.5, noch vorteilhafter auf 0.3 und noch vorteilhafter auf 0.2. Wenn der Druck auf diese Genauigkeit konstant bleibt, wird eine Drückänderung minimiert, denn Druckänderungen haben einen grossen Effekt auf eine gravitative Gewichtsmessung und somit auf eine genau Dosierung eine wesentlichen Einfluss. Insbesondere ist die Steuereinrichtung mit einer Antriebseinheit der zweiten Schleuseneinheit verbunden, um die Bewegung der zweiten Schleuseneinheit reproduzierbar zu steuern.

[0070] Um ein Mogul-Produkt schonend bei tiefen Temperaturen erhalten zu können, werden die Makromoleküle der Textur gebenden Komponente in der Mehrkomponentenmasse nicht in gelöster Form, sondern in Form einer quellfähigen Komponente eingesetzt, die quellfähige Partikel der Makromoleküle aufweist. Die Partikel der quellfähigen Komponente sind in der Giessmasse suspendiert. Sind die Makromoleküle gelöst, bestimmen sie die Viskosität und je höher das Molekulargewicht der Makromoleküle ist, umso höher wird die Viskosität. Sie nimmt sogar überproportional mit dem Molekulargewicht zu. Sind die Makromoleküle jedoch nicht gelöst, sondern in Partikeln gebunden, wird die Viskosität der Giessmasse wenig von der Anwesenheit der Partikel beeinflusst und die Viskosität ist unabhängig vom Molekulargewicht.

[0071] Somit können in der gebundenen Form auch Makromoleküle von hohem und sehr hohem Molekulargewicht, welche für die Produkteigenschaften sehr vorteilhaft sind, eingesetzt und verarbeitet werden, während solche Makromoleküle in gelöster Form wegen zu hoher Viskosität schlecht oder gar nicht verarbeitbar wären.

[0072] Daher wurde ein bislang unbekannter und von Fachleuten nicht für möglich gehaltener Weg beschritten, dass die Partikel aus einem Vakuum heraus kontinuierlich in ein Vakuum hinein dosiert und unter Vakuum eingemischt wird. Denn wenn die Luft erst gar nicht eingebracht wird, muss sie dann auch nicht extrahiert werden.

[0073] In einer vorteilhaften Ausführung liegt der Anteil des Pulvers mit einer Partikelgrösse von kleiner als 0.050 mm in Gew.-% bei weniger als 40%, noch vorteilhafter bei weniger als 35%, noch vorteilhafter bei weniger als 30%, noch vorteilhafter bei weniger als 25% und noch vorteilhafter weniger als 20%.

[0074] Werden kleine Partikel begrenzt, führt dies zu einer deutlichen Verbesserung der Stabilität der Viskosität bei der Verarbeitung der Mehrkomponentenmasse, d.h. das Zeitfenster für die Giessbarkeit der Mehrkomponentenmasse wird verlängert. Dies ist vorteilhaft für einen stabilen Prozess.

[0075] In einer vorteilhaften Ausführung weist die Partikelgrössenverteilung einen oberen Grenzwert auf, wobei der obere Grenzwert in mm bei 0.700 liegt, bevorzugt bei 0.600, noch vorteilhafter bei 0.500, noch vorteilhafter bei 0.400, noch vorteilhafter bei 0.350, und noch vorteilhafter bei 0.300.

[0076] Die Menge an Partikeln kann ein Pulver bilden. In einer vorteilhaften Ausführung liegt der Anteil des Pulvers mit einer Partikelgrösse von mehr als 0.200 mm in Gew.-% bei weniger als 25%, noch vorteilhafter bei weniger als 20%, noch vorteilhafter bei weniger als 17%, noch vorteilhafter bei weniger als 14%, noch vorteilhafter bei weniger als 12% und noch vorteilhafter weniger als 10%.

[0077] In einer vorteilhaften Ausführung umfasst die Partikelgrössenverteilung einen Bereich, der sich mindestens von PA bis PB erstreckt. Der Wert für PA in mm liegt bei 0,060, noch vorteilhafter bei 0,050, noch vorteilhafter bei 0,040, noch vorteilhafter bei 0,030, noch vorteilhafter bei 0,020 und noch vorteilhafter bei 0,010. Der Wert für PB in mm liegt bei 0,150, noch vorteilhafter bei 0,170, noch vorteilhafter bei 0,180, noch vorteilhafter bei 0,190, noch vorteilhafter bei 0,200, noch vorteilhafter bei 0,210 und noch vorteilhafter bei 0,220.

[0078] Mit einer breiten Partikelgrössenverteilung wird eine gleichmässige Textur und eine gute Lagerstabilität, sowie eine gute Dosierung erreicht.

[0079] Insbesondere ist die Mehrkomponentenmasse eine Giessmasse. Um einen Prozess zu ermöglichen, wobei das Kochen der Giessmasse entfällt, das Verfahren zum Herstellen einer Süssware also bei tiefer Temperatur durchgeführt werden kann, werden die Makromoleküle in Form einer quellfähigen Komponente eingesetzt. Das Quellverhalten der quellfähigen Partikel der quellfähigen Komponente wird von den Parametern der Gesamtrezeptur bestimmt, wobei hier der Anteil der quellfähigen Komponente und der Wassergehalt von besonderer Bedeutung sind.

[0080] Bei gekochten Giessmassen hat die Rezeptur kaum einen nennenswerten Einfluss auf die weitere Verarbeitung. Dies ist beim Tieftemperatur Verfahren anders, d.h. die Rezeptur muss auch im Hinblick auf den Prozess bestmöglich angepasst sein. So gibt es zum Beispiel Rezepturen, die gute Produkte ergeben würde, doch weil die quellfähige Komponente zu schnell quillt, z.B. weil der Anteil der quellfähigen Partikel zu hoch ist, sind solche Rezepturen nicht industriell verarbeitbar. Das heisst, die Rezeptur muss auch die Erfordernisse des Verfahrens berücksichtigen und dabei insbesondere einen möglichst langsamen Anstieg der Viskosität ermöglichen. Damit wird auch der Prozess robust. Wenn die kontinuierliche Produktion wegen irgendeiner Störung stoppt, sollte die Giessmasse noch eine möglichst lange Zeit weiter giessfähig bleiben.

[0081] Insbesondere ist die flüssige weitere Komponente ein Sirup, wie sie im Süsswarenbereich für die Herstellung von Mogul Produkten typischerweise eingesetzt werden. Insbesondere handelt es sich dabei einerseits um zuckerhaltige Sirupe, die aus einer Kombination aus gelöstem Zucker mit einem Glucose Sirup erhalten werden. Der Anteil Zucker zu Glucose Sirup kann in einem breiten Bereich variiert werden und der Glucose Sirup kann einen breiten Bereich von Oligosaccharid Spektren aufweisen. Unter Glucose Sirup wird allgemein ein Sirup verstanden, der neben Glucose noch einen mehr oder weniger grossen Anteil an Oligosacchariden aufweist. Andererseits können auch zuckerfreie Sirupe eingesetzt werden, wie sie bei Mogul Produkten typischerweise zum Einsatz kommen. In diese Kategorie fallen z.B. Zuckeralkoholsirupe wie z.B. solche die Sorbitol, Mannitol, Isomalt, Maltitol, Lactitol, Xylitol oder Erythritol und Mischungen aufweisen. Ein besonders geeigneter zuckerfreier Sirup ist Maltitolsirup. Ausserdem sind auch Kombinationen von zuckerhaltigen und zuckerfreien Sirupen möglich. Weiter geeignet sind Isomaltulose und Fructose Sirupe und Mischungen davon mit anderen Sirupen.

[0082] Hinsichtlich des Brix Wertes in °Brix liegen die Sirupe bevorzugt im Bereich von 60 bis 90, noch vorteilhafter von 65 bis 85, noch vorteilhafter von 70 bis 80, und noch vorteilhafter von 72 bis 79.

