Schüttgutförderung Weiterentwicklungen bei der Schüttgutförderung mit Vakuum erleichtern das Pulver-Handling

Wer schwieriges Schüttgut zu fördern hat, der sollte auf Nummer sicher gehen und ein System wählen, das flexibel, sauber und schonend arbeitet. Doch was muss es können, und welche Vorteile sollte es haben?

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K.A. Schmersal GmbH & Co. KG

HECHT Technologie GmbH

Dec Deutschland GmbH

Volkmann GmbH

Feine Farbpulver, grobe Agglomerate, schwere Eisenpulver und Stoffe wie Titandioxid oder Ruß haben eines gemeinsam: Sie stellen in puncto Transport hohe Ansprüche ans Fördersystem. Es muss sich nicht nur flexibel einsetzen lassen und nach dem Baukastenprinzip konzipiert sein, für schwierige Stoffe müssen zusätzlich auch die bekannten Verfahren optimiert und angepasst werden. Bei Volkmann, einem Hersteller von Vakuumförderern, mündeten diese Anforderungen in einen leistungsstarken Multijektor, ein prozesssicheres, pneumatisches Pulverfördersystem, das vielfältige Förderaufgaben löst und zusätzlich für den Einsatz in allen relevanten Staub- und Gas-Ex-Zonen geeignet ist.

Leistung in mehreren Stufen

Das Funktionsprinzip des mehrstufigen druckluftbetriebenen Ejektors ist einfach: Das Treibgas p+, in der Regel Druckluft mit 4 bis 6 bar, tritt in das Pumpengehäuse ein und durchströmt die erste Düsenstufe, die aus einzelnen Lavaldüsen besteht.

Zunächst wird die Druckluft im Unterschallbereich der Düsen durch die Querschnittsverengung so stark beschleunigt, dass sie an der engsten Stelle Schallgeschwindigkeit erreicht. Die Umkehrung der Strömungsverhältnisse im Überschallbereich wird im nachfolgenden Diffusor berücksichtigt. Hier erhöht eine Querschnittserweiterung die Geschwindigkeit noch mehr, sodass die Luft am Austritt der ersten Düsenstufe mit Überschallgeschwindigkeit unterwegs ist. Der starke Druckabfall, der mit der hohen Geschwindigkeit konvergiert, erlaubt einen hohen Unterdruck, was besonders bei der Pfropfenförderung wichtig ist.

Die folgenden drei bis vier weiteren Düsenstufen nutzen die vorhandene hohe Strömungsenergie zusätzlich, um die Saugluftmenge der Pumpe zu vervielfachen, ohne dass weitere Energiezufuhr nötig wäre. Damit wird ein einstufiger Ejektor mit eingeschränktem Anwendungsbereich zum leistungsstarken Multijektor.

Die mehrstufige Konstruktion mündet in einen Wirkungsgrad, den Ejektoren bisher nicht erreichen konnten. Multijektoren, die keine drehenden Teile besitzen, keine Schmierung und Wartung benötigen und im Betrieb auch keine Wärme entwickeln, besitzen folglich eine sehr lange Lebensdauer gegenüber konventionellen Gebläsen oder Pumpen. Zudem ist diese Art, Vakuum zu erzeugen, vollkommen zündquellenfrei. Damit wohnen dem Fördersystem Eigenschaften inne, die es besonders für die Vakuumförderung befähigen.

Belastbar, ruhig und sauber

Mit aufwändigen Strömungssimulationen und langjähriger empirischer Optimierung wurde ein verbessertes Düsensystem konzipiert, das den Druckluftbedarf senkt, gleichzeitig aber auch die Saugleistung erhöht. Damit das Durchhaltevermögen des Systems auch an rauen Arbeitsplätzen gewohnt zuverlässig bleibt, stehen verschiedene Werkstoffe zur Auswahl.

