Der richtige Dreh!
Autor: Dipl. Ing. Bernd Fischer - J.Engelsmann AG

Containermischer verbinden einfaches Produkthandling, schnellen Produktwechsel und die schonende Mischweise der Freifallmischer in optimaler Weise. Die Mischbewegung erfolgt als dreidimensionale Produktumschichtung im Container. Der Container wird unter einem bestimmten Winkel in die Containeraufnahme eingeschoben und arretiert. Die gesamte Containeraufnahme wird um eine Achse gedreht. Durch die Drehung und die winklige Anordnung der Containeraufnahmevorrichtung wird die dreidimensionale Umschichtung erreicht. Durch eine stufenlose Drehzahlverstellung kann der Mischvorgang den verschiedenen Produktanforderungen optimal angepasst werden. Bei passender Drehzahl wird in kurzer Zeit eine hohe Homogenität erreicht. Der Vorteil von kurzen Mischzeiten liegt im geringen Energieeintrag in das Mischgut. Da beim Containermischer ohne bewegte Mischwerkzeuge gearbeitet wird sind die Scherkräfte, die auf das Produkt wirken sehr gering. Ebenso wird kein oder nur ein ganz geringer Feinanteil durch Produkt - Produkt oder Produkt - Wandreibung erzeugt. Geringe Scherkräfte und wenig Reibung im Produkt bedeuten, dass die Produkteigenschaften weitestgehend erhalten bleiben.

Verwandlungsfähig

Der Containermischer kann nahezu allen Containertypen angepasst werden. Dies bedeutet, dass die Container sowohl als Mischbehälter als auch als Vorratsbehälter eingesetzt werden können. Je nach Containertyp wird die Aufnahme als Gabel mit Einschubschuhen oder als hydraulisch spannbarer Korb ausgeführt. Bei der Gabel mit Einschubschuhen besitzt der Container üblicherweise seitlich verstärkte Gleitschienen. Mit einem Stapler oder Hubwagen können diese Behälter in die Gabel eingeführt werden. Nach dem Schließen der Gabel mit einer Spannschiene kann der Mischvorgang gestartet werden. Am Ende des Mischvorganges wird der Bügel geöffnet, der Container mit einem Hubgerät herausgefahren und kann mit dem homogenisierten Produkt inner- oder auch außerbetrieblich transportiert werden. Gerade bei Produkten, die entweder giftig, schwer zu fördern oder nicht mit anderen Produkten in Berührung kommen dürfen ist die Mischung im Container die optimale Lösung.

Containermischer mit Aufnahmegabel

Containermischer mit Hubsäule, zur einfachen Entleerung in kleinere Gebinde

Die Mischerausführung mit dem hydraulischen Spannkorb wird oft in voll- oder halbautomatischen Misch- und Abfüllanlagen eingesetzt. Die Container werden in Abfüllstationen mit den verschiedenen Komponenten befüllt und über Rollenbahnsysteme oder Flurförderfahrzeuge automatisch den Mischern zugeführt. Die Positionierung der Container in dem Aufnahmekorb wird überwacht. Nachdem der Container verspannt ist, dies geschieht meist hydraulisch, wird der Mischvorgang gestartet. Nach einer in der Rezeptur hinterlegten Mischzeit mit vorgegebener Drehzahl wird der Mischvorgang beendet und der Mischer fährt in die Containerentnahmestellung. Der Korb wird hydraulisch geöffnet und der Container wird automatisch herausgefahren. Der Abtransport erfolgt ebenfalls über Rollenbahnen oder Flurförderfahrzeugen.

Die Vorgänge Containerbefüllung, Transport, Mischung und die spätere Abfüllung können mit einer Codierung direkt den Containern mit auf den Weg gegeben werden. Über Lesegeräte, verbunden mit der übergeordneten Steuerung, ist ein vollautomatisches Handling der Produkte in den Containern möglich.

