20L Vakuum-Planetenmischmaschine

20L Vakuum-Planetenmischmaschine - TOB-XFZH20

Produktübersicht und ideale Anwendungsbereiche

Der TOB-XFZH20 ist ein 20L Vakuum-Planetenmischer für Batterieschlamm. Er kombiniert Planetenrühren mit Hochgeschwindigkeitsdispergierung in einem einzigen doppelwandigen Behälter, sodass Pulver und Flüssigkeit benetzt, dispergiert und entgast werden, ohne zwischen Gefäßen umgefüllt zu werden. Der Behälter ist für ein Gesamtvolumen von 28L mit einem Arbeitsvolumen von 8-20L ausgelegt, angetrieben von einem 2,2-kW-Mischmotor mit 8-86 U/min und einem 3-kW-Dispergiermotor mit 600-6000 U/min.

Die Maschine ist für hochviskose Anwendungen statt für niederviskoses Mischen gebaut: Der Planetenkasten rotiert mit 5-53 U/min und die Rührblattspitze läuft mit 0,09-0,9 m/s, wodurch eine schwere Paste in Bewegung gehalten wird, anstatt eine Totzone an der Behälterwand zu hinterlassen. Der Wandabstreifarm, der doppelwandige Behälter und die Vakuumanschlüsse am oberen Behälter ermöglichen es, dieselbe Charge unter einem Prozessfenster zu mischen, zu dispergieren und zu entlüften.

Ideal für:

• Batterieelektrodenschlamm, bei dem Pulver und Flüssigkeiten in einem Gefäß zu einem gleichmäßigen Schlamm gebracht werden müssen
• Hochviskose Prozesse bis zu einer Betriebsviskosität von ≤ 1,2 Millionen cP
• Chargen von 8-20L, was Laborvalidierungen und kleine Testläufe abdeckt
• Prozesse, die Mischen und Dispergieren im selben Schritt statt in zwei getrennten Maschinen erfordern
• Nicht geeignet für:frei fließende Trockenpulver oder dünne Flüssigkeiten. Das Rührblatt ist vom Typ einer Spiraldrehung mit variablem Querschnitt mit einem 2-teiligen Blattsatz in einem 350-mm-Behälter, und der Wandabstreifarm ist das Teil, das Material von der Behälterwand entfernt. Wählen Sie für diese Aufgaben stattdessen eine Maschine, die für diese Materialform gebaut ist.

Mischen eines Schlamms über 1 Million cP in einer 8-20L-Charge? Senden Sie uns das Pulver, die Flüssigkeit und den Ziel-Feststoffgehalt, und wir bestätigen, ob die Anordnung mit 2,2-kW-Misch- und 3-kW-Dispergierleistung dafür geeignet ist.

Wo sich der 20L-Mischer in die Batterieschlamm-Vorbereitung einfügt

Der Mischschritt befindet sich zwischen der Pulver- und Flüssigkeitsaufbereitung und dem Beschichtungsschritt. Das Vakuummischen wird an dem Punkt eingesetzt, an dem der Schlamm auf seinen endgültigen Feststoffgehalt gebracht und entlüftet werden muss, bevor er zum Beschichter gelangt, weshalb der Behälter doppelwandig, verschließbar und mit Evakuierungs- und Auslassöffnungen statt als offener Tank ausgeführt ist:

