Verfahrenstechnik 9/2020

19098
09
www.verfahrenstechnik.de
September 2020
ZUVERLÄSSIG
IM BLICK
Modulare Thermometer für mehr Sicherheit
in anspruchsvollen Prozessen

EDITORIAL
Show must go on
Würden Sie das Jahr 2020 auch am liebsten möglichst schnell beenden und abhaken?
Zugegeben, seit Mitte März fühlt es sich so an, als ob wir in Zeitlupe und mit angezogener
Handbremse durchs Leben gehen. Es wird aufgeschoben und abgesagt, gekürzt und
gespart, eingeschränkt und verboten, distanziert und getrennt. Aber die erzwungene
Verlangsamung hat auch Vorteile, weil sie Zeit für eine Neuorientierung und für ein
Umdenken geschaffen hat. Es sind zum Teil spannende Alternativen in der Zusammenarbeit
und in der Kommunikation entstanden, manche Firmen haben sogar völlig neue
Produkte und Geschäftsmodelle für sich entdeckt. Vor allem die Veranstalter sind extrem
gefordert und müssen neue Konzepte und Formate entwickeln. Irgendwie muss es ja
weitergehen mit der „Show“ – mit dem Sehen und Gesehenwerden. Vieles lässt sich
online durchführen, aber eben nicht alles. Die für Ende September geplante
Powtech wurde erst als Special Edition angekündigt, dann aber doch abgesagt,
die Brau steht im Moment noch als Präsenzmesse für den 10. November, die
SPS wird ausschließlich virtuell ablaufen.
Auch wir überlegen ständig, wie wir den fehlenden Austausch auf den
Messen ersetzen können. Und da wir uns am meisten auf das zur Powtech
noch recht junge Thema Additive Fertigung gefreut haben, ist das unser
Highlight in dieser Ausgabe. Ab Seite 28 können Sie mit uns in die
spannende Welt der Zukunftstechnologie 3-D-Druck eintauchen und
anschließend mit den Pulverspezialisten ins Gespräch kommen. So kann
die Show wenigstens im Heft weitergehen, und mit dem Sehen und
Gesehenwerden klappt es dann hoffentlich zur Achema im Juni 2021 und ganz
sicher zur nächsten Powtech im April 2022.
Eva Linder
Chefredakteurin
e.linder@vfmz.de
EBS 410 und EBS 410 C
Volumenstrom von 10 bis 41 m 3 /min, Druckdifferenz bis 1,1 bar
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Synchron-Reluktanzmotor IES2 Efficiency
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• SIGMA CONTROL 2 für mehr Zuverlässigkeit und Effizienz
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www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 3

INHALT
16 28 40
Ausgewählt: Effiziente Dosier- und
Wägetechnik setzt ein tiefes Prozess- und
Materialverständnis voraus
Individuell: Bei additiven Fertigungsverfahren
wie dem Lasersintern sind Experten
für das Pulverhandling gefragt
Leistungsstark: Heavy-Duty- Anwendungen
in der Mischtechnologie erfordern robuste
Industriegetriebe
AKTUELLES
6 Personen, Märkte, Unternehmen
7 Seminare, Tagungen, Kurse
VERFAHREN UND ANLAGEN
8 Modulares Fassmischerprogramm in unterschiedlichen
Größen
10 Die Auswahl des richtigen Mischers
9 Produktinformationen
TOP-THEMA SCHÜTTGUTTECHNIK
14 TITEL Modulare Thermometer für mehr Sicherheit in
anspruchsvollen Prozessen
16 Welches Dosierverfahren ist das Richtige?
18 Besonders schonende Mischtechnik für professionelle
Teeaufbereitung
20 Dissolver-Planetenrührwerke eignen sich für anspruchsvolle
Mischaufgaben
22 Explosionsschutz bei der Verarbeitung von brennbaren
Schüttgütern
24 Brandschutz für Bandtrockner
26 Big-Bags mit Vakuum sicher und sauber befüllen
28 PERSPEKTIVEN Additive Fertigung
34 Produktinformationen
MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN
46 Messung und Minderung von Quecksilber-Emissionen bei
der Verbrennung
48 Produktinformationen
BETRIEBSTECHNIK
50 Schallemissionsprüfung an einer verfahrenstechnischen
Anlage
52 Gutes noch besser machen
55 Produktinformationen
RUBRIKEN
3 Editorial
56 Impressum
58 Verfahrenstechnik im Alltag
59 Vorschau
ANZEIGE
KOMPONENTEN UND SYSTEME
40 Industriegetriebe sichert Brötchenproduktion
42 Produktinformationen
TITELBILD
Endress+Hauser GmbH+Co.
KG, Weil am Rhein
4 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

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Die Greif-Velox Maschinenfabrik GmbH ist nach einer
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werden damit Projekte noch transparenter: Verantwortlichkeiten
und Zuständigkeiten, Strukturen und Arbeitsabläufe
werden verbindlich in Prozess- und Verfahrensanweisungen
geregelt und dokumentiert, was bei Greif-
Velox schon zuvor in den Strukturen des Projektmanagements erfolgreich implementiert
worden war. „Die Durchführung der ISO 9001/14001-Zertifizierung war die Konsequenz
aus unserem, in den vergangenen zwei Jahren durchgeführten Process Excellence Program.
Das Ziel dieses Programmes war die Professionalisierung und Verschlankung unseres Projektabwicklungsprozesses
(PAP)“, sagt Ralf Drews (Bild), Geschäftsführer bei Greif-Velox.
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Nachhaltige Investitionen bei Herborner Pumpentechnik
Die Firma Herborner Pumpentechnik hat über die Auseinandersetzung mit dem Stromverbrauch
im Unternehmen einen Prozess angestoßen, der die nachhaltige Stromerzeugung
und einen effizienteren Umgang mit Ressourcen zum Ziel hat. Die Produktion wurde über
den gezielten Einsatz erneuerbarer Energien mittels Fotovoltaik, neuer Schmelzöfen und
einer thermischen Sandaufbereitung effizient umgestaltet. Durch die mit Mitteln des Europäischen
Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)
kofinanzierte Maßnahme hat das Unternehmen effektiv
den CO 2
-Ausstoß um ca. 611 t pro Jahr gesenkt.
Und auch bei den eigenen Produkten – den Pumpen,
die u. a. in Industrie und Abwasserwirtschaft eingesetzt
werden – stehen Langlebigkeit und Energieeffizienz
im Vordergrund.
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Dampfspezialist TLV feiert Jubiläum
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TLV in Waibstadt feiern 2020
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Standorten und Vertriebspartnern
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Jubiläum des Unternehmens.
Auf dem Gebiet der Fluidtechnik,
insbesondere der Dampfund
Kondensattechnik, bietet
TLV Systemlösungen an, die
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erfüllen sollen. Die Erfolgsgeschichte
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TLV beginnt im Jahr 1950 in der japanischen Fujiwara-Manufaktur. Das Familienunternehmen
beschäftigte zunächst nur zwei Mitarbeiter und hat sich durch die Herstellung
von hochwertigen Produkten und Dienstleistungen für Dampf- und Kondensatsysteme
über die Jahrzehnte international etabliert. Heute arbeiten ca. 730 Beschäftigte für das Unternehmen.
Bis heute hat TLV über 3 700 Patente und Gebrauchsmuster entwickelt, die
selbst in sensiblen Industriebereichen, wie in Kernkraftwerken, der Pharmaindustrie, der
Biotechnik, in Raffinerien und der chemischen Industrie, weltweit erfolgreich zum Einsatz
kommen.
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AKTUELLES
Powtech 2020 SE
findet nicht statt
Die Nürnberg Messe hat entschieden,
die für September dieses
Jahres geplante Powtech
2020 Special Edition nicht
durchzuführen. Die Veranstalter
der Fachmesse tragen damit den
Bedenken vieler Aussteller und
Branchenteilnehmer gegenüber
einer Vor-Ort-Veranstaltung
Rechnung. Insbesondere die
weiterhin teils unabsehbaren Effekte
der Corona-Pandemie auf
das Reiseverhalten und auf die
wirtschaftliche Entwicklung der
Branchen ließen Aussteller zuletzt
zögern. Die nächste Powtech
findet damit vom 26. bis
28. April 2022 in Nürnberg im
SEMINARE, TAGUNGEN, KURSE
Veranstaltung Datum, Ort Anmeldung
ONLINE-KURS New Business Development 28.09.20,
online
SEMINAR Sicherheitsbeauftragter 28./29.09.20,
Offenbach
SEMINAR Vermittlung der Sachkunde nach
§ 11 ChemVerbotsV
05.–07.10.20,
Essen
ERSTSCHULUNG Brandschutzhelfer/-in 12.10.20,
Ludwigshafen
WEITERBILDUNG Engineering verfahrenstechnischer
Anlagen
PRAXISKURS Pumpen für Abwassertransport
und Klärtechnik
ONLINE-KURS Befähigte Person für die
Prüfung von Leitern und Arbeitsbühnen
13.–15.10.20,
Karlsruhe
13.–16.10.20,
Halle
14.10.20,
online
ONLINE-SCHULUNG Profinet 16.10.20,
online
ONLINE-SEMINAR Rektifikationskolonnen:
Dimensionierung und Maßstabsvergrößerung
BRANCHENSEMINAR Messtechnik für
Lebensmittel und Pharma
21./22.10.20,
online
21./22.10.20,
Schiltach
GDCh, Tel. 069/7917-485,
www.gdch.de/fortbildung
Umweltinstitut Offenbach, Tel. 069/810679,
www.umweltinstitut.de
Haus der Technik, Tel. 0201/1803-1,
www.hdt-essen.de
Dekra Akademie, Tel. 0711/7861-0,
www.dekra-akademie.de
VDI Wissensforum, Tel. 0211/6214-201,
www.vdi-wissensforum.de
KSB, Tel. 06233/86-1554,
www.ksb.de/training
Tüv Süd, Tel. 089/5791-2388,
www.tuvsud.com
Profibus Nutzerorganisation, Tel. 0721/9658590,
www.profibus.com
Dechema, Tel. 069/7564-0,
www.dechema.de
Vega, Tel. 07836/50-0,
www.vega.com
gewohnten Umfang als Leitmesse
für mechanische Verfahrenstechnik,
Analyse und Handling
von Pulver und Schüttgütern im
Verbund mit dem Partec-Kongress
statt. „Vielen Ausstellern,
Partnern und Besuchern ging es
die letzten Wochen wie uns: Das
Herz sagt ja, doch die Vernunft
muss in der aktuellen Situation
noch einmal nein sagen. Insbesondere
die wirtschaftlichen Bedingungen
vieler Unternehmen
im Zuge der weltweiten Corona-
Krise, aber auch Unsicherheiten
zum weiteren Verlauf der Pandemie
stehen dem so dringend
ersehnten Messebesuch noch
im Weg“, so Beate Fischer, Leiterin
Powtech bei der Nürnberg
Messe.
www.powtech.de
Messe für Prozess- und Fabrikautomation in Bochum
Die Meorga plant im Moment noch, die für
den 4. November 2020 im Bochumer Ruhr-
Congress angekündigte Spezialmesse für
Mess-, Steuerungs- und Regeltechnik, Prozessleitsysteme
und Automatisierungstechnik
abzuhalten. Dort sollen ca. 140 Fachfirmen
Engineering- und Serviceleistungen
sowie neue Trends im Bereich der Prozessund
Fabrikautomation zeigen. In begleitenden
Fachvorträgen können sich die Besucher
zusätzlich informieren.
Die Messe wendet sich an Fachleute und
Entscheidungsträger, die in ihren Unternehmen für die Optimierung der Geschäfts- und Produktionsprozesse
entlang der gesamten Wertschöpfungskette verantwortlich sind. Der Eintritt zur Messe und
die Teilnahme an den Fachvorträgen sind für die Besucher kostenlos und sollen ihnen Informationen
und interessante Gespräche ohne Hektik oder Zeitdruck ermöglichen. Die Messe wurde vom Bochumer
Gesundheitsamt unter Einhaltung des Hygieneschutzkonzeptes genehmigt.
www.meorga.de
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VERFAHREN UND ANLAGEN
Mischen im Schongang
Modulares Fassmischerprogramm in unterschiedlichen Größen
Feststoffe homogen zu mischen, ist
nicht immer einfach. Täglich
werden in der Lebensmittelindustrie
Produkte gefertigt, die
aus unterschiedlichen
Zusammensetzungen bestehen.
Da sind Mischer gefragt, die
zuverlässig sind und das Mischgut
sehr schonend verarbeiten.
Die Mixomat-Fassmischer werden in der
Prozessindustrie zum Mischen oder
Vormischen von Schüttgütern eingesetzt.
Diese eignen sich auch für Pulver und Granulate,
die nicht optimal rieselfähig sind.
Der kleinste Fassmischer, der Mixomat
mini, ist für Kleinmengen oder Bedarfsmischungen
von 0,5–2 l und einem max.
Schüttgutgewicht von 2 kg/l konzipiert.
Dieser Mischer hat genau die gleichen
Eigenschaften wie die großen Fassmischer
und kann direkt vor Ort oder im
Laborbereich eingesetzt werden. Ebenfalls
für den Einsatz im Laborbereich
wurde der Mixomat A für Behälter von
3–25 l entwickelt. Er ist als mobile Ausführung
mit einem Unterbau oder als
Tischmodell erhältlich.
Die Standardausführung Mixomat B ist
für Behälter von 30–400 ausgelegt und eignet
sich z. B. zum Homogenisieren, Einfärben,
Aufmischen von sedimentierten
Autorin: Beate Kerkhoff, Öffentlichkeitsarbeit,
Fuchs Maschinen AG, Granges-Paccot, Schweiz
Flüssigkeiten und Auflösen von Feststoffen
in Flüssigkeiten. Optional ist er als
Atex-Ausführung für die Zonen 2/22 oder
1/21 lieferbar.
Der elektrisch kippbare Taumelmischer
Mixomat C ist für Behältergrößen von 100–
400 l lieferbar. Die High-End-Ausführung
C-HE ist ein Taumelmischer für höchste
Ansprüche, der mit kippbarer abgedichteter
Welle und geschlossenem Gehäuse absolut
reinraumtauglich ist.
Einsatz im Food-Bereich
Ein international tätiger Lebensmittelkonzern
setzt die Mixomat C-HE aus Edelstahl
zum Mischen von pulverförmigen Produkten
(Premixes) mit einer mittleren Korngröße
von < 300 µm ein. Die Nutzlast liegt bei
ca. 60 kg, der Fettgehalt zwischen 10 und
12 %. Die Produkteigenschaften sind leicht
fließend bis stockend, gemischt werden ca.
25 Chargen pro Woche, der Mischvorgang
findet in einem Trockenraum statt. Die
Rohprodukte werden zum Standort des
Mischers angeliefert und von Hand durch
einen Mitarbeiter verwogen und dem
Mischer zugeführt.
Dabei haben bei der Entscheidung für
den Mixomat C-HE die kompakte Bauweise,
die einfache Handhabung, die hohe
Mischgüte sowie die schonende Mischung
des Produktes überzeugt. Ausschlaggebend
war auch, dass ein Gerät für 200-l-Fässer
benötigt wurde, dass mit einer mechanischen
Aufnahme der Fässer kräfteschonen-
Der elektrisch kippbare Taumelmischer wird
über eine integrierte SPS gesteuert
des und ergonomisches Arbeiten zum
Wohle der Mitarbeiter ermöglicht.
Der Taumelmischer wird über eine integrierte
SPS gesteuert. Funktionen wie das
Starten und Stoppen des Mischprozesses,
Heben und Senken des Mischbehälters,
Einstellung der Mischzeit und Drehzahl
werden über das intuitiv bedienbare Touchscreen-Panel
eingegeben. Es besteht ebenfalls
die Möglichkeit, eine große Anzahl an
Rezepturen abzuspeichern.
Dabei lässt sich der Mischvorgang einfach
beschreiben: Der mit max. 70 % seines Volumens
gefüllte Mischbehälter wird während
der vorgewählten Mischzeit über Kopf gedreht.
Da der Mischbehälter in geneigter
Stellung auf der Fasshalterung montiert ist,
ergibt sich ein dreidimensionaler Mischeffekt.
Zusätzlich kann die Mischung mit
einem am Deckel befestigten Mischkreuz
beschleunigt werden. Das Mischgut wird dadurch
schonend und rückstandfrei gemischt.
Zum Befestigen der Behälter wird die HRoder
SP-Halterung verwendet. Bei der HR-
Halterung erfolgt die Sicherung mit einem
Schnellspannverschluss, der die Selbstöffnung
der Halterung verhindert. Die SP-Halterung,
bei der der Behälter mittels zweier
SpanSet-Gurte festgezurrt wird, kommt
zum Einsatz, wenn Behälter mit unterschiedlichen
Durchmessern (± 5 mm) verwendet
werden.
Fotos: Fuchs Maschinen AG
www.fuchsag.com
8 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

VERFAHREN UND ANLAGEN
Effektive Abwasserbehandlung in der
größten Schweizer Industriekläranlage
Die ARA Rhein reinigt nicht nur das industrielle Abwasser von
chemisch-pharmazeutischen Großbetrieben, sondern auch das
kommunale Abwasser der sechs umliegenden Gemeinden –
insgesamt jährlich rund 2,5 Mrd. Liter Abwasser. Die extrem
hohe Varianz der Inhaltstoffe ist eine Herausforderung. Ein
ausreichender Rückhalt des Belebtschlamms aus der Industriekläranlage
war durch die nachgewiesenen schlechten Schlammeigenschaften
nicht möglich.
Um die biologische Stufe der kommunalen Abwasserbehandlung
der ARA Rhein effektiv zu schützen, begann DAS im November
2018 mit dem Bau und 2019
mit dem Betrieb einer
zweistraßigen Mikro-Flotationsanlage
auf Basis der
Enviplan-Technologie. Durch
den Einsatz eines Verfahrens
zur Erzeugung von homogen
verteilten Mikrobläschen
sowie einer zusätzlichen
geringen Dosierung eines
Fällungs- sowie eines Flockungshilfsmittels gelinge es, 90 % der
Feststofffracht abzuscheiden, einen störungsfreien Betrieb der
kommunalen Reinigungsstufe sicherzustellen sowie die
Grenzwerte für die Direkteinleitung in den Rhein zu gewährleisten,
so das Unternehmen.
www.das-ee.com
www.ruwac.de
Schnelle Produktwechsel bei
Tablettenpresse
Mit einer neuen Tablettenpresse bietet Romaco Kilian eine
ökonomische Lösung zur Verpressung von Ein- und Zweischichttabletten.
Der neue Doppelrundläufer S 710 Prime eignet sich für
die Verpressung von Brausetabletten und ist dementsprechend
für die Anbindung an eine Verpackungslinie vorbereitet. Mit
einer maximalen Ausbringung von
ca. 1 Mio. Tabletten pro Stunde zählt
die S 710 Prime zu den
Hochleistungspressen.
Schnelle Produktwechsel, kurze
Reinigungszeiten und lange
Wartungsintervalle steigern laut
Hersteller die Anlagenverfügbarkeit
und senken die Stillstandzeiten.
Insbesondere die hermetische
Trennung von Pressraum und Technikbereich beschleunigt die
Reinigung der Tablettenpresse nach jeder Charge. Dank der
leicht wechselbaren Matrizenscheibe ist die Kilian S 710 Prime
zudem sehr vielseitig einsetzbar.
Das bewährte Füllschuhdesign und die asymmetrischen
Fülltrichter verbessern den Produktfluss, was insbesondere bei
Pulvern mit schlechten Fließeigenschaften große Wirkung zeigt.
Darüber hinaus minimiert die verschleißfreie Bremsmagnettechnik
die relative Standardabweichung bei der Tablettierung
und sorgt so für eine konstant hohe Produktqualität. Der um 40°
geneigte, beschichtete Tablettenablauf transportiert die
Tabletten auch bei sehr hohen Prozessgeschwindigkeiten und
kritischen Tablettenformen störungsfrei ab.
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VERFAHREN UND ANLAGEN
01 Bei Doppelkonusmischern lässt sich über
die Rotationsgeschwindigkeit die Mischzeit
einfach variieren
Was für eine Type!?
Die Auswahl des richtigen Mischers
Bei der Auswahl des Mischers muss
der gesamte Prozess berücksichtigt
werden: Ergebnis, Qualität,
Chargengröße, Reaktionszeit,
Materialeigenschaften, Einspeisung
und Entladung bestimmen, welche
Art von Mischer die erforderliche
Reaktionszeit und Konsistenz
sicherstellt.
Ein erster Ansatzpunkt bei der Auswahl
eines passenden Mischers ist die relative
Bewegung der Partikel zueinander. Um zu
bestimmen, welcher Mischer für welche
Anwendung geeignet ist, ist es wichtig zu
prüfen, ob das Material frei fließend oder
kohäsiv ist. Sobald die primäre Erkundung
abgeschlossen und die ausgewählte Geometrie
identifiziert ist, kann die spezifische
Maschinenintegration beginnen.
Autoren: Grant Jamieson, CEO, Winkworth
Mixers, Chineham, Hampshire, Großbritannien;
Dr. Michael Kaiser, Deutschlandvertrieb
Winkworth, Lindor Products B.V., GS Dordrecht,
Niederlande
Chargenmischer können in der Regel nach
der Schermenge kategorisiert werden, die
sie beim Mischen auf das Material aufbringen.
Je kohäsiver das Material ist, desto
mehr Scherung ist erforderlich. Beim
Mischen mit niedrigen Scherkräften läuft
der Mischer mit geringer Geschwindigkeit,
und die Partikel bewegen sich geordnet
durch den Mischer, was die ideale Wahl für
frei fließende, zerbrechliche und hitzeempfindliche
Materialien darstellt.
Das Hochscheren verbraucht deutlich
mehr Energie, was dazu führt, dass Partikel
gegeneinander oder gegen die Mischerwand
scheren. Die Aufprallmischung dispergiert
die Partikel in der Luft und trifft sie
mit einem Rotor, um die Partikel zu brechen
und sie frei zu mischen.
Frei fließende Materialien haben eine
geringe Interpartikelreibung, tendenziell
eine Partikelgröße von mehr als 75 µm und
neigen dazu, einen niedrigen Feuchtegehalt
zu haben, da Feuchtigkeit dazu führen kann,
dass die Partikel zusammenkleben, die in
der Regel ein niedriges Seitenverhältnis als
Differenz zwischen der Länge und Breite
des Partikels aufweisen. Partikel mit einem
hohen Seitenverhältnis tendieren dazu, sich
zu verzahnen, während Partikel, die abgerundeter
sind, leichter gegeneinander fließen,
einfacher zu mischen sind und einen
niedrigen Ruhewinkel haben, der entsteht,
wenn sich das Material auf einer flachen
Oberfläche stapelt. Kohäsive Materialien
sind in der Regel schwieriger zu mischen als
frei fließende Materialien, da mehr Energie
benötigt wird, um die Kräfte zu überwinden,
die die Teilchen zusammenhalten.
Entmischungsgefahren
Entmischungen treten auf, wenn die Teilchen
eines Materials auf natürlichem Wege
durch Größe oder ein anderes Merkmal
getrennt werden. Bei der Schwingungsentmischung,
bei der in einem Gefäß mehrere
Inhaltsstoffe Vibrationen ausgesetzt sind,
wandern Inhaltsstoffe mit gröberen oder
leichteren Partikeln an die Spitze der Charge.
Bei der Perkolationsentmischung bewegen
sich feinere Partikel durch die Räume zwischen
größeren Partikeln bis zum Boden der
Charge, was zu einer höheren Konzentration
von Grobpartikeln an der Spitze führt.
Bei der Transportentmischung haben
gröbere Partikel eine höhere Beweglichkeit
im fließenden Material, sodass, wenn ein
Material aus einem Auslauf fällt und einen
Haufen bildet, die größeren Partikel in
Richtung des Haufenumfangs wandern.
Dadurch können feinere Partikel sich in der
Mitte der Charge konzentrieren. Wenn das
Material pneumatisch gefördert wird, wandern
gröbere Partikel weiter als feinere
Partikel, sodass die feineren Partikel auf der
einen und die groben Partikel auf der anderen
Seite des Gefäßes landen können.
Unterschiedliche Modelle
Zur Erreichung des richtigen Gleichgewichts
zwischen gemischten, ungemischten
und entmischten Produkten variieren
die Mischertypen. Ein Trommel- oder bikonischer
Mischer ist ein Diffusionsmischer,
der im Wesentlichen ein Hohlgefäß ist, das
sich auf seiner horizontalen Achse dreht,
teilweise mit Material gefüllt und dann
langsam gedreht wird, sodass die Reibung
zwischen dem Material und der Gefäßwand
10 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

