Gutbettwalzenmühlen (GBWM)

Bei der Hochdruck-Zerkleinerung werden die einzelnen Partikel des Aufgabegutes nicht zwischen den Oberflächen der beiden Walzen gebrochen, sondern sie werden vielmehr zu einem festen Strang, der sog. Schülpe unter relativ hohem Druck verpresst. Im Anschluss an die nachfolgende Desagglomeration weisen die einzelnen Bestandteile des Produktes eine große Menge vollständiger oder zumindest an den Partikeloberflächen einsetzender Risse auf. Dieses hocheffiziente Zerkleinerungsverfahren benötigt wesentlich weniger Energie als das herkömmliche Brechen oder Mahlen, da:

• die Materialzuführung in die Kompressionszone relativ gleichmäßig erfolgt,
• die Behandlung sehr schnell erfolgt und
• nur sehr wenig Energie für den Materialtransport durch die GMBW aufzuwenden ist.

Die stetige Bewegung der Loswalze einer GBWM verdeutlicht das grundsätzliche Arbeitsprinzip der Hochdruckzerkleinerung: Der Spalt zwischen den Walzen stellt sich selbsttätig ein, bis ein bestimmter Druck zwischen den Walzen wirkt. Die Stärke der Walzenbewegung hängt von der „Steifigkeit“ des Hydrauliksystems im Verhältnis zu den Reaktionskräften, die vom Aufgabematerial ausgeübt werden, ab. Entsprechend schwankt sie in Abhängigkeit des Aufgabematerials. Dieses Konstruktionsmerkmal der GBWM stellt sicher, dass während des Zerkleinerungsprozesses alles Material den Walzenspalt unter etwa gleichen Prozessbedingungen passiert, so dass die Eigenschaften des Produktes aus der GBWM konstant bleiben.

Die eingestellte spezifische Presskraft beeinflusst, wie gut der Zerkleinerungsprozess geregelt werden kann und wie schnell die Maschine auf Einstellungen des Bedienpersonals reagiert.

Das Antriebssystem einer GBWM besteht aus zwei Elektromotoren und zwei Planetengetrieben, die jeweils abtriebsseitig auf die Walzenachsen montiert sind. Die Getriebe stützen sich über Drehmomentstützen gegenseitig ab. Je nach Anwendungsfall kann eine GBWM für den Antrieb mit konstanter Drehzahl oder mit drehzahlgeregelten Antrieben ausgelegt sein.

Die Hauptparameter zur Regelung der Zerkleinerung und des Pressendurchsatzes sind:

• die prozessabhängige Presskraft, die durch das Hydrauliksystem aufgebracht wird
• die Walzenumfangsgeschwindigkeit (bei geregelten Antrieben).

Darüberhinaus hängt der Durchsatz der GBWM ab von:

• der Maschinenbreite
• dem Walzenspalt, der sich einstellt in Abhängigkeit ...
• ...des Walzendurchmessers
• ...der Eigenschaften und der Kornverteilung des Aufgabegutes.

Maschinenrahmen
Köppern hat verschiedene Klapprahmen entwickelt und patentiert, die einen besonders schnellen Walzenwechsel erlauben und damit wartungsbedingte Betriebsunterbrechungen minimieren.

Mehr zu den verschiedenen Klapprahmentypen


Verschleißschutz
Erhöhter Verschleiß ist das zentrale Thema beim Mahlen, deshalb spielt der Verschleißschutz auch bei der Hochdruckzerkleinerung eine extrem wichtige Rolle. Heute sind fast alle Gutbettwalzenmühlen zum Mahlen von mineralischen Stoffen mit Bandagen ausgerüstet. Bandagen-Kern Konstruktionen werden in Kombination mit konventionellen Verschleißschutzsystemen wie z.B. aufgeschweißten Oberflächen oder aber Köpperns innovativen HEXADUR^® und HYBRIDUR^® Systemen verwendet.