Résumé
Les mélangeurs coniques sont des mélangeurs discontinus dotés d’une cuve conique et d’un outil de mélange hélicoïdal. La géométrie conique guide naturellement le produit vers la sortie et permet une vidange résiduelle très poussée sur une large plage de taux de remplissage utilisable.
Informations utiles sur le mélangeur conique : principe, rentabilité et sélection
Un mélangeur conique est un mélangeur discontinu doté d’une cuve conique, dans laquelle un ou deux outils de mélange hélicoïdaux – par exemple des outils de mélange hélicoïdaux – soulèvent et redistribuent le produit. La géométrie conique guide naturellement le produit vers la sortie ; la vidange peut ainsi s’effectuer sans intervention mécanique supplémentaire et permet une vidange résiduelle très poussée.
Sur le plan économique, ce type de construction se distingue principalement par trois caractéristiques : une faible consommation spécifique d’énergie, des temps de mélange courts avec un traitement en douceur du produit et une large plage de taux de remplissage utilisable. La même machine peut traiter des lots partiels sans compromettre la qualité évaluée selon les critères de qualité du mélange. Lorsque les changements de produit sont fréquents, une conception sans zones mortes et un nettoyage ergonomique contribuent directement à améliorer la disponibilité de l’installation.
Lors de la sélection, il convient de prendre en compte la plage de tailles de lots, le comportement d’écoulement et la tendance du produit à adhérer, la contrainte de cisaillement admissible, l’ajout de liquides ainsi que les exigences de nettoyage et d’inspection. Pour des changements de lots rapides, il convient également de vérifier l’accessibilité de la cuve et de l’outil de mélange pour les contrôles visuels et par essuyage.
Matrice de sélection
| Critère | Question clé | Conséquence pour la sélection |
|---|---|---|
| Plage de tailles de lots | Quel est le rapport entre le plus petit et le plus grand lot ? | Une plage étendue nécessite un type de construction offrant une large plage de taux de remplissage utilisable. Dans le cas contraire, deux machines sont nécessaires. |
| Comportement d’écoulement et cohésion | Le produit s’écoule-t-il librement ou a-t-il tendance à former des voûtes et à adhérer ? | Les produits cohésifs nécessitent des outils assurant un transport forcé dans l’ensemble de l’espace de mélange. Les principes reposant sur la gravité, tels que les mélangeurs à chute libre, ne conviennent pas. |
| Ajout de liquides | Des liquides sont-ils ajoutés et dans quelle proportion ? | À partir de quelques pour cent, il convient de prévoir un dispositif de pulvérisation, un débit de dosage défini et un rotor de coupe auxiliaire pour désagréger les agglomérats. |
| Sensibilité au cisaillement | Faut-il éviter d’endommager les granulés, les flocons ou les fibres ? | Utiliser des outils de grand volume à faible vitesse périphérique plutôt que des rotors de coupe auxiliaires. La géométrie de l’outil devient alors un critère de sélection. |
| Vidange résiduelle | Quelle quantité résiduelle est admissible, tant sur le plan économique qu’en matière d’entraînement de produit ? | Géométrie conique avec fermeture de fond au point le plus bas. |
| Régime de nettoyage | Nettoyage à sec, nettoyage humide ou nettoyage à l’eau en système fermé ? | Le nettoyage à l’eau exige une géométrie sans zones mortes, des surfaces inclinées et une accessibilité définie. Une adaptation des installations existantes est possible, mais sa rentabilité doit être évaluée. |
| Fréquence des changements de produit | Combien de changements sont effectués par semaine et quel est l’effort de nettoyage associé ? | Lorsque la fréquence est élevée, la rentabilité dépend moins du temps de mélange que des temps de changement et de nettoyage. |
| Fonctionnement discontinu ou continu | Lots de formulation définis ou débit massique constant ? | Fonctionnement discontinu en cas de changements de formulation et lorsque la traçabilité par lot est requise. Fonctionnement continu pour des formulations constantes et des débits élevés. |
| Régulation de température, séchage, inertisation | Faut-il apporter ou évacuer de la chaleur, éliminer de l’humidité ou inertiser le procédé ? | La double enveloppe et le niveau de pression doivent être définis dès le début. Si le séchage fait partie du procédé, il convient de sélectionner un mélangeur-sécheur plutôt qu’un mélangeur. |
| Protection contre les explosions | Quelles sont les zones à l’intérieur et à l’extérieur, et quelle est l’énergie minimale d’inflammation du produit ? | Détermine la conception de l’entraînement, des paliers et de l’étanchéité. Cette définition ne peut pas être modifiée ultérieurement et doit intervenir dès le début du processus de sélection. |