Flüssigkeiten unter Vibration mischen

Geschüttelt, nicht gerührt

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01.11.2016 Es ist wohl mit die älteste verfahrenstechnische Disziplin: Das Mischen von Fluiden und der damit verbundene Begriff des Rührens. Die über die Jahre gesammelten Erfahrungen, die getätigten Forschungen und die umfangreichen Erkenntnisse in diesem Gebiet wuchsen über viele Jahrzehnte heran.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Unter dem Mischen von Fluiden verstehen die meisten Anwender grundsätzlich ein Verfahren, bei dem ein rotierendes Objekt zum Einsatz kommt. Es gibt aber auch eine Alternative: Das Mischen von Flüssigkeiten mittels Hub-Bewegung.
  • Durch diese Art des Mischens können Betreiber gleich mehrfach profitieren: Zum einen bleiben auch geringe Restvolumen durchmischt, wodurch sich anwendungsabhängig der Ausschuss verringert. Gleichzeitig ist die Technologie, unter anderem aufgrund eines einfachen Dichtungskonzeptes, günstig in der Wartung.
Geschüttelt, nicht gerührt

Die Mischertechnologie ist einfach zu warten, für den Einsatz in Ex-Zone 1 und den Einsatz in der Produktion von sterilen Medien geeignet. (Bild: Mazze – Fotolia)

Daher ist es kaum erstaunlich, wie breit ausgebildet das Wissen und die Literatur über diesen verfahrenstechnischen Prozess sind. Jeder einzelne von uns denkt bei einem Rührvorgang an eine kreisende Bewegung, welche die Flüssigkeit in Bewegung versetzt – setzen wir doch alle unser schwarzes Bohnengetränk in der morgendlichen Kaffeetasse so in Bewegung. Viele von uns, sei es nun der Maschinenbauingenieur oder der Verfahrenstechniker, kommen in der jeweiligen Laufbahn irgendwann einmal an den Punkt, sich den Kopf über einen Mischprozess zu zerbrechen. Sich dabei aber von einer rotierenden Bewegung zu lösen springt wohl selten jemandem direkt ins Auge. Was nun, wenn eine Mischung ohne die bekannte Rotationsbewegung abläuft; sprich: ein Mischen ohne Rühren?

Beschwingte Technologie

Vibrationsmischtechnik heißt die Lösung und ist in der Form des Vibromixers schon seit einigen Jahren in vielen Anwendungsfeldern vertreten. Wie der Name die Technik bereits beschreibt, erfolgt der Mischvorgang hier nicht durch ein sich drehendes Mischorgan, sondern durch eine Vibration. Dabei wird hier keineswegs der Behälter in Schwingung versetzt. Vielmehr kommt auch bei dieser Technologie ein Mischorgan zum Einsatz, das aber bedeutend anders ausgeführt ist und einer hochfrequenten Hubbewegung folgt. Dieses bereits vor über 30 Jahren vom Firmengründer Dr.-Ing. Hans Müller erfundene und ständig weiterentwickelte Gerät vertreibt das Unternehmen unter dem Namen Fundamix. Was zeichnet diese Vibrationsmischtechnik aus, was sind die Vorteile und Einsatzgebiete? Bevor diese entscheidenden Merkmale betrachtet werden können ist es sinnvoll, zuerst die Funktionsweise dieses Geräts zu erklären: Der selbst entwickelte und hergestellte Antriebsmotor erzeugt über die Speisung des sinusförmigen Wechselstroms (Europa 50 Hz, Amerika 60 Hz, …) eine Schwingbewegung in Form einer Amplitude. Dabei erzeugt eine Spule mit ihrem elektromagnetischen Kern ein Magnetfeld (statischer Teil). Durch die ansteigende Spannung im positiven Sinusteil wird die dynamische Komponente mittels der Magnetkraft angezogen. Das integriere Federsystem speichert dabei Energie und bewirkt im abfallenden Spannungs-Sinus die Rückstellbewegung des Systems. Im identischen Vorgang des negativen Spannungs-Sinus, wiederholt sich der Bewegungsablauf in selber Form und Richtung. Somit überträgt das Gerät die direkt eingespeiste Netzfrequenz in doppelter Hubanzahl – 100 Hz in Europa und 120 Hz in Amerika an das Mischorgan. Im Gegensatz zu einem Drehstrom-Motor bewirkt in diesem System die Regulierung der Spannung und nicht die Variation der Frequenz eine Anpassung der Mischintensität.

Heftausgabe: November 2016
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Über den Autor

Beat Brogli, Manager of Business Unit Fundamix DRM, Dr. Müller
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