Das Keilscheibenprinzip – Die Technologie hinter dem MULTICRACKER®
Effiziente Zerkleinerung durch ein besonderes Mahlprinzip
Die Leistungsfähigkeit einer Zerkleinerungsmaschine wird nicht allein durch Motorleistung oder Baugröße bestimmt. Entscheidend ist vor allem das zugrunde liegende Zerkleinerungsprinzip. Während in vielen industriellen Anwendungen Hammermühlen, Walzenstühle oder Quetschen eingesetzt werden, basiert der MULTICRACKER® auf dem Keilscheibenprinzip – einem eigenständigen Verfahren, das auf eine kontrollierte Materialführung und eine besonders effiziente Nutzung der eingesetzten Energie ausgelegt ist.
Durch dieses Prinzip entstehen homogene Zerkleinerungsergebnisse, ein geringer Feinanteil und ein wirtschaftlicher Energieeinsatz. Die Technologie bildet die Grundlage aller MULTICRACKER®-Maschinen und hat sich weltweit in unterschiedlichsten Anwendungen der Futtermittel-, Lebensmittel-, Landwirtschafts-, Chemie- und Prozessindustrie bewährt.
Innovative Zerkleinerungstechnologie
Unsere MULTICRACKER® wurden nach dem Vorbild der Natur mit der Zielsetzung entwickelt, eine möglichst effiziente und gleichzeitig effektive Zerkleinerung von Schüttgütern zu realisieren. Im Mittelpunkt steht nicht eine möglichst hohe Schlagenergie, sondern eine gezielte und kontrollierte Einleitung der Kräfte in das Material. Das Ergebnis ist ein energieeffizienter Zerkleinerungsprozess mit einer gleichmäßigen Partikelgrößenverteilung und einer produktschonenden Verarbeitung.
Vom Zerkleinerungsprinzip zur Keilscheibenmühle
Unsere MULTICRACKER® Zerkleinerungstechnik basiert auf dem Prinzip der Keilscheibenmühle. Im Gegensatz zu herkömmlichen Mühlensystemen erfolgt die Zerkleinerung nicht überwiegend durch Schlagbeanspruchung oder zwischen glatten Walzen. Stattdessen wird das Material kontrolliert zwischen zwei speziell profilierten Keilscheiben geführt. Diese erfassen den Rohstoff, ziehen ihn gleichmäßig in den Mahlspalt ein und erzeugen dort definierte Druck-, Scher- und Reibkräfte.
Die gezielte Materialführung sorgt dafür, dass die eingesetzte Energie unmittelbar für die Zerkleinerung genutzt wird. Dadurch entstehen reproduzierbare Ergebnisse bei gleichzeitig geringem Energieverbrauch und einer besonders homogenen Partikelgrößenverteilung.
Vorteile gegenüber einer Hammermühle
Hammermühlen zählen zu den am häufigsten eingesetzten Zerkleinerungssystemen. Ihr Wirkprinzip basiert überwiegend auf schnell rotierenden Schlagwerkzeugen, welche das Material mehrfach gegen Prallflächen und Siebe schleudern. Dieses Verfahren ist universell einsetzbar, erzeugt jedoch – abhängig vom Material – häufig einen höheren Feinanteil, eine stärkere Staubentwicklung sowie eine größere Bandbreite der Partikelgrößen. Gleichzeitig wird ein erheblicher Teil der eingesetzten Energie für wiederholte Schlagvorgänge und Luftbewegungen innerhalb des Mahlraums aufgewendet.
Die MULTICRACKER®-Keilscheibenmühle verfolgt einen anderen Ansatz. Durch die gezielte Materialführung zwischen den Crackerscheiben wird die Zerkleinerungsenergie direkt dort eingesetzt, wo sie benötigt wird. Das Ergebnis ist ein homogeneres Mahlgut, ein reduzierter Feinanteil und ein deutlich geringerer spezifischer Energiebedarf. Gleichzeitig erfolgt die Verarbeitung besonders schonend, wodurch sich die Qualität des Endprodukts und die Effizienz nachgelagerter Prozesse verbessern können.
Kompakter als ein Walzenstuhl
Walzenstühle gelten als bewährte Lösung, wenn eine gleichmäßige Zerkleinerung mit definierten Partikelgrößen gefordert ist. Um hohe Durchsatzleistungen zu erzielen, benötigen sie jedoch große Walzendurchmesser und entsprechend breite Mahlwerke. Dies führt zu einem vergleichsweise hohen Platzbedarf und einer aufwendigeren Maschinenkonstruktion.
