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バルク材用中空ボールミキサー:SpherHelics®

 

amixon® の名前は、垂直回転式ミキシングシャフトを備えたミキサーの代名詞となっています。あまり知られていないのは、傾斜した回転軸(20~30°)でミキシングプロセスを実行できることです。これは、例えば、充填度が低い場合にカッティングローターを効果的に動作させる場合などに利用できます。基本的に、回転対称のミキシングチャンバーはすべて、球体も含め、この方法に適しています。球体には角やエッジがなく、体積に対する比表面積が最小です。球体については、A = 6V/d(A = 表面積、V = 体積、d = 直径)が当てはまります。

A = 6V/d

比表面積が小さいため、洗浄性や製品付着性の面で利点があります。

日常的な使用で効果を発揮する品質基準

 

粉体混合機の耐用年数を考慮すると、ミキサーの選択は慎重に行う必要があります。amixon®は理想的な条件を提供します。amixonの中空ボールミキサーに加えて、他のすべてのamixonテストミキサーも1:1で比較できます。すべてのテストミキサーは400リットルの有効容量があります。

混合テストでは、重要な品質基準に関する情報が得られます。

  • 完全な排出
  • 異なる充填レベルでの柔軟性
  • 洗浄性
  • 人間工学的な側面
  • 短いセットアップ時間
  • 省資源運転
  • 有利な取得コスト

SpherHelics ボールミキサー(型式 SH 1500)は、1.5 m³ のバッチ用に設計されています。切断ローターは同軸上に配置されています。

混合品質と混合効率

 

混合ツールが螺旋形状で、その回転が空洞球の内径よりもやや小さい包絡体積を生成する場合、螺旋混合ツールが球形混合空間で押し出す体積流量を比較的正確に計算できます。

IV = π / 4 · (D² - d²) · Φ · S · n · ζ

  • IV: 排気体流量
  • D/d: 螺旋の外径/内径
  • Φ: 充填率
  • S: 螺旋の傾斜角
  • n: 回転数
  • ζ : 速度係数

 

螺旋の傾斜角を25°に一定とし、螺旋の幅を球の直径の10%とする場合、輸送量を例として計算できます。速度係数ζ = 0.8で充填率が50%の場合、1回転あたり混合物の19.5%が移動します。

 

興味深いことに、この式は、ミキシングツールが非常に低速で回転している場合でも有効です。

amixon® ミキサーは、通常 25 から 40 回転で均質な混合を達成します。これは、質量比が 1 対 100,000 までの 2 成分混合物にも当てはまります。

理想的な混合品質は、混合原理や混合時間に関係なく、実用的な条件下で物質の分布がこれ以上改善されない状態で達成されます。

混合品質試験の結果は再現性があります。20 グラムのサンプルごとに、混合品質の変動係数が 5% 未満という要件を満たしています。

この点から、すべての amixon®ミキサーは、特に壊れやすい物質も、理想的に、慎重に、正確に混合することができます。

amixon®は包括的かつ客観的なアドバイスを提供します

 

垂直型粉末ミキサーの分野では、amixon® が世界的な先駆者としての役割を担っています。これは、40 年以上にわたり、世界中で数千台の amixon® ミキサーが使用されてきた経験に基づいています。amixon® は、垂直型精密ミキサーに関するあらゆるご質問について、包括的かつ中立的なアドバイスを提供しています。これには、球形の混合室を備えたミキサーも含まれます。

amixon® 製品ラインアップには、以下のミキサーがあります。

  • KS:KoneSlid® ミキサーは、内部に対向する形状の円錐があり、排出装置として機能します。
  • VM:垂直単軸ミキサーは、円筒形の混合室を備えています。
  • SH:中空球形ミキサーは、垂直または傾斜した混合軸を備えています。当社のブランド名 SpherHelics® は、球形の混合室と amixon® 特有の混合ヘリックスを表しています。
  • HM:二軸ミキサーは、互いに噛み合う 2 つのシリンダーを備えています。
  • AM:コーンミキサーは、円筒円錐形の混合室を備えています。

