Was ist ein hydraulischer Doppelwellen-Dispergierer? Eine Misch- und Dispergieranlage für mittel- bis hochviskose Materialien

Was ist ein hydraulischer Doppelwellen-Dispergierer? Eine Misch- und Dispergieranlage für mittel- bis hochviskose Materialien

Im Kern handelt es sich bei einem hydraulischen Doppelwellen-Dispergierer um ein spezielles Misch- und Dispergiersystem, das für die Verarbeitung mittel- bis hochviskoser Materialien konzipiert ist. Branchen wie Beschichtungen, Klebstoffe, Tinten, Dichtstoffe und Chemikalien nutzen es, um eine effiziente Mischung, Dispersion und Homogenisierung viskoser Formulierungen zu erreichen. Im Gegensatz zu Einwellenmischern kombiniert dieses Gerät zwei unabhängige Rührsysteme – einen Ankerrührer mit niedriger Drehzahl und einen Dispergierer mit hoher Drehzahl –, um anspruchsvolle Rheologien zu bewältigen und eine gleichmäßige Partikelverteilung sicherzustellen.

Kernfunktion und Arbeitsprinzip

Der hydraulische Doppelwellen-Dispergierer wandelt Rohstoffe aus einem klumpigen, aggregierten oder schlecht gemischten Zustand in eine glatte, homogene Dispersion oder Paste um. Sein Hauptarbeitsmechanismus beruht auf der synergistischen Wirkung zweier unabhängig voneinander angetriebener Wellen:

• Ankerrührwerk (niedrige Geschwindigkeit): Dieses große, wandabstreifende Rührwerk dreht sich mit niedriger Geschwindigkeit (normalerweise 10–50 U/min), um einen Massenfluss zu gewährleisten, tote Zonen zu verhindern und kontinuierlich Material von den Behälterwänden in die Mischzone zu bewegen. Es ist mit Teflon- oder anderen Polymerschabern ausgestattet, um eine effiziente Wärmeübertragung zu gewährleisten und Ablagerungen zu verhindern.
• Hochgeschwindigkeitsdispergierer (High Speed): Ein Laufrad mit hoher Spitzengeschwindigkeit (häufig ein Sägezahnblatt) rotiert mit Geschwindigkeiten von bis zu mehreren tausend U/min und erzeugt intensive Scherzonen, die Agglomerate aufbrechen, Partikel benetzen und eine feine Dispersion erreichen. Dieses Laufrad wird normalerweise außermittig montiert, um eine Behinderung des Ankers zu vermeiden.

Beide Rührwerke arbeiten unabhängig über Wechselstrom-Frequenzumrichter und ermöglichen so eine präzise Steuerung von Drehzahl und Drehmoment für jede Welle. Der Behälter ist häufig zum Heizen oder Kühlen ummantelt (z. B. 50 psig-Mantel), um exotherme Reaktionen oder temperaturempfindliche Materialien zu bewältigen. Ein hydraulisches Hebesystem hebt und senkt die Rührwerksbaugruppe, um die Reinigung, den Zugang zum Behälter und den Chargenwechsel zu erleichtern. Das gesamte Gerät ist für den Vakuumbetrieb ausgelegt, um Luft zu entfernen und Schaumbildung zu verhindern.

Schlüsselkomponenten und Technologien

Obwohl es sich beim hydraulischen Doppelwellen-Dispergierer um einen einzigen Produkttyp handelt, hängt seine Leistung von mehreren kritischen Komponenten und optionalen Funktionen ab:

Mischgefäß und Entladung

Der Behälter besteht normalerweise aus Edelstahl 316 mit einer Körnung von 100 (oder feiner) für einfache Reinigung und Korrosionsbeständigkeit. Ein bündiges Bodenentleerungsventil (z. B. 2 Zoll) ermöglicht eine vollständige Entleerung ohne Totvolumen. Sicht- und Füllöffnungen im Deckel ermöglichen eine visuelle Inspektion und die Zugabe von Zutaten unter Vakuum.

