Schonend gemixt

Horizontaler Trommelmischer mit breitem Einsatzspektrum

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03.09.2013 Empfindliche Produkte erfordern besondere Produktionsverfahren. Wenn sich darüber hinaus auch noch die Energiebilanz verbessert, dann werden gleich mehrere Anforderungen auf einmal erfüllt. Beim Mischsystem GT wird dies erreicht, indem anstelle beweglicher Mischorgane in einem Behälter an der Behälter-Innenwand fest verschweißte Ablaufrutschen genutzt werden und der komplette Apparat rotiert.

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Entscheider-Facts Für Betreiber

  • Der Apparat wird für das schonende Mischen bruchempfindlicher und temperatursensibler Produkte eingesetzt.
  • Der Energieeintrag ist gering. Bei einem Nutzvolumen von 3.000?l wird eine Antriebsleistung von lediglich 5,5?kW benötigt.

Das „Gentle Touch“ genannte Mischsystem beruht auf einem horizontalen Trommelmischer, dessen Innenseite mit Ablaufförderern ausgestattet ist. Das frei fließende Material strömt axial über den Einlauf in der Drehachse der Trommel ein, während sich diese in langsamer Rotation befindet. Während des Mischprozesses gleitet das Produkt kontinuierlich über aerodynamisch geformte und ausgerichtete Ablaufrutschen in axialer und in Längs-Richtung, woraus sich ein komplexes dreidimensionales Strömungs-Muster ergibt, das in seinem Verlauf in etwa der Form einer räumlichen Acht entspricht. Bereits nach ein bis drei Minuten ist eine homogene Verteilung erreicht. Während des Mischvorgangs fallen die Partikel durch den leeren Kopfraum des Mischers kontinuierlich sanft auf den Produktspiegel zurück. Die Drehung und die Schwerkraft mischen das Produkt wahllos, jeder einzelne Partikel wird bewegt. Dabei fließt das Produkt in Richtung Auslass und zurück.
Beim Mischen wird das Mischgut kontinuierlich zum axialen Auslauf gefördert, dadurch kann die Trommel auf mehr als 99,8 % und ohne Entmischung entleert werden. Nach dem Öffnen der Auslassklappe verlässt das Produkt, unterstützt durch die fördernde Funktion der Schaufeln, den Mischer innerhalb weniger Minuten. Da die Reibgeschwindigkeit an der Innenseite der Trommel immer unter 1 m/s bleibt, erwärmen sich Produkt und Oberfläche kaum – ein unter Explosionsschutz-Gesichtspunkten wichtiger Aspekt.
 
Einsatz in der Compoundierung von Kunststoffen
Für einen führenden Hersteller von Compoundieranlagen wurde ein beheizbarer Mischer konstruiert, um die spezifischen Eigenschaften spezieller vernetzbarer Kunststoff-Compounds zu verbessern. Diese dienen als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Hochspannungskabel-Isolationen. Die Imprägnierung geschieht dabei in Mischern mit beheizter Trommel. Dabei wird das warme Granulat mit einem vernetzenden Kontaktmittel besprüht und erhält die geforderten Eigenschaften innerhalb der festgelegten Umwandlungszeit.
Der Mischer ist mit einer wasserbeheizten Trommel und Injektionslanze und mit speziellen kontaktlosen Dichtungen ausgestattet. Die beheizte Mischtrommel hält die Produkttemperatur während des Sprüh- und Umwandlungsprozesses konstant. Dazu zirkuliert heißes Wasser durch den Doppelmantel und erwärmt das Produkt. Da die Trommel sich dreht, erfolgt die Wasserzu- und -abführung zum Mischer über eine Drehverbindung. Die Injektionslanze, mit der das flüssige Peroxid dosiert wird, ist ebenfalls ummantelt und mit Warmwasser beheizt. Weil Peroxid bereits bei Raumtemperatur erstarrt, wird es dem Injektionssystem heiß zugeführt. Die Beheizung des Injektionsrohrs stellt sicher, dass das Peroxid flüssig bleibt. Für die Compounds müssen Verunreinigungen unter 1 ppm erreicht werden. Das stellt hohe Anforderungen an die Trommeldichtung. Die Dichtungen wurden so konzipiert, dass rotierende und stationäre Komponenten nicht miteinander in Kontakt kommen. Der Mischer ist zudem mit einem über Gleitschienen von der Mischtrommel wegfahrbaren Einlass und Auslass zur Vereinfachung der Reinigung ausgerüstet.

Einsatz in der Keramikherstellung
erfordert verschleißfesten Mischer

Ein weiteres Einsatzbeispiel ist die Produktion von technischer Keramik. Im Anschluss an die Sprühtrocknung wird ein extrem abrasives Siliziumkarbid für technische Keramikprodukte im Mischer des Herstellers mit einem Nutzvolumen von 4000 l gemischt und mit einem Öl beschichtet. Es ging darum, ein verschleißfestes und resistentes System für das Mischen und Beschichten von Siliziumkarbid zu finden. Durch das schonende Mischen werden keine Kräfte auf das Pulver aufgebracht. Die Bewegung reduziert sich auf das Abrollen der Partikel über den Edelstahlflächen, den Schaufeln, der Mischtrommel und untereinander. Der Krafteintrag ist minimal, wodurch der Verschleiß auf ein Minimum begrenzt werden kann. Während des Mischens kann so eine gleichmäßige flüssige Beschichtung generiert und in kurzer Zeit ein homogenes Produkt hergestellt werden.
Das Mischsystem kann auch als rotierender Reaktionsmischer eingesetzt werden. Genau wie beim Mischen kann die rotierende Trommel darüber hinaus ohne die normalerweise üblichen Nebenwirkungen wie beispielsweise Bruch und Erwärmung des Produktes für Imprägnierung, Beschichtung und Befeuchtung wie auch für Heizung, Trocknung, Kühlung und Gefrierung sowie für Desinfektion und Pasteurisation von Produkten genutzt werden. All diese Verfahrensschritte können in der rotierenden Trommel gleichzeitig oder nacheinander kombiniert werden. Dadurch werden innerbetriebliche Transporte und zusätzliche Maschinen während der einzelnen Prozessschritte vermieden, was nicht zuletzt http://redaktion.chemietechnik.de/ressort/Services__Standorte/Serviceszu einer signifikanten Reduktion der Investitionskosten führt.
Die Mischer können mit einem Doppelmantel an der Trommel oder an den Schaufeln zur Beheizung mit Wasser oder Dampf ausgerüstet werden. Auch eine Trocknung durch einen kontinuierlichen Luftstrom durch die Trommel während des Mischvorgangs und eine Inertisierung des Mischgutes sind möglich. Der Mischer kann auch unter kryogenen Bedingungen eingesetzt werden.

Mehr Infos und ein Video zum Prinzip des Mischers finden Sie hier.

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Heftausgabe: September 2013

Über den Autor

Dr. Michael Kaiser und Eberhard Hacke, Lindor Products
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