SIPERM®
MULTITALENTE für
höchste Anforderungen
Schaufeln und Paddeln
02 Knetmischer erzeugen durch hochfeste
Klingen und Antriebe mit hohem Drehmoment
eine große Scherung
das Material entlang der Wand nach oben
trägt, bis die Schwerkraft bewirkt, dass das
Material wieder auf das darunter liegende
Materialbett absackt. Die Zutaten diffundieren
durch die Mischung über die Oberseite
des Materialbettes, um die Mischung zu gewährleisten.
Ein Trommelmischer benötigt
die richtige Drehzahl, um eine effiziente
und effektive Mischung zu gewährleisten.
Eine langsamere Rotation sorgt für eine
schonendere Mischung, eine schnellere
Rotation für kürzere Mischzeiten. Wenn
sich der Mischer zu schnell dreht, fällt das
Material überhaupt nicht herunter, was zu
einer ungemischten Charge führt.
Ein konischer Schneckenmischer ist ein
Konvektionsmischer, der über eine Schraube
verfügt, die sich in einer stationären kegelförmigen
Mischkammer dreht und diese
umkreist. Das Material wird dem Mischer zu
einem Füllstand unterhalb des Umlaufbahnarms
der Schraube hinzugefügt, sodass
der Arm eine freie Bewegung um die Mischkammer
hat. Der Schneckenkegel umkreist
den Umfang der Kammer, um eine gründlich
gemischte Charge zu gewährleisten.
Ein Bandmischer dagegen ist ein konvektiver
Mischer, der über ein internes rotierendes
Band verfügt, das Konvektionsstrom-Mischmuster
in einem stationären
Mischtrog erzeugt. Der Trog ist teilweise
mit Material gefüllt, in der Regel bis zu
einem Punkt knapp über der Mittellinie.
Dann dreht sich das Band und bewegt die
Zutaten sowohl in einer kreisförmigen Bewegung
um seine Achse als auch in einer
seitlichen Bewegung entlang des Trogs.
Bandmischer gibt es in verschiedenen
leicht an spezifische Anwendungen anpassbaren
Ausführungen.
Ein Pflugscharmischer verwendet eine
zylindrische Kammer mit einer Hochgeschwindigkeits-Rotationswelle
mit Klingenarmen;
am Ende jedes Arms mit einer
pflugförmigen Schaufel oder einer Paddelklinge,
die normalerweise in einer horizontalen
Achse montiert sind. Die Rotationsgeschwindigkeiten
erreichen eine hohe
Produktturbulenz innerhalb der Kammer
und es kommt zu einer fluidisierten
Mischung, da die Mischwirkung in einer
zentralisierten „Wolke“ in der mittleren
Kammer durchgeführt wird, wodurch eine
schnelle, randomisierte Streuung der Partikel
mit hoher Geschwindigkeit erreicht
wird. Kammer- und Klingenspitzenausführungen
variieren je nach den Bedürfnissen
der Mischung.
Wie beim Pflugscharmischer arbeiten
Zweiwellen-Fluidisierungsmischer mit
hohen Drehzahlen und eignen sich ideal
zum Mischen frei fließender Partikel und
zerbrechlicher Materialien oder unterschiedlicher
Partikelgrößen und Massen.
Das Mischerdesign beinhaltet eine Doppeltrogkammer
mit jeweils einer zentralen
Welle. Die Klingenarme sind mit Paddeln
ausgestattet. Die Hochgeschwindigkeits-
Rotationswirkung erhöht und erzeugt eine
interne Wolke oder fluidisierte Zone innerhalb
des Mischers, sodass die randomisierte
Hochgeschwindigkeitsverteilung der Mischkomponenten
schnell erfolgt.
Knetermischer werden aufgrund der
Knetwirkung der Klingenkammerausführung
so genannt. Ein Doppeltrog-Design
Bei der Auswahl des Mischers muss
der gesamte Prozess berücksichtigt werden
mit einer zentralen Klingenwelle jeweils in
Form eines Doppelarmes oder einer
Sigma/Z-Klinge dreht sich mit langsamen
Geschwindigkeiten, läuft aber absichtlich
nicht mit der gleichen Geschwindigkeit. Die
Z-Blattform jeder Klinge schiebt und drückt
das Material gegen eine Seitenwand und
transportiert die Mischung entlang und
über die Mischertröge. Mit langsamer
Geschwindigkeit, hochfesten Klingen und
Antrieben mit hohem Drehmoment wird
an der Wandoberfläche eine immense
Scherung generiert.
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SIPERM®-Werkstoffe bewähren sich überall dort,
wo ein Werkstoff hohen Ansprüchen an Tem-
peraturbeständigkeit, Druckfestigkeit, Speichervermögen,
Rückspülbarkeit oder chemischer
Beständigkeit genügen muss.
Je nach geforderter Aufgabenstellung, wie
Schüttguthandling
Be- / Entgasung
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MTA Deutschland bietet die luftgekühlten Kaltwassersätze der
Baureihe Aries Tech2 ab sofort mit dem Low GWP Kältemittel
R454B an. Als Ersatzkältemittel für R410A bietet R454B mit einem
GWP (Global Warming Potential)
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ohne Einbußen bei der
Kälteleistung und um 78 % geringere
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sind alle Aries Tech-Kaltwassersätze
mit vier hermetischen Scroll-
Verdichtern in Tandemkonfiguration
ausgestattet, die in zwei getrennten Kältekreisen arbeiten. Es
stehen Kälteleistungen von 162 bis 615 kW zur Auswahl. Als
Ausführungen sind reversible Wärmepumpen (H-Aries Tech),
Versionen mit bis zu 100 % Wärmerückgewinnung, High-Efficiency-Lösungen
und geräuschoptimierte Versionen mit Kompressoren
in schallgedämmten Gehäusen erhältlich. Die Kaltwassersätze
erfüllen die geforderten Effizienzwerte der Ökodesignverordnung
2281/2016 (Tier2) eignen sich besonders für die Prozesskühlung
und mittelgroße bis große Kaltwasser-Klimasysteme.
www.mta.de
Biogas in Erdgas-Qualität
Die Aufbereitungsanlage basiert auf der SmartCycle PSA-Technologie,
die vom ETW-eigenen Konstruktionsteam entwickelt
wurde. Verarbeitet wird Biogas mit einer Zusammensetzung von
etwa 50 % CH 4
, der Rest ist CO 2
. Dieser CO 2
-Anteil wird mit der
Anlage aus dem Hauptgasstrom abgetrennt und so ein Produktgas
in Erdgasqualität erzeugt, das über eine nachgeschaltete Einspeiseanlage
in das Erdgasnetz eingebracht werden kann.
Die Trennung des Gasgemisches erfolgt mittels Druckwechseladsorption
(PSA: Pressure Swing Adsorption), einem physikalischen
Verfahren zur Trennung von Gasgemischen unter Druck mittels
Adsorption. Ein besonderer Vorteil der Anlage ist die dynamische
Anpassung an schwankende Rohgaszusammensetzungen.
www.etw-energie.de
Kugelmühle mit Scheibenrührwerk
Aufbauend auf eine Geometrie der Mahlscheiben mit zusätzlichen
Aktivierungselementen und dem Einsatz verschleißbeständiger
keramischer Materialien mit höchsten Wärmeleitfähigkeiten
wurde schon im Jahr 2012 eine
wesentliche Steigerung der Produktionsleistung,
im Mittel von ca. 30 %,
für diese Rührwerkskugelmühlen
erreicht. Bei dieser Weiterentwicklung
lag das Hauptaugenmerk auf der
Mahlkörperabtrennung und der
Optimierung der Verweilzeitverteilung.
www.netzsch.com
Anzeige
QUAT²RO Monitoring: höchste Effizienz in der Produktion
Kontakt
FEIGE FILLING GmbH
Rögen 6a
23843 Bad Oldesloe
04531 8909-0
info@feige.com
www.feige.com
Intelligente Systemüberwachung –
optimale Anlagenauslastung
Wie kann man hochmoderne Anlagentechnik
noch effizienter machen? Mit
dieser Frage beschäftigten sich die Ingenieure
von Feige Filling, Marktführer auf
dem Gebiet der Abfülltechnik, und deren
Mutterfirma Haver & Boecker. Aktuelle
Daten für eine verlustfreie Systemsteuerung
zu erhalten, ist oftmals schwierig –
zu uneinheitlich ist die Datenmenge.
Ziel der Techniker war es deshalb, eine
intelligente Systemüberwachung zu
entwickeln, die die ständige Verfügbarkeit
der Maschinen sicherstellt, die Sicherheit
optimiert und dabei höchste Qualität
garantiert.
Mit QUAT²RO Monitoring wird der
Gesamtprozess transparent
Das intelligente System QUAT²RO
Monitoring dokumentiert den
Produktionsprozess genau und analysiert
alle relevanten Daten. So kann die
Leistung der Maschine in Echtzeit
überwacht, der Prozess bei Bedarf
angepasst und z. B. Verschleiß frühzeitig
erkannt werden, und zwar jederzeit und
von jedem Ort. Das Ergebnis:
Alle Komponenten arbeiten perfekt
zusammen und die Anlage ist noch
optimaler ausgelastet – für eine höchst
effiziente Produktion.
Mit QUAT²RO Monitoring können alle Leistungsdaten
mobil überwacht und gesteuert werden
12 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

VERFAHREN UND ANLAGEN
Doppellagige Membranfilterkerzen
Für die Sterilfiltration hat Eaton jetzt Beco Membran PS Pure DL
vorgestellt. Diese Membranfilterkerze verfügt über doppellagige
Membranen und erreicht eine absolute Abscheiderate von 0,1 µm.
Die erste Membran der Filterkerze mit einer absoluten Abscheiderate
von 0,2 µm wirkt wie ein
Vorfilter, der die zweite
Membran mit 0,1 µm schützt.
Zusammen mit der maximalen
Filterfläche von 0,8 m² pro
10-Zoll-Element ergeben sich so
laut Hersteller besonders effiziente
Prozesse. Die asymmetrische,
hydrophile Porenstruktur der plissierten Membran aus
Polyethersulfon (PES) optimiere den Durchfluss und sorge für
eine effektive Anströmung bei geringem Differenzdruck. Gleichzeitig
gewährleiste sie eine hohe mikrobiologische Rückhaltung.
Bei der Abscheidung von Mikroorganismen erreicht die
Membranfilterkerze einen LRV-Wert > 7/cm² (log reduction
value). Auch die große chemische Kompatibilität mit verschiedensten
Reinigungsmitteln (pH-Wert 1 bis 14) zeichnet diese
Filterkerzen aus. Die maximale Betriebstemperatur liegt bei 80 °C.
Für die Sterilisation mit Dampf ist eine Temperatur von 134 °C bei
0,5 bar (50 kPa) Druckdifferenz zulässig. Die hohe mikrobiologische
Rückhaltung kann per Integritätstest überprüft und sichergestellt
werden. Die leichte Benetzbarkeit der Membranen vereinfacht
die Durchführung.
www.eaton.de/filtration
Wasser- und Schüttelwasserbäder bis 100 °C
Mit der neuen Gerätelinie der Hydro Wasserbäder bietet Lauda
ein erheblich erweitertes Sortiment. Mit sechs Wasserbädern,
zwei Wasserbädern mit Umwälzfunktion sowie drei Schüttelwasserbädern
bietet die Hydro Produktpalette Lösungen für viele
Laboranforderungen. Die Wasserbäder besitzen die passenden
Badtiefen und -öffnungen für jede Anwendung mit Badvolumen
von 4–41 l. Die Heizung befindet sich direkt unter dem Siebboden,
was für eine homogene Temperaturverteilung und ein schnelles
Erreichen der gewünschten
Temperatur mit hoher
Temperaturstabilität von
±0,1 K sorgt. Die Heizleistung
ist dabei an die
jeweilige Badgröße
angepasst. Die optionale
Umwälzfunktion ist ideal
für Anwendungen, die
neben einer zeitlichen
auch eine räumliche Temperaturverteilung im gesamten Bad
benötigen. Die Temperatur homogenität bei Wasserbädern mit
Umwälzsystem liegt bei ±0,02 K.
Alle Wasserbäder bieten einen Temperaturbereich von bis zu
100 °C, der auch Anwendungen im Siedebereich ermöglicht. Über
eine Timer-Funktion lassen sich eine Einschaltverzögerung und
die Dauer der Betriebszeit sowohl nach einer Einschaltverzögerung
als auch nach Erreichen der Solltemperatur einstellen.
www.lauda.de
Containment-System für die Big-Bag-Entleerung
Mit dem neu entwickelten Anschlusssystem JEL SmartCon ES
werden Big-Bags mit Folieninliner unter Containment-
Bedingungen entleert. Der Bediener selbst muss dabei nur wenige
Handgriffe durchführen, da der Entleerprozess weitestgehend
automatisiert ist. Durch den Einsatz des Systems
können bei der Big-Bag-Entleerung nur noch
unbedenkliche, kaum messbare Mengen an
Produktpartikeln in die Anlagenumgebung
entweichen. Dies schützt Produktionsmitarbeiter
vor hochaktiven bzw. gesundheitsschädlichen
Stoffen und verhindert die Verunreinigung von
Produkten durch Kreuzkontamination. Das
Anschlusssystem kann bis zu einem Containment-Level
von OEB 4 eingesetzt werden, was
einer Partikelkonzentration in der Anlagenumgebung von weniger
als 10 µg/m 3 entspricht.
Besonders am neuen System ist die optional erhältliche Dichtigkeitsprüfung,
mit der Bediener den neu eingespannten Big-Bag-
Auslauf auf Dichtigkeit bzw. Schäden prüfen
können. Erst wenn der Drucktest bestanden ist,
kann der Produktfluss initiiert werden. Nach der
Entleerung wird der Auslauf mit speziellem
Verschlusswerkzeug abgebunden und getrennt.
Ist der nächste Big-Bag in die Station eingebracht,
kann der abgebundene Auslaufstutzen des
vorherigen Big-Bags sicher ausgeschleust werden.
www.engelsmann.de

Temperatur zuverlässig im Blick
Modulare Thermometer für mehr Sicherheit in anspruchsvollen Prozessen
Temperatur messen klingt einfach,
ist jedoch in vielen Prozessen eine
große Herausforderung –
besonders bei abrasiven Medien,
hohem Druck und wenn reaktionsschnelle
Messergebnisse gefordert
sind. Ein solcher Prozess findet sich
bei der Produktion von Titandioxid.
Hier können Thermometer mit
doppelter Prozessbarriere und
schnellansprechendem Schutzrohr
helfen, die Anlagensicherheit und
Anlagenverfügbarkeit zu erhöhen.
Autoren: Florian Kraftschik, MarCom Manager
Media Relations, Barbara Hütter-Gerst,
Produktmanagerin Temperatur, beide
Endress+Hauser (Deutschland) GmbH+Co. KG,
Weil am Rhein
Bei der Produktion von Titandioxid wird an
vielen Stellen des Prozesses die Temperatur
gemessen. Hier werden Widerstandsthermometer
im bis zu 600 °C heißen Medium
eingesetzt, Hochtemperaturthermometer gar
bis zu 1200 °C. Eine besondere Herausforderung
beim Herstellungsprozess beziehungsweise
im Fertigprodukt-Handling ist die hohe
Abrasivität, die Schutzrohre der Thermometer
müssen hier von besonders beständiger
Qualität sein. Oftmals werden Metallschutzrohre
mit einer speziellen Ummantelung verwendet.
Die Prozessanforderungen sind sehr
vielfältig, weil das Pigment TiO 2
in einem
mehrphasigen Prozess hergestellt wird – bei
unterschiedlichen Temperaturen und Drücken
und unter Zugabe von weiteren Stoffen.
Bei Applikationen mit hohen Drücken
und der Gefahr der Schutzrohrperforation,
die bei der Herstellung von Titandioxid
durch die hohe Abrasivität des Mediums
gegeben ist, werden meist mehrere
Sicherheitsmechanismen installiert.
Wichtiger Bestandteil der Sicherheitskette
ist das Schutzrohr. Im Fertigprodukt-
Handling werden dem Pigment bei 60 bis
80 °C Zusatzstoffe beigemischt, um kundenspezifische
Helligkeitsstufen und geforderte
Eigenschaften zu erzielen. In der
01 Die neue Thermometerfamilie ermöglicht
präzise Ergebnisse bei der Temperaturmessung
in der Titandioxid-Produktion
letzten Verfahrensstufe wird das stark abrasive
Pigmentpulver in pneumatischen
Förderleitungen transportiert. Zur Verhinderung
von Anbackungen muss die Temperatur
überwacht werden. Aufgrund der
hohen Abrasivität des Produkts sollte ein
besonderes Augenmerk auf die Schutzrohrbeständigkeit
gelegt werden.
Doppelt gemoppelt
Die neue Thermometerfamilie iTherm ModuLine
TM131 ist mit dem patentierten
14 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

TITEL I TOP-THEMA
02 Die Ansprechzeit der Thermometer ist überzeugend: Das Design mit der
speziellen Schutzrohrspitze ermöglicht eine deutlich kürzere Reaktionszeit
Halsrohr Dual Seal ausgestattet. Hierbei
handelt es sich um eine doppelte Prozessbarriere,
die bei einem Defekt des Schutzrohrs,
was beim Einsatz von abrasiven
Medien wie Konfektionierung des Basispigments
Titandioxid durchaus vorkommen
kann, ein unkontrolliertes Austreten
des Mediums aufgrund von defekten
Schutzrohren verhindert.
Oberhalb des Schutzrohres sitzt eine kleine
Kammer mit einem Druckschalter, der
fest auf 3 bar Auslösedruck eingestellt ist.
Wenn ein Riss im Schutzrohr z. B. aufgrund
von Korrosion oder Abrasion auftritt, das
Prozessmedium in die Kammer strömt und
der Druck auf mehr als 3 bar ansteigt, löst
dieser Druckschalter aus. Damit das Medium
nicht in den Anschlusskopf eindringen
kann, ist oberhalb der Kammer nochmals
eine spezielle Dichtung eingebracht. Je größer
der Druck wird, desto höher wird der
Druck auf die Dichtung. Dieser Druckanstieg
wird über den zweiten Eingang beim
installierten Kopftransmitter TMT82 – dem
Thermoelement-Eingang – auf einen Reed-
Kontakt geleitet und kann somit auf eine
Anzeige oder auf die Steuerung geleitet
werden. Der Anlagenfahrer erhält eine
Alarmmeldung. Das Temperatursignal
bleibt jederzeit erhalten. Der Anlagenfahrer
kann die Messstelle in Augenschein nehmen
und sie gezielt reparieren. Wenn der
Druck abgebaut ist, kann auch der Messeinsatz
gegebenenfalls ersetzt werden.
Mehr Tempo und Präzision
Beim mehrstufigen Herstellungsprozess
und dem Fertigprodukt-Handling von Titandioxid
ist eine schnelle Ansprechzeit der
verwendeten Thermometer wichtig. Für
raue Prozessumgebungen, die den Einsatz
eines Schutzrohres voraussetzen, hat
Endress+Hauser ein spezielles, schnell ansprechendes
Schutzrohr entwickelt. Das
patentierte Design mit der neuartig ausgeführten
Schutzrohrspitze ermöglicht eine
bis zum Faktor 5 raschere Reaktionszeit bei
Temperaturänderungen im Vergleich zu
normalen Schutzrohren.
Die Eliminierung des Luftspalts zwischen
Sensor und Schutzrohr durch das Einbringen
eines Wärmeübertragungsmaterials
sorgt für bestmögliche thermische Anbindung
an den Prozess. Besonders in Verbindung
mit dem vibrationsbeständigen Sensor
iTherm StrongSens lässt sich so eine
sehr robuste Messinstallation realisieren,
die eine sehr schnelle Reaktionszeit besitzt,
gleichzeitig aber auch sehr robust ist. Die
schnelle Ansprechzeit gewährleistet bei der
Herstellung von kundenspezifischem Titandioxid
durch Zusetzen von Chemikalien
bei >250 °C ein hohes Maß an Sicherheit.
Weil die Temperaturveränderungen im
Prozess mit dieser Technologie deutlich
schneller erkannt werden, können Anlagenfahrer
diesen enger fahren und präziser steuern.
Dadurch lassen sich Energieeinsparungen
erzielen, und die Qualität des Produkts
wird verbessert, weil Anlagenfahrer schneller
auf die Ereignisse reagieren können.
Somit erhöht das schnellansprechende
Schutzrohr die Prozesssicherheit.
Neben dem patentierten Messeinsatz
iTherm StrongSens kann bei den neuen
Thermometern neben Wire-wound-Messeinsätzen
auch der schnellansprechende
Dünnfilm-Messeinsatz iTherm QuickSens
gewählt werden. Diese Sensoren haben eine
Ansprechzeit von t90 ≤ 0,75 s. Erreicht wird
diese durch einen optimierten thermischen
Kontakt. Schnellste Ansprechzeiten auch bei
der Installation des Sensors im Schutzrohr
sorgen für ein Mehr an Sicherheit.
Einfache Bedienung
Oftmals sind Temperaturmessstellen in
rauen Umgebungen schwer zugänglich.
Diese sitzen an schlecht zu erreichenden
Stellen, oder eine Näherung ist aus sicherheitstechnischen
Gründen schwierig. Diese
Bedingungen herrschen bei der verfahrenstechnischen
Grundkörperproduktion von
Titandioxid vor, die bei 800 bis 900 °C abläuft.
Auch hier besteht hohe Abrasivität im
gemessenen Medium.
Für den Fernzugriff auf die Geräte bietet
Endress+Hauser deshalb zwei 1-Kanal-
Temperaturtransmitter mit Bluetooth-Bedienung:
TMT71 und TM72. Dies sind universelle,
hochgenaue Temperaturtransmitter
zur Umwandlung verschiedener Eingangssignale
in ein skalierbares, analoges
4–20-mA- bzw. Hart-Ausgangssignal. Beide
Transmitter lassen sich optional mit einer
Bluetooth-Schnittstelle ausstatten und sind
dann über die SmartBlue App bedienbar.
Die Suche nach Gerätetreibern gehört der
Vergangenheit an, da die Treiber direkt im
Transmitter integriert sind. Per App kann
eine Dokumentation der eingestellten Parameter
im PDF-Format erzeugt und abgespeichert
werden.
Auch im explosionsgefährdeten Bereich
können die Transmitter, erhältlich als Kopfoder
Hutschienenversion, mithilfe eines exfähigen
Tablets oder Smartphones problemlos
bedient oder einfach die Messwerte
ausgelesen werden.
Fotos: Endress+Hauser, srady/stock.adobe.com
www.de.endress.com/itherm-moduline
Der Weißmacher
Titandioxid ist ein wichtiger Bestandteil
zahlreicher Produkte, die aus dem
Alltag nicht wegzudenken sind. Schon
morgens begegnen wir dem Stoff:
Titandioxid ist Bestandteil der
meisten am Markt erhältlichen
Zahnpasten. Dort sorgt das Pigment
für die reinigende Wirkung und ist
auch bekannt als Weißmacher. Neben
Zahnpasta hellt es beispielsweise
auch Sonnencreme oder Kaugummi
auf, bei Medikamenten dient es als
Überzug, als Zusatzstoff E171
erscheint es auf der Zutatenliste vieler
Lebensmittel. Eine wichtige Rolle
spielen die weißmachenden Moleküle
in der Produktion von Farben und
Lacken.
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 15

TOP-THEMA I SCHÜTTGUTTECHNIK
Konti vs. Batch
Welches Dosierverfahren ist das Richtige?
Autor: Dipl.-Ing. Bernhard Hüppmeier,
Geschäftsentwicklung, Brabender
Technologie GmbH & Co. KG, Duisburg
Bei der Auswahl eines geeigneten
Verfahrens für die individuelle
Dosier- und Wägetechnik ist ein
tiefes Prozess- und Materialverständnis
für das Dosieren von
Feststoffen und Flüssigkeiten von
Vorteil.
Für die industrielle Dosiertechnik besitzen
Batch- und Konti-Verfahren als zuverlässige
Methoden gleichermaßen ihre
Berechtigung. Die Wahl des richtigen Systems
hängt aber immer von der individuellen
Situation und den eigenen Produktionszielen
ab. Deshalb lohnt es sich, diese
vor der Investition in eine neue Produktionsanlage
sorgfältig und unvoreingenommen
zu analysieren. Als Entscheidungsgrundlage
werden dazu in der Regel u. a.
Kriterien wie die zu dosierenden Materialien
und ihre Eigenschaften, die Rezeptur,
die Prozesszeiten und die Produktionsmenge
herangezogen.
Kontinuierliche Prozesse eignen sich
grundsätzlich besser bei hohen Durchsatzleistungen
oder Massenproduktionen mit
wenig Rezepturwechseln. Je länger der Be-
trieb läuft, desto höher die Wirtschaftlichkeit.
Aber auch bei häufigen Rezepturwechseln
lassen sich die Stillstandzeiten reduzieren
– insofern genügend Dosierwaagen
für die verschiedenen Materialien zur Verfügung
stehen. In diesem Fall werden die
nicht benötigten Dosierwaagen aus der
Rezeptur abgewählt, und der Produktionsprozess
kann direkt wieder anfahren.
Batch-Systeme sind für das Verarbeiten
begrenzter Produktionsmengen mit vielen
Rezepturen im Allgemeinen von Vorteil.
Zusätzlich wird zwischen der addierenden
und subtrahierenden Verwiegung unterschieden.
Bei der addierenden Verwiegung
werden alle Komponenten nacheinander in
einen verwogenen Behälter dosiert und das
Gewicht addiert. Bei der subtrahierenden
Verwiegung kann jede Komponente
direkt aus einer separaten Dosierwaage
parallel in den Prozess dosiert werden.
Lieber genau und schnell …
Bei der kontinuierlichen Verfahrensweise
werden gravimetrische
Dosierdifferenzialwaagen eingesetzt. Die
Dosiergenauigkeit ist bei hochauflösenden,
digitalen Wägezellen hoch, und auch
Kleinstmengen lassen sich ohne Vormischungen
mit Kleinstdosierern dosieren.
Bei diesem Verfahren können alle
Komponenten parallel dosiert werden. Vormischungen
sind zwar möglich, erfordern
aber zusätzliche Transportwege – ein Risiko
für Entmischungen.
Die Regelung beim Konti-Verfahren ist
aufgrund der meist benötigten Kurzzeitgenauigkeit
und der Befüllphase
aufwändiger
und durchgehend notwendig.
Nur so lassen
sich Störungen in der Anlage
vermeiden und eine
01
16 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

SCHÜTTGUTTECHNIK I TOP-THEMA
03
02
hohe Prozess sicherheit gewährleisten. Die
Befüllung muss genau abgestimmt werden,
da keine Gewichtsentnahmekontrolle bei
der Nachfüllung stattfindet.
Damit Staubgemische vermieden werden,
kann an jeder Waage separat entlüftet werden.
Bei höheren Durchsatz-Produktionsleistungen
bleiben die Waagen, im Vergleich
zu großen Chargen beim Batchprozess, relativ
klein. Nicht benutzte Waagen können in
der Steuerung einfach abgewählt werden.
Wenn die Dosierer für einfache Reinigung
konstruiert sind, lassen sich Produktwechsel
schnell durchführen. Da die Dosierung direkt
in die Verarbeitungsmaschine wie Mischer,
Extruder oder Kneter erfolgt, wird in
der Regel auch weniger Personal benötigt.
… oder ungenau und langsam?
Das Batch-Verfahren mit volumetrischer
Dosierung basiert auf einzelnen, nacheinander
geschalteten Dosierern und charakterisiert
sich durch einen langsamen, zeitintensiven
Ablauf mit Vormischungen. Volumetrische
Dosierer dosieren in eine addierende
Behälterwaage. Da die Behälterwaage
in der Regel auf die größte Charge ausgelegt
ist, können bei Kleinstchargen keine hohen
Genauigkeiten mehr erreicht werden. Die
Regelung bei der diskontinuierlichen Dosierung
ist einfacher, da sich Start- und Endgewicht
genau einhalten lassen. Ein Produktwechsel
ist ebenso aufwändig und zeitintensiv
wie die Reinigung, wodurch lange
Stillstandzeiten entstehen.
01 Kontinuierliches Dosierverfahren: Hier
werden alle Produkte kontinuierlich in die
Verarbeitungsmaschine dosiert und direkt
verarbeitet
02 Batch-Verfahren mit addierender Verwiegung: Ein Transport-Container mit Behälterwaage
sammelt von den volumetrischen Dosierern die jeweils benötigten Mengen ein; am Ende wird
der Container auf ein Mischsystem aufgesetzt, das die dosierten Produkte mischt und entleert
03 Batch-Verfahren mit subtrahierender Verwiegung: Drei Dosierdifferenzialwaagen dosieren
verschiedene Zusatzprodukte in einen Container, wobei bereits ein Vormischeffekt entsteht; der
Masterbatch wird zum Batchmischer gefahren und dort dem Hauptprodukt beigefügt
Durch die vielen manuellen Arbeiten ist die
Prozesssicherheit niedriger, der Personalaufwand
ist höher, und die vielen Verarbeitungsschritte
verursachen Produktverlust.
Deshalb ist es unbedingt notwendig, die
richtige Kalibrierung vorzunehmen. Die Dosierung
erfolgt erst in der Behälter waage,
dann in der Verarbeitungsmaschine, dem
sogenannten Batchmischer. Das Batch-Verfahren
mit volumetrischer Dosierung eignet
sich bestens für das Dosieren von kleinen
Produktionsmengen, auch wenn durch Restmaterial
im Gerät Produkt verloren geht.
Ohne Produktverluste
Beim Batchverfahren mit gravimetrischer
Dosierung kommen subtrahierende Waagen
für eine gravimetrische Dosierung zum
Einsatz. Das bedeutet, dass alle Komponenten
parallel dosiert werden können,
was gegenüber addierenden Systemen zeitsparender
ist. Dank seiner hochauflösenden,
digitalen Wägezellen handelt es sich
beim Batch-Verfahren mit gravimetrischer
Dosierung um ein hochgenaues Verfahren.
Es kann auch Anwendung für Kleinstmengen
ohne Vormischungen finden,
wenn Kleinstdosierer verwendet werden.
Vormischungen sind grundsätzlich möglich,
bergen aber durch die zusätzlichen
Transportwege zur Anlage die Gefahr von
Entmischungen.
Die Regelung ist einfacher, da Start- und
Endgewicht genau eingehalten werden
können. Für die Befüllung gilt: Das Produkt,
das die Waage verlässt, ist immer verwogen
und wird erst nach der Befüllung
dosiert – auch wenn eine Mehrfachbefüllung
während eines Batches notwendig ist.
Wie beim Konti-Prozess wird das separate
Entlüften an jeder Waage bevorzugt, damit
kein Staubgemisch anfällt. Trotz der notwendigen
manuellen Arbeiten, die das
Batch-Verfahren mit sich bringt, gibt es bei
der gravimetrischen Batch-Dosierung eine
hohe Prozesssicherheit ohne Produktverluste,
denn die Dosierung erfolgt
direkt in die Verarbeitungsmaschine, den
Batchmischer.
Der Trend beim Dosieren verlagert sich
immer mehr zur kontinuierlichen Verfahrensweise,
z. B. für Anwendungen in der
Pharmaindustrie, der Autoreifenherstellung,
der Batterieherstellung oder bei Pulverlacken.
Grundsätzlich darf der hohe
Planungs aufwand nicht unterschätzt werden,
sollte aber, auch bei Kleinmengen,
gegen die gute Automatisierbarkeit, die
damit einher gehende Produktqualität
und den geringen Platzbedarf abgewogen
werden.
Fotos: Brabender Technologie
www.brabender-technologie.com
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 17

TOP-THEMA I SCHÜTTGUTTECHNIK
Geringe Drehfrequenz
Besonders schonende Mischtechnik für professionelle Teeaufbereitung
Tee ist ein hochwertiges Handelsprodukt, das in vielen Ländern gewonnen,
gemischt und getrunken wird. Zunächst werden Chargen verschiedenster
Plantagen, Regionen und Erntezeiten zusammengestellt, um einen
angestrebten Qualitätsstandard zu erreichen. Beim anschließenden
Homogenisieren sind oftmals Großchargen zu mischen. Der Mischvorgang
selbst kann sehr anspruchsvoll sein, denn Form und Struktur der Teeblätter
sollen sich nicht verändern, Feinanteil und Staub sind unerwünscht.
dann lauten wichtige Kriterien wie folgt:
n hohe Mischgüte
n minimaler Energieeintrag (Erhalt der Partikelstruktur
und -größe)
n kurze Mischzeiten
n universelle Verwendbarkeit für verschiedenste
Schnitte (faserig oder feindispers,
grob bis sehr grob, gut fließend bis stauend,
trocken oder feucht)
n ideale Mischgüten trotz verschiedenster
Füllgrade
n schnelle und gleichmäßige Benetzung,
wenn die Beigabe von Flüssigaromen
stattfindet oder einfach nur Staubbindung
erfolgen soll
n schnelle und restlose Entleerung
n sowohl trocken als auch nass reinigbar
n wahlweise automatisch reinigbar
n wahlweise sterilisierbar
n sichere Trocknung nach der Nassreinigung/kurze
Rüstzeit
n bequeme, ergonomische Zugänglichkeit
Ein Hersteller von Präzisionsmischern hat
sich diesen Aufgaben intensiv gewidmet und
auf der Basis vertikaler Wendelmischer verschiedene
Lösungen etabliert. Hier kumulieren
gewissermaßen 37 Jahre Erfahrung für
die Tee-, Aromen-, Kräuter- und Gewürzindustrie.
Ein gut ausgestattetes Werkstechnikum
gestattet die praktische Beweisführung
für Klein- und Großchargen; wahlweise
auch über 5 m³ hinaus. Die Versuche bereichern
den Anwender darüber hinaus mit
wertvollen Anregungen für verschiedenste
Aufbereitungsdetails. Oftmals lassen sich
mehrere Prozessschritte vereinen.
Tee ist ein hochwertiges Handelsprodukt.
Weltweit wurden im Jahr 2017 ungefähr
6,1 Mio. Tonnen Tee geerntet, wobei China
mit 40 % und Indien mit 22 % die größten
Erzeuger sind. Pakistan, Russland und die
USA sind die drei größten Teeimporteure.
In Europa ist laut Wikipedia der pro Kopf
Verbrauch in Ostfriesland am höchsten, gefolgt
von Großbritannien, Irland und Polen.
Der Genuss des Teetrinkens erschließt sich
neben der anregenden Wirkung und Farbe
des Aufgusses aus Geschmack und Geruch.
Das Qualitätsmanagement für guten Tee
muss bereits auf dem Feld/im Teegarten
beginnen: Bestimmung des Erntezeitpunktes,
Reinheit der Ernte und Transport. Ein
Autorin: Melanie Deschler-Reining, Leiterin
Marketing, Amixon GmbH, Paderborn
qualitätsbestimmender Schritt betrifft die
Fermentation. Die Teeblätter werden nach
der Ernte gewalkt, hierbei tritt Feuchtigkeit
mit pflanzeneigenen Enzymen hervor. In
Anwesenheit von Sauerstoff wird die Fermentation
ausgelöst. Die Farbe der Teeblätter
verändert sich ebenso wie das Aroma.
Durch Zuführung trockener Warmluft oder
Wasserdampf wird die Fermentation gestoppt.
Aus kurzer Fermentationszeit resultiert
grüner Tee, dauert die Fermentation
länger, resultiert schwarzer Tee. Dann wird
ein sortentypischer, idealer Trocknungsgrad
für die Verpackung und den sicheren
Transport eingestellt. Kühl und trocken
sollte die Lagerumgebung sein.
Anspruchsvoller Mischvorgang
Analysiert man die Aufgabenstellungen eines
Mischers in der Teeaufbereitungsfabrik,
Mischen im Offline-Verfahren
Produzenten von Nähr- und Genussmitteln
tragen generell große Verantwortung. Aufgussgetränke
müssen wohlschmeckend und
hundertprozentig rein sein. Diese hohen
Qualitätsansprüche werden umso besser erfüllt,
wenn die Rohstoffkomponenten in prozesssicheren
Systemen aufbereitet werden.
Kurze Mischzeiten bewirken, dass die Partikelstruktur
der Rohstoffe erhalten bleibt.
Etablierte Lösungen stehen zur Auswahl,
insbesondere wenn Kleinstkomponenten
wie Flüssigaromen, Vitaminbeigaben oder
pulvrige Aromen einzumischen sind.
Der Amixon-Doppelwellenmischer eignet
sich besonders für größere Chargen von
etwa 2 bis 25 m³. Die Mischwerkzeuge rotieren
erst, nachdem der letzte pulvrige Rezepturbestandteil
eingefüllt wurde. Flüssigstoffbeigaben
finden während des Mischens
statt. Ideale Mischgüten werden nach
18 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

20 bis 40 Umdrehungen erzielt. Dann öffnen
die Verschlussorgane, und die Fertigmischung
fließt in Container oder Big-Bags.
Der Mischer entleert sich bis zu 99,98 %.
Die befüllten Big-Bags oder Container werden
zur Verpackungsanlage gebracht und
dort wird deren Inhalt abgefüllt.
Der hier beschriebene Doppelwellenmischer
mischt sehr genau und besonders
schonend. Nicht selten beträgt die Mischzeit
nur 20 bis 30 Sekunden. Empfindliche
Komponenten wie Kräuter, Teeblätter, aber
auch agglomerierte Aromen aus der Wirbelschichtgranulation
oder vom Sprühturm,
bleiben nahezu unversehrt. Bei Bedarf
wird der Vertikal-Zweiwellenmischer
auch vakuumfest gefertigt. Damit kann der
Luftsauerstoff durch Anlegen von Vakuum
entfernt werden. Die Sättigung auf atmosphärischen
Druck erfolgt durch Eintragung
von Inertgasen.
Im Offline-Mischverfahren ist der Mischprozess
vom Abfüllprozess entkoppelt, so
wird Zeit eingespart: Denn während die Abfüllmaschine
Dosen, Beutel, Sachets und
Teebeutel befüllt, kann der Mischer bereits
für den nächsten Mischauftrag gereinigt
und präpariert werden.
Die Vorteile des Amixon-Doppelwellenmischers
erschließen sich für den Anwender
wie folgt:
n Ideale Mischgüten bei sehr kurzen Mischzeiten.
Besonders produktschonender
Mischvorgang.
01 Doppelwellenmischer für große
Teechargen mit 10 m³ und mehr
02 Der Koneslid-Mischer zeichnet sich u. a.
durch die schnelle Entleerung aus
n Platzsparende Bauart, besonders
gut geeignet für Großchargen.
Nur eine Qualitätsanalyse
pro Großcharge.
n Entleerung geschieht extrem
schnell, wahlweise in bis zu
vier Gebinde gleichzeitig. Besonders
effektive Restentleerung
bis zu 99,98 % und besser.
n Füllgrade können bei diesem
Mischer von ca. 15 bis 100 % differieren.
n Höchste Hygienestandards. Große
Inspektionstüren schließen totraumfrei,
dauerhaft gasdicht.
n Auf Wunsch entspricht der Mischraum
der Staubexzone 20. Wahlweise wird der
Mischer druckstoßfest, druckfest oder vakuumfest
gefertigt.
End-of-the-Line- Mixing
Der Koneslid-Mischer wurde speziell für
die Genussmittelbetriebe entwickelt, die
das „End-of-the-Line“-Produktionskonzept
anwenden. Bei diesem Verfahren werden
alle Verarbeitungsapparate untereinander
angeordnet. Das fertige Mischgut fließt
vom Mischer durch den Nachbehälter direkt
in die Verpackungsmaschine. Reinigungsarbeiten
werden weitgehend reduziert,
da dieser Mischer restlos entleert.
Die Chargengrößen betragen in der Regel
von 300 bis 2000 l und bei Bedarf auch
größer. Bei geringer Drehfrequenz mischt
der Koneslid-Mischer sehr präzise und extrem
schonend. Darüber hinaus ist der
Mischvorgang besonders kurz. Die Bauart
des Mischers gewährleistet bspw. auch,
dass empfindliche Agglomerate aus dem
Sprühturm, aus der Wirbelschichtgranulation
oder aus der Vakuum-Gefriertrocknung
erhalten bleiben.
Bei Bedarf ist auch dieser Mischer vakuumfest.
So kann während des Mischvorgangs
der Luftsauerstoff aus der Porosität
der Pulvermischung entfernt werden – und
zwar durch Anlegen eines Vakuums. Die
Sättigung erfolgt durch den Eintrag von geeignetem
Inertgas. Die Entleerung geschieht
entmischungsfrei in wenigen Sekunden.
Riesel fähige Güter fließen restlos
aus, sodass Cross-Kontaminationen ausgeschlossen
sind.
Fotos: Amixon, TwighlightArtPictures/stock.adobe.com
Literaturhinweise: Wikipedia, www.teeverband.de
www.amixon.com
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 19

TOP-THEMA I SCHÜTTGUTTECHNIK
Scherarm bis
scherintensiv
Dissolver-Planetenrührwerke eignen sich für
anspruchsvolle Mischaufgaben
01
Für die vielfältigen Anforderungen
im Bereich der Rühr- und Misch-
technik stehen unterschiedliche
Bauarten von Rührwerken und
Mischern zur Verfügung, die oft an
spezielle Prozessbedingungen
angepasst sind.
Autor: Dr.-Ing. Ralf Wicke, Herbst Maschinenfabrik
GmbH, Buxtehude
Planetenrührwerke werden überwiegend
für den Einsatz im hochviskosen Bereich
eingesetzt. Im Gegensatz zu herkömmlichen
Rührwerken läuft bei ihnen die Rührwelle
auf einer Kreisbahn um und zusätzlich
dreht sie sich dabei noch um die eigene
Achse. Hierdurch wird erreicht, dass bei
einem Umlauf der gesamte Inhalt des
Mischbehälters erfasst wird. Zusätzlich
sorgt ein Wandabstreifer dafür, dass Produkt
von der Behälterwand in Richtung Behältermitte
gefördert wird. Sollen gezielt Scheroder
Normalkräfte auf das Mischgut ausgeübt
werden, können zwei Mischwerkzeuge
eingesetzt werden, die ineinander kämmen.
Die Bewegung beider Rührwellen wird hierbei
durch einen Antriebsmotor realisiert.
Mit zwei Antrieben arbeitet dagegen ein
Dissolver-Planetenrührwerk. In der Standardausführung
sorgt ein Motor für die
Drehbewegung des Gehäuses vom Planetengetriebe
und gleichzeitig für die Rotation
des langsam laufenden Planetenrührwerkzeugs.
Außerdem wird der am
Getriebe gehäuse befestigte Wandabstreifer
mit bewegt; möglich ist aber auch ein zusätzlicher
Antrieb, der eine unabhängige
Einstellung der Rotationsgeschwindigkeit
und Drehrichtung des Planetengetriebes
ermöglicht.
Der zweite Hauptmotor treibt einen
Schnellläufer an; häufig ist dies eine Rührwelle
mit einer oder mehreren Dissolverscheiben.
Anders als bei einem herkömmlichen
Dissolverrührwerk läuft die Dissolverrührwelle
ebenfalls auf einer Kreisbahn um,
da sie gegenüber dem Planetenrührwerkzeug
positioniert ist.
20 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

Vielfältige Möglichkeiten
Das Gefährliche am Risiko
ist nicht das Risiko selbst, sondern
wie man mit ihm umgeht.
Durch die Möglichkeit, Planetenrührwerkzeug und Dissolver völlig
unabhängig voneinander in ihren Drehzahlen einstellen zu
können, gibt es vielfältige Einsatzgebiete. Oft verändert sich im
Laufe eines Prozesses die Viskosität; dann lässt sich mit dieser
Technologie eine optimale Prozessführung realisieren und die
Verwendung von zwei unabhängigen Maschinen wird überflüssig.
Das spart Zeit durch entfallende Umfüll- und Reinigungsarbeiten.
Muss z. B. am Prozessanfang ein Pulver in einer niedrigviskosen
Flüssigkeit möglichst klumpenfrei dispergiert werden, kann
der Dissolver stationär in einer „Dosierposi tion“ betrieben werden.
Erst nachdem das Pulver komplett dispergiert ist, schaltet
man den Planetenantrieb zu und die Drehbewegung der Mischorgane
und des Wandabstreifers beginnt.
Sollten im weiteren Prozessverlauf hohe Scherkräfte unerwünscht
sein, schaltet man den Dissolverantrieb einfach ab. Somit
kann mit einem Dissolver-Planetenrührwerk sowohl scherarm
und produktschonend als auch bewusst scher intensiv gearbeitet
werden. Die Maschinen gibt es sowohl für den Laborbereich
mit Behältergrößen ab ca. 2 l als auch für die Produktion mit
Volumina über 20 000 l.
Natürlich können auch andere Schnellläufer in Kombination
mit dem Dissolver oder anstelle des Dissolvers eingesetzt werden;
hier ist vor allem der Schrägblattrührer zu nennen. Der
Mischprozess kann unter Umgebungsbedingungen, Vakuum
oder auch Überdruck verlaufen. Bei Bedarf kann der Mischbehälter
aktiv geheizt und/oder gekühlt werden; somit sind auch
Trocknungsvorgänge möglich. Auch für Prozesse, die im Ex-Bereich
ablaufen, können die Maschinen ausgelegt werden.
Fotos: Herbst Maschinenfabrik
www.herbst-mischtechnik.de
01 Dissolver-
Planetenrührwerk
von unten
02
Vakuum-Dissolver-
Planetenrührwerk
Foto: © mojolo, Fotolia.com
Brände erkennen
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TOP-THEMA I SCHÜTTGUTTECHNIK
Ganzheitliches Konzept
Explosionsschutz bei der Verarbeitung von brennbaren Schüttgütern
Beim Thema Explosionsschutz in
der Schüttgutverarbeitung gilt:
Jedes Anlagenelement muss für
sich betrachtet werden. Aber
nur in Kombination mit einer
ganzheitlichen Betrachtung der
Anlage entsteht ein sicheres und
wirtschaftliches Gesamtkonzept.
Vom LKW oder Güterwagon wird das jeweilige
Schüttgut meist in Schüttgossen
überführt. Gerade bei Befülleinrichtungen
von brennbaren Stäuben ist es oftmals ausreichend,
Maßnahmen des vorbeugenden Explosionsschutzes
anzuwenden. Dabei nimmt
die „Vermeidung wirksamer Zündquellen“ eine
vorrangige Stellung ein. Ferner schützen
Erdungsüberwachungssysteme vor Funkenentladungen.
Eine sorgfältige Arbeitsweise des
Personals sowie entsprechende Schulungen
sind erforderlich. Zudem sollten Vereinbarungen
mit den Lieferanten zur Sicherstellung
der glimmnestfreien Anlieferung des
Rohmaterials getroffen werden.
In Förderanlagen beispielsweise erfordern
unterschiedliche Bauformen abgestimmte
Explosionschutzkonzepte. Es gibt
Maßnahmen, die Explosionen in Förderern
vermeiden, ohne Schutzeinrichtungen zu
installieren. Dazu zählen begrenzte Fördergeschwindigkeiten,
geeignete Materialpaarungen
und zündsicherheitskonforme Auslegungen.
Offene Bandförderer sind relativ
unkritisch. Das Material wird nicht aufgewirbelt
und hat keinen Kontakt zu heißen
Oberflächen. Ganz im Gegenteil zu Trogketten-
und Schneckenförderern: In Abhängigkeit
von der Feinheit, der Feuchte
und der Staubungsneigung des Schüttguts,
dem Förderprinzip und der Fördergeschwindigkeit
sowie der angeschlossenen
Anlagenteile kann ein konstruktiver Explosionsschutz
über Druckentlastung notwendig
sein. Damit sich Explosionen, die in angrenzenden
Anlagenteilen entstehen, nicht
über angeschlossene Förderer verbreiten,
werden Atex-geprüfte Löschmittelsperren,
Quenchventile oder Rückschlagklappen
eingesetzt.
Kombiniertes Schutzsystem für
Elevatoren
Elevatoren stellen eine besondere Gefahrenquelle
dar, da sie funktions- und bauartbedingt
die Voraussetzungen für eine Explosion
begünstigen. Zudem können sich bei
ungeschützten Elevatoren Druckwellen und
Flammen über mehrere Etagen ausbreiten
und dort einen erheblichen Schaden verursachen.
Die Firma Rembe hat auf Basis der
VDI-Richtlinie ein ganzheitliches Schutzsystem
für Elevatoren ent wickelt: ElevatorEX.
Es kombiniert Vorteile der konventionellen
Explosionsdruckentlastung mit den Technologien
der flammenlosen Druckentlastung
und der Ex plosionsunterdrückung.
Autor: Dr.-Ing. Johannes Lottermann, Chief
Business Development Officer Explosion Safety,
REMBE GmbH Safety + Control, Brilon
22 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

SCHÜTTGUTTECHNIK I TOP-THEMA
01
02
01 Der Q-Ball E – flammenlose Druckentlastung
für Elevatoren
02 Flammenlose Druckentlastung Q-Box
(links) und Q-Rohr (rechts)
03 Explosionsdruckentlastung mit und ohne
Aufsatzmodul für Berstscheiben (Targo-Vent)
Die besondere Herausforderung bei Elevatoren
besteht darin, dass die angebrachten
Schutzeinrichtungen möglichst leicht sein
und gleichzeitig höchste Entlastungseffektivitäten
realisiert werden müssen.
Der Q-Ball E ist ein Beispiel für eine flammenlose
Druckentlastung, die speziell für
Elevatoren entwickelt wurde. Das verarbeitete
Spezial-Mesch-Gewebe kühlt Flammen
effizient ab, sodass weder Flammen noch
Druck austreten. Die für eine Explosion typische
Druckerhöhung und Lärmbelästigung
im Innenraum wird auf ein kaum
wahrnehmbares Minimum reduziert, sodass
der Schutz von Mensch und Maschine
gewährleistet ist.
Erhöhte Gefahr in Silos
und Sieben
In Silos besteht eine erhöhte Zündgefahr
durch Zündquelleneintrag aus vorgelagerten
Anlagenteilen. Aus diesem Grund müssen
Silos konstruktiv geschützt werden.
Im Außenbereich stehende Silos werden
grundsätzlich mit Berstscheiben entlastet.
In Innenräumen werden die Q-Box oder
das Q-Rohr für eine flammenlose Druckentlastung
installiert. Je nach Art des Schüttguts
können auch vorbeugende Maßnahmen
ergriffen werden, beispielsweise die
Installation von Funkendetektoren in Kombination
mit Funkenlöschanlagen oder
Quenchventilen.
Siebe können in Kombination mit vorgeschalteten
Trocknern, z. B. Sprühtrocknern,
Trommeltrocknern oder Stromtrocknern,
sehr gefährlich werden. Glimmnester im
Schüttgut, die in mechanischen Förderern
„überleben“ und dort nicht zünden, werden
möglicherweise spätestens hier durch
Rotationsbewegungen aufgebrochen und
können eine Explosion auslösen. Konstruktiver
Explosionsschutz ist daher erforderlich,
aber in Gebäuden nicht einfach umzusetzen.
Die Lösung: meist individuelle, vibrationstechnisch
entkoppelte Systeme auf Basis
flammenloser Druckentlastung.
Staub in Mühlen und
Filteranlagen
Staub, ein geschlossener Behälter, wirksame
Zündquellen durch metallische, schnell aufeinanderschlagende
Bauteile und Sauerstoff –
eine Mühle bietet „beste“ Voraussetzungen
für Staubexplosionen. Für Anlagenbetreiber
bedeutet dies, dass selbst bei einer druckfesten
Bauweise der Mühle ein konstruktiver
Explosionsschutz notwendig ist. Ober- und
unterhalb der Mühle sollte in jedem Fall eine
Entkopplung angebracht werden, um andere
Anlagenteile zu schützen. Für die Ansaugöffnung
der Mühle ist das Q-Rohr LF konzipiert.
Es ist eine Variante der flammenlosen
Druckentlastung Q-Rohr, bei der unter anderem
die sonst enthaltene Berstscheibe
fehlt. So kann die Mühle im Normalbetrieb
Luft ansaugen, die problemlos durch den
03
Edelstahl-Mesch-Filter geführt wird. Ereignet
sich eine Explosion, schützt dieser Edelstahl-Mesch-Filter
die Umgebung vor den
Explosionsauswirkungen.
Neben abgesaugtem Staub aus anderen
Anlagenteilen können auch Funken oder
Glutnester in die Filteranlage eingetragen
werden. Besonders kritisch wird es, wenn
die Filterelemente abgereinigt werden. Der
sehr feine Staub verteilt sich im Filter und
kann – bei vorhandener Zündquelle – eine
Explosion auslösen. Filter in Innenräumen
werden daher mit flammenloser Druckentlastung,
Filter im Außenbereich mit Berstscheiben
geschützt. Sollten sich Fahr- oder
Verkehrswege im Bereich der Explosionsdruckentlastung
befinden, kommen Aufsatzmodule
für Berstscheiben wie das Targo-
Vent zum Einsatz. Das Targo-Vent begrenzt
den Öffnungswinkel der Berstscheibe und
lenkt Explosionsdruck, Flammen und Hitze
in nicht kritische Bereiche. Auf diese Art ist
eine Reduzierung von Sicherheitsbereichen
möglich.
Fotos: Rembe
www.rembe.de
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 23

