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Geförderte Projekte: 3


Hartstoffbeschichten und Vakuumhärten von Wolfschneidsätzen


Hartstoffbeschichtete Portionierlochscheibe für Hackfleisch in der Wolfmaschine
Hartstoffbeschichtete Portionierlochscheibe für Hackfleisch in der Wolfmaschine

Projektidee

Die Verarbeitung von ursprünglich kompakten oder kompaktierten Rohstoffen tierischer oder pflanzlicher Herkunft, z.B.

  • Nahrungsgüter (→ Fleisch, Fisch, Käse, Kartoffeln, Gemüse usw.) und
  • Biomassen (→ Stroh, Mist, Faserpflanzen),
schließt oft deren mehrstufige, mechanische Zerkleinerung und strukturelle Homogenisierung in so genannten Wolfmaschinen ein, deren aktive Funktionsbaugruppen sich aus einem Motor- und Getriebeblock, einer Förderschnecke sowie einem Schneidsatz zusammensetzen. Letzterer besteht aus mehreren, in alternierender Reihenfolge stapelförmig auf einer gemeinsamen Welle montierten Schneidelementen, das heißt hauptsächlich fest stehenden Lochscheiben und rotierenden Messern.

Die sich beim Wolfbetrieb einstellende Verrundung der Bohrungskanten, die Verstopfung der Lochscheiben sowie Gratbildung, Schleifriefen, Deformationen usw. lassen sich zwar durch regelmäßiges Nachschleifen, -schärfen und ggf. bohren zeitweilig beseitigen. Jedoch reduziert der damit einhergehende Dickenverlust die mechanische Stabilität der Lochscheiben, so dass sich deren Verschleißrate infolge der nach jedem Schleifzyklus zunehmenden Verformung weiter erhöht.

Die Projektaufgabe bestand daher in der Entwicklung und Erprobung geeigneter oberflächenveredlungstechnischer Maßnahmen zum Schutz von Wolfschneidsätzen für die Lebensmittelverarbeitung, hier solcher zur Produktion von Hackfleischwaren, vor Verschleiß und bedingt auch vor Korrosion.

Im Projektverlauf wurden mehrere Testzyklen mit Portionierlochscheiben variierenden Bohrungsdurchmessers für diverse Hackfleischprodukte durchgeführt. Die Wolfwerkzeuge waren aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt und mit verschiedenen Verfahren oberflächenveredelt. Als Quantifizierungsgröße für die Verschleißbeständigkeit der Lochscheiben diente die absolute Menge von bis zum Erreichen des Verschleißkriteriums qualitativ einwandfrei zerkleinertem Rind- oder Schweinefleisch bzw. einem Gemisch aus beiden Sorten.

Kundennutzen

Durch eine Kombination von Scharfschleifen der Lochkanten, Politur der Messerlauffläche und anschließender Beschichtung der gesamten Lochscheibe mit einer gleichermaßen harten und gleitfähigen Dünnschicht gelang es, die Standmenge der Lochscheiben im anschließenden Verschleißtest, je nach Bezugsstandard und Verwendungszweck, um das 2- bis 10-fache zu erhöhen und auch die Korrosionsanfälligkeit der Scheibenoberflächen deutlich zu reduzieren.

Den Werkzeugkäufern und -anwendern bietet sich die Möglichkeit, durch eine preiswerte Hartstoffbeschichtung vergleichsweise teurer Wolflochscheiben erhebliche Kosteneinsparungen in Form von niedrigeren Wiederbeschaffungskosten und höherer Produktivität zu erzielen.

Ausblick

Die Projektresultate sollen in Form von Beschichtungsdienstleistungen für Wolfwerkzeuge einsetzende Verarbeitungsbetriebe in die Praxis überführt werden. Nach bisherigen Erfahrungen sind sie fast analog auf ein noch umfangreicheres Sortiment von Werkzeugen mit ähnlicher Geometrie übertrag- und anwendbar.

Stand: 05.11.2014
Projektdaten aktualisiert: 01.11.2013

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