Mischergewicht

Das Mischergewicht bezeichnet die Masse eines industriellen Mischers in seiner baulichen Gesamtausführung. Es umfasst das Eigengewicht des Mischbehälters, der Mischwerkzeuge, der Antriebs- und Lagertechnik sowie der Stützkonstruktionen. Auch Betriebsstoffe wie Getriebeöle, Hydraulikmedien oder Thermalfluide in Doppelmänteln sind dem Mischergewicht hinzuzurechnen.

Industrielle Mischmaschinen können beträchtliche Abmessungen und Massen erreichen. Dies gilt unabhängig davon, ob es sich um Freifallmischer mit rotierenden oder schüttelnden Behältern oder um stationäre Zwangsmischer mit dynamisch angetriebenen Mischwerkzeugen handelt. Das Gesamtgewicht des Mischers ist eine wesentliche Planungsgröße in der Anlagenstatik.

In Europa ist das Hauptregelwerk für statische Berechnungen („Statik“) von Bauwerken – einschließlich Industrieanlagen – die Eurocode-Normenreihe (EN 1990–EN 1999).

Für die statische Auslegung des Gebäudes müssen zunächst alle ruhenden Lasten ermittelt werden. Dazu gehören das Eigengewicht des Mischers, die Masse der Betriebsstoffe und die Last der maximal möglichen Mischcharge. Grundlage ist das Bruttovolumen des Mischers, das mit der jeweils höchsten zu erwartenden spezifischen Dichte oder Schüttdichte des Mischguts multipliziert wird. Da industrielle Mischer nicht überfüllt werden dürfen, stellt diese Berechnung eine konservative Bemessungsgröße dar. Unter Umständen besteht Zugang zu Wasser oder anderen Flüssigkeiten. In diesem Fall ist das Bruttovolumen des Mischers mit der Dichte der entsprechenden Flüssigkeit zu multiplizieren. Diese Betrachtung ist immer dann anzustellen, wenn die Mischgüter leichter als Wasser sind.

Zusätzlich sind Umgebungs- und Betriebslasten zu berücksichtigen. Hierzu zählen die Auswirkungen von Gabelstaplern, Hebezeugen, fahrerlosen Transportsystemen oder anderen Fördermitteln, die sich beim Befüllen oder Entleeren in unmittelbarer Nähe des Mischers befinden. Ebenso müssen die Lasten durch Hilfsmittel für Wartungs-, Inspektions- und Reparaturarbeiten berücksichtigt werden.

Neben den statischen Lasten treten dynamische Zusatzlasten auf. Diese entstehen durch die Bewegung des Mischbehälters oder durch rotierende Mischwerkzeuge und deren Antriebe. Diese dynamischen Kräfte können die statischen Lasten erheblich übersteigen. Von besonderer Bedeutung ist eine sorgfältige Betrachtung der Drehfrequenzen, um Resonanzeffekte zwischen Mischer, Ständerwerk und Gebäudestruktur zu vermeiden. Ein Betrieb in der Nähe von Resonanzfrequenzen kann zu Schäden am Tragwerk führen.

Bei Mischern, die zugleich als Synthesereaktor, Vakuum-Mischtrockner oder als thermisch geführte Prozessapparate fungieren, müssen zusätzlich thermisch bedingte Dehnungen und Kontraktionen der Apparate berücksichtigt werden. Die Aufständerung und die Befestigungspunkte müssen so ausgeführt sein, dass sie temperaturbedingte Längenänderungen aufnehmen können, ohne dass sich unzulässige Spannungen im Gebäude oder im Prozessapparat bilden. Grundlage hierfür sind die werkstoffspezifischen Wärmeausdehnungskoeffizienten.