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Anwenderfreundlich und universell einsetzbar

Tendenzen bei pneumatischen Komponenten
Anwenderfreundlich und universell einsetzbar

Das Angebot an Schleusen, Weichen und anderen Komponenten für den pneumatischen Transport wird zunehmend breiter. Gleichzeitig steigen die Ansprüche der Anwender hinsichtlich maßgeschneiderter Komponenten, um Transportanlagen dem Produktionsprozeß optimal anpassen zu können.

Dipl.-Ing. Hans-Henning Krügel

Nicht weniger als sechsunddreißig Parameter, wie Gewicht, Temperatur, Körnigkeit oder Feuchte, wirken auf die Transportbedingungen ein. Ein Komponentenprogramm muß wegen seiner Konkurrenzfähigkeit vollständig, aus Kostengründen aber auch so klein wie möglich sein. Die konsequente Einschränkung auf das Notwendige führt in Schleusenprogrammen zu hochstehenden und wirtschaftlichen Produkten. Im Bereich der Weichen bringt die Vereinfachung eine Lösung mit fast universeller Einsetzbarkeit hervor (Abb. 1). Und auch bei anderen Komponenten zeichnen sich anwenderfreundliche Neuerungen ab.
Handhabungsfreundliche und haltbare Schleusen
Die Schleuse ist eine zuverlässige Eintrags-, Austrags- und Dosiermaschine, die sich besonders für die pneumatische Förderung aller Arten von Schüttgütern eignet (Abb. 2). Der Stand der Schleusentechnik hat ein Niveau erreicht, das vor gerade einmal 15 Jahren noch nicht absehbar war. Damals hatte man die Entwicklung irrtümlicherweise als abgeschlossen betrachtet.
Entsprechend dem hohen Entwicklungsstand verlagern sich Neuerungen auf die Gebiete der Anwenderfreundlichkeit und Fertigungsqualität, also leichte Handhabung und Haltbarkeit. In der Lebensmittelindustrie sind rostfreie Ausführung und die Möglichkeit der Schnellreinigung eine notwendige Bedingung. Um diese Anforderungen zu erfüllen und gleichzeitig die Typenvielfalt einzuschränken, erfolgt die Ausrüstung heutiger Schleusen mit:
• nichtrostendem Gehäuse aus Chrom-Nickel-Stahl, u.U. auch aus Aluminium,
• Lagerschilde und Zellenräder aus Chrom-Nickel-Stahl,
• Kettenschutz aus Chrom-Nickel-Stahl oder Aluminium sowie
• sämtliche Verschraubungen aus Chrom-Nickel-Stahl.
Außerdem sollten die Stege der Zellenräder grundsätzlich angeschrägt sein, um dem Anbacken sicher vorzubeugen und die Schleusen für adhäsive Schüttgüter nutzen zu können. Die Eignung als Mitteldruckschleuse (druckdicht bis p(e)= 1,5 bar) wird bei hoher Fertigungsqualität nicht beeinträchtigt. Darüber hinaus ist standardmäßig ein breiter nutzbarer Temperaturbereich anzubieten, z.B. von -25 bis +100°C, außerdem auf Wunsch für den optimalen Produktein- und -auslauf je eine Granulatschikane.
Zweikanalweiche als erste Wahl
Als Gerät der Wahl gilt heute die Zweikanalweiche, auf die kein Anbieter verzichten kann (Abb. 3). Kleinste Schaltwege bürgen für geringen Verschleiß an den Dichtungen, die zudem im Gehäuse angebracht werden können und daher auch während des Schaltvorgangs dicht halten. Produktvermischungen sind so gut wie ausgeschlossen. Besonderheiten beziehen sich wieder auf die Einsatz- und Betriebsfreundlichkeit. Beispielsweise verdeutlicht eine großflächige Anzeige, in welche Richtung das Schüttgut gerade gefördert wird. Aufblasbare Dichtungen machen die Weiche speziell auch für feinkörnige und adhäsive Schüttgüter geeignet; Anbackungen lösen sich beim Schaltvorgang von selbst ab. Das Drehküken wird mit Blick auf die universelle Einsetzbarkeit in Chrom-Nickel-Stahl ausgeführt und zur Minimierung des Reibungswiderstands poliert.
