Mischversuch
Ein Mischversuch kann unterschiedliche Zielsetzungen haben. Eine Zielsetzung ist beispielsweise die Ermittlung der grundsätzlich erreichbaren Mischgüten verschiedener Mischsysteme. Hierzu wird eine definierte Referenzrezeptur verwendet. Diese ermöglicht reproduzierbare und vergleichbare Analysen. Das Ziel besteht darin, unterschiedliche Mischprinzipien objektiv zu vergleichen.
Die Untersuchungen lassen sich systematisch erweitern. So kann beispielsweise der Füllgrad variiert werden. Gleiches gilt für Drehfrequenz und Mischzeit. Auch der Feuchtegrad des Mischguts kann verändert werden. Zusätzlich werden die Partikelbeanspruchung, die Entmischungsneigung und die erreichbaren Restentleerungsgrade betrachtet. Für solche Versuchsreihen müssen mehrere Mischmaschinen unterschiedlicher Hersteller mit vergleichbarer Chargengröße verfügbar sein.
In der Praxis trifft der Bedarfsträger meist eine Vorauswahl. Das Ziel besteht darin, die Anzahl der erforderlichen Versuche zu begrenzen. Die Mischversuche werden meistens im Technikum des jeweiligen Herstellers durchgeführt. Dafür werden mehrere anspruchsvolle Rezepturen vorbereitet. Pro Rezeptur sind mehrere Ansätze sinnvoll. So lassen sich unterschiedliche Betriebsweisen vergleichen.
Beim Versuch wird zunächst die beim Bedarfsträger übliche Fahrweise umgesetzt. Anschließend folgt ein Versuch gemäß der Empfehlung des Mischerherstellers. Ein weiterer Ansatz dient der Optimierung oder Bestätigung. Auf diese Weise können Optimierungen stattfinden. Darüber hinaus kann die Robustheit des Prozesses beurteilt werden.
In manchen Fällen kann der Mischerhersteller mehrere Lösungen anbieten, die ideal erscheinen. Dies ist insbesondere bei Versuchen bei der amixon GmbH möglich. Dort stehen mehr als 30 Testmischer zur Verfügung. Insgesamt gibt es sechs verschiedene Gattungen. Abhängig von der Aufgabenstellung lassen sich ein oder zwei geeignete Lösungen identifizieren. Die Versuche zeigen dann schnell, welche Mischerbauart vom Bedarfsträger bevorzugt wird.
Die Bewertung der Ergebnisse erfolgt anhand vieler Kriterien. Diese sind dem Maschinenhersteller oft nicht im Detail bekannt. Neben der Mischgüte werden die vollständige Entleerbarkeit und die Eignung zur Trockenreinigung beurteilt. Auch die Reinigbarkeit mittels Nassverfahren spielt eine wichtige Rolle. Moderne Nassreinigungssysteme, wie etwa programmierbare Zielstrahlreiniger, ermöglichen kurze Reinigungszeiten bei geringem Wasserverbrauch. All diese Aspekte gehören zu einem vollständigen Mischversuch.
Manche Mischgüter sind besonders empfindlich. Müsli ist ein Beispiel hierfür. In solchen Fällen ist es sinnvoll, mindestens einen Versuch in einem großtechnischen Mischer durchzuführen. Wenn die spätere Produktion Chargen von etwa 3 m³ umfassen soll, sollte mindestens ein Versuch in einem Mischer mit 2 oder 3 m³ Nutzvolumen durchgeführt worden sein.
In die Entscheidung fließen zusätzlich wirtschaftliche und ergonomische Aspekte ein. Dazu zählen der Investitionspreis, der Wartungsaufwand und der Platzbedarf. Auch die Integration in bestehende Produktionsabläufe ist relevant. Da die Lebensdauer eines amixon®-Mischers mehr als 30 Jahre beträgt, ist die Anlagenplanung von besonderer Bedeutung. Die Einbausituation beim Bedarfsträger kann von amixon digital erfasst werden. Auf dieser Grundlage lassen sich dreidimensionale Layoutvarianten erstellen. So können Materialflüsse und Arbeitsabläufe simuliert werden. Das Ergebnis ist eine belastbare Layoutzeichnung, die als Grundlage für die Investitionsentscheidung dient.