Das Keilscheibenprinzip erreicht eine vergleichbare Zerkleinerungswirkung auf deutlich kleinerem Bauraum. Bezogen auf Durchsatzleistung, Zerkleinerungsgrad und Standzeit entspricht ein MULTICRACKER® einem Walzenstuhl mit etwa doppelt so breiten Mahlwerkzeugen und einem rund 1,8-fach größeren Walzendurchmesser. Dadurch lassen sich hohe Leistungen mit einer wesentlich kompakteren Maschine realisieren.
Präziser als eine Quetsche
Gerade in der Landwirtschaft werden häufig Quetschen zur Aufbereitung von Getreide eingesetzt. Diese arbeiten meist mit glatten oder einfach strukturierten Walzen und bieten nur begrenzte Möglichkeiten, das Zerkleinerungsergebnis gezielt zu beeinflussen.
Der MULTICRACKER® geht deutlich weiter. Bereits die kleinsten Modelle verfügen über profilierte Crackerscheiben und einen präzise einstellbaren Mahlspalt. Dadurch lassen sich Korngröße und Zerkleinerungsgrad exakt an den jeweiligen Rohstoff und die gewünschte Anwendung anpassen. Das sorgt für reproduzierbare Ergebnisse – von der hofeigenen Futtermittelherstellung bis hin zum industriellen Dauerbetrieb.
Die Crackerscheiben – das Herzstück des MULTICRACKER®
Das eigentliche Herzstück jeder MULTICRACKER®-Maschine sind die speziell entwickelten Crackerscheiben. Sie setzen das Keilscheibenprinzip in die Praxis um und bestimmen maßgeblich die Qualität des Zerkleinerungsergebnisses.
Alle Crackerscheiben verfügen über ein patentiertes Mahlprofil, das den Rohstoff kontrolliert erfasst, sicher einzieht und gleichmäßig zerkleinert. Für die meisten Anwendungen stehen drei bewährte Standardprofile zur Verfügung: grob, mittel und fein. Diese decken bereits ein sehr breites Anwendungsspektrum ab und liefern in unterschiedlichsten Branchen hervorragende Ergebnisse.
Für besondere Materialien oder spezielle Prozessanforderungen entwickelt MAKOBA darüber hinaus individuelle Sonderprofile. Auf Wunsch können Geometrie und Profil gezielt an den jeweiligen Rohstoff angepasst werden, um das Zerkleinerungsergebnis weiter zu optimieren. Dadurch entsteht keine Standardmaschine, sondern eine exakt auf die jeweilige Anwendung abgestimmte Zerkleinerungslösung.
Patentierte Technologie – gefertigt in Deutschland
Die Crackerscheiben des MULTICRACKER® sind patentiert und bilden die Grundlage der besonderen Leistungsfähigkeit unserer Maschinen. Entwicklung, Konstruktion und Fertigung erfolgen vollständig in Deutschland. Dadurch profitieren unsere Kunden von hoher Fertigungsqualität, kurzen Kommunikationswegen sowie einer langfristigen Ersatzteilversorgung und technischen Betreuung.
Gemeinsam die passende Lösung entwickeln
Jeder Rohstoff stellt eigene Anforderungen an die Zerkleinerung. Deshalb beraten wir Sie nicht nur bei der Auswahl der passenden Maschine, sondern entwickeln gemeinsam mit Ihnen die optimale Kombination aus Crackerscheibenprofil, Mahlspalt und Prozessparametern.
Gerne führen wir Mahlversuche mit Ihren Originalprodukten durch und ermitteln unter realen Bedingungen die wirtschaftlichste Lösung für Ihre Anwendung.
Sprechen Sie mit unseren Experten oder vereinbaren Sie einen Mahlversuch mit Ihrem Produkt.
