Bei der Entwicklung von Rezepten und in der Analytik sind flexible Maschinen gefragt. Weiche, harte und zähe Materialien müssen genauso homogen aufbereitet werden können wie Faseriges oder Gefrorenes. „Eine Mühle für alles“ könnte den hohen Anforderungen an Homogenität und Reproduzierbarkeit nicht gerecht werden. „Für jede Anwendung eine“ wäre dagegen teurer. Den Mittelweg bietet die Pilotina mit ihren zwei Mahlprinzipien und der hohen Anpassungsfähigkeit.
Die Autoren: Andreas Otte Sales Director Process Technology, IKA-Werke Philipp Gyssler Research & Development , IKA-Werke
Wo gemahlen wird, bleibt es selten bei nur einem Grundstoff. Nur spezialisierte Mühlenbetriebe mahlen tagein, tagaus dasselbe Gut. Geht es um die Bereiche Rezeptentwicklung oder Analytik, sind dagegen flexible Maschinen gefragt. Für diese Einsatzbereiche hat IKA die Universaltrockenmühle Pilotina entwickelt. Sie lässt sich durch zwei Module mit unterschiedlichen Mahlprinzipien an verschiedene Aufgaben anpassen.
Die Antriebseinheit, die immer dieselbe ist, kann mit einem Schneidmühlenmodul (Pilotina MC) oder einem Prallmühlenmodul (Pilotina MI) bestückt werden. In der Variante Pilotina MU können beide Module miteinander austauschbar verwendet werden.
Die Mahlmodule
Das Schneidmühlenmodul der Pilotina MC funktioniert nach dem Rotor-Stator-Prinzip. Das heißt, dass sich rotierende Schneidmesser in einem Kranz stehender Schneiden bewegen. Zwischen beiden Elementen wird das von oben außermittig zugeführte Mahlgut an den scharfen Kanten der Werkzeuge zerkleinert. Sobald es die gewünschte Feinheit erreicht hat, fallen die Partikel durch ein Sieb in einen Auffangbehälter. Der Stator des Pilotina-Schneidmühlenmoduls besitzt einen einstellbaren Mahlspalt. Damit lässt sich dieser bei Bedarf an verschiedene Mahlaufgaben anpassen. Kombiniert mit dem Parallelschnittrotor lassen sich zum Beispiel Pflanzenteile präzise und homogen verarbeiten. Bei anspruchsvollem, zähem Mahlgut kann der Rotor mit Wendeschneidplatten eingesetzt werden. Dessen gewendelt angeordnete Messer besitzen eine nochmals höhere Schneidkraft.
Die Pilotina MC eignet sich für weiche Materialien wie Gummi, Leder, Kollagen oder Bienenwachs. Auch Materialien für den Bereich der sekundären Brennstoffe, wie Kunststoffgranulate und -mahlgut, Kunststoffverpackungen und -folien, Schaumstoff und EPS, können mühelos verarbeitet werden. Durch Zugabe von Trockeneis kann das Mahlergebnis optimiert werden.
Beim Prallmühlenmodul sind ebenfalls Rotor und Stator am Werk. Der Rotor beschleunigt mit seinen Schlagplatten das zentral zugeführte Mahlgut und schleudert es gegen die gezahnte Oberfläche des Stators. Beide Elemente sind so aufeinander abgestimmt, dass dabei maximale Kräfte auf die Partikel wirken und sie in kürzester Zeit bis zur gewünschten Feinheit zertrümmern. Alles, was hart und spröde ist, wird auf diesem Weg zuverlässig zerkleinert, wie Erze, Mineralien, Zementklinker, Gips, Keramik, Ton, Kunststoff mit einer Größe von bis zu 20 mm. Durch die austauschbaren Siebe kann die Endfeinheit sehr genau bestimmt werden.
Bei beiden Modulen lassen sich verschiedene Siebe zwischen Mahlkammer und Auslass einlegen. Mit mehr als zehn Lochweiten zwischen 20 und 0,12 mm erlauben sie eine genau definierte Feinheit des jeweiligen Produkts. Optional erhöht ein Textfilter zwischen Auslass und Auffangbehälter den Durchsatz und verringert die Erwärmung des Mahlguts.
Systematisches Scale-up
Die Idee des modularen Aufbaus stammt aus der Entwicklung von IKAs Mikrofeinmühle MF 10. Was diese flexible Universalmühle im Labor leistet, ermöglicht die Pilotina im größeren Maßstab. Sie ist kompakt genug, um ein systematisches Scale-up zu ermöglichen und hat damit ihren idealen Platz zwischen Labor und Technikum. Ihre Eignung für Pilotprojekte in der Produktentwicklung war es übrigens auch, die ihr den Namen gab. Gleichzeitig ist die Mühle groß genug, um mit ihr auch ganze Chargen für die spätere Verwendung in der Produktion zu mahlen.
Mit bis zu 3 kW bringt die Antriebseinheit frequenzgeregelt jede Menge Leistung auf die Mahlwerkzeuge. Eine Digitalanzeige hilft, die Umfangsgeschwindigkeit des Werkzeugs an den jeweiligen Mahlprozess anzupassen.
Sicherheit im Fokus
So wichtig hohe Drehzahlen und scharfe Messer für das Mahlergebnis sind – für die Hände der Bediener sind sie gefährlich. Die Mühle ist deshalb auf größte Bediensicherheit ausgelegt. Der Kontakt zwischen Fingern und drehenden Mahlwerkzeugen ist ausgeschlossen. Die Tür zur Mahlkammer lässt sich nur bei stehendem Rotor öffnen. Umgekehrt lässt sich die Mühle erst starten, wenn die Tür verriegelt ist.
Und sowohl der Einfülltrichter als auch der Auslass sind so gestaltet, dass niemand in die Mahlkammer greifen kann. Genauso wenig kann Mahlgut aus den Öffnungen spritzen. Beim Reinigen dagegen sind Kontakt und Zugänglichkeit gefragt. Hier macht es die Pilotina den Anwendern mit der großzügig dimensionierten Tür zur Mahlkammer und den ausbaubaren Werkzeugen leicht. Und von den hochwertigen Oberflächen lassen sich Stäube sauber entfernen.
prozesstechnik-online.de/cav0813450
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