2. Berechnung des Rührwerksdrehmoments
3. Viskositätskorrekturfaktor
4. Getriebeübersetzung und Laufraddrehzahl
5. Thermische Belastbarkeit für Chargenmischer
6. NMRV-Spezifikationen für Mischerantriebe
7. Anwendungen für Rührwerke und Mischer
8. Häufig gestellte Fragen
1. Belastungseigenschaften von Mischern und Rührwerken
Antriebe für Mischer und Rührwerke unterscheiden sich in zwei wesentlichen Punkten von Förderbandantrieben: Das zum Aufrechterhalten der Mischgeschwindigkeit erforderliche Drehmoment hängt stark von der Produktviskosität ab, und das Anlaufdrehmoment aus dem Stillstand bei einer abgesetzten oder abgekühlten Charge kann ein Vielfaches des Betriebsdrehmoments betragen. Beide Faktoren müssen bei der Auswahl des Getriebemotors berücksichtigt werden, um eine Motorüberlastung und ein Überdrehen des Getriebeausgangs zu vermeiden.
Bei einer Turbine oder einem Schaufelrad in einem zylindrischen Behälter skaliert die Betriebsleistung bei turbulenter Strömung annähernd mit der dritten Potenz des Schaufelraddurchmessers und dem Quadrat der Drehzahl, bei viskoser (laminarer) Strömung hingegen mit dem Schaufelraddurchmesser hoch drei und der Drehzahl. In der Praxis bestimmen die Leistungszahl des Schaufelrads (Np) und die Reynolds-Zahl der Strömung den genauen Zusammenhang. Für die Auslegung sollte bei einer Produktviskosität über 1000 cP ein Viskositätskorrekturfaktor von 1,5 bis 3,0 auf die wasseräquivalente Leistung angewendet werden.
Wird ein Mischer, der mit Produkt im Tank angehalten wurde, wieder in Betrieb genommen, kann sich das Produkt um die Rührflügel abgesetzt, abgekühlt oder teilweise verfestigt haben. Das zum Überwinden dieser Haftreibung und zum Anlaufen des Rührflügels erforderliche Anlaufdrehmoment kann das 3- bis 8-Fache des stationären Betriebsdrehmoments betragen. Der NMRV-Schneckengetriebemotor liefert ein Anlaufdrehmoment, das dem Blockierdrehmoment des Motors multipliziert mit dem Übersetzungsverhältnis entspricht. Dieses beträgt typischerweise das 2,0- bis 2,8-Fache des Nenndrehmoments des Motors multipliziert mit dem Übersetzungsverhältnis – und bietet somit einen deutlichen Vorteil beim Anlauf gegenüber Direktantrieben.
Einige Mischer laufen kontinuierlich (Farbmühlen, Schlammbehälter, Belüftungsanlagen für Abwasserbehandlungsanlagen), andere diskontinuierlich (Pharmazeutische Granulatoren, Lebensmittelmischer, Chemische Reaktoren). Für den Dauerbetrieb ist ein NMRV-Getriebemotor erforderlich, der für Dauerbetrieb (S1) bei Nenndrehmoment ausgelegt ist. Diskontinuierliche Mischer mit definierten Mischzeiten und anschließenden Entlade- und Beladepausen können mit dem entsprechenden CDF für S3 ausgelegt werden. Dadurch kann unter Umständen ein kleinerer Motor für den gleichen durchschnittlichen Leistungsbedarf gewählt werden.
