J. Engelsmann hat mit der JEL Phoenix eine Siebmaschine speziell für Anwendungen in der Chemie entwickelt. Als Variante der bewährten Freischwinger-Baureihe konzipiert, verbindet sie das produktschonende Langhubsiebverfahren mit einer breiten Einsatzvielfalt. Das Herzstück der Maschine ist ein frei schwingendes modulares Siebkassettensystem, das dem Betreiber zahlreiche Kombinationsmöglichkeiten eröffnet, um die Siebmaschine auf unterschiedliche Aufgabenstellungen oder Materialien umzurüsten.
Das Funktionsprinzip der Siebmaschine ist denkbar einfach: In dem Modul können je nach Aufgabenstellung bis zu vier Siebkassetten übereinander gestapelt werden, z. B. um die Siebfläche bzw. die Durchsatzleistung des Siebes oder die Anzahl abzutrennender Fraktionen zu erhöhen. Durch den Einsatz verschiedener Siebmaschenweiten können so auch gängige kombinierte Siebverfahren wie z. B. eine Grob- und Feinabsiebung mit der JEL Phoenix abgebildet werden.
Die Siebmaschine ist modular aufgebaut und besteht im Wesentlichen aus einem stabilen Grundrahmen und dem Siebkassettenmodul, das an Stahlseilen im Gestell hängend gelagert ist. Ein spezieller Schwungantrieb sorgt für eine horizontale Schwingbewegung. Die JEL Phoenix wird im oberen Bereich über einen Einlauf mit Produkt beschickt. Je nach Aufgabenstellung wird der Produktstrom entweder auf verschiedene Siebdecks gleicher Maschenweite und somit auf eine größere Siebfläche verteilt (z. B. zur Erhöhung der Durchsatzleistung bei einer Grobgutabsiebung) oder passiert von oben ankommend sukzessive einzelne Siebeinleger mit unterschiedlichen Maschenweiten (Klassiersiebung mit mehreren Fraktionen). Das siebbare Kornspektrum der JEL Phoenix liegt bei 40 µm bis 20 mm und die Siebfläche ist von 1,5 bis auf 6 m2 erweiterbar. Die Siebmaschine ist standardmäßig in Edelstahl ausgeführt (produktberührende Teile) und kann durch unterschiedliche Oberflächenbehandlungen individuell an die Anforderungen des Betreibers angepasst werden. Für Anwendungen mit Nahrungsmittelvorprodukten oder den Einsatz in explosionsgefährlichen Produktionsumgebungen ist die JEL Phoenix auch mit FDA-konformen Dichtungen oder als Atex-Ausführung lieferbar.
Sanfte Siebung für Katalysatoren
Katalysatorhersteller sind auf ein sanftes Siebverfahren in der Produktion angewiesen, da Katalysatoren sehr bruchempfindlich sind. Der Hersteller in diesem Beispiel nutzte bisher ein Vibrationssieb, um die Katalysatoren direkt nach ihrem Reaktionsprozess von Über- und Unterkorn zu befreien. Durch die starke Vibration des Gewebes springt das granulatförmige Produkt über die gesamte Siebfläche auf und ab, wodurch die empfindlichen Katalysatoren z. T. brechen. So entsteht aus einer eben noch perfekten Korngröße ein Unterkorn. Ein weiteres Problem stellten die länglich geformten Katalysatoren dar, die sich durch die Sieberregung aufstellen und als Steckkorn das Siebgewebe zusetzen.
Um diesen Problematiken zu entgehen, entschied sich der Betreiber, auf ein Langhubsiebverfahren umzustellen. Durch die gleichmäßige und horizontale Schwingbewegung eignet sich dieses Verfahren perfekt für bruchempfindliche Produkte. Da die Schwingbewegung nur in der Horizontalen stattfindet, verweilt das Produkt zu jeder Zeit auf der Siebfläche, wodurch der Bildung von Steckkorn vorgebeugt und eine besonders hohe Trennschärfe erreicht wird. Der Schwungantrieb der JEL Phoenix arbeitet besonders energieeffizient, da die Schwungmasse schon nach 15 s mit nur noch 10 bis 20 % des Nennstroms in Bewegung gehalten wird.
Zur Beschickung der Siebmaschine mit Produkt wurde in diesem Fall eine spezielle Kaskadenzuführung eingesetzt, damit die Katalysatoren sicher auf das Siebgewebe geleitet werden können. Durch die Abrasivität von Katalysatoren verschleißen die eingesetzten Siebgewebe verhältnismäßig schnell und müssen oft ausgetauscht werden. Für den Betreiber bedeuten häufige Siebeinlegerwechsel oftmals einen nicht unerheblichen Zeit- und Kostenaufwand, vor allem weil die Anlage während des Siebwechsels stillsteht. Und auch hier überzeugt die JEL Phoenix mit Funktionalität: Die Einleger können mit nur wenigen Handgriffen und werkzeugfrei seitlich aus der Kassette entnommen werden, sodass der Siebwechsel nur maximal 30 s dauert. Die Einschubschlitze an den Kassetten sind mit einem speziell konstruierten Gummideckel abgedichtet, der beim Siebeinlegerwechsel einfach abgezogen und wieder angebracht werden kann.
