Dreiwalzwerk für die Labordispergierung

Dreiwalzenwerk für Feinmahlung und Dispergierung viskoser Materialien - TOB-SG-50Z

Produktübersicht und ideale Anwendungen

Das TOB-SG-50Z ist ein Dreiwalzenwerk, das für die feine und dichte Verteilung, Homogenisierung und Dispergierung von Mahlgut in einem viskosen oder halbflüssigen Dispergiermedium verwendet wird. Es dient der F&E und Laborarbeit in kleinen Chargen sowie der Produktion in den unterstützten Branchen – Kosmetik, Pigmente, Elektronik, Lebensmittel, Dentalprodukte, Keramik, Schmierstoffe, Klebstoffe, Seifen und bestimmte Spezialprodukte. Je nach Anwendung kann die Maschine konfiguriert werden, um unterschiedliche Anforderungen zu erfüllen.

Die Maschine besteht aus drei Walzenwellen, die jeweils mit hochharter Zirkonoxid- oder Aluminiumoxidkeramik ummantelt sind, zusammen mit einem Elektromotor, dem elektrischen Steuerkreis und einer Reihe von Getriebebaugruppen. Die drei Keramikwalzen sind in Einzugswalze, Mittelwalze und Abnahmewalze unterteilt und rotieren während des Betriebs mit stufenweise höheren Geschwindigkeiten, wodurch durch die Geschwindigkeitsdifferenz ein Scher- und gegenseitiger Mahleffekt (Attrition) erzeugt wird. Die Feinheit, die die Maschine erreichen kann, gehört zu den besten aller Nassmahlgeräte, und der Walzenspalt wird von Hand über einen einfachen und zuverlässigen Mechanismus eingestellt.

Trotz seiner kompakten Größe - L380 x B275 x H280 mm und 20 kg - ist das TOB-SG-50Z ein Präzisionsinstrument: Die Keramikwalzen werden auf eine Präzision von ≤ 2 µm gehalten (abhängig von der Art des Materials), der Walzenspalt ist von 1 bis 140 µm in 1-µm-Schritten einstellbar und die Walzengeschwindigkeit wird stufenlos von 0 bis 500 U/min über einen externen Geschwindigkeitsregler gesteuert. Eine digitale Mensch-Maschine-Schnittstelle zeigt die Geschwindigkeit und den Spalt in Echtzeit an, sodass der Bediener die beiden Parameter, die das Dispergierergebnis definieren, einstellen und überprüfen kann.

Ideal für:

1. F&E und Laborarbeit in kleinen Chargen, die eine Feinmahlung, Homogenisierung und Dispergierung eines viskosen oder halbflüssigen Materials erfordern.
2. Labore, die hochviskose Dispersionen wie Pasten und Schlämme zur Bewertung vorbereiten, bei denen das Material fein und gleichmäßig verteilt werden muss, bevor es getestet oderweiterverarbeitet wird.
3. Produkt- und Prozessarbeit in den Bereichen Kosmetik, Pigmente, Elektronik, Lebensmittel, Dentalprodukte, Keramik, Schmierstoffe, Klebstoffe, Seifen und Spezialprodukte.
4. Arbeitsabläufe, bei denen Farben oder Produkte häufig gewechselt werden, unterstützt durch die saubere Entleerung, minimale Rückstände und die einfache Reinigung der Maschine.
5. Labore, die eine kompakte Tisch-Dispergiermaschine mit digital angezeigten Geschwindigkeits- und Spaltwerten sowie einer großen Auswahl an Walzen- und Abstreifklingenmaterialien benötigen.

Müssen Sie bestätigen, ob Walzenmaterial, Spaltbereich und Geschwindigkeitsregelung zu Ihrem Material und Prozess passen? Kontaktieren Sie unsere Ingenieure für Laborausrüstung mit Ihrem Materialtyp, Ihrer Viskosität und Ihrer Zielfeinheit.

