Hundefutter ist ein Beispiel für einen Feststoff, der mit Amixon-Maschinen vermischt werden kann.

Bild: Pixabay, Yodaa

Schüttgutverarbeitung Das war die Mischertagung 2019

23.10.2019

Am 18. September trafen sich 80 Experten der Schüttgut-Verfahrenstechnik bei Amixon in Paderborn. Die eintägige Veranstaltung umfasste fünf Vorträge zu Themen der Schüttgutbehandlung und -veredelung, Funktionsweisen von Feststoff-Mischsystemen und eine Werksbesichtigung.

Die Vortragsthemen betrafen die Schüttgutbehandlung und -veredelung in den Branchen Chemie, Lebensmittel, Diätetik und Pharmazie. Zunächst wurden mehrere Feststoff-Mischsysteme vorgestellt und deren unterschiedliche Wirkungsweisen beschrieben. Daraus wurde unter anderem auf die dreidimensionale Umschichtung von Vertikal-Mischwendeln übergeleitet.

Spezifische Anwendernutzen von Vertikal-Mischsystemen kommen dabei von technischen Zusatzeinrichtungen wie statischen Stromstörern, rotierend arbeitenden Zusatz-Mischwerkzeugen oder besonderen Gefäßgeometrien. Ein universelles Verfahrensziel lautete, mit minimalem Energieaufwand eine technisch ideale Zufallsmischung herzustellen, die in der Praxis nicht mehr verbesserbar ist.

Empfindliches Müsli zerstörungsfrei vermischt

Unterschiedliche Konstruktionsarten helixartiger Mischwerkzeuge ermöglichen es, mit ein und demselben Vertikal-Mischsystem sowohl kleine als auch große Chargen mischen zu können. Die gemischten Güter lassen sich dabei nahezu restlos entleeren.

Große Inspektionstüren können im geschlossenen Zustand totraumfrei und dauerhaft gasdicht schließen und zu Revisionszwecken schnell geöffnet werden. Diese Türen werden mit einem konstanten Schrägwinkel aus dem Mischgefäß herausgeschnitten und spanabhebend nachbearbeitet. Die eingefräste Nut weist eine Hinterwölbung auf und fixiert den Sitz des O-Ringes.

Als erstaunlich soll die Tatsache bewertet worden sein, dass mit einem einzigen Helix-Mischwerkzeug empfindliche Müsli-Rezepturen zerstörungsfrei in 3-m3-Chargen innerhalb von zwölf Sekunden vermischt wurden, wobei die empfindlichen Haferflocken zentimetergroße Abmessungen aufweisen. Andererseits ließen sich mit demselben Mischer nanofeine Pulver für elektrochemische Anwendungen in einem 6-t-Batch aufbereiten.

Vortrag über Pulverbenetzung

Ein vertiefender Vortrag behandelte Aspekte der Pulverbenetzung und der mehrstufigen Synthesereaktion, wobei jeder Syntheseschritt mit einer Vakuumtrocknung nasser Suspensionen abschließt. Ein besonders hochwertiges Vakuum (kleiner 5 mbar) begünstigt die Trocknung thermosensibler Wirkstoffe für pharmazeutische Anwendungen.

Mischwerkswendeln können einen besonders intensiven Wärmetausch realisieren, wenn sie große Abmessungen aufweisen und mit Dampf durchflutet werden. So ist es beispielsweise möglich, chargenweise in weniger als sechs Stunden 5 t Ethanol aus einem feinen Pulver bis zur gewünschten Endfeuchte zu verdampfen. Wahlweise kann das Trockengut anschließend mit Wasserdampf desodoriert werden.

Dem Vakuum-Mischtrockner vorgeschaltet sind oftmals sogenannte Pastenbunker, wenn die Feuchtgüter in Kammerfilterpressen oder Schälzentrifugen mechanisch vorgetrocknet worden sind. Pastenbunker sind gasdichte Gefäße mit eingebautem Wendelagitator. Sie müssen die pastösen Güter sicher und hochgradig austragen und währenddessen möglichst wenig Scherenergie ins Feuchtgut eintragen. Darüber hinaus sollen sie niedrig und platzsparend konstruiert sein.

Beispiele: Baustoff, Babynahrung und Speisesalz

Kontinuierliche Mischprozesse haben den Vorteil, dass kleine Mischmaschinen große Volumenströme mischen können. Dabei macht es keinen Unterschied, ob zwei oder acht Komponenten miteinander vermischt werden.

Nachteilig ist indes, dass sich die beteiligten Dosiersysteme zueinander parametrieren müssen, wenn der Mischvorgang gestartet wird. In der Regel sind die Güter, die während dieses Einschwingvorganges gemischt werden, als Abfall zu definieren.

Anders ist dies bei vertikalen Wendelmischern, denn diese können sowohl chargenweise als auch kontinuierlich betrieben werden. Ihr Einsatz ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der kontinuierliche Mischvorgang mit mehreren Komponenten aus dem „Kaltstart“ beginnt und keinerlei Anfahr- und Abschaltverluste aufweisen soll.

Beispiele zeigen unterschiedliche Baugrößen aus der Baustoffindustrie mit 40 t/h Massenstrom, der Herstellung von Babynahrung mit 2 t/h Massenstrom und der Jodierung von 2 m3/h Speisesalz. Die kontinuierlich zugegebenen Komponenten durchfließen eine klassische Kesselströmung und verlassen den Mischer am tiefsten Punkt. Kurzzeitige Dosierschwankungen lassen sich hier besonders gut kompensieren; Produktverluste werden vermieden.

Unnötiges Auswechseln von Dichtungen vermeiden

Der abschließende Vortrag des technischen Leiters bei Amixon, Ludger Hilleke, befasste sich mit dem Thema Industrie 4.0. Er zeigte mitunter auf, wie sensorisch vernetzte, fahrerlose Transportsysteme mit vor- und nachgelagerten Prozessmaschinen kommunizieren und Engpässe bei der Rohstoffversorgung oder beim Abtransport von Fertigprodukten vermeiden.

Ein weiterer Inhalt des Vortrags war Predictive Maintenance. Die hier anfallenden Datenmengen sind beträchtlich: Schwingungsmessungen an Motoren und Getrieben, Feuchtemessungen an Drehdurchführungen, Leckage-Detektionen an Wellendichtungen und Verschlussarmaturen. Allein zum Motor können Strom, Spannung, Beschleunigung, Wicklungstemperatur und Klemmkastentemperatur erfasst werden. Daraus lassen sich unmittelbar die Wirkleistung, die Netzfrequenz, der Leistungsfaktor, die Energie, der Summenschwingwert und die Betriebsstunden errechnen.

Auf großes Interesse soll auch das Beispiel einer neu entwickelten Lippendichtung gestoßen sein. Während der Polymerwerkstoff der Lippe grundsätzlich nicht elektrisch leitend ist, verhält es sich bei der Neuentwicklung anders: Die Leitfähigkeit vergrößert sich nach Maßgabe des Dichtungsverschleißes. So können sowohl die Leckage der Dichtung als auch ein unnötiges Auswechseln der intakten Dichtung verhindert werden.

Bildergalerie

  • Dreidimensionale Umschichtungsströmung in einem Vertikal-Mischsystem

    Bild: Amixon

  • Totraumfreie Dichtung an einer Inspektionstür

    Bild: Amixon

  • Ein Kontinuierlich-Mischer des Typs AMK von Amixon

    Bild: Amixon

  • Sensorische Erfassung von Getriebedaten

    Bild: Michael Stroi, Edwin Kimpl; Eisenbeiss

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