Zwei Mischprinzipien vereint

Horst-Ulrik Schwarz, André Greiling

Der Containermischer besteht aus einem stationären Mischrahmen mit Antriebs-, Schwenk- und Andockvorrichtung und aus einem mobilen Wechselbehälter, dem Container. Herzstück des Mischers ist seine Antriebseinheit. Sie setzt sich aus dem Antrieb für die Rotation des Wechselbehälters und aus dem Direktantrieb für das Misch- bzw. Dispergierwerkzeug zusammen. Die gegenläufige Drehrichtung von Wechselbehälter und Werkzeug bewirkt den besonderen Mischeffekt.

Der komplette Rahmen inklusive der Antriebseinheit und des angedockten Behälters läßt sich durch einen Schwenkantrieb in jede gewünschte Position neigen. Durch die Verwendung eines Positionsgebers werden die in Abbildung 3 dargestellten Positionen exakt angesteuert.

Der Antriebskopf des Mischers dient zur Aufnahme des Containers und setzt sich im einzelnen aus

• einer flachen Bodenschale,

• einer eingesetzten Silikon-Profildichtung,

• dem Misch- bzw. Dispergierwerkzeug sowie

• einer Wellenabdichtung

zusammen.

Charakteristisch für die Bodenschale ist die mischkonforme Ausprägung sowie ein angeschweißter Führungs- bzw. Abschlußring. Dieser nimmt die Profildichtung auf, führt den Behälter während des Andockens in die definierte Grundstellung und fixiert ihn während des Mischens formschlüssig. Zentral in der Bodenschale rotiert das Mischwerkzeug, das auf einer durchgesteckten Welle montiert ist. Für die Wellenabdichtung wurden spezielle Wellendichtringe mit Doppellippen eingesetzt, die ein Austreten des Mischgutes im Bereich der Wellenlagerung verhindern.

Selbstverständlich ist der Einsatz, die Form sowie die Anzahl der montierten Werkzeuge von der Mischaufgabe abhängig. Zur Zeit sind Mischwerkzeuge zum Homogenisieren, Zerkleinern, Dispergieren und Einfärben erhältlich. Wie sämtliche produktberührenden Teile sind auch die Werkzeuge aus Edelstahl. Werden stark verschleißende Medien gemischt, so können die Werkzeuge aufgepanzert, d. h. mit einer Wolframkarbidschicht versehen werden.

Besonders anwenderfreundlich wurde das Andocken des Wechselbehälters gelöst. Dazu wird der mit Mischgut gefüllte Container an einem vordefinierten Punkt vom Bediener bereitgestellt. Ein spezieller Pneumatikzylinder mit Kupplungskopf erfaßt den Transportwagen inklusive Container und zieht ihn, seitlich durch Führungsschienen eingespurt, direkt unter den Mischkopf. Hat der Wagen den Zielpunkt erreicht, wird automatisch ein Endschalter betätigt, und das eigentliche Andocken kann mit Hilfe von vier Drehhubzylinder erfolgen.

Im Gegensatz zum stationären Fluid- oder Universalmischer ist der Prozeßablauf durch den Einsatz von Wechsel-Mischbehältern geprägt. Der Container dient innerhalb des Prozesses zum Beschicken, Transport, Mischen, Lagern sowie Entleeren. Ausgangspunkt des Prozesses ist der leere Behälter. Dieser muß zunächst mit den zu mischenden Produkten befüllt werden.

Einfachste Möglichkeit ist das manuelle Befüllen des Containers. Hierzu werden die vorher abgewogenen Rohstoffe in den Container vorgelegt. Eine Zentralaspiration sorgt für eine Abfuhr der staubhaltigen Luft. Eine Alternative dazu stellt die halbautomatische Beschickung dar. Der Container wird auf seinem Wagen zur Beschickungsstation geführt. Ein beweglicher Deckel, versehen mit einer Öffnung für die Hauptkomponente und einem Filter, wird über den Behälter geschwenkt und abgesenkt. Oberhalb der Station befinden sich z. B. Wechselbehälter oder Waagenbehälter, die das Gebinde für eine Mischung bereithalten und in den Container ablassen. Die dritte Variante ist durch eine vollautomatische Beschickung des Containers gekennzeichnet. Dazu ist der Mischer in ein Anlagensystem eingebunden.

Der Behälter wird um 180° gedreht und über eine Adaptervorrichtung mit dem Vorlagebehälter verbunden. Das Mischgut wird staubfrei in den Container abgelassen. Im Anschluß schwenkt der Mischer in seine Mischposition und bereitet das Mischgut auf. Nach Beendigung des Mischvorganges wird der Behälter in seine Nullage gedreht und das gemischte Produkt in einen Vorratsbehälter abgelassen. Für jeden Rezeptur- bzw. Farbwechsel findet auch ein Wechsel des Containers am Mischer statt. Der Behälter dient ebenfalls zum Weiter- bzw. Zwischentransport des Mischgutes. Durch das Entfallen aufwendiger pneumatischer Förderungen besteht keine Gefahr einer Entmischung.

Ausschlaggebend für das Mischen ist die spezielle, mischkonforme Form des Behälters. Durch seine geschlossene Klappe und die sichere Klemmung an der Bodenschale vom Antriebskopf ist er während des Mischens staubdicht verschlossen. Eine spezielle Druckausgleichsklappe verhindert einen möglichen Druckaufbau während des Mischens.

Analog zur halbautomatischen Beschickung wird der Container auf seinem Wagen zur Reinigungsstation geführt und verriegelt. Eine höhenverstellbare Reinigungslanze, an deren Ende sich ein rotierender Sprühkopf befindet, taucht zentral durch den Deckel in den Behälter ein. Durch das permanente Sprühen von Wasser bzw. Lösemitteln mit hohem Druck erfolgt eine gründliche Reinigung des Behälters. Das verschmutzte Reinigungsmittel kann durch Betätigen der Klappe bedarfsgerecht entleert werden.

Im Gegensatz dazu erfolgt die Reinigung des Antriebskopfes auf dynamische Weise. Dem vorhandenen Wechselbehälter wird lediglich ein kegeliger Einsatz aufgelegt. Dieser Einsatz ist zu 100% mit Quarzsand gefüllt. Container und Einsatz werden angedockt und um 90° in die Reinigungsposition geschwenkt. Durch das nachfolgende Mischen sind Werkzeuge und Bodenschale sauber abreinigbar.

Der Containermischer kombiniert das gravimetrische, produktschonende Mischen mit dem Fliehkraftmischen eines Turbo- oder Fluidmischers. Dies führt zu einem besonders guten Mischeffekt und Mischergebnis. Das schnellaufende Misch- bzw. Dispergierwerkzeug verleiht dem Mischgut einen entsprechenden Aufwärtstrieb. Dieser wird durch das Rotieren der Trommel überlagert. Am obersten Punkt fällt die Materialfront zusammen und gleitet spiralförmig an der Seitenwand in Richtung Bodenschale. Es entsteht ein intensiver, definierter Mischgutumlauf, der für eine optimale und produktschonende Vermischung selbst kleinster Mischgutbestandteile sorgt.

Der Containermischer eignet sich insbesondere für Kaltmischungen, bei denen die Reinigung ein Problem darstellen könnte. Die Mischzeiten betragen in der Regel drei bis fünf Minuten. Durch Kombination der zwei Mischprinzipien bzw. auch bei Nutzung einzelner Mischprinzipien ist das Einsatzgebiet des Containermischers nahezu unbegrenzt.

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