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Pneumatische Förderung

Der Einsatz pneumatischer Druck- und Saugfördersysteme bei schwierigen Produkten

| Redakteur: Sonja Beyer

Schematische Darstellung einer Dichtstrom-Druckförderung und Saug-Flugförderung als Teile einer intralogistischen Aufgabenstellung (Bild: Solids Solutions Group)
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Schematische Darstellung einer Dichtstrom-Druckförderung und Saug-Flugförderung als Teile einer intralogistischen Aufgabenstellung (Bild: Solids Solutions Group)

Schüttgut ist nicht gleich Schüttgut. Um eine optimale pneumatische Förderung zu erreichen, müssen Verfahren und Systeme die Eigenschaften der vorhandenen Produkte genau berücksichtigen und sich auch individuell den Anforderungen anpassen lassen.

Empfindlich, abrasiv, kohäsiv, heiß, feucht oder nicht fließfähig – das sind nur einige der Eigenschaften von Schüttgütern, die ein Schüttguthandling von der Stange erschweren bis ausschließen. Stattdessen sind individuelle Lösungen gefragt. Die Solids Solutions Group bietet deshalb zur pneumatischen Förderung (pneumatische Druck- und Vakuumförderung) neun erprobte Systeme (siehe Tabelle) mit Komponenten aus eigener Fertigung, um auch schwierigen Produkten und komplexen Anforderungen gerecht zu werden. Unterschiedliche Druck- und Saugfördersysteme können dabei in einer einzigen Anlage zum Einsatz kommen. Als beispielsweise die Aufgabenstellung lautete, mehrere Mischer nach Produktionsplan mit rezeptgetreu zusammengestellten Chargen aus sieben Komponenten zu beschicken, wurden als Fördersysteme gewählt:

  • Solids Fly Pneu, ein klassisches Flugfördersystem für Saug- und Druckbetrieb, bei dem Partikel und Partikelwolken oder –strähnen vom Luftstrom getragen werden,
  • Solids Fluid Pneu, bei dem fluidisierte Pulver als homogenes Material-/Luftgemisch unter Ausnutzung der Schubkraft gefördert werden.

Für den automatischen Zugriff werden bei dieser Lösung über eine Big Bag-Entleerstation (im Schema: 1) und eine Sack-Entleerstation (2) mit nachgeschaltetem pneumatischem Sender (3) sechs Tagesbehälter (4) befüllt. Für die automatische Chargenbildung kommt eine Saugwaage (5) mit Multipipe-System (6) zum Einsatz: Jeder Komponente ist eine eigene Förderleitung zugeordnet, um Vermischungen zu vermeiden. Die dosierte Pro-duktaufgabe erfolgt mit einer Schwingtrichter und Vibrations-Dosierschnecken-Kombination (7). Der Prozessor der Saugwaage steuert die Dosiergeräte im Grob-/Feinstrom und optimiert dabei automatisch die Dosiergenauigkeit. Die pneumatische Förderung ist in diesem Fall eine Saug-Flugförderung nach dem System Solids Fly Pneu. Je nach Grob-/Feinstrom ist die Beladung unterschiedlich, z.B. zehn Kilogramm Produkt (Grobstrom) bzw. ein Kilogramm Produkt (Feinstrom) pro Kilogramm Luft. Ist der Sollwert erreicht, unterbricht das die Förderung. Nachdem die Charge komplettiert ist, übergibt die Saugwaage an den nachgeschalteten pneumatischen Sender (8), der mehrere Mischer über Weichen (9) beschickt. Ausschlaggebend für die gewählte Lösung waren neben räumlicher Anordnung, Prozessbedingungen und Kostenfaktoren vor allem die Produkteigenschaften.

Rücksicht auf's Schüttgutverhalten

Denn um pneumatische Fördersysteme richtig zu planen und die geeigneten Verfahren auszuwählen, sind immer umfassende Kenntnisse der Schüttguteigenschaften bzw. deren Analyse unerlässlich.

Geldart1 teilt die Schüttgüter nach ihrem Fluidisierungsverhalten und dem Lufthaltevermögen in die Gruppen A, B, C, D ein und ermöglicht damit eine grobe Gliederung bezüglich des Förderverhaltens:

  • A: feinkörnige Pulver geringer Dichte, gut fluidisierbar mit gutem Lufthaltevermögen
  • B: mittlere Körnungen mittlerer Dichte, fluidisierbar mit schlechtem Lufthaltevermögen
  • C: feine Pulver höherer Dichte, kohäsiv, schwierig zu fluidisieren, mit schlechtem Lufthaltevermögen
  • D: gröbere Körnungen höherer Dichte, nicht fluidisierbar, kein Lufthaltevermögen.

Jenike2 beschreibt die Fließfähigkeit der Schüttgüter durch die Fließfunktion FFC und liefert damit eine grobe Gliederung bezüglich des Auslaufverhaltens aus Behältern:

  • frei fließend: 10 ≤ FFC < ∞
  • fließend: 4 ≤ FFC < 10
  • kohäsiv: 2 ≤ FFC < 4
  • sehr kohäsiv: 1 ≤ FFC < 2
  • nicht fließend, aushärtend: FFC < 1

Nachdem bei der Planung pneumatischer Fördersysteme sowohl das Förderverhalten als auch das Auslaufverhalten aus Behältern relevant sind, müssen beide berücksichtigt werden.

Zusätzlich sind die generelle Aufgabenstellung sowie spezifische Anforderungen, beispielsweise Erhaltung der Produkteigenschaften, Körnung, Volumen, Schüttgewicht und Ausschluss von Kontamination, in die Beurteilung einzubeziehen.

Literatur

[1] Geldart, D.: Types of gas fluidization. Powder Technol. 7 (1973), S. 285/292[2] Jenike, A. W.: Storage and Flow of Solids. Bull. Nr. 123, Utah Engng, Exp. Station, Univ. Of Utah, Salt Lake City (1964)

* Der Autor ist CEO der Solids Solutions Group.

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