Hielscher Ultraschalltechnik

Ultraschalltankrührwerke

Ultraschall-Tankrührwerke sind mechanische Rührwerke. Die Ultraschall-Rührtechnik mischt Flüssigkeiten mit anderen Flüssigkeiten oder Feststoffen, um die Prozesskinetik in der chemischen, Lebensmittel-, Pharma- und Kosmetikindustrie zu verbessern. Hielscher Ultraschall-Rührwerke reichen von Laborrührwerken bis hin zu Tankrührwerken für den Batch- oder Inline-Einsatz.

Ultraschalltankrührwerke

Der Zweck der Tankrührung ist die Verbesserung der Prozesskinetik. Ultraschall-Tankrührwerke unterstützen die folgenden Prozesse:

Bei vielen Prozessen können Ultraschall-Tankrührwerke die Prozesszeit deutlich reduzieren. So kann beispielsweise das Rühren durch Ultraschall die Verarbeitungszeit auf Minuten oder sogar Sekunden verkürzen, anstatt Pflanzenstoffe stundenlang in einer Kaltwasserextraktion einzuweichen. Die Ergänzung Ihrer bestehenden Batch-Reaktoren um Ultraschallsonotroden ist eine einfache Methode, um die Prozesszeit zu verkürzen und Ihre Produktionskapazität effektiv zu erhöhen. Auf diese Weise trägt die Ultraschall-Tankrührung zur Leistungssteigerung und Senkung der Produktionskosten bei.

2000 Watt Ultraschall-Tankrührwerk auf einem mobilen Liftständer

Industrielles Ultraschall-Rührwerk – UIP2000hdT – auf mobilem Liftständer

Ultraschall-Laborrührwerke

Ultraschallrührwerke sind ein unverzichtbares Werkzeug in der Prozessforschung und -entwicklung. Während herkömmliche Rührwerke oft ein erhebliches Mindestvolumen erfordern, kann das Ultraschallrühren bereits ab 150µL eingesetzt werden. Hielscher Ultrasonics fertigt kompakte tragbare Ultraschallmischer und Stand-Ultraschall-Homogenisierer für die Rührwerkstechnik verschiedener Prozesse. Durchflusszellenreaktoren sind für alle Hielscher Ultraschallgeräte erhältlich.

Industrielle Ultraschall-Rührwerke

Hielscher Ultraschall-Rührwerke mischen eine Vielzahl von Substanzen bei der Herstellung flüssiger Produkte, wie z.B. Farben, Lacke, Tinten, Farbbeschichtungen, Klebstoffe oder Fettschmierstoffe. Hielscher Industrie-Rührwerke reichen von 500 Watt bis 16 Kilowatt Ultraschallleistung pro Ultraschallsonotrode. Sie können eine Anordnung von mehreren Ultraschallsonotroden für eine höhere Gesamtleistung des Ultraschalls verwenden.

Lineare Skalierung der Rührwerkskapazität

Einer der Hauptvorteile von Hielscher Ultraschall-Rührwerken gegenüber herkömmlichen, traditionellen mechanischen Tankrührwerken ist das perfekt lineare Scale-up. Alle Ergebnisse aus Labor- oder Pilotanlagen können linear auf eine größere Größe skaliert werden.

Ultraschall-Laborrührwerk UP400St

Ultraschall-Rührwerk UP400St im Kunststofftank zur Extraktion

Installation des Ultraschall-Rührwerks

Sie können industrielle Ultraschall-Rührwerke an bestehenden Rührkesselreaktoren nachrüsten und mit anderen In-Tank-Mischertypen kombinieren. Alternativ können Sie die Ultraschall-Rührsonotroden in Reihe mit einer Pumpe installieren, um Ihr Produkt durch den Ultraschallreaktor zurückzuleiten. Die Ultraschalltechnik koppelt keine Wärme in das Produkt ein. Die Ultraschallsonde überträgt mechanische Energie nur in Form von mechanischen Schwingungen. Das Flüssigkeitsgemisch kann sich durch Reibung in der Flüssigkeit während der Bewegung erwärmen.

Einfach zu bedienende Tankrührung

Rührwerke mit Ultraschallkopf haben keine rotierenden Dichtungen. Sie können den Sondenflansch in jeder Richtung, Winkel oder Position an einem Reaktortank oder einem anderen Behälter befestigen. Daher ist die gleiche Ultraschallsonotrode als oberes Einstiegsrührwerk, seitliches Einstiegsrührwerk oder unteres Einstiegsrührwerk verwendbar. Sie können Ultraschallsonotroden zum Rühren an Glasreaktoren, Stahltanks, Edelstahltanks oder Kunststoffbehälter, wie beispielsweise IBCs, montieren.
Die Rührintensität und die gesamte in die Flüssigkeit gekoppelte Ultraschallleistung kann durch die Anzahl und Größe der Ultraschallsonotroden und durch die Amplitude der Ultraschallschwingung variiert werden. Wenn Sie mehrere Ultraschallsonotroden in einem Tank verwenden, ist jede Sonotrode unabhängig voneinander einstellbar.
Beim Einsatz von Ultraschall-Tankrührwerken zum Mischen von hochviskosen Produkten wie Fettschmierstoffen, Klebstoffen, Polymeren, Harzen oder Farben hilft die Kombination von Ultraschall mit einem Propellerrührwerk, gleichmäßigere Prozessergebnisse zu erzielen.

