Come può una valvola conica come organo di scarico migliorare lo svuotamento residuo e la precisione di dosaggio?
Una valvola a cono è un organo di scarico attivo per solidi sfusi, in cui un corpo di chiusura di forma conica viene fatto entrare verticalmente in una sede della valvola di forma corrispondente allo scarico del recipiente, oppure ne viene sollevato. Grazie a questa geometria nasce una sezione di scarico a forma di luce anulare, la cui grandezza si può regolare con precisione tramite la corsa del cono. Questa configurazione costruttiva offre vantaggi essenziali per lo svuotamento residuo e per la precisione di dosaggio nell'industria dei solidi sfusi e di processo.
Miglioramento dello svuotamento residuo
Profilo di flusso che favorisce il flusso di massa
Il contorno conico del corpo valvola allarga la luce anulare verso lo scarico e favorisce un comportamento a flusso di massa: l'intera colonna di prodotto viene messa in movimento, per cui zone morte, formazione di flusso a nucleo (core flow) e formazione di ponti si riducono notevolmente. In tal modo il solido sfuso viene estratto su tutta la sezione anziché solo attraverso un canale di scorrimento centrale.
Prevenzione della formazione di ponti e di camini
Sollevando verticalmente il cono, il materiale viene rotto meccanicamente direttamente nel nucleo. Si evitano così ponti stabili di solido sfuso sopra lo scarico nonché la formazione di camini (ratholing), il che consente uno svuotamento residuo quasi completo.
Spostamento attivo del prodotto in chiusura
Durante la chiusura il cono sposta attivamente il prodotto residuo dalla sede della valvola e dalla zona di scarico. Le adesioni sulle pareti del recipiente e nello scarico vengono minimizzate, il che è vantaggioso in particolare con mezzi coesivi, umidi o a scorrimento difficile.
Attivazione meccanica e vibrazione opzionale
Il movimento di corsa del cono induce tensioni di taglio nel solido sfuso e favorisce così il superamento delle forze di coesione interne. Una vibrazione impiegata in opzione o movimenti di corsa pulsanti possono staccare i residui aderenti e trasferirli nel flusso di materiale, per cui anche i prodotti critici si svuotano meglio.
Geometria di scarico povera di residui
Allo stato chiuso il cono chiude lo scarico su tutta la superficie e non presenta spigoli orizzontali né spazi morti. In tal modo dopo lo svuotamento non rimangono praticamente residui di prodotto nello scarico del recipiente o nella zona della valvola, il che aumenta la resa e riduce l'onere di pulizia.
Miglioramento della precisione di dosaggio
Luce anulare regolabile in continuo
Tramite la regolazione verticale della corsa la sezione della luce anulare si lascia impostare in continuo. Questo consente una regolazione sensibile del flusso di massa – dal flusso grossolano per il caricamento rapido fino al flusso fine per il dosaggio finale esatto. Il flusso di prodotto diventa così riproducibile e ben automatizzabile.
Dosaggio a flusso grossolano e fine in un solo organo
Una valvola a cono supporta le classiche strategie di dosaggio a due stadi: prima si realizza con una corsa maggiore una portata volumetrica elevata per raggiungere rapidamente il valore nominale, successivamente la corsa viene ridotta per impostare un flusso fine piccolo e stabile per il dosaggio finale preciso. In tal modo si minimizzano le quantità di coda e si aumenta la ripetibilità dei dosaggi.
Comportamento in chiusura definito e con ritardo ridotto
La chiusura centrica e assialsimmetrica assicura un arresto del flusso di materiale ben riproducibile con una coda ridotta. Poiché la valvola chiude direttamente nel flusso di prodotto e contro la forza di gravità, il flusso di materiale viene interrotto rapidamente e in modo definito al raggiungimento del peso obiettivo, il che riduce la deviazione standard dei dosaggi gravimetrici.
Resistenza allo scarico uniforme e ridotta sollecitazione di taglio
La luce anulare simmetrica genera una resistenza al flusso uniforme e impedisce spinte incontrollate di materiale o blocchi. Il profilo di flusso delicato riduce gli effetti di segregazione nelle miscele con dimensioni delle particelle o densità diverse, per cui la fedeltà alla ricetta migliora fino alla fine del processo.
