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Dosierpumpen

Clever dosieren mit Dosierpumpen für ausgasende Medien

| Autor / Redakteur: Michael Rummer / Dr. Jörg Kempf

Schutzschild gegen Keime: Eine zuverlässige Desinfektion ist in Abfüllanlagen der Lebensmittel- und Getränkeproduktion ein Muss.
Schutzschild gegen Keime: Eine zuverlässige Desinfektion ist in Abfüllanlagen der Lebensmittel- und Getränkeproduktion ein Muss. (Bild: © Alterfalter; © Jezper/Fotolia.com; [M] Tscherwitschke)

In der Lebensmittel- und Getränkeproduktion kommt es – insbesondere bei der Abfüllung – auf perfekte Hygiene an. Ausgasende Desinfektionsmittel stellen dabei eine Herausforderung dar. Denn Gasblasen im Desinfektionssystem können die Effektivität und Produktivität der Entkeimung beeinträchtigen. Wie sich Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit trotzdem miteinander in Einklang bringen lassen, verrät dieser Beitrag.

Ein bewährtes und bei Abfüllprozessen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie häufig genutztes Desinfektionsmittel ist dank seiner hohen bakteriziden Wirkung, seiner Umweltverträglichkeit sowie der guten technischen Handhabbarkeit Wasserstoffperoxid (H2O2). Ein Nachteil ist jedoch, dass die Flüssigkeit kontinuierlich ausgast (wie übrigens fast alle Desinfektionsmittel, so z.B. auch Chlorbleichlauge oder Peressigsäure). Die Folge: In der Saugleitung bilden sich Gasblasen, die in den Kopf der Pumpe gelangen, die das Desinfektionsmittel dosieren soll. Sammelt sich dabei zu viel Gas in der Saugleitung oder im Pumpenkopf, so fällt die Pumpe aus und liefert nicht mehr das für den Sprühstrahl benötigte Desinfektionsmittel.

Moderne Dosierpumpen verfügen deshalb über eine Entlüftungautomatik, die das Gas über ein Ventil ausleitet, damit der Entkeimungsprozess zuverlässig fortgesetzt wird. Von der Erkennung einer Gasblase bis zur Wiederherstellung des desinfizierenden Sprühstrahls können jedoch einige Sekunden vergehen, in denen leere Flaschen die Desinfektionsstelle ohne Entkeimung passieren und in den Abfüllprozess weitertransportiert werden. Das Ziel ist es daher, die gewünschte Desinfektionsleistung schnellstmöglich wieder herzustellen. Mit der neuen Gamma/X verfügt Prominent über eine Magnet-Membrandosierpumpe, die Gaseinschlüsse automatisch erkennt und für eine besonders schnelle Entlüftung sorgt.

Schnellere Entlüftung

Wichtigstes Merkmal der Pumpe ist eine neuartige Magnet-Regeltechnologie, die komplett ohne zusätzliche und häufig störanfällige Sensorik auskommt. Sie bildete auch die größte Herausforderung für die Entwicklungsingenieure bei Prominent. Um ein Verfahren zur modellbasierten und adaptiven Regelung des Hubmagnets der Dosierpumpe zu realisieren, arbeitete der Dosiertechnik-Spezialist daher eng mit der Technischen Universität Kaiserslautern zusammen. Gemeinsam fand man eine Lösung, um über den momentanen Energiebedarf der Pumpe Rückschlüsse auf den in der Leitung herrschenden Gegendruck zu ziehen.

Die Gamma/X erfasst, wie viel Kraft sie für den Vorhub benötigt, ermittelt daraus resultierend den Druck in der Leitung – der auch im Display angezeigt wird – und passt ihre Leistung ohne Verzögerung den Druckverhältnissen an. Ebenso ist die Pumpe in der Lage, automatisch zu erkennen, ob die Dosiermenge vom Sollwert abweicht oder hydraulische Fehlzustände, z.B. eine Gasblase, den Dosiervorgang beeinträchtigen.

Prominent bewirbt diese sensorlose Magnet-Regeltechnologie mit der Bezeichnung „vorausschauende Intelligenz“. Als weitere Besonderheit – und dies ist für die besonders schnelle Entlüftung entscheidend – besitzt die Pumpe eine Auxiliarfunktion: Erkennt sie eine Gasblase, so gibt sie per Störmelde-Relais ohne Verzögerung ein Signal an die Maschinensteuerung der Abfüllanlage weiter. Die Steuerung schaltet die Pumpe dann über den Auxiliareingang kurzfristig auf maximale Leistung und öffnet ein Bypass-Ventil zwischen Pumpe und Desinfektionsdüse, sodass das überschüssige Gas in Sekundenbruchteilen hinaus gepumpt wird. Ist der Dosierkopf komplett entlüftet, so schließt sich das Ventil wieder und die Pumpe läuft im Normalbetrieb weiter. Der gesamte Entlüftungsvorgang verkürzt sich damit erheblich.

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