Bei Förderaggregaten in der Lebensmittelindustrie liegt das Hauptaugenmerk auf der Reinigbarkeit. Darüber hinaus müssen Pumpen bei allen Prozessschritten von der Anlieferung bis zur Abfüllung möglichst effizient arbeiten. Um diesen Anspruch zu erfüllen, hat Netzsch die Nemo-BO/SO-Trichterpumpe mit optional integrierter Schneidvorrichtung im Portfolio. Mit ihr lassen sich die Prozessschritte Fördern und Schneiden verbinden. Große Feststoffe, zum Beispiel Obst- oder Gemüsestücke, können so bequem und schnell zur weiteren Verarbeitung zerkleinert und gepumpt werden. In einer Fabrik zur Herstellung von Apfelsaftkonzentrat im brasilianischen Rio Grande do Sul beispielsweise werden die angelieferten Äpfel zunächst gereinigt und die ganzen Früchte im Anschluss der Nemo-BO/SO-Trichterpumpe zur Zerkleinerung zugeführt. Das Aggregat fördert die breiige bis stückige Apfelpulpe daraufhin zu einer Zentrifuge. Für diese Doppelaufgabe ist das Pumpenmodell mit einem Trichtergehäuse mit rechteckigem Einlaufflansch und einer Kuppelstange mit Förderschnecke und Stopfraum ausgestattet. Die Förderschnecke verfügt über eine Zwangsförderkammer zum optimalen Transport langsam fließender und pastöser Medien in die Förderelemente.
Pulsationsarme Förderung
Die BO/SO-Trichterpumpe gewährleistet einen kontinuierlichen, schonenden und pulsationsarmen Transport des Mediums, unabhängig von Druck- und Viskositätsschwankungen. Die Nemo-Pumpen basieren auf dem besonderen Verdrängerprinzip: Der Rotor ist als eine Art Rundgewindeschraube mit extrem großer Steigung, großer Gangtiefe und kleinem Kerndurchmesser ausgebildet. Der Stator hat einen Gewindegang mehr und die doppelte Steigungslänge des Rotors. Auf diese Weise wird eine volumen- und druckstabile Bewegung des Förderguts sichergestellt, unabhängig von Konsistenz oder Viskosität des Mediums. Auch treten kaum Scherkräfte oder Pulsation auf, die das Medium beeinflussen und die Förderung erschweren könnten. Die Fördermenge verhält sich dabei proportional zur Drehzahl, wobei über einen weiten Drehzahlbereich eine hohe Dosiergenauigkeit von 3 bis 5 % erzielt werden kann.
Trichter mit Schneideinheit
Der Trichter mit Schneidvorrichtung garantiert eine optimale Zufuhr des Förderguts, zum Beispiel ganze Äpfel, Karotten oder Tomaten zu den Förderelementen. Passiert das Medium auf dem Weg zu den Förderelementen den Stopfraum mit der Schneideinheit an der Kuppelstange, wird das Obst und Gemüse sofort geschnitten. Die Schneideinheit besteht aus einem rotierenden Messer mit drei Klingen und einer variablen Anzahl stationärer Messer, die an die Größe und Konsistenz der Partikel angepasst werden kann. Bei der Pumpe in Brasilien kommen hier insgesamt sechs Messer mit jeweils drei Klingen zum Einsatz, die die Äpfel soweit zerkleinern, dass sie die Förderkammern problemlos passieren. Optional kann die Pumpe mit einem zusätzlichen Schneidwerk am Druckflansch des Aggregats ausgestattet werden. Diese Vorrichtung setzt sich aus einer Lochscheibe und einem rotierenden Messer zusammen. Kommt die Komponente zum Einsatz, bestimmt sie auch die Partikelgröße der Feststoffe im Medium, mit der das Fördergut die Pumpe an der Druckseite verlässt. Für die Anwendung in Brasilien war ursprünglich eine Lochgröße von 16 mm Durchmesser vorgesehen, zur Optimierung des Prozesses kam letztendlich eine 6-mm-Lochscheibe zur Anwendung. Durch diese in das Aggregat integrierten Schneidvorrichtungen konnte die Fabrik im Süden Brasiliens auf die Anschaffung von zusätzlichen Schneidwerkzeugen verzichten. Diese zusätzlichen Werkzeuge hätten nur weitere Kosten und eventuelle Schwachstellen im System durch neue Schnittstellen verursacht.
Variables Baukastensystems
Grundsätzlich zeichnet sich die BO/SO-Trichterpumpe durch ihre robuste Konstruktion auf Basis eines variablen Baukastensystems aus. In Blockbauweise mit Flanschantrieb weist sie eine besondere Kompaktheit auf. Das Aggregat ist jedoch auch mit Lagergehäuse für ein breiteres Antriebsspektrum erhältlich. Da Netzsch die Trichterpumpe eigens für die Lebensmittelindustrie entwickelt hat, wurden Bauweise und Werkstoffe zudem so gewählt, dass das Aggregat standardmäßig optimal an hygienisch sensible Einsatzfelder angepasst ist. Für das Trichtergehäuse kommt bei der in Brasilien verwendeten Pumpe beispielsweise CrNiMo 17–12–2 zum Einsatz; eine rostfreie Edelstahllegierung, die in der Branche auch als V4A-Edelstahl bekannt ist. Sie macht den Trichter besonders resistent gegen Korrosion, die etwa durch aggressive Fruchtsäuren entstehen kann. Das gleiche Material wird auch für die rotierenden Teile und den Rotor genutzt, wodurch eine hohe Robustheit und lange Standzeit erreicht wird. Für den Stator wurde das Elastomer Nemolast S46 verwendet. Es hat sich für den Kontakt mit Fruchtsäuren bewährt, ist auch gegenüber Reinigungslösungen (alkalisch/sauer) sehr gut beständig und physikalisch äußerst belastbar. Dieses Elastomer ist von der FDA zugelassen. Auch alle anderen Kontaktmaterialiender Pumpe weisen Nahrungsmittelqualität auf und entsprechen den Anforderungen der FDA und der Verordnung (EG) 1935/2004. Die Pumpe in der brasilianischen Fabrik in Rio Grande do Sul zur Zerkleinerung von ganzen Äpfeln sowie zur nachfolgenden Förderung von Apfelmaische wurde im Februar 2020 ausgeliefert und ist seit der Installation störungsfrei im Dauerbetrieb im Einsatz.
Netzsch Pumpen & Systeme GmbH, Waldkraiburg
Autor: Rainer Gozzer
Manager Business Field Food & Pharmaceutical,
Netzsch Pumpen & Systeme
