Gute Vermahlung beginnt bei der Speisung der Hammermühle

Speisevorrichtungen für Hammermühlen

Gute Vermahlung beginnt bei der Speisung: Hammermühlen gehören zu den gebräuchlichsten Mühlentypen für viele Anwendungen bei der Vermahlung von Getreide oder anderen Biomasse-Rohstoffen; zum Beispiel bei der Herstellung von Futtermitteln oder in der Lebensmittelindustrie. Eine gute Vermahlung hängt zum einen von der technischen Ausführung der Hammermühle selbst (Siebfläche, Schlagfläche, Motorisierung, Drehzahl und Sieblochung) und zum anderen von der Aspiration der Mühle (Luftvolumenstrom, Luftgeschwindigkeit, Filtertyp, Filterfläche) ab. Darüber hinaus spielt auch die Speisung der Hammermühle eine wichtige Rolle. Nur bei optimaler Speisung und entsprechender Dosierung des Aufgabegutes kann die Mahlanlage effizient betrieben werden.

Aufgaben der Speisevorrichtung

Die Speisevorrichtung einer Hammermühle hat im Wesentlichen vier wichtige Aufgaben zu erfüllen:

1. Verteilung des Aufgabegutes:
Die verteilte Speisung des Produktes über die gesamte Breite der Hammermühle hat einen wesentlichen Einfluss auf den Mahlprozess, denn nur so kann die vorhandene Schlag- und Siebfläche einer Hammermühle voll ausgenutzt werden. Darüber hinaus wird der Verschleiß reduziert, da die Siebe und Schläger gleichmäßiger abgenutzt werden. Eine gleichmäßige Verteilung führt auch zu einer energieeffizienten Nutzung der Antriebsleistung der Mühle.

2. Anpassung an die Produkteigenschaften:
Insbesondere bei Produktmischungen (z. B. bei der Nachvermahlung von Futtermitteln) können schwerere und leichter zu mahlende Produkte (z. B. Gerste und Mais) als einzelne Schichten in der Vormischung vorhanden sein. Die Speisevorrichtung hat die Aufgabe, die Durchsatzleistung der Mühle an das im Gemisch vorhandene Produkt anzupassen, so dass die Mühle immer im optimalen Betriebspunkt betrieben wird. Dazu wird die Belastung des Mühlenmotors überwacht und die Förderleistung der Speisung in Abhängigkeit vom Motorstrom geregelt (lastabhängige Dosierung).

3. Abtrennung von Verunreinigungen:
Das Rohmaterial kann durch Ernte, Handhabung, Lagerung usw. Verunreinigungen wie Metallteile oder Steine enthalten, die, wenn sie in die Mühle gelangen, zu erheblichen Schäden führen können (z.B. Siebbruch). Der Kontakt von Fremdkörpern mit den schnell rotierenden Bauteilen der Mühle kann auch zu Funkenbildung und damit verbunden zu Brand- und Explosionsgefahr führen. Die Speisung hat daher die Aufgabe, Fremdteile vor der Mühle zuverlässig auszuscheiden.

4. Aspirationsluftansaugung:
Neben der Speisung der Mühle mit dem Mahlgut dienen Speisungseinrichtungen in der Regel auch der Zuführung der für den Mahlprozess benötigten Aspirationsluft. Nach den europäischen ATEX-Richtlinien muss diese Ansaugöffnung im Explosionsfall so gestaltet sein, dass keine Gefahr für Menschenleben durch austretende Druckstöße und/oder Flammen besteht. Darüber hinaus könnte aufgewirbelter Staub zu sekundären Explosionen führen.

Tietjen Speisevorrichtungen

Das 1959 gegründete deutsche Unternehmen Tietjen Verfahrenstechnik hat sich auf die Konstruktion und Fertigung von kundenspezifischen Vermahlungssystemen spezialisiert. Das Herzstück jeder Anlage ist natürlich die Hammermühle., von der Tietjen mittlerweile 48 verschiedene Typen herstellt, von der einfachen Selbstfördernden Mühle für Kleinbetriebe bis zur computergesteuerten Großraummühle mit automatischem Siebwechsel für den 24-Stunden-Betrieb mit reduziertem Personaleinsatz. Selbstverständlich hat sich Tietjen auch intensiv mit der optimalen Produktzuführung für Hammermühlen beschäftigt. Bereits in den 60er Jahren brachte Tietjen als einer der ersten Hersteller eine Vibrationsspeisevorrichtung mit Magnetantrieb und lastabhängiger Dosierung über eine Thyristorsteuerung auf den Markt. Später wurde die Vibrationsspeisevorrichtung um einen elektronisch verstellbaren Schieber ergänzt, der die Schichthöhe an die unterschiedlichen Mahlgüter anpasst. Ein Magnet am Ende der Rinne scheidet ferromagnetische Fremdkörper aus.

