SonoStation – Hielscher's Ultraschall-Pumpen-Setup
Ultraschallverfahren werden in vielen Industriezweigen zum Mischen, Dispergieren, Homogenisieren und Extrahieren eingesetzt. Während kleine Volumina problemlos im Batch-Modus beschallt werden können, wird für Prozesse mit größeren Volumina eine die Beschallung im Inline-Modus empfohlen. Die SonoStation ist ein kompleter, eigenständiger Ultraschallaufbau, bestehend aus einem gerührten Tank mit Kühlmantel, einer Pumpe und Ultraschallprozessoren, welche mit Durchflusszellen ausgestattet sind. Das hochentwickelte Design der SonoStation ist die komplett ausgestattete Turnkey-Solution, um Ultraschallprozesse sofort zu starten und erfolgreich umzusetzen.
SonoStation, Ihr innovatives Mischsystem – So Einfach!
Ultraschallverarbeitung leicht gemacht mit der SonoStation
Die Ultraschallverarbeitung ist meist nur einer von mehreren Schritten in Ihrer Prozessentwicklung oder im Produktionsalltag. Die Installation und Bedienung des Ultraschallreaktors sollte so einfach wie möglich sein. Die SonoStation ist ein einfach zu bedienendes Pumpsystem, um Ihr flüssiges Material mit konstantem Fluss und konstantem Druck zum Ultraschallreaktor zu befördern. Wir haben einen 38L Rührbehälter (mit Kühlamantel ausgestattet) mit einer Exzenterschneckenpumpe in ein mobiles Verarbeitungssystem integriert. Dabei weist die SonoStation sogar eine Stativhalterung für bis zu zwei Ultraschallreaktoren auf. Dieser hohe Integrationsgrad reduziert die Anzahl und Größe der medienberührten Teile, Fittinge und Anschlüsse. Dadurch ist die SonoStation einfacher zu bedienen und leichter zu reinigen als ein konventioneller Aufbau. Auch der Platzbedarf wird reduziert.
Durch die Einfachheit des Aufbaus wird die Funktionalität der SonoStation allerdings nicht in geringster Weise beeinträchtigt. Unsere Ultraschallgeräte sind mit Funktionen wie automatischer Frequenzabstimmung, automatischer Datenprotokollierung, automatischer Amplitudenregelung und Trockenlaufschutz ausgestattet, so dass Sie sich völlig auf Ihren Prozess konzentrieren können.
Während unsere Ultraschallgeräte hochentwickelte Produktionsmaschinen sind, die zuverlässig als alleinstehendes Verarbeitungswerkzeug eingesetzt werden können, ermöglicht die Integration in eine komplexere Turnkey-Solution die Verbesserung des gesamten Produktionsprozesses. Die SonoStation ist ein kompletter Prozessaufbau, der aus einem gerührten Tank, einer Pumpe und Ultraschalldurchflussreaktoren besteht. Die SonoStation ist ein kompletes, kompaktes und leistungsstarkes Setup, welches Ultraschallprozesse im mittleren Produktionsmaßstab vereinfacht.
Das Komplettdesign der SonoStation hilft Ihnen, schneller voranzukommen!
Die Funktionen der SonoStation:
- Vollständiges Beschallungs-Setup
- Bedienerfreundlich
- Einfach zu reinigen
- Voll-integriert
- Einfacher Aufbau
- Geringer Platzbedarf
- für bis zu 4kW Beschallungsleistung (2x UIP500hdT bis UIP2000hdT)
- Robust für den alltäglichen Gebrauch (Pilot oder Produktion)
- Flexibel für die Prozessentwicklung (R&D)
- Edelstahltank mit Kühlmantel
- keine Sedimentation wie bei horizontalen Pumpen
- robust für den täglichen Gebrauch (Pilot oder Produktion)
Weshalb die SonoStation?
Für einen Ultraschall-Produktionsaufbau benötigen Sie neben dem Ultraschallgerät auch Zubehör wie Tanks, Pumpe, Beschallungsständer und Schläuche oder Rohre. Die SonoStation ist ein komplettes Ultraschallverarbeitungs-Setup, mit dem Sie schnell produktionsbereit sind!
Hielscher hat sich auf Ultraschallgeräte für Flüssigkeitsprozesse spezialisiert. Aufbauten mit Ultraschall-Inlinereaktoren erfordern Zubehör, wie z.B. Tanks, Pumpe, Wärmetauscher, Ventile und Drucksensoren. Um die Einrichtung und den Betrieb zu erleichtern, bieten wir Zubehör an, das für Beschallungsprozesse ausgelegt ist. Zu SonoStation-Aufbau gehören unter anderem ein pneumatisches Quetschventil sowie ein digitaler Edelstahl-Membran-Drucksensor PS7. Unser Ziel ist es, das Flüssigkeitshandling zu verbessern, so dass Sie Ihren Ultraschallprozess erfolgreich umsetzen können.