Die Nachteile der Zweikanalweiche sind konstruktionsbedingt. So gibt es sie einerseits nur mit einem festen Abzweigwinkel, für gewöhnlich beträgt er 35°. Andererseits wächst die Bauhöhe sehr schnell mit dem Förderrohrdurchmesser. Bei Nennweite 50 des Förderrohrs beträgt sie (ohne Steuereinheit) beispielsweise noch 410mm, bei 150 schon 720mm. Mit der Bauhöhe nehmen auch Platzbedarf und Investitionskosten stark zu. Deshalb wird ab Nennweite 125 die Einkanalweiche angeboten. Anders als beim Zweikanal-Gegenstück gibt es hier eine Vielzahl von Konstruktionen (Abb. 4).
Einkanalweiche für den Universaleinsatz
Die Monoblock-Konstruktion bietet ein Optimum an statischer und mechanischer Festigkeit, das Spiel zwischen Drehküken und Gehäuse darf sehr klein sein. Je nach Bedarf, mit geraden oder gebogenen Flanschen ausgerüstet, lassen sich die zwölf häufigsten Einbausituationen (Abb. 5) mit ein und demselben Weichenkörper verwirklichen. Schließlich kann die Weiche auch ohne Aufsatzflansche direkt zwischen die Rohrleitungen montiert werden. Als Bestandteil der Rohrleitung bietet sie jegliche Freiheit in der Gestaltung der Anlage. Die Universalweiche steht z.Z. in den Nennweiten 150 bis 400 zur Verfügung. Die Ausstattung ist der universellen Verwendung angemessen. Produktberührte Teile von Gehäuse und Küken werden in Chrom-Nickel-Stahl ausgeführt. Die vollflächigen Dichtungen sind auf dem Küken für die größtmögliche Dichtwirkung ganz nah am Kanal angebracht. Für den Einsatz mit staubförmigen Gütern sind sie aufblasbar, für andere Zwecke gibt es auch statische Dichtungen. Diese kompakte, vergleichsweise leichte Konstruktion kann also in allen Fällen genutzt werden, in denen keine Gefahr von Produktvermischungen droht.
Probenehmer müssen anwender-freundlicher werden
Wenn man nach den Stimmen der Anwender geht, sind diese Geräte immer noch Stiefkinder der Entwicklung, „zu schwer einzubauen“ und „die Handhabung zu wenig praxisgerecht“. Die anwenderfreundlichen Lösungen werden noch etwas auf sich warten lassen. Hier kann nur ein kurzer Ausblick auf die Entwicklungsziele gegeben werden, die in Gesprächen mit Anlagenbetreibern herausgearbeitet worden sind:
• Lebensmittelausführung mit automatischer Entnahme der Proben, die mittels Injektor über eine gewisse Entfernung gefördert werden können und deren Probekanal von außen aseptisch zu reinigen ist.
• Eine Einfachausführung zur manuellen Entnahme der Probe in Beuteln. Beide Ausführungen sollen über Schraubverbindungen direkt in die pneumatische Förderleitung zu integrieren sein.
Kalottenventil öffnet und schließt zuverlässig
Zuverlässiges Öffnen und Schließen von gefüllten oder unter Druck stehenden Fördergefäßen ist die Domäne des Kalotten- oder Domventils. Besonders unter extremen Bedingungen, bei abrasiven Fördergütern oder Temperaturen bis oder gar über 200°C und bei hoher Schalthäufigkeit ist es nicht zu ersetzen. Da es auch in der fließenden oder stehenden Schüttgutsäule öffnen und schließen kann, findet man das Kalottenventil häufig an Ein- und Ausläufen von Druckgefäßen.
An praxisgerechten Ausführungen sind Gehäuse, Kalotte und Welle aus Chrom-Nickel-Stahl gefertigt. Außerhalb des Ventils befinden sich zum Unfallschutz keine bewegten Teile. Eine großflächige Anzeige informiert über den Schüttgutfluß. Die Dichtung als entscheidendes Bauteil wird zusammen mit dem Dichtungsring hergestellt, eingebaut und ggf. auch ausgetauscht. Der Erfolg des Aufwands liegt im geringen Differenzdruck, denn zum sicheren Abdichten muß der Anpreßdruck nur 0,5bar über dem Systemdruck liegen.
Da die Lebensmittelproduzenten immer höherwertige Produkte liefern müssen und wollen, steigen auch die Anforderungen an die Lieferanten von Maschinen und Anlagen. Immer neue Herausforderungen zwingen dazu, den Kenntnisstand laufend zu erweitern und die Entwicklung unaufhörlich voranzutreiben.
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