[0083] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Mischeinrichtung für eine hier vorliegend beschriebene Vorrichtung, welche ausgebildet ist, eine vermischte Mehrkomponentenmasse aus dosierten Partikeln mit zumindest einer weiteren Komponente zu erstellen, wobei die Mischeinrichtung in einem Rachenraum der Rachenraumeinrichtung angeordnet ist und mindestens eine Befüllungszone und eine Kompressionszone aufweist.

[0084] Diese Mischeinrichtung ermöglicht ein verbessertes Mischen eine Mehrkomponentenmasse, wobei die erste Komponente, beispielsweise quellfähige Partikel oder Farbpigmente im Bereich der Befüllungszone zugeführt werden und eine flüssige Komponente, beispielsweise Wasser, Firnis oder ein Lösungsmittel, im Bereich der Befüllungszone beigemengt wird. Die Komponenten werden von der Mischeinrichtung in Richtung zur Kompressionszone gefördert und dort verbessert vermischt.

[0085] Insbesondere ist die homogen vermischte Mehrkomponentenmasse im Bereich der Kompressionszone aus der Rachenraumeinrichtung austragbar. Damit ist die vermischte Mehrkomponentenmasse einfach aus der Rachenraumeinrichtung austragbar.

[0086] Weitere Ausführungsformen der Rachenraumeinrichtung und der darin angeordneten Mischeinrichtung sind bereits zuvor offenbart.

[0087] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Mehrkomponentenmasse mit einer Vorrichtung, insbesondere einer hier beschriebenen Vorrichtung, umfassend die folgenden Schritte:

a)

Befüllen der ersten Vakuumanlage mit Partikel,

b)

Verschliessen der ersten Vakuumanlage und Evakuieren der ersten Vakuumanlage,

c)

Weiterleiten der evakuierten Partikel in eine Rachenraumeinrichtung,

d)

Kontinuierliches Befüllen eines Rachenraums der Rachenraumeinrichtung, mit den evakuierten Partikel sowie einer flüssigen Komponente,

e)

Fördern der evakuierten Partikel mit der flüssigen Komponente mit einer Fördereinrichtung der Rachenraumeinrichtung, und

f)

Austragen der Mehrkomponentenmasse aus der Rachenraumeinrichtung.

[0088] Wenn die Partikel in eine viskose Masse gefördert werden, werden mit dem Pulver immer auch Luft eingemischt, die zu entfernen sehr schwierig, aufwändig, im geforderten Umfang nicht mehr möglich ist. Daher wurde beim erfindungsgemässen Verfahren der Weg beschritten, dass die Partikel aus einem Vakuum beigemengt werden, sodass die störende Luft erst gar nicht eingebracht wird. Die Umsetzung dieses Prinzips stellte dann eine ganze Reihe von Problemen gelöst werden konnten.

[0089] Mit dem Verfahren lässt sich eine Mehrkomponentenmasse in einem Tieftemperatur-Mogulverfahren erzeugen, welche frei von Luftblasen ist, wobei die Partikel zeitkonstant in die Mehrkomponentenmasse einbringbar sind. Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht einen kontinuierlichen Prozess, der grundsätzlich einheitlicher, besser kontrollierbar, besser dokumentierbar, besser automatisierbar und schliesslich auch günstiger hinsichtlich der Produktionskosten ist. Diese Vorteile sind bei hochwertigen wirkstoffhalten Produkten von besonderer Bedeutung.

[0090] Der Vakuum Bereich der ersten Vakuumanlage wird bei Normaldruck mit Partikeln über eine Zuführung batchweise versorgt. Das heisst, die erste Vakuumanlage wird so lange mit Partikeln nachgefüllt, bis ein oberer Füllstand erreicht wird.

[0091] In einer bevorzugten Ausführungsform werden im Schritt e) die evakuierten Partikel mit der flüssigen Komponente in einer Mischeinrichtung der Rachenraumeinrichtung vermischt. Damit lässt sich eine weitgehend homogene Mehrkomponentenmasse erstellen.

[0092] In einer bevorzugten Ausführungsform werden die evakuierten Partikel nach dem Schritt c) mit einer Dosiereinrichtung dosiert, sodass die Partikelmenge in der Mehrkomponentenmasse einstellbar ist. Im Schritt d) wird die flüssige Komponente kontinuierlich in den Rachenraum von Partikeln und flüssigen Komponente dosiert, wo die beiden kontinuierlich ankommenden Komponenten homogen gemischt werden. Damit lässt sich die Mehrkomponentenmasse reproduzierbar nach einer gewünschten Rezeptur herstellen.

[0093] In einer bevorzugten Ausführungsform wird für das Dosieren der evakuierten Partikel zumindest die erste Vakuumanlage mittels zumindest einer Wägeeinrichtung als erste Messeinrichtung gewogen.

[0094] Damit ist eine Mehrkomponentenmasse, beispielsweise Giessmassen, erhältlich, die effektiv frei von Luftblasen ist. Es wird ein robustes, hoch automatisiertes, kontinuierliches und industriell einsetzbares Verfahren mit einem Durchsatz im Bereich von 900 bis 5'000 Kilogramm pro Stunde bereitgestellt, womit tiefe Produktionskosten erreicht werden können.

[0095] Das erfindungsgemässe Verfahren ist damit in vieler Hinsicht neuartig, weil neue Anforderungen berücksichtigt werden mussten. Es handelt sich hier nicht um eine Variante von bekannten Verfahren, sondern, sondern um etwas grundsätzlich Neues. Die beim Stand der Technik beschriebenen Patentanmeldungen desselben Anmelders sind dabei als Vorstufen davon zu verstehen.

[0096] Diverse Komponenten zur Herstellung der Giessmasse und die Giessmasse selbst werden kontinuierlich gefördert. Kontinuierlich heisst, dass innerhalb eines kurzen Zeitraums von einer Minute der betreffende, in diesem Zeitraum gemittelte Massestrom eine Abweichung vom Sollwert von vorteilhaft weniger als 16% aufweist, noch vorteilhafter von weniger als 13%, noch vorteilhafter von weniger als 10%, noch vorteilhafter von weniger als 7%, noch vorteilhafter von weniger als 5% und noch vorteilhafter von weniger als 3% aufweist.

[0097] In einer vorteilhaften Ausführung wird in den Phase, während die Partikel aus der ersten Vakuumanlage in die zweite Vakuumanlage fallen und während der die erste Vakuumanlage nicht auf dem gleichen Vakuum ist, wie dasjenige Vakuum in der mindestens einen weiteren Vakuumanlage, also zu den Zeiten, wo die erste Vakuumanlage mit Partikeln nachgefüllt wird, die Partikel im volumetrischen Modus dosiert.

[0098] In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Partikel vor dem Schritt c) in die zweite Vakuumanlage im evakuierten Zustand geschleust. Damit sind zwei trennbare Vakuumanlagen realisiert, sodass bei einer logistisch überlegten Abstimmung der Schleuseneinheiten der Vorrichtung ein kontinuierliches Betreiben des Verfahrens ermöglicht wird. Damit lässt lassen sich die Partikel verbessert zeitkonstant fördern, ohne dass das Vakuum in der zweiten Vakuumanlage gebrochen werden muss. Die erste Vakuumanlage wird geschlossen und deren Vakuum Bereich wird auf dasselbe Vakuum geregelt, das in der zweiten Vakuumanlage vorhanden ist. Wenn in der zweiten Vakuumanlage ein unterer Füllstand an Partikeln erreicht ist, wird die zweite Schleuseneinheit geöffnet und das die Partikel fallen aus der ersten Vakuumanlage in die zweite Vakuumanlage, wonach die zweite Schleuseneinheit wieder geschlossen wird.

