Verfahrenstechnik Kopfgesteuert

09.12.2013

Viele Schüttgüter sind anspruchsvoll im Handling. Ein neues pneumatisches Fördersystem will die kritischen Herausforderungen beim Transport beseitigen. Dafür hat ein Unternehmen unter anderem einen speziellen Filterkopf entwickelt, der besonders hohe Förderleistungen zulässt.

Wie schwer kann es sein, Granulate oder Pulver zu fördern? In manchen Fällen ziemlich schwer, denn Kohäsion, Hygroskopie, Mindestzündenergie oder spezifische Korngrößenverteilung verkomplizieren die Ausgangslage. Was die möglichen Förder- und Stoffeigenschaften angeht, gibt es beim Schüttguthandling einiges mehr zu berücksichtigen. Je größer die Anforderungen werden, umso mehr wird auch dem Fördersystem abverlangt. Wenn es sich um kritische oder empfindliche Produkte handelt, wenn ein Befüllen oder Entleeren über Schwerkraft nicht möglich ist oder wenn nur ein begrenzter Raum zur Verfügung steht, stoßen mechanische Förderanlagen schnell an ihre Grenzen. Pneumatische Förderanlagen, die mit Unter- oder Überdruck arbeiten, bieten hier mehr Möglichkeiten. Ob man nun ein Druck- oder Saugfördersystem einsetzt, ist in erster Linie von der Höhe, der Strecke und der Leistung der Förderung sowie natürlich auch von den Anschaffungskosten abhängig. Dabei liegen die Kosten für Saugfördersysteme in der Regel deutlich unter denen für eine Druckförderanlage. Dies liegt zum einen daran, dass bei der Saugförderung gegen den Atmosphärendruck abgesaugt wird und zum anderen benötigt man bei der Druckförderung Druckbehälter oder Schleusen für die Produktbeschickung.

Gefahren vermeiden, Leistung erhöhen

Weil die Anforderungen und Parameter, die auf die Schüttgutförderung Einfluss nehmen, so vielfältig sind, ist es sinnvoll, sich auf ein System zu verlassen, das flexibel einsetzbar ist und einen sicheren und effizienten Produkttransport gewährleistet. Ein solches System ist der von Hecht entwickelte ProClean Conveyor (PCC). Mit ihm sollen folgende Herausforderungen gelöst werden:

Pulver und Granulate, die hygroskopisch oder kohäsiv sind oder andere Schwierigkeiten machen, sollen zuverlässig und reibungsfrei gefördert werden; eine hohe Förderleistung soll gewährleistet werden; das System soll benutzerfreundlich sein und vor gesundheitsschädlichen Stoffen oder Staubbelastungen schützen; eventuellen Staubexplosionen bei Produkten mit einer niedrigen Mindestzündenergie soll durch Berücksichtigung der Ex-Zonen oder durch eine Förderung unter Ausschluss von Sauerstoff vorgebeugt werden; durch schonenden Produkttransport soll die Schüttgüter-Struktur nicht beschädigt werden, wenn verschiedene Produkte gefördert werden sollen, muss die Reinigung hygienisch und einfach durchführbar sein.

Der ProClean Conveyor an sich funktioniert wie andere Vakuumförderer: Mittels einer Vakuumpumpe wird über ein Rohr- oder Schlauchleitungssystem ein Unterdruck erzeugt und somit das Produkt aus einem festen oder flexiblen Schüttgutbehälter angesaugt. Das können zum Beispiel Container, Fässer, Big Bags, Säcke, Trockner, Mischer oder Zentrifugen sein. Um das Vakuum aufrecht erhalten zu können, muss das System nach außen geschlossen betrieben werden. So kann der PCC auch unter Ausschluss von Sauerstoff, beispielsweise mit Stickstoff fördern. Durch die Produkteintrittsklappe gelangt das Produkt-Gas-Gemisch in den Abscheidebehälter. Die feinen Staubpartikel scheiden sich am Ringfilter ab, das Gemisch wird wieder getrennt. Aufgrund der Schwerkraft setzt sich das Produkt im Abscheidebehälter ab und füllt diesen. Nachdem der Ansaugzyklus beendet ist, startet die Abreinigung des Filters und das Produkt wird in einen angeschlossenen Behälter oder Gebinde entleert. Statt eines Unterdrucks wird nun mittels Druckluft die Gasflussrichtung umgekehrt. Die am Filter festgesetzten Feinteile werden abgereinigt, damit der Ringfilter für den nächsten Ansaugzyklus wieder sauber ist. Das Besondere am ProClean Conveyor ist sein spezieller Filterkopf, der frei von Anschlüssen ist und ein Ringfiltersystem beinhaltet. Dieser Filter besitzt eine große Oberfläche und hat somit beim Ansaugen des Produkts nur einen geringen Widerstand. So lässt sich eine hohe Förderleistung erreichen. Darüber hinaus ist er in verschiedenen Ausführungen und Materialien erhältlich. Auf diese Weise kann man flexibel auf unterschiedliche Anforderungen bei der Förderung verschiedener Produkte reagieren, um eine optimale Förderleistung zu erreichen.

Filtersystem im Kopf

Zudem ist es durch eine Erweiterung des Systems möglich, einen Doppelfilter einzusetzen. Dabei setzt man zwei Ringfilter übereinander. Während über den einen Produkt angesaugt wird, kann der andere abgereinigt werden. Durch den Doppelfilter wird das Abreinigungsgas direkt abgesaugt und nicht in den nachgelagerten Behälter gedrückt. Folglich ist dort die Staubentwicklung geringer und man benötigt keine zusätzliche Entstaubungseinrichtung. Je nach Anwendung kann eine Flugförderung bis hin zu einer sicheren und produktschonenden Pfropfenförderung erzielt werden. Gerade mit der Pfropfenförderung kann man schon im Vorfeld vermeiden, dass das Produkt entmischt oder dessen Struktur zerstört wird. Das zweite besondere Merkmal des ProClean Conveyors ist der Gehäusedeckel. Dieser ist frei von Anschlüssen. Vakuum- und Drucklufteinheit sind seitlich am Gehäuse angebracht und müssen deswegen beim Filterwechsel oder der Inspektion der Produktkammer nicht demontiert werden. Der Filterwechsel ist damit schnell und mit nur wenigen Handgriffen durchführbar. Bei der Ausführung mit Klappschrauben und Scharnier ist dies sogar noch einfacher und schneller möglich. Eine weitere Option ist der Einbau eines Schauglases in den Gehäusedeckel. So kann man den Produktfluss beobachten und sich bei der Reinigung von der Sauberkeit des Abscheidebehälters überzeugen, ohne diesen öffnen zu müssen. Ein dritter großer Vorteil ist, dass über einen integrierten Stutzen und ein Liner-Anschluss-System (Mini-LAS) zusätzlich Kleinmengen von oben dem Gerät kontaminationsfrei zugeführt werden können.

Hygiene und Sicherheit ohne Schutzanzug

Strikte Containment-Ansprüche des ProClean-Konzepts sorgen dafür, dass die Mitarbeiter nicht mit dem Produkt in Berührung kommen und folglich deren Gesundheit geschützt ist. Schutzanzüge sind nicht nötig. Aufgrund der durchgehend glatten, zylindrischen Innenform bleiben während der normalen Förderzyklen nur äußerst geringe Produktrückstände im Abscheidebehälter. Waschen und Reinigen funktioniert zuverlässig und selbstständig. Dazu wird der ProClean Conveyor mit einer CIP- oder WIP-Einheit ausgestattet.

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