Ein Überblick über innovative Pulvermischer-Designs

Mitarbeiter für Pulver- und Schüttgüter | 19. April 2023

Bei Trockenverarbeitungs- und Schüttguthandhabungsanwendungen werden häufig verschiedene Industriemischer eingesetzt, um die erforderlichen Mischungen zu erzielen, und können zur Größenreduzierung bei der Verarbeitung, Handhabung und Verpackung trockener Partikel eingesetzt werden. Unabhängig vom Mischertyp sind Qualität und Leistung entscheidend, um die erforderlichen Produktspezifikationen zu erreichen und sich gleichzeitig an Marktveränderungen anzupassen. Dies effizienter als je zuvor zu tun, ist auch eine Anforderung, da die Energie- und Arbeitskosten weiter steigen.

Trockenverarbeitungs- und Schüttgutverarbeitungsbetriebe suchen zunehmend nach Mischern mit Konstruktionsmerkmalen und -fähigkeiten, die die Leistung verbessern, mehr Flexibilität bei der Mischart bieten, Produktverluste begrenzen, Reinigungsanforderungen vereinfachen sowie Investitionskosten und laufende Wartungskosten senken.

Um die Vorteile der Umsetzung der jüngsten Fortschritte in der Mischertechnologie zu untersuchen, haben wir mit John Paul, CEO und Geschäftsführer von PerMix Tec, gesprochen. Company, Ltd – North America, eine Tochtergesellschaft von PerMix, einem globalen Anbieter von industriellen Misch- und Verarbeitungsgeräten für Pulver, Pasten und Flüssigkeiten seit 1954. Heute hat der OEM mehr als 2.000 globale Geschäftskunden.

F: Wie steht die Branche heute zu leicht zu reinigenden Mischerkonstruktionen?

A: Die regelmäßige Reinigung des Mischers ist unerlässlich, um hygienische Bedingungen aufrechtzuerhalten, die Produktqualität sicherzustellen und die Produktionsumstellung zu erleichtern. Zwischen jeder Charge wird der Mischer ausgeschaltet, geöffnet und gründlich gereinigt, um sicherzustellen, dass keine Materialrückstände zurückbleiben. In Branchen wie der Lebensmittelverarbeitung kann ein SQF-Arzt den Bereich auch abtupfen, um zu bestätigen, dass er frei von Allergenen und Krankheitserregern ist.

Einige Mischer können jedoch schwer zugänglich und schwer zu reinigen sein, was den Zeit- und Arbeitsaufwand erhöht. Bei modernen Industriemischern sind zwei innovative Konstruktionsmerkmale – der Wellenstummel und die freitragende Endtür – speziell darauf ausgelegt, die Reinigung zu vereinfachen und Produktionsausfallzeiten zu minimieren.

F: Was müssen wir über Mischer mit Stummelwelle wissen?

A: Obwohl es viele Arten von Mischern gibt, verfügen die meisten über ein rotierendes Laufrad zum Mischen des Materials. Die Rührwerksbaugruppe muss daher sicher montiert sein, um eine ordnungsgemäße Durchmischung zu gewährleisten, aber auch zur Reinigung oder Wartung abnehmbar sein.

Die Herausforderung besteht darin, dass herkömmliche Rührwerksbaugruppen über einen Flansch und Schrauben montiert werden, die sich innerhalb der Mischkammer befinden. Diese Anordnung hinterlässt Spalten oder Rillen, in denen sich Allergene, Krankheitserreger oder andere potenzielle Gefahren ansammeln können, die schwer zugänglich und schwer zu reinigen sind.

Im Gegensatz dazu ist bei Mischern mit Stummelwelle die Rührwerksbaugruppe an der Außenseite der Kammer montiert, wodurch dieses Problem entfällt. Das Design ermöglicht es Wartungsteams, die Rührwerksbaugruppe effizient zu entfernen, die Dichtungen auszutauschen und die Komponenten in weniger als 30 Minuten wieder zusammenzubauen, wodurch die Produktionszeit maximiert wird.

F: Wenden wir uns den freitragenden Mischern zu. Was muss man darüber unbedingt wissen?

A: Im Vergleich zu herkömmlichen Geräten optimieren freitragende Mischer die Reinigung, indem sie es dem Bediener ermöglichen, die Maschine leicht zu öffnen und auf Spalten und schwer zugängliche Bereiche zuzugreifen. Einige großvolumige Industriemischer können eine Länge von 40 Fuß und einen Durchmesser von 14 Fuß haben, was groß genug ist, um als geschlossener Raum zu gelten und daher den Sicherheitsbestimmungen der OSHA unterliegt, wenn der Zutritt zum Reinigen erforderlich ist.

Die meisten herkömmlichen Mischer sind mit großen pneumatischen oder hydraulischen Zylindern an der Ober- oder Unterseite des Mischers ausgestattet, um die Endplatte zur Reinigung und Wartung hinein- oder herauszuschieben. Allerdings sind die Zylinder im Wesentlichen doppelt so groß wie der Mischer, und wenn sie geöffnet sind, stellen das verlängerte Rührelement und die Endplatte eine Stolper- oder Kopfstoßgefahr für das Personal sowie eine Gefahr für Gabelstapler dar. Auch hydraulische und pneumatische Komponenten tragen erheblich zu den Gesamtkosten der Ausrüstung bei.

Im Gegensatz dazu ist bei freitragend konstruierten Mischern kein Zugang zu einem Mischer unter beengten Platzverhältnissen erforderlich, während gleichzeitig der Zugang verbessert wird, ohne dass pneumatische oder hydraulische Elemente erforderlich sind. Stattdessen erstrecken sich die freitragenden Endplatten nach außen und sind an einem Scharnier oder Arm schwenkbar, was einen wesentlich besseren Zugang zum Innenraum als bei einem herkömmlichen Mixer ermöglicht.

PerMix montiert die Endplatten an Scharnieren, die am Hauptkörper des Mischers oder an einem anderen stationären Gegenstand montiert sind, sodass Sie die Endplatten einfach entriegeln und aufklappen können. Wenn ein sehr großer Mischer verwendet wird, kann der OEM eine Endplatte auf einem Stützsockel montieren, der aufklappbar ist, sodass das Scharnier einen kontinuierlichen Betrieb des gesamten Mischers gewährleistet.

Bei Verwendung eines Auslegermischers kann die Endplatte in einer bestimmten Position arretiert oder gedreht werden. Jede Endplatte kann weiter angepasst werden, um das Öffnen in engen oder eingeschränkten Bereichen zu ermöglichen. Dies ermöglicht eine größere Flexibilität bei der Reinigung, da Sie die Endplatte leicht bewegen können, um auf verschiedene Bereiche zuzugreifen.

F: Wie hat sich die Mischertechnologie weiterentwickelt, um Produktverluste zu minimieren?

A: Pulver- und Schüttgutverarbeiter müssen beim Einsatz von Horizontalmischern mit gewissen Produktverlusten und Rückständen rechnen. Glücklicherweise wurden mehrere Designoptionen entwickelt, die dazu beitragen, den Abfall zu minimieren.

Horizontalmischer neigen dazu, eine beträchtliche Menge Produkt zu verschwenden, insbesondere wenn das Auslassventil in der Mitte des Mischers positioniert ist. Um den Produktverlust zu minimieren, verwendet PerMix ein leicht versetztes Auslassventil.

Das um 15° versetzte Austragsventil reduziert die Restmenge im Mischer von durchschnittlich 2-3 % auf nur 1 %. Durch die Rotation im Rührstil erzeugen die Pulver im Inneren des Mischers ein Gefälle, das den Gesamtaustrag erhöht.

Bombenschacht-Türkonstruktionen können Produktverluste und Rückstände an horizontalen Mischern weiter reduzieren. Da sich die Bombenschachttüren über die gesamte Länge des Bodens des Mischers erstrecken können, gibt es im Wesentlichen keinen Platz für Produkt oder Rückstände nach der Entleerung durch Schwerkraft, wenn sich die Türen öffnen. Darüber hinaus verkürzt das Design die Entladezeit erheblich, was die Chargenzeit verkürzt und die Produktion erhöht.

Obwohl die meisten Mischer horizontal konstruiert sind, kann ein vertikaler Mischer den Produktverlust drastisch reduzieren. Bei Vertikalmischern wird das Produkt zu 100 % ausgetragen, sodass keine Rückstände in der Anlage zurückbleiben, da das gesamte Produkt durch die Schwerkraft über einen einzigen Schacht ausgetragen wird.

Vertikalmischer bieten außerdem eine größere Oberfläche für die Wärmeübertragung und können so beim Erhitzen oder Kühlen von Produkten effizienter sein. Darüber hinaus benötigen Vertikalmischer weniger Stellfläche als Horizontalmischer und bieten flexiblere Mindestchargengrößen.

F: Manchmal ist Flexibilität bei der Mixer-Rührart erwünscht. Wie viel ist jetzt möglich?

A: Pulver- und Schüttgutverarbeiter streben aus mehreren Gründen zunehmend nach mehr Flexibilität bei ihren Mischmöglichkeiten. Oft müssen Zutaten unterschiedlicher Dichte oder Viskosität gemischt werden, und Mischsysteme sind im Allgemeinen nicht austauschbar. Die Anforderungen können sich auch aufgrund von Kunden- oder Marktanforderungen ändern. Ohnehin wollen sich Verarbeiter zunehmend nicht auf eine einzige Mischart in der Produktionslinie festlegen. Aufgrund der Variabilität der Produktionsanforderungen, die sie bei jedem neuen Projekt erfüllen müssen, legen Vertragsverarbeiter per Definition auch Wert auf Flexibilität im Agitationsstil.

Als Reaktion darauf entwickeln führende Mischer-OEMs Mischer, die den Wechsel des Rührstils vereinfachen, ohne dass die Produktionsfläche neu konfiguriert werden muss. Prozessoren können über mehrere Rührarten verfügen und diese entsprechend ihren Mischanforderungen wechseln.

PerMix stellt außerdem eine „Vier-in-eins“-Maschine her, die bei Bedarf problemlos von einem Wirbelschichtmischer in einen Pflug-, Paddel- oder Bandmischer umgewandelt werden kann. Zusätzlich zur Umwandlung des Rührstils ist der Mischer in zwei Teile segmentiert, um mehrere Konfigurationen zu ermöglichen.

Wenn Sie von einem Paddelmischer auf einen Pflugmischer umsteigen, müssen Sie auch von einer U-förmigen Trogkonstruktion auf eine Rohrmischer umsteigen. Sie können dies tun, indem Sie die beiden Seiten entfernen. Wenn Sie von einem Pflugmischer auf einen Plattenmischer umsteigen, wird die runde Oberseite geändert.

Der OEM entwickelte das Design ursprünglich für sein Testlabor, um es einer einzigen Maschine zu ermöglichen, die Arbeit seiner vier gängigsten Mischertypen auszuführen. Aufgrund der starken Kundenresonanz bietet das Unternehmen das Vier-in-Eins-Design nun für verschiedene Branchen an.

F: Welche Optionen stehen jetzt zur Verfügung, um die Kapital- und Betriebskosten des Mischers zu senken?

A: Es ist immer vorzuziehen, für einen Industriemixer weniger zu bezahlen. Leider können die Komponentenhersteller und Zwischenhändler, die an der Herstellung, dem Verkauf, der Integration und der Wartung der meisten Industriemischer beteiligt sind, den Kaufpreis erheblich erhöhen.

Als Lösung kann ein vertikal organisierter Mischer-OEM die Gesamtkosten um den Faktor 3 oder sogar 4x senken, indem er alle Komponenten im eigenen Haus in den USA herstellt. Auch größere Mischerhersteller können ihre Kaufkraft bei Händlern nutzen, um je nach Menge erhebliche Rabatte zu erhalten, die sich dann im Endpreis widerspiegeln.

Vereinfachte Designmerkmale können auch die Kosten senken. Während ein herkömmlicher Mischer mit hydraulischen Kolben je nach Größe zwischen 30.000 und 60.000 US-Dollar kosten kann, kann ein vergleichbarer freitragender Mischer weniger als 10.000 US-Dollar kosten.

Industriemischer mit Konstruktionsmerkmalen und Funktionen, die die Leistung verbessern und Produktverluste begrenzen, werden für Pulver- und Schüttgutverarbeiter immer wichtiger.

Allerdings müssen sich Verarbeiter vor Herstellern in Acht nehmen, die nach dem ersten Angebot zusätzliche Gebühren erheben.

Ein weiterer Aspekt der Erschwinglichkeit ist die Senkung der langfristigen Kosten für Wartung und Produktionsausfallzeiten, die sich verschärfen können, wenn Ersatzteile nicht verfügbar sind oder mit langen Vorlaufzeiten bestellt werden müssen. Bei großen, multinationalen Betrieben kann dies zu einem Problem werden, wenn die erforderlichen Ersatzteile aufgrund unterschiedlicher lokaler Bezugsquellen von Region zu Region unterschiedlich konstruiert oder hergestellt werden.

Unternehmen, die trockene Partikel verarbeiten, handhaben und verpacken, können die jüngsten Fortschritte bei der Mischerkonstruktion nutzen, um ihre Verarbeitungsproduktivität und Rentabilität deutlich zu verbessern.

Im Idealfall würde der OEM stattdessen konsistente und standardisierte Komponenten an jeden Standort weltweit liefern.

Das gleiche Gerätedesign und die gleichen Ersatzteile reduzieren den Wartungs- und Schulungsaufwand und sorgen für eine gleichmäßigere Mischleistung. Beispielsweise bestellen die multinationalen Kunden von PerMix für jeden Mischer die gleichen Komponenten und sparen so Geld für Ersatzteile und Schulungen.

Qualität und Leistung von Industriemischern sind entscheidend, um die erforderlichen Produktspezifikationen zu erreichen und sich gleichzeitig an Marktveränderungen anzupassen.

Die Pulver- und Schüttgutindustrie galt lange Zeit als Rohstoffmarkt, auf dem sich außer dem Preis relativ wenig ändert. Heutzutage können Käufer und Verkäufer, die trockene Partikel verarbeiten, handhaben und verpacken, jedoch von den jüngsten Fortschritten bei der Mischerkonstruktion profitieren, um ihre Verarbeitungsproduktivität und Rentabilität deutlich zu verbessern.

Für weitere Informationen senden Sie eine E-Mail an [email protected], rufen Sie 855-737-6498 an oder besuchen Sie www.permixmixers.com.

Weitere Informationen zu Textformaten

Schauen Sie sich das Hauptverzeichnis der Pulver- und Schüttgutindustrie an.