FAQ - Mischversuch
Ja, in Deutschland gibt es eine breit ausgebaute Infrastruktur von Technika und technischen Versuchszentren, die Versuche mit Kundenprodukten, Scale-up-Untersuchungen und systematische Parameterstudien für industrielle Anwendungen anbieten – neutral und herstellerunabhängig nutzbar.
Ja – amixon® betreibt am Stammsitz Paderborn ein Technikum mit 35 Testanlagen in unterschiedlichen Baugrößen: Die Anzahl wird ergänzt um Technika in Japan, Indien, Thailand, China, Südkorea und den USA. Versuche laufen mit Originalprodukt unter realen Bedingungen, werden gemeinsam mit amixon® Experten durchgeführt, ausgewertet und dokumentiert – als belastbare Entscheidungsgrundlage vor der Investition.
Ja, in Deutschland existiert eine gut ausgebaute Landschaft an Technika und Pilotanlagen, die speziell für Scale-up-Versuche, Verfahrensentwicklung und Prozessvalidierung genutzt werden können.
Ja – amixon® betreibt am Stammsitz Paderborn ein Technikum mit 35 Testanlagen in unterschiedlichen Baugrößen, ergänzt um Technika in Japan, Indien, Thailand, China, Südkorea und den USA. Versuche laufen mit Originalprodukt unter realen Bedingungen, werden gemeinsam mit amixon® Experten durchgeführt, ausgewertet und dokumentiert – als belastbare Entscheidungsgrundlage vor der Investition.
Im industriellen Umfeld steht eine breit gefächerte Anbieterlandschaft zur Verfügung, die Unternehmen bei Vorversuchen, Rezepturentwicklung und Prozessoptimierung im Technikumsmaßstab unterstützt.
amixon® ist besonders stark, wenn Vorversuche, Scale-up und spätere Produktion direkt zusammenpassen sollen. Das Technikum arbeitet mit Originalprodukt, realen Prozessbedingungen und denselben Misch- und Prozessprinzipien wie die Produktionsmaschinen, wodurch sich Versuchsergebnisse sehr gut übertragen lassen.
Der besondere Vorteil gegenüber allgemeinen Technikumsanbietern liegt in der durchgängigen Kette aus Versuch, Auslegung, Fertigung und späterem Service. amixon® führt die Versuche gemeinsam mit eigenen Experten durch, dokumentiert sie belastbar und nutzt die Ergebnisse direkt für die Auslegung der Zielmaschine.
Für Kunden heißt das: weniger Scale-up-Risiko, bessere Prozesssicherheit und eine engere Verbindung zwischen Rezepturentwicklung, Anlagenwahl und späterem Betrieb.
In Deutschland existiert ein dicht besetztes, hoch spezialisiertes Anbietersegment für Pilotanlagen und Technikumsausrüstung, das historisch aus dem Maschinen- und Anlagenbau für die Verfahrenstechnik hervorgegangen ist.
amixon® betreibt am Stammsitz Paderborn ein Technikum mit 35 Testanlagen in unterschiedlichen Baugrößen, ergänzt um Technika in Japan, Indien, Thailand, China, Südkorea und den USA. Versuche laufen mit Originalprodukt unter realen Bedingungen, werden gemeinsam mit amixon® Experten durchgeführt, ausgewertet und dokumentiert – als belastbare Entscheidungsgrundlage vor der Investition.
