Mischer für alle Pulver

Ing. Jan Oonk

Die Vrieco-Nauta-Chargenmischer stehen als Synonyme für eine elegante Mischungstechnologie, die etwaige Schäden am Material auf ein Minimum beschränkt und in der Praxis große Volumina von bis zu 100 000 l ermöglicht. Die Mischer werden von Hosokawa Micron inzwischen in vielen Ausführungen – mit verschiedenen Schneckentypen und aus unterschiedlichen Materialen – angeboten. Durch die relativ geringe Mischintensität eignet sich dieser Mischertyp besonders für fragile Produkte, wobei sehr akkurate Ergebnisse innerhalb vertretbarer Zeiten erzielt werden.

Nicht alle Pulver lassen sich jedoch mit geringer Intensität mischen. Der Cyclomix-Chargenmischer, von Hosokawa Micron vor zehn Jahren als Ergänzung zur Vrieco-Nauta-Technologie entwickelt, differenziert sich gerade durch seine hohe Mischintensität und die kurzen Mischzyklen. Dies ist vor allem der zusätzlichen Reibung an der Wand zu verdanken, die zu hohen Scher- und Stoßkräften führt (high shear/high impact). Klumpen und Gefüge werden effektiver auseinander gebrochen und die Technik eignet sich sogar zum Polieren von Teilchen. Wegen des hohen Energieeintrags sind die maximal handhabbaren Volumina allerdings auf 2000 l beschränkt.

Unter der Maxime „schneller und kompakter“ hat Hosokawa Micron auf der Grundlage der bestehenden Vrieco-Nauta-Mischer eine neue Variante des Chargenmischers, den Vitomix, entwickelt. Was sofort am Vitomix auffällt, ist der außerordentlich kompakte Aufbau. Dank der besonderen Ausführung mit der zum Teil zylinderförmigen und konischen Bauform sowie dem leicht ansteigenden Boden wird bei einer weitaus geringeren Bauhöhe dasselbe Volumen erzielt. Oder mit anderen Worten: Bei gleicher Bauhöhe kann mehr Volumen untergebracht werden.

Einen zweiten wichtigen Unterschied beim Vitomix bildet die in diesen Mischer eingebaute doppelte (Band-)Schnecke. In Verbindung mit dem größeren Schneckendurchmesser, und somit auch einem größeren Fördervolumen pro Zeiteinheit, sind damit Lineargeschwindigkeiten der Schnecke von 4,5 m/s möglich, also bedeutend höhere Geschwindigkeiten als bei Vrieco-Nauta-Mischern (1 m/s). Durch die höhere Geschwindigkeit und Mischintensität sind die Leistungsaufnahmen bei den Vitomixern höher, bis zu 30 kW für einen 800-l-Vitomix. Resultat der doppelten Schnecke, der höheren Rotationsgeschwindigkeit und der größeren Durchmesser sind eine Förderleistung, die bis zu achtmal höher liegt, sowie eine beträchtlich verbesserte Mischungseffizienz. Auch bei geringeren Lineargeschwindigkeiten – z. B. wenn Explosionsschutzvorschriften wie Atex einzuhalten sind oder wenn empfindliche Nahrungsmittel verarbeitet werden sollen – wird noch eine wesentlich effizientere und damit schnellere Mischung erreicht. Der Vitomix ist somit ein Mischer, der für Mischungsprozesse eingesetzt werden kann, bei denen eine höhere Mischintensität verlangt wird als sie mit den klassischen Vrieco-Nauta-Mischern erreichbar ist. Dabei sind Chargengrößen bis ca. 10 000 l möglich, also erheblich größere Chargen, wie sie der Cyclomix ermöglicht.