Die Vibrationsspeisevorrichtung Typ R gehört auch heute noch zum Produktportfolio und wird aufgrund ihrer Bauweise mit großen Querschnitten hauptsächlich für grobes Aufgabematerial wie z. B. Holz eingesetzt. Er hat den Nachteil, dass nur ein Magnet vorhanden ist und nichtmagnetische Fremdstoffe wie Steine nicht abgeschieden werden, was ihn nicht mehr zum Stand der Technik macht.

Deshalb hat Tietjen zwei weitere Speisevorrichtungen entwickelt, die beide eine Kaskade mit zwei Magneten zur verbesserten Abscheidung von magnetischen Fremdkörpern und eine Abscheidung von nichtmagnetischen Verunreinigungen durch Luftseparation mittels der angesaugten Aspirationsluft haben: Der Trommeldosiereinrichtung Typ DA und der Luft-Gravitations-Abscheider Typ AGS und Typ AGS AD.

Bei der Trommeldosiereinrichtung DA wird das Aufgabematerial durch eine langsam rotierende Trommel dosiert, deren Drehzahl lastabhängig über einen Frequenzumrichter gesteuert wird. Optional ist auch ein elektronisch gesteuerter Schieber erhältlich, der die Schichthöhe individuell an die unterschiedlichen Rohprodukte anpasst.

Die Trommeldosiereinrichtung ist die ideale Speisung für Hammermühlen bei frei fließenden Produkten wie Mischfutter oder Getreide bei hohen Durchsatzleistungen. Sie zeichnet sich durch seine kompakte Bauweise aus und ermöglicht die Platzierung des Trichters direkt über der Hammermühle. Ein integrierter Leermelder verriegelt am Ende des Mahlvorgangs automatisch eine Klappe, so dass keine Absperrung des Vorbunkers erforderlich ist. Der Luft-Gravitations-Abscheider AGS/AGS AD eignet sich auch für freifließende, besonders aber für mehlige und ölige/fettige Schüttgüter wie z. B. Tier- oder Fischfutter. Bei diesem Gerät handelt es sich um einen Fremdkörperabscheider mit der bereits erwähnten Magnetkaskade und Luftabscheidung durch die Aspirationsluft. Die Dosierung des Mahlgutes erfolgt in der Regel über eine drehzahlgeregelte Förderschnecke, in einigen Fällen auch über eine Zellenradschleuse. Durch den Einsatz einer Dosierschnecke in Kombination mit dem Luft-Gravitations-Abscheider ist es möglich, den Vorbehälter getrennt von der Mühle aufzustellen. Das macht diese Lösung besonders interessant, wenn der Platz in der Anlage begrenzt ist oder wenn vorhandene Dosierer ersetzt werden müssen. Alte, nicht mehr ATEX-konforme Vibrationsrinnen werden in bestehenden Anlagen oft durch AGS-Separatoren und Förderschnecken ersetzt.

Explosionsschutz bei der Speisung

Der Explosionsschutz wird bei Tietjen seit jeher großgeschrieben, auch bei den Speisevorrichtungen. Alle Speisevorrichtungen sind 0,4 bar druckstoßfest und flammendurchschlagsicher. Optional sind sie auch für die Installation in der ATEX-Zone 22 (II 3 D) und mit einem von Tietjen entwickelten Spezialventil, dem A-Vent, erhältlich, dass im Explosionsfall die Ansaugluft sicher verschließt, um die umliegende Anlage zu schützen. Die pneumatisch verriegelte Klappe im Inneren der Trommeldosiereinrichtung dient im Explosionsfall ebenfalls der Isolierung des Vermahlungssystems des vorgelagerten Prozesses. Für die beiden anderen Speisungen (Vibrationsspeisevorrichtung und AGS-Separator) müssen entsprechende Schutzsysteme wie z. B. der Tietjen-Sicherheitsschieber oder Zellenradschleusen vorgesehen werden.

Fazit

Bei der Planung von Vermahlungssystemen mit Hammermühlen kommt es auch auf eine geeignete Speisevorrichtung an, um die Leistungsressourcen der Mühle bestmöglich und energieeffizient auszunutzen. Neben den verfahrenstechnischen Aspekten und den Produkteigenschaften müssen bei der Auswahl einer geeigneten Speisung auch der verfügbare Platz in der Anlage und die geltenden Vorschriften zum Explosionsschutz berücksichtigt werden. Tietjen bietet maßgeschneiderte Lösungen, die all diese Aspekte berücksichtigen.