Mischer­ta­gung in Paderborn

80 Exper­ten der Schütt­gut­ver­fah­rens­tech­nik tra­fen sich am 18. Sep­tem­ber im Hau­se Ami­xon in Pader­born. Die Ganz­ta­ges­ver­an­stal­tung war geprägt von fünf Vor­trä­gen und einer Werksbesichtigung.
Die Vor­trags­the­men betra­fen die Schütt­gut­be­hand­lung und ‑ver­ede­lung in den Bran­chen Che­mie, Lebens­mit­tel, Diä­te­tik und Phar­ma­zie. Zunächst wur­den ver­schie­dens­te Fest­stoff­misch­sys­te­me im Über­blick vor­ge­stellt und deren unter­schied­li­che Wir­kungs­wei­sen beschrie­ben, um dar­aus die drei­di­men­sio­na­le Umschich­tung von Ver­ti­kal­mi­sch­wen­deln herzuleiten.
Spe­zi­fi­sche Anwen­der­nut­zen von Ver­ti­kal­misch­sys­te­men bedin­gen tech­ni­sche Zusatz­ein­rich­tun­gen wie sta­ti­sche Strom­stö­rer, rotie­rend arbei­ten­de Zusatz­misch­werk­zeu­ge oder beson­de­re Gefäß­geo­me­trien. Ein uni­ver­sel­les Ver­fah­rens­ziel lau­te­te, mit mini­ma­lem Ener­gie­auf­wand eine tech­nisch idea­le Zufalls­mi­schung her­zu­stel­len, die in der Pra­xis nicht mehr ver­bes­ser­bar ist. Man­nig­fal­ti­ge Kon­struk­ti­ons­ar­ten helix­ar­ti­ger Misch­werk­zeu­ge ermög­li­chen dar­über hin­aus die Optio­nen, mit ein und dem­sel­ben Ver­ti­kal­misch­sys­tem sowohl klei­ne als auch gro­ße Char­gen mischen zu kön­nen, wobei die gemisch­ten Güter nahe­zu rest­los ent­leert wer­den kön­nen. Gro­ße Inspek­ti­ons­tü­ren sind so aus­ge­bil­det, dass sie im geschlos­se­nen Zustand tot­raum­frei und dau­er­haft gas­dicht schlie­ßen und zum Zweck der Revi­si­on schnell zu öff­nen sind. 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 wirk­lich erstaun­lich wur­de die Tat­sa­che bewer­tet, dass mit ein und dem­sel­ben Helix­misch­werk­zeug emp­find­li­che Müs­li­re­zep­tu­ren zer­stö­rungs­frei in drei Kubik­me­ter Char­gen inner­halb von zwölf Sekun­den ver­mischt wer­den, wobei die emp­find­li­chen Hafer­flo­cken „zen­ti­me­ter­gro­ße“ Abmes­sun­gen auf­wei­sen. Ande­rer­seits wer­den mit dem­sel­ben Mischer nan­of­ei­ne Pul­ver für elek­tro­che­mi­sche Anwen­dun­gen ide­al in einem sechs Ton­nen Batch ver­mischt und aufbereitet.
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 fünf 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 fünf Ton­nen Etha­nol aus einem fei­nen Pul­ver bis zur gewünsch­ten End­feuch­te zu ver­damp­fen. Wahl­wei­se kann das Tro­cken­gut anschlie­ßend mit Was­ser­dampf des­odo­riert werden.
Soge­nann­te Pas­ten­bun­ker sind dem Vaku­um-Misch­trock­ner oft­mals vor­ge­schal­tet, 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 dabei wäh­rend des Aus­tra­gens mög­lichst wenig Scher­en­er­gie ins Feucht­gut ein­tra­gen. Dar­über hin­aus sol­len sie nied­rig und platz­spa­rend kon­stru­iert sein.
Kon­ti­nu­ier­li­che Misch­pro­zes­se haben den Vor­teil, dass mit klei­nen Misch­ma­schi­nen gro­ße Volu­men­strö­me gemischt wer­den kön­nen. Dabei macht es kei­nen Unter­schied, ob zwei oder bei­spiel­wei­se 8 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 prä­de­sti­niert, wenn der kon­ti­nu­ier­li­che Misch­vor­gang mit meh­re­ren Kom­po­nen­ten aus dem „Kalt­start“ beginnt und kei­ner­lei Anfahr­ver­lus­te und kei­ne Abschalt­ver­lus­te auf­wei­sen soll.
