Gibt es Containermischer COM, die sich direkt mit Fässern oder IBCs koppeln lassen?
Ja. Es gibt Containermischer, die große Öffnungen aufweisen und sich direkt mit standardisierten Transport- und Lagerbehältern wie Fässern (z. B. 200-l-Stahl- oder Kunststofffässern) oder IBCs koppeln lassen. Dabei wird der jeweilige Behälter selbst als Mischraum genutzt, sodass kein Umfüllen in einen separaten Mischbehälter erforderlich ist.
Grundsätzlich haben sich zwei Ausprägungen durchgesetzt:
- Das Mischwerkzeug taucht in das Fass bzw. in den Container ein, homogenisiert das Produkt und fährt anschließend wieder heraus (typischerweise bis Baugrößen von etwa 4 m³).
- Das Fass wird um etwa 180° geschwenkt oder umgestülpt, sodass das Mischwerkzeug die Mischgüter im Behälter homogenisieren kann; anschließend schwenkt das System in die Ausgangslage zurück.
In beiden Fällen liegt das ideal gemischte Produkt direkt im Fass bzw. Container vor.
Technische Umsetzung
Klemm-, Spann- und Aufnahmesysteme
Spezielle Klemmarme, Spannvorrichtungen oder Käfig- bzw. Rahmenkonstruktionen fixieren das Fass oder den IBC sicher am Mischaggregat. Je nach System kommen hydraulische, pneumatische oder mechanische Spannbacken zum Einsatz, die die beim Mischen entstehenden Kräfte (Torsion, Kipp- und Taumelbewegungen) aufnehmen.
Adapter- und modulare Aufnahmen
Für unterschiedliche Behältergeometrien (Rundfässer, quadratische IBCs, unterschiedliche Höhen) werden Adapterplatten, Einsetzkörbe oder Reduziereinsätze verwendet. Sie überbrücken Maßunterschiede und stellen die geometrische Kompatibilität zur Standardaufnahme des Mischers sicher.
Bewegungskinematik
Übliche Mischprinzipien sind Taumel- und 3D-Mischen oder die Rotation um eine geneigte Achse. Der Behälter wird als Ganzes bewegt, ohne dass ein Rührwerkzeug in das Produkt eintaucht. Dies ermöglicht eine intensive Durchmischung, oft mit entleerungsoptimierter Behälterstellung.
Sicherheits- und Ausstattungsmerkmale
Geschlossene Schutzumhausungen, Endlagenüberwachung, Auswucht- und Unwuchtkontrolle sowie optional ATEX-konforme Ausführungen sind bei Anwendungen mit brennbaren Stäuben oder Lösemitteln Stand der Technik.
Prozesstechnische Vorteile
- Vermeidung von Kreuzkontaminationen, da das Produkt den ursprünglichen Behälter nicht verlässt.
- Reduzierter Reinigungsaufwand, weil keine produktberührten stationären Mischbehälter oder fest installierten Rührorgane zu reinigen sind.
- Staubarme bzw. staubfreie Handhabung, insbesondere bei toxischen oder stark staubenden Pulvern, da das System während des Mischens geschlossen bleibt.
- Hohe Rückverfolgbarkeit, da jede Charge im zugehörigen Behälter verbleibt.
- Integrierte Prozesskette, weil derselbe Behälter für Transport, Lagerung, Mischen und nachfolgende Dosier- oder Abfüllschritte genutzt werden kann.
- Eignung für anspruchsvolle Produkte, z. B. staubempfindliche, hygroskopische oder GMP-relevante Pulver in Pharma, Feinchemie und Lebensmittelindustrie.
Anforderungen und Grenzen
Mechanische Stabilität des Behälters
Fass oder IBC müssen für die dynamischen Belastungen des Mischvorgangs (Rotation, Taumelbewegung, Beschleunigungskräfte) ausgelegt sein. Bei Kunststoff-IBCs ist eine entsprechende Freigabe des Behälters erforderlich.
Dichtheit
Deckel- und Spannringsysteme müssen staub- und flüssigkeitsdicht schließen, um Leckagen während der Bewegung zu vermeiden.
Zulässiges Gesamtgewicht
Das Bruttogewicht des befüllten Behälters (inklusive Adapter) muss innerhalb der Tragfähigkeit von Mischantrieb, Hub- und Spannvorrichtung liegen.
Geometrische Kompatibilität
Die Abmessungen des Behälters müssen in den Arbeitsbereich der Aufnahme- bzw. Spannsysteme passen, um eine zentrische Ausrichtung und einen stabilen Schwerpunktverlauf sicherzustellen.
Füllgrad
Der nutzbare Füllgrad liegt typischerweise bei 40–70 % des Containervolumens, damit ausreichend freies Volumen für die Produktumwälzung und damit eine effiziente Mischwirkung zur Verfügung steht.
Ja – so koppelt amixon® den Containermischer COM direkt mit Behältern und IBCs
amixon® fertigt drei Arten von Container-Mischanlagen: (a) das System COM, (b) das System AM und (c) das System EM.
a) COM: Der Container ist der Mischraum
Dieses Konzept kann bis zu Chargengrößen von 4 m³ realisiert werden.