Rührwerksdesign

Der Ankerrührer verfügt über Teflon-Schaber, die den Kontakt mit der Behälterwand aufrechterhalten und so eine kontinuierliche Durchmischung des gesamten Materials gewährleisten. Die Hochgeschwindigkeits-Dispergierwelle kann mit einem oder mehreren Sägezahnblättern ausgestattet sein und bietet die Möglichkeit, die Eintauchtiefe über den hydraulischen Hub einzustellen.

Kontrollsystem

Jedes Rührwerk wird unabhängig von einem AC-Antrieb mit variabler Frequenz (VFD) gesteuert, was eine präzise Geschwindigkeitsregulierung ermöglicht. Das hydraulische Hebesystem ist luft-/ölbetrieben und sorgt für eine reibungslose vertikale Bewegung. Zu den optionalen Funktionen gehören eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) zur Rezeptverwaltung, Drehmomentüberwachung und Datenprotokollierung.

Wichtige Leistungsindikatoren und Auswahlkriterien

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines hydraulischen Doppelwellen-Dispergierers die folgenden Kennzahlen:

• Kapazitätsbereich: Einheiten sind von 1 Gallone bis 2000 Gallonen erhältlich. Wählen Sie eine Größe, die Ihrem Chargenvolumen und Produktionsumfang entspricht.
• Viskositätshandhabung: Diese Systeme verarbeiten Materialien von 1.000 cP bis über 1.000.000 cP. Eine höhere Viskosität erfordert stärkere Motoren und verstärkte Ankerkonstruktionen.
• Steuerung der Schergeschwindigkeit: Die Spitzengeschwindigkeit des Hochgeschwindigkeitsdispergierers (typischerweise 15–25 m/s) bestimmt die Dispergierfeinheit. Die einstellbare Geschwindigkeit ermöglicht die Optimierung für verschiedene Formulierungen.
• Temperaturkontrolle: Für temperaturempfindliche Prozesse ist ein ummantelter Behälter mit Heiz-/Kühlfunktion unerlässlich. Stellen Sie sicher, dass die Nennleistung des Mantels (z. B. 50 psig) Ihren Anforderungen entspricht.
• Automatisierungsebene: Wählen Sie von manuellen Steuerungen bis hin zu vollautomatischen SPS-Systemen die Stufe, die Ihren Anforderungen an die Prozesswiederholbarkeit entspricht.
• Wartung und Reinigung: Achten Sie auf leicht zu reinigende Merkmale wie polierte Oberflächen, Schnellkupplungen und einen hydraulischen Lift für schnellen Zugang.

Anwendungsgebiete und Auswahlberatung

Hydraulische Doppelwellen-Dispergierer werden in den unterschiedlichsten Branchen eingesetzt:

• Beschichtungen und Farben: Zum Dispergieren von Pigmenten, Füllstoffen und Harzen in hochviskose Grundmaterialien.
• Kleb- und Dichtstoffe: Zum Mischen von Silikon-, Polyurethan-, Epoxid- und Acrylformulierungen.
• Tinten und Druckpasten: Zur Erzielung einer feinen Pigmentverteilung in Tiefdruck-, Flexo- und Siebdruckfarben.
• Chemikalien und Pharmazeutika: Zum Vermischen von Pasten, Cremes und Salben unter Vakuum.

Für Forschung und Entwicklung im kleinen Maßstab ist eine Einheit in Laborgröße (1–5 Gallonen) mit manueller Steuerung ausreichend. Wählen Sie für die Produktion eine größere Einheit mit SPS-Automatisierung und Vakuumfähigkeit. Wenn Ihr Material extrem viskos oder scherempfindlich ist, sollten Sie Folgendes in Betracht ziehen: hydraulischer Doppelwellenverteiler mit individuellem Ankerdesign. Wenden Sie sich für Prozesstests immer an den Hersteller, um eine optimale Leistung sicherzustellen.

Referenzen

Produktseite: https://www.planetaryballmills.com/de/products/mixed-series/hydraulic-dual-shaft-disperser.html