Ihre Vorteile, wenn Sie MULTICRACKER® nutzen
- Keilscheibenprinzip für geringe Abmessungen und geringes Gewicht bei gleichzeitig hohem Durchsatzvolumen und hervorragendem Einzugsverhalten
- Höchste Energieeffizienz für minimalen Energieeinsatz. Beispiel: Energieeinsatz bei Mais für Legehennen ~ 1 kWH
- Homogene Korngröße und minimaler Feinanteil des Zerkleinerungsergebnisses
- Kontinuierlich einstellbarer Mahlspalt für flexiblen Anwendungsbereich
- Geringe Verschleißkosten. Beispiel: Legehennenfutter mit MC600 nur ca. 0,10 € pro Tonne
- Kalter Schnitt, keine Erwärmung des Materials für schonende, effiziente Verarbeitung wertvoller Rohstoffe
- Unterschiedliche Mahlprofile für breites Anwendungsspektrum
- Maschinen mit ATEX-Zertifizierung erhältlich
- Integration in neue oder existierende Anlagen und Anlagensteuerungen möglich
Auszeichnungen
Aufgrund seiner innovativen Technik und seiner einzigartigen Vorteile wurde der MULTICRACKER® bereits mehrfach ausgezeichnet
FAQ
Jeder Multicracker basiert auf dem Keilscheibenprinzip. Das Material wird oben eingefüllt, wandert durch den Spalt und wird in einem Zug durch die Crackerscheiben zerkleinert und unten wieder ausgegeben. Durch die Besonderheiten des Keilscheibenprinzips ergeben sich verglichen mit einem Walzenstuhl eine kompakte Bauweise, ein gutes Einzugsverhalten und ein hoher Zerkleinerungsgrad und verglichen mit einer Hammermühle ein homogenes Mahlergebnis, ein geringer Energiebedarf und eine geringe Staubentwicklung. Für sehr hohe Zerkleinerungsgrade sind mehrstufige Systeme sinnvoll.
Bei einem Keilscheibenmühle (wedge-shaped disc mill) handelt es sich um ein Paar gegenläufig angetriebener Werkzeugwalzen, die aus Paketen keilförmiger Scheiben bestehen. Diese haben dabei eine Oberflächenprofilierung mit verstellbarer Spaltweite. Anders als bei einem Walzenstuhl ergibt sich kein gerader, sondern ein zickzackförmiger Mahlspalt. Die Mahlwalzen einer Keilscheibenmühle werden meist mit gleicher Drehzahl angetrieben, da durch Form und Anordnung der Keilscheiben im Mahlspalt immer Relativgeschwindigkeit zwischen den Oberflächen vorherrscht.
Im Vergleich zur Hammermühle zeichnet sich die Lösung durch eine schmalere Korngrößenverteilung und eine deutlich geringere Stauberzeugung aus. Gleichzeitig sorgt der geräuscharme Betrieb für angenehmere Arbeitsbedingungen, während der Energieverbrauch um bis zu 80 % reduziert werden kann.
Getreidequetschen arbeiten nach dem Walzenstuhlprinzip und sind deutlich einfacher aufgebaut, meist mit fix eingestelltem Mahlspalt. Im Vergleich zur Quetsche bietet ein MULTICRACKER gleicher Größe einen deutlich höheren Durchsatz und überzeugt durch den frei einstellbaren Mahlspalt einen flexibleren Einsatzbereich.
Im Gegensatz zu einem Walzenstuhl weist ein Keilscheibenzerkleinerer mit gleicher Antriebsleistung und vergleichbarem volumetrischen Durchsatz folgende Vorteile auf:
- Kompakte Bauweise
- Große Arbeitsoberfläche
- Großer Wirkdurchmesser und dadurch gutes Einzugsverhalten
- Relativgschwindgkeit der Oberflächen
Durch die Form und Anordnung der Keilscheiben ist der Mahlspalt und der wirksame Scheibendurchmesser und somit die Wirkoberfläche eines Keilscheibenmahlwerks größer als der eines Mahlwerks mit zylindrischen Walzen.
Folglich wirkt eine Keilscheibenmühle in Abhängigkeit des gewählten Keilscheibenwinkels auf das Mahlgut wie ein um einen gewissen Faktor größerer Walzenstuhl. Das Mahlwerk einer MULTICRACKER®-Zerkleinerungsmaschine, das einen Keilscheibenwinkel von 60 Grad aufweist, erreicht bei gleicher Baugröße einen gut dreifachen Durchsatz eines Walzenstuhls mit zylindrischen Walzen.
In einem Walzenstuhl ist der Mahlspalt linear und die Mahlspaltbreite entspricht der Breite b der zylinderischen Walzen die den Mahlspalt bilden.
In Keilscheibenmühle ist wird der Mahlspalt durch die Keilscheiben gebildet und formt eine gezackte Linie. Diese hat eine Länge, welche der Breite der Keilscheibenwalzen b multipliziert mit einem Faktor in Abhängigkeit des Keilwinkels entspricht. Bei einem Keilwinkel von β = 60° ist der Mahlspalt doppelt so breit wie Breite der Keilscheibenwalzen, bei einem Keilwinkel von β =43° ist er drei mal so groß.