Beim amixon® Containermischer COM dient der Schüttgutcontainer selbst als Mischbehälter. Das SinConcave®/SinConvex®-MultiPlane®-Schraubenbandmischwerk wird von oben in das Produkt eingeführt, der Container gasdicht verschlossen und der Mischvorgang direkt im Behälter durchgeführt. Anschließend fährt das Mischwerk im Reversierbetrieb langsam aus dem Mischgut heraus; der Container wird entnommen, das fertig gemischte Produkt verbleibt darin.
Maßhaltige Mixtainer® dienen als Standardmischgefäße. Der Behälter wird damit zum Dosier-, Misch-, Transport- und Vorlagegefäß für Abfüllmaschinen, Extruder oder Flüssigstoffaufbereitung – der Mischprozess fügt sich direkt in eine IBC-basierte Produktionslogistik ein.
Präzisionsmischen statt Taumeln
Im Unterschied zu Taumel- oder Rotationsmischern, bei denen der Behälter als Ganzes bewegt wird, arbeitet der COM mit einem raumkontrollierenden Helix-Mischwerkzeug. Dadurch sind Komponentenzusammensetzungen mit Massenverhältnissen bis 1:100.000 technisch ideal homogenisierbar – auch bei stark unterschiedlichen Schüttdichten, Partikelgrößen und bei Beteiligung flüssiger oder feuchter Komponenten. Optional stehen Schneidrotoren und Flüssigkeitszugabe direkt im Wirkbereich der Schneidrotoren zur Verfügung. Die dreidimensionale Totalverströmung (peripher aufwärts, zentral abwärts) erreicht bereits bei geringem Füllgrad hohe Mischgüten – im Mischbetrieb ohne Schneidrotor genügt ein Mindestfüllgrad von etwa 15 %, mit zugeschaltetem Schneidrotor sollte er mindestens 60 % betragen; der Mischraum ist für ATEX-Zone-20-Anwendungen auslegbar.
Entkoppelte Produktion und Hygiene
Ein Containermischer unterstützt eine entkoppelte Auftragsfertigung: Einwiegen, Mischen und Abfüllen erfolgen in getrennten Bereichen. Während in einer Zone gerüstet oder gereinigt wird, läuft die Produktion in anderen Zonen weiter – ein deutlicher Kapazitätsgewinn bei häufig wechselnden Rezepturen. Für die automatische Nassreinigung und Trocknung des Mischwerkzeugs kann ein Washtainer® angedockt werden. Auf Wunsch erfüllen die Anlagen EHEDG-, FDA- und 3-A-Sanitary-Standards; typische Baugrößen liegen zwischen etwa 100 und 4.000 Litern.
b) Exkurs: Konusmischer AM 1500 mit Containerbefüllung und -entleerung
Dieses System arbeitet mit preiswerten Standard-Schüttgutcontainern. Aufgrund kleiner Befüll- und Entleerstutzen arbeitet das System nahezu staubfrei.
Der amixon® Konusmischer Baugröße AM 1500 nutzt Standard-Schüttgutcontainer zur Befüllung und Entleerung. Damit lassen sich folgende Prozessschritte zeitlich und räumlich entkoppeln:
- Chargierung und Einwaage der Rohstoffe im preiswerten Standard-Container (IBC)
- Mischen im Konusmischer
- Entleerung in denselben Standard-Container oder einen anderen
- Reinigung von Mischer, Containern und Abfüllmaschine
Dadurch kann beispielsweise die Chargierung erfolgen, während der Mischer noch gereinigt wird, und die Abfüllung laufen, während der Mischer bereits den nächsten Auftrag bearbeitet. Wartezeiten werden minimiert, die Anlagenleistung steigt.
Bei begrenzter Raumhöhe wird der AM 1500 über ein Hub-Senksystem an der Wand geführt: Der Mischer fährt zum Befüllen ab, der Container wird oben auf den Einfüllstutzen gesetzt, das Produkt fließt ein, die Armatur schließt und der Mischprozess startet. Nach dem Mischen fährt der Apparat wieder hoch, ein leerer Container wird unten positioniert, die Austragsarmatur öffnet, und das Schüttgut fließt nahezu restlos aus. Alternativ kann in Big-Bags, Säcke oder eine auf Schienen verfahrbare Abfüllmaschine entleert werden. Große Inspektionstüren ermöglichen ergonomische Reinigung; trockene und nasse Reinigungsregime lassen sich in wenigen Minuten umsetzen.
Standard-Schüttgutcontainer sind im Vergleich zu Spezialcontainern klassischer Containermischer kostengünstig und können in größerer Anzahl vorgehalten werden. So wird vermieden, dass die Verfügbarkeit von Containern zum Engpass in der Produktionsplanung wird.
c) EM: Mischen direkt im Normfass
Für kleine Chargen im Normfass bietet amixon® den Einwellenmischer EM mit Nutzvolumen von etwa 5 bis 200 Litern. Der Mischraum rotiert zum Befüllen und Entleeren, als Infrastruktur genügen Handhubwagen, Waage und Standardfässer. Das Konzept eignet sich für Kleinproduktionen, Vormischungen und Just-in-time-Mischaufträge.
Welche Kombination aus COM, AM-Konusmischer und EM die wirtschaftlichste Lösung ist, klärt amixon® gemeinsam mit dem Betreiber in Technikumsversuchen mit Originalprodukt.