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 Klarheit für die Industrie: Forscher ermitteln Standzeiten von Schieberwerkzeugen
12.06.2018 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

nachricht Tauchen ohne Motor
05.06.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

Modern production technologies in the automobile industry must become more flexible in order to fulfil individual customer requirements.

Im Focus: ALMA entdeckt Trio von Baby-Planeten rund um neugeborenen Stern

Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Schafft der Mensch seine Arbeit ab?

15.06.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Asteroidenforschung in Garching

13.06.2018 | Veranstaltungen

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

Neuer Abwehrmechanismus gegen Sauerstoffradikale entdeckt

18.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Umwandlung von nicht-neuronalen Zellen in Nervenzellen

18.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Im Fußballfieber: Rittal Cup verspricht Spannung und Spaß

18.06.2018 | Unternehmensmeldung

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