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Zerkleinerungsprinzipien

Warum wird zerkleinert?

Verschiedene Mühlentypen arbeiten nach unterschiedlichen Zerkleinerungsprinzipien. Welche Mühle letztlich zum Einsatz kommt, richtet sich nach dem Bruchverhalten des Mahlguts.

Hart-spröde Materialien werden vor allem durch Schlag-, Druck- und Reibkräfte zerkleinert, während weiche oder elastische Stoffe überwiegend durch Schneid- und Scherkräfte effektiv aufbereitet werden.

Für Grobkornbereiche ab etwa 40 mm kommen meist Brecher oder Schredder zum Einsatz. Kleinere Partikelgrößen werden hingegen mit Mühlen bearbeitet.

Grundsätzlich lassen sich bei der Zerkleinerung von Feststoffen verschiedene Beanspruchungsmechanismen unterscheiden.

Zerkleinerung von harten bzw. spröden Materialien

Druckbeanspruchung

Bei dieser Methode wird das Material zwischen zwei Flächen (z. B. den Werkzeugen einer Mühle) zusammengepresst, bis es bricht. Beispiele hierfür sind Backenbrecher und Walzenbrecher.

Zerkleinerung-Druckbeanspruchung
Zerkleinerung-Prallbeanspruchung

Prallbeanspruchung

Hier treffen die Teilchen mit hoher Geschwindigkeit auf eine feste Oberfläche, wodurch sie in kleinere Fragmente zerlegt werden. Dies kann entweder durch das Mahlwerkzeug selbst oder durch die Mühlenwand erfolgen. Typische Beispiele sind Schwingmühlen, Planetenmühlen, Prallmühlen und Luftstrahlmühlen.

Reibbeanspruchung

Dabei wirken Reibkräfte zwischen dem Material und einer Fläche oder zwischen mehreren Flächen. Das Mahlgut wird quasi zerrieben. Beispiele hierfür sind Scheibenmühlen und andere Reibmühlen.

Zerkleinerung-Reibbeanspruchung

Zerkleinerung von weichen, elastischen und faserigen Materialien

Zerkleinerung-Scherbeanspruchung

Scherbeanspruchung

Bei dieser Methode wirken zwei oder mehrere Feststoffoberflächen gegeneinander, wodurch ein Schereffekt entsteht. Typischerweise bewegt sich eine Fläche, während die andere feststeht.
Beispiele: Schlagtrommühlen, Schlagkreuzmühlen, Ultraschallmühlen

Schneidbeanspruchung

Hier wird das Material zwischen zwei oder mehr scharfkantigen Flächen getrennt. Mindestens eine der Flächen besitzt eine Schneidkante, die das Material zerteilt.
Beispiele: Schredder, Schneidmühlen, Messermühlen

Zerkleinerung-Schneidbeanspruchung
Klaus Ebenauer

Ing. Klaus Ebenauer

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