Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit Luft mahlen - Verarbeitung von Kieselerde-Agglomeraten

06.01.2012
Die Verarbeitung von Kieselerde-Agglomeraten zu Füllstoffen für Gummi, Farben oder Lacke erfolgt meist über eine mechanische Zerkleinerung in Mühlen. Das Problem: Die Anlagen verschleißen und der Abrieb verunreinigt die hergestellten Produkte. Eine effizientere Lösung ist das Mahlen mit Druckluft aus einem ölfreien Schraubenverdichter. Die Zerkleinerung erfolgt allein durch die Aufprallwirkung der Agglomerate untereinander.

Das Mineral Kieselerde kennen die meisten Leser wahrscheinlich nur im Zusammenhang mit Pillen für Haut, Haare und Nägel. Der größte Teil wird jedoch industriell als Zusatzstoffe für Gummi (rund 70 Prozent), Farben und Lacke verwendet. Vorher ist jedoch eine aufwendige Bearbeitung notwendig.

Dazu gehört, dass die Kieselerde-Agglomerate, die in einem vorangehenden neuen Prozessschritt durch Wärmebehandlung entstanden sind, wieder zerschlagen werden. Dies erfolgt üblicher Weise über eine mechanische Zerkleinerung in so genannten Prallmühlen. Diese Mühlen arbeiten sehr abrasiv. Das heißt, nach wenigen Tausend Betriebsstunden sind die Anlagen verschlissen, und der Abrieb verunreinigt zudem die hergestellten Produkte.

Nicht so beim Unternehmen Hoffmann Mineral. „Der Clou unserer Lösung ist“, erklärt Dr. Karlheinz Schmidt, Geschäftsleiter Produktion und Technik, „dass diese Mühle mit Druckluft arbeitet. Das ist weitaus schonender, sowohl für unsere Produkte, als auch für die Maschinen.“ In der Luftstrahlmühle werden die Kieselerde-Agglomerate durch Injektion und Aufprallwirkung schonend zerkleinert. Das Produkt fällt von oben in einen großen Behälter, von unten wird komprimierte Luft aus vier Düsen eingeleitet. Dadurch entsteht in der Maschine ein Fließbett: Im Fallen trifft Produkt auf Produkt, allein durch Reibungsenergie entsteht eine „sehr schöne Mahlung“, wie Schmidt sagt.

Die Hälfte des Erzeugnisses ist kleiner als zwei bis drei Mikrometer; kein Korn hat einen Durchmesser über 40 Mikrometer. Aufgrund dieses Verfahrens heißt die Mühle „Fließbett-Gegenstrahlmühle“. Hoffmann Mineral arbeitet zusätzlich mit einem Sichter, in dem die gemahlenen Körner klassiert werden; die zu grob sind, fallen zurück in die Mühle, die Feinen ergeben das fertige Produkt.

Hoffmann Mineral hat in diese neue Kieselerde-Veredelungsanlage investiert, da gerade Kunden aus der Automobil-Industrie nach einem Füllstoff für schlagzähe Polyamid-Mischungen fragten, um Glasfasern in Kunststoffen ersetzen zu können.

5.000 m³/h ölfrei verdichten

Die jetzt in einem kontinuierlichen Verfahren hergestellten neuen Produkte Silfit und Aktifit sind hochwertiger, aber auch größer und härter – und genau dafür wurde die neue Luftstrahlmühle benötigt. Mechanische Mühlen sind im Vergleich zwar sparsamer, mit ihnen kann ein derart hochwertiges Produkt aber nicht hergestellt werden. „Also haben wir uns am Markt ganz genau umgesehen, um die effizienteste Lösung für die Drucklufterzeugung in der Luftstrahlmühle zu finden“, sagt der Manager.

Gefordert war ein Kompressor oder ein Gebläse, mit dem ein Betriebs-Überdruck von etwa 0,6 bis 1 bar bereitgestellt und ein Volumenstrom von 5.000 Normkubikmetern in der Stunde ölfrei verdichtet werden konnte. Die Luft in der Mühle kommt direkt mit der Kieselerde in Berührung, und schon das kleinste Tröpfchen Öl würde die Charge unbrauchbar machen. Außerdem sollte der Motor Drehzahl geregelt arbeiten können, die Maschine auf Druck und Volumen regelbar sein und mit einer Kühlwassertemperatur von 40 Grad Celsius gespeist werden können. Die Lösung war das ölfrei verdichtende Schraubengebläse ZS 132 von Atlas Copco, dessen Drehzahl über einen separaten Frequenzumrichter geregelt wird.

„Die installierte Leistung beträgt 132 Kilowatt“, erläutert Schmidt, „und das liegt mit weitem Abstand unter den 200 Kilowatt der nächstbesten Lösung, die uns angeboten wurde.“ Bei Volllast ist das also ein lockeres Drittel weniger Energie. „Der Vorteil ist, dass die Maschine für 0,3 bis 1,2 bar ausgelegt ist und genau den Druck erzeugen kann, den wir brauchen. Bei einem anderen Schraubenverdichter hätten wir auf 3 bar komprimieren und wieder entspannen müssen, das kam nicht in Frage. Auch ein alternativ angedachtes Drehkolbengebläse schied aus. Es hätte nur 0,9 bar liefern können und wäre an seine Grenzen gestoßen.“Etwa 500 Kilogramm Kieselerde pro Stunde werden über eine Differenzial-Dosierwaage zugegeben und in der Mühle zerkleinert.

Für diesen Prozess liefert das ZS-Gebläse Zuluft mit 0,8 bar und einer definierten Temperatur von über 100 °C, die über eine aus dem Prozess vorgewärmte Zuluft sichergestellt wird. Bei der Konzeption der Anlage machte sich Schmidt zunutze, dass die Luft bei der Verdichtung ohnehin erwärmt wird: Er kühlt sie einfach nicht wie üblich ab. Stattdessen arbeitet er mit vorgewärmter Zuluft, um die Druckluft mit der benötigten Temperatur in die Mühle einleiten zu können.st

| SCOPE
Weitere Informationen:
http://www.scope-online.de/Fluidtechnik/Oelfreier-Schraubenverdichter/Mit-Luft-mahlen.htm

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

Jenaer Akustik-Tag: Belastende Geräusche minimieren - für den Schutz des Gehörs

27.04.2017 | Veranstaltungen

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

VLC 200 GT von EMAG: Neue passgenaue Dreh-Schleif-Lösung für die Bearbeitung von Pkw-Getrieberädern

27.04.2017 | Maschinenbau

Induktive Lötprozesse von eldec: Schneller, präziser und sparsamer verlöten

27.04.2017 | Maschinenbau

Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

27.04.2017 | Informationstechnologie