Gernot Ingenerf
In der Kaffee – und Getreideindustrie sind Walzenmühlen seit Jahrzehnten Standard. Bei der Kaffeebohnenvermahlung beispielsweise ist eine hohe Ausbeute in einem bestimmten Kornband mit minimalem Feinanteil von höchster Bedeutung. Abhängig von der Anforderung des Endverbrauchers werden die Bohnen auf Walzenmühlen mit geriffelten oder glatten Walzen beispielsweise für Instantkaffee auf ca. 1170 µm, für Filterkaffee auf ca. 590 µm, für Espresso auf ca. 300 µm und für türkischen Kaffee auf < 100 µm vermahlen. Der individuell vermahlene Kaffee kann ohne weitere Klassierung direkt der Verpackung zugeführt werden. Der Verzicht auf eine nachgeschaltete Siebung oder Sichtung oder zumindest der deutlich geringere Aufwand für diesen Verfahrensschritt unterscheidet die Walzenmühle von vielen anderen Mühlentypen, bei denen ein ungewünschter Feinanteil oft aufwändig und kostenintensiv rezirkuliert oder entsorgt werden muss. Auch die Atex-Anforderungen sind an langsam laufende Walzenmühlen deutlich geringer als an schnell laufende Mühlentypen.
Walzenmühlen sind in der Lage, sehr harte bis hin zu plastischen Produkten sehr homogen und mit minimalem Feinanteil je nach Aufgabenstellung bis auf ca. 100 µm zu zerkleinern. Hauptmerkmal insbesondere im Vergleich zur Prallzerkleinerung ist ein deutlich engeres Kornspektrum.
Die Walzenmühlen von Neuhaus Neotec sind modular aufgebaut und können aus einer bis hin zu vier nacheinander geschalteten Mahlpassagen aus je zwei gegenläufigen und unterschiedlich schnell drehenden Walzen bestehen. Dabei ist jeweils eine Walze fest positioniert, wobei die Position der anderen Walze automatisiert und reproduzierbar genau einstellbar ist. Der zu wählende Mahlspalt ist abhängig von der gewünschten Zerkleinerung. Das erste Walzenpaar wird direkt von oben aus einer stufenlos einstellbaren Produktzuführeinrichtung gespeist, deren Genauigkeit und Effizienz von entscheidender Bedeutung für das Mahlergebnis ist.
Das Produkt wird je nach Erfordernis direkt weiteren Mahlpassagen zugeführt, bis die gewünschte Endfeinheit erreicht wird. Die Prozessparameter können mit einem Laborwalzwerk ermittelt werden und ein Scale-up ist aufgrund identischer Walzendurchmesser problemlos möglich. Um eine enge Kornverteilung mit minimalem Feinanteil zu erreichen, sind insbesondere die Parameter Walzenoberfläche, Absolut- und Relativgeschwindigkeit der Walzen sowie der Walzenspalt von entscheidender Bedeutung.
Die gehärteten und optional beschichteten Walzen sind entweder geriffelt oder glatt ausgeführt. Eine Vielzahl von unterschiedlichen Riffelungen sind verfügbar, um den unterschiedlichen Produkthärten und Anforderungen an die Endfeinheit gerecht zu werden. Walzen können längs oder quer geriffelt sein, wobei die Konfiguration über die Anzahl der Riffel, die Teilung, den Spiegel, den Radius, die Riffeltiefe sowie die Schneiden- und Rückenwinkel beeinflussbar ist. Um die richtige Konfiguration für eine Applikation auszuwählen, werden typischerweise Versuche mit Originalprodukt auf dem Laborwalzwerk durchgeführt.
