Die Relevanz des Mischens
Ein häufiger Schritt in der Schüttgutanlage ist das Mischen verschiedener Schüttgüter, manchmal unter Zugabe kleiner oder großer Mengen an Flüssigkeiten. Jansen&Heuning bietet verschiedene Mischertypen in einer breiten Palette von Größen und Konfigurationen an. Jedes System basiert auf einer modularen Bauweise und kann an die spezifischen Materialeigenschaften, wie Partikelgröße, Bruchsensitivität oder Reinigungsanforderungen, angepasst werden.
1. Doppelwellen-Paddelmischer mit gekoppeltem Antrieb
- Vorteile: Diese Mischer gewährleisten ein schnelles und intensives Mischen, da die Paddel das Produkt in ein Fließbett bringen. Sie eignen sich sowohl für Pulver als auch für Granulate, auch bei großen Chargenvolumina. Die Mischzeit ist relativ kurz, und das System kann auch empfindliche Zusatzstoffe gleichmäßig verteilen.
- Nachteile: Der Energieverbrauch ist relativ hoch. Die Konstruktion ist komplex, was höhere Anschaffungs- und Wartungskosten mit sich bringt. Bei stark abrasiven Produkten tritt Verschleiß an den Paddeln und am Behälter auf.
- Jansen&Heuning Produktpalette: Kapazität bis zu 10.000 Liter; 50 Tonnen/Stunde, 100 m³/Stunde; Antrieb bis zu 2 x 55 kW
2. Doppelwellen-Schneckenmischer
- Vorteile: Diese Mischer verfügen über eine schonende Mischwirkung, die nur minimale Partikelschäden verursacht. Sie eignen sich für das homogene Mischen großer Volumina, auch bei Produkten unterschiedlicher Dichte. Sie haben oft eine hohe Be- und Entladekapazität und können kontinuierlich oder chargenweise betrieben werden. Die Mischwellen können mit Paddeln, speziellen Schneckenblättern mit Aussparungen oder Bändern ausgestattet werden.
- Nachteile: Die Mischzeit ist länger als bei Intensivmischern. Das System ist weniger geeignet, um sehr kleine Zusatzstoffe in geringen Dosierungen gleichmäßig zu vermischen. Die Bauhöhe kann beträchtlich sein, was die Installation in bestehenden Gebäuden erschwert.
- Jansen&Heuning Produktpalette: bis zu einem Durchmesser von 1.200 mm. Das Design kann frei an Kundenanforderungen angepasst werden
3. Konische Mischer
- Vorteile: Diese Mischer sind sehr gut für empfindliche Produkte und Pulver mit großen Partikelgrößenunterschieden geeignet, da sie praktisch keinen Bruch verursachen. Sie bieten ein schonendes, aber effektives Mischen und sind leicht zu reinigen. Ihre konische Form sorgt dafür, dass nur wenig Produkt zurückbleibt.
- Nachteile: Die Mischzeit ist relativ lang. Die Kapazität pro Zeiteinheit ist geringer als bei Intensivmischern. Sie sind weniger geeignet für stark kohäsive oder klebrige Produkte.
- Jansen&Heuning Produktpalette: Kapazität bis zu 20.000 Liter
Überlegungen zur Auswahl eines Mischers
Die Wahl des Mischertyps hängt maßgeblich von den Produkteigenschaften wie Partikelgröße, Kohäsion, Abrasivität und Zerbrechlichkeit ab, aber auch von den Prozessanforderungen wie Chargengröße, Mischzeit, Reinigungsfreundlichkeit und der möglichen Kombination mit der Flüssigkeitsdosierung. Oft wird ein Kompromiss zwischen Mischqualität, Prozesseffizienz und Produktintegrität gesucht.
Mischqualität (COV)
Der COV (Variationskoeffizient) ist ein häufig verwendetes Maß zur Beurteilung der Mischqualität von Mischern für Pulver und Granulate. Er gibt an, wie homogen die Komponenten in einer Mischung verteilt sind.
Was ist der COV?
Der COV wird als die Standardabweichung geteilt durch den Durchschnitt der gemessenen Konzentrationen berechnet, oft ausgedrückt in Prozent. Ein niedriger COV bedeutet, dass die Mischung homogen ist, während ein hoher COV auf eine ungleichmäßige Verteilung hinweist. In einer Formel: COV = Standardabweichung / Durchschnitt × 100%
Richtlinien für Mischer in Futtermitteln und Schüttgütern
- Gut gemischt: COV ≤ 5%
- Akzeptabel gemischt: COV zwischen 5 und 10%
- Schlecht gemischt: COV > 10%
Typische COV-Werte
- Doppelwellen-Paddelmischer: COV 3 bis 5%; Durchschnittliche Mischzeit 2 – 4 Minuten.
- Bandmischer (Ribbon blender): COV 5- 10% ; Durchschnittliche Mischzeit 8 – 15 Minuten.
- Konischer Mischer (Nauta): COV 5- 8% ; Durchschnittliche Mischzeit 15 – 30 Minuten.
Ein niedriger COV ist entscheidend für eine gleichbleibende Produktqualität (z.B. Effizienz, Geschmack oder Löslichkeit), Sicherheit (bei der Zugabe von Medikamenten oder Ergänzungsmitteln zu Tierfutter) und die genaue Dosierung von Mikrobestandteilen.
In der Tierfutterindustrie wird oft ein COV von 5 Prozent oder weniger als Ziel festgelegt. Für Vormischungen, bei denen Mikrobestandteile wie Vitamine oder Medikamente gleichmäßig verteilt werden müssen, gelten manchmal strengere Anforderungen (3 bis 5 Prozent).
Faktoren, die den COV beeinflussen
- Mischzeit: Eine zu kurze Mischzeit führt zu einem höheren COV. Die Mischzeit muss lang genug sein, um eine stabile Homogenität zu erreichen, aber zu langes Mischen kann zu Entmischung führen.
- Füllstand: Mischer haben eine optimale Ladekapazität (normalerweise 60 bis 80 Prozent des Mischvolumens). Eine zu hohe oder zu niedrige Füllung erhöht den COV.
- Partikelgröße und Dichte: Große Unterschiede in Partikelgröße oder Dichte können zu Entmischung führen, was den COV verschlechtert.
- Zugabe von Flüssigkeiten: Die Einspritzung von Flüssigkeiten kann zu Verklumpungen oder ungleichmäßiger Verteilung führen, was den COV negativ beeinflusst.
- Messung des COV: In der Praxis werden Proben an verschiedenen Stellen in einer Mischung entnommen. Die Konzentration eines Markers (z.B. Salz, Mikrotracer oder Farbstoff) wird analysiert. Der COV wird anhand dieser Werte berechnet.