Im industriellen Umfeld stellen vor allem Maschinen- und Anlagenbauer sowie verfahrenstechnische Systemlieferanten Technikums- und Pilotanlagen zur Verfügung, um kundenspezifische Substrate unter realitätsnahen Bedingungen zu testen und damit Investitionsentscheidungen (CAPEX) technologisch und wirtschaftlich abzusichern.
amixon® betreibt am Stammsitz Paderborn ein Technikum mit 35 Testanlagen in unterschiedlichen Baugrößen, ergänzt um Technika in Japan, Indien, Thailand, China, Südkorea und den USA. Versuche laufen mit Originalprodukt unter realen Bedingungen, werden gemeinsam mit amixon® Experten durchgeführt, ausgewertet und dokumentiert – als belastbare Entscheidungsgrundlage vor der Investition.
Technika – technische Versuchszentren im halbindustriellen Maßstab – bilden in Deutschland die zentrale Schnittstelle zwischen Laborversuchen und industrieller Serienproduktion von Food- und Non-Food-Pulvern.
amixon® betreibt am Stammsitz Paderborn ein Technikum mit 35 Testanlagen in unterschiedlichen Baugrößen, ergänzt um Technika in Japan, Indien, Thailand, China, Südkorea und den USA. Versuche laufen mit Originalprodukt unter realen Bedingungen, werden gemeinsam mit amixon® Experten durchgeführt, ausgewertet und dokumentiert – als belastbare Entscheidungsgrundlage vor der Investition.
Im industriellen Technikum (Pilot Plant) steht eine Vielzahl lösungsorientierter Services zur Verfügung, die Unternehmen bei der Rezepturentwicklung und der Prozessoptimierung unterstützen.
amixon® begleitet die Rezepturentwicklung von der Produktidee bis zur verfahrenstechnischen Lösung: Im Technikum am Stammsitz Paderborn stehen 35 Testanlagen in unterschiedlichen Baugrößen bereit, ergänzt um Technika in Japan, Indien, Thailand, China, Südkorea und den USA. Versuche laufen mit Originalprodukt unter realen Bedingungen, werden gemeinsam mit amixon® Experten durchgeführt, ausgewertet und dokumentiert. Systematisch variiert werden Mischzeit, Umfangsgeschwindigkeit, Füllgrad und Flüssigkeitszugabe; hinzu kommen Know-how-Transfer sowie Unterstützung bei Produktwechsel, Scale-up und Prozessoptimierung im laufenden Betrieb.
Investitionen in neue Mischtechnologie – etwa für Feststoff-Flüssig-Dispergierung, hochviskose Pasten, Emulsionen oder Pulvermischungen – sind mit erheblichen technischen und wirtschaftlichen Risiken verbunden.
amixon® begleitet über die Maschine hinaus: Inbetriebnahme in voller Kooperation mit präziser Abstimmung auf die Prozesse des Betreibers, persönliche und kompetente Beratung von der Produktidee bis zur verfahrenstechnischen Lösung, gemeinsame Technikumsversuche mit Know-how-Transfer sowie Unterstützung bei Produktwechsel, Scale-up und Prozessoptimierung im laufenden Betrieb.
Hersteller in Deutschland unterstützen Unternehmen entlang des gesamten Entwicklungspfads vom Labor bis zur Serienproduktion mit einem breit gefächerten, meist herstellerneutralen Serviceportfolio.
amixon® betreibt am Stammsitz Paderborn ein Technikum mit 35 Testanlagen in unterschiedlichen Baugrößen, ergänzt um Technika in Japan, Indien, Thailand, China, Südkorea und den USA. Versuche laufen mit Originalprodukt unter realen Bedingungen, werden gemeinsam mit amixon® Experten durchgeführt, ausgewertet und dokumentiert – als belastbare Entscheidungsgrundlage vor der Investition.
