Summary
Vertikalmischer sind Chargenmischer mit stehendem Behälter, in denen ein einzelnes Mischwerkzeug das Gut vertikal umwälzt. Der Bautyp eignet sich besonders für die Flüssigkeitszugabe über Sprühlanzen und für das gleichmäßige Coating von Partikeln.
Wissenswertes zum Vertikalmischer: Prinzip, Flüssigkeitszugabe und Coating
Ein Vertikalmischer ist ein Chargenmischer mit stehendem Behälter, in dem ein einzelnes Mischwerkzeug das Gut von unten nach oben fördert und entlang der vertikalen Mischwerkzeugachse der Schwerkraft gehorchend frei nach unten strömen lässt. Diese dreidimensionale Umwälzung erfasst die gesamte Charge bei geringem Energieeintrag und niedriger Scherbelastung – auch dann, wenn sich die Komponenten in Schüttdichte, Partikelgröße und Fließeigenschaften deutlich unterscheiden.
Die hervorragende raumbeherrschende Umwälzung macht den Bautyp besonders geeignet für die Flüssigkeitszugabe: Über Sprühlanzen (Sprühverfahren) wird das umgewälzte Gut gleichmäßig benetzt, ohne dass lokale Überfeuchtung entsteht. Maßgeblich für das Ergebnis sind Dosierrate, Tropfengröße und das Verhältnis der Zugabemenge zur Aufnahmekapazität des Pulvers (Pulverbenetzung, Pulverbefeuchtung). Entstehen dabei Klumpen, lassen sie sich durch zusätzliche Desagglomeration auflösen.
Auf demselben Prinzip beruht das Coating, bei dem Partikel mit einer definierten Schicht umhüllt werden; hier entscheidet die Mischzeit über Schichtdicke und Gleichmäßigkeit. Auswahlkriterien sind Chargengrößen, Feuchteanteil, Klebeneigung und der geforderte Ummantelungsgrad.
Auswahlmatrix
| Kriterium | Leitfrage | Konsequenz für die Auswahl |
|---|---|---|
| Flüssigkeitsanteil | Wie hoch ist der Anteil der flüssigen Phase am Chargengewicht? | Bis zu wenigen Prozent genügt die Zugabe auf die bewegte Oberfläche. Darüber sind Zugabestelle, Sprühbild und Zugabedauer eigens auszulegen und zu testen. |
| Viskosität und Temperatur der Flüssigkeit | Ist die Flüssigkeit bei Zugabetemperatur sprühfähig? | Öle und Fette sind zum Teil durch temperierte Leitungen und Düsen zu dosieren. Sonst entstehen Tropfen statt Sprühkegel und damit lokale Überfeuchtung. |
| Zugabestelle | Wird in das umgewälzte Gut, in den Produktstrom oder auf die Behälterwand gesprüht? | Zugabe ausschließlich in das bewegte Gut. Sprühen auf Wand oder ruhende Schicht führt zu Anhaftungen und Klumpen. |
| Aufnahmekapazität des Trägerpulvers | Wie viel Flüssigkeit bindet das Pulver, bevor es klebt? | Begrenzte Zugabemenge je Charge und zulässige Dosierrate. Diese Grenze wird im Versuch bestimmt, nicht gerechnet. |
| Klumpenbildung | Neigt das Gut nach der Benetzung zu Agglomeraten? | Entscheidet, ob desagglomerierende Zusatzwerkzeuge nötig sind oder die Mischbewegung allein ausreicht. |
| Coating: Zielzustand | Soll gleichmäßig umhüllt oder nur eingemischt werden? | Umhüllen verlangt eine definierte, gleiche Verweilzeit aller Partikel im Sprühbereich – Einmischen nicht. |
| Scherempfindlichkeit | Darf die aufgebrachte Schicht nicht wieder abgetragen werden? | Niedrige Werkzeuggeschwindigkeit und begrenzte Nachmischzeit, sonst Abrieb der Umhüllung. |
| Staub- und Feinanteil | Entsteht beim Benetzen Staub, oder bindet der Feinanteil ab? | Der Feinanteil wird gezielt gebunden; durch Prozesssteuerung wird das Erzeugen von Feinanteil gezielt vermieden. |
| Reinigung nach Fettzugabe | Trocken oder feucht, in welchem Intervall? | Fettige Rückstände verlangen feuchte Reinigung. Zugänglichkeit von Düsen und Sprühlanzen wird damit zum Auswahlkriterium. |
| Teilchargenbetrieb | Wird die Maschine auch teilbefüllt gefahren? | Sprühbild und Dosierrate müssen für den kleinsten Füllgrad gelten, nicht nur für Volllast. |