Schüttgut auf Reisen

Walter Sonntag

Grundsätzlich gilt: Wird von mehreren Produktaufgabestellen auf eine einzige Abgabestelle gefördert, dann ist die Saugförderung sinnvoll. Die Produkteinschleusung in das Fördersystem ist hier besonders einfach und staubfrei, da nicht gegen einen Überdruck in die pneumatische Förderleitung eindosiert werden muss. Das Gebläse befindet sich immer am Ende des Systems. Es erzeugt einen Unterdruck, mit dessen Hilfe das Fördergut durch die Leitungen gesaugt wird. Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass die Förderluft nicht erwärmt wird.

Druckfördersysteme sind vor allem dann sinnvoll, wenn von einer Produktaufgabestation auf viele Abgabestationen über weite Wege gefördert werden soll. Da das Produkt gegen den Luftdruck eingeschleust werden muss, sind zur Produktaufgabe Schleusen oder Druckbehälter erforderlich. Durch den Überdruck in der Leitung vereinfacht sich allerdings die Produktabgabe wesentlich. Das Gebläse befindet sich hier in der Regel am Anfang des Systems und erzeugt den notwendigen Überdruck. Handelt es sich um empfindliche Schüttgüter, muss teilweise die Förderluft gekühlt werden.

Eine Kombination von Saug- und Druckförderung ist dann zu empfehlen, wenn von vielen Produktaufgabestellen auf viele Abgabestellen gefördert werden soll.

Einfache Beschickungssysteme stellen die klassische Art der pneumatischen Förderung zum Beschicken von Abfüll- und Verpackungsmaschinen, Spritzgießmaschinen, Trocknern, Mühlen und andere Verarbeitungsmaschinen sowie Containern, Behältern und Silos dar. Die Schüttgutaufgabe ist aus nahezu allen Gebindearten wie Sack, Fass, Container, Silo, etc. möglich. Von der Schüttgutaufgabestelle wird das Fördergut mittels Unterdruck über eine Förderleitung in den Abscheider gesaugt und abgeschieden. Nach jedem Förderintervall wird der Filter durch Druckluftimpulse automatisch abgereinigt. Alle Systeme sind anschlussfertig, mit modernster Steuerungselektronik ausgestattet und melden, wenn nicht mehr genügende Schüttgut an der Produktaufgabestelle ist.

Wenn auf mehrere Verarbeitungsmaschinen gefördert werden soll und es sich um kleine bis mittlere Leistungen handelt, bietet sich die Sammelbeschickung mit einem gemeinsamen Unterdruckerzeuger an. Hier sind alle Abscheider reinluftseitig an einem gemeinsamen Unterdruckerzeuger angeschlossen. Die elektronische Steuerung fragt reihum den Bedarf ab und schaltet über das Eckventil den entsprechenden Abscheider auf Saugbetrieb. Sobald der Vollmelder im Abscheider anspricht, wird die Förderung beendet und entleert. Wenn der Abscheider nur mit einem Primärfilter ausgestattet ist oder es sich um sehr feine Stäube handelt, kann dem Unterdruckerzeuger ein Sekundärfilter vorgeschaltet werden.

Die schonendste Art der pneumatischen Förderung ist die Saugimpuls-Förderung. Sie ist besonders geeignet zum chargenweisen oder kontinuierlichen Beschicken von Verarbeitungsmaschinen mit feuchten oder fetthaltigen Schüttgütern, die zum Anbacken neigen (z. B. Milchpulver, Kakao), Fertigmischungen oder empfindlichen Kornstrukturen (z. B. kosmetische Mischungen, Backmischungen, Instantpulver) sowie zum Fördern sehr feiner oder leichter Produkte wie Ruß oder Aerosil.

An der Produktaufgabestelle (Sack, Fass, Container oder Silo) wird das Fördergut unter taktweiser Zugabe von Luftimpulsen über die Förderleitung in den Abscheider gesaugt. Produktpfropfen und Luftpolster wechseln sich dabei ab. Im Abscheider wird das Fördergut schonend von der Förderluft abgeschieden und in die nachfolgende Verarbeitungsmaschine entleert. Der Filter reinigt sich dabei selbst. Als Bedarfsmelder wird am Maschinentrichter ein separater Füllstandsmelder eingesetzt.

