Prallbeaufschlagung

Prallbeaufschlagung bezeichnet eine Form der mechanischen Agitation, bei der Feststoffpartikel durch kurzzeitige, impulsartige Krafteinleitung belastet werden. Sie wird vor allem in der Zerkleinerungstechnik eingesetzt. Ziel ist das gezielte Brechen oder Zertrümmern von Partikeln.

Die Prallbeaufschlagung ist durch sehr hohe lokale Spannungen und kurze Einwirkzeiten gekennzeichnet. Die aufgebrachte kinetische Energie wird beim Aufprall schlagartig in mechanische Beanspruchung umgesetzt. Besonders wirksam ist diese Beanspruchungsform bei harten und spröden, wenig elastischen Feststoffen. Die Partikel zerbrechen dabei spontan entlang von Schwachstellen oder Kristallgrenzen. Typische Anwendungen finden sich in hochtourig betriebenen Zerkleinerungsmaschinen. Dazu zählen Schlag- und Prallmühlen und Backenbrecher mit schnellen Werkzeugbewegungen. Auch Strahlmühlen arbeiten nach dem Prinzip der Prallbeaufschlagung. In diesem Fall erfolgt die Zerkleinerung durch Partikel-Partikel- und Partikel-Wand-Kollisionen, meist ohne rotierende Werkzeuge.

Von der Prallbeaufschlagung abzugrenzen sind Beanspruchungsformen mit überwiegend schmirgelnder, quetschender oder scherender Krafteinleitung. Dazu gehören Kollergänge, Walzenmühlen oder Schälmühlen. Hier wirken die Kräfte über längere Zeiträume und mit geringeren Impulsspitzen. Die Zerkleinerung verläuft kontinuierlicher und weniger schlagartig. 

Die Prallzerkleinerung erzeugt durch spröden Bruch Partikel mit scharfkantiger, splitterartiger Morphologie und geringer Sphärizität. Schmirgelnd-quetschende Zerkleinerungsmechanismen führen dagegen zu einer fortschreitenden Abrundung der Partikel. Zerkleinerung ist ein großes Fachgebiet der mechanischen Verfahrenstechnik. Auch in Mischmaschinen kann wirkungsvoll zerkleinert werden, wenn gleich es sich zumeist um Desagglomeration handelt.