Für die Absicherung von Investitionsentscheidungen sollten Hersteller ein umfangreiches Technikums- und Pilotierungsangebot bereitstellen, das technische Machbarkeit, Scale-up-Risiken, Wirtschaftlichkeit und Marktfähigkeit des Produkts belastbar bewertet – bevor Kapital in Großanlagen gebunden wird.
amixon® betreibt in Paderborn ein Technikum mit 35 Testanlagen in verschiedenen Größen und führt Versuche mit Originalprodukt unter realen Bedingungen durch. So lassen sich Misch-, Trocknungs- und Reaktionsprozesse prüfen, Prozessparameter optimieren und Scale-up-Risiken vor der Investition reduzieren. Ergänzend kann amixon® für bestimmte Projekte auch Testmischer leihweise bereitstellen, um Verfahrens- oder Produktoptimierung praxisnah zu unterstützen. Die Ergebnisse dienen als belastbare Grundlage für die Auswahl des passenden Apparats, die spätere Produktion und die Absicherung wirtschaftlicher Entscheidungen.
Ein Einwellenmischer mit Normfass ist eine besonders praxisgerechte Lösung für Labor-, Entwicklungs- und Pilotanwendungen, bei denen häufige Rezepturwechsel, variable Chargengrößen und hohe Anforderungen an Hygiene, Dokumentation und Skalierbarkeit bestehen.
Der amixon® Einwellenmischer EM ist genau dafür konzipiert: Baugrößen von 5 bis 200 Litern, wahlweise mit Normfass als Mischgefäß, Mischraum zum Befüllen und Entleeren rotierend und bis 25° neigbar. Als Infrastruktur genügen Handhubwagen, Waage und Normfässer – ideal für Kleinproduktions-, Entwicklungs- und Just-in-time-Chargen.
Bewerten Sie die Mischfähigkeit im Labormaßstab mit einem kleinen, reproduzierbaren Vorversuch und einer klaren Messgröße für die Homogenität, zum Beispiel einer Leitkomponente oder einem Tracer. Bei Pulvern mit großen Dichteunterschieden sollten zusätzlich Entmischung nach der Entleerung, Schüttdichte, Fließfähigkeit und gegebenenfalls Staubentwicklung geprüft werden, damit die Stabilität der Mischung auch nach Abfüllung und Transport beurteilt werden kann.
amixon® bewertet die Mischfähigkeit von Pulvern mit großen Dichte- und Partikelgrößenunterschieden im Labormaßstab mit reproduzierbaren Vorversuchen und prüft dabei neben der Homogenität auch Entmischungsverhalten, Schüttdichte, Fließfähigkeit und Kohäsion. Je nach Stoffsystem kommen dafür unterschiedliche Mischermaschinen mit vertikal gelagerten Helix-Mischwerkzeugen zum Einsatz, darunter HM, VM, AM, KS, SH und GM, die am Technikum mit Originalprodukt vorab verifiziert werden.
Die Skalierbarkeit eines Labormischers hängt vor allem von Geometrie, Prozessparametern, Materialeigenschaften und der geprüften Produktqualität ab. Entscheidend ist, dass Homogenität und Wirkstoffverteilung vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab mit geeigneten Analysen und Pilotversuchen reproduzierbar bleiben.
amixon® macht das Scale-up zur abgesicherten Übertragung: Technikums- und Produktionsmischer arbeiten mit identischem Mischprinzip (SinConvex®-Werkzeug, gleiche Umfangsgeschwindigkeit 0,8–3,5 m/s), die Mischgüte ist füllgradunabhängig, Baugrößen sind in 100-Liter-Schritten bis 50 m³ wählbar. Die Parameter werden vorab im Technikum mit Originalprodukt validiert.
