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

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht CI-Maschine von EMAG ECM: Hocheffektive Lösung für das Entgraten von komplexen Bauteilen
12.04.2018 | EMAG GmbH & Co. KG

nachricht Kaltmassivumformung: auch komplexe Bauteilherstellung virtuell und kostengünstig designen
29.03.2018 | Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Von der Genexpression zur Mikrostruktur des Gehirns

24.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Bestrahlungserfolg bei Hirntumoren lässt sich mit kombinierter PET/MRT vorhersagen

24.04.2018 | Medizintechnik

RWI/ISL-Containerumschlag-Index auf hohem Niveau deutlich rückläufig

24.04.2018 | Wirtschaft Finanzen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics