Kernkomponenten
Zerkleinerungsmesser und Siebe: Die Komponenten, die die Ausgabequalität bestimmen
Zwei Verschleißteile – die Messer und das Sieb – entscheiden über die Partikelgröße, den Reinheitsgrad, der in den Waschstufen erreicht werden kann, sowie über die Betriebskosten der gesamten Anlage.
Zerkleinerungsmesser und Siebe: Die Komponenten, die die Ausgabequalität bestimmen
Wichtige Erkenntnisse
- Das Sieb bestimmt die Flockengröße; die Messer entscheiden darüber, ob das Material sauber geschnitten oder zerrissen wird.
- Stumpfe Messer verlangsamen nicht nur den Zerkleinerungsprozess – sie erzeugen Feinanteile, Hitze und Staub, die anschließend in den Waschstufen bewältigt werden müssen.
- Material und Härte der Messer werden auf die Abrasivität des Aufgabematerials abgestimmt, nicht auf eine einzelne „beste“ Güteklasse.
- Der Zustand des Siebs ist ebenso wichtig wie seine Größe: Verstopfte oder beschädigte Siebe verändern die Partikelverteilung, ohne dass die Einstellungen geändert wurden.
- Das Nachschärfen der Messer ist eine planmäßige Wartungsaufgabe und in der Regel kostengünstiger als der Qualitätsverlust, der durch den Betrieb abgenutzter Messer entsteht.
Warum diese beiden Teile wichtiger sind, als sie aussehen
Ein Zerkleinerer hat keine einzelne Ausgabespezifikation. Er hat eine Partikelgrößenverteilung, und diese Verteilung entsteht durch das Zusammenspiel von Rotormessern, Statormessern und dem Sieb. Ändert man eine dieser Komponenten, ändert sich auch das Material, das die Waschanlage erhält.
Was die Messer bestimmen
Die Rotormesser schneiden das Material gegen die feststehenden Statormesser. Wenn der Abstand zwischen ihnen korrekt ist und die Kanten scharf sind, wird das Material geschnitten – ein sauberer Scherprozess, der Flocken mit relativ wenigen Feinanteilen erzeugt. Wenn die Kanten verschleißen, beginnt die Maschine stattdessen zu reißen . Das Reißen erzeugt drei unerwünschte Ergebnisse:
- Feinanteile , die die Waschstufen zu schnell durchlaufen, um ordnungsgemäß gereinigt zu werden, und die
oft als Abfall verloren gehen.
- Wärme an der Schnittstelle, was thermoplastische Folien aufweichen oder verschmieren kann.
- Staub, der sowohl ein Handhabungs- und Sicherheitsproblem als auch einen Materialverlust darstellt.
Deshalb ist der Zustand der Messer eine Qualitätsvariable und nicht nur eine Wartungsvariable.
Material und Härte der Messer
Der Messerstahl wird passend zum Aufgabematerial ausgewählt. Abrasive Ströme – Material, das Sand und Schmutz enthält, oder glasfaserverstärkte technische Kunststoffe – nutzen die Kanten schnell ab und rechtfertigen eine härtere, verschleißfestere Güteklasse. Weichere oder duktilere Güten halten Stoßbelastungen durch gelegentliche Metallverunreinigungen besser stand.
Härter ist nicht automatisch besser. Ein sehr hartes Messer kann eher splittern als verschleißen, wenn es auf etwas trifft, das es nicht schneiden kann, und ein gesplittertes Messer beschädigt den Rotor und das Sieb. Die praktische Frage ist, was das Aufgabematerial tatsächlich enthält.
> Die Retech-Spezifikationen führen SKD-11 als Messermaterial in den veröffentlichten Produktdaten auf. Spezifische Güteklassen werden je Maschine bestätigt.
Was das Sieb bestimmt
Das Sieb ist das Element zur Größenbestimmung. Das Material verbleibt in der Schneidkammer, bis es klein genug ist, um durch die Löcher zu passen, daher bestimmt die Lochgröße direkt die nominelle Flockengröße. Daraus ergeben sich zwei Konsequenzen:
- Kleinere Löcher bedeuten nicht automatisch eine bessere Ausgabe. Sie reduzieren den Durchsatz, erhöhen die
Verweilzeit und Hitze sowie die Entstehung von Feinanteilen.