[0099] Insbesondere ist die erste Vakuumanlage vertikal über der mindestens einen weiteren Vakuumanlage angeordnet. Damit können die evakuierten Partikel einfach mithilfe der Schwerkraft in die zweite Vakuumanlage fallen.

[0100] In einer bevorzugten Ausführungsform werden für das Dosieren der evakuierten Partikel im Schritt d) zumindest die erste Vakuumanlage und die zweite Vakuumanlage mittels zumindest einer Wägeeinrichtung als erste Messeinrichtung gewogen.

[0101] In einer bevorzugten Ausführungsform wird zumindest die Rachenraumeinrichtung vor dem Schritt f) mittels zumindest einer Wägeeinrichtung gewogen. Dabei wird das Gewicht zumindest der Dosiereinrichtung und der zumindest einen weiteren Vakuumanlage samt der dort angeordneten evakuierten Partikel bestimmt. Der Gewichtsverlust, der entsteht, wenn die evakuierten und dosierten Partikel die Dosiereinrichtung in Richtung der Rachenraumeinrichtung verlässt, wird gemessen. Die abgegebene Menge aus der zumindest einen weiteren Vakuumanlage wird gravimetrisch bestimmt. Bei einem minimal gemessenen Gewicht der Partikel in der mindestens einen weiteren Vakuumanlage wird die zweite Schleuseneinheit geöffnet und weiter evakuierte Partikel fallen von der darüber angeordneten ersten Vakuumanlage in die zumindest einen weiteren Vakuumanlage. Damit ist eine zeitkonstante Dosierung verbessert ermöglicht.

[0102] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Mischeinrichtung eine Schneckenpumpe, wobei die Schneckensteigung der letzten Schneckenwindung steiler ist als die Schneckensteigung der übrigen Schneckenwindungen, sodass ein hoher Fülldruck in der Kompressionszone erzielt wird. Damit können die evakuierten Partikel in die zu vermischende Mehrkomponentenmasse verbessert eingemischt werden.

[0103] Ein erfindungsgemässes Computerprogrammprodukt umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Recheneinheit der Vorrichtung, die Recheneinheit der Vorrichtung veranlassen, das hier vorliegend beschriebene Verfahren auszuführen.

[0104] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben sind.

[0105] Die Bezugszeichenliste ist wie auch der technische Inhalt der Patentansprüche und Figuren Bestandteil der Offenbarung. Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indices geben funktionsgleiche oder ähnliche Bauteile an.

[0106] Mittels der nachfolgenden Figuren wird anhand von Ausführungsbeispielen die Erfindung näher erläutert. Die Bezugszeichenliste ist Bestandteil der Offenbarung.

[0107] Positionsangaben, wie „oben“, unten", „rechts“ oder „links“ sind jeweils auf die entsprechenden Darstellungen bezogen und sind nicht als einschränkend zu verstehen. Obwohl die Erfindung mittels der Figuren und der zugehörigen Beschreibung dargestellt und detailliert beschrieben ist, sind diese Darstellung und diese detaillierte Beschreibung illustrativ und beispielhaft zu verstehen und nicht als die Erfindung einschränkend. Es versteht sich, dass Fachleute Änderungen und Abwandlungen machen können, ohne den Umfang der folgenden Ansprüche zu verlassen. Insbesondere umfasst die Erfindung ebenfalls Ausführungsformen mit jeglicher Kombination von Merkmalen, die vorstehend zu verschiedenen Aspekten und/oder Ausführungsformen genannt oder gezeigt sind.

[0108] Die Erfindung umfasst ebenfalls einzelne Merkmale in den Figuren, auch wenn sie dort im Zusammenhang mit anderen Merkmalen gezeigt sind und/oder vorstehend nicht genannt sind. Im Weiteren schliesst der Ausdruck „umfassen“ und Ableitungen davon andere Elemente oder Schritte nicht aus. Ebenfalls schliesst der unbestimmte Artikel „ein“ beziehungsweise „eine“ und Ableitungen davon eine Vielzahl nicht aus. Die Funktionen mehrerer in den Ansprüchen aufgeführter Merkmale können durch eine Einheit erfüllt sein. Die Begriffe „im Wesentlichen“, „etwa“, „ungefähr“ und dergleichen in Verbindung mit einer Eigenschaft beziehungsweise einem Wert definieren insbesondere auch genau die Eigenschaft beziehungsweise genau den Wert. Alle Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als den Umfang der Ansprüche einschränkend zu verstehen.

[0109] Weitere Aspekte der vorteilhaften Herstellung von vorteilhaften Giessmassen, für welche vorteilhaft die vorliegende Vorrichtung verwendet werden kann, sind offenbart in der Schweizer Patentanmeldung mit dem Titel „Darreichungsform auf Basis von Stärke und Verfahren zur Herstellung“ von derselben Anmelderin und mit dem gleichen Anmeldetag wie die vorliegende Patentanmeldung.

[0110] Ein weiterer Aspekt der Offenbarung betrifft vorteilhafte Vorrichtungen und Verfahren zum Herstellen einer Mehrkomponentenmasse aus mindestens einer pulverförmigen Komponente und mindestens einer flüssigen Komponente, wie sie in der Schweizer Patentanmeldung mit dem Titel „Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen einer Mehrkomponentenmasse, sowie ein System mit der Vorrichtung“ von derselben Anmelderin und mit dem gleichen Anmeldetag wie die vorliegende Patentanmeldung offenbart ist.

[0111] Der Offenbarungsgehalt der beiden vorgenannten Patentanmeldungen wird hiermit in deren Gesamtheit durch Referenz in die Beschreibung mit aufgenommen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0112] Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend auf die Zeichnungen Bezug genommen. Diese zeigen lediglich Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstands. Für gleiche oder gleich wirkende Teile werden in den nachfolgenden Figuren und der dazugehörigen Beschreibung gleiche Bezugszeichen verwendet.

Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung in einer schematischen Ansicht.

Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung in einer schematischen Ansicht.

Figur 3 zeigt eine erfindungsgemässe Rachenraumeinrichtung.

Ausführung der Erfindung

[0113] Figur 1 zeigt die erste Ausführungsform der Vorrichtung 10 zum Erstellen einer Mehrkomponentenmasse M. Die Vorrichtung umfasst im Wesentlichen eine erste Zuführung 11 zum Zuführen von Partikeln P, eine erste Vakuumanlage 20, welche mit einer zweiten Vakuumanlage 40 verbunden ist, wobei die zweite Vakuumanlage 40 eine Dosiereinrichtung 50 umfasst, sowie eine Rachenraumeinrichtung 70. Die erste Vakuumanlage 20 ist vertikal über der zweiten Vakuumanlage 20 angeordnet. Die erste Vakuumanlage 20 und die zweite Vakuumanlage 40 sind ausgebildet, Gase, wie beispielsweise die Luft, zwischen den zugeführten Partikeln P abzusaugen, um ein Pulver aus Partikeln P zu schaffen, welches gasfrei bzw. luftfrei ist.

[0114] Die erste Zuführung 11 ist mit einer Förderung 12 verbunden, welche hier einen pneumatischen Förderer umfasst, sodass ein schnelles Zuführen der Partikel P zu einer Schleuseneinheit 15 in kleineren Batches einfach ermöglicht wird. Die Schleuseneinheit 15 trennt die erste Zuführung 11 von der ersten Vakuumanlage 20 zumindest zweitweise vom Normaldruck. Die Schleuseneinheit 15 ist als Schieber 16 ausgeführt. Der Schieber 16 ist durch eine pneumatische Dichtung 17 abgedichtet und weist eine horizontal, bewegliche Metallfläche 18 auf. Die Dichtung 17 ist eine schlauchförmige Dichtung, die zum Schieber 16 hin dichtet, wenn sie mit Druck beaufschlagt wird und die durch Entlastung des Drucks im Durchmesser abnimmt, sodass dann der Schieber 16 bewegt werden kann. Die horizontal, bewegliche Metallfläche 18 wird beim Schliessen in eine Verbindungsleitung zwischen der ersten Zuführung 11 und der ersten Vakuumanlage 20 gefahren. Zum Öffnen wird die bewegliche Metallfläche 18 auf die Seite horizontal weggefahren, wobei die Partikel P anschliessend in die erste Vakuumanlage 20 hineinfallen.

