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Mit Wucht

Zerkleinerung von knollen- und klumpenförmigen Schüttgutagglomeraten
Mit Wucht

Bei der Verarbeitung oder Lagerung von Schüttgütern können knollen- oder klumpenförmige Agglomerate unterschiedlicher Größe entstehen. Diese stören den weiteren Prozessablauf und müssen beseitigt werden. Dazu können Mahlanlagen eingesetzt werden, die allerdings in dieser Anwendung wenig wirtschaftlich sind. Eine praxiserprobte und zugleich wirtschaftliche Lösung stellen Knollenbrecher dar. Sie können in die jeweilige Anlage integriert werden, ohne dass zusätzliche Transport- und Luftabsaugeinrichtungen notwendig sind.

Knollenbrecher dienen zur Zerkleinerung von Klumpen, Knollen und anderen Agglomeraten sowie von verkrusteten Schüttgütern, da diese den nachfolgenden Verarbeitungsprozess empfindlich stören könnten.

Die von SST Schüttguttechnik angebotenen Knollenbrecher decken bei Umfangsgeschwindigkeiten um 1 m/s einen Leistungsbereich bis etwa 15 kW ab. Das heißt: Diese Knollenbrecher liegen hinsichtlich ihrer Leistungsdaten zwischen den klassischen Brechern, beispielsweise Backenbrechern, und schnell laufenden Mühlen. Die Abgrenzung zwischen diesen beiden Gruppen von Zerkleinerungsanlagen ist jedoch fließend. Da sich Mühlen mit einer definierten, maximalen Aufgabekorngröße am wirtschaftlichsten betreiben lassen, werden ihnen häufig Knollenbrecher vorgeschaltet.
Um Zündquellen und damit Staubexplosionen zu vermeiden arbeiten die Knollenbrecher von SST-Schüttguttechnik mit Umfangsgeschwindigkeiten unter 1 m/s. Das Unternehmen bietet drei Knollenbrecherbaureihen an:
  • K1-Anlagen in Einwellenausführung
  • K2-Anlagen in Zweiwellenausführung
  • K3-Anlagen in Dreiwellenausführung
Darüber hinaus gibt es noch Brecher in Mehrwellenausführung.
Einwellenausführung
Die Knollenbrecher der Baureihe K1 sind für Aufgabekornverteilungen bis 150 mm oder größer ausgelegt. Diese sehr groben Agglomerate treten mit einem mehr oder weniger hohen Feinanteil auf. Sie entstehen bei der längeren Lagerung in Silos, Big Bags, Säcken oder sonstigen Containern, durch die Einwirkung von Feuchtigkeit oder durch Selbstverfestigung. Auch beim Trocknen, Filtern oder Zentrifugieren entstehen prozessbedingt Agglomerate dieser Größenordnung.
Die Knollenbrecher der K1-Baureihe stehen für Massendurchsätze bis 40 t/h zur Verfügung; in Ausnahmefällen sind auch Durchsätze über 100 t/h möglich. Die zu zerkleinernden Agglomerate können über Schnecken-, Trogketten- oder andere mechanischen Fördereinrichtungen den Knollenbrechern zugeführt werden. Möglich ist auch eine undosierte Stoffzufuhr (Big Bag-Entleerung). Es entstehen Produkte mit einer Korngröße von 2 bis 30 mm.
Für die Zerkleinerung der Agglomerate sorgen entweder Schlägerscheiben, die durch einen Rost mit definierter Spaltweite rotieren, oder diese Aufgabe wird von einem Balkenschlägerwerk übernommen, das sich über einem halbrunden Sieb dreht und das Produkt durch die Sieblöcher drückt. Beide Anlagenvarianten sind gegeneinander austauschbar und umrüstbar.
Rost- oder Siebausführung
Die K1-Knollenbrecher sind in einer Rost- und in einer Siebausführung erhältlich.
Die Anlagen in Rostausführung besitzen ein robustes Gehäuse in Schweißkonstruktion. Der Rotor ist mit auswechselbaren Schläger- und Distanzscheiben ausgestattet. In Abhängigkeit von den Wünschen des Anwenders stehen die auswechselbaren Roste mit Spaltweiten von 6 bis 40 mm zur Verfügung. Weiterhin charakterisieren folgende Merkmale die K1-Knollenbrecher in Rostausführung:
  • Wellendurchführung mit Stopfbuchspackung oder Spezialwellendichtringen für druckdichte Abdichtung bis 10 bar
  • außenliegende Lager
  • Direktantrieb mit aufgestecktem Getriebemotor
Die Maschinen werden aus Edelstählen oder anderen verschleißarmen Werkstoffen gefertigt. Die Gehäusequerschnittöffnung sowie die Anordnung und Form der Schlagscheiben ermöglichen Produktaufgabekorngrößen bis 200 mm. Aufgrund der Geometrie und Weite der Rostspalten lassen sich Endprodukte mit Korngrößen zwischen 10 und 30 mm und zudem hohe Durchsätze erzielen.
