Aufrufe
vor 10 Monaten

Verfahrenstechnik 3/2018

Verfahrenstechnik 3/2018

Richtig abgestimmt

Richtig abgestimmt Rührwerke und Mischer sorgfältig auswählen Das Mischen als eine der Grundoperationen der mechanischen Verfahrenstechnik ist Bestandteil vieler Produktionsprozesse. Dabei können je nach Anwendungsbereich unterschiedlichste Rührwerke und Mischer zum Einsatz kommen. Für niedrig- bis mittelviskose Produkte kommen in der Mischtechnik überwiegend Rührwerke mit zentraler Mischwelle zum Einsatz, z. B. einfache Propellerrührwerke. Neben der Viskosität sind auch andere Anforderungen für die Auswahl eines Rührwerks wichtig. In beheizten Behältern unterstützen beispielsweise wandnahe Ankerrührer den Wärmeaustausch. Müssen hohe Scherkräfte wirken, um z. B. Agglomerate zu zerstören, werden oft Dissolverrührwerke oder Rotor-Stator-Systeme eingesetzt. Mit zunehmender Viskosität kommen Koaxialrührwerke mit zwei Antrieben und vor Autor: Dr.-Ing. Ralf Wicke, Verfahrenstechnik/ Vertrieb, Herbst Maschinenfabrik GmbH, Buxtehude allem Planetenrührwerke zum Einsatz. Für nahezu trockene Feststoffmischungen sind oft Horizontalmischer die erste Wahl. Prozessanlagen sind überwiegend mit Chargenmischern ausgestattet; für geeignete Produkte werden aber auch kontinuierlich arbeitende Durchlaufmischer genutzt. Flüssige Komponenten werden über Rohrleitungen in den Mischbehälter gepumpt; Feststoffe werden meistens manuell als Sackware über eine Sackschütte zugegeben. Möglich ist aber auch die Dosierung aus einem Silo mithilfe von Fördersystemen. Hochviskose Produkte Planetenrührwerke eignen sich besonders gut zum Vermischen von hochviskosen Produkten wie beispielsweise Schmierstoffe, da die Mischwerkzeuge auf einer Kreisbahn umlaufen und dadurch alle Bereiche des Mischbehälters gut erfassen. Zusätzlich läuft noch ein Wandabstreifer mit um, der ein Anhaften vom Produkt an der Behälterwandung verhindert. Diese Rührwerke ermöglichen selbst bei niedrigen Drehzahlen eine gute Durchmischung, sodass sie auch oft für das Vermischen scherempfindlicher Produkte eingesetzt werden. Manchmal ist es aber erforderlich, dass in bestimmten Prozessschritten bewusst hohe Scherkräfte auf das Produkt ausgeübt werden, dann kommen Planetendissolver- Rührwerke zum Einsatz. Sie verfügen über zwei unabhängig voneinander arbeitende Antriebe. Ein Antrieb sorgt für die Drehbewegung des Planetengetriebes und die Rotation des langsam laufenden Planetenrührwerkzeugs. Der zweite Motor treibt den Schnellläufer, z. B. einen Dissolverrührer an. Solche Rührwerke kommen beispielsweise bei der Produktion hochviskoser Dichtungsmassen und Klebstoffe zum Einsatz und sind auch mit einer Vakuumausstattung und einem beheizbaren Doppelmantelbehälter erhältlich. Zum Entleeren der Mischbehälter können geeignete Pumpen eingesetzt werden. Ist die Fertigmischung nicht mehr pumpfähig, stehen spezielle Behälterentleerungsvorrichtungen zur Verfügung. Zum Entleeren wird der Mischbehälter unter den Maschinenkopf gefahren und fixiert. Anschließend ermöglicht ein großer Teleskopzylinder das Anheben des Maschinenkopfs mit dem angekoppelten Behälter, sodass durch das Bodenventil direkt in eine nachgeschaltete Einheit, z. B. eine Abfüllmaschine, entleert werden kann. Der Auspressstempel wird der Bodenform des Behälters angepasst, dadurch kann die Entleerung nahezu rückstandsfrei erfolgen. Pulverförmige Feststoffe Anlagen zur Verarbeitung von pulverförmigen Feststoffen werden oft in der Futtermittelindustrie eingesetzt. In der oberen Ebene werden Container zur Dosierung der Pulverkomponenten aufgebracht; ein Behälter für die Zugabe flüssiger Medien ist ebenfalls 10 VERFAHRENSTECHNIK 3/2018

