Neuentwicklung von amixon®: Der Mischraum ist eine Hohlkugel. Das Wendelmischwerk dreht sich um eine 20° geneigte Achse. Optional kann die Neigung der Achse auch 30° betragen.
Das Mischgut wird entlang der Kugelinnenfläche nach oben bis zum Füllstand gefördert. Von oben gleitet das Mischgut nach unten. Die Abwärtsbewegung erfolgt nahezu senkrecht im Zentrum der Kugel.
Dieser Hohlkugelmischer SpherHelics® mit 400 Liter Nutzinhalt steht im amixon®-Technikum für Versuche zur Verfügung.
Vertikalmischer, Hohlkugelmischer: amixon® Pulvermischer mit vertikaler oder schräg gelagerter Mischwerkachse
Dynamische Pulvermischer werden mit rotierenden Mischwerkzeugen betrieben. Diese weisen entweder eine vertikale oder eine horizontale Drehachse auf. Vereinzelt gibt es auch Pulvermischer, bei denen die Rotationsachse geneigt ist. In diesem Blogbeitrag gehen wir auf die verschiedenen Bauformen ein, die auf dem Markt erhältlich sind. Betrachtet werden die herausragenden Merkmale und Eigenschaften. Daraus lassen sich individuelle Vor- und Nachteile ableiten, die für die betriebliche Praxis wichtig sind.
amixon® ist ein anerkanntes Synonym für die unterschiedlichsten Bauformen von Vertikalmischern.
Vertikalmischer mit senkrechten Mischwerkwellen und geneigten Mischwerkwellen. Hohlkugelmischer gehören ebenfalls zur Gattung der Vertikalmischer. Die roten Linien markieren die Lage der Schneidrotoren (Messerköpfe), falls solche installiert sein sollten.
Der Klassiker unter den Vertikalmischern hat einen zylindrischen Mischraum und eine zentral gelagerte Mischwelle. Von diesem Präzisionsmischer gibt es mehrere tausend Exemplare. Er ist besonders kompakt, kostengünstig und ein echtes Multitalent. Die Vielseitigkeit und Robustheit dieser Mischerbauart ist unbestritten.
Beispiel eines vertikalen amixon® Einwellenmischers für 10 m³ Mischgut. Der Mischer wird regelmäßig nass gereinigt. Er steht mit 3° Neigung auf Wiegezellen. Dieser Vertikalmischer wird zur Herstellung von Nährstoffadditiven eingesetzt.
Vertikalmischer, bei denen die Mischwelle um einige Grad geneigt ist
Vertikalmischer können auch in einer Neigung von wenigen Grad aufgestellt werden. Dies ist immer dann vorteilhaft, wenn der Mischer häufig nass gereinigt wird. Um das Waschwasser vollständig abfließen zu lassen, genügen bereits wenige Grad Neigung.
Zu der Gattung der Vertikalmischer gehören auch Mischer, bei denen die Mischerwelle bis zu 30° von der Lotachse abweicht. So gibt es amixon®-Mischer, die mit einer Abweichung von 13°, 15°, 20° oder sogar 25° von der Lotachse eingebaut sind. Dies kann z. B. dann sinnvoll sein, wenn der zylindrische Mischer mit geringen Füllgraden betrieben wird. In diesem Fall befindet sich sowohl die totraumfreie Absperrarmatur als auch der Schneidrotor an der tiefsten Stelle des Mischraumes. Auf diese Weise können mit ein und demselben Mischer sowohl sehr kleine Chargen als auch große Chargen gemischt werden.
Schräg eingebaut: amixon® Einwellenmischer der Baugröße VM 1500. Im Bildhintergrund ist der Schneidrotormotor zu sehen. Dort entfaltet er seine volle Desagglomerationsleistung auch bei niedrigen Füllgraden. Die Stutzen für Befüllung, Entlüftung und Austrag sind nach DIN rund ausgeführt und mit waagerechten Flanschen versehen.
amixon® Konusmischer für Tee, Streu- und Sichtgewürze
Hinsichtlich der variablen Füllgrade sind Konusmischer unübertroffen.