TOP-THEMA I SCHÜTTGUTTECHNIK
Zertifizierte Lösung
Brandschutz für Bandtrockner
Die Beliebtheit von Bandtrocknern
in der industriellen Anwendung ist
in den vergangenen Jahren stark
gestiegen, da der Trocknungsprozess
über Bandtrockner einige
Vorteile gegenüber anderen
Trocknungsprozessen mit sich
bringt. Allerdings ist auch die
Anzahl der Brandereignisse merklich
nach oben gegangen, weshalb nun
verstärkt das Thema Brandschutz in
den Vordergrund rückt.
Autor: René Schwertfeger, Vertriebsleiter,
T&B Electronic GmbH, Alfeld
Das Brandrisiko in Bandtrocknern ist
aufgrund verschiedenster ungünstiger
Faktoren immens hoch. Zum einen sind
die relativ hohen Trocknungstemperaturen,
die zunehmende Trockenheit des
Materials und ein hoher Staubanteil als
Brandtreiber zu nennen. Zum anderen ist
auch der hohe Materialanteil in solchen
Anlagen nicht zu unterschätzen, weshalb
die Brandlast als sehr hoch einzuschätzen
ist. Wenn nun im Prozess Funken, die z. B.
durch vorgelagerte Prozesse in den
Bandtrockner eingetragen werden, oder
heiße Materialschichten, die bei Ablagerungen
im Trockner entstehen, zu Glutnestern
führen, ist mit einer sehr schnellen
Brandausbreitung zu rechnen.
Der Brandschutz ist in der Vergangenheit
durch unterschiedlichste Maßnahmen
realisiert worden. Unter anderem wurden
z. B. Sprinkleranlagen zum Schutz von
Bandtrocknern eingesetzt. Doch zum
Schutz von eingehausten Objekten sind
Sprinkleranlagen nur bedingt geeignet,
denn: Bei einem Brand im Trockner löst ein
Sprinkler aus und löscht lokal den Brand.
Die benachbarten Sprinkler werden jedoch
durch den Wassernebel dahingehend gekühlt,
dass sie nicht mehr auslösen, obwohl
sich der Brand höchstwahrscheinlich schon
ausgebreitet hat. Eine Ausbreitung des
Brandes, eine sogenanntes „Überlaufen der
Sprinkler“, ist damit sehr wahrscheinlich.
Alternativ bietet sich der Einsatz von Sprühwasserlöschanlagen
an, die im Gegensatz
zu Sprinkleranlagen ein offenes Düsennetz
haben und im Auslösefall den Trockner
flächendeckend mit einem feinen Wassersprühbild
benetzen. Die Ansteuerung erfolgt
hierbei pneumatisch über thermische
Auslöseelemente oder elektrisch z. B. über
Wärmemelder oder Flammenmelder. Elementar
ist in jedem Fall der Einsatz von
VdS-zertifizierten Anlagen, deren Löschwirkung
durch mindestens zwei unabhängige
Löschtests nachgewiesen worden ist.
Sprühwasser- oder Funkenlöschanlagen?
Beim Einsatz von Sprühwasserlöschanlagen
gibt es nicht beherrschbare Randbedingungen,
die trotz der Installation des
Löschsystems zum Brand führen können.
Zum einen kann ein Funkeneintrag, der
durch vorgeschaltete Prozesse entsteht,
nicht präventiv vermieden werden und zum
anderen können Glutnester im Austragsbereich
nicht frühzeitig detektiert werden,
was eine schnelle Brandausbreitung im
Inneren des Bandtrockners und eine Brandverschleppung
in nachgeschaltete Bereiche
zur Folge haben könnte.
Bei Funkenlöschanlagen können durch
den Einbau von hochsensiblen IR-Funkenmeldern
im Eingabemodul Funken früh­
24 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

SCHÜTTGUTTECHNIK I TOP-THEMA
zeitig detektiert und punktuell abgelöscht
werden, wodurch Zündpotenziale von vorgeschalteten
Prozessen erst gar nicht in den
Trocknungsprozess eingetragen werden
können. Ergänzend hierzu können ebenfalls
IR-Funkenmelder in die Abluftkanäle
des Bandtrockners implementiert werden.
Der hohen Ablufttemperatur wird mittels
Lichtleitern vorgebeugt, wodurch die Funkenmelder
auch in dieser rauen Umgebungsbedingung
ohne Bedenken eingesetzt
werden können. Hierdurch können
kleinste Funken und heiße Partikel, die z. B.
bei Schwelbränden entstehen, frühestmöglich
detektiert werden.
Um Brandverschleppungen in nachgeschaltete
Anlagenbereiche vorzubeugen,
werden im Ausgabemodul sogenannte
Kombimelder installiert. Diese Melder
verbinden die Eigenschaften von herkömmlichen
Funkenmeldern sowie Glutnestmeldern
und sind damit in der Lage,
sowohl Funken als auch Glutnester zu
detektieren. Im Falle einer Detektion
werden auch im Ausgabemodul Löschautomatiken
angesteuert, die punktuell
das betroffene Material ablöschen. Die
Besonderheit hier ist, dass sowohl unterhalb
der Melder in Fallrichtung des Materials
als auch oberhalb der Melder in
Richtung des Trocknerbandes Löschautomatiken
angesteuert werden.
Da Bandtrockner im Unterdruck betrieben
werden, hat sich der Einbau der Löschautomatiken
oberhalb der Melder in der Praxis
bewährt. Denn ohne diese Löschautomatiken
ist es sehr wahrscheinlich, dass Funken
oder heiße Partikel durch den Unterdruck
im Bandtrockner wieder in Richtung des
Bandes gesogen werden und hier verheerende
Folgen mit sich bringen können. Weder
die herkömmliche Sprühwasserlöschanlage
noch die klassische Funkenlöschanlage
stellen allerdings einen vollumfänglichen
Brandschutz für Bandtrockner dar.
Zertifizierte Kombination der
zwei Systeme
T&B hat die Vorteile beider Anlagen genutzt
und diese gemeinsam mit dem VdS
01 VdS-zertifiziertes Brandschutzkonzept für Bandtrockner: Hier dient die Sprühwasserlöschanlage
zum flächendeckenden Brandschutz innerhalb des Bandtrockners und
die Funkenlöschanlage zum präventiven Brandschutz und zur frühestmöglichen
Ansteuerung der Löschanlage
Sprühwasserlöschanlage
Glimmnesterkennung
Funkenerkennung
Thermoelement
Funkenlöschung
im neuartigen Schutzkonzept zusammengeführt.
Hierbei dient die Sprühwasserlöschanlage
zum flächendeckenden
Brandschutz innerhalb des Bandtrockners
und die Funkenlöschanlage zum präventiven
Brandschutz und zur frühestmöglichen
Ansteuerung der Löschanlage. Hierzu
wurde ein spezielles Ansteuerungskonzept
entwickelt, das die Auslösung der Sprühwasserlöschanlage
über die Funkenmelder
bzw. Kombimelder im Eingabe- und Ausgabemodul
sowie der Funkenmelder in
den Absaugleitungen bewirkt. Dies ermöglicht
die schnellst mögliche Auslösung der
Sprühwasser löschanlage und minimiert
die Schäden am Bandtrockner, wodurch
aufwändige Maschinenstillstände reduziert
werden können.
Durch die VdS-Zertifizierung dieses
Brandschutzkonzepts ist nun ein einheitlicher
Standard geschaffen, der die größtmögliche
Sicherheit sowie Maschinenverfügbarkeit
gewährt und im Übrigen von
Trocknungsanlage
02 Kombimelder zur Detektion von Funken
und Glutnestern
jedem Sachversicherer akzeptiert wird. Aufwändige
Abstimmungen und Ungewissheiten
über die Akzeptanz des ausgeführten
Brandschutzes für Bandtrockner gehören
damit der Vergangenheit an.
Fotos: T&B, Matze/stock.adobe.com
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TOP-THEMA I SCHÜTTGUTTECHNIK
Staubfreie
Absackung
Big-Bags mit Vakuum sicher
und sauber befüllen
Mit einem neuen Vakuum-System lassen sich feinste Pulver sicher und
sauber in Big-Bags absacken. Ein interdisziplinäres Team hat dafür das
Design der klassischen Anlage optimiert – von der Bedienung über die
Einbindung in digitale Systeme bis hin zum Transport ist alles auf die
Nutzung von Big-Bags ausgerichtet.
Die Vorteile für die Vakuumabsackung
von Pulvern mit geringem Schüttgutgewicht
und hohem Lufthaltevermögen liegen
ganz klar auf der Hand: Werden beispielsweise
Industrieruß oder hochdisperse Kieselsäure
auf herkömmlichem Weg abgesackt,
kommt es in der Regel zu Staubverschmutzungen;
nicht nur die Säcke, ganze Anlagen
werden kontaminiert und müssen kostenintensiv
gereinigt werden. Zudem können
die Mitarbeiter gesundheitsschädlichen
Stoffen ausgesetzt sein.
Bei der neuen Vakuumabsackung VFIBC
hingegen läuft die Absackung völlig staubfrei
– also ohne Kontaminationen: Mit ­
unter austretendes Produkt wird abgesaugt
und danach wieder dem Absackvorgang zugeführt.
Mehr noch: Die Vakuum-Technologie
sorgt dafür, dass die Säcke nicht aufgeblasen,
sondern bis zu 400 % verdichtet
sind. Das spart bis zu 75 % der Lager- und
Logistikkosten.
Bisher war Velovac, das Vakuum-System
von Greif-Velox für die Absackung feinster
Pulver mit Korngrößen von weniger als
200 µm und einem Schüttgewicht von 10–
450 g/l nur für Ventilsäcke verfügbar. Immer
mehr Kunden wünschten sich jedoch eine
Anlage für Big-Bags (FIBCs), da der Trend
dahin geht, dass Endkunden größere Mengen
bzw. Gebinde abnehmen.
Alle Bereiche verbessern
Um dies zu erreichen, war es Greif-Velox
besonders wichtig, ein aus allen Blickwinkeln
optimiertes Produkt zu realisieren. Zu
diesem Zweck wurde ein interdisziplinäres
Team zusammengestellt, mit Experten aus
den Bereichen Fertigung, Montage, Service,
Sales, Projektmanagement und allen Engineering-Disziplinen:
das sogenannte „DFX-
Team“. Die Abkürzung steht für „Design for
X“, wobei „X“ wiederum ein Platzhalter für
die verschiedenen Bereiche ist, deren Design
optimiert wird – z. B. „Design for Production“
oder „Design for Service“.
Die Entwicklung einer größeren Vakuum-
Kammer für FIBCs und weiteren dazugehörigen
Elementen ist allerdings allein schon
aus Ingenieursperspektive sehr anspruchsvoll.
„Bei der Vakuumtechnik ist das entscheidende
Kriterium die Robustheit“, sagt
Bernd Tillack, Chef der Anwendungs- und
Verfahrenstechnik bei Greif-Velox. Denn bei
der Größe einer solchen Anlage wirken auf
jeder Kammerhälfte beim Absackprozess
Kräfte von ca. 30 t. „Das ist so, als würden
zwei Schwerlasttransporter von jeder Seite
dagegen drücken.“ Trotzdem hat das Team
es geschafft, die Verformungen minimal zu
halten, sodass sie keine Auswirkungen auf
das Wägesystem haben, wodurch die Wiederholgenauigkeit
gegeben ist.
Autor: Dr. Alexander Mildner, Director of Research
and Development, Greif-Velox Maschinenfabrik
GmbH, Lübeck
26 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

Digitale Schnittstellen
Eine Entwicklung kann immer nur
so gut sein wie seine Schöpfer. Je
effektiver die Anforderungen aller für
eine Produktentwicklung wichtigen
Perspektiven in eine Entwicklung
einfließen, desto mehr Wert kann ein
Produkt im Lebenszyklus erzeugen.
Dr. Alexander Mildner
„Bei der Entwicklung und Konstruktion des
Vakuum-FIBC wurden der Entkopplung und
Produktzuführung besondere Aufmerksamkeit
geschenkt“, sagt Alexander Boje aus
dem Bereich Konstruktion & Projektmanagement
bei Greif-Velox. „Denn nur durch
eine statisch optimal ausgelegte Entkopplung
des wiegenden vom fest stehenden
Anlagenteil ist ein prozesssicheres und
eichgenaues Abfüllen zu erreichen.“ Dabei
wird bis ins Detail Wert auf Robustheit und
Nachhaltigkeit gelegt: So ist bspw. die Produktzuführung
des Vakuum-FIBC standardmäßig
in verschleißfesten und chemikalienbeständigen
Materialien gefertigt und mit einer
Fluidisierung ausgestattet.
Der Produktfluss in der Produktzuführung
kann optimal über Sensoren überwacht
werden. So ist es möglich, sämtliche
erfasste Daten aufzuzeichnen, auszuwerten
oder über offene Schnittstellen (OPC UA
und MQTT) weiterzugeben, um wichtige
Informationen zur Verbesserung der Instandhaltungsaktivitäten
zu ermitteln oder
sogar die Selbstoptimierung der Anlage
mittels Machine Learning zu aktivieren.
Somit ist die Anlage „Industrie-4.0“-fähig.
Fehler vermeiden
Auch die Bedienung ist so konzipiert, dass
sie möglichst einfach und kaum anfällig
für Fehler ist: So sind nicht nur die
Kammer türen leicht zu öffnen. Auf
Grundlage des Poka-Yoke-Prinzips, das
technische Vorkehrungen zur Fehlervermeidung
umfasst, ist
das Schließen und Öffnen
der Kammertüren
nur über die Zwei-
Hand Bedienung möglich,
nachdem sichergestellt
worden ist,
dass der Schwenkbereich
frei ist und die
Tür-Spanner gelöst
sind, damit ein Verletzungsrisiko
ausgeschlossen
werden
kann. Darüber hinaus
ist die technische Bedienungsoberfläche
an der Station intuitiv
und übersichtlich angelegt. Generell
ist der Vakuum-FIBC modular konzipiert
– das bedeutet, dass der Kunde, der
eine manuelle Anlage kauft, auch später
noch alle weiteren Automatisierungsstufen
nachrüsten kann.
Ein weiterer DFX-Fokus wurde auf eine
einfache Wartung gelegt. So können Verschleißteile
mit wenigen Handgriffen ausgetauscht
werden – bspw. ist die Kammerdichtung
werkzeuglos innerhalb von fünf
Minuten auszutauschen. Das ermöglicht,
die Total Cost of Ownership sehr gering zu
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BRAUCHT PULVERSPEZIALISTEN
Die Powtech kann in diesem Jahr leider nicht stattfinden – wir greifen ein Thema
auf, das eine große Rolle auf der Messe gespielt hätte: die additive Fertigung.
Diese Zukunftstechnologie, auch 3-D-Druck genannt, wird dem steigenden
Bedarf nach individualisierten Produkten gerecht. Metallische, keramische und
polymere Pulver dienen direkt oder eingebunden in Filamenten als
Ausgangsmaterial für einen Großteil der additiven Fertigungsverfahren. Ihre
Morphologie und stoffliche Zusammensetzung beeinflussen nicht nur die
Verarbeitbarkeit während des Fertigungsprozesses, sondern maßgeblich
die erzielbaren Bauteileigenschaften. Die Powtech-Aussteller sind auf
Herstellung, Verarbeitung und Logistik von pulverförmigen
Materialien spezialisiert, dieses Know-How der Pulverspezialisten
wäre in Nürnberg geballt vor Ort gewesen. Um die Zeit bis zur
nächsten Powtech im April 2022 zu überbrücken, haben wir das
Thema auf den folgenden Seiten aufbereitet.
Wenn Sie noch Fragen haben, stehen Ihnen die beteiligten Firmen
sicher gerne für Gespräche zur Verfügung.
Eva Linder, Chefredakteurin VERFAHRENSTECHNIK
28 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

Kontinuierlich mischen und dosieren
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Mit dem TCM Turbokompaktmischer ist es möglich, bei
minimalem Platzbedarf und hoher Dosiergenauigkeit bis
zu vier Ströme kontinuierlich und vollautomatisch zu
dosieren und zu mischen. In vielen Anwendungen steigt
der Anspruch an Flexibilität in der Produktion, ohne aber
Kompromisse bei Hygiene und Reinigbarkeit zu machen.
Dies führt häufig zu komplexen Systemen, die äußerst
zeitraubende und aufwändige Demontage und Reinigung
verlangen. Der neue Kompaktmischer TCM von Gericke
zielt genau auf solche Prozesse, wo anspruchsvolle
Zuschlagstoffe wie Farben oder Aromen zugegeben werden. Durch die Zugabe End-of-Line müssen
nur wenige Ausrüstungsteile gereinigt werden.
Damit ist die Maschine auch für Produkte geeignet, die ein Null-Kreuzkontaminations-Handling von
Allergenen garantieren müssen. Die vollständige Demontage ermöglicht eine einfache und schnelle
Reinigung. Auch die Mischkammer ist abnehmbar. Die Ausfallzeit durch Reinigung reduziert sich
dabei laut Hersteller um bis zu 90 %.
Mit den kleinen Volumen ist die Rezepturgenauigkeit auch bei häufigem Start-Stopp-Betrieb gewährleistet,
was in umfangreichen Versuchsreihen bestätigt wurde. Trotz der kompakten Baugröße sind
Kapazitäten bis 20 000 l/h realisierbar. Der Mischprozess ist schnell und schonend, und der Einsatz
direkt vor Abfüll- oder Extrusionslinien verhindert Entmischen.
www.gerickegroup.com
Schüttgüter leichter fördern
Waren bisher die abrasiven Eigenschaften von Schüttgütern im Bereich der Umlenkrollen ein
Problem, so löst eine aktuelle Entwicklung diese Anfälligkeiten für Störungen im Förderprozess. Ein
übermäßiger Verschleiß, damit einhergehende Ausfälle sowie anfallende Reparaturkosten sollen sich
mit der neuen Umlenkstation SFA60 für Förderanlagen
weitgehend vermeiden lassen. Das Fördern grober, sperriger
Partikel – aber auch von bruchgefährdeten Materialien –
wird so nach Angaben des Herstellers wesentlich einfacher,
die Standzeiten deutlich erhöht.
War bisher eine Umlenkrolle im Gehäuse der Umlenkstation
für Umlenkung und Weitertransport der Förderstrecke
zuständig – mit allen genannten Problemen – so löst eine
zweite Umlenkrolle in unmittelbarer Nachbarschaft darunter
angeordnet die zuvor häufig auftretenden Störungen. Mit
einem gewissen Höhen- und Seitenabstand zueinander ist die neue Rolle im unteren Gehäusebereich
der Umlenkstation positioniert. Das Tram zieht in Aufwärtsbewegung vertikal von unten in das
Gehäuse ein. Auf diesem Weg zur oberen Umlenkrolle fallen die Schüttgüter von den Mitnehmerscheiben
des Förderseils (auch -kette) herab. Mit Abwärtslauf der Förderstrecke sowie Umlenkung
über die untere Rolle und jetzt horizontalem Zug nimmt die Förderanlage die abgefallenen Materialien
auf und führt sie seitlich aus dem Gehäuse heraus.
www.wessjohann.com
Robuste Hepa-Reinraumfiltration
info.iep.de@hoerbiger.com
www.IEPTechnologies.com
Um den Anforderungen in den Bereichen der Reinraumfiltration
gerecht zu werden, bietet Camfil mit dem Megalam EnerGuard eine
Technologie, die den Filter im Vergleich zu herkömmlichen
Hepa-Filtern robuster, zuverlässiger und widerstandsfähiger gegen
Beschädigungen macht. Leicht kam es bisher bei fehlerhaftem
Handling/Einbau der Luftfilter zu Beschädigungen des Filtermediums.
Durch das neue Filtermedium kann das System hier laut Hersteller mit
einer Fehlerrate von 0 % bei der Installation und im Einsatz punkten.
Zudem wird eine längere Lebensdauer und Beständigkeit bei
optimaler Leistung garantiert. Der Filter hält den Druckabfall niedrig
und gewährleistet einen langen Zeitraum für den Filterwechsel.
www.camfil.com

SCHÜTTGUTTECHNIK I TOP-THEMA
Effiziente Biomassezerkleinerung
BHS-Sonthofen hat eine neue, vollständig überarbeitete Version
des Biogrinders auf den Markt gebracht. Die Maschine kommt bei
der Biomasseaufbereitung zum Einsatz. Dort dient er vor allem
der effizienten Biogaserzeugung und einer beschleunigten
Produktion. Die nun mit einem Scheibenrotor und Edelstahlkomponenten
ausgestatte Maschine zeichnet sich durch eine noch
höhere Langlebigkeit und Flexibilität aus.
Die jetzt verfügbare Neuversion bietet dem Anwender laut
Hersteller vor allem im Hinblick auf eine höhere Langlebigkeit
Vorteile. Der Rotor ist modular aufgebaut, das heißt, der bisherige,
zweistufige Rotor wurde durch einen Scheibenrotor ersetzt. Jede
Ebene kann in Abhängigkeit
vom Verschleiß einzeln und
flexibel getauscht werden.
Der Grundkörper bleibt
dabei über eine sehr lange
Zeit erhalten.
Auch die zweite Neuerung –
die überwiegende Nutzung
von Edelstahlkomponenten – fördert die Langlebigkeit der
Maschine. Jetzt sind alle Bestandteile der Maschine, die mit dem
Material direkt in Berührung kommen, aus Edelstahl. Das betrifft
vor allem die inneren Auskleidungen, wie Rotor, Seitenwände
oder Ein- und Auslauf. Der Edelstahl schließt die Korrosion aus –
die Verschleißzeit verlängert sich erheblich.
www.bhs-sonthofen.de
Kleine Feststoffmengen dosieren
Mit den neuen Mess- und Dosierlöffeln von Bürkle lassen sich
kleine Mengen Pulver, Granulate und Flüssigkeiten exakt
abmessen. Das Inhaltsvolumen ist am Griff eingraviert. Zur
präzisen Dosierung wird überschüssiges Medium an der
Oberkante des Löffels einfach abgestreift. Mit der flachen Vorderkante
des Messlöffels lässt sich Medium vom Behälterboden
aufnehmen. Dies
ermöglicht eine gute
Restentleerung.
Aufgrund seines
flachen Bodens kann
der Messlöffel gut
abgelegt werden, ohne
dass der Inhalt
verschüttet wird.
Die Mess- und Dosierlöffel
aus weißem Polystyrol werden im Reinraum für den Einmalgebrauch
produziert. Sie entsprechen höchsten Standards und
eignen sich somit auch sehr gut für die Entnahme von Proben für
die Qualitätskontrolle. Speziell für den Einsatz mit Lebensmitteln
gibt es die Mess- und Dosierlöffel auch aus blauem Polystyrol
sowie als detektierbare Version. Sie sind in der Großpackung zu
100 Stück erhältlich oder auch in einem praktischen Set mit acht
Größen. Optional lieferbar sind die Löffel einzeln verpackt und
strahlensterilisiert.
www.buerkle.de
Wie sichEr, rEin und zuvErLässig
ist ihre prozessluft in sensiblen
bereichen Wirklich?
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Vor allem bei sensiblen Gütern muss die pneumatische förderung absolut risikofrei sein. nur so
bleiben reinheit und Qualität erhalten. Aber nicht nur die Verschmutzung des schüttguts,
sondern auch eine kontamination des gesamten systems hätte fatale folgen. Vertrauen sie auf
Aerzen Gebläse und Verdichter-Aggregate: ölfrei gemäß iso 8573-1 (Ölfreiheit klasse o), dazu
äußerst robust und langlebig. Aerzen bietet ihnen für jede Anwendung das richtige produkt
– drei technologien, maximal zuverlässig.
www.aerzen.com

TOP-THEMA I SCHÜTTGUTTECHNIK
Kombinierte Dosiersteuerungen
Das Steuermodul vereint Motorsteuerung, Regelung eines Dosiergeräts
sowie dessen Peripheriekomponenten in einer kompakten
Einheit und wird in der Regel direkt am Dosiergerät montiert. Das
neu gestaltete KCM-III Steuermodul verfügt über neue Funktionen,
darunter einen 5-Zoll-LCD-Bildschirm mit verbesserter
Benutzeroberfläche, eine kontextsensitive Hilfe, ein Edelstahlgehäuse
und eine integrierte Ethernet-Fähigkeit mit optionalem
Wlan. Mit Ethernet (kabelgebunden oder drahtlos) kann auf das
KCM-III über eine benutzerfreundliche
Dosierer-Webseite mit einer voll
umfänglichen Benutzerschnittstelle
zugegriffen werden.
Alle Motor-Einstell-, Diagnose- und
Bedienerschnittstellenfunktionen sind
in die Benutzeroberfläche integriert.
Jedes Gerät enthält ein komplettes
Softwarepaket zur Unterstützung einer
Vielzahl von Anwendungsarten für sowohl Batch- als auch
kontinuierliche Anwendungen, von Differenzial-Dosierwaagen
über Dosierbandwaagen bis hin zu Smart Flow Meter. Die
Steuerung ist für Atex 3D-Umgebungen ausgelegt und für explosionsgefährdete
Bereiche der NEC-Klasse II Division 2 gelistet.
Die Steuerung verfügt außerdem über eine leistungsstarke CPU
mit erweitertem Speicher, um die Speicherung von mehr
Protokoll- und Ereignisdateien sowie Rückverfolgungs- und
Prozessdaten zu ermöglichen. Sieben Tage Nachverfolgbarkeit
sind als Standard hinterlegt; eine erweiterte Nachverfolgbarkeit
ist als Teil eines optionalen Software-Pakets erhältlich.
www.coperion.com
Zweistufige Filtration in einem Gehäuse
Für Anwender, die eine Vorfiltration und Feinfiltration mit speziell
abgestimmten Abscheideraten in einer Einheit vornehmen
wollen, hat Eaton jetzt die Becodisc-Reihen BXS und BX3
eingeführt. Die Filterzellen der neuen doppellagigen Tiefenfiltermodule
bestehen aus zwei unterschiedlichen Tiefenfilterschichten,
bei der die erste Schicht eine offenere Abscheiderate
aufweist als die zweite. Gröbere Partikel werden somit in der
oberen Filterschicht zurückgehalten und feinere in der unteren.
Die Tiefenfiltermodule sind mit Durchmessern von 12" und 16"
verfügbar. Die Module werden zusätzlich auch in einer verkürzten
Version mit 185 mm Höhe
angeboten; so lassen sich drei
Tiefenfiltermodule der verkürzten
Version in einem zweifach hohen
Standardgehäuse anordnen.
Die neue BXS-Reihe aus Kombinationen
der Tiefenfilterschichten
aus der Beco Standard- oder
CPS-Reihe ermöglicht eine
nahezu lückenlose Abstufung in einem Abscheidebereich von 30
bis 0,1 µm, wodurch eine exakte Anpassung an die jeweilige
Anforderung möglich wird.
www.eaton.de
Filtration in der Instandhaltung
Elsässer Filtertechnik bietet nach eigenen Angaben ein Vollsortiment,
wenn es um Filtrationslösungen für die industrielle
Instandhaltung an Maschinen und Anlagen geht. Dazu gehören
Luftfilter, Flüssigkeitsfilter, Vakuumfilter, Hydraulikfilter, Luftentölelemente,
Erodierfilter, Druckluftfilter, Entstaubungsfilter, Filter
für Ölnebelabsaugung sowie Klima- und Lüftungsfilter.
www.filtertechnik.de
Modulares Metallsuchsystem
Maßgeschneiderte Komplettanlagen
Sackaufgabe Geeignet für pneumatische
Saug- oder Druckförderung mit Aspirationsfilter
und Leersackverdichter.
Made in Germany
FÖRDERN DOSIEREN WIEGEN MISCHEN
Die Mettler-Toledo GC Serie adressiert die Inspektion verpackter
und unverpackter Food- und Non-Food-Produkte auf metallische
Fremdkörper an Critical Control Points (CCP) und punktet laut
Hersteller mit Flexibilität, Modularität und Zukunftssicherheit.
Die Systeme sind gemäß der anwendungs- und kundenspezifischen
Konformitäts- und Produktionsanforderungen
variabel
konfigurierbar.
Die modulare Bauweise ermöglicht
bei Bedarf die Aufrüstung und
Erweiterung von einem System mit
Stopp-Alarm auf ein System mit
vollumfänglicher Due-Diligence-
Funktionalität gemäß strengsten
Branchenvorschriften und Anforderungen
des Einzelhandels. Das modulare Gerätekonzept vereinfacht
eine eventuelle Neukonfiguration und macht hierbei keine
Schweiß-, Bohr- oder Schneidarbeiten erforderlich.
Die offene Edelstahl-Rohrgestellkonstruktion bietet keine
hygiene gefährdenden Angriffsflächen für Kontaminationen und
erleichtert die Reinigung sowie den schnellen Austausch und
Ausbau von Bandgurten oder weiteren Modulen.
ABFÜLLEN
LAGERN
AUTOMATION
EXPLOSIONS-
SCHUTZ
www.mt.com
www.kitzmann-gruppe.de

Sicherung der Luftqualität
Das Luftqualitätsmanagement von
Freudenberg ist ein Komplettpaket, das aus
einem umfassenden Filterprogramm sowie
maßgeschneiderten Dienstleistungen und
Analysen besteht. Experten identifizieren
Optimierungspotenziale und geben detaillierte
Empfehlungen zur Aufrechterhaltung
und Verbesserung der Luftqualität.
Die Serviceleistungen sind als Module
erhältlich und daher höchst individuell
kombinierbar. Im Bereich der industriellen Entstaubung werden
Leckagetests und Arbeitsplatzanalysen sowie im Bereich Getränke
und Lebensmittel Reinraumklassifizierung und Hygiene Monitoring
sowie viele weitere Pakete angeboten. Diese modularen
Servicelösungen können bei Viledon Filtercair miteinander
kombiniert werden, um den individuellen Ansprüchen jedes
Kunden und jeder Branche gerecht zu werden.
www.freudenberg-filter.com
Effizienter Vakuumförderer
Der neue Piflow fc von Piab ist ein Vakuumförderer, der für die
Vakuumförderung von Lebensmitteln, aber auch Chemikalien,
die keine vollständig säurefeste Edelstahlausführung erfordern,
geeignet ist. Wie alle Förderer von Piab ist auch dieser als
vollständig eingehauste Einheit konstruiert, die den gefahrlosen
Transport von toxischen und allergenen Pulvern ermöglicht, ohne
die Gesundheit des Bedienpersonals zu gefährden oder
Schadstoffe an die Umwelt abzugeben.
Die Coax-Technologie gewährleistet eine möglichst energieeffiziente
und kosteneffektive Erzeugung des Vakuums, das nur dann
genutzt wird, wenn die Pumpe läuft. Die automatische Filterabreinigung
sowie eine komplett hygienische Ausführung ermöglichen
eine leichte Wartung und Säuberung.
www.piab.com
Totraumfreier Big-Bag-Entleertrichter
Die J. Engelsmann AG bringt einen neuen Entleertrichter in
Hygienic-Design-Ausführung auf den Markt, der aufgrund seiner
totraumfreien Bauweise das zu entleerende Produkt vor Verunreinigungen
schützt und besonders gründlich zu reinigen ist. Die
glatten Oberflächen des Trichters sind einfach und rückstandsfrei
reinigbar. Da der Trichter mit wenigen Handgriffen komplett
demontiert werden kann, können Betreiber die Einzelteile bei
Bedarf gründlich desinfizieren und wieder zusammensetzen.
Um den zu entleerenden Big-Bag
anzuschließen, muss ein Handhebel
betätigt werden, der sich
dank Gasdruckfedern ohne
Kraftaufwand öffnen lässt.
Anschließend können der Big-Bag-
Auslauf mit dem Produktführungsrohr
im Inneren des Trichters
verbunden, der Big-Bag geöffnet und das Produkt entleert werden.
Die dabei verdrängte, oftmals staubhaltige Luft entweicht über einen
Zwischenraum zwischen Trichter und Führungsrohr nach oben, wo
sie über einen Aspirationsstutzen abgesaugt werden kann.
www.engelsmann.de
Vertikal-Zweiwellenmischer
Garantiert ideale Mischergebnisse für trockene, feuchte
und suspendierte Güter
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Besonders schonendes Homogenisieren und intensives
Desagglomerieren im selben Mischer einstellbar
SinConvex ® + MultiPlane ® für besonders schonendes Mischen
und exzellente Mischwirkung
ComDisc ® (patentiert) realisiert sehr hohe Entleerungsgrade
bis zu 99,99% und mehr.
CleverCut ® -Inspektionstüren: praktisch totraumfrei, gas- und
vakuumdicht
Zur Verfahrenserprobung lädt amixon ® Sie ins hauseigene
Werkstechnikum ein und sichert Ihnen vorab einen hohen
Erkenntnisgewinn zu.
✓ Alle Komponenten der amixon ® Mischer stammen aus Deutschland.
Die Fertigung der Maschinen findet ausschließlich im
amixon ® -Werk in Paderborn statt.
Save the date! Messen 2021:
Eurotier 09.-12. Februar 2021 Hannover
amixon GmbH
Paderborn, Deutschland
sales@amixon.de
www.amixon.de
Interpack 25. Februar - 03. März 2021 Düsseldorf
Solids 17.-18. März 2021 Dortmund
Anuga FoodTec 23.-26. März 2021 Köln

TOP-THEMA I SCHÜTTGUTTECHNIK
Prozessausrüstung und
Produktionsliniengestaltung
De Dietrich Process Systems
unterstützt Unternehmen, die ihre
Produktion von pharmazeutischen
Wirkstoffen verlagern oder weiterentwickeln
wollen. Zu den unterstützten
Assets gehören Produktionsanlagen
für die Reaktion, Destillation, Extraktion,
Trennung, Filtration, Trocknung
und Lagerung sowie den Pulvertransfer.
Auch Containment-Ausrüstung,
d. h. hermetische Einrichtungen,
durch die der Kontakt der
Ausrüstung mit dem Außenbereich
verhindert wird, wie Glove-Boxen
und Systeme zur Feststoffabfüllung, können geliefert werden. Alle
Lösungen berücksichtigen laut eigenen Angaben strenge Herstellungsanforderungen
und erfüllen die GMP-Anforderungen, die
im pharmazeutischen Bereich gelten.
Mit der neuen Anlagenpalette für den Pulvertransfer, die Feststoffabfüllung,
Filtration und Trocknung unter Containment-
Bedingungen ist der Schutz von Mitarbeitern und Produkten
sichergestellt. Da der Kontakt zwischen dem Innen- und
Außenbereich der Ausrüstung vermieden wird, ist das Bedienpersonal
vor giftigen Produkten geschützt und das Risiko einer
Kontamination der Produkte durch die Außenumgebung wird
verhindert.
www.dedietrich.com/de
Folienschneider zerkleinert
Endlosstreifen
Mit seinen Folienschneidern FS 200 und FS 300 bietet Getecha
Herstellern und Betreibern von Folienverarbeitungsanlagen zwei
leistungsstarke Aggregate für die effiziente Zerkleinerung von
Endlosstreifen aus dem Randbeschnitt. Die kompakten Einheiten
lassen sich in den Gebläse- oder Absaugluftstrom integrieren und
auch mit den Trichtermühlen der RotoSchneider-Familie
kombinieren. Als Prozessstufe der
Materialaufbereitung kommen sie
sowohl bei der Verarbeitung von
Kunststoff- und Aluminiumfolien
zum Einsatz als auch in der Papier-,
Vliesstoff- und Furniertechnik.
Der FS 200 und der FS 300 sind so
konzipiert, dass sie sich spannungsfrei
mit zwei Kompensatoren direkt in
die Rohrleitung einer Absauganlage
einbauen lassen. Der Getecha FS 200
ist ausgelegt für einen stündlichen
Luftdurchsatz von 4 000 m³ und hat
eine Einlauföffnung der Größe 205 × 160 mm. Der Durchmesser
des Rotors bzw. des Schneidkreises beträgt 200 mm. Der etwas
größer bauende FS 300 hat hingegen eine Einlauföffnung von
256 × 230 mm, eine Antriebsleistung von 3,0 kW und einen
Rotordurchmesser bzw. einen Schneidkreis von 300 mm. Dieser
Folienschneider kommt meist für gröbere Anwendungen mit
höheren Luftdurchsätzen von bis 6 000 m³ zum Einsatz.
www.getecha.de
Standardisierte Coater-Baureihe
Mit der LC light series präsentiert Lödige Process Technology eine
komplett neue Baureihe. Diese zeichnet sich durch ihre standardisierte
Bauweise aus. Den geringeren Aufwand für Konstruktion,
Engineering und Programmierung – gegenüber einer
Customized-Lösung – gibt Lödige in Form eines um rund 40 %
reduzierten Preises an seine
Kunden weiter. Als weiterer Vorteil
sind die Lieferzeiten für die
Baureihe LC light series im
Vergleich zu einer individuell
konstruierten Sondermaschine
spürbar kürzer.
Die Maschinen sind in drei Größen
verfügbar und auf einen klar
definierten Funktionsumfang
ausgelegt: Sie sind für alle
Standard-Filmcoatingprozesse
einsetzbar, d. h. sowohl für wässrige als auch für organische. Die
rundum isolierten Coater erlauben dabei eine vollautomatische
Produktion inklusive Rezepturverwaltung. Die Flüssigkeitszugabe
erfolgt mit einem Manifold-System. Die Sprühraten werden über
einen Massendurchflussmesser ermittelt.
Der Düsarm, das technologische Herzstück des Coaters, wird vom
deutschen Spezialhersteller Düsen-Schlick GmbH zugeliefert. Er
ist schwenkbar, was den Zugang zur Trommel erleichtert und das
Befüllen und Entleeren beschleunigt. Zudem sind die Maschinen
standardmäßig mit einem WIP-System ausgestattet. Weitere
Optionen sind auf einzelne Module der Lufttechnik, Atex-Ausführung
und Qualifizierungsdokumentation begrenzt.
www.loedige.de
Klassierung von siebschwierigen Stoffen
Neue Verwertungschancen
bieten sich Recyclingunternehmen
durch äußerst
präzises Sieben und
Aufbereiten von Wertstoffen.
Hierbei soll die Siebmaschine
vom Typ 3D Combi von
Spaleck unterstützen. Bei der
Klassierung von siebschwierigen,
klebrigen und feuchten Materialien ermöglicht sie
Recyclingunternehmen neue Verwertungsprodukte mit
Siebschnitten von 0,2 bis 120 mm. Die neueste Entwicklung ist
dabei das 3D Combi Kompost Sieb speziell für Biomasse.
Diese Siebmaschine besteht aus einem Ober- und einem
Unterdeck. Bei sehr feuchtem Material lassen sich Spannwellenkassetten
im Oberdeck nutzen. Diese haben eine integrierte
Spannwellensiebfläche und können vom Anwender einfach ins
Oberdeck eingebaut werden. Ihr Einsatzzweck ist die vorgeschaltete
Siebung des Feinanteils, sodass im weiteren Siebprozess auf
dem Oberdeck feuchtes, klebriges und mitunter verunreinigendes
Siebmaterial bereits abgesiebt ist. Die nachgelagerten 3D Siebbeläge
des Oberdecks verhindern dann den Einschuss von
Fehlkornlanganteilen ins Unterdeck. Das heißt, Langteile wie
Stöcker, Strauchteile etc. werden sicher und vollständig über das
Oberdeck abtransportiert. Im Sommer, bei zum Teil sehr
trockenen Materialien, können die Spannwellenkassetten dann
durch 3D Siebbeläge ersetzt werden. Im Unterdeck findet
anschließend die Absiebung des Mittelkorns und der für Kompostierer
wertvollen organischen Feinanteile statt.
www.spaleck.de
38 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

SCHÜTTGUTTECHNIK I TOP-THEMA
Wie man Pulver effizient verarbeitet
Dissolver oder traditionelle Rührwerke schaffen es nicht, pulverförmige
Füllstoffe gleichmäßig zu benetzen, ohne dass sich
Agglomerate oder Lufteinschlüsse bilden. Die Anlagen von Ystral
werden präzise auf die Anforderungen der Kunden zugeschnitten,
so der Hersteller. Die Lösung ist ein System, das Pulverpartikel
sowohl in flüssigen als auch
in zähfließenden Medien
vollständig benetzt und
optimal dispergiert. Dies
schafft die Conti-TDS von
Ystral. Sie wird etwa zur
Herstellung aller lösemittelbasierten
und wässrigen
Coatingsuspensionen
eingesetzt. Der Pulvereinzug
erfolgt dabei über eine
Sauglanze oder direkt ab dem Gebinde. Das Pulver kommt mit der
Flüssigkeit erst in der Dispergierzone in Kontakt. Dort erfolgt die
Dispergierung unter massiver Scherwirkung und Vakuum.
Die Conti-TDS erzeugt ihre Saugwirkung direkt in der Flüssigkeit.
Das bedeutet: Der Kontakt des Bedieners mit den Stoffen wird
komplett vermieden. Nach dem Pulvereintrag wird der Pulvereinlass
geschlossen. Die Conti-TDS kann dann als Inlinedispergiermaschine
oder zur weiteren Entgasung benutzt werden. Die
Installation kann sowohl an bestehenden Behältern oder in
kompletten Anlagen erfolgen.
www.ystral.de
Schnelle Industriewaage
Die neue Industriewaagen-Serie Puro von Minebea Intec zeichnet
sich u. a. durch große Displays auf Vorder- und Rückseite mit
LCD-Hintergrundbeleuchtung aus. Die Stabilisierung in
Sekundenschnelle sorgt für sofortige Wägeergebnisse und die
taktilen Knöpfe stellen laut Hersteller eine intuitive Bedienbarkeit
sicher. Je nach Anforderungsprofil gibt es Modelle, die bspw. ein
rückseitiges Display für die beidseitige Ablesbarkeit, eine
Ampel-LED zur Kontrollverwiegung oder rutschfeste Standfüße
für den Einsatz in schwierigen Umgebungen bieten. Modellübergreifend
gibt es eine
aufeinander abgestimmte
Bedienoberfläche, die
dem Nutzer die Handhabung
erleichtert.
Die Wägelösung besitzt
einen austauschbaren
Lithium-Ionen-Akku, der
bis zu 500 h Betriebsdauer
ermöglicht.
Außerdem kann die Waage per USB C aufgeladen werden. Das
Produkt eignet sich vor allem für den Einsatz zur Verwiegung,
Stückzählung oder Qualitätskontrolle in der Lebensmittel-,
Pharma- und Chemie-Industrie. Dank dem optional erhältlichen
Bluetooth- oder WLAN-Modul lassen sich die Puro-Modelle
kabellos mit PCs oder Druckern verbinden und komplett
standort unabhängig nutzen.
www.minebea-intec.com
LDT ETATRON
Dosierpumpen und Zubehör
Elektromagnetische
und motorbetriebene
Dosierpumpen
Schlauchpumpen
Mess-und Regelgeräte
Dosiersysteme und
Zubehör
Typ eOne Plus
• Dosierleistung 0 – 30 l/h, bei 0-20 bar
• Proportionale Dosiersteuerung
• Integrierte Steuerung für pH, Redox und
Chlor (ppm)
• Ansteuerung durch 0/4-20 mA
• PT100 Temperatureingang
• Leermeldealarm, Zeitschaltuhr, u.v.m
• 100-250V AC, 50/60 Hz
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 39

Schneller Service
Industriegetriebe sichert Brötchenproduktion
Bei einem Backwarenproduzenten
fiel das Getriebe einer funktionsnotwendigen
Spulentrommel aus,
die so schnell wie möglich wieder in
Betrieb genommen werden musste.
Das Unternehmen wandte sich an
einen nahege legenen Getriebehersteller,
der in kürzester Zeit
aushelfen konnte. Das neue
Getriebe ist mit einer speziell
konstruierten und gefertigten
Welle ausgestattet und wurde für
Heavy-Duty-Anwendungen
konzipiert.
Autor: Jörg Niermann, Bereichsleiter Marketing,
Nord Drivesystems Gruppe, Bargteheide
Seit vielen Jahren produziert Fine Lady
Bakeries in Oxfordshire eine breite Palette
an Backwaren. Die Osterzeit führte zu einem
deutlichen Produktionsanstieg, deshalb
musste schnellstmöglich das ausgefallende
Getriebe im Gärschrank ausgetauscht werden.
„Aufgrund der Dringlichkeit wurde
entschieden, den Getriebeausfall kurzfristig
zu beheben, um die Produktion wieder aufnehmen
zu können; allerdings war eine
langfristige Lösung unbedingt erforderlich“,
erklärt Paul Martin, zuständig für das UK
Vertriebs- und Endkundenmanagement bei
Nord Gear Ltd. „Wir befinden uns nur
30 Minuten vom Fine Lady Standort in Banbury
entfernt. Einer unserer Techniker fuhr
direkt dorthin, um das defekte Getriebe zu
identifizieren. Es stellte sich heraus, dass es
sich dabei um das Getriebe eines Mitbewerbers
handelte, das seit einigen Jahren nicht
mehr produziert wird.“
Der Techniker begann, wesentliche Abmessungen
wie Wellengröße und -länge sowie
die Einbaulage des Getriebes am Gärschrank
zu erfassen. Bei Gesprächen mit
dem Ingenieurteam von Fine Lady wurde
klar, dass – obwohl das Einbaudesign bis
zu einem gewissen Grad flexibel war (da
der Einbaurahmen umgearbeitet werden
konnte) – die Wellengröße und -länge des
Die Industriegetriebe sind speziell für Heavy-Duty-
Anwendungen wie Mischer konzipiert
Originalgetriebes beibehalten werden
mussten, um den Abmessungen der Antriebskupplung
zu entsprechen.
Robust und leistungsstark
„Bei der Auswahl des neuen Getriebes haben
wir auf das maximale Antriebsdrehmoment
des vorhandenen Systems geachtet, das
25 000 Nm bei einer Antriebsdrehzahl von
1 min -1 betrug“, so Martin. „Dabei mussten
wir auch berücksichtigen, dass das von uns
ausgewählte Getriebe der Axiallast des Umlaufförderers
standhält, der als Teil der Konstruktion
auf dem Getriebe auflag.“
Nachdem die Axiallast berechnet war, entschied
sich Nord für ein Getriebe aus seiner
Industriegetriebe-Serie Maxxdrive. Zum Ein-
40 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

KOMPONENTEN UND SYSTEME
satz kommt ein Getriebe der Baugröße 8 mit
einem Nenndrehmoment von 31 000 Nm und
einer axialen Vorschubkraft von 140 000 N.
Die Industriegetriebe sind speziell für Heavy-
Duty-Anwendungen wie Mischer konzipiert
und bieten hohe Antriebsdrehmomente von
15 000 bis 25 000 Nm bei geräuscharmem
Lauf und langer Lebensdauer. Diese Getriebe
sind sowohl in Stirnrad- als auch in Kegelradausführung
erhältlich und verfügen über
hochwertige, reibungsarme Lager und ein
verwindungsarmes einteiliges Gehäuse.
Schnell reagiert
„Das Problem bestand darin, dass die Lieferzeiten
für große, kundenspezifische Getriebe
von vier Wochen für ein Standard- bis
hin zu 16 Wochen für ein komplexeres Getriebe
schwanken können“, erläutert Paul
Martin. „Darüber hinaus benötigte dieses
Getriebe eine Sonderwelle, die am Stammsitz
in Deutschland spezifiziert und konzipiert
werden musste. Doch unser Team
hat alle Register gezogen. Innerhalb von
24 Stunden stand das Design, und dem Kunden
konnte zusammen mit der Bauzeichnung
ein Angebot unterbreitet werden. Für
ein Getriebe mit Sonderwelle beträgt die
Lieferzeit üblicherweise zwölf Wochen; doch
Die Industriegetriebe wurden speziell für Heavy-Duty-Anwendungen wie Mischer konzipiert
angesichts der Dringlichkeit der Situation
bei Fine Lady konnten wir diesen Zeitraum
auf unter sechs Wochen reduzieren.“
Keith Holloway, technischer Einkäufer bei
Fine Lady Bakery Ltd, sagt: „Aus Erfahrung
wussten wir, dass aufgrund des Getriebeausfalls
und seines Alters schnelle Hilfe nötig
war. Wir haben die Ingenieure von Nord kontaktiert,
die schnell auf unsere Notlage reagiert
haben. Das Getriebe wurde innerhalb
kürzester Zeit identifiziert und vermessen,
und es wurden zwei Getriebe bestellt, die
nach ein paar Rahmenmodifikationen am
Gerät montiert wurden.“ Nachdem die notwendigen
Änderungen am bestehenden Einbaurahmen
vorgenommen worden sind, ist
das Getriebe jetzt in Betrieb und stellt die
hohe Produktivität des Unternehmens sicher.
Fotos: Nord, travelguide/stocke.adobe.com
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Incorporating

KOMPONENTEN UND SYSTEME
Sicherheit bei Wasserstoff-Anwendungen
Neben wasserstofftauglichen Spezialkugelhähnen und Bohrlochköpfen
bietet ein Armaturenhersteller jetzt auch Materialeignungs-
und Dichtheitstests für Wasserstoff (H₂) an. Durch
zuverlässige Absperrarmaturen, die richtige Auswahl von
Werkstoffen sowie standardisierte
Druckprüfungen können Anwender die
Betriebssicherheit in den Einsatzbereichen
von Wasserstoff erhöhen. Die langlebigen
Hartmann-Spezialkugelhähne verfügen
über ein rein metallisches Dichtsystem und
sind auch bei Drücken bis 690 bar gasdicht.
Sonderausführungen sind auch für
Temperaturen bis 550 °C erhältlich. Eine
zusätzliche Sicherheit bietet die Option mit
zwei Barrieren in Druckrichtung (DIB). Für
alle Komponenten, die mit Wasserstoff in Berührung kommen,
bietet Hartmann standardisierte Materialeignungsprüfungen an.
Hierbei werden die metallischen Werkstoffe auf ihre Resistenz
gegenüber Wasserstoffversprödung und damit auf ihre Einsatzfähigkeit
für Wasserstoff beurteilt. Zudem gibt
ein umfassender Drucktest mit Wasserstoff
Sicherheit, dass die Grenzwerte für die
Dichtigkeit nach außen eingehalten und
somit flüchtige Emissionen minimiert
werden. Durch diese fachgerechten
Prüfungen lassen sich auch Bestandsarmaturen
von Hartmann und anderen Herstellern
aufwerten.
www.hartmann-valves.com
Integriertes Motor-Umrichterpaket
Die ABB-Produktreihe Baldor-Reliance EC Titanium kombiniert
die „Ferrite Assisted Synchronous Reluctance“ Technologie
(FASR) mit Magnetwerkstoffen ohne Seltene Erden. Auf diese
Weise werden die Effizienzanforderungen der IE5-Norm nicht nur
erfüllt, sondern sogar übertroffen. EC Titanium eignet sich für
Anwendungen mit konstantem und variablem Drehmoment. Der
große Vorteil besteht darin, dass bei jeder Geschwindigkeit die
hohe Effizienz beibehalten
wird; auch oberhalb der
Grunddrehzahl.
EC Titanium-Motoren
weisen einen Leistungsfaktor
nahe Eins auf und
ermöglichen somit den
Einsatz kleinstmöglicher
Antriebe. Baugröße und
Gewicht des integrierten
Systems werden dadurch
reduziert. Darüber hinaus ist die integrierte Antriebslösung so
konzipiert, dass für die Motorsteuerung wenig Platz benötigt wird.
Außerdem wird der Frequenzumrichter auf dem Motor oder an
der entgegengesetzten Antriebsseite montiert, wodurch die
Verdrahtungskosten gesenkt werden. Die verfügbare Nennleistung
liegt beim Motor ohne integrierten Umrichter bei 0,75–15 kW,
beim integrierten Motor mit oben angebrachten Umrichter bei
0,75–7,5 kW und beim axial befestigten Umrichter bei 0,75–5,5 kW.
www.abb.de
Fernwartung und Visualisierungs-App
Die Lewa GmbH will als Spezialist für Pumpen- und Dosiersysteme
mit zwei unabhängigen Lösungen aus dem Bereich
Augmented Reality gängigen Praxisproblemen begegnen. Das
Unternehmen entwickelte eine App, mit der die Prozess-
Membranpumpe Ecoflow virtuell und frei skalierbar auf einem
iPad präsentiert und
Störungen simuliert werden
können. Dadurch erübrigt
sich ein physisches
Vorführmodell bspw. auf
Messen und technisches
Personal beim Kunden
kann effektiver geschult
werden.
Außerdem bietet Lewa seit
2018 eine Augmented-Reality-Datenbrille zur Fernwartung und
Erstdiagnose von Betriebsstörungen an. Durch den Einsatz der
„Smart Glasses“ kann ein Service-Techniker zugeschaltet werden,
um den Mitarbeiter vor Ort bei Reparatur- oder Wartungsarbeiten
zu unterstützen. Damit entfällt bei kleineren Problemen der
Service-Besuch des Technikers vor Ort und die Ausfallzeit des
Aggregats reduziert sich signifikant. Die Datenbrille ist speziell für
den Industrieeinsatz konzipiert: Sie ist für den Atex-Bereich
zertifiziert, lässt sich per Sprachsteuerung bedienen („handsfree“)
und ermöglicht dem Träger trotz Brille ein vollständiges
Sichtfeld auf seine Umgebung.
www.lewa.de
Antriebe werden intelligent
Mit TorqueControl 4.0 verwandelt Bauer einen passiven
Asynchron-Getriebemotor in einen intelligenten Antrieb, der
Daten über IO-Link kommuniziert. Durch diese Lösung lassen
sich alle am Stromnetz betriebenen Bauer-Getriebemotoren
kostengünstig und ohne Frequenzumrichter in ein Industrie-
4.0-Netzwerk integrieren. Sie ermöglicht es dem Betreiber, ein
flexibles – aber dennoch präzises – Überlastmoment einzustellen
und die Leistung ständig zu überwachen. Hierdurch sind
vorbeugende Wartungsmaßnahmen möglich, wenn Unregelmäßigkeiten
auftreten. Darüber hinaus kann die zentrale
Steuerung im Falle einer Überlastung die Informationen an die
Produk tionslinie übermitteln und alle Maschinen stoppen,
solange die Überlast situation behoben wird. Sobald die
Überlastung beseitigt ist, ist der Neustart der Anlage über das
Netzwerk ein einfacher Prozess.
Durch die Möglichkeit, TorqueControl 4.0 über IO-Link mit dem
Industrie-4.0-Netzwerk zu verbinden, können erstmals die
Umgebungsdaten eines Standard-Getriebemotors in Echtzeit
überwacht werden, sodass sofort darauf reagiert werden kann. Dies
wiederum erhöht die Funktionalität und Leistung des Getriebemotors,
wobei auch Funktionen wie Sanftanlauf und Sanftstopp
verfügbar werden sowie die Möglichkeit, die Magnetisierung des
Motors unabhängig von der Last zu optimieren – was den Wirkungsgrad
des Motors unter Teillastbedingungen deutlich erhöht.
www.bauergears.com
42 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

KOMPONENTEN UND SYSTEME
Kugelhahn trotzt korrosiven Medien
Der mit PFA ausgekleidete Kugelhahn ChemBall CSB ist für den
Umgang mit korrosiven Medien entwickelt worden. Ein einteiliger
PFA-Mantel umschließt den in sich selbst beweglichen Metallkugelkern.
Durch diese schwimmende Kugellagerung mit
metallener Verbindung zwischen Welle und Kugel bleibt die
Armatur abriebfrei. Das PFA ist durch eine konische Nut fest
verankert. Dank dieser konstruktiven
Vorteile erzielt der Kugelhahn laut
Hersteller hohe Standzeiten und
garantiert selbst bei vielen Schaltzyklen
eine maximale Dichtigkeit ohne
PFA-Verschleiß. Für hohe Dichtigkeit
sorgen zudem die Labyrinthdichtung
zwischen beiden Gehäusehälften sowie
die totraumarme Konstruktion des
Kugelhahns.
Der Kugelhahn kann in Temperaturbereichen
von –20 bis +200 °C eingesetzt
werden und wird mittelfristig in Nennweiten von DN15 bis DN200
erhältlich sein. Alle Baulängen und Flanschanschlüsse sind in den
Standards EN, ANSI und JIS zu haben und machen diesen universell
einsetzbar. Die Armatur erfüllt alle Ansprüche wichtiger
Produktrichtlinien, wie der Druckgeräterichtlinie (DGRL 2014/68/
EU) und der Lebensmittelindustrie (EC Nr. 1935/2004).
www.chemvalve-schmid.com
Digitale Verdichter- und Gebläsetechnik
Mit datenbasierten Services wie AERprogress eröffnen sich für
Betreiber von Prozess- und Druckluftaggregaten branchenübergreifend
neue Möglichkeiten zur ressourcenschonenden, energieeffizienten
Gestaltung von Prozessen. Aus Sicht des Betreibers ist
der Wandel hin zu vernetzten
Verdichter- und Gebläseaggregaten
gleich in mehrfacher Hinsicht
attraktiv. Zum einen erlaubt die
umfangreiche Erfassung und
Auswertung energiebezogener
Prozessdaten die effiziente
Steuerung der Aggregate im
Verbund – dadurch können
Energiekosten und CO₂-Emissionen
spürbar gesenkt werden. Zum
anderen profitieren Betreiber von
mehr Prozesssicherheit, Transparenz und Zuverlässigkeit. Die
Erfassung aller relevanten Betriebsdaten gibt Aufschluss über die
Abläufe rund um den Verdichtungsprozess. Diese Informationen
können genutzt werden, um moderne und datengestützte
Wartungs- und Instandhaltungskonzepte zu realisieren. Der
Vorteil: Durch die zustandsbasierte Wartung und Instandhaltung
der Anlagen werden Störfälle reduziert und Stillstandzeiten
minimiert.
www.aerzen.com
Geräuscharme Schraubengebläse
Dieses Schraubengebläse wurde als ölfrei verdichtendes Gebläse
speziell für Anwendungen in der Wasserwirtschaft konzipiert. Mit
einem Volumenstrom von 10 bis 40 m³/min und Druckdifferenzen
von 0,3 bis 1,1 sowie Motorisierungen von 22 bis 75 kW soll das
Gebläse EBS 410 neue Maßstäbe in puncto Energie-Effizienz,
geringem Platzbedarf und Automatisierung
setzen. Die Version SFC ist mit einem
integrierten Frequenzumrichter und Synchron-
Reluktanzmotor ausgestattet. Diese Art des
Motors vereint als schlupffreier Motor die
Vorteile hocheffizienter Permanentmagnet- und
robuster servicefreundlicher Asynchron-
Motoren. Durch die variable Drehzahl wird der
Volumenstrom bedarfsgerecht angepasst und
ein Regelbereich von 1:4 erreicht, der sehr
dynamisch durchfahren werden kann. Die
Version STC verfügt über einen energiesparenden IE4
Super-Premium-Efficiency-Motor, was ebenfalls den Energieverbrauch
und damit die Energiekosten senkt. Beiden Ausführungen
gemeinsam ist die Kraftübertragung vom Motor zum Verdichter
mit verlust- und wartungsfreiem Getriebe. Im Vergleich zum
Vorgängermodell weisen sie eine um bis zu acht
Prozent verbesserte spezifische Leistung auf. Die
vollständige Maschine erreicht damit einen
isentropen Wirkungsgrad von bis zu 80 %. Die
neuen Gebläse werden in zwei Baugrößen – bis
37 kW und bis 75 kW – angeboten. Besonders die
kleine 37-kW-Variante benötigt wenig Platz, sie
kommt mit einer Stellfläche von 2,2 m² aus (die
Version bis 75 kW mit 2,6 m²).
www.kaeser.com
ENERGIEWENDE
MIT H 2 -TECHNOLOGIE
KLINGER ® -Dichtungen sind dabei
Germany
KLINGER GmbH
Rich.-Klinger-Straße 37
D-65510 Idstein
T + 49 61 26 4016 - 0
F + 49 61 26 4016 - 11
mail @ klinger.de
www.klinger.de

KOMPONENTEN UND SYSTEME
Ventile rund um die Turbine
Das Herzstück eines Kraftwerks bilden die Turbinen. Sie werden
als Generatorantrieb oder als mechanischer Antrieb für Pumpen
und Verdichter eingesetzt. Für deren Betrieb ist um die Dampfturbine
ein Netz von Armaturen aufgebaut. Dampfzuführungsventile
regeln den Dampfstrom in die
Turbine während Anzapfregelventile
den Dampf aus den verschiedenen
Zwischenstufen entnehmen.
Sperrdampf- und Leckdampfregelventile
versorgen die Labyrinthdichtungen
im Bereich der Wellendurchführung
mit Dampf, die die Turbinenwelle
gegenüber dem Turbinengehäuse
abdichtet. Entwässerungsventile
führen das anfallende Kondensat
aus den Dampfleitungen dem
Kondensatsammler zu.
Für das Projekt Pingshan lieferte Arca
Regler für die Dampfturbine das Dampfzufuhrregelventil, die
Sperrdampfregelventile und die Entwässerungsventile. Das
Zufuhrregelventil in DN400 regelt den Dampfstrom nach dem
Zwischenüberhitzer in die Turbine. Ausgestattet mit einem
Hydraulikantrieb, der für einen Hydraulikdruck von bis zu 140 bar
geeignet ist, verfügt es im Regelbetrieb über eine Stellzeit von 20 s
bzw. jeweils 2 s und 5 s zum Schnellschließen und Öffnen. Ein
Lochscheibenpaket am Armaturenaustritt sorgt für einen
geräuscharmen Betrieb.
www.arca-valve.com
Energieeffizienz im Antriebsstrang
Seinen Kunden empfiehlt Currax insbesondere für den Teillastbereich
ein System aus den neuen Synchronreluktanz-Motoren
Simotics SD und dem Siemens Umrichter Sinamics G120. Vervollständigt
wird der Antriebsstrang durch ein Flender Zahnradgetriebe
und eine Flender Fludex Kupplung.
Die Simotics SD VSD-4000 Synchronreluktanz-Motoren wurden
ausschließlich für den drehzahlveränderbaren
Betrieb am
Umrichter optimiert. Hohe
Wirkungsgrade, insbesondere im
Teillastbereich, und eine hohe
dynamische Leistung zeichnen
die Elektromotoren aus. In einem
ersten Schritt sind sie im
Leistungsbereich von 0,38 bis
52 kW erhältlich. Im Vergleich zu
Norm-Asynchronmotoren in IE2 hat sich die höhere Anfangsinvestition
laut Hersteller in weniger als zwölf Monaten amortisiert.
Während moderne Elektromotoren und Frequenzumrichter
enorme Energiesparpotenziale erschließen, braucht es mechanische
Komponenten, um den gesamten Antriebsstrang entsprechend
CO 2
-arm einzusetzen. Für den Einsatz am Synchronreluktanz
Antriebssystem wäre das FZG B3SH denkbar. Die Baureihe
ist kompakt, leistungsdicht und in 25 Baugrößen verfügbar.
Vervollständigt wird der Antriebsstrang durch die bewährte
Fludex Strömungskupplung von Flender. Sie begrenzt Anfahrund
Maximaldrehmomente im Antriebsstrang und dient als
Anlaufhilfe für den Motor, als Überlastschutz im Störfall sowie zur
Dämpfung und Drehschwingungstrennung. Dabei reduziert sie
Rückstellkräfte auf ein Minimum.
www.currax.net
Getriebe in großen Mischern
www.nord.com
Smarte Stellantriebe
Für den Einsatz in großen Mischern
sind diese Industriegetriebe geeignet,
die mit einem Flansch mit
integriertem Ölausgleichsbehälter
ausgestattet sind, der u. a. die
Betriebssicherheit verbessert und mit
weniger Verschleißteilen auskommt.
Die Getriebe bieten hohe Abtriebsdrehmomente
von 15 bis 250 kNm
und sollen auch unter anspruchsvollen
Einsatzbedingungen einen
reibungslosen Betrieb in der Mischund
Rührtechnik gewährleisten.
Die smarten und zugleich kompakten Stellantriebe zeichnen sich
laut Hersteller durch schnelles und präzises Positionieren, hohe
Flexibilität und zukunftssichere Schnittstellen aus. Kurze
Stellzeiten und hohe Positioniergenauigkeit ohne Nachlauf sind
dank des regelbaren Motors möglich. Soft-Start und Soft-Stop
erhöhen die Lebensdauer der Armatur. Ein hoher Wirkungsgrad
und niedriger Stand-by-Verbrauch
sorgen gleichzeitig für niedrige
Betriebskosten. Diagnosefunktionen
sichern langfristig die Verfügbarkeit
und machen den Profox zukunftssicher
für IIoT-Anwendungen.
Das Gerät ist als Drehantrieb für
Drehmomente von 10–100 Nm, als
Schwenkantrieb für Drehmomente
von 32–600 Nm und demnächst auch
als Linearantrieb erhältlich. Die
Integration in das Leitsystem ist
flexibel, der Antrieb unterstützt die gängigen Kommunikationsprotokolle
und ist auch für zukünftige Entwicklungen bestens
gerüstet. Das Gerät widersteht Temperaturen von –30 bis +70 °C.
www.auma.com
Ventilmatrix zur Steuerung aller Produktions-
und Reinigungsschritte
Passend zu ihrem 150-jährigen Bestehen und kontinuierlich
steigenden Ausstoßzahlen baut die Pyraser Landbrauerei einen
neuen Drucktankkeller. Dreh- und Angelpunkt der neuen
Brauereitechnik ist eine komplexe Ventilmatrix mit kompakten
Abmessungen, die am Wellmann-Hauptsitz in Halle (Westf.)
konstruiert wurde. Über das Aggregat laufen sämtliche Schritte
zum Befüllen, Entleeren sowie zur Reinigung und zur Gasregelung
der Tanks. Das geschlossene
System mit Doppeldichtventilen
erhöht laut Hersteller
die Produktsicherheit
nochmals und senkt den
Steuerungs- und Kontrollaufwand
im Brauereialltag.
www.wellmann-engineering.eu
44 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

Leistungsstarke Vakuumpumpen
Hena 50 und 70 sind einstufige, ölgedichtete Drehschieberpumpen, die speziell für die
hohen Anforderungen von Massenspektrometer-Systemen entwickelt wurden. Das
Saugvermögen liegt zwischen 32 und 59 m³/h, je nach Größe und Drehzahl. Der
eingebaute Ölnebelabscheider sorgt für saubere Abluft. Die Pumpen sind mit einem
Frequenzumrichter ausgestattet, der den weltweiten Einsatz mit einphasigem Eingang
sowie die gleiche Pumpleistung für 50 und 60 Hz ermöglicht.
Ein konstant hohes Saugvermögen im Solldruckbereich, das einstellbare Saugvermögen
sowie das niedrige Endvakuum tragen zur
zuverlässig hohen Leistung bei. Lange Wartungsintervalle
und Betriebszeiten werden durch die hohe
Ölmenge in den Pumpen sowie die niedrige Öltemperatur
im Betrieb sichergestellt.
Die Pumpen können die Gesamtverfügbarkeit durch
ihre hohe Robustheit und Zuverlässigkeit erhöhen.
Gleichzeitig sind sie durch ihren niedrigen Geräuschpegel
und ihre effiziente Ölabscheidung einfach zu
integrieren. Hena 50 und Hena 70 nach UL und
IEC 61010 zertifiziert.
www.pfeiffer-vacuum.com
Hohe Anlagenverfügbarkeit durch Rund-um-Service
Für die Wartung der über 300 Ventile an den beiden Abfüllanlagen für Direktsäfte hat
sich das Familienunternehmen Gropper an seinem Standort in Stockach die Fluidikexperten
von Bürkert Fluid Control Systems ins Boot geholt. Die eigene Instandhaltungsmannschaft
wird dadurch entlastet und dank der klaren Preisstrukturen sind die
Kosten genau budgetierbar.
Zu Gropper kommt das Bürkert-Serviceteam
für jede der beiden Anlagen einmal im Jahr
und führt in der geplanten Anlagenstillstandzeit
von Freitagmorgen bis Sonntagnachmittag
alle notwendigen Maßnahmen durch,
während auf der zweiten Anlage normal
weiterproduziert werden kann. Der Anwender
braucht sich bei der Wartung um nichts
kümmern; das Techniker-Team hat alle
Werkzeuge und Ersatzteile dabei, auch wenn die Ventile von anderen Herstellern
stammen. Zudem bleibt es vor Ort, bis die Abfüllanlage am Montagmorgen wieder
erfolgreich in Betrieb gegangen ist. Dabei schätzt der Anwender auch, dass die
Techniker aus der Region kommen und er es nicht mit zusammengewürfelten
Mannschaften diverser Subunternehmer zu tun hat.
www.buerkert.de
Monoblock mit zwei Ventilarten
Platzsparend und robust ist der neue Monoblock Typ IBM von Wika konzipiert. Das
kompakte Instrumentierungsventil ist wahlweise mit über 90° abgewinkelten Gewindeanschlüssen,
Kugelhähnen und/oder Nadelventilen lieferbar. Aufgrund seiner
Eigenschaften und Abmaße eignet sich der neue Monoblock vor allem für den Schutz
von Messgeräten in Wellhead Control Panels und Probeentnahmesystemen für Prozessanalysen.
Typ IBM kann für Betriebsdrücke bis
10 000 psi (690 bar) ausgelegt werden. Ausführungen
mit Kugelhähnen verfügen zudem über ein
redundantes Polymer-Metall-Dichtungssystem mit
geprüfter Dichtheit gemäß BS6755/ISO 5208
Leckrate A. Je nach Applikation ist der neue
Monoblock mit den Ventilanordnungen Double
Block & Bleed oder Block & Bleed konfiguriert.
Vakuum bei
aggressiven
Medien
Dampfstrahl-Vakuumpumpen
aus Graphit für hochkorrosive
Anwendungen
GEA Graphit Strahlpumpen zum Absaugen
und Verdichten von aggressiven Gasen und
Dämpfen in der Chemischen Industrie:
• Betriebssicher durch Einhaltung der
aktuellen Vorgaben der Chemischen
Industrie
• Energieoptimiert durch präzise
Auslegung der Innengeometrie
• Wirtschaftlich durch hohes Maß an
Standardisierung durch Kooperation
mit Graphithersteller SGL Carbon
• Ersatz von Porzellan-Strahlpumpen in
bestehenden Vakuumaggregaten ohne
bauseitige Änderungen
Mehr dazu in unserem Produktkatalog
Strahlpumpen und Vakuumsysteme auf
unserer Webseite oder kontaktieren Sie
uns unter gea.com/contact.
www.wika.de

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN
Hohe Sicherheit
Messung und Minderung von Quecksilber-Emissionen
bei der Verbrennung
Gemäß dem neuen EU BVT-Merkblatt
für Abfallverbrennung müssen in
diesem Prozess die Quecksilberemissionen
kontinuierlich
überwacht und gesenkt werden.
Dafür sind Technologien nötig, die
Quecksilber im Rohgas messen und
den Einsatz von Sorptionsmitteln
optimieren.
Im Dezember 2019 wurde das neue BVT-
Merkblatt (BVT = Beste verfügbare Techniken)
für die Abfallverbrennung in der EU
veröffentlicht. Ein wichtiges Thema in den
Schlussfolgerungen ist die Forderung nach
einer kontinuierlichen Überwachung der
Quecksilber-Emissionen. Die EU-Mitgliedstaaten
sind jetzt verpflichtet, die BVT-
Schlussfolgerungen bis Dezember 2023 in
ihre nationalen Gesetzgebungen aufzunehmen.
Aufgrund der genannten Emissionswerte
in den BVT-Schlussfolgerungen ist
davon auszugehen, dass die nationalen
Emissionsgrenzwerte für Quecksilber (Hg)
gesenkt werden. Dies führt mit großer Wahrscheinlichkeit
zu nötigen Optimierungen
der Hg-Minderung und auch der eingesetzten
Hg-Emissionsmessgeräte bei Abfallverbrennungsanlagen
und sogenannten Mitverbrennern,
wie z. B. Zementwerken.
Da Abfall eine unbekannte Mischung aus
inhomogenem Material ist, ist es schwieriger,
im Vergleich zur Verbrennung von Kohle
jede Hg-Emissionsspitze zu verhindern.
Insbesondere, wenn – wie heute meist üblich
– nur am Kamin eine kontinuierliche
Hg-Messung installiert ist. Hg-Emissionsspitzen,
die hier erfasst werden, haben dann
schon die gesamte Rauchgasreinigung verunreinigt,
und es kann lange dauern, bis die
Hg-Konzentration im Kamin wieder ein
normales Niveau erreicht.
Durchdachte Komplettlösung
Um die Sicherstellung niedriger Hg-Emissionen
durch Verbrennung und Mitverbrennung
von Abfällen zu verbessern, bietet die
Firma Envea eine Komplettlösung durch
den Einsatz verschiedener Technologien
der Produktpalette an. Grundlage ist hierbei,
dass die Quecksilbermessung zunächst
auf der Rohgasseite im Prozess stattfindet,
um so eine ausreichende Reaktionszeit für
die erforderliche Adsorbens-Dosierung zu
generieren. Die erforderliche QAL1-zertifizierte,
behördliche Hg-Messung findet im
Kamin statt.
Bei dieser Komplettlösung sind vier
Geräte erforderlich:
n Eine kontinuierliche Hg-Messung auf der
Rohgasseite durch einen speziellen Hg-
Prozessanalysator (SM-4R), der an die
Prozessbedingungen angepasst ist und
eine sehr schnelle Reaktion über einen
breiten Konzentrationsbereich von Hg
ermöglicht.
n Eine kontinuierliche Überwachung der
Adsorbens-Dosierung mit dem Solidflow,
einem Feststoff-Durchflussmessgerät zur
Überwachung in Echtzeit.
n Eine kontinuierliche, QAL1-zertifizierte
Hg-Messung (SM-4) auf der Reingasseite
im Kamin.
n Die Verwendung einer Software zur Verarbeitung
der gemessenen Werte und zur
vorausschauenden Berechnung von
Durchschnittswerten zur Optimierung
der Adsorbens-Dosierung.
Diese vier Komponenten ermöglichen eine
Optimierung des Rauchgasreinigungsprozesses
und damit eine hohe Sicherheit bei
der Kontrolle der Hg-Emissionen. Darüber
hinaus führt das System zu einer Optimierung
sowohl der Adsorbens-Rezirkulationsrate
als auch dessen Neudosierung. Die Folge:
eine deutliche Kostenersparnis.
Sollte zudem, abhängig von der verwendeten
Technologie zur Hg-Minderung, auch
eine Spezifizierungsmessung von Hg 0 und
Autor: Torsten Thiemann, Vertriebsingenieur,
Envea GmbH, Bad Homburg
46 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN
02
Die Verbrennungsanlage einschließlich Rauchgasreinigungsanlagen und
Steuerungseinrichtungen
1 Kontinuierliche Prozessmessung
von Hg vor der Rauchgasreinigung
01 Der Solidflow ist ein Feststoff-Durchflussmessgerät
zur Überwachung in Echtzeit
Hg 2+ sowie Hg gesamt erforderlich sein, so ist
diese durch eine modifizierte Version des
Hg-Analysators ebenfalls möglich.
2 Solidflow zur kontinuierlichen Überwachung
der Adsorbens-Dosierung
3 Kontinuierliche, QAL1-zertifizierte Hg-Messung im Kamin
4 Optimierung der Adsorbens-Dosierung
durch Einsatz der Wex-Software
Optimierung des Prozesses
Zur kontinuierlichen Messung auf der Rohgasseite
wird der Prozessanalysator SM-4R
Hg eingesetzt, dieser basiert auf Atomabsorption.
Er verfügt über eine Verdünnungssonde,
die einen weiten Messbereich und
die Eliminierung von Interferenzen durch
Matrixgase ermöglicht. Das Probenahmesystem
ist beheizt, um die Ansammlung von
Hg in der Sonde zu vermeiden. Im thermokatalytischen
Reaktor wird das ionische Hg
in elementares Hg umgewandelt. Daher ist
eine beheizte Probenahmeleitung zwischen
der Probenahmesonde und dem Analysator
nicht erforderlich. Der Analysator hat eine
kurze Reaktionszeit, die für eine echte Optimierung
des Gesamtprozesses sorgt.
Zur kontinuierlichen Messung auf der
Reingasseite wird der QAL1-zertifizierte
SM-4 Hg-Analysator eingesetzt. Dieser enthält
zusätzlich eine Goldfalle und ermöglicht
so eine präzise Hg-Messung im Bereich
von wenigen µg/Nm 3 . Er kann daher
zur gesetzlichen Emissionsüberwachung
am Kamin eingesetzt werden. Durch die
1
2
01: Verbrennungsanlage einschließlich Rauchgasreinigungsanlagen und Steuerungseinrichtungen
Kombination der beschriebenen Mess- und
Auswertekomponenten kann beim Erfassen
einer Hg-Spitze im Rohgas die Adsorbensmenge
mit einer kurzen Reaktionszeit
so optimiert werden, dass eine Grenzwertüberschreitung
im Reingas vermieden wird.
Um auch niedrigere Grenzwerte zuverlässig
zu erfassen, wurde der Hg-Analysator
3
SM-5 entwickelt. Dieser befindet sich zurzeit
in der Eignungsprüfung mit einem angestrebten
kleinsten Zertifizierungsbereich
von 0 – 5 µg/Nm 3 .
Fotos: Envea, rufar/stock.adobe.com
www.envea.global
4
Wirksam effektiv.
21 CFR Part 11
00037
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Medizinische Produkte brauchen verlässliche Technologien. Machen Sie keine Kompromisse, wenn es um präzise
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Eingriffsfreie Messung geringer Durchflüsse
Mit dem Fluxus F721 XLF präsentiert Flexim einen eingriffsfreien Durchflussmesser für
Anwendungen, in denen jeder Tropfen zählt. Das neue Ultraschallmesssystem wurde
speziell für die präzise Erfassung geringster Durchflussraten von Flüssigkeiten bis unter
3 l/h an kleinen Leitungen mit Durchmessern von 10–50 mm entwickelt. Da die Clampon-Ultraschallsensoren
einfach außen auf dem Rohr
aufgespannnt werden, erfordert die Installation der
Messeinrichtung keine Öffnung des Rohrs und somit auch
keine Betriebsunterbrechung. Das Gerät kann auf allen
Rohrmaterialien und bei jeglichen Rohrwandstärken
eingesetzt werden. Es misst unabhängig vom im Rohr
herrschenden Druck und verursacht keinen Druckverlust.
Im Unterschied zu benetzten Messinstrumenten ist das
System keiner mechanischen Belastung und keinem
Verschleiß durch das Medium ausgesetzt. Driftende Messwerte sind damit ebenso
Vergangenheit wie hoher Wartungsaufwand. Daraus resultieren geringere Betriebskosten
über den gesamten Lebenszyklus sowie eine signifikant erhöhte Betriebs- und
Umweltsicherheit, da jegliches Leckagerisiko ausgeschlossen ist.
Der Messumformer wird sowohl mit Aluminium- wie auch Edelstahlgehäuse
angeboten und ist zertifiziert für den Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich der
Zone 2. Explosionsgeschützte Sensoren für den Einsatz in Atex-Zone 1 sind verfügbar
ebenso wie solche zum dauerhaften Betrieb unter Wasser (IP68).
www.flexim.com
Langzeitstabile Feuchtemessung
Das Feuchtemessgerät Litronic-FMS II von Liebherr wird zur Bestimmung der Feuchte in
verschiedensten Schüttgütern unterschiedlicher Industriebereiche eingesetzt. Die
Sensoren werden z. B. auf Bändern, an Übergabestellen, in Siloausläufen und
Trocknungsanlagen installiert. Ebenso wird das FMS II bei Emulsionen in Rohrleitungen
und Tanks zur Bestimmung des Wassergehaltes eingebaut. Es ermöglicht die durchgängige
Überwachung bzw. Regelung des Wassergehaltes/der Produktfeuchte während aller
Produktions-, Verarbeitungs- und Veredelungsprozesse.
www.liebherr.com
Verbesserter Differenzdruck-Regler
Der bewährte Differenzdruckregler HE 5422 von Hesch hat ein Re-Design bekommen:
Dank der neuen Precoating-Funktionalität wird der Abreinigungsprozess jetzt wesentlich
vereinfacht und durch die Datahold-Funktion sind Fehlmessungen laut Hersteller
ausgeschlossen. Der Regler lässt sich intuitiv
bedienen und ist dank der neuen Scharniertechnik
noch einfacher zu warten. Mit dem Gerät
können Differenzdruckbereiche von ± 2,5 bis
± 1 000 mbar gemessen werden.
Der Deckel ist nicht mehr mit Schrauben,
sondern mit einem Scharnier befestigt. Durch das
Re-Design wird auch die Konfiguration des
Differenzdruckreglers komfortabler: Mit der
Software Easy Tool Controls, die jetzt in der neuen
Version 4.0 vorliegt, kann der Regler nicht nur wie
bisher direkt am Gerät, sondern auch ganz
unkompliziert über PC oder Notebook parametriert
werden. Zu diesem Zweck lässt sich die integrierte Service-Schnittstelle des
HE 5422 (USB/B) mit einem USB-/TTL-Adapter aufrüsten. Der Arbeitsbereich des
Reglers ist über zwei Alarm-Grenzwert-Kontakte definiert (untere/obere Schwelle).
Der Differenzdruckregler ist kompakt (151 × 125 × 60 mm) und mit einem robusten
Gehäuse aus Polycarbonat (IP65) bzw. Alu-Druckguss (Heavy Duty-Version)
ausgestattet, sodass er auch in Umgebungen der Atex-Zone 22 eingesetzt werden kann.
www.hesch.de

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN
Präziser Schwingquarz-Feuchteanalysator
Der QMA601 Prozessfeuchteanalysator von Michell Instruments
wurde von einem großen europäischen Hersteller zur Überwachung
von Spurenfeuchte in Ethylen am Einspeisepunkt einer
Versorgungsleitung ausgewählt. Nach langjährigen Betriebsstudien
bewies dieser
Schwingquarz-Feuchteanalysator
eine Messperformance
innerhalb der
geforderten Spezifikationen,
ohne dass
Anpassungen erforderlich
waren.
Das Gerät zeichnet sich
für diese Anwendung aus, weil kein Ethylen auf dem Schwingquarzsensor
polymerisiert. Der Sensor erleidet keine Störungen,
da er spezifisch auf die Wassermoleküle im Ethylen anspricht. Im
Gegensatz zu allen anderen Technologien zur Feuchteanalyse
arbeitet die Schwingquarz-Technologie auf Basis eines Ungleichgewichts,
was einige der schnellsten Ansprechzeiten bietet.
Die Schwingquarz-Technologie hat sich durch ihre schnelle,
präzise und verlässliche Performance mehrfach in Anwendungen
bewährt, die einen noch trockeneren Messbereich erfordern als
0–10 ppmV, die in der Ethylen-Reinheits-Überwachung gefordert
werden. Der QMA601 verfügt über globale Zertifizierungen für
gefährdete Bereiche und ist mit einem kompletten Angebot an
Probenahme-Optionen erhältlich.
www.michell.de
Drahtlose IIoT-Lösung für Temperatur und
Druck
Die Yokogawa Electric Corporation kündigt die Markteinführung
neuer Druck- und Temperatursensoren für die drahtlose IIoT-
Lösung „Sushi Sensor“ u. a. in Europa an. Diese Ergänzungen der
Produktpalette, die Teil der
Oprex Asset-Management und
Integrity Produktfamilie sind,
wurden in Japan erstmals im
Juli 2019 auf den Markt
gebracht.
Die neuen Sensoren erleichtern
die Online-Erfassung von
Druck- und Temperaturdaten
aus Anlagen wie Tanks und
Öfen. Sie ergänzen die Schwingungs-
und Oberflächentemperatur-Überwachungskapazitäten
des 2018 eingeführten integrierten Funk-Vibrations-Sensors
XS770A. Die erweiterte Sensor-Produktpalette für die Zustandsüberwachung
der Assets basiert auf einer größeren Vielfalt von
Daten. Dies ermöglicht wiederum die Reduzierung des
perso nellen Zeitaufwands für die Inspektion der Assets sowie die
frühzeitige Diagnose von Anomalien. Der integrierte Funk-
Vibrations-Sensor XS770A ist ein Lorawan-konformes Asset-
Überwachungsgerät, das Schwingungs- und Oberflächentemperaturdaten
erfassen kann.
www.yokogawa.de
Hygienegerechtes Messgeräteprogramm
Als Vollsortimenter in den Bereichen der Druck-, Temperaturund
Füllstandmesstechnik bietet Afriso ein umfangreiches
Produktsortiment aus einer Hand. Die Palette reicht von
Manometern, Druckmittlern und Druckmessumformern über
eine Vielzahl an elektronischen und mechanischen Temperaturmess-
und Regelgeräten bis hin zu Füllstandmessgeräten, die je
nach Applikation auf unterschiedlichsten Messprinzipien
beruhen. Im Wesentlichen werden
die Messbereiche Druck von
0/2,5 mbar bis 0/4 000 bar,
Temperatur von –50 bis +1 100 °C und
Füllstand von 0/20 cm bis 0/250 m
abgebildet, wobei diese je nach
Kundenwunsch in puncto Messbereich,
Geometrie, Form, Farbe oder
Anschluss auch noch weiter spezifizierbar
sind.
Für die Anpassungen dieser
peripheren Anlagenkomponenten
stehen die strengen Richtlinien und
Normen immer im Fokus, sodass eine hygienegerechte Konstruktion
von Maschinen und Anlagen optimal unterstützt wird.
Grundlage für ein effizientes Handeln nach GMP bildet das
Qualitätsmanagementsystem nach ISO 9001 sowie die Zertifizierung
nach der Umweltmanagementnorm ISO 14001. Die Materialien
für hygienische Messgeräte von Afriso entsprechen den
FDA-Anforderungen für den Kontakt mit Lebensmitteln und
Arzneimitteln gemäß CFR (Code of Federal Regulations) Teil 21.
Dies sind neben den metallischen Werkstoffen auch Elastomere
für Dichtungen oder Öle, die die hydraulische Kopplung in
Druckmittlersystemen übernehmen.
Perfektion in der
Automatisierung
hat einen
Namen –
KELLER IAS.
www.keller.de/ias Solutions since 1894.
www.afriso.de
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 49

BETRIEBSTECHNIK
Zuverlässige
Aussagen
Schallemissionsprüfung an einer
verfahrenstechnischen Anlage
Die Schallemissionsprüfung ist ein
zerstörungsfreies Prüfverfahren,
das drohende Schäden an
Druckgeräten frühzeitig und
zuverlässig erkennt. Das senkt das
Risiko für technische Störungen und
Ausfälle durch Leckagen sowie Risse
und schützt vor Integritätsverlust.
Am Beispiel einer Trennkolonne
wird gezeigt, wie die Prüfung mit
Schallemissionen im laufenden
Betrieb einfach und wirtschaftlich
funktionieren kann.
In einer verfahrenstechnischen Anlage
müssen Druckbehälter, Rohrleitungen
und andere drucktragende Bauteile gemäß
Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV)
wiederkehrend geprüft werden. Der Fokus
richtet sich dabei z. B. auf die Festigkeit respektive
die Dichtheit sowie auf die innere
Prüfung, wie die Innenbesichtigung auf
mögliche Schadensmechanismen wie Rissbildungen
und/oder Korrosionsangriffe.
Autoren: Dipl.-Ing. Klaus Michael Fischer, Tüv
Süd Chemie Service GmbH, Frankfurt am Main,
Dipl.-Ing. Levent Sahin, Tüv Süd Industrie
Service GmbH, München
Je genauer der Einblick in das jeweilige Bauteil
ist, umso besser lassen sich die Maßnahmen
zur Instandhaltung planen – und
Anlagenstillstände sowie Produktionsausfälle
effektiv vermeiden. Davon profitiert auch,
wer für diese Zwecke ein schnelles und zuverlässiges
Verfahren der digitalen Prüftechnik
anwendet: die Schall emissionsprüfung (SEP).
Ein Beispiel aus der Praxis liefert der Betreiber
einer C4-Trennkolonne, in der Kohlenwasserstoff-Gemische
in verschiedene Bestandteile
aufgesplittet werden.
Prüfung der Kolonne
Bei dem Raffineriebetreiber war geplant,
den Großbehälter einer C4-Trennkolonne
nicht mittels Innenbesichtigung sondern
mit einer SEP zu prüfen. Deshalb musste
die Anlage nicht außer Betrieb gesetzt und
die Kolonne auch nicht gereinigt werden.
Zusätzlich entfielen aufwändige Maßnahmen
zum Arbeits- und Umweltschutz und
die Kosten für den Produktionsausfall, der
durch das Herunterfahren der Anlage entstanden
wäre.
Der Behälter wies folgende Merkmale auf:
n Werkstoff: Feinkornbaustahl (P355 NH)
n Höhe: 74,3 m
n Durchmesser: 4,44 m
n Volumen: 1 160 m 3
n Wandstärke: 22 bis 26 mm
n Betriebsdauer: 14 Jahre
Der Raffineriebetreiber ließ den Großbehälter
einrüsten. Dort, wo die piezoelektrischen
Sensoren für die SEP angebracht
werden sollten, wurden jeweils
20 cm 2 der Behälterisolierung entfernt.
Insgesamt kamen 88 Sensoren der SEP
zum Einsatz. Diese wurden anhand eines
Lageplans über den gesamten Behälter
verteilt und mit Magnethaltern und
Koppelmittel auf der Außenoberfläche
befestigt. Die in Bezug zur Größe des
Behälters recht geringe Anzahl an Sensoren
reichte aus, um die gesamte Struktur
mit diversen Einbauten und Ventilböden
als digitalen Zwilling abzubilden und somit
zuverlässig zu prüfen.
Schallwellen aufzeichnen
Für die Durchführung einer SEP wird Prüfdruck
benötigt. Diesen hat der Raffinerie­
Hilfreiche Normen und
Standards
Das allgemeine Vorgehen bei der
Schallemissionsprüfung regelt die
DIN EN 13554. Die harmonisierte
DIN EN 14584 legt das Prüfverfahren
an metallischen Druckgeräten bei
einer Druck-Abnahmeprüfung
mittels planarer Ortung fest. Gemäß
DIN EN ISO 9712 ist die Prüfung mit
qualifiziertem und zertifiziertem
Personal sicherzustellen. Die DIN EN
13477-2 beschreibt die Anforderungen
an die Gerätetechnik, die
wiederum selbst regelmäßigen
Kontrollen zu unterziehen ist.
50 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

BETRIEBSTECHNIK
betreiber über die Leitwarte kontrolliert
gesteuert und innerhalb der Trennkolone
aufgebracht. Er muss als Ersatz für die
Innenbesichtigung mindestens das
1,1- Fache des maximal im Betrieb auftretenden
Drucks betragen. Rund zwölf Stunden
nahm die Druckaufbringung mit Online-Überwachung
in Anspruch. Dabei werden
hochfrequente Schallwellen ausgewertet,
die oberhalb des menschlichen
Hörver mögens liegen.
Sie entstehen, wenn im Werkstoff aktive
Fehler wie Risse existieren, unter dem aufgebrachten
Druck minimal wachsen und
damit kurzzeitige, sehr kleine Verschiebungen
erzeugen. Die Bewegungssprünge
stoßen das Gefüge des Werkstoffs in der
Umgebung an, die dann nachgibt und wieder
zurück federt. Dadurch entsteht eine
transiente elastische Schallwelle, diese gelangt
von ihrer Quelle bis zum Piezokristall
des Sensors, der sie in elektrische Signale
wandelt. Die Signale werden mit einem
Prüfrechner aufgezeichnet, grafisch im
digitalen Zwilling dargestellt und abschließend
von erfahrenen Prüfingenieuren
interpretiert.
So lassen sich Veränderungen im Gefüge
des Werkstoffs detektieren, bevor es zu
kritischen Zuständen kommen kann. Damit
können oft viel genauere Aussagen getroffen
werden als bei üblichen Sicht- oder
Druckprüfungen. Das kann auch die Bewertung
von unkritischen Inhomogenitäten
oder Mikrorissen betreffen, die im
Betrieb nicht weiterwachsen und daher
belassen werden könnten. Aufgrund der
Messdatenaufzeichnung der C4-Trennkolonne
empfahlen die Ingenieure des Tüv
Süd für auffällige Stellen eine gezielte Nachuntersuchung
von Schweißnähten mittels
Ultraschallprüfung (Phased-Array). Dies
führt zur Klärung der Ungänze und zur
Festlegung eines Reparaturbereichs.
Beurteilung der Signale
Die Schallsignale werden in drei Risikoklassen
eingeordnet – je nach Anzahl, Aktivität,
Intensität und Ort (Tabelle). Daraus abzuleitende
Maßnahmen lassen sich so besser
planen und priorisieren. Am besten legen
01
„klassische
Prüfung“
SEP
02
Druck
Signale und abzuleitende Maßnahmen
Einordnung in
Risikoklassen
Klasse 1
Beurteilung
unbedeutende
Quelle
Verfahrensschritte im Vergleich: innere Prüfung mit Innenbesichtigung und
Schallemissionsprüfung
Vorbereitung
Vorbereitung
Entleerung
Betriebsstillstand
Reinigung
+
visuelle
(innere) Prüfung
SEP
(alternative Möglichkeit)
Detektion und Lokalisation von Schallemissionsquellen
30
31
der Anlagenbetreiber und die Prüforganisation
die quantitativen Bewertungskriterien
vor der Prüfung fest und dokumentieren
diese schriftlich in der Prüfanweisung.
Von der enormen Zunahme an Rechenleistung
in den vergangenen Jahren hat
auch die SEP profitiert. Schnellere Prozessoren
und benutzerfreundliche Software
visualisieren mehrere Hundert Ortungen
pro Sekunde – in Echtzeit. Das Tempo, mit
Vorgehen und Maßnahmen
Keine Maßnahmen erforderlich
Klasse 2 aktive Quelle Visuelle Prüfung oder weitere Nachunter suchung
und Bewertung
Klasse 3 sehr aktive Quelle Prüfunterbrechung oder -abbruch, Druckablass,
visuelle Prüfung, weitere Nachuntersuchung und
Bewertung vor Wiederinbetriebnahme
Wasserfüllung/Gas
(Druck)
+
Festigkeitsprüfung
29 31
30
29
Wiederinbetrieb
Übergabe
Detektion
am Sensor 30
Lokalisation
dem die Geräte mögliche Inhomogenitäten
oder Anomalien detektieren und analysieren,
hat sich vertausendfacht.
Wegen des hohen Reifegrads und der
Echtzeitfähigkeit eignet sich die SEP – als
Ergänzung der gesetzlichen Prüfungen –
auch zur Überwachung von Anlagen im
laufenden Betrieb. Das liefert wertvolle
Informationen für die vorausschauende
Planung von Wartungsintervallen. Zudem
besteht die Möglichkeit, diese Informationen
via Datennetz (Online-Monitoring) zu
übertragen. Das ist auch als Cloud-Lösung
realisierbar. Die zerstörungsfreien Prüfungen
können auch mit einer separaten Ultraschallmessung,
dem sogenannten Permanent-Monitoring-Verfahren,
ergänzt bzw.
erweitert werden, um beispielsweise die
Wandstärken von Behältern dauerhaft zu
überwachen.
Fotos: Tüv Süd
www.tuvsud.com/chemieservice
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 51

BETRIEBSTECHNIK
SERIE
GUTES
NOCH BESSER MACHEN
Die zur Überschrift erhobene Vorgabe stand für
das Familienunternehmen J.D. Neuhaus GmbH &
Co. KG aus Witten bei der Entwicklung der neuen
JDN-Mini-Druckluft-Hebezeuggeneration ganz
oben im Pflichtenheft. Um dieses Ziel zu
erreichen, wurden bei der Konzeption neue
Wege beschritten.
Etwa 20 Jahre lang war die Vorgängergeneration des neuen
Druckluft-Hebezeugs JDN Mini am Markt verfügbar. Im
Laufe dieser Zeit hat der Hersteller eine veritable Anzahl an
Anwendern aus vielzähligen Bereichen für das Hebezeug
gewonnen. So setzen Unternehmen z. B. aus der Automobilindustrie,
Papierindustrie, Pharmaindustrie, Textilindustrie oder auch
Gießereien und Lackierereien auf die Technik aus dem Ruhrgebiet.
Die von den Betreibern gewonnenen Erkenntnisse sollten in
die Neukonzeption des Hebezeugs einfließen. So waren die Chief
Engineers direkt vor Ort bei Kunden. Im Rahmen der Gespräche
wurde gefragt, welche Eigenschaften das optimale Hebezeug haben
sollte. Die unterschiedlichen Einsatzbedingungen vor Ort
wurden studiert und mit Anwendern diskutiert. Mit all diesem
Wissen hat ein crossfunktionales Team aus 13 Mitarbeitern an der
Projektrealisierung gearbeitet. Je nach Projektphase und Bedarf
wurden auch Mitarbeiter von Lieferanten sowie Kunden in die
Überlegungen eingebunden. Nur so ließen sich eine 360°-Betrachtung
und die Forderung nach einem Maximum an Produktivität,
Arbeitssicherheit und Wirtschaftlichkeit sicherstellen. Ebenfalls
auf der Agenda des Projektteams standen die Themen Flexibilität
in puncto Konfiguration auf die Belange des Betreibers, komfortable
und einfache Bedienung sowie Reduzierung der Zeiten
für die Wartung.
MEHR ALS DIE SUMME DER EINZELTEILE
Entstanden ist so innerhalb von ca. 2,5 Jahren (von der ersten Erstellung
des Zielbilds bis hin zum einsatzfähigen Produkt) mit dem
neuen JDN Mini ein kompaktes Hebezeug mit einer Tragfähigkeit
von bis zu 980 kg, das sich durch etliche Innovationen auszeichnet.
Für einen sicheren Betrieb sorgen u. a. Endabschaltungen. Sie
schalten die Hub- und Senkbewegung ab, sobald der Puffer das
Abschaltventil berührt. Die Bewegung wird dadurch abgebremst
und somit das Überlasten der Kette verhindert. Darüber hinaus
lässt sich mithilfe dieses Merkmals der Verschleiß minimieren.
Den Betriebskosten zugutekommt auch die intelligente Konstruktion
des Hebezeugs. Mithilfe gezielter Optimierungen ließ sich
die Lebensdauer des aktuellen JDN Mini auf 800 Betriebsstunden
steigern und damit gegenüber dem Vorgängermodell verdoppeln.
Damit ist es dem Hersteller gelungen, einen wichtigen Beitrag zur
Senkung der Total Cost of Ownership (TCO) zu leisten, da u. a. die
52 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

SERIE BETRIEBSTECHNIK
Höhere Geschwindigkeit
Längere Lebensdauer
Feinfühlige Steuerung
Einfache Wartung
Kosten für die Neuanschaffung von Geräten, die ihre maximale
Lebensdauer erreicht haben, erst in längeren Abständen anfallen.
Auf die Forderung „einfache und flexible Bedienung“ hat J.D.
Neuhaus mit der Kombination der direkten und indirekten Steuerung
eine Antwort gefunden. So ist die Handsteuerung jetzt über
nur einen Schlauch inklusive Zugentlastung mit dem Gehäuse verbunden,
der wiederum drei Steuerleitungen bündelt. Dies steigert
neben dem Bedienkomfort auch die Beweglichkeit. Neue Präzisionsventile
schaffen die Voraussetzungen für eine noch feinere Dosierung
der Druckluftzufuhr und damit ein nahezu ruckfreies Anheben
und Absetzen der Lasten. Die Maximalgeschwindigkeit lässt
sich stufenlos voreinstellen, also reduzieren, ohne dass dies zu einem
Leistungsverlust bei der Tragfähigkeit führt. Dadurch wird die
Last noch besser geschützt und die Geschwindigkeit zugleich noch
feiner dosierbar. Der JDN Mini 500 erreicht z. B. bei Volllast (500 kg)
eine maximale Hubgeschwindigkeit von 12 m/min. Im Vergleich
zum Vorgängermodell ist er damit im Dauereinsatz bis zu 20 Prozent
schneller.
Die smarteste Neuerung im Bereich „Wartung“ ist der in der
Serviceklappe integrierte NFC-Tag. Mit der JDN-Service-App hat
der Anwender per Smartphone Zugang zu den Bedienungsanleitungen
und Zertifikaten. Ein weiterer Ausbau der Service-App hin
zum Hilfsmittel rund um Fragen des Ersatzteilemanagements ist
zurzeit in Planung.
Viele Wartungsarbeiten wie das Fetten der Motorkammer, der
Austausch der Kettenführung und der Austausch der Motoreinheit
lassen sich beim JDN Mini jetzt „am Haken“ durchführen – ohne
das Hebezeug abzuhängen. Dies spart Zeit und steigert zudem die
Arbeitssicherheit. Auch in Sachen Flexibilität haben sich die JDN-
Entwickler etwas einfallen lassen: eine standardisierte „Schnittstelle“
für den Einsatz unterschiedlicher Hakenvarianten.
Für den geschäftsführenden Gesellschafter Wilfried Neuhaus-
Galladé war es besonders wichtig, dass die Entwicklung in permanentem
Abgleich mit Anwendern und deren Anforderungen stattgefunden
hat. Nur auf diese Art ist es aus seiner Sicht möglich,
hundertprozentige Marktrelevanz zu erreichen und die Bedürfnisse
des Markts berücksichtigen zu können.
BEGLEITET J.D. NEUHAUS-JUBILÄUM
Das Unternehmen
J.D. Neuhaus kann auf
eine lange Historie
zurückblicken. Dem
Anlass angemessen
begleitet die Redaktion unserer Schwesterzeitschrift f+h
dieses Ereignis über das Jahr. In dieser Folge gehen wir auf
den Status quo der Produktentwicklung ein, in der
nächsten Ausgabe beschäftigen wir uns mit dem Systemvergleich
Durcklufthebezeuge – Elektrohebezeuge.
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 53

BETRIEBSTECHNIK
SERIE
Passgenaue Konfiguration
„FOOD-GRADE“-AUSFÜHRUNG RUNDET
ANGEBOT AB
Aus den ersten Erkenntnissen und der engen Zusammenarbeit mit
Vertriebspartnern entdeckte das JDN-Team auch Potenziale in der
Lebensmittelindustrie. Darauf basierend entstand der JDN mini
Food Grade.
Mit der „Food-Grade“-Ausführung erfüllt J.D. Neuhaus die hohen
Anforderungen an Sauberkeit und Hygiene in der Nahrungsmittelund
Getränkeindustrie sowie in Chemie- und Pharmaunternehmen.
Dabei ist das Motorgehäuse aus unbeschichtetem Aluminiumguss,
Kette, Kettenführung, Lasthülse und Haken aus Edelstahl.
Das macht die Hebezeuge korrosionsbeständig und unempfindlich
gegenüber hoher Luftfeuchtigkeit. Außerdem lassen sich die Produkte
optimal reinigen; auch per Hochdruckreiniger. Für die Motorschmierung
kommt ein physiologisch unbedenkliches vollsynthetisches
(mineralölfreies) Spezialfett zum Einsatz, das für die
Nahrungsmittelindustrie und Pharmazie geeignet ist. Der Kettenschmierstoff
ist lebensmittelverträglich. Die Trag- und Lasthaken
der Hebezeuge sind verdrehgesichert (twist lock hooks). Aufgrund
des Antriebsmediums Druckluft sind die Hebezeuge ex-geschützt,
sodass sie sich auch in Bereichen einsetzen lassen, in denen
entzünd liche organische Stoffe, z. B. Mehlstäube, auftreten.
Um die hohen Anforderungen in der Lebensmittelindustrie erfüllen
zu können, entwickelte das Unternehmen eine eigene Klimakammer,
die die realen Einsatzbedingungen simulieren sollte. „Mit
der Klimakammer haben wir die Möglichkeit, jeden Tag Verbesserungen
am Gerät zu testen“, sagt Simon Brose, Head of R&D der J.D.
Neuhaus Gruppe. „Nur so können wir unseren Anspruch nach permanenter
Exzellenz erfüllen.“
Food Grade
Fotos: J.D. Neuhaus
Autor: Winfried Bauer, Chefredakteur unserer Schwesterzeitschrift f+h, Mainz
54 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

BETRIEBSTECHNIK
Produktionsstraßen überwachen
Flir Systems hat ein neues Kameramodul für das sichtbare
Lichtspektrum vorgestellt. Die USB3-Kamera ist die erste mit dem
neuen Sony Pregius S IMX540-Sensor mit 24,5 MP Auflösung bei
12 Bildern/s. Mit einem Pixelabstand von 2,74 µm und Hintergrundbeleuchtung
weist der Pregius S-Sensor nahezu die
doppelte Pixeldichte früherer Pregius-Sensoren auf. Mit diesem
Kameramodul Blackfly S lassen sich Produktionsstraßen schneller
fahren, ohne an Inspektionsqualität zu verlieren. Die Kamera
zeichnet sich laut Hersteller
außerdem durch eine hohe
Quanteneffizienz und geringes
Leserauschen aus. Dies ermöglicht
kürzere Belichtungszeiten, sodass
auch weniger leistungsfähige
Lichtquellen ausreichen. Das spart
Kosten bei der Beleuchtung.
www.flir.de
Suche nach dem richtigen
Gleitlagerwerkstoff
Wenn es um verschleißfeste Tribo-Polymere geht, bietet Igus viele
Möglichkeiten. Um den richtigen Iglidur-Werkstoff für den
entsprechenden Einsatz zu finden, hat Igus einen neuen Offline-
Konfigurator für seine 39 Standard-Werkstoffe entwickelt. Mit
Schablonen kann
der Kunde so den
passenden
Werkstoff
ermitteln.
Alternativ hilft das
Online-Expertensystem
bei der
Auswahl und
Berechnung der
Lebensdauer.
Mit der Musterbox können Anwender schnell und einfach das
richtige Gleitlagermaterial für die individuelle Anwendung
finden. Der Anwender hat unterschiedliche Schablonen zur
Hand, die er über die Vielzahl an Werkstoffen legt. Benötigt er z. B.
ein Gleitlager mit einer hohen Temperaturbeständigkeit, legt er
die entsprechende Schablone über die Buchsen, sodass sie die
Werkstoffe filtert. Weitere Eigenschaften wie „hohe Lasten“,
„schmutzige Umgebungen“ oder „Chemikalienresistenz“ lassen
sich ebenfalls mithilfe der Schablonen über die Gleitlager legen,
bis eine entsprechende Auswahl übrigbleibt.
Aufnehmen, Bewegen und Entleeren
Die mobile Hebehilfe ezzLiftmaster ist universell einsetzbar und
wird mit Akku betrieben. Durch das vielseitige standardisierte
Zubehör bietet sie Unterstützung für viele Arbeitsgänge, die mit
Heben und Bewegen verbunden sind. Selbst
in beengter Umgebung ist das Gerät dank
der vier Lenkrollen leicht zu bewegen.
Durch die Schnellwechselkupplung kann
schnell auf unterschiedliche Anwendungen
umgestellt werden.
Die Hebehilfe unterstützt den Bediener
beim Aufnehmen, Bewegen und Entleeren
unterschiedlicher Gebinde. Außerdem
können die Bediener mit ihm zwischen den
Behältnissen hin und herfahren und die
Höhe beim Umschütten anpassen. Das
Drehen des Behälters, um den Inhalt
auszuleeren, erfolgt manuell über eine
Kurbeloder elektrisch per Tastendruck.
Gegriffen werden können die unterschiedlichsten
Gebindeformen: Fässer, Kartons,
Eimer, Säcke und vieles mehr. Eine breite Auswahl an verschiedenen
Greifern ermöglicht das Klemmen unterschiedlicher
Behälter, sodass alles sicher gehalten und entleert werden kann.
Vakuumheber eignen sich darüber hinaus auch für die Handhabung
von Säcken.
www.besthandlingtechnology.com
TÜV SÜD Chemie Service
Verwurzelt in der chemischen Industrie
Seit Beginn der Chemie in Deutschland gab es die
Eigenüberwachung. Die TÜV SÜD Chemie Service GmbH
ist hervorgegangen aus den Eigenüberwachungen der
Chemiekonzerne Bayer, Hoechst und Dow Chemical.
Unsere Sachverständigen kommen aus der Chemie und
kennen Ihre Anlagen in Theorie und Praxis.
Wir sprechen Ihre Sprache.
www.tuvsud.com/chemieservice
www.igus.de
Vorgedehnte Stretchfolie
Der Hersteller Duo Plast verbessert seine vorgedehnte Stretchfolie.
Ein verstärkter DDK-Rand (Duo DoppelKante) und die
Verwendung von Hightech-Rohstoffen versprechen laut Hersteller
hohe Durchstoß- und Weiterreißfestigkeit, gute Haftung, glatte
Außenseite, leise Abrollung und guten Folienverbund. Duo Shape
ist auch auf biobasierter und PCR-Basis (Post-Consumer-
Recyclat) erhältlich.
www.duo-plast.de
TÜV SÜD Chemie Service GmbH Kaiser-Wilhelm-Allee Geb. B407 51368 Leverkusen
Tel. +49 (0)214 86910-0 E-Mail: vertrieb.chemieservice@tuvsud.com

BETRIEBSTECHNIK
Virtueller Industrieservice
Zum Schutz der Gesundheit ihrer Mitarbeiter und der Beschäftigten
ihrer Dienstleister schränken aktuell viele Betreiber von
Industrieanlagen den Zugang zu den Anlagen ein. Um den
Betrieb dieser Industrieanlagen auch mit reduziertem Personal
vor Ort zu gewährleisten, bietet Bilfinger zwei Lösungen für einen
„virtuellen“ Industrieservice an: Den sicheren Zugriff auf die
Systeme zur Steuerung und Überwachung der Produktion von
jedem internetfähigen
Computer aus sowie die
Zuschaltung von Experten
an anderen Standorten für
Wartungsaufgaben vor Ort
per Augmented Reality
(AR) Brille.
Die rauen Umgebungsbedingungen
in der Prozessindustrie
stellen dabei
besonders hohe Anforderungen an die AR-Brillen und die
verwendete Software. So muss ein sicherer Einsatz gemäß den
jeweils gültigen Standards gewährleistet sein, etwa in explosionsgefährdeten
Bereichen einer Anlage. Und selbst bei lauten Hintergrundgeräuschen
muss der Mitarbeiter vor Ort die AR-Brille noch
durch Sprachsteuerung bedienen können.
Eine weitere Lösung für den Anlagenbetrieb mit reduziertem
Personal vor Ort bietet die Bilfinger GreyLogix GmbH. Industriekunden
erhalten einen direkten, verschlüsselten Zugriff auf ihre
Systeme zur Steuerung und Überwachung ihrer Produktionsanlagen
ein. Per Virtual Private Network (VPN) Verbindung können
die Kunden sich in die Anlagensysteme einloggen, als ob sie selbst
vor Ort wären.
www.bilfinger.com
Verfügbarkeitserhöhung in der
Papierindustrie
Die Herstellung von Papier erfordert
eine recht komplexe Abfolge von
Produktionsschritten. Durch defekte
Antriebe entstehen nicht nur
Instandsetzungs-, sondern vor allem
auch Produktionsausfallkosten.
Doch Schäden an Antriebselementen
lassen sich durch Maschinendiagnose
voraussagen. In der Regel sind es schwingungsanalytische
Verfahren, mit denen mechanische Unregelmäßigkeiten
an Wellen, Zahnrädern und Wälzlagern sehr genau erkannt
werden. Wenn bspw. die Laufbahn eines Wälzlagers einen Fehler
aufweist, so erzeugt jedes Überrollen dieser Stelle einen Stoß. Mit
welcher Frequenz ergibt sich aus den inneren Wälzlagerdaten
und der Drehzahl. Bei Zahnrädern ist der Prozess ganz ähnlich. Es
werden spezifische Schwingungen erzeugt, die sich anhand ihrer
Frequenzen exakt einer mechanischen Ursache zuordnen lassen.
Die Messung erfolgt mit piezoelektrischen Beschleunigungssensoren.
Diese sind hinreichend genau und decken einen sehr
großen Messbereich ab. Außerdem sind sie robust, leicht zu
installieren und preiswert. Sichtbar gemacht werden die Schwingungen
im Spektrum und Hüllkurvenspektrum. Und weil
moderne Antriebe häufig mit veränderlichen Drehzahlen
betrieben werden, nutzt man stattdessen das Ordnungsspektrum
und das Hüllkurvenordnungsspektrum. Durch eine hohe
Genauigkeit können einerseits Defekte zuverlässig analysiert
sowie andererseits Fehlinterpretationen sicher vermieden
werden.
www.maschinendiagnose.de
IMPRESSUM
vereinigt mit BioTec
erscheint 2020 im 54. Jahrgang, ISSN 0175-5315
Redaktion
Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Eva Linder (eli)
Tel.: 06131/992-325, E-Mail: e.linder@vfmz.de
(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)
Redakteurin: Dipl.-Chem. Katja Friedl (kf),
Tel.: 06131/992-336, E-Mail: k.friedl@vfmz.de
Redaktionsassistenz: Melanie Lerch,
Tel.: 06131/992-261, E-Mail: m.lerch@vfmz.de,
Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371,
E-Mail: p.weidt@vfmz.de,
Ulla Winter, Tel.: 06131/992-347,
E-Mail: u.winter@vfmz.de,
(Redaktionsadresse siehe Verlag)
Gestaltung
Sonja Daniel, Anette Fröder, Anna Schätzlein,
Mario Wüst
Chef vom Dienst
Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer
Sales
Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,
E-Mail: o.jennen@vfmz.de
Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,
E-Mail: a.zepig@vfmz.de
Nevenka Islamovic, Auftragsdisposition
Tel.: 06131/992-113, E-Mail: n.islamovic@vfmz.de
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56 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

BETRIEBSTECHNIK
Sichere und einfache Entsorgung von
Lösemitteln
Die neue Systemlösung von
Asecos ermöglicht eine
schnelle und sichere Entsorgung
von leicht- bis hochentzündlichen
Lösemittelabfällen.
Sie besteht aus einem feuerbeständigen
Typ-90-Unterbauschrank
und Entsorgungskomponenten.
Die Funktionseinheit
kommt als komplette
Entsorgungseinheit unter
Laborabzügen und an Gefahrstoffarbeitsplätzen
zum
Einsatz.
Die Konstruktion des Entsorgungsschrankes
ist auf eine
technische Entlüftung abgestimmt und verhindert die Bildung
einer explosionsfähigen Atmosphäre. Der Schrank erfüllt – laut
Hersteller inklusive aller Entsorgungs- und Signalleitungen – die
Anforderungen der europäischen Norm (EN 14470 Teil 1) für
einen zertifizierten Brandschutz von 90 min.
www.asecos.com
Schnellabschaltung für Gasbrenner
Viele Betreiber verwenden aus produktionstechnischen Gründen
freibrennende Gasbrenner ohne Überwachung mit Thermoelementen,
Ionisationsüberwachung oder optoelektronische
Überwachung. Bisher wurde den Maschinenführern die visuelle
Überwachung der Flammenbildung und der Flammen selbst
übertragen. In Situationen, in denen es dann zu Schnellabschaltungen
der Gaszufuhr kommen muss, hängt die Sicherheit nicht
nur vom Reaktionsvermögen der Mitarbeiter ab. Bedingt durch
die mehr oder weniger langen Gasleitungen in Verbindung mit
den unterschiedlichen Rohrleitungsquerschnitten entstehen
durch die Gasmengen in den Rohrleitungen ungewollte
Nachbrennzeiten.
Um die nach der Abschaltung noch in den Rohrleitungen befindlichen
Mengen an brennbaren oder oxidierenden Gasen schnell
und sicher zu entfernen, wurde jetzt ein System entwickelt, das
dafür sorgt, dass in weniger als 1 s die noch brennenden Flammen
erlöschen und die Düsen gleichzeitig gekühlt werden. Die Lösung
besteht aus einem vorgelagerten Inertgasspeicher in Verbindung
mit logisch angeordneten „stromlos offener“ oder „stromlos
geschlossener“ Magnetventilen, die beim geplanten oder beim
ungeplanten Abschalten der Anlage oder auch bei Stromausfall
die Flammen durch einen Druckstoß sofort sicher erlöschen lässt
und dabei auch die Düsen kühlt.
www.iht-klein.de
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Effektive Flammensperren in neuer Bauform
Kontakt
Schwing Verfahrenstechnik GmbH
Oderstraße 7
47506 Neukirchen-Vluyn
Tel. +49 2845 930-0
mail@schwing-pmt.de
www.schwing-pmt.de
Feuer oder Explosionen in verfahrenstechnischen
Systemen können gravierende
Folgen haben. Der Brand- und
Explosionsschutz ist daher für jeden
Anlagenbetreiber unverzichtbar.
Um die Sicherheit zu erhöhen und
Wartungskosten zu senken, setzen
die optimierten und zertifizierten
Flammensperren der Schwing Verfahrenstechnik
auf ein simples und
zugleich effektives Design:
Edelstahlscheiben ersetzen
gewickelte Elemente.
Für Anwender ergeben sich aus der
neuen, sogenannten Tornado-Bauform
eine Reihe von Vorteilen, wie namhafte
Chemieerzeuger bestätigen:
Leichte Montage und Demontage
schließen Beschädigungen aus.
Geringe Montagefehler erhöhen den
Feuerschutz und die Sicherheit der
Mitarbeiter.
Verbesserte Durchgangskanäle
wiederum reduzieren Ablagerungen,
die sich durch einfaches Reinigen
komplett entfernen lassen. Und
schließlich lassen sich mithilfe des
neuen Designs Druckverluste
minimieren und Wartungszyklen
verlängern.
Advertorial_Schwing_9_20.indd 1
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK
06.08.2020
09/2020
11:15:36
57

VERFAHRENSTECHNIK IM ALLTAG I SERIE
Gefangen im Netz
Effiziente Gastrennung dank poröser Flüssigkeiten
Ein neues Material eröffnet die
Möglichkeit, beim Abtrennen
von Rohstoffen für die
Kunststoffindustrie bis zu
80 Prozent Energie einzusparen.
Ein Forscher des Karlsruher Instituts für
Technologie (KIT) hat gemeinsam mit
Partnern „poröse Flüssigkeiten“ entwickelt:
In einem Lösemittel schweben – fein verteilt
– Nanoteilchen, die Gasmoleküle verschiedener
Größen voneinander trennen.
Denn die Teilchen besitzen leere Poren,
durch deren Öffnungen nur Moleküle einer
bestimmten Größe eindringen können. Die
porösen Flüssigkeiten lassen sich direkt
einsetzen oder zu Membranen verarbeiten,
die Propen als Ausgangsstoff für den weit
verbreiteten Kunststoff Polypropylen effizient
aus Gasgemischen abtrennen. Die bislang
übliche energieaufwändige Destillation
könnte somit ersetzt werden.
Gewonnen wird Propen vor allem bei der
Aufbereitung von Rohöl oder natürlichem
Erdgas, wobei es durch Destillation von anderen
Gasen separiert und gereinigt wird.
Autor: Dr. Joachim Hoffmann, Redakteur/
Pressereferent, Karlsruher Institut für Technologie,
Karlsruhe
„In der Fachliteratur geht man davon aus,
dass die Gastrennung in der Petrochemie
mithilfe von Membranen nur ein Fünftel
der Energie kosten würde, die für Destillationen
benötigt wird. Das bedeutet angesichts
des hohen Propen-Bedarfs eine
Einsparung riesiger Mengen des Treibhausgases
CO 2
“, so Nachwuchsgruppenleiter
Dr. Alexander Knebel vom Institut für Funktionelle
Grenzflächen des KIT.
Die Forschenden starteten bei ihrer
Arbeit mit dem festen Material ZIF-67 (zeolitic
imidazole framework), dessen Atome
ein Metall-Organisches Netzwerk mit
0,34 nm breiten Porenöffnungen bilden.
Dabei veränderten sie Nanopartikel von
ZIF-67 gezielt an der Oberfläche. „Dadurch
gelang es uns, erstmals ein Metall-Organisches
Netzwerk in Flüssigkeiten wie Cyclohexan,
Cyclooctan oder Mesitylen fein zu
verteilen, also zu dispergieren“, sagt Knebel.
Die entstandene Dispersion nennen die
Wissenschaftler poröse Flüssigkeit.
Feste Trennmembran
Für den Weg durch eine Säule, die mit
der porösen Flüssigkeit gefüllt ist, braucht
gasförmiges Propen deutlich länger als
bspw. Methan. Denn Propen wird in den
Poren der Nanopartikel gleichsam festgehalten,
die kleineren Methanmoleküle
hingegen nicht. Doch mit den porösen
Flüssigkeiten lassen sich auch feste Trennmembranen
mit besonders vorteilhaften
Eigenschaften produzieren. So stellte das
Team Membranen aus einem Kunststoff
und dem chemisch modifizierten ZIF-67
her. Dabei konnte es den Anteil an modifiziertem
ZIF-67 in der Membran bis auf
47,5 % erhöhen, ohne dass diese mechanisch
instabil wurde.
Für den praktischen Einsatz einer solchen
Membran ist neben dem Trennvermögen
entscheidend, wie hoch die Menge
eines Gasgemisches ist, die in einer bestimmten
Zeit hindurchgeleitet werden
kann. Diese Durchflussrate war bei den
neuen Membranen mindestens dreimal so
hoch wie bei bisherigen Materialien.
Knebel ist aufgrund der erzielten Trennwerte
davon überzeugt, dass es sich für die
petrochemische Industrie erstmals auszahlen
würde, zur Gastrennung Membranen
statt herkömmlicher Destillationsverfahren
einzusetzen.
Entscheidend für die Leistungsfähigkeit
der Membranen ist, dass möglichst viele
Metall-Organische Partikel einheitlich im
Kunststoff verteilt werden können und dass
die Poren in den Nanopartikeln bei der
Membranherstellung nicht durch Lösemittel
verstopft sind, also gleichsam leer bleiben.
„Beides konnten wir erreichen, weil wir
nicht direkt feste Partikel in die Membran
eingearbeitet haben, sondern den scheinbaren
Umweg über die porösen Flüssigkeiten
gegangen sind“, erläutert Knebel.
Foto: Alexander Knebel, KIT
www.kit.edu
58 VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 www.verfahrenstechnik.de

VORSCHAU
IM NÄCHSTEN HEFT: 10/2020
ERSCHEINUNGSTERMIN: 21. 10. 2020 • ANZEIGENSCHLUSS: 06. 10. 2020
01
02
03
04
01 Durch ein Mess-, Regel- und Automatisierungssystem können viele
Schritte im Brauprozess kombiniert werden, wodurch auf Dauer Kosten
erheblich reduziert werden können (Foto: Jumo)
02 Mit einem Wärmepumpensystem reduziert eine Molkerei den
Verbrauch fossiler Brennstoffe um bis zu 80 % (Foto: Gea)
03 Im Supplement UMWELTTECHNIK steht u. a. der produktionsintegrierte
Umweltschutz im Fokus – zum Bespiel bei geschlossenen
Materialkreisläufen für Kunststoffprodukte (Foto: Pöppelmann)
Der direkte Weg
Internet:
www.verfahrenstechnik.de
E-Paper:
digital.verfahrenstechnik.de
Redaktion:
redaktion@verfahrenstechnik.de
04 Welle-Nabe-Verbindungen werden in Edelstahlausführung in den
Antriebssträngen von Pumpen und Rührwerken eingesetzt, die hohen
Belastungen ausgesetzt sind (Foto: Stüwe)
(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 09/2020 59

PROZESSTECHNOLOGIE: PELLETIERUNG
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