Mélangeur à boule
Les mélangeurs à billes homogénéisent les poudres sèches, humides ou mouillées. Ils peuvent également incorporer des liquides. Ils fonctionnent par lots. La chambre de mélange sphérique contient un outil de mélange rotatif qui brasse le produit dans les trois dimensions. Le meilleur effet de mélange est obtenu lorsque l'axe de rotation est incliné. Cela permet d'obtenir des flux très réguliers et des temps de mélange courts. Les mélangeurs à billes produisent des résultats de mélange particulièrement bons.
amixon® est un fabricant de mélangeurs à billes. Les appareils peuvent être testés dans le centre technique amixon® avec des mélanges spécifiques aux clients. Sur demande, amixon® effectue une évaluation assistée par IA. Elle combine 40 ans d'expertise documentée d'amixon® avec les exigences concrètes du client en matière de processus. Il en résulte une recommandation fondée pour le système de mélange le mieux adapté de la gamme amixon®.
Les mélangeurs à billes peuvent également fonctionner comme réacteurs de synthèse ou comme mélangeurs-sécheurs sous vide. Pour cela, la bille est à double paroi et traversée par un fluide caloporteur. Cela permet d'apporter ou de retirer de la chaleur.
L'outil de mélange principal tourne dans toute la section transversale du produit. Des broyeurs peuvent être utilisés en option. Ils fonctionnent rapidement, produisent des effets de cisaillement et de rebond et brisent les agglomérats. Cela est utile lorsque la poudre est humidifiée, mouillée ou enrobée. La puissance absorbée augmente proportionnellement à environ 3,5 fois la puissance de la fréquence de rotation.
Les fabricants proposent différents modèles. L'arbre peut s'engager en biais vers le haut ou vers le bas dans la sphère. Certains modèles combinent l'outil de mélange principal et le broyeur dans différentes positions. Il est important que tous les outils restent indéformables et maintiennent toujours la même distance par rapport à la paroi de la sphère, même avec des produits lourds et adhésifs.
Remplissage et vidange
Le remplissage s'effectue par le haut via un ou plusieurs raccords de remplissage. La ventilation se trouve également en haut. Le raccord de vidange est situé en bas et doit avoir la forme d'une découpe sphérique. C'est la seule façon de garantir une vidange sans espace mort.
Nettoyage et inspection
Certains mélangeurs à sphères se composent de deux demi-sphères rabattables. D'autres sont équipés de portes d'inspection sans espace mort. Des buses de lavage rotatives peuvent être utilisées pour le nettoyage humide. Certains modèles permettent de laisser les buses de nettoyage dans la chambre de mélange.
Le nettoyage de l'outil de mélange est plus exigeant que celui de la sphère. L'outil doit être simple, hygiénique et facilement accessible. Il doit pouvoir diffuser en douceur des poudres aux propriétés les plus diverses.
Les clients peuvent tester les processus de nettoyage et la vidange des résidus directement sur des installations d'essai dans le centre technique amixon®. Selon le secteur, on utilise un nettoyage à sec, un nettoyage humide ou un nettoyage automatique à l'eau. Souvent, deux ou plusieurs modes de nettoyage sont combinés.
Refroidissement après le nettoyage à l'eau
Après un nettoyage à l'eau chaude, le mélangeur doit refroidir avant que le processus de mélange suivant ne commence. Une sphère creuse dissipe la chaleur principalement par rayonnement et convection. Le refroidissement est lent, car la différence de température diminue continuellement. L'ouverture de la chambre de mélange accélère le refroidissement, mais peut libérer de la vapeur dans l'environnement. Dans ce cas, un système d'évacuation d'air ciblé est recommandé.
Ajout de liquide
Pour un mouillage homogène des poudres, des lances à liquide sont positionnées devant le broyeur. La puissance de cisaillement élevée des couteaux permet d'obtenir rapidement un produit sans grumeaux. Les facteurs influents sont la tension superficielle du liquide, sa viscosité, la porosité de la poudre et les interactions interfaciales.
Pourquoi une sphère ?
À volume égal, la sphère possède la plus petite surface de tous les récipients à symétrie de révolution. Cela facilite le nettoyage. Un récipient conique permet toutefois un meilleur déchargement. Ces deux aspects présentent des avantages selon le produit. La sécurité de processus souhaitée et le vidage complet requis sont déterminants.
Terminologie
Il serait plus précis de parler de « mélangeur à sphères creuses avec outils de mélange à mouvement dynamique ». Cependant, le terme « mélangeur à sphères » est utilisé dans tous les secteurs. Dans le domaine sanitaire, il désigne par exemple un robinet dans lequel une sphère percée mélange l'arrivée d'eau.