folgt: Auf der Rohstoffeintrittsseite wirkt der Scherschnitt. Nachdem die Trennung erfolgt und der Messerraum mit groben Bestandteilen gefüllt ist, baut sich dort Druck auf, der den Rohstoff als Fleisch-zapfen ausformt, aber mit den Grobteilen verbunden bleibt. Dadurch wird er durch den Messervorschub aus den Bohrungen herausgeschoben. Um eine klare Zuordnung der Einfluss-größen zu ermitteln, wurde die aktuelle Forschungsaufgabe in mehrere Teilbe-reiche untergliedert. Als Aufgabe formu-lierten die Forscher ein Schneiden und Zerkleinern mit weniger Druck, um die Körnungsqualität und die Festigkeit ei-nes fünfteiligen Schneidsatzes mit vier Werkzeugen vor der Endlochscheibe zu erreichen. Auf den Prüfstand stellten sie dabei den Fördervorgang des Rohstoffs ebenso wie die Werkzeuge an sich sowie die Prüfmaschine und den Schneidsatz. Erklärtes Ziel war, die Stückigkeit zu ver-ringern, ohne den Rohstoff zu quetschen oder zu zerreißen. Dazu wurden Messer mit Messerraumabdichtung zur Druck-haltung, Scheibenarten mit Durchfluss-schneiden und verschiedenen Bohrungs-systemen als auch Werkzeuganordnun-gen und Schnecken variiert. Messer in Gefahr Die Rohstoffförderung mit der Schnecke vollzieht sich als Kraftübertragung zwi-schen der Schnecke, dem Rohstoff und dem Schneckengehäuse. Die Motor-kraft wird zur schiebenden Förderung im Gehäuse genutzt. Mit der rotieren-den Schnecke erzeugt der Rohstoff seine eigene Zerstörungskraft in der Förde-rung. Als Schubkraft muss der Rohstoff die Überwindung des Widerstandes der Werkzeuge und seine eigene stoffliche Festigkeit als Zerkleinerungsarbeit um-setzen. Zerstört sich der Rohstoff in der Schnecke, wird keine Schubkraft mehr erzeugt. Der Rohstoff in der Schnecke wird stän-dig höher verdichtet und nimmt an Fes-tigkeit zu. So hat er im Übergabebereich zwischen Schneckenende und Schneid-satz die größte Festigkeit und erschwert das Eindringen in den Schneidsatz um ein Vielfaches. Ein Vorschneider mit gro-ßen Öffnungen erzeugt große Teilstücke und verschiebt so die notwendige Zer-kleinerungsarbeit nur auf die Mittelloch-scheibe. Das zerstört die Messer nach der Mittelscheibe. Um die Schubkräfte mit dem Rohstoff ge-gen den Schneidsatz zu verringern, sind vier Maßnahmen möglich: • Verteilung der Fördermenge mit Roh-stoff gleichmäßig auf alle Messerräume durch die Gestaltung des letzten Schne-ckenganges mit Aufteilung in vier För-derströme. • Verringerung der Rohstofffestigkeit in der Arbeitsschnecke mit einem Schne-ckengangmesser und mit einem Messer vor dem Vorschneider. • Schneiden von Rohstoff mit Durch-flussscheiden in den Öffnungen des Vor-schneiders. • Verringerung der Anzahl der Schneid-satzteile. Ein Vorschneider mit Durchflussschnei-den in den Öffnungen und ein Messer mit geschlossenen Messerräumen er-zeugen die besseren Druckhaltung als Schubkrafterhöhung für die Zerkleine-rungsenergie. Damit erreicht man einen kürzeren Durchflussweg und weniger Widerstand durch die Anzahl der Werk-zeuge. Messerseitig werden genauso viele Schnitte wie bei einem fünfteiligen Schneidsatz ausgeführt. Damit stimmt der Zerkleinerungsgrad. Mit den veränderten Scheidfolgen der Messer sowie Druckerhöhung und -hal- In der Studie wurden Messer in drei-, vier- und fünfflügeligem Design in den unterschiedlichsten Schneidsätzen mit diversen Schräglochscheiben kombiniert und getestet. 6 5 4 3 2 1 0 kNm/m2 Scherarbeit 3er mondförmig 4er Standard 6er Standard 9er Standard 7er blumenförmig Vorschneider Zerkleinerungsarbeit der Vorschneiderarten. 24 6/2015 Foto & Grafik: Fachhochschule Anhalt & Power Tools Kuttern, Wolfen & Zerkleinern Wolfforschung – Teil 1
FT_06_2015
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