Technische Spezifikationen

Referenz zum Temperaturanstieg

Zum Temperaturanstieg des Dreiwalzenwerks: Unter normalen Bedingungen steigt die Temperatur nach 1 Stunde Betrieb um etwa 5 °C und erreicht nach 2 Stunden etwa 40-50 °C. Der Temperaturanstieg hängt auch von der Viskosität des Materials ab – je höher die Viskosität, desto schneller steigt die Temperatur.

a Spalteinsteller (Zufuhrseite) b Spalteinsteller (Austragsseite) c Zufuhrleitblech d Netzschalter
e Not-Aus-Schalter f Dreifarbige Anzeigeleuchte g Messerhalterplatte h Messerhalterschlüssel
i Abstreifmesser j Reinigungsknopf k Auffangschale l Mensch-Maschine-Schnittstelle
m Netzsteckdose n Drehzahlregler (Schalter)

Wo das Dreiwalzenwerk in der Materialverarbeitung eingesetzt wird

In der Materialverarbeitung ist die Dispergierung der Schritt, der ein Gemisch aus festen Partikeln und einem flüssigen Medium in ein gleichmäßiges Produkt verwandelt. Wenn das Medium viskos oder halbflüssig ist, muss das Material fein und dicht verteilt sowie durch die gesamte Charge homogenisiert werden – und genau diese Funktion erfüllt das Dreiwalzenwerk.

Die Maschine befindet sich am Punkt der Feindispergierung im Prozessablauf. Vorgelagert werden die Komponenten zu einer Vormischung kombiniert; nachgelagert wird die homogenisierte Dispersion verwendet, aufgetragen, bewertet oder weiterverarbeitet. Die Aufgabe des Dreiwalzenwerks besteht darin, Agglomerate zu reduzieren und die Festphase im Medium mit der für das Produkt erforderlichen Feinheit zu verteilen, wobei die Scherkräfte genutzt werden, die zwischen den Walzen entstehen, die mit zunehmend höheren Geschwindigkeiten rotieren.

Die Plattform ist für F&E-Arbeiten und Laborarbeiten in kleinen Chargen konfiguriert und dient auch der Produktion, wenn die Chargengröße und Feinheit ihrer Kapazität entsprechen. Zu den bedienten Branchen gehören Kosmetik, Pigmente, Elektronik, Lebensmittel, Dentalprodukte, Keramik, Schmierstoffe, Klebstoffe, Seifen und bestimmte Spezialprodukte. Im Labor gilt das gleiche Prinzip: Wenn ein viskoses Material gemahlen und homogenisiert werden muss, bevor es bewertet, charakterisiert oder verwendet werden kann, bietet das Dreiwalzenwerk diesen Dispergierschritt im Kleinchargenmaßstab.

Funktionsprinzip

Das Dreiwalzenwerk ist eine Mahl- und Dispergiermaschine, die aus drei Walzenwellen besteht, die mit hochharter Zirkonoxid- oder Aluminiumoxidkeramik ummantelt sind, einem Elektromotor, dem elektrischen Steuerkreis und einer Reihe von Getriebebaugruppen.

Die drei Keramikwalzen sind in Zufuhrwalze, Mittelwalze und Austragswalze unterteilt. Im Betrieb rotieren die drei Walzen mit zunehmend höheren Geschwindigkeiten, und die hohe lineare Geschwindigkeitsdifferenz zwischen ihnen erzeugt einen Scher- und gegenseitigen Mahleffekt (Attrition) im Materialfilm, der zwischen den Walzenoberflächen transportiert wird. Das Material wird an der Zufuhrwalze zugeführt, passiert die Spalte zwischen den Walzen und wird an der Austragswalze ausgegeben – so wird die Dispersion bei der Bewegung durch die Maschine schrittweise verfeinert.

Der Walzenspalt wird manuell über einen Mechanismus eingestellt, der einfach und zuverlässig ist. Die Maschine eignet sich für die Verarbeitung hochviskoser Materialien und bietet eine Feinmahlung, hohe Effizienz und eine gleichmäßige Partikelgrößenverteilung ohne tote Winkel. Der Austrag ist sauber mit sehr geringen Rückständen, und die Reinigung ist einfach, was den Farbwechsel oder den Wechsel zu einem anderen Produkt bequem macht.

