Jenseits des rotierenden Rührwerks
Eine oszillierende Platte ersetzt das rotierende Rührwerk und erzeugt einen kontrollierten axialen Fluss für effizientes Mischen in scherempfindlichen industriellen und pharmazeutischen Prozessen.
Der Kernmechanismus des Vibrationsmischens
Beim Vibrationsmischen ersetzt eine vertikal oszillierende Platte die rotierende Welle. Drei Merkmale dieses Mechanismus bestimmen, wie er sich im Behälter verhält.
Oszillation ersetzt Rotation
Eine Mischplatte bewegt sich mit hoher Frequenz und geringer Amplitude auf und ab, angetrieben von einer elektromagnetischen oder mechanischen Antriebseinheit, statt dass eine Welle ein Rührwerk dreht.
Axialer Fluss, kein Wirbel
Während die Platte durch ihre perforierten Bohrungen oszilliert, erzeugt sie einen gerichteten Fluss nach oben oder unten durch den Behälter, statt des zirkulären, wirbelbildenden Strömungsmusters, das für ein rotierendes Rührwerk typisch ist.
Intensität durch Amplitude und Frequenz bestimmt
Die Mischintensität wird durch die Auslenkung und die Geschwindigkeit der Plattenoszillation eingestellt, nicht durch die Drehzahl des Rührwerks oder die Schaufelgeometrie, wodurch derselbe Mechanismus schonend oder intensiv betrieben werden kann.
Wie erzeugt das Vibrationsmischen einen Fluss?
Die meisten Mischplatten sind mit konischen Bohrungen perforiert, statt als massive Scheibe gefertigt zu sein. Da jede Bohrung auf einer Seite enger ist als auf der anderen, ist der Strömungswiderstand beim Auf- und Abbewegen der Platte in eine Richtung höher als in die andere. Dieses Ungleichgewicht erzeugt pro Zyklus einen Nettovolumenstrom in eine einzelne Richtung, wodurch aus der einfachen Vertikalbewegung eine kontinuierliche axiale Zirkulation durch den Behälter entsteht, statt dass die Platte die Flüssigkeit lediglich hin und her schiebt.
Dasselbe Plattendesign kann so eingebaut werden, dass es überwiegend nach oben oder nach unten fördert. Eine Konfiguration mit Aufwärtsfluss kann nahe dem Behälterboden montiert werden, wodurch das Volumen an Flüssigkeit minimiert wird, das bei niedrigem Füllstand ungemischt bleibt, und eignet sich in der Regel für ein schnelles, effizientes Mischen von Flüssigkeiten und leichten Feststoffen. Eine Konfiguration mit Abwärtsfluss ist besser geeignet für Prozesse, bei denen Feststoffe schnell absetzen, Schaumbildung ein Problem darstellt oder keine Luft in die Charge eingebracht werden soll. Eine dritte Variante leitet Gas durch eine Hohlwelle unterhalb der Platte und kombiniert so Mischen und Begasen für Belüftungs- oder Fermentationsaufgaben.
Wie schneidet Vibrationsmischen im Vergleich zu Rührkesseln ab?
Vibrationsmischen erreicht turbulentes, effektives Mischen bei geringerem Energieeinsatz und niedrigeren Reynolds-Zahlen als ein Rührkessel mit rotierendem Rührwerk.
| Metrik | Vibrationsmischen | Rührkessel / rotierendes Rührwerk | Quelle |
|---|---|---|---|
| Einsetzen der turbulenten Strömung | Re 20 bis 300 | Re über 10.000 | Gimba et al., 2026 |
| Spezifischer Energieeintrag | 510 bis 1.530 W/m³ | 8.600 W/m³ (Rushton-Turbine) | Gimba et al., 2026 |
| Dimensionslose Mischzeit | 1,5 bis 3 | 10 bis 100 | Gimba et al., 2026 |
| Zellüberlebensrate (scherempfindliche Kulturen) | Über 99 % | 60 bis 70 % | DrM-Kundentests |
| Energieverbrauch | Etwa 50 % niedriger | Referenzwert | Unabhängige DrM-Tests |
Niedrige Scherung für empfindliche Produkte wie Zellen, Proteine oder empfindliche Emulsionen wichtig ist. Ein Vibrationsmischer mischt schonender als ein rotierendes Rührwerk.
Schaum- oder Wirbelbildung ein Problem darstellt. Ohne rotierendes Rührwerk erzeugt ein Vibrationsmischer keinen zentralen Wirbel, der Luft in die Charge zieht.
Sterilität, geschlossener Betrieb oder der Verzicht auf Dichtungen entscheidend ist. Vibrationsmischen entfernt die rotierende Wellendichtung vollständig und schließt damit eine häufige Kontaminationsquelle aus.
Effizientes Mischen bei geringer Leistung Priorität hat, insbesondere für schnelle Homogenisierung oder kontinuierliche Umwälzaufgaben.
Der Prozess Gasverteilung, Suspendierung, Emulgierung oder Auflösung in einem Behälter umfasst, dessen Größe auf die Mischplatte abgestimmt ist.
Derselbe Mechanismus, drei Wege zum Einsatz
Jedes Mischprodukt von DrM nutzt den oben beschriebenen Mechanismus der oszillierenden Platte. Das richtige Format hängt von Ihrem Behälter, Ihren Sterilitätsanforderungen und der Art der Integration in Ihren Prozess ab.
FUNDAMIX® Vibrationsmischer
StandardmischerDas Standardformat für Neuinstallationen oder die Nachrüstung bestehender Behälter, erhältlich in vier Antriebsgrößen vom Labor- bis zum vollindustriellen Maßstab.
Kompakte Mischsysteme
Schlüsselfertiges SystemVollständige eigenständige oder auf Skids montierte Systeme, die den Mischer mit Behälter, Steuerung und Versorgungseinrichtungen kombinieren, von Glasreaktor-Laboraufbauten bis zu vollautomatisierten Industrieanlagen.
FUNDAMIX® SU
Single-Use-MischerDasselbe vibrationsbasierte Mischprinzip, konzipiert für Einwegbeutel, mit außen am Beutel montiertem Antrieb für einen nicht invasiven, sterilen Aufbau.
Die Ursprünge der Vibrationsmischtechnologie
Den ersten elektromagnetischen Vibrationsmischer entwickelte er bei Chemap AG, dem Unternehmen, das er zur Vermarktung seiner Erfindungen im Bereich Fest-Flüssig-Trennung und Mischtechnik gegründet hatte. Als er Chemap Anfang der 1980er Jahre verkaufte und ein neues Unternehmen gründete, DrM, Dr. Mueller AG, blieb der Vibrationsmischer nicht bei ihm. Er wurde die folgenden 29 Jahre von Graber & Pfenninger GmbH produziert und weiterentwickelt, bevor DrM die Technologie zurückkaufte.
Zurück bei DrM
2012: DrM erwirbt die ursprüngliche Vibrationsmischer-Technologie zurück und führt sie unter dem Namen FUNDAMIX® mit einem neu entwickelten Antrieb wieder ein.
2018: Ein überarbeiteter Antrieb führt zum FUNDAMIX® Silent mit leiserem, effizienterem Betrieb.
2020: DrM stellt den FUNDAMIX® SU vor und passt dasselbe vibrationsbasierte Mischprinzip für die Single-Use-Bioprozesstechnik an.
Ressourcen & Downloads
Laden Sie detaillierte Broschüren zu FUNDAMIX®, den Kompakten Mischsystemen und FUNDAMIX® SU herunter, um jedes Format zu erkunden und die richtige Lösung für Ihren Prozess zu finden.