1. Pulver und Flüssigkeit werden über die oberen Behälteröffnungen eingefüllt, wobei die Pulverzuführöffnung eine Schnellöffnungsschnittstelle DN50 ist und die Flüssigkeitszuführöffnung sich diese teilt
2. Der Behälter wird auf der elektrischen Hubsäule angehoben und verriegelt, wobei sich der Mischbehälter erst nach Erreichen seiner Position anheben lässt
3. Mischen und Dispergieren finden hier statt, wobei sich das Planetenblatt mit 8-86 U/min und die gezahnte Dispergierscheibe mit 600-6000 U/min im selben Behälter drehen
4. Die doppelwandige Wandung und der Boden führen das Kühl- oder Heizmedium, sodass die Chargentemperatur während der Dispergierung gehalten wird, und die digitale Temperaturanzeige zeigt die Materialtemperatur an
5. Der Vakuumpufferbehälter verhindert, dass Vakuumpumpenöl in die Trommel zurückfließt, und der Schlamm wird durch das 1" dreiteilige Kugelablassventil am Behälterboden abgelassen
6. Der gemischte Schlamm verlässt das System zum Beschichten, zum Beispiel auf einer Schlitzdüsen-Beschichtungsmaschine für Elektroden

Wichtige technische Merkmale des TOB-XFZH20

1. Doppelwandiger Behälter und Austrag

• 28L Gesamtvolumen mit einem Arbeitsvolumen von 8-20L: Der Behälter ist so dimensioniert, dass eine Charge gemischt, dispergiert und entgast werden kann, ohne dass das Material über den Arbeitsbereich hinaussteigt. Ein Innendurchmesser von 350 mm und eine Innentiefe von 300 mm bieten dem Blatt und der Dispergierscheibe Raum zum Drehen, ohne die Wand zu überfüllen.
• Einziger doppelwandiger Mantel an Wand und Boden: Sowohl die Behälterwand als auch der Behälterboden führen das Temperiermedium, sodass die Wärme eines Hochgeschwindigkeits-Dispergierschritts von der Seite und vom Boden statt nur von einer Oberfläche abgeführt wird.
• Austrag vom Boden: Ein 1" dreiteiliges Kugelablassventil am Behälterboden lässt eine hochviskose Charge nach dem Belüften des Vakuums durch die Schwerkraft austreten, ohne den Behälterinhalt manuell herausheben zu müssen.

2. Mischsystem

• 2,2 kW bei 8-86 U/min, Planetenkasten bei 5-53 U/min: Die niedrige Blattgeschwindigkeit macht eine schwere Paste verarbeitbar. Das Blatt bewegt sich durch den Behälter, anstatt an einem Ort zu verbleiben, was den Unterschied zwischen einem Planetenmischer und einem einfachen Rührer ausmacht.
• Blattgeometrie und Abstand: Zwei Spiraldrehblätter mit variablem Querschnitt, 90°-Helix, 194 mm Durchmesser, im Abstand von 7±2,5 mm, 3+1,5 mm von der Behälterwand und 3+1 mm vom Behälterboden. Diese Abstände sind die praxisrelevanten Werte für eine gleichmäßige Charge, da Material, das außerhalb der Blattbahn liegt, nicht gemischt wird.
• Blattspitzengeschwindigkeit von 0,09-0,9 m/s: Wird als Bahngeschwindigkeit statt nur als U/min angegeben, was der Wert ist, der bei der Skalierung eines Prozesses mit einer anderen Maschinengröße verglichen werden kann.

3. Dispergiersystem und Wandabstreifung

• 3 kW bei 600-6000 U/min: Die Dispergierwelle läuft eine Größenordnung schneller als das Rührblatt mit einer Spitzengeschwindigkeit von 2,1-21 m/s. Dies ist der Schritt, der Agglomerate aufbricht, die das Planetenrühren allein intakt lässt.
• Gezahnte 70-mm-Dispergierscheibe, 2 Stk.: eine gezahnte Scheibe erzeugt eine lokale hohe Scherkraft an der Zahnkante, wo die Entagglomeration stattfindet.
• Abnehmbarer Teflon-Wandabstreifer: der Abstreifarm dreht sich mit der Drehzahl des Planetengetriebes und hält das Material von der Behälterwand fern. Er ist abnehmbar konstruiert und muss bei Prozessen mit hoher Viskosität zum Abstreifen der Wand entfernt werden, sodass sich der Arbeitsabstand je nach Anforderung anstatt eines festen Werts ändert.

4. Abdichtung, Hub und Prozesssteuerung

• Anschlüsse für einen geschlossenen Prozess: der obere Behälter verfügt über einen schnell zu öffnenden DN50-Pulverzuführanschluss, der sich mit dem Flüssigkeitszuführ-, Evakuierungs- und Abluftanschluss mit G1/2"-Innengewinde, einem ISO-Schnellöffnungs-Ersatzanschluss (3/4"), einem DN50-Strahleranschluss und einem M14×1,5-Digitalvakuummeteranschluss teilt. Ein geschlossener Behälter mit einem Vakuummeteranschluss macht die Entgasung zu einem kontrollierten Schritt anstelle einer Annahme.
• Elektrischer Hub auf einer Linearführung, ≤450mm: das Fundament besteht aus hochsteifem Baustahl und der Behälter wird elektrisch entlang einer hochpräzisen Linearführung angehoben, wodurch der Behälter bei wiederholten Zyklen auf den Rührkopf ausgerichtet bleibt.
• Invertersteuerung mit Touchscreen-Geschwindigkeitsanzeige: die Leistungsregelung und Drehzahleinstellung erfolgen über den Start und die Steuerung des Inverters, die Drehzahl wird auf einem Touchscreen angezeigt und der Timer steuert sowohl die Dispergierung als auch das Rühren. Ein Not-Aus-Taster (1 Stk.) und ein Übertemperaturalarm mit Alarmabschaltung sind Teil desselben Bedienfelds.
• Sicherheitskette, keine einfache Verriegelung: der Behälter kann nur gedreht werden, wenn er sich in Position befindet, er kann während des Mischens weder abgesenkt noch geöffnet werden, die Hochgeschwindigkeitsdispergierung kann erst gestartet werden, nachdem sich der Behälter in Position befindet, und der Behälter kann erst abgesenkt werden, wenn das Vakuum abgelassen ist. Die folgende Liste führt jede Bedingung auf.

Vollständige technische Daten

Produktbilder dienen nur als Referenz, bitte beziehen Sie sich auf die tatsächliche Maschine

1. Untere Behälterteile

2. Mischen von Teilen

3. Dispergierteile

4. Wandabstreiferteile

5. Basis und Hubteile

6. Obere Zylinderteile

7. Steuerungssystem

Hinweis: Wenn Sie die Mensch-Maschine-Schnittstellen-Systemkonfiguration wählen, ist der relevante Inhalt des Steuerungssystems in die Touchscreen-Steuerung integriert

8. Sicherheitskettensystem

• Hochgeschwindigkeitsdispersion kann erst gestartet werden, nachdem sich der Mischbehälter in Position befindet
• Die Mischtrommel ist nach dem Anheben in eine hohe Position mit einem Verriegelungsschutzsystem ausgestattet, um zu verhindern, dass die Trommel während der Arbeit abnormal herabfällt
• Die Trockenmischstufe erfordert, dass sich der Rührpaddel dreht und gleichzeitig den Behälter anhebt

Auswahlleitfaden: Wahl zwischen dem 20L-Modell und anderen Kapazitäten

Die drei folgenden Modelle teilen sich das gleiche Mischprinzip und die gleiche angegebene Betriebsviskosität, sodass die Auswahl basierend auf der Chargengröße und dem Dispergierleistungsbedarf der Rezeptur getroffen wird. Die Werte entsprechen den für jedes Modell veröffentlichten Angaben.

Für einen Zwischenschritt liegt der 30L Vakuum-Planetenmischer für Batterieschlamm zwischen diesem Modell und der 150L-Maschine.

