Mischen und Rühren So werden Anlagen fit für das Mischen und Rühren im Ex-Bereich

Das Rühren und Mischen in Ex-Zonen stellt besondere Anforderungen an die Anlagen und ihre einzelnen Komponenten. Welche Punkte gilt es hier zu beachten, um brenzlige Situationen zu vermeiden?

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Ein winziger Funke kann in einer explosionsfähigen Atmosphäre, die bei vielen verfahrenstechnischen Prozessen z.B. in der Chemie, Pharma- oder Lebensmittelindustrie entsteht, bereits gefährliche Verpuffungen oder Explosionen auslösen. Das gilt auch für Misch- und Rührvorgänge. Anlagen, die in einer solchen Umgebung eingesetzt werden sollen, müssen deshalb entsprechend ausgelegt sein. Seit Inkrafttreten der Atex-Richtlinien betrifft dies nicht mehr nur die elektrotechnischen, sondern auch die mechanischen Anlagenteile.

Die Rührwerke der Herbst Maschinenfabrik sind so ausgelegt, dass sie auch im Ex-Bereich Misch- und Rühraufgaben ausführen können. Das Aufrühren oder Homogenisieren niedrigviskoser bis mittelviskoser Produkte übernimmt z.B. ein Bodenstativrührwerk, dessen Drehzahlregelung über einen Frequenzumformer erfolgt. Er wird im Hauptschaltschrank außerhalb der Ex-Zone untergebracht, während alle notwendigen Bedienelemente in einem ex-geschützten Schaltkasten direkt an der Maschine bleiben. Auch das Hydraulikaggregat für die Höhenverstellung des Maschinenkopfs und die Vakuumpumpe bei Vakuumanlagen sollten sich außerhalb der Ex-Zone befinden. Üblich ist diese Vorgehensweise bei stationären Maschinen, damit die Kosten für die elektrotechnischen Komponenten möglichst gering bleiben. Bei einem mobilen Fahrstativrührwerk ist dagegen nur ein Schaltkasten gefragt. Ändert ein Verstellgetriebemotor die Drehzahl, kommt der Anwender ohne Frequenzumformer aus. Um elektrostatische Aufladungen abzuleiten, sind zudem leitfähige Laufrollen nötig.

Wichtig ist die sorgfältige Positionierung der Rührbehälter, oft 200-Liter-Standardfässer, die sich z.B. mit einem Spanngurt oder mit Spannbacken fixieren lassen. Denn die Rührwerkzeuge müssen einen Mindestabstand zur Behälterwand haben. Gerührt wird nur bei fixiertem Behälter und abgesenktem Rührwerk, dessen Höhenverstellung elektrohydraulisch erfolgen kann. Um beim Rührvorgang Berührungsschutz zu gewährleisten, ragt in Arbeitsstellung eine Edelstahlschürze über den Behälterrand.

Das Rühren unter Vakuum kann ein Vakuum-Koaxialrührwerk mit zwei Antrieben übernehmen: Sein langsam laufender Ankerrührer mit zusätzlichen Förderelementen verhindert eine Produktansammlung an der Behälterinnenwand. Mit flexiblen Abstreifelementen aus leitfähigem Teflon ist er fit für den Ex-Bereich. Der hochtourige Antrieb mit zwei Dissolverscheiben verhindert zusätzlich eine Klumpenbildung im Produkt. Beide Rührwerke müssen aus Sicherheitsgründen festgelegte Abstände zur Behälterwand und auch zueinander einhalten. Wesentlich ist auch die Abdichtung des Rührwerks und des Behälterinnenraumes gegen die Umgebung: Hierzu darf entweder eine definierte Reibfläche im Dichtungsbereich nicht überschritten werden, oder aber die Umfangsgeschwindigkeit der Rührwelle in dieser Zone muss unter einem festgesetzten Wert liegen. Eine Füllstandsüberwachung, die im Doppelmantel des beheizbaren Behälters sitzt, sorgt dafür, dass immer genügend Heizmedium vorhanden ist, und eine per Druckschalter bedienbare ex-geschützte Behälterbeleuchtung im Deckel vermeidet zu starke Erwärmung im Dauerbetrieb. Sind also alle Anlagenteile passend ausgelegt, ist Rühren und Mischen im Ex-Bereich keine brenzlige Angelegenheit.

* Der Autor ist Vertriebsleiter bei Herbst Maschinenfabrik GmbH, Buxtehude.

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