Eine bedeutende Verbesserung beim Vitomix ist auch die Konstruktion des Antriebsarms. Er wurde so gestaltet, dass es nahezu keine Totzonen mehr gibt, so dass nur minimale Verunreinigungen und Rückstände auftreten. Ein wesentlicher Vorteil ist, dass die Reinigungsfrequenz weiter verringert werden kann. Wenn eine Reinigung erforderlich ist, ist diese dank der neuen Kons-truktion überdies viel schneller und einfacher auszuführen. Die Konstruktion der Zugangsluke für die manuelle Reinigung wurde ebenfalls verändert. Luke und Rahmen wurden durch Wasserstrahlschneiden unter einem Winkel von 45° geschnitten, was einen staub- und wasserdichten Verschluss garantiert.

Die zwei Klumpenbrecher (2 x 7,5 kW) sind beim Vitomix in der Seitenwand des Mischers angeordnet. Dank der doppelten Ausführung kann – ohne dass sich Klumpen bilden – mehr Flüssigkeit eingespritzt werden als dies bei einem einfachen Klumpenbrecher an der Oberseite der Fall wäre. Für die beiden Klumpenbrecher in der Seitenwand wurde außerdem ein etwas geändertes Design gewählt, so dass eine viel höhere Effizienz erreicht wird. Auch die Auslassöffnung für die Entleerung der Pulverchargen wurde an die Seitenwand versetzt, um keine Konzessionen an die Kompaktheit der Konstruktion machen zu müssen. Um eine gute Entleerung zu gewährleisten, wurde der Boden des Vitomix konisch leicht ansteigend ausgeführt. Auf der Powtech wird der Vitomix in einer 800-l-Ausführung gezeigt. Dieser Mischer steht für Produktionsversuche zur Verfügung. Der Vitomix wird in verschiedenen Größen von 500 bis 10 000 l und für Materialdichten bis zu 3 kg/l lieferbar sein.

Der Intensomix ist der zweite neue Mischer von Hosokawa Micron. Hierbei handelt es sich um einen zylindrischen Mischer mit Bandrührer. Die Besonderheit daran ist die Ausführung des Bandrührers in Form einer zentralen Welle, an der drei Rührerblätter befestigt sind. Während der Materialtransport beim Cyclomix unter dem Einfluss von Zentrifugalkräften an der Wand entlang führt und dieser deshalb konisch ausgeführt sein muss, sorgen die Rührerblätter beim Intensomix aufgrund ihrer Form für einen vertikalen Transport des Materials. Der Vorteil besteht darin, dass hier somit eine viel kompaktere zylindrische Ausführung mit leicht konischem Boden möglich ist.

Die drei Rührerblätter sind so angeordnet, dass während des Mischvorgangs eine gewisse Reibung an der Wand erfolgt. Aufgrund der besonderen Form der Rührerblätter und des zusätzlichen Energieeintrags durch die Reibung an der Wand ist die Mischintensität höher als beim Vitomix, aber geringer als beim Cyclomix. Die Lineargeschwindigkeiten der Schnecke liegen beim Intensomix im Bereich von 1 bis 10 m/s, während sie beim Cyclomix 20 m/s betragen.

Auch der Intensomix wird mit zwei Klumpenbrechern von jeweils 7,5 kW in der Seitenwand ausgeführt, damit eine wirksame Zumischung von Flüssigkeiten ohne störende Klumpenbildung möglich ist. Ebenso wie beim Vitomix ist die Zugangsluke mit wasserstrahlgeschnittenen Dichtflächen unter einem Winkel von 45° ausgeführt, so dass ein optimaler staub- und wasserdichter Verschluss garantiert ist. Der Intensomix wird auf der Powtech in einer 500-l-Ausführung gezeigt (Antriebsleistung 45 kW). Auch dieser Mischer wird nach der Messe Anwendern für Produktionsversuche zur Verfügung stehen. Das Ziel von Hosokawa Micron ist, den Intensomix in Größen von bis zu 25 000 l anzubieten.

Sowohl der Vitomix als auch der Intensomix eignen sich für die Zumischung viskoser Flüssigkeiten zu Pulvern in größeren Volumina, und zwar in Situationen, wenn der klassische Vrieco-Nauta-Mischer durch Klumpenbildung zu Problemen führt und der besonders intensive Cyclomix keinen ausreichenden Maßstab bieten kann.

Halle 7, Stand 465

cav 430

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Powtech 2007