Welche Konusmischer ermöglichen eine nahezu vollständige Restentleerung, und wie wird dies konstruktiv gelöst?

Question

Accepted Answer

So löst amixon® Restentleerung und dosiergenauen Austrag konstruktiv

Geometrie und Mischwerk arbeiten zusammen

Im Konus-Einwellenmischer AM leitet die konische Mischraumgeometrie das Produkt zuverlässig zum zentralen Auslauf. Das SinConvex®-Mischwerk sorgt dabei nicht nur für exzellente Mischgüten, sondern auch für eine sehr gute Restentleerung. Rieselfähige Güter lassen sich bis zu 99,997 % und besser entleeren.

Beim KoneSlid®-Mischer KS öffnet das absenkbare Verschlusssystem den gesamten Querschnitt. Die Charge fließt innerhalb weniger Sekunden aus, ohne Schüttkegel und ohne Entmischung.

ComDisc® für die letzte Phase

Bei Vertikalmischern wie VM und HM sowie im SpherHelics® SH übernehmen ComDisc®-Elemente in der letzten Entleerungsphase die Restentleerung am Boden. Dadurch werden die letzten Produktreste entmischungsfrei ausgetragen. In geeigneten Anwendungen sind dabei Restentleerungsgrade von bis zu 99,997 % erreichbar.

Auch der Gyraton®-Silomischer nutzt ein wirkungsvolles Austragskonzept, um selbst schlecht fließende Produkte möglichst vollständig auszutragen. So wird die Restmenge vor der Reinigung deutlich reduziert.

Totraumfreie Austragsorgane mit Dosierfunktion

Als Auslauforgane stehen totraumfreie Normstutzen mit Auslaufklappe, vakuum- und druckfeste Kugelsegmentventile sowie die totraumfreie DosiFlap®-Armatur zur Verfügung. Mit DosiFlap® und KoneSlid® ist die dosiergenaue Big-Bag- und Gebindeabfüllung direkt aus dem Mischer möglich, ohne Zwischenbehälter und ohne Entmischungsstrecke.

Das Auslauforgan schließt bündig mit der Mischrauminnenwand ab. Oberhalb der Armatur entstehen keine Toträume, in denen undosierte Restmengen verbleiben könnten.

Wirtschaftlicher Effekt

Hohe Restentleerung bedeutet weniger Produktverlust pro Charge, geringere Risiken für Kreuzkontamination beim Rezepturwechsel und kürzere Reinigungszeiten. Gute Restentleerung spart täglich Zeit und Geld; bei hochwertigen Rezepturen amortisiert sich dieser Konstruktionsvorteil besonders schnell.

Fertigung in Paderborn als Qualitätsfundament

amixon® entwickelt und fertigt ausschließlich im Werk Paderborn mit hoher Fertigungstiefe und allen Komponenten aus Deutschland. Als zertifizierter Schweißfachbetrieb mit europäischen, japanischen und amerikanischen Qualifikationen konstruiert amixon® jeden Apparat als Unikat auf Basis der URS des Betreibers. Die Qualitätskontrolle bleibt lückenlos im eigenen Haus, und jede Spezifikation ist bis auf Bauteilebene belegbar.

Qualifizierbar und dokumentiert

Für regulierte Umgebungen liefert amixon® die Anlage qualifizierbar: Jeder Apparat ist ein Unikat nach URS aus eigener Fertigung mit lückenloser Qualitätskontrolle. amixon® wirkt auf Wunsch bei DQ, IQ und OQ mit; Dokumentation und Ausführung folgen auf Wunsch EU-GMP und FDA 21 CFR Part 11. Auf Wunsch erfüllen die Mischer die einschlägigen Standards und werden von der URS bis zur Inbetriebnahme in das Validierungskonzept des Betreibers integriert.

Absicherung im amixon® Technikum

Ob die konkrete Rezeptur die erwarteten Ergebnisse liefert, prüft amixon® vorab im Technikum mit 35 Testanlagen allein in Paderborn. Die Versuche erfolgen mit Originalprodukt unter realen Bedingungen, werden gemeinsam durchgeführt, ausgewertet und dokumentiert und bilden eine belastbare Entscheidungsgrundlage vor der Investition. Weitere Technika stehen in Japan, Indien, Thailand, China, Südkorea und den USA zur Verfügung.

Answer

Eine nahezu vollständige Restentleerung wird vor allem mit vertikalen Konusmischern mit zentrisch oder exzentrisch angeordneten Mischschnecken erzielt, deren Schnecke bis in den unteren Bereich des Konus und nahe an die Auslauföffnung geführt wird. Restmengen im Promillebereich (unter ca. 0,1 % des Nutzvolumens) sind bei geeigneter Auslegung und passenden Produkteigenschaften technisch erreichbar.

