Zentral- und Großmühlen für das Blasformen

Nicht allein der Durchsatz zählt

Die nominelle, theoretisch mögliche Durchsatzmenge ist nur ein Indikator für die Leistungsfähigkeit der Zerkleinerungstechnik. Gerade beim Einsatz in der Blasformtechnik spielen bei Auswahl und Konfiguration von Zentral- und Großmühlen weitere Randbedingungen eine Rolle, wenn es um die Optimierung unter Gesichtspunkten der Effizienz geht.

Zentralmühlen bewähren sich in der Blasformtechnik je nach Vor-Ort-Situation als Stand-alone- oder Inline-Lösung. (Quelle aller Bilder: Getecha)

Trichtergrößen, Auslegung der Einzugszonen, Aufbau der Rotoren, natürlich die Anschlussleistung – an einer Vielzahl von „Stellschrauben“ lässt sich drehen bei der Optimierung der Mühlentechnik. Vor allem die Blasformtechnik stellt Anforderungen jenseits der Nennleistung, wenn wirtschaftlich optimale Lösungen gefordert sind. Einbindung in eine vorhandene Anlagenumgebung, Mahlgut-Temperierung, Materialrückführung oder auch Energieeffizienz sind sehr diskussionswürdige Punkt bei der kundenindividuellen Auslegung.

Inline-Einsatz fordert mehr als Durchsatz
Für die Zentralmühlen der Baureihen RS 3000 und RS 3800 beispielsweise gibt Hersteller Getecha Durchsätze zwischen 200 bis 540 kg/h und 600 bis 1100 kg/h an. Meist folgt anhand dieser Werte die weitere Auslegung der Mühle. Sobald sie jedoch direkt an der Blasformlinie als Inline-Beistellmühle zur Zerkleinerung von Ober- und Unterbutzen konfiguriert werden soll, ist nicht mehr allein der Durchsatz bestimmend, sondern auch die Größe der zu zerkleinernden Hohlkörper wie Kanister und andere. Gemeinhin gilt dann die Faustformel: Das kleinste Maß des größten zu zerkleinernden Behälters soll kleiner sein als der Radius des Rotors. Aber auch diese Sichtweise sei in der Blasformtechnik längst nicht mehr zielführend, denn aus ihr ergäbe sich eine völlig überdimensionierte Schneidmühle, die ein Vielfaches des tatsächlich nötigen Durchsatzes leisten und daher alles andere als energieeffizient arbeiten würde gibt Getecha-Geschäftsführer Burkhard Vogel zu bedenken.

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Aus diesem Grund seien die Mühlen der genannten Baureihen so konstruiert, dass sie sich ohne viel Aufwand mit einem kleineren – dann optimal abgestimmten – Schneidwerk ausrüsten lassen. Sie arbeiten dann mit einem supertangentialen Einlauf in einen speziellen Rotor, dessen versetzt ausgerichtete Messer dank ihrer hervorstehenden Kanten voluminöse Teile besser greifen und einziehen können. Ineffizientes „Tanzen der Behälter“ auf dem Rotor werde so verhindert. Die Rotormesser sind von außen voreinstellbar und die Einstelllehre dafür gehört zum Lieferumfang. Zudem sind die Spritzlappen im Trichter so ausgeführt, dass sich voluminöse Behälter(teile) auch manuell zuführen lassen. Gegen Granulat-Rückspritzer geschützte Luftventilatoren innerhalb des Trichters sollen verhindern, dass das Fördergebläse die Spritzlappen aufzieht und Granulat aus dem Trichter dringt. Auf diese Weise bleibe die Kühlung des Granulats – ein weiterer wichtiger Auslegungsfaktor – durch die Ansaugluft des Fördergebläses sichergestellt.

Großmühle in einer Schalldämmkabine für die Zerkleinerung blasgeformter Kraftstofftanks. Das zuführende Förderband dient der zusätzlichen Abkühlung der Tanks.

Entscheidungsfaktor Kühlung
Welcher Stellenwert die Materialkühlung für die optimale Auslegung der Mühle hat, zeigt sich vor allem bei den Rotoschneidern mit ihren Durchsatzvolumina von 600 bis 2500 kg/h oft für die Zerkleinerung sehr großer Blasformteile wie Kraftstofftanks eingesetzt werden. Denn je größer die Butzen, desto langsamer kühlt das Material ab. Die Temperatur des zu vermahlenden Kunststoffmaterials liegt oft über 150 °C; es ist dann zähflüssig und klebrig. Einerseits muss die Mühle daher so viel Durchsatz erreichen, dass sich kein Material in Mahlgehäuse oder Absaugwanne anhäufen kann; andererseits muss das Mahlgut zur Lagerung in Behältern oder Silos auf mindestens 80 °C abgekühlt werden“. Nur höchstens 65 °C heiß darf das Mahlgut sein, wenn es via Inline-System direkt weiter verarbeitet werden soll. Anderenfalls kann es beispielsweise zu Problemen am produzierenden Extruder kommen, die sich negativ auf die Zykluszeit auswirken.

Für derartige Temperatur-Anforderungen können die Mühlen mit verschiedenen Maßnahmen zur Kühlung des Mahlguts ausgerüstet werden. Die Möglichkeiten reichen von einer Wasserkühlung an der Rückwand des Mahlgehäuses über die Zuführung von Kaltluft in die Schneidmühle bis zu einer offenen Rotorgeometrie für die bessere Luftzirkulation. Und mit Fördergebläsen, die nicht nur die Mahlgut-Kühlung übernehmen, sondern auch noch dessen Beförderung, habe der Anwender einen doppelten Nutzen.

Schließlich sind jedoch selbst die Dimensionierung des Schneidwerks und die Kühlung des Mahlguts – über Stundendurchsatz und Schneidgut-Abmessungen hinaus – nur zwei weitere maßgebende Faktoren für die Mühlenauslegung in der Blasformtechnik. Sowohl beim Engineering als auch bei der Automatisierung bieten die Mühlen mit vielerlei Möglichkeiten der System- und Peripherie-Optimierung weitere „Stellschrauben“ zur Gesamtoptimierung im Hinblick auf die jeweils spezielle Anwendung.

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