Folglich lassen sich mit einer Keilscheibenmühle bei gleicher Baugröße des Mahlwerks deutlich höhere Durchsätze erzielen.
In einem Walzenstuhl ist der Zerkleinerungsprozess direkt vom Durchmesser der zylindrischen Walzen beeinflusst. Je größer die Walzen desto besser wird das Material in den Mahlspalt eingezogen. In einer Keilscheibenmühle wird das Einzugsverhalten zusätzlich von der Form der Keilscheiben beeinflusst und ist vom Durchmesser der Keilscheiben d und dazu noch von deren Keilwinkel β abhängig. Als Folge der geometrischen Anordnung der Keilscheiben variiert der wirksame Durchmesser D geringfügig entlang des Mahlspalts und er ist deutlich größer als der Durchmesser d der Keilscheiben selber. Je spitzer der Keilwinkel desto größer wirken die Keilscheiben für den Zerkleinerungsprozess.
Ein größerer wirksame Durchmesser bedeutet ein vorteilhaftes Einzugsverhalten. Dadurch können bei gleichem Mahlgut auch Keilscheibenmühlen mit kleineren Mahlwerkzeugen eingesetzt werden, als es bei Walzenstühlen möglich ist. Dadurch können MULTICRACKER® auch schon in kompakten Baugrößen für kleine Anlagen zur Futtermittelproduktion flexibel eingesetzt werden.
Die Oberflächengeschwindigkeit des Mahlprofils einer Keilscheibe die sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit dreht variiert mit dem Radius. An der Kegelspitze ganz Außen ist die Geschwindigkeit am größten, innen im Tal am geringsten. Durch die Anordnung der gegenläufig drehenden Keilscheiben wird der Mahlspalt immer zwischen Kegelspitze und gegenüberliegendem Kegeltal erzeugt. Folge ist eine Relativgeschwindigkeit der gegenüberliegenden Scheibenprofile. Bei gleicher Drehzahl der beiden Wellen, ist die Relativgeschwindigkeit an den Spitzen jeweils am größten und genau in der Mitte genau 0.
Positiver Aspekt dieser Relativgeschwindigkeit ist eine erhöhte Scherung im Zerkleinerungsprozess.
Die Crackerscheiben sind insbesondere bei dauerhaftem Betrieb hochgradig verschleißbelastet. Die speziellen Scheiben bestehen daher aus einem besonders festen und gleichzeitig zähen Material. Damit sind sie äußerst verschleißbeständig und erreichen so auch in Industrieanwendungen hohe Standzeiten. Alle Crackerscheiben besitzen ein besonderes Oberflächenprofil für optimales Zerkleinerungsergebnis. Dieses kann je nach Anwendung variiert werden. neben den drei Standardprofilen – Grob, Mittel und Fein – sind für Spezialanwendungen Sonderprofile erhältlich und können auf Anfrage weiter angepasst werden. Bei größeren MUTLICRACKER® Maschinen sind die Crackerscheiben nachschärfbar.
Ja, bei den industriellen Zerkleinerungsmaschinen mit Scheibendurchmesser ab 200mm können verschlissene Crackerscheiben mehrfach nachgeschärft werden, was die Langlebigkeit der Mahlwerkzeuge weiter erhöht und so einen nachhaltigen Einsatz des Materials gewährleistet.
In einem MULTICRACKER® passiert das Mahlgut binnen kürzester Zeit den Mahlspalt und wird dabei mit geringstmöglichem Wärmeeintrag zerkleinert. Durch die geringe Verweilzeit in der Maschine findet keine nennenswerte Erwärmung statt. Warum ist dieser Aspekt relevant?
In vielen Anwendungsgebieten hat eine Materialerwärmung negative Eigenschaftsänderung zur Folge. Ein Beispiel aus der Futtermittel- und Nahrungsmittelindustrie: Hitzeempfindliche Vitamine wie z. B. Vitamin C und Vitamin B5 reagieren empfindlich auf hohe Temperaturen. Ebenso Vitamin B1 (Thyamin), das in Getreiderandschichten reichlich vorhanden ist: Es beginnt bereits bei moderater Hitzeeinwirkung abzubauen. Wenn es also um den Erhalt von Nährstoffen in Getreide geht, ist die Zerkleinerung mit MULTICRACKER® Maschinen von Vorteil