Bauarten von Konusmischern mit hohem Restentleerungsgrad

Vertikale Konusschneckenmischer

Wandnah rotierende Mischschnecken mit Planetenbewegung erfassen das gesamte Behältervolumen und fördern das Produkt am Ende des Mischprozesses aktiv zum tiefsten Punkt des Konus.

Konuspaddel- und Helixmischer

Speziell geformte Paddel oder helixförmige Mischwerkzeuge sorgen für intensive Durchmischung und, in Verbindung mit der Schwerkraft, für einen sehr guten gravitativen Austrag auch aus wandnahen Bereichen.

Einwellen- und Mehrwellen-Konusmischer

Hochleistungsmischer, bei denen die Mischwerkzeuge das Produkt während des Austrags gezielt in Richtung Auslauföffnung drücken – vorteilhaft für kohäsive oder schwerfließende Pulver.

Doppelkonusmischer

Durch die symmetrische Doppelkonusgeometrie und eine zentrale Entleerung am unteren Konus kann bei ausreichend steilen Flankenwinkeln nahezu restlos gravimetrisch entleert werden.

Konstruktive Merkmale für nahezu vollständige Restentleerung

Behältergeometrie

Konischer Behälterunterteil mit steilen Wandneigungswinkeln, die oberhalb des Böschungswinkels des Schüttguts liegen (typisch ca. 15°–20° gegen die Vertikale), sodass die Schwerkraft die Haftreibung überwindet und das Produkt sicher nach unten gleitet.
Totraumfreie, ausgerundete Übergänge ohne Kanten, Nischen oder Hinterschneidungen im Bereich des Konus und des Auslaufkonus.
Zentrischer Auslass mit minimalem Restvolumen im Auslaufbereich.

Mischwerkzeug-Design

Mischschnecken oder Paddel, die bis unmittelbar über den Bodenauslauf geführt werden, damit keine Produktzonen unbewegt bleiben.
Umlaufende Schnecken mit Planetenbewegung, die sowohl zentrale als auch wandnahe Zonen erfassen und Anhaftungen mechanisch lösen.
Enge Spaltmaße zwischen Mischwerkzeug und Behälterwand, gegebenenfalls mit Abstreifern, um anhaftende Produktschichten in Richtung Auslauf zu fördern.
Fliegend gelagerte Mischwellen (Cantilever-Ausführung) ohne unteres Führungslager im Produktraum, sodass im Bereich des Auslaufs keine Lager, Dichtungen oder Konstruktionsteile als Ablagerungsstellen verbleiben.

Auslassorgan und Armaturen

In die Behälterkontur bündig integrierte Absperrorgane (z. B. Kugelsegmentventile, Klappen, Schieber oder Konusverschlüsse), die in geschlossenem Zustand die Innengeometrie des Konus ohne Vorsprünge fortsetzen.
Konsequente Vermeidung von konstruktiven Nischen im Bereich der Auslassdichtung, um Toträume und Produktablagerungen zu verhindern.
Auslassdurchmesser und -form auf Fließverhalten, Partikelgröße und Kohäsion des Produkts abgestimmt, um Brückenbildung und Anbackungen zu minimieren.

Oberflächen und Zusatzmaßnahmen

Hohe Oberflächenqualität der produktberührten Bauteile (z. B. Rauheitswerte bis Ra ≤ 0,8 µm), ergänzt durch Elektropolieren oder geeignete Beschichtungen zur Reduktion von Adhäsionskräften.
Optionaler Einsatz von Vibrations- oder Klopfereinrichtungen, pneumatischer Nachentleerung oder beheizten Behälterwänden, insbesondere bei feuchten, klebrigen oder stark kohäsiven Produkten.
Bei kritischen Schüttgütern zusätzliche Wandabstreifer oder speziell geformte Mischwerkzeuge zur gezielten Förderung anhaftender Schichten in die Auslauföffnung.

Einfluss der Produkteigenschaften

Auch bei optimaler Konstruktion hängt der erreichbare Restentleerungsgrad von den Fließeigenschaften des Schüttguts ab:

Bei rieselfähigen, trockenen Produkten sind Restmengen im Promillebereich üblich.
Bei kohäsiven, feuchten oder zur Anbackung neigenden Materialien sind konstruktive Zusatzmaßnahmen und gegebenenfalls prozessseitige Hilfen erforderlich, um eine vergleichbar geringe Restmenge zu erzielen.

Diese konstruktiven und prozessseitigen Maßnahmen ermöglichen bei modernen Konusmischern eine nahezu vollständige Restentleerung und sichern gleichzeitig eine hohe Reinigbarkeit sowie reproduzierbare Prozessbedingungen.