右側に掲載されている amixon® ミキサーはすべて、理想的な混合品質を実現する、古典的な精密ミキサーです。実際には、ミキシングの結果をこれ以上改善することは不可能です。ミキシング品質の変動係数は、すぐに 5% 未満の値に達します。ミキシング品質の推移は、次のように記述することができます。

M(t) = M_∞ − (M_∞ − M₀) · e^(−k·t)

ここで、M(t) は、時間 t における混合品質の変動係数です。M_∞ は、漸近的に達成可能な混合品質(最終混合品質)です。M₀ は、初期混合品質です。k は、設計による個別の混合速度定数です。t は混合時間、e はオイラー数(約 2.71828)です。

amixon®の縦型精密混合機。

試すことは勉強することに勝る

 

購入を決める前に、試運転を行うべきです。amixon®技術センターでの試運転は、常に有益です。同時に複数のテスト用ミキサーを試すことができます。これにより、混合効率、汎用性、残留排出、清掃性を評価することができます。粉体ミキサーの耐用年数が長い(20~30年)ことを考えると、この取り組みは理にかなっています。

よくある質問には、以下のようなものがあります。

  • ミキサーを完全に空にする(清掃や製品変更時)頻度はどの程度か?
  • 今後、この作業はより頻繁に必要になるか?
  • ミキサーは完全に空にすることができるか?
  • 残った製品は販売できるか?それとも、残留物は廃棄しなければならないか?
  • 空にするにはどのくらいの時間がかかるか?
  • 残留物の大きさはどのくらいか?
  • ドライクリーニングにはどのくらいの時間がかかるか?
  • ウェットクリーニングにはどのくらいの時間がかかるか?
  • どの程度自動化できるか?

顧客はすべてのミキサーをテストできますか?

 

Böning氏からの回答:はい、もちろんです。新しいSpherHelics®を含む、すべてのミキサータイプをご用意しています。バッチサイズはすべて400リットルです。これにより、お客様は重要な洞察をすべて得ることができます。同時に、これらの洞察はamixon®にとって、今後の開発のための貴重な推進力となります。

ちなみに、amixon®が12サイズすべての中空球形ミキサーを開発するのは、それほど大変な作業ではありませんでした。 受託製造業者として、当社は各混合プラントを個別に設計しています。 その際、実績のあるバリエーションコンフィギュレーターを使用しています。 さらに、混合スパイラル付きの縦型ミキサーの混合メカニクスについては、それが縦型または斜めに設置されているかに関わらず、豊富な専門知識を持っています。

中空ボールミキサーの製造では、amixon®は実績があり信頼性の高い部品のみを使用しています。これには特に、

  • 混合機構の軸受
  • 混合ツール
  • 駆動
  • デッドスペースのない遮断弁の設計と機能、
  • OmgaSeal®シール付きClever-Cut®点検ドア、
  • 切断ローター、
  • 液体供給、サニタリーフランジ。
amixon®ワークショップでのスパイラルミキシングツールの様子。

amixon®ワークショップでのスパイラルミキシングツールの様子。

製品ラインナップはどのようなものですか?

 

Böning氏からの回答:SpherHelics®シリーズの一般的なサイズはすべてご用意しています。ミキサーの有効容量は、以下の容量(リットル)でご利用いただけます。400、600、800、1000、1250、1500、2000、2500、3000、4000、5000。より大型の中空ボールミキサーも理論的には可能ですが、 輸送上の理由により、分解して出荷させていただく場合があります。このため、現時点では、当社の寸法表は使用可能な容量5 m³までとなっております。

寸法および技術情報については、当社のデータシート「SpherHelics®中空ボールミキサー SH型」をご参照ください。

中空ボールミキサーは、個々の顧客の要件に合わせてカスタマイズされています。これは、それぞれの強度要件や駆動コンセプトにも適用されます。混合される材料の流動特性と嵩密度は、ここで重要な役割を果たします。非常に軽いもの(ヒュームドシリカは0.01kg/dm³)もあれば、非常に重いもの(粉末金属は6kg/dm³)もあります。