Ulteriori vantaggi di ingegneria di processo
- Elevato effetto di tenuta nei confronti di polveri fini e di mezzi polverulenti
- Minore onere di pulizia grazie a superfici a contatto con il prodotto senza spazi morti e con ridotta adesione residua
- Idoneità ai processi automatizzati, poiché corsa e caratteristica di apertura si possono comandare con esattezza
Grazie a questa combinazione di geometria che favorisce il flusso di massa, attivazione meccanica del prodotto e comando preciso della corsa, una valvola a cono contribuisce in misura determinante a ottimizzare sia lo svuotamento residuo sia la precisione di dosaggio nei processi con solidi sfusi continui e discontinui.
Così amixon® risolve per via costruttiva lo svuotamento residuo e lo scarico dosato con precisione
Geometria e organo miscelante lavorano insieme
amixon® progetta camera di miscelazione, organo miscelante e scarico come unità funzionale. Nel miscelatore conico a un albero AM la geometria conica della camera di miscelazione conduce il prodotto in modo mirato allo scarico centrale, mentre l'organo miscelante SinConvex® non solo consente le massime qualità di miscelazione, ma favorisce al tempo stesso lo svuotamento completo. I materiali scorrevoli si lasciano così svuotare 99,997 % e oltre.
Il sistema di miscelazione KoneSlid® va ancora un passo oltre. Qui il sistema di chiusura abbassabile apre l'intera sezione, cosicché il lotto può defluire entro pochi secondi, senza cono di versamento e senza percorso di segregazione. Lo scarico avviene così in modo particolarmente rapido, uniforme e sicuro per il processo.
La chiusura a cono come organo di chiusura, organo di dosaggio e utensile di miscelazione
In amixon® la chiusura a cono svolge contemporaneamente più compiti. Agisce come organo di chiusura a tenuta, come organo di dosaggio preciso e al tempo stesso come utensile di miscelazione statico, che influenza in modo costruttivamente favorevole la zona di scarico. In tal modo si evitano gli spazi morti, il flusso di materiale resta controllabile e lo svuotamento residuo viene integrato nello scarico anziché compensato successivamente.
Organi di scarico privi di spazi morti con funzione di dosaggio
Come organi di scarico sono disponibili tronchetti normalizzati privi di spazi morti con serranda di scarico nonché valvole a segmento sferico resistenti al vuoto e alla pressione. In modo analogo al sistema DosiFlap® è possibile il confezionamento dosato con precisione in big bag e in imballaggi direttamente dal miscelatore KoneSlid®, senza recipiente intermedio e senza percorso di segregazione. L'organo di scarico chiude a filo con la parete interna della camera di miscelazione, cosicché sopra la valvola non nascono spazi morti in cui potrebbero rimanere quantità residue.
Effetto economico
Un elevato svuotamento residuo significa minori perdite di prodotto per lotto, minore contaminazione crociata nel cambio di ricetta e pulizia più breve. Un buon svuotamento residuo fa risparmiare tempo e denaro ogni giorno, e con le ricette di pregio questo vantaggio costruttivo si ripaga molto rapidamente.
La produzione a Paderborn come fondamento della qualità
amixon® sviluppa e fabbrica esclusivamente nello stabilimento di Paderborn, con un'elevata integrazione verticale e con tutti i componenti provenienti dalla Germania. In quanto azienda qualificata per la saldatura certificata con qualifiche europee, giapponesi, coreane e americane, amixon® progetta ogni apparecchio come pezzo unico sulla base delle URS del gestore, e il controllo qualità resta senza lacune nella propria sede.
Qualificabile e documentato
Per gli ambienti regolamentati amixon® fornisce l'impianto in forma qualificabile. Ogni apparecchio è un pezzo unico secondo le URS, di produzione propria e con controllo qualità senza lacune, e amixon® collabora, su richiesta, a DQ, IQ e OQ. Su richiesta i miscelatori soddisfano standard pertinenti quali EHEDG, le direttive igieniche FDA, i 3-A Sanitary Standards, USDA, GMP, ATEX e ASME.
Messa in sicurezza nel centro prove amixon®
Se la ricetta concreta fornisca i risultati attesi viene verificato in anticipo da amixon® nel centro prove con 35 impianti di prova. Le prove con il prodotto originale in condizioni reali vengono eseguite, valutate e documentate insieme e servono da base decisionale solida prima dell'investimento.