Wichtige technische Merkmale des TOB-SG-50Z

1. Feine und dichte Dispergierung

Die Feinheit, die diese Maschine erreichen kann, gehört zu den besten aller Nassmahlgeräte. Die Scherung und der Abrieb zwischen den Walzen sorgen für eine Feinmahlung mit hoher Effizienz, einer gleichmäßigen Partikelgrößenverteilung und ohne tote Winkel – so erhält die gesamte Charge die gleiche Dispergierbehandlung.

2. Gebaut für hochviskose Materialien

Das Dreiwalzenprinzip eignet sich für die Verarbeitung hochviskoser Materialien. Das Material wird als Film durch die Walzenspalte transportiert, anstatt gepumpt oder gerührt zu werden, was es der Maschine ermöglicht, mit viskosen und halbflüssigen Dispersionen zu arbeiten, die andere Mischmethoden nur schlecht bewältigen.

3. Präzise Spalteinstellung mit 1 µm Schrittweite

Der Keramikwalzenspaltbereich liegt bei 1-140 µm mit einer Einstellschrittweite von 1 µm, die per Handrad eingestellt wird. Der Spalt ist die primäre Kontrolle über das Dispergierergebnis, daher ermöglicht eine 1 µm Schrittweite eine direkte, wiederholbare Kontrolle über die Feinheit des Ausstoßes.

4. Stufenlose Drehzahlregelung von 0 bis 500 U/min

Die Keramikwalzendrehzahl liegt bei 0-500 U/min mit stufenloser Drehzahlregelung, die über einen externen Drehzahlregler bedient wird. Das Walzendrehzahlverhältnis beträgt 1:02:04, sodass die drei Walzen jeweils mit ihrer definierten Geschwindigkeit laufen und die Scherbedingung der eingestellten Geschwindigkeit folgt. Geschwindigkeit und Spalt sind zusammen die beiden Parameter, die der Bediener für ein bestimmtes Material einstellt.

5. Keramikwalzenpräzision von ≤ 2 µm

Die Keramikwalzen werden auf eine Präzision von ≤ 2 µm gehalten (abhängig von der Art des Materials). Diese Walzenpräzision, kombiniert mit der Spalteinstellung, hält die Scherbedingung über die Walzenoberflächen hinweg konsistent und unterstützt eine wiederholbare Dispergierung zwischen den Durchläufen.

6. Sauberer Austrag und einfache Reinigung

Der Austrag ist sauber mit sehr geringen Rückständen, und die Reinigung ist einfach. Bei Arbeiten, die häufige Farbwechsel oder den Wechsel zwischen Produkten beinhalten, reduziert dies die Reinigungszeit zwischen den Chargen und das Risiko einer Kreuzkontamination zwischen den Formulierungen.

7. Digitale Anzeigeschnittstelle mit Echtzeit-Geschwindigkeits- und Spaltanzeige

Die Steuerschnittstelle ist eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, die für eine einfache Bedienung ausgelegt ist, mit Echtzeit-Geschwindigkeits- und Spaltanzeige. Die beiden Parameter, die das Dispergierergebnis bestimmen, werden während des Betriebs der Maschine angezeigt, sodass der Bediener das Setup ohne separate Messung überprüfen kann.

8. Sicherheitsschutz

Die Maschine bietet Not-Aus-Schutz und Alarm bei anomaler Belastung. Der Alarm bei anomaler Belastung zeigt einen Überlastungszustand im Antrieb an, und der Not-Aus ermöglicht es, die Maschine sofort anzuhalten.

Konfigurationsoptionen

• Walzenmaterialien.Eine große Auswahl an Walzenmaterialien ist verfügbar (Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Siliziumkarbid, Edelstahl und andere Spezialmaterialien auf Anfrage), sodass die Walzenoberfläche passend zum zu verarbeitenden Material und den Anforderungen der Anwendung ausgewählt werden kann.
• Materialien für Abstreifklingen.Es steht eine Auswahl an Materialien für Abstreifklingen zur Verfügung (Zirkonoxid, Edelstahl und verschiedene Kunststoffmaterialien), sodass die Abstreifklinge auf das Produkt und die Reinigungsanforderungen des Prozesses abgestimmt werden kann.
• Anwendungsbasierte Konfiguration.Je nach Anwendung kann die Maschine so konfiguriert werden, dass sie unterschiedliche Anforderungen erfüllt. Die endgültige Konfiguration wird bei der Auftragsbestätigung festgelegt.