[0115] Zwischen der ersten Zuführung 11 und der Schleuseneinheit 15 ist eine Entkopplungseinheit 13 mit einer drucklosen Fläche 14 vorhanden. Dabei ist die erste Zuführung 11 von der Schleuseneinheit 15 minimal beabstandet. Der Abstand kann im Bereich von 1 mm bis 3 mm sein, sodass ein Berühren verhindert ist und keine Vibrationen von der ersten Zuführung auf die erste Vakuumanlage 20 übertragbar sind.

[0116] Direkt verbunden mit der Schleuseneinheit 15 ist die erste Vakuumanlage 20. Die erste Vakuumanlage 20 ist mit einer ersten Vakuumpumpe 21 evakuierbar und weist einen ersten Drucksensor 22 sowie eine Entlüftungseinheit 23 mit einem Belüftungsventil 24 auf. Die Vakuumpumpe 21 ist als Drehschieberpumpe ausgeführt, die mit Öl betrieben wird und ein Gasbalast Ventil aufweist.

[0117] Die erste Vakuumanlage 20 weist eine Trichterform auf, sodass die eingefüllten Partikel P rein schon aufgrund der Schwerkraft in Richtung hin zur zweiten Vakuumanlage 40 fallen. Um das Abrutschen der Partikel P in der Trichterform zu erleichtern ist eine Rüttlereinheit 25 vorhanden. Weiters ist eine Füllstandsmessung 26 vorhanden, um den Füllstand der in der ersten Vakuumanlage 20 angeordneten Partikel P zu messen.

[0118] Zwischen der ersten Vakuumanlage 20 und der zweiten Vakuumanlage 40 ist eine Schleuseneinheit 30 angeordnet, welche die erste Vakuumanlage 20 mit der zweiten Vakuumanlage 40 verbindet. Durch die Schleuseneinheit 30, durch welche die evakuierten Partikel P gefördert werden, wird sichergestellt, dass die jeweiligen Vakuum-Bereiche der ersten Vakuumanlage 20 und der zweiten Vakuumanlage 40 miteinander kommunizieren können, womit in beiden Vakuum-Bereichen nominal das gleiche Vakuum vorhanden ist. Die Schleuseneinheit 30 ist als Schieber 31 ausgeführt. Der Schieber 31 ist durch eine pneumatische Dichtung 32 abgedichtet und weist eine horizontal, bewegliche Metallfläche 33 auf. Die Dichtung 32 ist eine schlauchförmige Dichtung, die zum Schieber 31 hin dichtet, wenn sie mit Druck beaufschlagt wird und die durch Entlastung des Drucks im Durchmesser abnimmt, sodass dann der Schieber 31 bewegt werden kann. Die horizontal, bewegliche Metallfläche 33 wird beim Schliessen in eine Verbindungsleitung zwischen der ersten Vakuumanlage 20 und der zweiten Vakuumanlage 40 gefahren. Zum Öffnen wird die bewegliche Metallfläche 33 auf die Seite horizontal weggefahren, wobei die Partikel P anschliessend in die zweite Vakuumanlage 40 hinunterfallen.

[0119] Die erste Vakuumanlage 20 ist im Betrieb der Vorrichtung 10 Grossteils mithilfe der Schleuseneinheit 15 vom Umgebungsdruck getrennt, sodass dort ein Vakuum in ersten Vakuum-Bereich erstellbar ist und die Schleuseneinheit 30 zur zweiten Vakuumanlage 40 geöffnet ist, sodass die evakuierten Partikel P kontinuierlich in die zweite Vakuumanlage 40 fallen können. Die Schleuseneinheit 15 wird nur geöffnet, wenn die Schleuseneinheit 30 geschlossen ist und neue Partikel P über die erste Zuführung 11 in die erste Vakuumanlage 20 eingefüllt werden.

[0120] Die zweite Vakuumanlage 40 ist mit einer zweiten Vakuumpumpe 41 evakuierbar und weist einen zweiten Drucksensor 42 sowie eine Entlüftungseinheit 43 mit einem Belüftungsventil 44 auf. Die Vakuumpumpe 41 ist als Drehschieberpumpe ausgeführt, die mit Öl betrieben wird und ein Gasbalast-Ventil aufweist. Die zweite Vakuumanlage 40 weist eine Trichterform auf, sodass die eingefüllten Partikel P rein schon aufgrund der Schwerkraft in Richtung hin zur Dosiereinrichtung 50 fallen. Um das Abrutschen der Partikel P in der Trichterform zu erleichtern ist eine Rüttlereinheit 45 vorhanden. Weiters ist eine Füllstandsmessung 46 vorhanden, um den Füllstand der in der zweiten Vakuumanlage 40 angeordneten Partikel P zu messen. Die Füllstandsmessung 46 ist als Schwinggabel 47 ausgeführt. Darüber hinaus ist eine Temperaturmessung 48 vorhanden, um die Temperatur im Innenraum der zweiten Vakuumanlage 40 zu messen.

[0121] Der Druck in der ersten Vakuumanlage 20 und der zweiten Vakuumanlage 40 beträgt absolut im Wesentlichen weniger als 40 mbar. Wenn beide Vakuumanlagen 20, 40 evakuiert sind, ist der Unterschied im Vakuum der ersten Vakuumanlage 20 und der zweiten Vakuumanlage 40 besser als 1 mbar. Damit kann das kontinuierliche bzw. zeitkonstante Nachfüllen der Partikel P von der ersten Vakuumanlage 20 hin zur zweiten Vakuumanlage 40 prozesssicher ablaufen.

[0122] Zwischen der ersten Vakuumanlage 20 und der zweiten Vakuumanlage 40 ist eine Druckausgleichsleitung 34 vorhanden, welche ein automatisches Ventil 35 umfasst, um einen Druckabgleich zu ermöglichen. Zum Druckabgleich wird das Ventil 35 geöffnet und dann werden die jeweiligen Drucksensoren 22, 42 abgeglichen, dass sie bei gleichem Druck auch genau denselben Druck messen.

[0123] Die zweite Vakuumanlage 40 weist eine Auflockereinheit 49 zum Auflockern der Partikel P im evakuierten Zustand auf. Die Auflockereinheit 49 weist eine drehbare Schnecke 49a auf, welche die evakuierten Partikel P in der zweiten Vakuumanlage 40 mithilfe des Antriebs 49b in Bewegung hält. Die Auflockereinheit 49 sorgt dafür, dass die Verhältnisse bei der Austragung der Partikel P aus der zweiten Vakuumanlage 40 gleichbleibt und eine Tunnelbildung oder Brückenbildung nicht auftreten kann.

[0124] Die zweite Vakuumanlage 40 ist direkt mit einer Dosiereinrichtung 50 verbunden, welche im unteren Bereich der zweite Vakuumanlage 40 angeordnet ist, sodass die Partikel P sich im Bereich der Dosiereinrichtung 50 aufgrund der Schwerkraft anordnen. Dosiereinrichtung 50 weist einen Einwellendosierer 52 als Förderer 51 auf, sodass die evakuierten Partikel P kontinuierlich dosiert werden können. Der Einwellendosierer 52 weist eine Spiralschnecke 53 als Fördermittel auf, welche mit einem Antrieb 54 angetrieben wird.