Wir arbeiten für Sie, damit Sie in kürzerer Zeit mehr erledigen können. Warum sollten wir Sie auf der Grundlage unserer Empfehlungen nach allen Einzelkomponenten suchen lassen?
Hielscher Ultraschall-Homogenisatoren liefern eine kontrollierbare und reproduzierbare Beschallungsergebnisse in der Prozessentwicklung (R&D) und Produktion.
Technische Details der SonoStation:
- rostfreier Edelstahl
- 230VAC oder 115VAC
- einphasig für Standard-Steckdosen
- Exzenterschneckenpumpe für konstanten Durchfluss und konstanten Druck
- mit VFD, 40 bis 495RPM
- 15-180L/h
- max. 5barg
- selbst-ansaugend
- auch für hohe Viskositäten, sogar Mörtel
Der Tank
Der Tank der SonoStation ist ein 38L-Edelstahltank. Er ist mit einem Kühl-/Heizmantel zur thermischen Kontrolle ausgestattet. Wenn er zum Beispiel als Kühlmantel verwendet wird, wird sichergestellt, dass heiße Materialien nicht an den Tankwänden anbacken und an den Tankwänden haften bleiben. Seine konische Form verhindert die Sedimentation von Partikeln. Montiert auf Schwenkrollen (Rädern) ermöglicht eine Bewegung um 360 Grad in alle Richtungen und gewährleistet die Manövrierbarkeit auch in engen Räumen. Zusätzlich zur Mobilität sind die Schwenkrollen mit Bremsen ausgestattet, die ein sicheres Blockieren der Räder ermöglichen, so dass die SonoStation an der gewünschten Stelle gesichert stehen bleibt. Das Gerät stabil an seinem Standort zu halten, ist für die Sicherheit äußerst wichtig.
Die Pumpe
Hielscher Ultraschallreaktoren mischen, homogenisieren und vermahlen flüssige Materialien. Für eine einfachere Einrichtung und Handhabung haben wir die VerticalPump50 entwickelt. Dieser integrierte Aufbau kombiniert einen gerührten 50-Liter-Haltetank mit einer Exzenterschneckenpumpe. Einfachheit, Bedienungsfreundlichkeit und Robustheit sind die wichtigsten Konstruktionsmerkmale dieser Ultraschall-Pumpanlage.
Technische Details der Pumpe:
- Exzenterschneckenpumpe für konstanten Durchfluss und konstanten Druck
- mit VFD, 40 bis 495RPM
- 15-180L/h
- max. 5barg
- selbst-ansaugend
- auch für hohe Viskositäten, sogar Mörtel
- keine Sedimentation wie bei horizontalen Pumpen
Das Rührwerk
Die Drehzahl des Rührwerks ist einstellbar und kann bis zu 500 Umdrehungen pro Minute erreichen, wodurch eine gute Makromischung von Flüssigkeiten und Schlämmen erreicht wird, die das Material durch den Behälter bewegen. Das zuverlässige Rühren sorgt dafür, dass das Material gleichmäßig in die Ultraschall-Durchflusszelle(n) transportiert und verarbeitet wird.
Und nicht zuletzt – Die Ultraschallgeräte für die SonoStation
Die SonoStation ist kompatibel mit den Industrie-Ultraschallgeräten UIP500hdT (500 Watt), UIP1000hdT (1000 Watt), UIP1500hdT (1500 Watt) und UIP2000hdT (2000 Watt). Jede SonoStation kann entweder einen oder zwei Ultraschallprozessoren aufnehmen und betreiben. Durch die individuelle Bestückung der SonoStation mit der auf Ihre Prozessanforderungen abgestimmten Ultraschallleistung erhalten Sie das optimale Setup!
Die SonoStation-Pumpe fördert die Flüssigkeit bzw. Slurry in und durch die Ultraschall-Durchflussreaktoren. In Übereinstimmung mit dem Ausgangsmaterial und dem Prozessziel können die Ultraschallgeräte mit der passenden Sonotrode und Durchflusszelle konfiguriert werden. Eine breite Palette von Sonotroden / Cascatroden und Durchflusszellenreaktoren ist sereinmäßig verfügbar.