Bei­spie­le zei­gen unter­schied­li­che Bau­grö­ßen, ein­ge­setzt in der Bau­stoff­in­dus­trie mit 40 Ton­nen pro Stun­de Mas­sen­strom, der Baby­nah­rungs­her­stel­lung mit zwei Ton­nen pro Stun­de Mas­sen­strom und der Jodie­rung von zwei Kubik­me­ter pro Stun­de Spei­se­salz. Die kon­ti­nu­ier­lich zuge­ge­be­nen Kom­po­nen­ten durch­flie­ßen eine klas­si­sche Kes­sel­strö­mung und ver­las­sen den Mischer am tiefs­ten Punkt. Kurz­zei­ti­ge Dosier­schwan­kun­gen kön­nen beson­ders gut kom­pen­siert wer­den. Ein Pro­dukt­ver­lust wird so vermieden.
In Anse­hung des­sen, dass Pul­ver­mi­scher oft­mals 30 Jah­re und län­ger im Ein­satz blei­ben, macht es Sinn, auch älte­re Maschi­nen zu ertüch­ti­gen, näm­lich immer dann, wenn sich Pro­duk­ti­ons­auf­ga­ben ändern oder kom­pli­zier­ter wer­den. Bei Ver­su­chen mit Ori­gi­nal­pro­duk­ten kön­nen im werks­ei­ge­nen Tech­ni­kum etwai­ge Appa­ra­teer­tüch­ti­gun­gen fest­ge­stellt und spe­zi­fi­ziert wer­den, um sie dann Vor­ort beim Kun­den nach­zu­rüs­ten. Das gilt nicht nur für ver­fah­rens­tech­ni­sche Anpas­sun­gen, son­dern auch für die Erfül­lung erhöh­ter Sicher­heits­an­for­de­run­gen. Dar­über hin­aus gilt dies aber auch für ver­bes­ser­te Dich­tun­gen an Misch­werks­wel­len, oder für die Instal­la­ti­on von Com Disc Sys­te­men für eine ide­al rest­lo­se Entleerung.
Ein Prä­zi­si­ons­fest­stoff­mi­scher kann oft­mals mehr als nur mischen. Oft las­sen sich mit gerin­gen Anpas­sun­gen oder ein­fa­chen Hil­fe­stel­lun­gen die Pro­duk­ti­ons­er­geb­nis­se ver­bes­sern und Fer­ti­gungs­ab­läu­fe ver­schlan­ken. Manch­mal sind es nur klei­ne Nach­rüs­tun­gen, die den Mischer leis­tungs­fä­hig für neue Auf­ga­ben machen.
Abschlie­ßend befass­te sich der Vor­trag des tech­ni­schen Lei­ters bei Ami­xon, Lud­ger Hil­le­ke, mit dem viel­fach dis­ku­tier­ten The­ma „Indus­trie 4.0“. In die­sem wur­den Stra­te­gien für Anwen­der auf­ge­zeigt: Sen­so­risch ver­netz­te, fah­rer­lo­se Trans­port­sys­te­me kom­mu­ni­zie­ren mit vor- und nach­ge­la­ger­ten Pro­zess­ma­schi­nen und ver­mei­den Eng­päs­se bei der Roh­stoff­ver­sor­gung oder beim Abtrans­port von Fer­tig­pro­duk­ten. Pro­spek­ti­ve Instand­hal­tung löst mehr und mehr die prä­ven­ti­ve Instand­hal­tung ab, indem Pro­zess- und Maschi­nen­da­ten intel­li­gent aus­ge­wer­tet wer­den. Es wer­den nur die Bau­tei­le aus­ge­wech­selt, die tat­säch­lich dem­nächst aus­fal­len wer­den. Dabei sind die anfal­len­den Daten­men­gen beträcht­lich, die in einen Daten­pool hin­ein­flie­ßen: 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.
Weit­aus kom­pli­zier­ter ist dage­gen ein Getrie­be, bei dem Dreh­mo­ment, Ölmen­ge, Fil­ter­zu­stand, Öldruck, Ölstand, Öltem­pe­ra­tur, Ölrein­heit, Ver­zah­nungs­zu­stand, Dreh­fre­quenz erfasst und aus­ge­wer­tet werden.