Containermischer mit hydraulischem Spannkorb

Auch bei Sondercontainern mit komplizierter Form haben sich die Mischer mit hydraulischen Spannkorb bestens bewährt. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass beim Einsatz von Mischcontainern keine Reinigungszeiten den Mischbetrieb einschränken. Die Anzahl der Container kann entsprechend den Durchsatzleistungen variieren. An die Stelle des Reinigungs- vorganges, der bei einem herkömmlichen Mischer nach einer bestimmten Anzahl von Chargen durchgeführt werden muss, kommt beim Containermischer ein neuer oder vorher gereinigter Container zum Einsatz und der Mischvorgang wird fortgesetzt.

Bei voll- oder halbautomatischen Containermischanlagen kann eine Containerwaschanlage integriert werden. Gerade im Lebensmittel oder im Pharmabereich tritt die Forderung, dass beim Produktwechsel keine Produktreste in welcher Menge auch immer im Mischer zurückbleiben dürfen immer mehr in den Vordergrund. Dieser Forderung wird man beim Einsatz von Containern leicht gerecht. Soll der Mischer im Reinraumbereich eingesetzt werden kann die Versorgungs- und Antriebseinheit über eine Wand vom Mischbereich, der Gabel oder dem Korb, abgetrennt werden. Lediglich die Antriebswelle wird durch die Wand hindurchgeführt. Die Spannvorrichtung wird durch die Antriebswelle mit Druckluft oder Hydrauliköl versorgt, deshalb ragt mit der Containeraufnahme ein geschlossenes System in den Reinraum. Da auch die Reinigung der Mischbehälter außerhalb des Reinraumes durchgeführt werden kann ist der Containermischer eine sinnvolle Alternative zu anderen Mischverfahren mit fest eingebauten Mischbehältern.

Einsatzbereiche
Aufgrund der Trennung von Mischbehälter und Mischereinheit sind Containermischer in einem weiten Bereich der Chemie und Pharmazie einsetzbar. Es ist unerheblich für den Mischer ob ein freifließendes pulvriges Schüttgut homogenisiert wird, ein Feststoff in einer Flüssigkeit gelöst oder ob zwei Flüssigkeiten miteinander vermischt werden. Die Aufnahmevorrichtung am Mischer wird dem Behälter angepasst, also entweder Korb oder Aufnahmegabel und der Mischer ist einsatzbereit.

Ausführung
Da Mischbehälter und Mischer zwei getrennte Einheiten bilden kann bei der Auswahl der Werkstoffe für die Fertigung des Mischers ein besonderes Augenmerk auf die Aufstellungsbedingungen gelegt werden. In einer korrosiven Atmosphäre wird der Mischer aus Edelstahl gefertigt. Bei unkritischen Bedingungen können alle Teile preisgünstig aus Normalstahl gefertigt werden. Im Falle einer räumlichen Trennung kann auch ein Teil aus Edelstahl, der Andere aus Normalstahl ausgeführt werden. Edelstahl kommt auch häufig dort zum Einsatz wo nass gereinigt werden muss. Hier kompensieren die Instandhaltungskosten schnell den höheren Anschaffungspreis der Edelstahlvariante.

Technikum
Der Mischprozess wird von einer Vielzahl von Produkteigenschaften wie zum Beispiel: Produkt- und Wandreibungswinkel, Korngröße und Kornform, Schüttgewicht und Feuchte beinflusst. Diese Liste lässt sich beliebig verlängern. Deshalb ist es notwendig die Behälterform nicht nur nach den Lagermöglichkeiten auszuwählen sondern auch in Bezug auf die Eignung als Mischbehälter zu untersuchen. Zu diesem Zweck steht bei der J.Engelsmann AG ein Technikumscontainermischer mit hydraulischem Spannkorb zur Verfügung. Mit diesem Mischer können eine Vielzahl von verschiedenen Containern auf ihre Eignung als Mischbehälter hin untersucht werden.