VERFAHREN UND ANLAGEN 02 Blick in einen Horizontalmischer 01 Planetendissolver-Rührwerk mit einem 1 000-l-Behälter 03 Durchlaufmischer arbeiten kontinuierlich vorhanden. Alle Komponenten gelangen unter Nutzung der Schwerkraft in den darunter befindlichen Horizontalmischer. Bei einem Blick in die geöffnete Klappe eines Horizontalmischers erkennt man die wandnahen Mischwerkzeuge. Nach der Vermischung der verschiedenen Pulverkomponenten mit dem Bindemittel wird Welcher Mischer ist für meine Anwendung der Beste? Planetenrührwerke: • für hochviskose Produkte • Mischwerkzeuge laufen auf einer Kreisbahn um • Wandabstreifer verhindert Produktanhaftungen • nahezu rückstandsfreie Entleerung über spezielle Pumpen oder Auspressstempel Planetendissolver-Rührwerke: • für Produkte, die bewusst hohe Scherkräfte erfordern • zwei unabhängig voneinander arbeitende Antriebe • Vakuumausstattung und beheizbarer Doppelmantelbehälter möglich • nahezu rückstandsfreie Entleerung über spezielle Pumpen oder Auspressstempel Horizontalmischer: • für pulverförmige Feststoffe • Komponenten werden von oben eindosiert • wandnahe Mischwerkzeuge • Entleerung über Klappen im Bodenbereich Durchlaufmischer: • für niedrig- bis mittelviskose Produkte mit relativ hohem Pulveranteil • kontinuierliche Arbeitsweise • mehrere hintereinander geschaltete Mischelemente • Reinigungsmittel kann direkt durch den Mischer gefördert werden der Mischer über eine oder mehrere Klappen im Bodenbereich entleert. In bestimmten Fällen lassen sich niedrigbis mittelviskose Komponenten auch kontinuierlich mit Durchlaufmischern verarbeiten, dabei sind selbst relativ hohe Pulveranteile möglich. Der Durchlaufmischer kann eigenständig betrieben werden oder in einer Anlage integriert sein und besteht im Wesentlichen aus drei Baugruppen: dem rohrförmigen Mischkopf, einer Lager- und Dichtungseinheit sowie dem Antriebsmotor. Das schnelle Vermischen unterschiedlicher Farbkomponenten ist nur ein Einsatzbeispiel. Der Mischkopf umfasst mehrere hintereinander geschaltete Mischelemente, die jeweils aus einem schneckenförmigen Förderteil, einer stationär angeordneten Mischdüse und einer Wirbelscheibe bestehen. Die Förderelemente rotieren mit der Wirbelscheibe auf einer zentralen Welle. Das zu behandelnde Produkt wird mittels einer Pumpe über einen seitlich angebrachten Stutzen in den rohrförmigen Mischer gefördert. Unterstützt durch die rotierenden Förderelemente wird das Produkt durch stationäre Mischdüsen gepresst und somit in einzelne Stränge verteilt. Durch die anschließend angeordneten, rotierenden Wirbelscheiben werden die Stränge weiter zerteilt. In die so aufgelockerte Masse können über seitlich angeordnete Düsen bzw. Stutzen kontrolliert weitere Komponenten zugeführt und anschließend vermischt werden. Dieser Vorgang wiederholt sich in mehreren nacheinander angeordneten Stufen. Für Reinigungszwecke lässt sich das System einfach und schnell zerlegen bzw. das Reinigungsmittel kann auch direkt durch den Mischer gefördert werden. www.herbst-mischtechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 3/2018 11

Ausgabe