2. Berechnung des Rührwerksdrehmoments
Tankdurchmesser: 0,80 m
Laufradtyp: 4-Blatt-Flachpaddel
Laufraddurchmesser: D = 0,45 m (D/T = 0,56)
Produktviskosität: 800 cP (Wasser = 1 cP)
Produktdichte: 1.050 kg/m³
Zieldrehzahl des Laufrads: n = 45 U/min = 0,75 U/s
Leistungszahl (Np): 1,8 (flaches Paddel, turbulent)
Reynoldszahl-Überprüfung: Re = ρ×n×D²÷μ = 1050×0,75×0,2025÷0,8 = 199 (Übergangsbereich)
Viskositätskorrekturfaktor: Kv = 2,0 (für 800 cP)
Tatsächliche Motorleistung = 41,9 × 2,0 ÷ 0,75 (eff.) = 111,7 W
Servicefaktor 1,5 für Chargenstart: 111,7 × 1,5 = 167,6 W
→ Wählen Sie NMRV 040, Verhältnis 20:1, YS 180 W 4-polig
Ausgangsdrehzahl = 1.380 ÷ 20 = 69 U/min (Reduzierung auf 45 U/min mittels Frequenzumrichter oder Akzeptanz von 69 U/min)
Für hochviskose Produkte über 5.000 cP (Pasten, dickflüssige Cremes, Klebstoffe) verwenden Sie die Formel für die laminare Strömungsleistung: P = Kp × μ × n² × D³, wobei Kp die laminare Leistungszahl für den jeweiligen Rührertyp ist. Wenden Sie einen Viskositätskorrekturfaktor von 2,5 bis 4,0 und einen Betriebsfaktor von 2,0 für den Wiederanlauf der Chargenproduktion bei hochviskosen Produkten an. Für Unterstützung bei der Dimensionierung von Rührwerksgetriebemotoren für Anwendungen mit hoher Viskosität über 5.000 cP wenden Sie sich bitte an Korea Ever-Power.
3. Viskositätskorrekturfaktor für die Getriebemotorauslegung
| Produkttyp | Viskosität (cP) | Strömungsregime | Viskositätsfaktor Kv | Start Service Factor |
|---|---|---|---|---|
| Wasser, dünnflüssige Lösungsmittel | 1–100 | Turbulent | 1.0 | 1.2 |
| Leichte Öle, Sirup, Latex | 100–1.000 | Übergangs | 1.5 | 1.5 |
| Farbe, Harze, Schlämme | 1.000–5.000 | Übergangs-/Laminar | 2.0 | 1.8 |
| Dickflüssige Pasten, Gele, Klebstoffe | 5.000–50.000 | Laminar | 3.0 | 2.5 |
| Kitt, Gummimischung, Teig | > 50.000 | Laminar | 4.0+ | 3.0+ |
Wenden Sie den Viskositätskorrekturfaktor Kv und den Betriebsfaktor SF multiplikativ an: Gesamtleistungsberechnung = Berechnete wasseräquivalente Leistung × Kv × SF. Prüfen Sie beim NMRV-Getriebe, ob das resultierende Ausgangsdrehmoment (Motornenndrehmoment × Übersetzungsverhältnis × Getriebewirkungsgrad) das NMRV-Nenndrehmoment für die gewählte Größe nicht überschreitet. Falls das erforderliche Ausgangsdrehmoment das NMRV-Nenndrehmoment bei dem erforderlichen Übersetzungsverhältnis übersteigt, wählen Sie eine größere NMRV-Größe anstelle einer höheren Motorleistung – das NMRV-Ausgangsdrehmoment ist die maßgebliche Einschränkung für Rührwerksantriebe mit hoher Viskosität.
4. Auswahl des Übersetzungsverhältnisses und der Laufraddrehzahl
Wasseraufbereitung, Fermentation, Mischung chemischer Reaktionen. Höhere Rührerdrehzahl für turbulente Durchmischung. Nicht selbsthemmend; Standardmotor Y2 ausreichend.
Mischen von Farbe, Sirup und Klebstoff. Grenzbereich der Selbsthemmung; für sicheren Halt zwischen den Chargen kann der Bremsmotor Y2EJ hinzugefügt werden.