Die Auslaufstutzen der einzelnen Siebdecks befinden sich stirnseitig gegenüber dem Schwungantrieb und sind in ihrer Anordnung flexibel. So kann die JEL Phoenix optimal an die Einbausituation in der Anlage des Betreibers angepasst werden – ideal bei Einsatzfällen, in denen zwischen Ein- und Auslaufzone Förderstrecke überbrückt werden muss.
Durch den Einsatz der Siebmaschine konnte der Katalysatorhersteller den Unterkornanteil bzw. seinen Ausschuss signifikant verringern. Auch die häufigen Siebwechsel gestalten sich nun wesentlich bequemer für den Bediener und auch der Wartungsaufwand konnte verglichen mit dem vorherigen Vibrationssieb deutlich reduziert werden.
Einsatz in der Waschmittelproduktion
Dieses Beispiel aus der Waschmittelproduktion zeigt den Einsatz der JEL Phoenix als kombiniertes Schutz- und Klassiersieb. Wie bei vielen anderen industriell gefertigten Konsumgütern werden auch bei Waschmitteln ständig neue Rezepturen entwickelt, um dem Kunden Mehrwerte zu bieten: in Form von z. B. Frischegeruch, Farbbeständigkeit oder Umweltverträglichkeit. Da diese Rezepturänderungen in der Regel auch die jeweiligen Produktspezifikationen beeinflussen, stellt dies spezielle Anforderungen an das eingesetzte Produktionsequipment – wie beispielsweise Siebmaschinen.
Ein Hersteller von Spülmaschinentabs stand vor genau dieser Herausforderung und suchte zum einen eine Siebmaschine, um Waschpulver vor der Zuführung in die Tablettenpresse von Agglomeraten bzw. Überkorn zu befreien. Zum anderen erforderte die Herstellung einiger Tabs eine Klassiersiebung des Produktgemisches in drei Fraktionen.
Aufgrund wechselnder Rezepturen war es für den Betreiber wichtig, eine Siebmaschine einzusetzen, die genug Flexibilität bietet, das Siebverfahren auf die jeweiligen Produkteigenschaften anzupassen, um unabhängig von der Rezeptur stets ein optimales Siebergebnis zu erzielen.
Eine erste Problemstellung bei der Überkornabsiebung war die unterschiedliche Fließfähigkeit der zu siebenden Waschmittelvarianten. Während sich eine Rezeptur schnell und problemlos auf der Siebfläche verteilte, musste bei einer zweiten mit schlechteren Fließeigenschaften der Schüttwinkel vergrößert werden. Bei der JEL Phoenix ist dies über die integrierte Hub- und Siebneigungsverstellung regulierbar: Die übereinander gestapelten Siebkassetten können über einen einfachen Kurbelmechanismus und mithilfe der Stahlseile in der Neigung verstellt werden. Die Hubeinstellung befindet sich direkt am Schwungantrieb. Beide – Hub- und Neigungsverstellung – sind stufenlos verstellbar und verfügen über eine Anzeigenskala, sodass die einzelnen Maschineneinstellungen schnell reproduzierbar sind.
Bei Rezepturwechseln kann der Betreiber die JEL Phoenix ohne viel Aufwand zu einem Klassiersieb umrüsten. Hierbei müssen nur die passenden Siebkassetten eingebaut werden, die dann entsprechend dem gewünschten Kornband mit unterschiedlich großen Maschenweiten ausgeführt sind. Und auch hier überzeugte die Siebmaschine mit höchster Trennschärfe zwischen den einzelnen Fraktionen und einer sehr guten Durchsatzleistung, obwohl auch die zu klassierende Waschmittelrezeptur schwer fließend war. Auch dies wurde mithilfe der Siebneigungsregulierung optimiert.
Sowohl bei der Variante als Schutz- als auch als Klassiersieb wurden die Siebeinleger der JEL Phoenix mit einem Kugelabreinigungssystem ausgestattet, um das Siebgewebe von Steckkorn zu befreien. Die Kugelböden befinden sich direkt unter dem Einleger in der Siebkassette und können wie die Einleger selbst durch die Einschubschlitze in den Kassetten bei Bedarf herausgezogen werden. Die Adaption eines Ultraschallsystems für besonders feine Maschenweiten und Produkte wird im Spätjahr zur Verfügung stehen.
Fazit
Die beiden Fallbeispiele demonstrieren das Entwicklungskonzept hinter der neuen Siebmaschine: Mit der Freischwinger-Variante JEL Phoenix entwickelten die Engelsmann-Ingenieure eine Langhubsiebmaschine, mit der die Betreiber durch Aufstapeln zusätzlicher Siebdecks die Durchsatzleistung erhöhen oder die Maschine sogar für andere Siebaufgaben umrüsten können (z. B. Klassieren). Zur Ermittlung der optimalen Siebkonfiguration steht das Technikum von Engelsmann in Ludwigshafen jederzeit zur Verfügung.
Halle 4, Stand E19
www.prozesstechnik-online.de Suchwort: cav0517engelsmann
Joachim Liedtke
Entwicklung
J. Engelsmann
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