- Der Zustand des Siebs ist genauso wichtig wie die Siebgröße. Verstopfte Löcher und beschädigte Siebe verändern
die effektive Öffnung, ohne dass jemand eine Einstellung ändert. Deshalb ist eine unerklärliche Verschiebung der Flockengröße oft ein Siebproblem und kein Prozessproblem.
Die korrekte Siebgröße leitet sich aus den Anforderungen der nachgeschalteten Stufen ab: fein genug, damit die Waschwirkung Verunreinigungen erreichen kann, aber grob genug, damit das Material weiterhin abfließen und gefördert werden kann.
Rotorkonfiguration
Das Rotordesign bestimmt, wie das Material der Schneidkante zugeführt wird. Zu den Faktoren gehören die Anzahl der Messer, deren Anordnung auf dem Rotor, der Rotordurchmesser und die Geometrie des Mahlraums. Unterschiedliche Konfigurationen eignen sich für unterschiedliches Aufgabegut:
- Folien und dünnes Material erfordern eine Rotorgeometrie, die das Material in der Schneidzone hält,
anstatt es sich aufwickeln zu lassen.
- Starre Hohlkörper benötigen ausreichend Biss, um das Teil zu zerkleinern, und genügend Mahlraumvolumen, um es abzuführen.
- Anfahrkuchen und dicke Abschnitte benötigen Drehmoment und einen Mahlraum, der das Material lange genug halten kann, um
es zu zerkleinern.
Deshalb können sich zwei Zerkleinerer mit der gleichen Durchsatzleistung bei gleichem Material sehr unterschiedlich verhalten.
Wartung, die den Ausstoß tatsächlich sichert
- Messerabstand prüfen, nicht nur die Schärfe der Kanten – eine Veränderung des Abstands beeinflusst den Schnitt, bevor die
Kante sichtbar verschleißt.
- Sieb inspizieren auf verstopfte Löcher, Risse und Verformungen bei jedem Messerwechsel.
- Nach festem Zeitplan schärfen abgeleitet vom Aufgabegut, nicht von einem festen Kalenderintervall. Abrasives
Material lässt Kanten schneller verschleißen.
- Metall fernhalten. Magnetabscheidung oder Metalldetektion im Vorfeld schützt Messer, Siebe und
den Rotor mit einer einzigen Maßnahme.
- Schärfintervall aufzeichnen. Ein sich verkürzendes Intervall ist ein frühes Signal dafür, dass sich das
Aufgabegut verändert hat.
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ÜBER DEN AUTOR
Kunststoffrecycling-Prozess & Systemtechnik
Das Retech Engineering-Team arbeitet in den Bereichen Materialanalyse, Prozessdesign, Konfiguration von Recyclinganlagen, Werkstests und Projektinbetriebnahme.
Fragen
Zerkleinerermesser und Siebe: Die Teile, die die Ausgabequalität bestimmen — FAQ
Wie oft müssen Brechermesser geschärft werden?
Das Intervall hängt von der Abrasivität des Zufuhrmaterials und der Intensität der Maschinenauslastung ab. Anstatt eines festen Intervalls sollten Sie es überwachen: Ein Schärfintervall, das sich stetig verkürzt, deutet in der Regel auf eine Veränderung des Zufuhrmaterials hin und nicht darauf, dass die Klingen schlechter geworden sind.
Ergibt ein kleineres Siebloch sauberere Flocken?
Nicht von alleine. Kleinere Löcher reduzieren den Durchsatz und erhöhen die Verweilzeit sowie die Wärmeentwicklung, was zu mehr Feinanteilen und Verschmierungen führen kann. Die Flockengröße sollte sich nach den Anforderungen der Wasch- und Extrusionsstufen richten, während Verunreinigungen in den Waschstufen entfernt werden.
Was verursacht eine plötzliche Veränderung der Flockengröße?
Überprüfen Sie zuerst das Sieb. Verstopfungen, Risse oder Verformungen verändern die effektive Öffnung, ohne dass sich die Maschineneinstellungen ändern. Als Nächstes sollten der Messerspalt und die Zusammensetzung des Aufgabeguts überprüft werden.
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