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30. April 2003
Schall verpulvert Feststoffe
(he) Sehr viele Materialien der alltäglichen Umgebung wie Beton, Porzellan oder Tabletten werden aus pulverisierten Stoffen hergestellt. Eine neuartige Maschine arbeitet anders als Mühlen: Mit gepulstem Schalldruck zerfetzt sie Körner aller Art.
Nicht nur in der Lebensmitteltechnologie beim Mehlmahlen, in der Pharmazie oder der Baustoffindustrie hängen die Eigenschaften eines Produkts deutlich davon ab, wie die gemahlenen Ausgangsstoffe vorliegen. Denn je feinkörniger ein Pulver ist, desto höher ist seine Bereitschaft, sich zu einem festen Körper mit neuer Form zusammenzuballen. Ein weiterer Faktor: Das Zerkleinerungsverfahren beeinflusst die Oberfläche der Partikel - aktiviert sie also mehr oder weniger. Eine Maschine, die mit gepulsten Schallstößen Feststoffe aller Art in sehr aktive Pulver zerkleinert hat jetzt die Fraunhofer-Patentstelle PST präsentiert. Wie dieses Gerät des Unternehmens Krause-Hilger Maschinenbau GmbH arbeitet, erläutert Walter Menzel, einer seiner Erfinder: "In unserem nanofractor rotieren gegenläufige Scheiben nahezu mit Schallgeschwindigkeit. Darauf sind mehrere stromlinienförmige Stahlkörper montiert, die dank ihres Profils ein genau bekanntes Druckgefälle in der umströmenden Luft erzeugen. Gerät ein Feststoffpellet in deren Nähe, so wird es förmlich zerfetzt." Die Besonderheit des zum Patent angemeldeten Verfahrens liegt darin, dass der Druckimpuls auf die Resonanzfrequenz des zu zerkleinernden Stoffes abgestimmt wird. Die Schwingungen zerstäuben den Stoff von innen und vergrößern seine Oberfläche. Während Mahlprozesse die Partikel eher quetschen und verdichten, erzeugt der nanofractor bei deutlich geringerem Energieverbrauch bis zu 500 Kilogramm Pulver pro Stunde - je nach Einstellung mit einer Korngröße kleiner als ein Mikrometer. Derart zerkleinerte Schlacken aus Metallverhüttung oder Verbrennungsprozessen, vulkanische Gesteine, Filteraschen aus Heizkraftwerken und andere Industrieabfälle können so als Bestandteil von Zementen und anderen Baustoffen verwendet werden. Dank der hohen Aktivität erstarren sie mit Wasser rasch zu dichten Massen, wie sie etwa zur Versiegelung von Deichen und Deponien verwendet werden. Für diesen Bereich hat das Unternehmen Artolith AG bereits eine Lizenz an dem Verfahren erworben. "Nun suchen wir nach weiteren Interessenten", so Dr. Dietrich Roscher von der Fraunhofer-Patentstelle, "dabei denken wir vor allem an die chemische und pharmazeutische Industrie, an Produzenten von Sinterwerkstoffen und Unternehmen, die Elektronikschrott aufarbeiten."
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