Alle Hielscher Ultraschallgeräte mit Insdustriestandard erlauben die präzise Steuerung aller wichtigen Prozessparameter wie Amplitude, Druck, Temperatur und Beschallungszeit. Dies macht den Ultraschallprozess zuverlässig und reproduzierbar. Hielscher Ultrasonics weiß um die Bedeutung einer gleichbleibend hohen Produktqualität und unterstützt Hersteller bei der Umsetzung von Prozessstandardisierung und GMP (Good Manufacturing Practices) durch intelligente Software und automatische Datenaufzeichnung. Unsere digitalen Ultraschall-Homogenisatoren zeichnen automatisch alle Ultraschall-Prozessparameter auf einer eingebauten SD-Karte auf. Digitale Touch-Displays und Browser-Fernsteuerung ermöglichen eine kontinuierliche Überwachung des Prozesses und ermöglichen es, die Prozessparameter bei Bedarf präzise einzustellen. Dies erleichtert die Prozessüberwachung und Qualitätskontrolle erheblich.
Die Ultraschallgeräte von Hielscher sind auf Benutzerfreundlichkeit, Leistungsfähigkeit und Robustheit ausgelegt. Alle Ultraschallgeräte sind für den 24/7-Betrieb bei hoher Beanspruchung in anspruchsvollen Umgebungen gebaut und haben eine lange Lebensdauer bei geringem Wartungsaufwand.
Die nachstehenden Tabelle finden Sie die ungefähren Verarbeitungskapazitäten der Ultraschallgeräte, welche mit der SonoStation kompatibel sind:
Batch-Volumen | Durchfluss | Empfohlenes Ultraschallgerät |
---|---|---|
0.25 bis 5L | 50mL/min bis 1L/min | UIP500hdT |
0.5 bis 10L | 100mL/min bis 2L/min | UIP1000hdT |
0.75 bis 15L | 200mL/min bis 3L/min | UIP1500hdT |
0.1 bis 20l | 0,2 bis 4l/min | UIP2000hdT |
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![Der UIP2000hdT ist ein 2000 Watt starker Ultraschallhomogenisator, der für Flüssigkeitsanwendungen wie Homogenisieren, Emulgieren, Dispergieren und Extraktion eingesetzt wird.](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/UIP2000hdT-2kW-ultrasonicator-transducer-generator-Hielscher-Ultrasonics-250x188.jpg)
Der UIP2000hdT ist ein 2000-Watt-Ultraschallprozessor, der an der SonoStation montiert werden kann
Wissenswertes
Wie funktioniert das Hochscher-Mischen mittels Ultraschall?
Ultraschall-Homogenisatoren, -Hochschermischer und -Desintegratoren verwenden das gleiche mechanische Prinzip wie industrielle Mischsysteme, z.B. Hochgeschwindigkeits-Rotormischer, Mehrwellenmischer, Kolloidmühlen, Hochdruck-Homogenisierer und Impellerysteme. Ultraschallmischsysteme werden zum Dispergieren und Mahlen von Partikeln, zum Emulgieren von Öl- und Wasserphasen, zum Lösen von Feststoffen und zur Herstellung homogener Mischungen jeglicher Art (Flüssigkeiten und Slurries) eingesetzt. Ultraschall-Homogenisierer integrieren eine Ultraschallsonotrode, auch Ultraschallstab genannt, in einen Mischbehälter, z.B. in einen Batch-Tank oder in eine Durchflusszelle. Die Ultraschallsonotrode überträgt Vibrationen von sehr hohen Frequenz (ca. 20kHz) in die Flüssigkeit oder Slurry und erzeugt in der Flüssigkeit intensive akustische Kavitation. Die Implosion der Kavitationsblasen führt zu starken Scherkräften, welche Tröpfchen, Agglomerate, Aggregate und sogar Primärpartikel zerreißen und aufbrechen. Da die Ultraschallkavitation eine Hochgeschwindigkeits-Strahlen mit bis zu 1000km/h erzeugt, werden auch die in den Flüssigkeitsstrahlen befindlichen Partikel beschleunigt. Wenn die beschleunigten Partikel miteinander kollidieren, fungieren sie als Mahlmedium. Bei Kollision zersplittern die Partikel und werden auf Mikron- bzw. Nanogrösse reduziert. Im Bereich der Ultraschall-Kavitation wechseln die Drücke schnell und wiederholt zwischen Vakuum und bis zu 1000 bar. Ein Rotationsmischer mit 4 Mischerschaufeln müsste mit erstaunlichen 300.000 Umdrehungen pro Minute arbeiten, um die gleiche Frequenz der Druckwechselzyklen zu erreichen. Herkömmliche Rotationsmischer und Rotor-Stator-Mischer erzeugen aufgrund ihrer Geschwindigkeitsbegrenzung keine nennenswerte Kavitation.