SpherHelics®のデータシート

  • ご要望に応じて、より大型のミキサーもご用意できます。
  • 周速度は、約0.8 m/sから約3.5 m/sまで大きく変化します。SpherHelics®タイプの球形ミキサーは、通常は低速回転ミキサーとして使用されます。
  • 専門の溶接会社であるamixon®は、幅広い材料の加工に関して、ヨーロッパ、日本、韓国、アメリカの認証を受けています。製品と接触するamixon®ミキサーの材料は任意です。通常の鋼S355J2Ge、Hardox、オーステナイト系ステンレス鋼1.4301、1.4541、1.4571、1.4404、1.4539、1.4529、二相ステンレス鋼1.44 62、1.4162、1.4363、ニッケルベースの材料である合金59-2.4605、ハステロイ-C22、ニッケル。
  • 攪拌機は、衛生面で最も厳しい要求を満たし、乾式および湿式洗浄に関するEHEDGガイドラインにも準拠しています。さらに、
  • FDAの衛生ガイドラインおよび3-A衛生基準の設計要件にも適合しています。

企業が最適な粉末ミキサーを選択するために、今後どのような基準が重要になるのでしょうか?

消費者は不安定です。市場は急速に変化しています。そのため、企業は自社製品やプロセスを柔軟に調整できる必要があります。これは、レシピ、製造プロセス、洗浄、組織にも影響します。ミキサーがバリューチェーンにおいて果たす役割は、各混合事業ごとに個別に検討する必要があります。ミキサーは製品の品質をどの程度決定するのでしょうか?ミキサーは戦略的に重要な役割を担っているのでしょうか?将来のプロセス技術上の要件は確実に満たされるのでしょうか?

  • ターゲット市場の要件は高まっています。製品は、定義された特性を備えている必要があります。例えば、粉塵の発生がないこと、流動性、均質性などが重要な特性です。さらに、健康関連食品や栄養補助食品については、粒度、色分布、かさ密度、そして自然な外観も重要です。これらの品質特性はすべて、1 台のミキサーで再現性をもって満たす必要があります。
  • したがって、柔軟性が重要な基準となります。製品のライフサイクルは短くなり、ロットサイズはさまざまです。そのため、ミキサーは、非常に多様な配合やさまざまなバッチサイズを確実に処理できなければなりません。また、高まる洗浄および滅菌の要件も十分に満たす必要があります。
  • プロセス技術的に汎用性の高い粉末ミキサーは、自社の開発ダイナミクスを強化します。製品とプロセスの革新に新たな可能性を開きます。幅広い用途に対応できるミキサーは、真の競争優位性となります。粉末混合物は、その不均一性にかかわらず、最小限のエネルギーで正確に混合できることが、真の競争優位性となります。
  • センサーは、混合プロセスをリアルタイムで把握する必要があります。データに基づく最適化により、プロセスの信頼性と効率が向上します。
  • 持続可能性は投資の条件となります。その焦点は、資源の使用とエネルギー消費にあります。洗浄性が良く、寿命が長いことは、環境負荷とコストの削減につながります。
  • 初期投資額が高くなっても、
    • 総運用コストが削減される場合
    • 新しい市場セグメントが開拓される場合

重要なのは、購入価格ではなく、企業の将来性に対する混合装置の付加価値です。

この洗練された製品プログラムにより、amixon GmbHは立型精密ミキサーのプロセスおよび品質におけるリーダーとしての地位を確立しました。

空洞球形ミキサーは興味深い特性を有しています

SpherHelics® サイズ SH 400。

 

amixon®はすでに、40年にわたる市場での存在感を強調する垂直型精密ミキサーの最も包括的な製品ラインナップを提供しています。世界中で40件以上の特許申請を行っている当社は、垂直に取り付けられた混合ツールを備えた粉体混合機のイノベーションリーダーおよび品質ベンチマークとしての地位を確立しています。

中空ボールミキサーの開発は早くも2021年/22年に開始しました。 広範囲にわたるテストの後、2024年の創立40周年記念に間に合うように発表しました。

amixon®は常に最先端であり、あらゆる質問に的確に答えられることを目指しています。 これを達成するには、私たちの実験が確かな実務経験に基づいている必要があります。 私たちの目標は、常に専門知識と革新的なソリューションでお客様を感嘆させることです。

© Copyright by amixon GmbH