Die bei weitem größte Füllgradflexibilität bietet jedoch der amixon® Konusmischer. Er kann mit extrem niedrigen Füllgraden betrieben werden. Dabei ist der Schneidrotor sehr tief angeordnet. Das Thema „Flexible Anpassung an unterschiedliche Chargengrößen“ wird in einem eigenen Blogbeitrag behandelt.
Doppelwellenmischer sind bekannt für ihre langsam rotierenden Mischwerkzeuge und für die Erzielung höchster Mischqualitäten in kürzester Mischzeit.
Der Klassenprimus unter den Vertikalmischern ist der amixon® Doppelwellenmischer: Er zeichnet sich aus, wenn die Mischgutpartikel empfindliche Strukturen aufweisen:
- poröse Agglomerate aus dem Wirbelschichtagglomerator, die besonders druck- und scherempfindlich sind
- agglomerierte Pulver oder Grobpartikel aus der Gefriertrocknung
- extrudierte oder gewalzte Cerealien, die leicht zerbrechen (z. B. Haferflocken)
- grobstückige Pilze, Obst- oder Gemüsestücke; luft- oder gefriergetrocknet
- wenn die Partikel der Mischung ummantelt sind und empfindlich auf Druck und Scherung reagieren
- Sonderfall: Die Komponenten einer Rezeptur sind extrem heterogen
- Die Partikel weisen differierende Schüttdichten
- oder/ und Partikelgrößen auf und sind unterschiedlich fließfähig
- Die Mischgutpartikel reagieren empfindlich auf Reibung und Druck
- Ihre prozentuale Zusammensetzung ist extrem unterschiedlich
Das ist beispielweise dann der Fall, wenn agglomerierte Feuchtgüter mit minimal wenig Kieselsäure (Rieselhilfe) vermischt werden soll.
- Ein weiterer Spezialfall: "Mischen von nadelförmigen Feinstpartikel im amixon® Doppelwellenmischer". Wenn nanoskalige Schüttgutpartikel nadelförmige Strukturen aufweisen, bauschen sich die Partikel auf, ähnlich wie Watte. Die räumliche Orientierung der nadelförmigen Partikel ist dabei völlig zufällig. Die Schüttdichte eines solchen Haufwerkes ist gering und die Porosität besonders hoch. Das Benetzen oder Mischen mit anderen Komponenten ist sehr einfach. Würde das gleiche Mischgut mit einem Einwellenmischer gemischt, so würden sich die nadelförmigen Partikel weitgehend gleichsinnig ausrichten und so genannte Aggregate bilden. Solche Aggregate lassen sich nicht benetzen und auch nicht homogen in anderen Pulvern verteilen.
Maschinenaufbau, Funktion und Baugrößen werden detailliert beschrieben in https://www.amixon.com/de/blog/mischsysteme-prinzipien-von-amixon .
Dieser Doppelwellenmischer ist 2,5° geneigt. Er fasst 8 m³ Mischgut. Gemischt wird eine pulvrige Säuglingsnahrung für frühgeborene Babys.
Hohlkugelmischer: Pulvermischer dessen Mischraum eine Hohlkugel ist
amixon® -Einwellenmischer haben grundsätzlich rotationssymmetrische Mischräume. Diese können zylindrisch, konisch oder kugelförmig sein. Die Mischräume können sogar als Ellipsoid, Paraboloid oder Hyperboloid ausgebildet sein.
In der Kategorie der Vertikalmischer ist der Hohlkugelmischer mit vertikaler oder geneigter Mischwerkwelle zu nennen. Diese Mischerbauart gibt es schon seit langer Zeit. Für verfahrenstechnische Sonderfälle konnten sich Kugelkonstruktionen am Markt etablieren.
Eine hervorstechende Eigenschaft ist, dass die Kugelform sehr stabil gegen Innen- und Außendruck ist. Aus diesem Grund wird der Hohlkugelmischer insbesondere als Vakuummischtrockner eingesetzt.
Nachteilig ist die etwas geringere spezifische Wärmeübertragungsfläche. Die Kugel hat die kleinstmögliche spezifische Oberfläche. amixon® hat diesem Thema einen eigenen Blog-Beitrag gewidmet.
Hohlkugelmischer, dessen Mischwerkzeug als Kreissegment ausgebildet ist. Abhängig von der Drehzahl werden die Mischgüter entlang der Kugelinnenfläche nach oben gedrückt, nach oben geworfen oder sogar nach oben geschleudert. Nach unten fließen die Mischgüter im Zentrum der Hohlkugel.
