Warum ist die Mischleistung konischer Doppelschnecken besser als bei anderen Typen?

1. Optimierung der geometrischen Struktur
(1) Konischer Kanal und dynamischer Spalt
Der Durchmesser der konischen Doppelschnecke verkleinert sich vom Einlass zum Auslass allmählich und bildet einen konischen Kanal. Durch diese Konstruktion wird das Material während des Fördervorgangs kontinuierlich den beiden Effekten von Kompression und Scherkraft ausgesetzt:
Kompressionseffekt: Der Kanalquerschnitt verringert sich allmählich, was zu einer Erhöhung der Materialdichte und einer besseren Dispersionsmischung führt.
Schergradient: Der Spalt zwischen Schnecke und Zylinder verändert sich axial, wodurch ein ungleichmäßiges Scherfeld entsteht, das agglomerierte Partikel effektiv aufbricht und die Dispersionswirkung verstärkt.

(2) Asymmetrische Anordnung und Erweiterung des Rührbereichs
Konische Doppelschnecken verfügen üblicherweise über eine asymmetrische Anordnung (z. B. eine große und eine kleine Schnecke), um den Rührbereich zu erweitern. Dies eignet sich besonders für Materialien mit großen Unterschieden im spezifischen Gewicht oder Mischungsverhältnis. Beispielsweise kann beim Mischen von Pulver und Flüssigkeit die kleine Schnecke in den Bereich geringer Fließfähigkeit vordringen, während die große Schnecke die Gesamtzirkulationseffizienz verbessert.

2. Synergistische Wirkung kombinierter Bewegungsmodi

Die konische Doppelschnecke erzeugt durch die kombinierte Bewegung von Rotation (Drehung um die Mittelachse des Kegels) und Rotation (Drehung der Schnecke selbst) verschiedene Materialflussmodi:

(1) Konvektives Mischen

Die Rotation der Schnecke hebt das Material von der unteren Spirale nach oben, während die Rotation es kreisförmig entlang der Kegelwand bewegt und so eine vertikale und horizontale, bidirektionale Konvektion erzeugt.

Im Vergleich zu herkömmlichen Mischern (z. B. Trommelmischern) ist die Mischeffizienz um das Zwei- bis Dreifache und der Beladungsgrad um 20–40 % erhöht.

(2) Scher- und Diffusionsmischen

Die Zentrifugalkraft der Schneckenrotation schleudert das Material radial von der Spiraloberfläche, wodurch eine hochintensive Scherung entsteht und Agglomerate zersetzt werden. Gleichzeitig fällt das Material unter der Einwirkung der Schwerkraft frei und bildet eine zufällige Diffusion.

(3) Vermeidung von Mischtotzonen

Bei herkömmlichen Mischern kommt es häufig zu Materialansammlungen am Boden. Die konische Doppelschnecke vermeidet dieses Problem durch folgende Konstruktionen:

Die freitragende Schnecke hat kein Bodenlager: Dies reduziert mechanische Hindernisse und ermöglicht eine vollständige Durchmischung des Bodenmaterials durch die Spirale.

Hebeplattenkonstruktion: Einige Modelle verfügen über eine geneigte Hebeplatte am Schneckenboden, um das Material in den toten Ecken in die Umwälzung einzubeziehen.

3. Anpassungsfähigkeit an ein breites Spektrum komplexer Materialien
(1) Kompatibilität mit Materialien mit unterschiedlichem spezifischen Gewicht
Die konische Konstruktion und die kombinierte Bewegung der konischen Doppelschnecke ermöglichen die gleichzeitige Verarbeitung von leichten Pulvern und hochdichten Partikeln. Beispielsweise kann beim Mischen von Arzneimittelträgern (mit einem bis zu zehnfachen Dichteunterschied) in der Pharmaindustrie eine gleichmäßige Verteilung erreicht werden.

(2) Schutz wärmeempfindlicher Materialien
Der Mischprozess erfolgt hauptsächlich konvektiv, und die Scherwärmeentwicklung ist gering. Dadurch wird die Inaktivierung wärmeempfindlicher Inhaltsstoffe (wie Vitamine und Enzyme) durch lokale Überhitzung vermieden. Der Energieverbrauch beträgt nur ein Zehntel des Energieverbrauchs eines Trommelmischers, was den Temperaturanstieg weiter reduziert.

(3) Mehrphasenmischfähigkeit
Unterstützt Fest-Fest-, Fest-Flüssig- und Flüssig-Flüssig-Mischen und ermöglicht die Integration von Sprühvorrichtungen zur Befeuchtung oder für Reaktionsprozesse. In der Lebensmittelindustrie werden beispielsweise Pulveraromen und flüssige Pigmente gleichzeitig gemischt.

4. Ausgewogenes Verhältnis von Energieverbrauch und Effizienz

(1) Energiesparendes Design
Der natürliche Materialfluss in der konischen Struktur reduziert den mechanischen Widerstand. Dank der optimierten Schneckendrehzahl sinkt der Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen um 50 %.
Durch die CNC-Mehrachsen-Verzahnungstechnologie erreicht die Schneckenspielgenauigkeit einen Mikrometerbereich, was den Reibungsverlust reduziert.

(2) Hohe Produktionskapazität und einfache Wartung
Der Auslass befindet sich am Boden des Konus und ist mit einem pneumatischen Ventil ausgestattet, um eine schnelle Entleerung zu gewährleisten (90 % des Materials können innerhalb von 30 Sekunden entleert werden), was eine kontinuierliche Produktion ermöglicht.
Die bodenfreie Lagerkonstruktion reduziert Ausfallstellen und verlängert den Wartungszyklus im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen um mehr als das Doppelte.