Einfache Reinigung an Ort und Stelle von medienberührten Rührwerksteilen

Ultraschall-Rührwerkssonotroden bestehen aus Titan Grad 5. Dieses Titan ist eine sehr starke, leichte und korrosionsbeständige Legierung. Die allgemeinen Sonotrodendurchmesser variieren von 1mm bis 40mm für den Laboreinsatz und von 40mm bis 90mm für industrielle Tankrührwerke. Daher benötigen Ultraschall-Rührwerke nur kleine Tankanschlüsse.
Ultraschall-Tankrührwerke können leicht gereinigt werden, da Ultraschallrührwerke sehr einfache rotationssymmetrische Geometrien haben und keine Rotationsdichtungen, die auslaufen oder verschleißen können.
Bei Clean-In-Place-Verfahren (CIP) können die Ultraschallsonotroden durch eine intensive Ultraschallreinigung unterstützt werden.

Ultraschallbehandlung mit 2kW-System UIP2000hdT

UIP2000hdT (2kW) für die Chargenbehandlung im Großmaßstab

Verfügbare Prüfaufbauten für die Ultraschall-Prozessrührung

Gerne besprechen wir mit Ihnen Ihre Anforderungen an die Prozessrührung. Bitte benutzen Sie das untenstehende Formular, um uns zu kontaktieren! Bitte geben Sie zusätzliche Informationen zu Ihrem Projekt an, wie z.B. zu verarbeitendes Volumen pro Tag, Materialzusammensetzung und Prozessziel.








Bitte klicken Sie unten die Themen an, zu denen Sie weitere Informationen erhalten möchten:



  • Für eine einfach zu bedienende Tankrührung empfehlen wir den UP400St (400W, 24kHz) mit einer Sonotrode S24d22L2D (22mm Spitzendurchmesser). Sonotroden mit anderem Durchmesser sind natürlich auch erhältlich. Dieser leistungsstarke Ultraschall-Homogenisator wird mit einem Temperatursensor und automatischer SD-Kartenprotokollierung geliefert. Das UP400St Gerät kann 24 Stunden, 7 Tage die Woche kontinuierlich mit voller Leistung betrieben werden.



  • Der Hielscher UIP1000hdT (1000W, 20kHz) mit einer Sonotrode CS4d40L4 (40mm Durchmesser) hat mehr Leistung, kann mit höheren Amplituden betrieben werden und verarbeitet größere Volumen. Das Gerät wird mit einem Temperatursensor und automatischer SD-Kartenprotokollierung geliefert. Sonotroden mit größerem Durchmesser, längere und kürzere Sonotroden sind erhältlich. Wir liefern Ihnen das notwendige Zubehör, wie z.B. einen Ständer, eine Höhenverstellung, eine leistungsstarke Kühlmittelkühlanlage oder einen doppelwandigen Chargenbehälter mit Montageflansch.



  • Der Hielscher UIP4000hdT (4000W, 20kHz) mit einer Sonotrode CS4d64L4 (64mm Durchmesser) hat mehr Mischleistung für die Verarbeitung sehr großer Volumina. Das Gerät wird mit einem Temperatursensor und einer automatischen SD-Kartenprotokollierung geliefert. Andere Sonotroden sind verfügbar. Wir liefern Ihnen das notwendige Zubehör, wie z.B. einen mobilen Liftständer, eine leistungsstarke Kühlmittelkühlanlage oder einen doppelwandigen Chargenbehälter mit Montageflansch.


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Wissenswertes über Tankrührwerke

Es gibt verschiedene Mechanismen des Rührens und verschiedene Arten von Rührwerken. Dazu gehören:

  • Rührwerke (Anker- und Rahmenrührer, Radialpropellerrührer)
  • Turbinenrührwerke, Pitchschaufelturbinen
  • Paddelrührwerke
  • Schüttler
  • Magnetische Rührstäbe

Viele mechanische Tankrührwerke erzeugen aufgrund der begrenzten Bewegungsgeschwindigkeit und der fehlenden Kavitation eine sehr geringe Rührintensität. Die Ultraschallbewegung ist ein sehr intensives Mittel der mechanischen Prozessbewegung. Jede Sekunde erzeugt der Ultraschall mehr als 20.000 mechanische Vibrationen in der Flüssigkeit. Dies führt zu einer intensiven Mischung und starken Scherkräften, die bei der Herstellung vieler Produktformulierungen nützlich sind. Ein zweiflügeliger Propeller müsste mit 600.000 U/min laufen, um diese Frequenz zu erreichen.



Anwendungen des Ultraschall-Tankrührwerks

Ultraschall-Tankrührwerke arbeiten in einer Vielzahl von Prozessen weltweit, wie z.B.: