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Die Anlage fördert 8 t/h Pulver. (Bild: womue-Fotolia)

| von Matthias Hänsel, Leitung Marketing, Hecht Technologie
  • Ein Hersteller von Nahrungsergänzungs-Mitteln benötigte eine Förderanlage für seine in Pulverform vorliegenden Produkte.
  • Die Herausforderungen waren dabei nicht nur sehr hohen Ansprüchen an Hygiene, Sicherheit und der schonenden Umgang mit Produkt, sondern vor allem auch die großen Mengen.
  • Mit der bereitgestellten Lösung konnte der Anbieter nicht nur die GMP- und FDA-Anforderungen des Betreibers erfüllen, sondern auch eine kontinuierliche Produktion ermöglichen.

Der Betreiber der Anlage ist einer der Weltmarktführer für Nahrungsergänzungs-Mittel im privaten und sportlichen Bereich. Aus diesen im Grunde ganz allgemeinen Anforderungen ergab sich eine Neuentwicklung im Bereich der pneumatischen Förderung.

Grenzen der Mechanik

Neben den schon bekannten Parametern bei Vakuumförderung, wie spezifische Korngrößenverteilung oder Hygroskopoie, war in diesem Fall auch die Fördermenge zu berücksichtigen, die sonst nur eine untergeordnete Rolle für den Prozess spielt. Mechanische Förderanlagen, wie Schneckenförderer, würden zwar diese Mengen (8 t/h, 24 h am Tag im Dreischicht-Betrieb) bewältigen, jedoch ist der Platzbedarf den diese Anlagen einnehmen enorm. Auch der geforderte schonende Transport des Schüttguts zeigte schnell die Grenzen der mechanischen Förderung auf. Die pneumatische Förderung hingegen ist für das Produkt ein besonders schonendes Verfahren. Je nach Anwendungsbereich haben Betreiber die Wahl zwischen Druck- und Saugförderung. Hier ist jedoch zu beachten, dass bei der Druckförderung sogenannte Druckbehälter nötig sind, deren Abnahme durch eine zertifizierte Stelle erfolgen muss.

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Der verbaute Pufferspeicher gibt dem Betreiber die nötige Flexibilität, um kontinuierlich arbeiten zu können. (Bild: Hecht)

Komplexe Anforderungen

Die Förderleistung ist maßgeblich an die Filtereigenschaften des Saug-Förderers gekoppelt: Je besser der Filter sich Abreinigen lässt, also nicht verstopft, und je größer die Filterfläche ist, umso größer ist somit auch die Förderleistung. Die bewährten Filterkonzepte lieferten im Fallbeispiel jedoch nicht die nötigen Ergebnisse. Da diese Anforderungen an die Anlagen von höchster Komplexität waren und maßgeblich das Endprodukt beeinflussen, mussten die Verantwortlichen ein System finden, das die sichere, kontinuierliche und effiziente Produktion ermöglicht. Zusammenfassend waren die kritischen Punkte bei diesem Projekt:

  • Der zuverlässige und schonende Transport von Pulvern oder pulverähnliche Produkten.
  • Das System soll in sich geschlossen arbeiten, sodass der Bediener- und Produktschutz jederzeit gewährleistet sind.
  • Große Mengen müssen kontinuierlich oder diskontinuierlich gefördert werden.
  • Bei Produkten mit niedriger Mindestzündenergie muss die Produktion gegebenenfalls unter Ausschluss von Sauerstoff ablaufen.
  • Es darf keine Entmischung der Produktstruktur erfolgen.
  • Einfachheit der Reinigung bei gleichzeitigem Einhalten von hygienischen und regulatorischen Richtlinien.

Hygienegerechte Ausführung

All diese Anforderungen konnte Hecht Technologie durch seine lange Erfahrung in der pneumatischen Förderung erfüllen: Der speziell für diese Bedürfnisse entwickelte Proclean Conveyor 700 erfüllt die hohen GMP- und FDA-Anforderungen des Kunden. Das Funktionsprinzip des Conveyers ist dabei auf den ersten Blick nicht von herkömmlichen pneumatischen Förderungen zu unterscheiden: Ein Saugförderer mit Vakuumpumpe wird mittels Rohrverbindung oder Schlauch mit einer Aufgabestelle, beispielsweise einer Big Bag-Entleerstation, verbunden. Der durch die Pumpe erzeugte Unterdruck (< 100 mbar absolut bei Dichtstromförderung) ermöglicht das Fördern des Schüttguts. Mit der Förderluft-Zufuhr lässt sich die Fluggeschwindigkeit des Förderguts beeinflussen; je nach Einstellung stehen von Flugförderung über Propfenförderung, bis hin zur Dichtstromförderung verschiedene Modi zur Auswahl.

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Der Conveyer erfüllt sowohl die GMP- als auch FDA-Anforderungen des Kunden. (Bild: Hecht)

Reinigung im Wechsel

Gerade bei der Propfenförderung ist es möglich, eine Entmischung schon im Vorfeld zu vermeiden: Durch eine Produkteintrittsklappe gelangt das Partikel-Gas-Gemisch in den Abscheidebehälter. Die Innovation des für den Betreiber entwickelten Fördergeräts im Gegensatz zu dem beschriebenen Prozess ist die Trennung des Gemischs von der Filtereinheit. Mehrere Filter trennen das Pulver von der Förderluft, die das System abwechselnd per Druckluft abreinigt – dadurch ist es nicht mehr nötig, den Ansaugzyklus wie bei der herkömmlichen Reinigung der Filter zu unterbrechen, stattdessen ist ein nahezu kontinuierliches Fördern möglich. Mittels Flussumkehrung der Gasrichtung werden die Partikel von der Abscheideeinheit getrennt. Aufgrund der Schwerkraft setzt sich das Produkt in den Abscheidebehälter – oder bei einer Flanschvariante in das entsprechende Gefäß – ab. Besonders ist hier, dass neben den speziellen Filtern keinerlei Anschlüsse am Filterkopf sitzen. Die Anschlüsse sind stattdessen seitlich am Abscheidebehälter angebracht. Dies hat zur Folge, dass ein Filtertausch mit wenigen Handgriffen und unter enormer Zeitersparnis möglich ist.

Puffersystem schafft Flexibilität

Je nach Produkt sind Förderleistungen bis 10.000 kg/h möglich. Diese Mengen sind neu im Bereich der pneumatischen Förderung. Auch für die Anforderungen der jeweiligen Industrieumgebungen gibt es die passenden Lösungen: Bei Gebäuden mit niedriger Deckenhöhe ist ein horizontaler Filtereinbau möglich; genau wie die Integration in bestehende Systeme mittels Flansch-lösung. Um das komplette Projekt bei dem Produzenten von Nahrungsergänzungsmitteln zu realisieren, verbaute der Lösungsanbieter neben den vier Conveyern sechs Super-Sack-Entleerstationen, die als Aufgabebehälter für die pneumatische Förderung dienen. Das so transportierte Schüttgut
lagert das System in Pufferbehältern mit einem Volumen von je 2.000 dm3 zwischen, bevor es mittels Schwerkraft zur Weiterverarbeitung in einen Mischer gelangt. Durch den so gewonnenen Pufferplatz ist es möglich, Förderer und Mischer unabhängig voneinander stets kontinuierlich zu betreiben.

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Größte Herausforderung war nicht die Hygiene, sondern die schiere Menge an zu transportierendem Produkt. (Bild: Hecht)

Keine Filterdurchschläge

Nach dem Mischungsprozess fördert die Anlage das Schüttgut mithilfe von mehreren Dutzend Standard-Conveyern mit Ringfilter-Technologie pneumatisch zum weiteren Verarbeiten zu den sogenannten „Highspeed-Filling-Lines“. Durch den Einsatz der Ringfilter-Technologie stellt der Körper des Filters eine Verlängerung des Abscheidebehälters dar. Angefangen vom einfachen Ein- und Ausbau, bis hin zur Einhaltung eines „Hygienic Designs“ bietet diese Technologie zahlreiche Vorteile. Darüber hinaus ist das Filtergewebe durchgängig FDA-konform. Die Langlebigkeit der Filterkonstruktion und eine Beständigkeit gegen Filterdurchschläge sind weitere Vorteile. Die Filter sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, sodass Unternehmen flexibel auf die Anforderungen verschiedener Produkte reagieren können. Beim Fördervorgang wird das Produkt-Gas-Gemisch durch ein Schlauch- oder Rohrleitungssystem von der Aufgabestelle angesaugt und gelangt durch die Produkteintrittsklappe in den Abscheidebehälter des Conveyors. Nach dem Eintritt in den Abscheidebehälter werden die feinen Staubpartikel an einem Ringfilter abgeschieden – das Produkt-Gas-Gemisch ist nun wieder getrennt. Aufgrund der Schwerkraft setzt sich das Produkt im Behälter ab und füllt diesen. Nachdem der Ansaugzyklus beendet ist, reinigt sich das System mittels Umkehr der Gaflussrichtung der Ringfilter per Druckluft automatisch ab. Die so am Filter festgesetzten Partikel fallen nun auch in den Abscheidebehälter und der Ringfilter ist wieder bereit für den nächsten Ansaugzyklus.

Powtech Halle 1 – 329

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