Praktische Betriebsempfehlungen

• Bestätigen Sie die Medienversorgung vor der Installation: Das Temperiermantel-Zirkulationssystem wird vom Kunden bereitgestellt, und die angegebenen Anforderungen sind eine Mantelwassereinlasstemperatur von ≤ 8 °C und ein Kühlwasserdurchfluss von > 10 L/min bei einem Mantel-Druckwiderstand von ≤ 0,4 MPa. Die Stromversorgung beträgt AC 3×380V±5 %, 50Hz. Beide liegen in der Verantwortung vor Ort und sind keine Maschinenfunktionen.
• Planen Sie die Charge anhand des Arbeitsvolumens: 8–20 L bei einem Auslegungsvolumen von 28 L. Wenn Sie unter dem unteren Wert befüllen, steht dem Mischflügel nicht genügend Material zur Bearbeitung zur Verfügung; wenn Sie über dem oberen Wert befüllen, bleibt kein Freiraum (Headspace) für den Dispergierschritt, um das Material wieder nach unten zu falten.
• Passen Sie den Wandabstreifer an die Aufgabe an: Der Abstreifer ist abnehmbar konstruiert und muss beim Wandabstreifen in einem hochviskosen Prozess entfernt werden. Entscheiden Sie dies vor Beginn der Charge und nicht erst, nachdem sich Material an der Wand angesammelt hat.
• Bauen Sie das Vakuum ab, bevor Sie den Behälter absenken: Der Behälter kann erst abgesenkt werden, wenn das Vakuum abgelassen ist (der Normaldruck nicht wiederhergestellt ist). Bauen Sie den Entlüftungsschritt daher in das Chargenverfahren ein.
• Nutzen Sie die Umfangsgeschwindigkeiten beim Übertragen eines Prozesses: Der Mischflügel ist für 0,09–0,9 m/s ausgelegt und die Dispergierscheibe für 2,1–21 m/s. Der Vergleich einer neuen Formulierung über verschiedene Maschinen hinweg allein anhand der Drehzahl wird die Scherkraft, die sie im vorherigen Behälter erfahren hat, nicht reproduzieren.

Engineering FAQ

F1: Warum verfügt diese Maschine über einen 2,2-kW-Mischantrieb und einen separaten 3-kW-Dispergierantrieb statt über einen einzigen Motor?

Weil die beiden Aufgaben entgegengesetzte Bedingungen erfordern. Um eine schwere Paste in Bewegung zu halten, ist Drehmoment bei niedriger Drehzahl erforderlich, weshalb sich das Rührwerk mit 8-86 U/min dreht. Das Aufbrechen von Agglomeraten erfordert eine hohe Scherrate, weshalb sich die Dispergierscheibe mit 600-6000 U/min dreht. Ein einzelner Antrieb kann nicht beide Enden dieses Bereichs abdecken, und eine einzelne Welle, die schnell genug zum Dispergieren läuft, würde eine Paste mit 1 Million cP nicht bewegen. Die Bereitstellung als zwei Systeme in einem Behälter ist der Grund, warum der Transferschritt zwischen einem Mischer und einem separaten Dispergierer entfällt.

F2: Wie entscheide ich, ob meine Formulierung auf dieses 20L-Modell oder auf ein anderes Fassungsvermögen gehört?

Anhand der Chargengröße, die Sie wiederholt fahren möchten, und nicht anhand der größten Chargengröße, die Sie sich vorstellen können. Dieses Modell arbeitet von 8-20L. Wenn die Formulierung noch nicht festgelegt ist, ermöglichen kleinere Kapazitäten, das Rezept mit weniger Materialrisiko zu ändern; wenn die Charge bereits im Pilotmaßstab fixiert wurde, vermeidet die nächsthöhere Größe das mehrmalige Durchlaufen desselben Rezepts, um eine Produktionscharge zu füllen. Alle drei Kapazitäten im obigen Vergleich haben denselben angegebenen Viskositätsbereich, sodass die Viskosität allein nicht über die Größe entscheidet.

F3: Was muss vor Ort bereitstehen, bevor die Maschine laufen kann?

