Aufrufe
vor 9 Monaten

Verfahrenstechnik 03/2020

  • Text
  • Dortmund
  • Schnell
  • Hersteller
  • Mischer
  • Aktivkohle
  • Solids
  • Unternehmen
  • Einsatz
  • Verfahrenstechnik
  • Halle
Verfahrenstechnik 03/2020

TOP-THEMA I

TOP-THEMA I SCHÜTTGUTTECHNIK Mit 20 Umdrehungen Doppelwellenmischer im Einsatz bei der Müsliriegelherstellung Bei der Herstellung von Müsli riegeln spielen Mischer eine ausschlaggebende Rolle. Dabei muss zum einen gewährleistet sein, dass die Mischung homogen wird und zum anderen, dass die Produkte äußerst schonend behandelt werden. Amixon-Mischer werden in der Produktion von Müsli-Riegeln eingesetzt. Das Mischgefäß besteht aus zwei ineinander verschmolzenen Zylindern. In deren Zentrum rotieren zwei Helix-Mischwerkzeuge gleichsinnig. Die Wendeln sind in der Sinconvex-Bauart gefertigt und weisen in etwa eine Steigung von 30° auf. Die Schraubenbandbreite ist so bemessen, dass mit einer Mischwerkumdrehung fast ein Viertel vom gesamten Mischrauminhalt gefördert wird. Die Schraubenbänder erfassen die Mischgüter in der Peripherie des Mischraumes und fördern sie aufwärts. Oben angekommen fließen die Mischgüter in den beiden Zentren des Gefäßes abwärts. Der Mischeffekt erfolgt dreidimensional innerhalb der Grenzbereiche zwischen den zwei Makroströmungen. Vereinfacht aus gedrückt kann man den Vorgang wie folgt beschreiben: Die Aufwärtsschraubung der Mischgüter erfolgt zwangsweise durch die Schraubenband-Mischwerkzeuge, die Abwärtsströmung erfolgt auf natürliche Autor: Klaus Meyer, Senior Sales Engineer, Amixon GmbH, Paderborn 22 VERFAHRENSTECHNIK 3/2020

