Förderkammer mit kleinen Taschen

Fässer mit einem Fassungsvermögen von von 50 bis 200 l, IBC-Gebinde und ganze Tankwagen mit fast 30 m3 Volumen sollen nach den Vorgaben des Herstellers innerhalb von maximal einer Stunde mit unterschiedlichen Speiseölsorten befüllt werden. Eine stationäre Fördereinrichtung kommt dafür aufgrund der verschiedenartigen Transportbehälter nicht infrage, stattdessen wurde bislang eine auf einem kleinen Wagen montierte Zahnradpumpe benutzt. Allerdings funktionierte diese nicht zufriedenstellend, da die Zahnräder der Pumpe zu stark beansprucht wurden.

Um den hohen Verschleiß und die damit verbundene häufige Wartung zu verringern, wurde das System daher im vergangenen Jahr auf eine Tornado-T.Sano-Drehkolbenpumpe umgestellt. Diese arbeitet mit zwei zweiflügligen Kolben, die präzise aufeinander sowie auf die Geometrie des Pumpenraums abgestimmt sind. Berührungen zwischen den Komponenten und der dadurch hervorgerufene Materialabrieb sind somit ausgeschlossen. Die Form der Drehkolben gewährleistet darüber hinaus eine hohe Robustheit im Betrieb, macht die Anlage aufgrund des großen Kugeldurchgangs unempfindlich gegen Fremdstoffe und erlaubt im Wartungsfall einen schnellen Austausch.

Allerdings mussten bei der Auslegung der Pumpe auch die besonderen Eigenschaften des Speiseöls berücksichtigt werden. So hatten in einem anderen Werk die dort eingesetzten Kreiselpumpen das Öl in Tröpfchen zerschlagen. Bei Drehkolbenpumpen kann eine Pulsation problematisch sein.

Um Letztere zu reduzieren, werden häufig für sensible Medien mehrflügelige Kolben verwendet. Netzsch arbeitet dagegen bei der Tornado-T2-Serie mit Förderkammern, in deren Innenwand kleine Taschen eingearbeitet sind. Sie sorgen dafür, dass das zu fördernde Gut ruhig in die Förderkammern einströmen kann. Die Pulsation liegt dadurch auch bei zweiflügeligen Kolben auf dem Niveau von vierflügligen Kolben, sodass das Speiseöl ohne Konsistenzveränderungen abgefüllt werden kann.

Um das Produkt exakt dosieren zu können, wurde die Pumpe mit einer Messzelle und einem Steuerungsschrank kombiniert. Über ein Display mit Touch-Funktion können verschiedene Abfüllprogramme aufgerufen und gestartet werden. Steuerungsparameter ist dabei jeweils das gewünschte Abfüllgewicht, das sich aus der Dichte des Öls und dem geförderten Volumen ergibt. Letzteres wird über einen in die Rohrleitung integrierten Turbinendurchflussmesser ermittelt, der den hygienischen Vorgaben entspricht. Da sich die Fördermenge der Pumpe über einen Frequenzumrichter individuell regulieren lässt, ergibt sich eine Dosiergenauigkeit von rund 1 % des Fördervolumens.

Damit sich das Pumpsystem samt Zubehör bequem zwischen den Abfüllstellen hin- und herfahren lässt, waren eine kompakte Bauform und ein geringes Gewicht ein wichtiger Faktor. Die T.Sano hatte hier dank ihrer Antriebstechnik einen besonderen Vorteil: Statt des gängigen, aber sehr komplexen und schweren Gleichlaufgetriebes wird in dieser Modellreihe ein Riemenantrieb verwendet. Dieser überträgt die Kraft vom Antrieb auf die Wellen und sorgt gleichzeitig durch seine Zahnung für die Synchronisation der Kolbendrehungen.

Der Motor kann bei diesem System mittels einer Konsole direkt über der Pumpe angeflanscht werden, woraus sich eine sehr geringe Einbaulänge ergibt. Zusammen mit Messapparat und Steuerung passt die Pumpe auf eine Fahrvorrichtung von nur 1,3 auf 0,6 m. Die Gesamtanlage ist lediglich knapp über 1 m hoch. Da der Antrieb aus weniger Komponenten besteht als herkömmliche Getriebe, ist er deutlich leichter. Zudem vereinfacht der Riemenantrieb eventuelle Wartungsmaßnahmen und benötigt keine Schmierung. Dank des durchgehenden Hart-Weich-Kontakts zwischen Antrieb, Riemen und Wellen wird zusätzlich eine hohe Laufruhe erreicht, die die Bauteile insgesamt schont.

Um den Auflagen der Lebensmittelsicherheit und den Anforderungen der FDA an Materialien in der Nahrungsmittelverarbeitung gerecht zu werden, sind alle metallischen Komponenten der Drehkolbenpumpe, die mit dem Fördermedium in Kontakt kommen, in Edelstahl ausgeführt. Die Elastomerdichtungen bestehen aus FDA-konformen Werkstoffen. Spezielle Gleichringdichtungen in Cartridge-Bauweise stellen eine zuverlässige Abdichtung sicher. Die Kolben werden mittels Spannelementen außerhalb des Pumpenraums befestigt. Dies erleichtert die Montage und Demontage und trägt zum anderen dazu bei, den Förderbereich totraumfrei zu halten.

Die Tornado-T.Sano-Drehkolbenpumpen gibt es in verschiedenen Baugrößen für Fördermengen von 8 bis 140 m³/h. Für die beschriebene Speiseölabfüllung reichte das kleinste Modell, da hier nur bis 27 m³/h bei einem Gegendruck von bis zu 4 bar gefördert werden muss. Die Drehzahl wird dazu zwischen ca. 150 und 440 min-1 variabel eingestellt.

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