Drei Dinge. Das Zirkulationssystem des Temperiermantels wird vom Kunden vorbereitet und muss eine Kühlwassereinlasstemperatur von ≤8℃ bei einem Kühlwasserdurchfluss von ＞10 L/min liefern, wobei der Mantel bei ≤0,4 MPa gehalten wird. Die Stromversorgung ist AC 3×380V±5﹪，50Hz. Und da die Maschine luftgekühlt (Windkühlung) und flüssigkeitsgekühlt betrieben wird, muss die Umgebung sowohl den Luftstrom des Schaltschranks als auch den Kühlkreislauf ermöglichen. Keines der drei Dinge wird als Teil der Maschine mitgeliefert.

F4: Warum wird der Wandabstreifer als abnehmbar und nicht als fest eingebaut beschrieben?

Weil er bei einem Prozess mit hoher Viskosität entfernt werden muss. Der Abstreifer ist ein Teflonarm an einer Halterung aus Edelstahl 304, die sich mit der Drehzahl des Planetengetriebes dreht, und bei einer schweren Paste arbeitet er gegen eine viel höhere Last als bei einer dünnen. Der veröffentlichte Hinweis lautet, dass es sich um eine abnehmbare Konstruktion handelt und diese beim Abstreifen der Wand bei Prozessen mit hoher Viskosität entfernt werden muss, was bedeutet, że sich die Arbeitskonfiguration je nach Aufgabe ändert, anstatt fest zu bleiben.

F5: Was passiert, wenn der Behälter abgesenkt wird, während das Vakuum noch anliegt?

Die Maschine lässt dies nicht zu. Der Behälter kann sich nur nach oben bewegen, wenn er sich in Position befindet, und kann erst abgesenkt werden, wenn das Vakuum abgelassen und der Normaldruck wiederhergestellt ist. Dies ist Teil der Sicherheitskette und kein Verfahren, an das sich der Bediener erinnern muss, und es ist dieselbe Kette, die verhindert, dass der Behälter geöffnet oder abgesenkt wird, während der Mischvorgang läuft.

F6: Wann ist es sinnvoll, auf eine größere Maschine umzusteigen, anstatt einen zweiten Durchlauf auf dieser durchzuführen?

Wenn die Chargengröße tatsächlich festgelegt und reproduzierbar ist. Die Dispergierleistung pro Liter sinkt mit steigender Kapazität, weshalb eine 150L-Maschine über 15 kW Misch- und 18,5 kW Dispergierleistung verfügt, verglichen mit 2,2 kW und 3 kW hier. Eine größere Maschine ist die richtige Wahl, wenn die Formulierung und die Chargengröße feststehen; das Rezept zweimal mit 20L durchzuführen ist normalerweise die bessere Wahl, solange die Formulierung noch in Bewegung ist.

F7: Was gehört nicht zum Lieferumfang der Maschine?

Das Zirkulationssystem des Temperiermantels wird vom Kunden vorbereitet. Die Vakuumpumpe und der Kühlkreislauf sind ebenfalls bauseitige Komponenten, die über den Evakuierungsanschluss mit G1/2" Innengewinde und den Mantelanschluss mit G1/2" über eine schnell zu öffnende, bewegliche Verbindung angeschlossen werden. Die Maschine selbst stellt den versiegelten Behälter, die Misch- und Dispergiersysteme, die Hubsäule und den Schaltschrank zur Verfügung.

Planen Sie eine Charge hochviskoser Suspension zwischen 8L und 20L? Senden Sie uns das Pulver, die Flüssigkeit, den Ziel-Feststoffgehalt und Ihre Chargengröße, und wir gehen die Parameter gemeinsam mit Ihnen durch.

tob.amy@tobmachine.com | +86 181 2071 5609

Überprüft von: Pinery Gong, Leitender Ingenieur für Batterie-Montageprozesse und Ausbeute-Engineering, XIAMEN TOB NEW ENERGY TECHNOLOGY Co., Ltd. ｜ Zuletzt aktualisiert: 15.10.2026

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