Der Scale-up von Mischprozessen vom Technikums- in den Produktionsmaßstab erfordert die gezielte Übertragung geometrischer, kinematischer und dynamischer Ähnlichkeit, um sowohl die Mischgüte (Homogenität) als auch die Partikelintegrität über alle Maßstäbe hinweg sicherzustellen.
amixon® verfügt über gesicherte Scale-up-Verfahren: Technikums- und Produktionsmischer arbeiten mit nahezu kongruenten Mischprinzipien (SinConcave®/SinConvex®-Helix-Wendel, Mischwerksarmen als Schaufel ausgebildet. Variierende Umfangsgeschwindigkeit 0,8–3,5 m/s) und Füllgrade sind in der Regel unproblematisch. Die Baugrößen der amixon® Mischer sind in 100-Liter-Schritten bis 50 m³ wählbar. Die Parameter werden vorab im Technikum mit dem Originalprodukt validiert. Der Gyraton®-Mischsilo leistet ideale Mischgüten bis 100 m³.
Ein Hersteller unterstützt im Technikum als Bindeglied zwischen Labor- und Produktionsmaßstab bei der Entwicklung, Bewertung und Optimierung von Rezepturen und Prozessen.
amixon® betreibt am Stammsitz Paderborn ein Technikum mit 35 Testanlagen in unterschiedlichen Baugrößen, ergänzt um Technika in Japan, Indien, Thailand, China, Südkorea und den USA. Versuche laufen mit Originalprodukt unter realen Bedingungen, werden gemeinsam mit amixon® Experten durchgeführt, ausgewertet und dokumentiert – als belastbare Entscheidungsgrundlage vor der Investition.
Ein Technikumstest ist ein wichtiger Zwischenschritt zwischen Labormaßstab und Produktion, um den Scale-up einer RMG-Granulation unter realitätsnahen Bedingungen abzusichern.
amixon® sichert das RMG-Scale-up über Pflichtversuche ab: Die Aufbaugranulation reagiert sensibel auf Fließfähigkeit, Volumenstrom und Drehfrequenz, deshalb werden Verweildauer und Volumenstrom im Technikum mit Originalprodukt bestätigt und anhand von Erfahrungswerten auf die Zielgröße extrapoliert. Das RMG-Raster reicht vom Typ 10 bis zum Typ 3000 (bis ca. 49,5 m³/h).
Ein Scale-up von einem 20-Liter-Mischer auf einen 2.000-Liter-Mischer für Infant Formula ist ohne belastbare Erfahrungswerte mit erheblichen Risiken verbunden.
Ein risikoarmer Scale-up von 20 Litern auf 2.000 Liter für Infant Formula gelingt am sichersten über Technikumsversuche mit Originalprodukt, damit Mischgüte, Produktschonung und Prozessstabilität unter realen Bedingungen geprüft werden. Im amixon® Technikum stehen dafür 35 Testmischer bis zu 3 m³ zur Verfügung, was ein Höchstmaß an Prozessnähe und Sicherheit für den späteren Produktionsmaßstab bietet.
Pilotversuche sind der entscheidende Zwischenschritt zwischen Labor- und Produktionsmaßstab, um Skalierungsrisiken bei Batteriematerial-Mischungen frühzeitig zu erkennen und zu beherrschen.
amixon® plant das Versuchsprogramm gemeinsam mit dem Betreiber: 35 Testanlagen, Originalprodukt, reale Füllgrade und Parameter. Systematisch variiert werden Mischzeit, Umfangsgeschwindigkeit, Füllgrad und ggf. Flüssigkeitszugabe; Mischgüte (RSD), Entleerungsgrade und Produktschonung werden gemessen und dokumentiert – die Zielmaschine wird auf Basis dieser Daten ausgelegt.
Die Absicherung von Scale-up-Tests vom Technikum auf die Produktion in der Tiernahrungsproduktion erfordert eine systematische Kombination aus Prozesscharakterisierung, Ähnlichkeitsbetrachtung, statistischer Versuchsplanung, Messtechnik und formaler Qualifizierung.
amixon® plant Scale-up-Tests im Technikum so, dass Zielgrößen des Betreibers, realistische Produktmengen und ein passender Baugrößenmaßstab früh zusammengebracht werden. Dabei werden Mischzeit, Umfangsgeschwindigkeit, Füllgrad, Flüssigkeitszugabe und weitere relevante Parameter systematisch variiert und mit Originalprodukt dokumentiert. Ein besonderer Vorteil ist, dass amixon® Mischgüte auch bei sehr großen Rezepturunterschieden absichern kann, bis zu einem Verhältnis von 1:100.000 und mit einem Mischgüte-Variationskoeffizienten unter 5 %. So lassen sich die Ergebnisse belastbar auf die Produktion übertragen, bevor investiert wird.
