die rechnung geht auf

Exzenterschneckenpumpen in der Trockenfutterherstellung

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03.11.2008 In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie gehören die Exzenterschneckenpumpen seit Jahrzehnten zur Standardausrüstung in der Produktion. Mitlebensmittelgeeigneten Werkstoffen bei Statoren und Dichtungen, CIP- und SIP-Ausrüstung und Edelstahlgehäusen und -rotoren sind diese Pumpen für viele Anwendungen gut geeignet. Zudem ist es für den Betreiber der Anlagen wichtig, dass die Reinigung im laufenden Betrieb möglich ist.

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Entscheider-Facts


  • Exzenterschneckenpumpen fördern ökonomisch, gleichmäßig, pulsationsarm und schonend. Auch Faser- und Feststoffanteile stören den Betrieb nicht.
  • Die hydrodynamische Gestaltung des Pumpeninnenraums bei Exzenterschneckenpumpen gewährleistet, dass es bei der Reinigung keine Toträume ohne Produktströmung gibt.
  • Die Reinigung im laufenden Betrieb spart Zeit und erleichtert diese in kurzen Intervallen, da die Anlage zu diesem Zweck nicht entleert und die Pumpen nicht demontiert werden müssen.
  • Exzenterschneckenpumpen zeichnen sich dadurch aus, dass sie sich exakt an verschiedene Medien und Förderaufgaben anpassen lassen. Dazu gehören eine mehrstufige Bauweise für höheren Förderdruck sowie das optionale Beheizen oder Kühlen der Pumpe für temperaturempfindliche Medien.

Die Reinigung im laufenden Betrieb spart Zeit und erleichtert diese in kurzen Intervallen, da die Anlage zu diesem Zweck nicht entleert und die Pumpen nicht demontiert werden müssen. Schließlich muss die Pumpe den spezifischen Eigenschaften des Fördermediums gerecht werden. Gute Beispiele sind dickflüssige Sirupe, Honig und Marmelade, schäumende Flüssigkeiten und Medien mit empfindlichen Feststoffen wie Fruchtjoghurt.

In jedem Fall muss die Fördertechnik rückstandsfrei und vollständig chemisch und bakteriell neutral arbeiten. Abrasive oder pastöse Medien dürfen auf keinen Fall zum Eintrag und Abrieb von Fremdstoffen führen. Beide Anforderungen bedingen spezielle konstruktive Lösungen. So sind zum Beispiel Zahnradpumpen bei abrasiven bzw. pastösen Medien weniger geeignet, da sie bei größeren Fördermengen schnell verschleißen und damit ihre Fördermedien verunreinigen. Pumpen, die nicht aus hochwertigem Edelstahl gefertigt sind, sind im Lebensmittelbereich ebenfalls ungeeignet. Die Oberflächen aller metallischen Bauteile, die mit den sensiblen Fördermedien in Kontakt kommen, sind nur in Edelstahl so glatt und damit porenfrei auszuführen, damit sich keinerlei Reste des Fördermediums absetzen können.

Ökonomisch und flexibel

Die Pumpen fördern ökonomisch, gleichmäßig, pulsationsarm und schonend. Auch Faser- und Feststoffanteile stören den Betrieb nicht. Ohne Leistungsabfall und Einschränkungen tolerieren die Pumpen Medien mit größeren Körnern und längeren Fasern. Über die Drehzahl lässt sich die Fördermenge stufenlos und exakt regeln. Typische Anwendungsfälle sind beispielsweise dosierte Zugaben im Chargen- und Dauerbetrieb, in Abfüllanlagen, wenn Zusatzstoffe eingebracht werden, wenn Produktmischungen erstellt werden oder wenn genaue Portionierungen nötig sind.

Die hydrodynamische Gestaltung des Pumpeninnenraums bei Exzenterschneckenpumpen gewährleistet, dass es bei der Reinigung keine Toträume ohne Produktströmung gibt. Dadurch können sich auch keine Ablagerungen innerhalb des Förderraums bilden. Das ermöglicht eine rückstandsfreie Reinigung der Pumpe. Diese Exzenterschneckenpumpen sind selbstansaugend und über CIP rückstandsfrei zu reinigen.
Ausgereifte Pumpen zeichnen sich dadurch aus, dass sie sich exakt an verschiedene Medien und Förderaufgaben anpassen lassen. Dazu gehören eine mehrstufige Bauweise für höheren Förderdruck sowie das optionale Beheizen oder Kühlen der Pumpe für temperaturempfindliche Medien. Individuelle, für das Fördermedium optimierte Werkstoffe bei den Statoren mit FDA-Zulassung sowie bei Wellendichtungen und Gehäuseteilen sind ebenfalls bezeichnend für durchdachte Konstruktionen. Diese Pumpen erreichen höhere Standzeiten bei geringerer Abnutzung.
Typische Anwendungen sind die Herstellung kohlensäurehaltiger Erfrischungsgetränke aus dickflüssigen Konzentraten, die Herstellung verschiedenster Milchprodukte, die Wein- und Spirituosenherstellung und die Aufbereitung von Schokoladenmassen. Die Exzenterschneckenpumpen erreichen eine maximale Fördermenge von 750l/min bei 400min–1, sind auf eine maximalen Förderdruck von 20bar und eine maximale Temperatur des Mediums von 130oC ausgelegt. Die Viskosität des Mediums kann bis 150000mPas betragen.