Bei diesen Systemen zeichnet sich bei Azo ein neuer Trend ab: Zusätzlich zu der Impuls-Förderung wird eine selbstoptimierende Reglung eingesetzt, die über Aktivatoren je nach Bedarf Sekundärluft in das pneumatische Unterdrucksystem drückt. Dadurch ist es möglich, die Fördergeschwindigkeit noch weiter abzusenken, bei gleichzeitig hoher Durchsatzleistung. Diese neue Technik ist vielversprechend und hat sich mittlerweile in mehreren Azo-Anlagen, wo es darum geht, Schüttgüter mit hohen Leistungen über weite Förderwege besonders schonend und Energie sparend zu bewegen, bewährt.

Typische Fördergüter, die sich für Druckfördersysteme eignen, sind alle pulverförmigen und körnigen Schüttgüter wie Mehl, Grieß, Zucker, Salz, PVC-Pulver oder Granulat. Die Schüttguteinspeisung erfolgt über eine Zellenradschleuse (Fallschleuse mit Aufgabeschuh oder Durchblasschleuse). Dabei muss stets für eine entsprechende Schleusenentlüftung gesorgt werden. Den für die Förderung erforderlichen Überdruck erzeugt eine Druckgebläsestation. Das Schüttgut wird kontinuierlich gefördert und über Rohrweichen auf die jeweiligen Abscheider, Behälter oder Silos verteilt. An den Produktabgabestellen müssen ausreichend dimensionierte Filter vorhanden sein.

Typische Fördergüter sind hier alle körnigen und staubförmigen Schüttgüter, die nicht über Schleusen gefördert werden können, da hier zu großer Abrieb entstünde. Dies gilt für stark abrasive Produkte wie Zement, Salz und Mineralien. Das Druckgefäß wird von oben, z. B. aus einer Waage, einem Behälter, einem Silo oder einer Sackaufgabe befüllt. Anschließend wird das Druckgefäß druckdicht geschlossen und mit dem erforderlichen Förderdruck beaufschlagt. Dieser kann von einem Drehkolbengebläse erzeugt oder aus dem Druckluftnetz entnommen werden. Die Druckluftverteilung auf Produkt und Bypass wird druckabhängig von einer elektronischen, sich selbst optimierenden Steuerung geregelt und überwacht. Erst wenn die Leermeldung erfolgt, kann ein neuer Befüllvorgang gestartet werden. In vielen Fällen wird die Entleerung gewichtsmäßig überwacht.

Auch hier gibt es die Impulsförderung, d. h. zwischen jedem Produktpfropfen wird jeweils über eine spezielle Förderluftzufuhr (Lavaldüse) ein Luftpolster in die Förderleitung gedrückt. Die Produktverteilung erfolgt über Rohrweichen auf die einzelnen Abscheider, die für Druckfördersysteme ausgelegt sind und entsprechend groß dimensionierte Filter haben.

Auch hier zeichnet sich der Trend ab, dass über eine separat geführte Leitung mit Aktivatoren entsprechend einer druckabhängigen Regelung Sekundärluft in die Förderleitung eingebracht wird. Auf diese Weise lassen sich Schüttgüter besonders schonend mit geringster Fördergeschwindigkeit über einen sehr weiten Förderweg bewegen.

Die Entwicklung der pneumatischen Förderung ist noch lange nicht abgeschlossen. Im Bereich der Produktaufgabe gibt es immer wieder neue Varianten. Dies ist auch bei den Abscheidern, wo das Produkt gesammelt wird, der Fall. Mittlerweile gibt es Abscheider mit Pendelklappe, Kegelverschluss, Abscheider mit Abschlussklappe oder für den kontinuierlichen Betrieb mit Schleuse. Als Unterdruckerzeuger dienen bei den Saugfördersystemen Ringgebläse, Vakuumpumpen (hier speziell auch Mink-Pumpen) sowie Drehkolbengebläse. Bei den Druckfördersystemen dienen als Überdruckerzeuger Ringgebläse, Drehkolbengebläse und Schraubenkompressoren. Neue Fertigungstechnologien ermöglichen es, Fallschleusen bzw. Durchblasschleusen und Hochdruckschleusen immer präziser zu fertigen und dadurch weniger Leckluft zu haben. Auch im Bereich der Druckgefäßförderung werden die Gefäße immer kleiner, da durch intelligente Steuerungstechniken die Befüllung und auch die Entleerung wesentlich einfacher gestaltet werden kann. Im Bereich der Produktaufgabe haben sich nach wie vor Abscheider mit Absperrklappe oder Austragsschleuse bestens bewährt. Neue Werkstoffe, die es ermöglichen, auch schleißende Produkte über einen längeren Zeitraum sicher zu fördern, sowie neue Filtermaterialien ermöglichen es, feinste Stäube pneumatisch dauerhaft zu fördern, ohne dass die Filterleistung abnimmt.

cav 432

Fördersysteme im Überblick

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