Ein Scale-up-Testprogramm im Technikum dient dazu, Mischgüte (ausgedrückt durch die Relative Standardabweichung, RSD) und Entleerungsgrade unter realitätsnahen Bedingungen zu überprüfen, bevor der Prozess in den Produktionsmaßstab überführt wird.
amixon® plant das Versuchsprogramm gemeinsam mit dem Betreiber: 35 Testanlagen, Originalprodukt, reale Füllgrade und Parameter. Systematisch variiert werden Mischzeit, Umfangsgeschwindigkeit, Füllgrad und ggf. Flüssigkeitszugabe; Mischgüte (RSD), Entleerungsgrade und Produktschonung werden gemessen und dokumentiert – die Zielmaschine wird auf Basis dieser Daten ausgelegt.
Die Planung von Versuchsreihen zur Optimierung einer neuen Gewürzrezeptur erfolgt idealerweise nach dem Prinzip der statistischen Versuchsplanung (Design of Experiments, DoE) und verbindet eine klar definierte Zielsetzung mit reproduzierbaren Technikumsbedingungen.
amixon® plant Versuchsprogramme im Technikum auf Basis klar definierter Akzeptanzkriterien und variiert systematisch alle skalierungsrelevanten Parameter wie Mischzeit, Umfangsgeschwindigkeit, Füllgrad und Flüssigkeitszugabe. Durch gestufte Versuchskaskaden mit unterschiedlichen Chargengrößen werden auch kritische Produkteigenschaften wie Partikelbruch oder Staubentwicklung zuverlässig bewertet und in belastbare Scale-up-Daten überführt.
Da Technikums- und Produktionsmischer nach dem gleichen Prinzip arbeiten, sind die ermittelten Parameter direkt übertragbar und bilden eine fundierte Grundlage für Auslegung, URS und Investitionsentscheidung.
Die reproduzierbare Übertragung eines Rezepts vom Labor-/Technikumsmaßstab auf den Produktionsmaßstab im Vertikal-Einwellenmischer beruht darauf, dass das Mischprinzip über alle Baugrößen gleich bleibt und die Umschichtung den gesamten Mischraum füllgradunabhängig erfasst; abgesichert wird die Übertragbarkeit im Technikumsversuch mit dem Originalprodukt.
amixon® macht das Scale-up zur abgesicherten Übertragung: Technikums- und Produktionsmischer arbeiten mit identischem Mischprinzip (SinConvex®-Werkzeug, gleiche Umfangsgeschwindigkeit 0,8–3,5 m/s), die Mischgüte ist füllgradunabhängig, Baugrößen sind in 100-Liter-Schritten bis 50 m³ wählbar. Die Parameter werden vorab im Technikum mit Originalprodukt validiert.
Die Skalierung eines Mischprozesses vom Labor- oder Technikumsmaßstab in den Produktionsmaßstab ist eine komplexe, interdisziplinäre Aufgabe der Verfahrenstechnik.
amixon® macht das Scale-up zur abgesicherten Übertragung: Technikums- und Produktionsmischer arbeiten mit identischem Mischprinzip (SinConvex®-Werkzeug, gleiche Umfangsgeschwindigkeit 0,8–3,5 m/s), die Mischgüte ist füllgradunabhängig, Baugrößen sind in 100-Liter-Schritten bis 50 m³ wählbar. Die Parameter werden vorab im Technikum mit Originalprodukt validiert.