[0125] Die Vorrichtung 10 umfasst eine erste Messeinrichtung 60 zum Erfassen des Gewichts der ersten Vakuumanlage 20 und der zweiten Vakuumanlage 40. Damit ist es möglich, die Partikel P gravimetrisch kontrolliert aus der zweiten Vakuumanlage 20 in die Rachenraumeinrichtung 70 zu dosieren. Das erfasste Gewicht wird als Basis für das Bestimmen der Menge der dosierten und evakuierten Partikel P herangezogen. Die erste Messeinrichtung 60 ist eine Wägeeinrichtung 61, um die Menge der dosierten und evakuierten Partikel P gravimetrisch zu bestimmen. Dabei wird das Gewicht zumindest der Dosiereinrichtung 50 und der Vakuumanlagen 20, 40 samt der dort angeordneten evakuierten Partikel P bestimmt. Der Gewichtsverlust, der entsteht, wenn die evakuierten und dosierten Partikel P die Dosiereinrichtung 50 in Richtung der Rachenraumeinrichtung 70 verlassen, wird gemessen. Die abgegebene Menge aus der zweiten Vakuumanlage 40 wird gravimetrisch bestimmt. Die Wägeeinrichtung 61 umfasst mehrere Wägezellen 62, welche am Gehäuse der Dosiereinrichtung 50 bzw. der zweiten Vakuumanlage 40 angeordnet sind. Die einzelnen Wägezellen 62 messen das Gewicht der Dosiereinrichtung 50 bzw. der zweiten Vakuumanlage 40 und bestimmen gemeinsam das Gewicht und daraus die Menge der dosierten evakuierten Partikel P. Die Dosiergenauigkeit der gravimetrischen Messung beträgt als Mittelwert innerhalb von 1 Minute weniger als 0.7%. Nach der Dosiereinrichtung 50 ist die Rachenraumeinrichtung 70 mit einem Rachenraum 71 und mit einer Mischeinrichtung 75 angeordnet, welche ausgebildet ist, eine homogen vermischte Mehrkomponentenmasse M aus den dosierten Partikeln P im evakuierten Zustand mit zumindest einer flüssigen Komponente K zu erstellen.

[0126] Mithilfe einer weiteren Zuführung 74 wird die flüssige Komponente K zugeführt. Damit wird die flüssige Komponente K gezielt in den Rachenraum 71 und der Mischeinrichtung 75 zugeführt, sodass eine verbessertes Durchmischen der Mehrkomponentenmasse M mit den ebenfalls dazu dosierten evakuierten Partikel P im Rachenraum 71 erfolgen kann. Da zumindest der Rachenraum 71 im Wesentlichen das gleiche Vakuum, wie die zweite Vakuumanlage 40 aufweist, ist ein luftblasenfreies Mischen der Mehrkomponentenmasse M effizient ermöglicht wird. Auch die weitere Zuführung 74 ist als ein flexibler Schlauch realisiert, sodass keine Kräfte von der weiteren Zuführung 74 hin zu einer der darüberliegenden Vakuumanlagen 20, 40 übertragbar sind.

[0127] Zwischen der Dosiereinrichtung 50 und der Rachenraumeinrichtung 70 ist eine Entkopplungseinheit 90 vorhanden. Damit lässt sich die Dosiereinrichtung 50 und die Vakuumanlagen 20, 40 quasi kräfteentkoppelt von der Rachenraumeinrichtung 70 lagern, wodurch sichergestellt wird, dass die gravimetrische Dosierung der Partikel nicht von den Vibrationen der Mischeinrichtung 75 beeinträchtigt wird. Die Entkopplungseinheit 90 weist eine drucklose Fläche 91 auf. Dabei erstreckt sich die Zuführung von der Dosiereinrichtung 50 in die Zuführung zum Rachenraum 70, wobei sich die beiden Zuführungen nicht berühren, sodass eine Kraftentkopplung vorhanden ist. Um das vorherrschende Vakuum nicht zu brechen, ist eine flexible Dichtung 92 vorhanden, welche an den beiden Zuführungen angebracht ist und diese abdichtet. Die Kraftübertragung wird durch die flexible Dichtung 92 sehr gering. Die Kraft in Gramm, die zwischen Dosiereinrichtung 50 und Rachenraumeinrichtung 70 übertragen wird, schwankt chaotisch mit der Zeit, liegt aber während einer Zeit von 1 Minute insgesamt bei einem Wert der kleiner 20 Gramm ist. Das Ventil 93 ist lediglich beim Starten der Vorrichtung 10 eingesetzt, damit die Partikel P nicht unerwünscht aus der zweiten Vakuumanlage 40 gesaugt werden.

[0128] Es ist eine Bypass-Verbindung 72 zwischen dem Rachenraum 70 und der zweiten Vakuumanlage 40 vorhanden. Damit sind kleine, unerwartete Unterschiede im Vakuum zwischen dem Rachenraum 70 und der zweiten Vakuumanlage 40 ausgleichbar, die durch den Massestrom der Partikel P entstehen können. Die Bypass-Verbindung 72 ist von der zweiten Vakuumanlage 40 kräftemässig entkoppelt, indem die Bypass-Verbindung zumindest abschnittsweise aus einem flexiblem Schlauch besteht.

[0129] Die Mischeinrichtung 75 weist eine Befüllungszone 76 und eine Kompressionszone 78 auf. In der Befüllungszone 76 werden die evakuierten Partikel P sowie die flüssige Komponente K von der Dosiereinrichtung 50 im Rachenraum 71 übernommen, wobei die flüssige Komponente K von extern mit der weiteren Zuführung 74 und einer Dosiereinrichtung 77 dosiert zugeführt wird. Dabei ist der Rachenraum 71 bei der Herstellung der Mehrkomponentenmasse M lediglich zu 30% mit der Mehrkomponentenmasse M gefüllt, sodass das Vermischen der evakuierten Partikel P mit der flüssigen Komponente K bereits im Bereich der Befüllungszone 76 effizient erfolgen kann. Dabei weist der Rachenraum 71 im Wesentlichen den gleichen Unterdruck wie die zweite Vakuumanlage 40 auf.

[0130] In der Kompressionszone 78 wird die Mehrkomponentenmasse M komprimiert und dadurch durchgemischt, wobei dort erhöhte Mischdrücke vorhanden sind, welche einerseits ein verbessertes Vermischen bewirken und andererseits das Austragen der Mehrkomponentenmasse M aus der Rachenraumeinrichtung 70 vereinfacht.

[0131] Die Mischeinrichtung 75 weist eine Schneckenpumpe 80 auf, welche das Mischen der Mehrkomponentenmasse M sowie den Transport der Mehrkomponentenmasse M übernimmt. Für eine verbessertes Mischen ist die Schneckensteigung der letzten Schneckenwindung 81 steiler als die Schneckensteigung der übrigen Schneckenwindungen 82, sodass ein hoher Fülldruck in der Kompressionszone 78 erzielt wird. Im Bereich der Kompressionszone 78 ist eine Wandung 83 vorhanden, welche minimal beabstandet von der letzten Schneckenwindung 81 der Schneckenpumpe 80 angeordnet ist. Die Mehrkomponentenmasse M wird von der letzten Schneckenwindung 82 in Richtung zur Wandung 83 gepresst und von der Wandung 83 wieder zurückgedrückt. Die Wandungen 83 im Gehäuse der Schneckenpumpe 80 sind im Wesentlichen abgerundet gestaltet, sodass keine Totenräume vorhanden sind. Die Schneckenpumpe 80 wird mit einem Antrieb 84 angetrieben.