Ein horizontales Balkenschlägerwerke ist das Herzstück der K1-Knollenbrecher in Siebausführung. Die halbrunden Siebe werden von einem speziellen Siebträger aufgenommen. Die Siebe sind auswechselbar und stehen mit Rund-, Quadrat- oder Reibelochung zur Verfügung. Besonderes Merkmal der Maschinen in Siebausführung ist, dass sie eine exakte Oberkornbegrenzung garantieren, da die Sieblochung nur eine maximale Durchgangskorngröße zulässt. Üblicherweise haben die Lochungen eine Größe von 2 bis 8 mm. Auf diese Weise sind feinere Produktqualitäten als mit der Rostausführung realisierbar – allerdings bei geringeren Durchsätzen. Zudem ist bei den Knollenbrechern in Siebausführung eine wesentliche Einschränkung zu beachten: Die Maschinen können nur zur Aufarbeitung von Produkten eingesetzt werden, die das Sieb nicht zusetzen.
Zweiwellenausführungen
Mit den Knollenbrechern der Baureihe K2 in Zweiwellenausführung können Produkte mit Korngrößen bis 4 mm erzielt werden, die Durchsätze liegen zwischen 1 und 10 m³/h. Auch anhaftende und zum Schmieren neigende Produkte lassen sich mit den Maschinen verarbeiten. Der Anwender kann die maximale Endkorngröße einstellen. Die Funktionsweise der Maschinen ist einfach: Das aufgegebene, klumpige Material wird von entgegengesetzt laufenden Brechwalzen mit ineinander greifenden Zahnscheiben erfasst, eingezogen und durch Druck- und Scherkräfte zerkleinert. Durch die unterschiedliche Drehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit der Walzen wächst die Größe der wirkenden Scherkräfte. Die beiden Walzenwellen können über ein starres Getriebe miteinander verbunden sein, oder sie besitzen zwei separate Antriebe, die unabhängig voneinander arbeiten. Im letzten Fall lassen sich mit Hilfe von Frequenzumrichtern die Schereffekte beliebig einstellen. Ebenfalls vom Anwender wählbar ist der Abstand der beiden Wellen, wodurch der Brechspalt und somit die Endkorngröße variabel ist. Zwei in ihrer Position änderbare Kammabstreifer verhindern, dass sich zwischen den Zahnscheiben Produktreste festsetzen können und die Brechwalzen zuschmieren. Des Weiteren kennzeichnen folgende Konstruktionsmerkmale die K2-Knollenbrecher:
  • Gehäuse in massiver Stahl- bzw. Schweißkonstruktion
  • außenliegendes Stirnradgetriebe für den Antrieb der zweiten Welle, Antrieb der ersten Welle direkt über einen Drehstromstirnradgetriebemotor in Aufsteckausführung
  • Stopfbuchsabdichtung oder Radialwellendichtringe
  • beidseitig außenliegende, lebensdauergeschmierte Lager
  • Inspektionsdeckel im Gehäuse
  • elektronische Überlastsicherung
Ein Einsatzgebiet der K2-Zweiwellenbrecher ist die Umwelttechnik. Hier stellen die Maschinen eine störungsfreie pneumatische Förderung von zu entsorgenden Reststoffen sicher. Auch bei der Abreinigung von Filteranlagen finden diese Maschinen Anwendung. Sie zerkleinern hier die besonders beim An- und Abfahren der Filteranlagen entstehenden und an den Behälterwänden anbackenden Ablagerungen.
Dreiwellenausführung
Haben die zu zerkleinernden Agglomerate Korngrößen, die oberhalb eines Bereiches von 50 bis 70 mm liegen, können sie nicht mehr auf den K2-Zweiwellenknollenbrechern verarbeitet werden. Der Grund: Die Walzen können die Klumpen nicht mehr erfassen und einziehen. Deshalb muss eine Vorbrechstufe vorgeschaltet werden, die die Klumpen oder Knollen auf eine entsprechende Größe bringt. An diese Vorzerkleinerung schließt sich dann die Feinbrechstufe an.
Bei den Dreiwellenknollenbrechern der K3-Baureihe sind die Vorbrech- und die Feinbrechstufe in einer Maschine zusammengefasst. Eine horizontale Schlägerwalze zerkleinert die groben Stücke beim Durchtritt durch einen schräg stehenden Rost. Sie besteht aus einer Reihe von Brechwerkzeugen, beispielsweise sternförmigen Schlägerscheiben. Die Anordnung der drei Wellen ist so ausgeführt, dass das Produkt nach der Vorbrechstufe direkt in die Feinbrechstufe fällt bzw. dieser zugeführt wird. Die Maschinen der K3-Baureihe verfügen über einen Direktantrieb und eine elektronische Überlastsicherung. Die Abstreifer an der Maschine sind nachstellbar.
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