Ausprägung und Positionen von Schneidrotorsystemen, die seitens amixon High-Shear-Blades genannt werden.
Desagglomeratoren und Füllgrade
Oft müssen Klumpungen im Pulver während des Mischens aufgelöst werden. Dafür werden hochtourig drehende Zerhacker verwendet. Sie sind seitlich am Mischraum installiert und mit einem separaten Motor angetrieben. Sie sollten nur solange betrieben werden, wie es dauert, um alle Agglomerate aufzulösen; keinesfalls länger. Sie können die Partikelstruktur und die Partikelgrößenverteilung nachteilig verändern. Hochtourig drehende Hexler (sie werden auch Messerköpfe, Chopper, Mischbeschleuniger, Schneidrotoren, Wirbler oder Scherdisperser genannt) sind auch dann wertvoll, wenn Flüssigstoffe homogen in Pulver verteilt werden sollen. Hierzu gibt es weitergehende Informationen in diesem Blogbeitrag.
Zerhacker/ Schneidrotoren und deren maximale Desagglomerationsleistung: Der Konusmischer ist hinsichtlich der unterschiedlichen Füllgrade am flexibelsten einsetzbar!
Schneidrotoren können Mischprozesse enorm beschleunigen und sie können helfen eine ideale Mischgüte herzustellen. Für viele Anwender stellt sich eine praktische Frage: „Wie hoch muss der Füllgrad mindestens sein, damit ein hochtouriges Desagglomerationswerkzeug eine hinreichend gute Wirkung entfalten kann?“
Der Hohlkugelmischer weist eine Besonderheit auf. Die rot markierte Schneidrotorwelle ist auf der gleichen Achse wie die Hauptmischerwelle angeordnet. Der strömungsschwache Zentralbereich des Hauptmischwerkes wird durch die Wirbelwirkung des Zerhackers kompensiert. Würde ein weiterer Zerhacker so weit wie möglich von der Mitte des Hauptmischwerkes entfernt eingebaut, würde er noch effizienter arbeiten.
In diesem Zusammenhang wird deutlich, dass ein Konusmischer die größte Flexibilität in Bezug auf unterschiedlich große Mischchargen aufweist. Letztendlich entscheidet ein Kosten-Nutzen-Vergleich, welches Mischsystem der Betreiber in seiner Anlage installieren möchte. Die Flexibilität, die sich aus dem Einsatz eines Konusmischers ergibt, wird in einem separaten Blogbeitrag beschrieben.
Jeder der hier abgebildeten „Vertikalmischer“ hat das gleiche Nutzvolumen - maximal 2000 Liter. - Stark geneigte Einwellenmischer (VM) werden in der Praxis selten eingesetzt. Auch der Kugelmischer (HKS) ist in der Praxis selten anzutreffen. - Die Kurven in den Diagrammen zeigen den Füllstand bei verschiedenen Füllgraden. Die rote Linie gibt den Mindestfüllgrad an, bei dem ein Schneidrotor gerade noch effektiv desagglomerieren kann. Wenn der Schneidrotor eines Pulvermischers auch bei sehr niedrigen Füllgraden seine volle Leistung entfalten soll, ist der Konusmischer AM von amixon® die beste Wahl. Dieser Mischer hat sich in verschiedenen Baugrößen bis 40 m³ weltweit durchgesetzt.
Versuche im Technikum von amixon®
Bitte besuchen Sie uns in Paderborn. Wir führen Ihnen den Mischprozess mit verschiedensten Vertikalmischern vor und sichern Ihnen vorab exzellente Mischergebnisse zu. Neben Testmischern mit 400 Liter Nutzinhalt stehen im amixon® Technikum auch große Mischer bis 3 m³ Nutzinhalt zur Verfügung. – Zur Absicherung von Hochrechnungen. Wir laden Sie herzlich ein und sichern Ihnen einen hohen Erkenntnisgewinn zu!
amixon® Versuchsmischer Typ KoneSlid® mit 400 Liter Nutzinhalt.
amixon® Hohlkugelmischer Typ SpherHelics® mit 400 Liter Nutzinhalt im amixon® Technikum.
© Copyright by amixon GmbH