[0132] Die Mehrkomponentenmasse M wird von der Kompressionszone 78 durch eine Statoröffnung 86 in eine Statorzone 85 ausgetragen und anschliessend in eine Verbindungsleitung 87 in Richtung einer Giessstation gefördert. Der Rotor-Stator 88 in der Statorzone 85 ist räumlich vom Rachenraum 71 getrennt und umfasst im Wesentlichen eine Rotor Stator Anordnung einer Exzenterschneckenpumpe, mit der ein verbesserter Transport der fertiggemischten Mehrkomponentenmasse M ermöglicht wird. Die Verbindungsleitung 87 zum Fördern der Mehrkomponentenmasse M ist als flexibler Schlauch kraftentkoppelt, ausgeführt. In der Statorzone 85 herrscht im Wesentlichen Normaldruck bzw. Umgebungsdruck.

[0133] Die Rachenraumeinrichtung 70 weist eine weitere Messeinrichtung 95 zum Erfassen des Gewichts der Rachenraumeinrichtung 70 auf. Damit lässt sich das Gewicht der Rachenraumeinrichtung 70 und die dort angeordnete Mehrkomponentenmasse M erfassen, um die Menge der hergestellten Mehrkomponentenmasse M bestimmen zu können. Die weitere Messeinrichtung 95 ist eine Wägeeinrichtung 96, um die Menge der hergestellten Mehrkomponentenmasse M bestimmen zu können. Dabei wird das Gewicht der Rachenraumeinrichtung 70 und der Mehrkomponentenmasse M bestimmt. Bei bekanntem Gewicht der Rachenraumeinrichtung 70 ohne Mehrkomponentenmasse M, kann die Menge der Mehrkomponentenmasse M bestimmt werden. Die Wägeeinrichtung 96 weist mehrere Wägezellen 97 auf, welche am Gehäuse der Rachenraumeinrichtung 70 angeordnet sind.

[0134] Die fertige Mehrkomponentenmasse M wird im Bereich des Rotor-Stators 88 aus der Rachenraumeinrichtung 70 ausgetragen. Es ist ein Durchflussmesser 67 vorhanden, der als ein Coriolis-Durchflussmesser ausgebildet ist, um die Menge der ausgetragenen Mehrkomponentenmasse M zu bestimmen. In einer vorteilhaften Ausführung ist der Coriolis-Durchflussmesser mit mindestens zwei Messrohren ausgestattet und wird noch mit mindestens zwei Erregerfrequenzen betrieben.

[0135] Die Vorrichtung 10 umfasst eine Steuereinrichtung 65, welche mit der Mischeinrichtung 75 und der Dosiereinrichtung 50 verbunden ist. Die Steuereinrichtung 65 ist zum Austausch von Steuerdaten mit den Mischeinrichtungen 75, 90 sowie mit der Dosiereinrichtung 50 verbunden. Weiters ist die Steuereinrichtung 65 mit den Vakuumpumpen 21, 41 der ersten Vakuumanlage 20 und der zweiten Vakuumanlage 40 sowie mit deren Belüftungsventilen 24, 44 zum Steuern der Vakuumanlagen 20, 40 verbunden, welche das Vakuum in der ersten Vakuumanlage 20 bzw. der zweiten Vakuumanlage 40 praktisch stufenlose regeln. Die Belüftungsventile 24, 44 werden mit einer PID-Regelung in der Steuereinrichtung 65 gesteuert, wobei der Druck auf 0.1 mbar genau einstellbar ist.

[0136] Die Steuereinrichtung 65 ist mit den Antriebseinheiten 19, 36 der Schleuseneinheiten 15, 30 verbunden, um die Bewegung der Schleuseneinheiten 15, 30 zu steuern. Weiters ist die Steuereinrichtung 65 mit den Schleuseneinheit 15, 30 zum Öffnen und Schliessen derselben mittels Steuerdaten bzw. Steuerbefehlen verbunden. Damit lässt sich ein prozesssicheres und zeitkonstantes Dosieren der evakuierten Partikel in die Mehrkomponentenmasse M ausführen. Weiters ist die Steuereinrichtung 65 mit der Auflockereinheit 49, mit dem Antrieb des Einwellendosierers 52 sowie mit einem Antrieb der Schneckenpumpe 80 zum Austausch von Steuerdaten verbunden.

[0137] Die Steuereinrichtung 65 weist eine Recheneinheit 66 auf, welche ausgebildet ist, Steuerdaten bzw. Steuerbefehle aufgrund von Messdaten der ersten bzw. der zweiten Messeinrichtung 60, 95 zu erstellen und diese im Prozess zum Steuern der jeweiligen Komponenten zu verwenden. Die Recheneinheit 66 ist ausgebildet, Steuerdaten für die Auflockereinheit 49 zu erzeugen. Die Recheneinheit 66 umfasst ein Computerprogrammprodukt mit Befehlen, welche aus Steuerdaten erzeugt wurden und die bei der Ausführung des Programms durch die Recheneinheit der Vorrichtung, die Recheneinheit der Vorrichtung veranlasst, das hier vorliegend beschriebene Verfahren auszuführen. Die Steuerleitungen und Verbindungsleitungen sind nicht gezeigt.

[0138] Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung 110, wobei die Vorrichtung 110 im Wesentlichen strukturell und funktionell gleich wie die Vorrichtung 10 gemäss der Figur 1 aufgebaut ist. Die Vorrichtung 110 unterscheidet sich von der Vorrichtung 10 darin, dass keine erste Messeinrichtung zum Erfassen des Gewichts der ersten Vakuumanlage 20 und der zweiten Vakuumanlage 40 vorhanden ist. Damit ist die die Menge der dosierten und evakuierten Partikel P der Vorrichtung 10 nicht gravimetrisch bestimmbar. Anstelle der ersten Messeinrichtung ist im Bereich der Dosiereinrichtung 150 eine Durchflussregelungseinrichtung 160 angeordnet, welche die Dosierung der Partikel volumetrisch bestimmt. Diese bestimmt die Menge der in die Rachenraumeinrichtung 70 abgegebenen evakuierten Partikel, sodass ein zeitkonstantes Zuführen der evakuierten Partikel P in die Mehrkomponentenmasse M ermöglicht wird. Beispielsweise ist die Drehzahl des Dosierers der Dosiereinrichtung 150 auf eine voreingestellten Wert festgelegt, um eine gewünschte Dosierung der Partikel P zu erreichen.

[0139] Figur 3 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung 210, wobei die Vorrichtung 210 im Wesentlichen strukturell und funktionell gleich wie die Vorrichtung 10 gemäss der Figur 1 aufgebaut ist. Die Vorrichtung 210 unterscheidet sich von der Vorrichtung 10 darin, dass eine vom von der Rachenraumeinrichtung 70 entkoppelte Mischeinrichtung 275 vorhanden ist. Die Rachenraumeinrichtung 70 umfasst eine Schnecke als Fördereinrichtung 73, welche die evakuierten Partikel P sowie die flüssige Komponente K durch die Statorzone 85 in die Mischeinrichtung 275 fördert. In der Mischeinrichtung 275 wird die Mehrkomponentenmasse M mithilfe einer Schneckenpumpe weiter durchmischt und über die Verbindungsleitung 87 zu einer Giessstation gefördert. Die Mischeinrichtung 275 ist kräfteentkoppelt von der Rachenraumeinrichtung 70 angeordnet.

[0140] Figur 4 zeigt eine Mischeinrichtung 75, welche ausgebildet ist, eine homogen vermischte Mehrkomponentenmasse M aus dosierten Partikeln P mit zumindest einer weiteren Komponente K zu erstellen, wobei die Mischeinrichtung 75 in einem Rachenraum 71 der Rachenraumeinrichtung 70 angeordnet ist und mindestens eine Befüllungszone 76 und eine Kompressionszone 78 aufweist.

