Pulverförmige, organische Stoffe wie Zucker und Kakao, die in Produktionsanlagen gemahlen, gemischt und mechanisch gefördert werden, stellen potenzielle Explosionsherde dar. Als Zündquelle reicht bereits ein durch Metallteilchen verursachter Funke aus. Ex-Schutz-Metallseparatoren wie der Quicktron 05 A ex schaffen hier Sicherheit. Sie entschärfen die tickende Bombe, indem sie Metallteilchen zuverlässig aus dem Produktstrom entfernen.
Josef König
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Der Duft von heißer Schokolade durchzieht den Mühlenbunker der Instantina GmbH im niederösterreichischen Dürnkrut nahe der slowakischen Grenze. 90 Mitarbeiter stellen hier im Zweischichtbetrieb jährlich rund 8000 t Instantprodukte her. Mit seinen 15 Markenprodukten für österreichische und internationale Kunden aus Industrie und Handel setzt der Mittelständler pro Jahr rund 18 Mio. Euro um.
Doch der süße Duft täuscht über die brisante Atmosphäre hinweg. Gemische aus Zucker, Kakaopulver und Luft sind explosionsfähig. Sie können durch Funken, die zwei aufeinandertreffende Metallteilchen schlagen, gezündet werden. „Die Kraft aus dem plötzlich gezündeten Zucker-Kakao-Gemisch entfaltet sich ungeahnt, wobei die Explosivität mit steigendem Zuckeranteil steigt“, beschreibt Manfred Haberl, Leiter der Elektrotechnik bei Instantina, das Gefahrenpotenzial. Letzteres lässt sich mit Metallseparatoren der Baureihe Quicktron 05 A ex von Mesutronic weitgehend ausschließen.
Prüfung in der Fallleitung
Im Produktionsablauf vor Mühle und Dosierschnecke platziert, prüft der Metallseparator in der Fallleitung – sie hat eine Durchlassöffnung von 100 mm – den Feststoffstrom auf Metallteilchen. Rund 2000 kg/h untersucht das elektronische Spürauge automatisch und zuverlässig auf Metallverunreinigungen aus Eisen, Edelstahl, Aluminium, Kupfer oder Messing.
Das Gutmaterial läuft in die Mühle, wo das Pulver von den Schlägen der Prallhämmer gegen Blech bearbeitet wird. Hier hätte bereits ein Metallteilchen eine verheerende Wirkung. Zum einen könnte es die Mühle beschädigen und zum anderen über den Kontakt mit Metallflächen Funken erzeugen, die eine Explosion und damit eine Zerstörung der Mühle auslösen könnten. Von der Mühle geht es weiter in die Agglomerationsanlage. Dort entstehen die verschiedenen Kakao- und Trinkschokoladeprodukte, indem die Rohmischung zu leichtlöslichem Kakaopulver verdichtet wird. Die Mischung enthält Fein- und Grobagglomerate und kann je nach Produkt mit Vitaminen und Mineralien angereichert sein.
Nach den Worten von Haberl sind metallische Verunreinigungen in den Kakao-Zucker-Mischungen eher selten. Sollten sie dennoch auftreten, werden sie mit der Rohware eingeschleppt oder stammen von den Schnecken der Mischanlagen. In jedem Fall würden sie das hochfrequente Abtastfeld innerhalb der Detektorspule verändern und über die Auswerteelektronik einen Schaltimpuls auslösen, der über ein Magnetventil und einen doppelt wirkenden Pneumatikzylinder die Ausscheidemechanik aktiviert. Durch blitzschnelles Umlenken wird der Pulveranteil mit den metallischen Fremdkörpern zuverlässig und mit geringem Materialverlust – ohne Unterbrechung des Produktstromes – in einen Behälter ausgeschieden. Die Auswurfzeit (Verweilzeit der Umlenkklappe) ist einstellbar. Folgen mehrere Metallpartikel innerhalb des eingestellten Zeitintervalls, wird die Ausscheidedauer jeweils um den eingestellten Wert verlängert.
Für Geräte, die in solchen Produktionsanlagen zum Einsatz kommen, gilt seit dem 1. Juli 2003 die europäische Atex-Explosionsschutzrichtlinie 94/9/EG. „In explosionsgefährdeter Umgebung kommt es darauf an, statische Aufladungen oder sonstige Ursachen für gefährliche Funkenbildung sicher auszuschließen“, erläutert Karl-Heinz Dürrmeier, geschäftsführender Gesellschafter der Mesutronic Gerätebau. Die Quicktron-Sonderausführung stellt sicher, dass keine Funken in der explosionsgefährdeten Umgebung entstehen können. Die bei Instantina installierten Geräte sind für Zone 21 ausgelegt. Bei Bedarf hat Mesutronic auch Gerätelösungen für die Zone 20 im Programm. Ein weiteres Klassifizierungsmerkmal ist die Zündtemperatur. Die zulässige Oberflächentemperatur der Metallseparatorkomponenten (Lager, Pneumatikzylinder oder Elektronikgehäuse), die für den Kakao-Zucker-Staub zugänglich sind, wird nicht überschritten. Dies gilt sowohl für den laufenden Betrieb der Geräte als auch für den Störungsfall. Das heißt: Selbst unter ungünstigsten Bedingungen kann es zu keiner gefährlichen Erwärmung kommen. Auch eine Gefährdung durch elektromagnetische Wellen, die vom Metallseparator ausgehen, kann zuverlässig ausgeschlossen werden.
Für die Anschaffung der Mesutronic-Geräte sprachen laut Haberl verschiedene Gründe: „Bei uns sind bereits zehn Band-Metallsuchsysteme der Baureihe Transmetron von Mesutronic erfolgreich im Einsatz. Sie prüfen die fertigen Standbodenbeutel mit Instantkakao oder Milchpulver vor der Auslieferung auf metallische Fremdkörper. Ein anderer Grund war, dass sich die Quicktron-Geräte mit ihrer kompakten Bauform problemlos in unsere Produktionsanlage integrieren ließen.“
Halle 10.0, Stand 205
dei 455
Instantina GmbH
Atex-Leitlinien EU
Powtech 2007
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