Praktische Betriebshinweise

• Spalt mit dem Handrad einstellen:Der Walzenspaltbereich liegt bei 1-140 µm mit einer Einstellschrittweite von 1 µm. Stellen Sie den Spalt vor dem Betrieb ein und notieren Sie den Wert zusammen mit der Drehzahleinstellung, da Spalt und Drehzahl zusammen das Dispergierergebnis für ein bestimmtes Material definieren.
• Drehzahl mit dem externen Drehknopf einstellen:Die Walzendrehzahl wird über den externen Drehzahlregler stufenlos von 0 bis 500 U/min geregelt, und die Betriebswerte werden zusammen mit dem Spalt auf dem Display angezeigt.
• Einstellungen an die Viskosität anpassen:Materialien mit höherer Viskosität erzeugen schneller Wärme, daher hängt der Temperaturanstieg sowohl vom verarbeiteten Material als auch von der Laufzeit ab. Überwachen Sie die Maschine beim Betrieb von Chargen mit hoher Viskosität.
• Temperaturanstieg einplanen:Unter normalen Bedingungen steigt die Temperatur der Maschine nach 1 Stunde Betrieb um etwa 5 °C an und erreicht nach 2 Stunden etwa 40-50 °C, was ein normales Verhalten für den Dispergierprozess und keinen Fehlerzustand darstellt.
• Zwischen Produkten reinigen:Der Austrag ist sauber mit sehr geringen Rückständen und die Reinigung ist einfach, sodass die Reinigung zwischen einem Farb- oder Produktwechsel ein kurzer Routinevorgang und keine vollständige Demontage ist.
• Sicherheitseinrichtungen aktiv halten:Der Not-Aus-Schutz und der Alarm bei anormaler Last sind Teil des normalen Betriebs. Wenn der Alarm bei anormaler Last einen Überlastzustand anzeigt, stoppen Sie die Maschine, überprüfen Sie die Spalteinstellung und den Materialzustand und starten Sie erst wieder, wenn die Ursache geklärt ist.
• Installation:Die Maschine läuft mit AC 220 V / 50 Hz bei 400 W Leistung, wiegt 20 kg und benötigt L380 x B275 x H280 mm, sodass sie als kompaktes Standgerät auf einem Labortisch oder in einem Prozessbereich aufgestellt werden kann.

Technische FAQ

F1: Wofür wird ein Dreiwalzwerk verwendet?

Ein Dreiwalzwerk wird zur feinen und dichten Verteilung, Homogenisierung und Dispergierung von Mahlgut in einem viskosen oder halbflüssigen Dispergiermedium verwendet. Das TOB-SG-50Z dient der F&E für Kleinserien, Laborarbeiten und Produktionsarbeiten in Branchen wie Kosmetik, Pigmente, Elektronik, Lebensmittel, Dentalprodukte, Keramik, Schmierstoffe, Klebstoffe und Seifen.

F2: Wie wird der Walzenspalt eingestellt und wie groß ist sein Einstellbereich?

Der Spalt wird durch eine Handradeinstellung angepasst. Der Keramikwalzenspaltbereich liegt bei 1-140 µm mit einer Einstellschrittweite von 1 µm, und der aktuelle Spalt wird auf dem Display angezeigt. Der Mechanismus ist einfach und zuverlässig, und die Spalteinstellung wird für jedes Material zusammen mit der Drehzahleinstellung notiert.

F3: Welche Walzenmaterialien und Abstreifklingenmaterialien sind erhältlich?

Die Maschine ist mit einer großen Auswahl an Walzenmaterialien (Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Siliziumkarbid, Edelstahl und andere Spezialmaterialien auf Anfrage) und einer Auswahl an Abstreifklingenmaterialien (Zirkonoxid, Edelstahl und verschiedene Kunststoffmaterialien) erhältlich. Die Auswahl erfolgt je nach Anwendung, und die endgültige Konfiguration wird bei der Auftragsbestätigung festgelegt.