Ein weiteres Plus: Multijektoren sind durch ihre Bauart und eine gute Schalldämpfung recht stille Vertreter verglichen mit konventionellen, mechanischen Vakuumpumpen, die deutlich mehr Radau machen. Zusätzlich vermindert auch das steigende Vakuumniveau ihren Schallpegel.

Sauberkeit, auf die speziell Anwendungen in der Pharma- und Lebensmittelindustrie angewiesen sind, ist ebenfalls großgeschrieben. Wohl mit keiner anderen Art der Schüttgutförderung lassen sich so viele verschiedene und schwierige Produkte fördern. Und mit den Edelstahlbehältern der neuesten Generation ist es besonders einfach, unterschiedliche Pulver oder Granulate mit dem gleichen Fördersystem zu transportieren.

Der Produktwechsel ist allerdings ein kritischer Punkt, eine ungewollte Vermischung verschiedener Ansätze muss ausgeschlossen sein. Beim Multijektor lassen sich deshalb alle Teile ohne Werkzeug einfach zerlegen und reinigen. Selbst das verwendete strapazierfähige Filtermaterial erlaubt die nasse Reinigung mit Hochdruck oder im Ultraschallbad.

Staubarm ist das physikalische Prinzip der pneumatischen Vakuumförderung schon von Haus aus, weil Stäube, die sich bilden, mit eingesaugt werden. Anders als bei der Druckförderung kann der Produktvolumenstrom nicht in die Umgebung gelangen. Verschiedene Adaptersysteme sorgen dafür, dass auch bei der Entleerung des Saugförderers kein Staub nach außen tritt. Damit bekommt man auch die Förderung extrem feiner Stäube wie Tonerpulver oder Palladiumasche in den Griff.

Flexibles Baukastenprinzip

Multijektor-Vakuumförderer lassen sich beliebig mit weiteren Pulver-Handling-Lösungen kombinieren. Über spezielle Feeding-Rohrbögen wird einfach direkt an Big-Bag-Entleerstationen angedockt. Sind kleinere Batchgrößen gefragt, empfiehlt sich das Automatik-Gebinde-Entleer-System (AGES). Damit sind Fässer, Säcke, Octabins oder andere Kleingebinde ohne lästiges Umfüllen und ohne mühevolles manuelles Hantieren einfach zu entleeren. Eine Sauglanze wird von oben in das Gebinde eingetaucht, und die Absaugung und der pneumatische Transport erfolgen dann z.B. über einen Standard-Vakuumförderer.

Ist neben dem reinen Fördervorgang auch eine Ermittlung der geförderten Menge gewünscht, wird aus dem Saugförderer ein Conweigh-System. Bei diesen Saugwaagen befindet sich der Abscheider in einem störkraftkompensierenden Halterahmen. Das eingeförderte Produkt wird gravimetrisch über Wägezellen erfasst.

Auch für den Ex-Bereich stehen Lösungen parat: Bei der Konstruktion spezieller Abscheidebehälter für Vakuumförderer in Edelstahl-Modulbauweise wird besonders auf eine durchgehende elektrische Leitfähigkeit geachtet. Alle Module werden bei der Montage so miteinander verbunden, dass nur ein zentraler Erdungsanschluss benötigt wird.

Fazit

Flexibilität, Sauberkeit und ein schonender Umgang mit dem Produkt sind beim Schüttguttransport keine unvereinbaren Welten, denn technische Finessen bei der Vakuumförderung bringen sie unter einen Hut. Bei Multijektoren nach dem Baukastenprinzip stehen Anwendern über 100 000 Kombinationsmöglichkeiten zur Verfügung. Sie erlauben nicht nur eine einfache Installation samt niedriger Lebenszykluskosten, sondern sind auch im Ex-Bereich anwendbar und können dabei fast alle Materialien und auch schwierige Pulver, Pigmente, Granulate, Flakes und Co. fördern, da sie ein hohes Endvakuum erreichen.

* Der Autor ist Verkaufsleiter bei der Volkmann GmbH Vakuum Technik, Soest.

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