[0141] Die Mischeinrichtung 75 weist eine Schneckenpumpe 80 auf. Die Achse der Schneckenpumpe 80 ist zwischen zwei Kardangelenken angeordnet, wobei sich vorteilhaft die Schneckenwindungen 81, 82 über den Bereich der Kardangelenke erstrecken, um einen optimalen Druckaufbau zu gewährleisten und das Vermischen der Mehrkomponentenmasse M zu verbessern. Im Bereich der Kardangelenken liegt die Schneckenwindung 82, 81 nicht mehr auf der Achse an. Dies Ausführung begünstigt die Längsmischwirkung (Leckage) in der Mischeinrichtung. Zusätzlich wird der Totraum in der Kompressionszone 78 minimiert.

[0142] Eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verfahrens zum Erstellen einer Mehrkomponentenmasse mit einer Vorrichtung 10 wird anhand der Figure 1 beschrieben und umfasst die folgenden Schritte:

a)

Befüllen der ersten Vakuumanlage 20 mit Partikeln P,

b)

Verschliessen der ersten Vakuumanlage 20 und Evakuieren der ersten Vakuumanlage 20,

c)

Weiterleiten der evakuierten Partikel P in eine zweite Vakuumanlage 40,

d)

Verschliessen der zweiten Vakuumanlage 40 und Evakuieren der zweiten Vakuumanlage 20,

e)

Dosieren der evakuierten Partikel mit eine Dosiereinrichtung 50,

f)

Weiterleiten der dosierten und evakuierten Partikel in eine Rachenraumeinrichtung 70,

g)

Kontinuierliches Füllen des Rachenraums 71 mit den dosierten und evakuierten Partikel P sowie einer flüssigen Komponente K,

h)

Vermischen der dosierten und evakuierten Partikel P mit der flüssigen Komponente K in einer Mischeinrichtung 75 der Rachenraumeinrichtung 70, und

i)

Austragen der Mehrkomponentenmasse M aus der Rachenraumeinrichtung 70.

[0143] Der Vakuum Bereich der ersten Vakuumanlage 20 wird bei Normaldruck mit Partikeln P über die erste Zuführung 11 batchweise versorgt. Das heisst, die erste Vakuumanlage 20 wird so lange mit Partikeln P nachgefüllt, bis ein oberer Füllstand erreicht wird.

[0144] Dann wird die erste Vakuumanlage 20 geschlossen und deren Vakuum Bereich wird auf dasselbe Vakuum geregelt, das in der zweiten Vakuumanlage 40 vorhanden ist. Wenn in der zweiten Vakuumanlage 40 ein unterer Füllstand an Partikeln P erreicht ist, wird die Schleuseneinheit 30 geöffnet und das die Partikel P fallen aus der ersten Vakuumanlage 20 in die zweite Vakuumanlage 40, wonach die Schleuseneinheit 30 wieder geschlossen wird, oder offenbleiben kann.

[0145] In jener Phase, während die Partikel P aus der ersten Vakuumanlage 20 in die zweite Vakuumanlage 40 fallen und während der die erste Vakuumanlage 20 nicht auf dem gleichen Vakuum ist, wie dasjenige Vakuum in der zweiten Vakuumanlage 40, also zu den Zeiten, wo die erste Vakuumanlage 20 mit Partikeln P nachgefüllt wird, werden die Partikel P im volumetrischen Modus in den Rachenraum 71 dosiert.

[0146] Im Schritt h) wird die flüssige Komponente K kontinuierlich in den Rachenraum 71 von Partikeln und flüssigen Komponente K dosiert, wo die beiden kontinuierlich ankommenden Komponenten P, K homogen gemischt werden.

[0147] Im Schritt c) werden die Partikel in die zweiten Vakuumanlage 40 im evakuierten Zustand geschleust. Für das Dosieren der evakuierten Partikel im Schritt d) werden die erste Vakuumanlage 20 und die zweite Vakuumanlage 40 mittels einer Wägeeinrichtung 61 gewogen. Die Rachenraumeinrichtung 70 wird vor dem Schritt i) mittels zumindest einer Wägeeinrichtung 96 gewogen.

[0148] Die vorliegende Erfindung ist in ihrem Umfang nicht auf die hier beschriebenen spezifischen Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr ergeben sich für den Fachmann aus der Beschreibung und den dazugehörigen Figuren zusätzlich zu den hier offenbarten Beispielen verschiedene weitere Modifikationen der vorliegenden Erfindung, die ebenfalls in den Schutzbereich der Ansprüche fallen. Zusätzlich werden in der Beschreibung verschiedene Referenzen zitiert, deren Offenbarungsgehalt hiermit in deren Gesamtheit durch Referenz in die Beschreibung mit aufgenommen wird.

Bezugszeichenliste

[0149] 10 Vorrichtung 11 erste Zuführung 12 Förderung 13 Entkopplungseinheit 14 drucklose Fläche 15 Schleuseneinheit 16 Schieber 17 Dichtung 18 Metallfläche 19 Antriebseinheit 20 ersten Vakuumanlage 21 ersten Vakuumpumpe 22 ersten Drucksensor 23 Entlüftungseinheit 24 Belüftungsventil 25 Rüttlereinheit 26 Füllstandsmessung 30 Schleuseneinheit 31 Schieber 32 Dichtung 33 Metallfläche 34 Druckausgleichsleitung 35 Ventil 36 Antriebseinheit 40 zweite Vakuumanlage 41 zweite Vakuumpumpe 42 zweite Drucksensor 43 Entlüftungseinheit 44 Belüftungsventil 45 Rüttlereinheit 46 Füllstandsmessung 47 Schwinggabel 48 Temperaturmessung 49 Auflockereinheit 49a Schnecke 49b Antrieb 50 Dosiereinrichtung 51 Förderer 52 Einwellendosierer 53 Spiralschnecke 54 Antrieb 60 Messeinrichtung 61 Wägeeinrichtung 62 Wägezellen 65 Steuereinrichtung 66 Recheneinheit 67 Durchflussmesser 70 Rachenraumeinrichtung 71 Rachenraum 72 Bypass-Verbindung 73 Fördereinrichtung 74 Zuführung 75 Mischeinrichtung 76 Befüllungszone 77 Dosiereinrichtung 78 Kompressionszone 80 Schneckenpumpe 81 Schneckenwindungen 82 letzte Schneckenwindung 83 Wandungen 85 Statorzone 86 Statoröffnung 87 Verbindungsleitung 88 Rotor-Stator 90 Entkopplungseinheit 91 drucklose Fläche 92 flexible Dichtung 95 Messeinrichtung 96 Wägeeinrichtung 97 Wägezellen 110 Vorrichtung 150 Dosiereinrichtung 160 Durchflussregelungseinrichtung 210 Vorrichtung 275 Mischeinrichtung M Mehrkomponentenmasse P Partikel K flüssige Komponente

Claims

1. Vorrichtung (10; 110; 210) zum Erstellen einer Mehrkomponentenmasse (M) umfassend eine erste Zuführung (11) zum Zuführen von Partikeln (P), eine erste Vakuumanlage (20), wobei die erste Vakuumanlage (20) ausgebildet ist Gase zwischen den zugeführten Partikeln (P) abzusaugen, und eine Rachenraumeinrichtung (70) mit einer Fördereinrichtung (73), welche ausgebildet ist, eine Mehrkomponentenmasse (M) aus den Partikeln (P) im evakuierten Zustand mit zumindest einer flüssigen Komponente (K) zu erstellen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,dasseine Mischeinrichtung (75; 275) vorhanden ist, welche ausgebildet ist, eine vermischte Mehrkomponentenmasse (M) aus den Partikeln (P) im evakuierten Zustand mit zumindest der flüssigen Komponente (K) zu erstellen, wobei insbesondere die Fördereinrichtung (73) die Mischeinrichtung (75) umfasst und ausgebildet ist, eine vermischte Mehrkomponentenmasse (M) aus den Partikeln (P) im evakuierten Zustand mit zumindest der flüssigen Komponente (K) in der Rachenraumeinrichtung (70) zu erstellen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet,dassdie Mischeinrichtung (75) in einem Rachenraum (71) der Rachenraumeinrichtung (70) angeordnet ist und mindestens eine Befüllungszone (76) und eine Kompressionszone (78) aufweist, wobei die homogen vermischte Mehrkomponentenmasse (M) insbesondere im Bereich der Kompressionszone (78) aus der Rachenraumeinrichtung (70) austragbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,dadurch gekennzeichnet,dassdie Mischeinrichtung (75; 275) eine Schneckenpumpe (80) umfasst, wobei bevorzugt die Schneckensteigung der letzten Schneckenwindung (82) steiler ist als die Schneckensteigung der übrigen Schneckenwindungen (81).