Deckt die meisten Anwendungen für Rührwerke in der Chemie-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie ab. Die Selbsthemmung verhindert ein Abdriften des Rührflügels. Gängiges NMRV-Rührwerksverhältnis.
Dickflüssige Pasten, Harze und Gele mischen. Stark selbsthemmend. Hohes Drehmoment für Anwendungen mit hoher Viskosität. Schieber- oder Ankerlaufrad bei niedrigen Drehzahlen.
Laufräder mit sehr hoher Viskosität oder großem Durchmesser. Maximales Übersetzungsverhältnis für Standard-NMRV-Einstufenmotoren. Maximales Drehmoment, aber geringerer Wirkungsgrad (50–60%).
5. Thermische Belastbarkeit für Antriebe von Chargenmischern
Ein Chargenmischer, der für eine definierte Mischzeit läuft und anschließend zum Entladen und Wiederbeladen pausiert, arbeitet im intermittierenden periodischen Betrieb (S3). Beträgt die Mischzeit 30 Minuten und die Entlade-/Wiederbeladezeit 15 Minuten, ergibt sich ein kumulativer Leistungsfaktor (CDF) von 30/45 = 67%. Für diese Anwendung müssen der Motor Y2 und das Getriebe NMRV für den kumulativen Leistungsfaktor S3 mit 67% ausgelegt sein. Viele Chargenmischzyklen weisen einen höheren Ruheanteil auf, sodass die Wahl zwischen S3 40% oder S3 25% und somit ein kleinerer Motor für die gleiche Nennmischleistung möglich ist. Der tatsächliche kumulative Leistungsfaktor (CDF) ist stets anhand der Parameter des Chargenprozesses zu berechnen, anstatt von einem kontinuierlichen Betrieb (S1) auszugehen.
Hochviskose Rührwerksantriebe betreiben das NMRV-Getriebe mit erhöhten Leistungsverlusten im Schneckengetriebe (der Wirkungsgrad des Schneckengetriebes liegt bei hohen Übersetzungen zwischen 60 und 751 TP3T), wodurch sich das Getriebeöl stark erwärmt. Bei Rührwerken im Dauerbetrieb mit hoher Viskosität und einer Übersetzung von 40:1 bis 100:1 ist die Temperatur des Getriebegehäuses während der Inbetriebnahme und unter maximalen Viskositätsbedingungen zu überwachen. Übersteigt die Gehäusetemperatur 70 °C, sollte ein externer Lüfter am NMRV-Gehäuse angebracht oder synthetisches Getriebeöl (PAO) verwendet werden, das im Vergleich zu Mineralöl eine bessere Viskositätsstabilität bei hohen Temperaturen bietet.
6. NMRV-Getriebemotorspezifikationen für Rührwerksantriebe
Die Korea Ever-Power NMRV-Schneckengetriebemotoren für Rührwerks- und Mischeranwendungen sind wahlweise mit einer massiven Abtriebswelle zur Ankopplung an das Rührwerk über eine flexible Kupplung oder mit einer Hohlwelle zur direkten Montage auf der Rührwerkswelle ohne separate Kupplung erhältlich. Die Hohlwelle ist besonders vorteilhaft für Rührwerke, die am Tankdeckel montiert sind, da der Getriebemotor hier direkt auf dem Wellenstumpf des Rührwerks befestigt werden muss. Alle NMRV-Baugrößen sind ohne Getriebemodifikationen mit dem Standardmotor Y2 oder dem Bremsmotor Y2EJ kompatibel. Das komplette Getriebemotoren-Sortiment finden Sie im [Link/Dokument einfügen]. Produktbereich GetriebemotorenFür Rührwerke mit hoher Viskosität ab 2.000 cP wenden Sie sich bitte an [Kontaktinformationen einfügen]. Korea Ever-Power für eine vollständige Spezifikation des Rührwerksantriebs.
