Die homogene Stoffvermischung ist von zentraler Bedeutung in der mechanischen Verfahrenstechnik. Bislang werden dafür hauptsächlich Rührer eingesetzt. Allerdings können Rührwerkzeuge zusätzliche Energie in das Produkt einbringen und sogar das Endprodukt schädigen. Der Trajektionsmischer dagegen kommt ohne Rührwerkzeuge aus. Dadurch ergibt sich eine Reihe von Vorteilen.
Die konventionelle Technologie zur Stoffvermischung basiert auf dem Einsatz von Rührern. Diese werden in einem Behälter platziert, um das Prozessgut zu durchmischen. Dabei werden verschiedene Rührwerkzeuge verwendet, z. B. Schneebesen zum Aufschlagen von Sahne oder Knethaken zur Herstellung von Teigen.
Rührer, die bisher für die Stoffvermischung eingesetzt werden, haben verschiedene Nachteile, die je nach spezifischer Anwendung und Prozessvariablen variieren. Die bekanntesten Nachteile sind:
- Energieverlust: Herkömmliche Rührer benötigen oft eine beträchtliche Menge an Energie, um das Prozessgut im Behälter zu mischen. Dies führt zu einem hohen Energieverlust und erhöhten Betriebskosten.
- Inhomogene Durchmischung: Bei komplexen oder viskosen Stoffen können herkömmliche Rührer Schwierigkeiten haben, eine homogene Durchmischung zu erreichen. Die Folge sind ungleichmäßige Produktqualitäten.
- Produktbeschädigung: Die hohen Geschwindigkeiten und die Scherkräfte, die durch herkömmliche Rührer entstehen, können das Endprodukt beschädigen. Dies ist besonders problematisch bei empfindlichen oder reaktiven Stoffen.
- Begrenzte Flexibilität: Herkömmliche Rührer sind oft auf bestimmte Anwendungen und Prozesse zugeschnitten und bieten begrenzte Flexibilität bei der Anpassung an verschiedene Stoffe und Verfahren.
- Reinigungsaufwand: Das Reinigen der Rührwerke kann zeitaufwendig sein, da die Werkzeuge oft schwer zugänglich sind und eine gründliche Reinigung erfordern.
- Platzbedarf: Rührer und Rührwerke nehmen oft viel Platz im Behälter ein, was den Reinigungsaufwand erhöhen kann.
- Begrenzte Skalierbarkeit: Die Skalierung der Rührtechniken auf größere Produktionsmengen kann herausfordernd sein und zusätzliche Investitionen erfordern.
Rührerlose Vermischung
Das Trajektionsmischen kommt dagegen ohne Rührwerkzeuge aus, sondern arbeitet mit einem Prozessbehälter, der entlang einer programmierbaren Bahnkurve bewegt wird. Durch die Bewegung wird das Prozessgut beschleunigt und mit sich selbst verarbeitet. Diese Technologie erlaubt eine sehr schnelle Stoffvermischung bei sehr geringem Energieverbrauch. Die Schwingungsformen, die während des Mischvorgangs anpassbar sind, verhalten sich ähnlich wie spezifische Rührwerkzeuge, z. B. Knethaken, Schneebesen oder Paddelmischer. Zudem ist die Technologie skalierbar und kann im Labor und in der Industrie eingesetzt werden.