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet,dasseine Dosiereinrichtung (50; 150) vorhanden ist, welche ausgebildet ist die Menge der Partikel (P) im evakuierten Zustand zu dosieren.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet,dassdie Dosiereinrichtung (50; 150) einen Förderer (51), insbesondere einen Einwellendosierer (52), und/oder eine Durchflussregelungseinrichtung (160), aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,dadurch gekennzeichnet,dassmindestens zwischen der Dosiereinrichtung (50; 150) und der Rachenraumeinrichtung (70) eine erste Entkopplungseinheit (90) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet,dasseine erste Schleuseneinheit (15) vorhanden ist, um die erste Zuführung (11) von der ersten Vakuumanlage (20) zumindest zweitweise druckmässig zu trennen.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet,dassmindestens eine zweite Vakuumanlage (40) vorhanden ist, welche mit der ersten Vakuumanlage verbunden ist, wobei insbesondere eine zweite Schleuseneinheit (30) vorhanden ist, um die erste Vakuumanlage (20) von der zweiten Vakuumanlage (40) zumindest zweitweise druckmässig zu trennen und die Dosiereinrichtung (50; 150) insbesondere in der zweiten Vakuumanlage (40) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet,dassdie zweite Vakuumanlage (40) mindestens eine Auflockereinheit (49) zum Auflockern der Partikel (P) im evakuierten Zustand aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,dadurch gekennzeichnet,dassmindestens zwischen der ersten Zuführung (11) und der ersten Schleuseneinheit (15) eine erste Entkopplungseinheit (13) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet,dassder Druck in der ersten Vakuumanlage (20) und insbesondere in der zweiten Vakuumanlage (40), in mbar absolut im Wesentlichen weniger als 300 beträgt, vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 200, noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 150, noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 100, noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 80, noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 60, noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 50, und noch vorteilhafter im Wesentlichen weniger als 40, beträgt.

13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet,dasszumindest die erste Vakuumanlage (20) und insbesondere die zweite Vakuumanlage (40), kräfteentkoppelt von der Rachenraumeinrichtung (70) gelagert sind, wobei die erste Vakuumanlage (20) insbesondere vertikal über der zumindest einen weiteren Vakuumanlage (40) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet,dassmindestens eine erste Messeinrichtung (60) zum Erfassen des Gewichts der ersten Vakuumanlage (20) und insbesondere der zweite Vakuumanlage (40) vorhanden ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet,dassmindestens eine weitere Messeinrichtung (95) zum Erfassen des Gewichts der Rachenraumeinrichtung (70) vorhanden ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Zuführung (74) vorhanden ist, welche mindestens die flüssige Komponente (K) zuführt und die weitere Zuführung (74) insbesondere zwischen der weiteren Vakuumanlage und der Rachenraumeinrichtung (70) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet,dassmindestens eine Bypass-Verbindung (72) zwischen dem Rachenraum (71) und der ersten Vakuumanlage (20) vorhanden ist, welche insbesondere entkoppelt von der ersten Vakuumanlage (20), und insbesondere von der zweiten Vakuumanlage (40), ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet,dasseine Steuereinrichtung (65) vorhanden ist, welche zumindest mit der Mischeinrichtung (75) und der Dosiereinrichtung (50; 150) verbunden ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 15,dadurch gekennzeichnet,dassdie Steuereinrichtung (65) mit einer Antriebseinheit (36) der zweiten Schleuseneinheit (30) verbunden ist, um die Bewegung der zweiten Schleuseneinheit (30) zu steuern und insbesondere mit einer Antriebseinheit (19) der ersten Schleuseneinheit (15) verbunden ist, um die Bewegung der ersten Schleuseneinheit (15) zu steuern.

20. Mischeinrichtung (75) für eine Vorrichtung gemäss einen der Ansprüche 1 bis 19, welche ausgebildet ist, eine vermischte Mehrkomponentenmasse (M) aus dosierten Partikeln (P) mit zumindest einer flüssigen Komponente (K) zu erstellen, wobei die Mischeinrichtung (75) in einem Rachenraum (71) der Rachenraumeinrichtung (70) angeordnet ist und mindestens eine Befüllungszone (76) und eine Kompressionszone (78) aufweist, wobei die homogen vermischte Mehrkomponentenmasse (M) insbesondere im Bereich der Kompressionszone (78) aus der Rachenraumeinrichtung (70) austragbar ist.

21. Mischeinrichtung (75) nach Anspruch 20,dadurch gekennzeichnet,dassdie Mischeinrichtung (75) eine Schneckenpumpe (80) umfasst, wobei bevorzugt die Schneckensteigung der letzten Schneckenwindung (82) steiler ist als die Schneckensteigung der übrigen Schneckenwindungen (81).

22. Verfahren zum Erstellen einer Mehrkomponentenmasse (M) mit einer Vorrichtung, insbesondere einer Vorrichtung (10; 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 umfassend die folgenden Schritte: a) Befüllen der ersten Vakuumanlage (20) mit Partikel, b) Verschliessen der ersten Vakuumanlage (20) und Evakuieren der ersten Vakuumanlage (20), c) Weiterleiten der evakuierten Partikel in eine Rachenraumeinrichtung (70), d) Kontinuierliches Befüllen eines Rachenraums (71) der Rachenraumeinrichtung (70), mit den evakuierten Partikeln (P) sowie einer flüssigen Komponente (K), e) Fördern der evakuierten Partikel (P) mit der flüssigen Komponente (K) mit einer Fördereinrichtung (73) der Rachenraumeinrichtung (70), und f) Austragen der Mehrkomponentenmasse (M) aus der Rachenraumeinrichtung (70).

23. Verfahren nach Anspruch 22,dadurch gekennzeichnet,dassim Schritt e) die evakuierten Partikel (P) mit der flüssigen Komponente (K) in einer Mischeinrichtung (75) der Rachenraumeinrichtung (70) vermischt werden.

24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23,dadurch gekennzeichnet,dassdie evakuierten Partikel (P) nach dem Schritt c) mit einer Dosiereinrichtung (50; 150) dosiert werden.

25. Verfahren nach Anspruch 24,dadurch gekennzeichnet,dassfür das Dosieren der evakuierten Partikel (P) zumindest die erste Vakuumanlage (20) mittels zumindest einer Wägeeinrichtung (61) gewogen wird.

26. Verfahren nach einen der Ansprüche 22 bis 25,dadurch gekennzeichnet,dassdie Partikel (P) vor dem Schritt c) in mindestens eine zweite Vakuumanlage (40) im evakuierten Zustand geschleust werden, wobei insbesondere die erste Vakuumanlage (20) vertikal über der mindestens einen weiteren Vakuumanlage (40) angeordnet ist.

27. Verfahren nach einen der Ansprüche 22 bis 26,dadurch gekennzeichnet,dasszumindest die Rachenraumeinrichtung (70) vor dem Schritt f) mittels zumindest einer Wägeeinrichtung (96) gewogen wird.