| Getriebegrößen | NMRV 030–090 |
| Verhältnisbereich | 15:1 bis 100:1 |
| Laufraddrehzahl | 14–96 U/min (4-poliger Motor) |
| Motoroptionen | Y2- oder Y2EJ-Bremsmotor |
| Motorleistung | 0,06–22 kW |
| Selbstverriegelnd | Ja, ab einem Verhältnis von 40:1. |
| Abtriebswelle | Voll- oder Hohlbohrung |
| Montage | Beliebige Ausrichtung (bitte angeben) |
7. Anwendungen für Rührwerke und Mischer
Chemischer Reaktor und Rührwerk
Rührwerke für chemische Prozessreaktoren zur Durchführung von Reaktions-, Lösungs- und Kristallisationsprozessen. NMRV 050–090 im Mischungsverhältnis 40:1 bis 60:1 mit Y2 0,37 bis 7,5 kW. Die Produktviskosität reicht je nach Reaktionsfortschritt von nahezu Wasserviskosität bis zu mehreren tausend cP. Für Reaktoren, die brennbare Lösungsmittel (Zone 1 oder Zone 2) verarbeiten, muss der Motor dem Typ YB2 Ex d IIB T4 entsprechen, während das NMRV-Getriebe standardmäßig ausgeführt sein kann, da es keine internen elektrischen Komponenten enthält. Die Getriebedichtung muss der Lösungsmittelumgebung entsprechen. |
Lebensmittel- und Getränkemischer
Industrielle Lebensmittelmischer für Soßen, Marmeladen, Schokolade, Teige und Cremeprodukte mit 10 bis 60 U/min. NMRV 050–075 mit einem Mischungsverhältnis von 20:1 bis 100:1 und Y2- oder BXG-Motoren mit 0,25 bis 2,2 kW, abhängig von der Klassifizierung der Lebensmittelkontaktzone. Für Reinigungsbereiche ist ein BXG-Edelstahlmotor mit NMRV-Getriebe und lebensmittelgeeigneter Ölfüllung erforderlich. Die Selbsthemmung ab einem Mischungsverhältnis von 40:1 hält den Rührflügel zwischen den Chargenzyklen ohne Motorleistung in Position. |
Dispergiermaschinen, Rührwerke für die Farbherstellung und Mischbehälter für Abtönbasen. NMRV 050–075 bei 30:1 bis 60:1, Y2 0,37 bis 2,2 kW. Farbviskosität 500 bis 10.000 cP – Kv 1,8 bis 3,0 anwenden. Viele Farbmischanwendungen erfordern in Zone-2-Farblagerbereichen auch einen Ex-d-Motor.
Rührwerke für Sedimentationsbecken, Schlammbehälter und Belüftungsbecken in Kläranlagen. NMRV 075–090 bei 15:1 bis 30:1 für turbulente Hochgeschwindigkeitsmischung in niedrigviskosen Schlämmen. Y2 0,55 bis 4,0 kW. Schutzart IP55 für die Außenaufstellung in Kläranlagen.
Hochviskoser Klebstoff, Epoxidharz und Vergussmasse werden bei 10 bis 40 U/min gemischt. NMRV 075–090 bei 40:1 bis 100:1, Y2 0,55 bis 2,2 kW. Sehr hohes Anlaufdrehmoment erforderlich; Betriebsfaktor 2,0 für den Wiederanlauf der Charge angeben. Kv 3,0 bis 4,0 für Viskositäten über 20.000 cP.
Kleinmengen-Betonmischer, Mörtelmischstationen und Fliesenkleber-Vormischer. NMRV 075–090 bei 20:1 bis 40:1 mit Y2 0,75 bis 4,0 kW. Hoher Abrieb durch Zuschlagstoffe – Getriebewellendichtungen müssen hochbelastbar sein (Filz- oder Labyrinthdichtung), um das Eindringen von Zuschlagstoffen zu verhindern. Schutzart IP55 für die Installation im Freien.
8. Häufig gestellte Fragen
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