Competence in mixing
Herbst Maschinenfabrik - Buxtehude

Sensorik

Eine häufige Aufgabenstellung in Mischprozessen ist die Messung der Produkttemperatur, wofür man eine aufwändige Sensorik benötigt. Die Gründe hierfür können vielfältig sein. Die Produkttemperatur muss z.B. möglichst konstant bleiben oder sie darf einen Minimal- bzw. Maximalwert nicht unter- bzw. überschreiten. Oft muss im Laufe des Rührprozesses auch ein bestimmtes Temperaturprofil durchlaufen werden. Entscheidend ist auf jeden Fall die möglichst genaue Messung der Produkttemperatur, um für die Temperaturregelung einen repräsentativen Ist-Wert zu erhalten.

Positionierung

Eine wesentliche Rolle bei der Messung der Produkttemperatur im Rührbehälter spielt die Positionierung des Temperatursensors. In der Regel sind die Temperaturfühler stationär angebracht; sie werden dann z. B. durch den Behälterboden, die Behälterwandung oder durch den Behälterdeckel in Kontakt mit dem Rührgut gebracht. Insbesondere bei mittel- bis hochviskosen Produkten ist dies nicht unproblematisch, da aufgrund der unterschiedlichen Temperatur über die Höhe des Rührbehälters keine repräsentativen Messwerte zu ermitteln sind.

Auch das Strömungsfeld des Rührers hat einen nicht unerheblichen Einfluss auf die örtlich vorliegende Temperatur. Ebenso ist eine Temperaturdifferenz zwischen Behälterwand und Behältermitte zu registrieren. Eine Verbesserung der Sensorik erzielt man durch den Einsatz mehrere Temperaturfühler.

Eine optimale Temperaturmessung erreicht man, wenn sich der Messsensor während des Mischprozesses durch das Rührgut bewegt. Einsatz findet dieses Messverfahren z. B. bei Planetenrührwerken. Der Messsensor und ein Sender sind am Rührwerkzeug oder Wandabstreifer integriert. Hierdurch ist ein optimaler Wärmeaustausch gewährleistet, und der Temperatursensor misst eine repräsentative Produkttemperatur.

Der Sender sitzt über der Produktoberfläche und die Übertragung der Messwerte erfolgt berührungslos über Funk an einen Empfänger. Der Sender arbeitet mit einer Batterie, deren Lebensdauer mehrere Jahre beträgt. Neben der Temperaturmessung müssen häufig auch die Drehzahl, das Vakuum bzw. der Druck sowie der Füllstand im Behälter erfasst werden.

Zusätzliche Sensorik

Weitere Sensoren für z. B. PH-Wert und Leitfähigkeit sind möglich. Als ein Maß für die Viskosität wird manchmal auch die Stromaufnahme bzw. das Drehmoment des Motors ermittelt.
Wägezellen können zur Kontrolle der Mischerbefüllung und zur Überprüfung der Behälterentleerung genutzt werden. Bei mechanischen Maschinenbewegungen können Sensoren und Abfragen u. a. auch das Anfahren von bestimmten Positionen ermöglichen.