Gut geeignet für Tiernahrung

Auch das Unternehmen Mera Tiernahrung aus Kevelar hat sich Ende 2004 in seinem neuen Werk für diese Pumpen entschieden. Der Anlagenbauer hatte ebenso gute Erfahrungen mit diesen Pumpen wie Mera im alten Werk. Mera Tiernahrung stellt aus einer Vielzahl von pflanzlichen und tierischen Rohstoffen in ihrem hochmodernen Produktionswerk Hunde- und Katzentrockenfutter von höchster Qualität unter dem Motto „Fünf Sterne für vier Pfoten“ her. „Da unsere Anforderungen bei der Produktion von Heimtierfutter ähnlich hoch sind wie bei der Produktion von Lebensmitteln, haben wir uns für diese Pumpen entschieden“, erklärt der technische Leiter Johannes Hendrix. Die pumpfähigen Ausgangsprodukte ähneln in ihrer Konsistenz teilweise grober Leberwurst, können jedoch auch zähflüssig wie Honig oder Majonäse sein.

Die Korngröße liegt in der Regel unter einem Millimeter, aber auch Feststoffanteile mit einer Größe von 3 bis 5mm müssen noch gefördert werden. Der Leistungsbereich der eingesetzten Pumpen liegt zwischen 100 und 10000 l/h. Die zehn Pumpen fördern pflanzliche und tierische Fette, natürliche Aroma- und Farbstoffe sowie verschiedene Fleisch-Wasser-Fett-Emulsionen (Slurry). Die Viskosität der Flüssigkeiten liegt typischerweise bei über 20000mPas. Der pH-Wert kann für einzelne Zutaten bis auf 3,2 sinken. Daher müssen die Werkstoffe in den Pumpen besonders widerstandsfähig sein.
Bei der Herstellung von Hunde- und Katzentrockenfutter wird das getrocknete Extrudat (Brocken) mit verschiedenen Flüssigkeiten in einem aufwendigen „Coating-System“ besprüht. Die Exzenterschneckenpumpen fördern die Grundflüssigkeiten aus 50t fassenden Tanks in kleinere Dosiertanks. In den Dosiertanks werden die Flüssigkeiten erwärmt und durchmischt, bevor sie mit Hilfe von Dosierpumpen im Coating-Prozess auf das Extrudat gesprüht werden. Bei diesem Prozess kommt es auf eine ganz exakte Dosierung nach Rezept an. Die Abweichungen müssen unter 1% liegen. Ähnliches gilt für die Zugabe von Farbstoffen: Die Pumpen dürfen hier nicht nachlaufen – nur so kann genau dosiert werden.

Gute Erfahrungen gemacht

Mera setzt im gesamten Produktionsprozess Exzenterschneckenpumpen des gleichen Herstellers ein. „Wichtig ist für uns die kompakte, platzsparende Bauform und die problemlose Reinigung der Pumpen.“ so Hendrix. Wie die Edelstahlausführung für den Lebensmittelbereich ist auch die Industrieausführung durch sehr glatte Oberflächen sowie wenig Kanten und Toträume gekennzeichnet. Optionen, wie beispielsweise eine Durchflussüberwachung und ein Trockenlaufschutz sowie FU-geregelte Antriebe sind ebenfalls ein Vorteil der Pumpen.

Auch die räumliche Nähe zum Hersteller spielte eine Rolle. Mera fährt seine Produktion im 24-Stunden-Betrieb und kann sich lange Maschinenstandzeiten nicht leisten. Falls nötig – was es allerdings bisher nicht war – arbeiten die Pumpen innerhalb weniger Stunden wieder mit neuen Statoren. Die Frage „Originalersatzteile oder Nachbauten?“ hat Mera im Übrigen klar beantwortet. Nach dem Test von Fremdfabrikaten stehen die geringeren Anschaffungskosten in keinem guten Verhältnis zu den ebenfalls geringeren Standzeiten. Die Mehrkosten für Originalersatzteile rechnen sich immer. Die Standzeiten liegen unabhängig vom jeweiligen Medium bei mindestens vier Jahren. Da der Pumpenhersteller auch seine Statoren selbst fertigt, kann er aus über 20 Werkstoffen jeweils den optimal zum Medium passenden Werkstoff liefern.

Heftausgabe: November-Dezember 2008
Jörg Gertz , Vertriebsleiter Allweiler

Über den Autor

Jörg Gertz , Vertriebsleiter Allweiler

Jörg Gertz , Vertriebsleiter Allweiler

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