zwischen SCHÜTTGUTTECHNIK I TOP-THEMA Weise durch die Schwerkrafteinwirkung. Im Grenzbereich dazwischen findet der Platzwechsel statt. Aufgrund der totraumfreien Verströmung werden so nach ungefähr 20 Mischwerkumdrehungen technisch ideale Mischgüten erzielt, die in der Praxis nicht mehr verbesserbar sind. Der Mischvorgang ist besonders schonend und energieeffizient. Die Umfangsgeschwindigkeit des Mischwerkzeuges ist i. d. R.R-.R. 0,5 und 3 m/s regelbar. Ideale Mischgüten Der Mischeffekt ergibt sich dabei losgelöst von der Beschaffenheit der zu mischenden Güter. Bauartbedingt sind ideale Mischgüten bereits bei ca. zehn- bis fünfzehnprozentigem Füllgrad erzielbar, da der Verströmungseffekt unabhängig vom Füllgrad gleichermaßen stattfindet. Ein Mischer des Typs HM 10000 kann somit bereits 1 000- bis 1 500-l-Ansätze ebenso gut mischen wie einen 10 000-l-Ansatz. Die Qualitätsaspekte einer Müslimischung sind neben der Mischgüte, dass kein Feinanteil entsteht und dass Flocken nicht zerbrechen. Ergebnisse aus kleinen Mischern, z. B. als Labormischer in der Produktentwicklung oder in der Qualitätssicherung eingesetzt, können als Scale-up-Formulierungen ohne Einschränkungen bezüglich der Mischaufgabe und des Prozessablaufes auf größere Produktionsmischer umgesetzt werden. Antrieb und Lagerung befinden sich oberhalb des Mischraumes, sodass eine Berührung des Mischgutes mit der Antriebs- und Lagereinheit ausgeschlossen ist. Diese Konstruktion ist entsprechend der anwendbaren Lebensmittelbestimmungen zertifiziert und somit FDA-konform. Einsatz in Ex-Zonen Falls Gefahrenquellen, wie bspw. die einer möglichen Staubexplosion, angetroffen werden, kann die Umfangsgeschwindigkeit des Mischwerkes kleiner 1 m/s fixiert werden. Amixon-Mischer können anhand der vom Kunden definierten Zoneneinteilungen entsprechend der Atex-Bestimmungen ausgeführt und zertifiziert werden. Alle produktberührten Teile des Mischraumes und das Mischwerk sind fugenfrei verschweißt und verschliffen. Rechte Winkel sind entsprechend der aktuellen EHEDG- Regularien und der 3-A-Sanitary-Standards ausgeführt. Die Oberflächengüte kann individuell an die Wünsche des Kunden angepasst werden. Die Oberflächen güten der produktberührten Bauteile werden immer individuell entsprechend der Kundenanforderung festgelegt. Extrem geringe Rautiefen können vorteilhaft sein, wenn Anhaftungen im Mischer vermieden werden sollen und somit der Reinigungsaufwand verringert wird. Wohltemperierte Mixtur Um die unterschiedlichen Müsli-Rezepturen für den fortlaufenden Produktionsprozess bereits während des Mischprozesses erwärmen zu können, ist der Mischer mit einer Temperierung ausgestattet. Dabei gilt es, das Produkt zu schonen, um seine Eigenschaften nicht zu verändern. Die Aufgabe der Temperierung liegt in diesem Falle darin, dass hier eine Vorwärmung des Mischgutes erfolgt. Im folgenden Prozessschritt soll nicht nur eine Umhüllung, z. B. mit cremig fließender Schokolade, erfolgen. Das erklärte Ziel dieses Prozessschrittes ist auch ein definiertes Eindringen der Flüssigschokolade in das zuvor temperierte Mischgut. Hierdurch werden sensorische Eigenschaften des Riegels begünstigt bzw. überhaupt erst erzielt. Die Temperierung erfolgt per Heißwasser durch den Doppelmantel des Mischraumes. In besonderen Fällen wird auch das Mischwerk einschließlich der Welle, der Mischwerkarme und des Schraubenbandes beheizt. Nach dem Mischprozess erfolgt die Entleerung des erwärmten Gutes durch Öffnen einer totraumfrei schließenden Bodenklappe. Die Mischer können mit einer oder mit mehreren Austragsvorrichtungen ausgestattet, die i. d. R. elektropneumatisch betätigt werden. So kann der Mischer bedarfsweise auch zwei Abfülllinien gleichzeitig beschicken. Integrierte Reinigung Im Falle der süßen Riegel wird Wert gelegt auf eine gute Nassreinigungshandhabung, da der Hersteller unterschiedlichste Sorten herstellt und somit den Mischer bei einem Wechsel der Zusammensetzungen als geschmacksneutralen Mischraum vorfinden möchte. Amixon hat für diesen Fall ein eigenes System mit dem Namen WaterDragon entwickelt. Das System ist fest am Mischraum montiert und verbleibt dort dauerhaft. Für den Fall der Nassreinigung öffnet sich die Verschlussklappe in den Prozessraum und gibt den Raum zur Bewegung einer Rotationswaschlanze frei. Diese bewegt sich translatorisch in den Mischraum hinein. Vom Waschwasserdruck angetrieben, rotiert der Waschkopf und sieben Düsen bestrahlen den gesamten Prozessapparat. Konstruktionsbedingt reinigt und entleert sich das System selbsttätig vom Restwasser; darüber hinaus trocknet es sich auch selbsttätig. Zum Zweck der Trocknung werden große Mengen Warmluft durch den Hauptstutzen des WaterDragon eingetragen. Die Warmluft wird am Rotations- Waschkopf vorbei in den Mischraum geleitet. Erst nach der Trocknung fährt die Rotationswaschlanze wieder in die Parkposition und die Verschlussklappe verschließt den Prozessraum gas- und flüssigkeitsdicht. Interessant ist die Vorrichtung vor allem deswegen, weil es nur einen Pneumatikzylinder gibt, der alle Bewegungen nacheinander auslöst. Das System baut kompakt und ist robust. Nach getaner Reinigungsarbeit und Trocknung verschließt es sich selbsttätig. Das System ist darüber hinaus gasdicht, auch wenn im Mischraum ein Vakuum oder ein Überdruck vorliegt. Halle 6, Stand S36 Fotos: Amixon www.amixon.com 01 Verströmung im Doppelwellenmischer mit Sinconvex Mischwerkzeug 02 Rotationswaschköpfe: links Waschmodus, rechts Trocknungsmodus VERFAHRENSTECHNIK 3/2020 23

Ausgabe

Verfahrenstechnik Handbuch Prozesstechnologie 2019