F4: Wie hoch ist der Walzendrehzahlbereich und wie wird er gesteuert?

Die Keramikwalzendrehzahl beträgt 0-500 U/min mit stufenloser Drehzahlregelung, die über einen externen Drehzahlregler bedient wird, und das Drehzahlverhältnis beträgt 1:02:04. Die drei Walzen laufen mit nacheinander höheren Geschwindigkeiten, und die Drehzahldifferenz erzeugt den Scher- und Abriebeffekt.

F5: Was ist der maximale Durchsatz der Maschine?

Der maximale Durchsatz beträgt 0,02 L - 5 L/h, wie für das TOB-SG-50Z spezifiziert.

F6: Erwärmt sich die Maschine während des Betriebs?

Ja, und das ist normal für den Dispergierprozess. Unter normalen Bedingungen steigt die Temperatur nach 1 Stunde Betrieb um etwa 5 °C an und erreicht nach 2 Stunden etwa 40-50 °C. Der Temperaturanstieg hängt auch von der Viskosität des Materials ab – je höher die Viskosität, desto schneller steigt die Temperatur.

F7: Kann die Maschine hochviskose Materialien verarbeiten?

Ja. Das Dreiwalzenprinzip befördert das Material als Film durch die Walzenspalte, anstatt es zu pumpen, weshalb die Maschine für die Verarbeitung hochviskoser Materialien geeignet ist. Das Temperaturanstiegsverhalten hochviskoser Materialien sollte bei der Planung eines Laufs berücksichtigt werden.

F8: Welche Sicherheitseinrichtungen sind vorhanden?

Die Maschine bietet einen Not-Aus-Schutz und einen Alarm bei anormaler Last. Der Not-Aus ermöglicht es, die Maschine sofort anzuhalten, und der Alarm bei anormaler Last zeigt einen Überlastzustand im Antrieb an.

F9: Wie viel Platz benötigt die Maschine und was sind ihre Versorgungsanschlüsse?

Die Maschine misst L380 x B275 x H280 mm und wiegt 20 kg, sodass sie auf einem Tisch platziert werden kann. Sie wird mit AC 220 V / 50 Hz mit 400 W Leistung und einem Gleichstrommotorantrieb betrieben.

Sind Sie bereit, die Feinmahlung und Dispergierung viskoser Materialien in Ihren Labor-Workflow aufzunehmen? Fordern Sie ein Angebot für das TOB-SG-50Z mit Ihrem Materialtyp, Ihrer Viskosität, der angestrebten Feinheit sowie den bevorzugten Walzen- und Abstreifklingenmaterialien an. Unsere Ingenieure für Laborausrüstung können Sie zu den Spalt- und Drehzahleinstellungen für Ihr Material sowie zu der Konfiguration beraten, die zu Ihrer Anwendung passt.

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

Das könnte Sie auch interessieren

▶ Labor-Rollenkugelmühle – Eine Labor-Rollenkugelmühle zum Mahlen und Mischen im Labor. Ergänzt die TOB-SG-50Z vorgelagert in Arbeitsabläufen, die mit dem Pulvermahlen beginnen, bevor ein Material in einem viskosen Medium dispergiert wird.

▶ Flüssigstickstoff-Planetenkugelmühle – Eine Planetenkugelmühle, die Flüssigstickstoff für die kryogene Mahlung verwendet. Ergänzt die TOB-SG-50Z, wenn ein Material kalt gemahlen werden muss – zum Beispiel zum Schutz einer temperaturempfindlichen Komponente –, bevor es in der Dreiwalzenmühle dispergiert wird.

▶ Hochgeschwindigkeits-Planetenkugelmühle – Eine Hochgeschwindigkeits-Planetenkugelmühle zur Partikelgrößenreduzierung im Labor. Ergänzt die TOB-SG-50Z durch die Vorbereitung feineren Pulvers vor der Dispergierung, sodass die Mühle und die Dreiwalzenmühle kombiniert werden können, um sowohl die eingehende Partikelgröße als auch den endgültigen Dispergierzustand zu kontrollieren.