TECHNIK UND TECHNOLOGIEN
TECHNIK UND TECHNOLOGIEN | Exzenterschneckenpumpen TRICHTERPUMPE MIT SCHNEIDVORRICHTUNG Schneiden und Fördern in einem Prozessschritt Exzenterschneckenpumpe mit Trichter und integrierter Schneidvorrichtung zerkleinert Äpfel und transportiert Apfelmaische. Bei Fördersystemen in der Lebensmittelindustrie liegt das Hauptaugenmerk meist auf der Hygiene, Reinigbarkeit und Lebensmittelechtheit der eingesetzten Lösungen. Sind die entsprechenden Anforderungen erfüllt, rückt jedoch ein weiterer Aspekt stärker ins Blickfeld: Da eine wettbewerbsfähige und wirtschaftliche Produktion entscheidend ist, müssen die Pumpen bei allen Prozessschritten von der Anlieferung bis zur Abfüllung möglichst effizient arbeiten. Um diese hohen Ansprüche zu erfüllen, hat der globale Hersteller NETZSCH Pumpen & Systeme GmbH unter anderem die NEMO ® BO/SO-Trichterpumpe mit optional integrierter Schneidvorrichtung im Portfolio, die eigens für die Lebensmittelindustrie entwickelt wurde. Foto: Adobe Stock D ie integrierte Schneidvorrichtung der BO/SO-Trichterpumpe ermöglicht es, die Aufgaben Fördern und Schneiden zu einem einzigen Prozessschritt zu verbinden. Große Feststoffe wie zum Beispiel Obst- oder Gemüsestücke können so bequem und schnell zur weiteren Verarbeitung zerkleinert und gepumpt werden. Ein brasilianisches Lebensmittelunter nehmen entschied sich daher im Rahmen einer neu eingerichteten Produktion von Apfelsaftkonzentrat dafür, dieses Pumpenmodell für die Herstellung und Förderung einzusetzen. Auf die Anschaffung teurer Zusatzausrüstung wie Schneid- oder Zerkleinerungswerkezuge, die sonst für die Zerkleinerung der Äpfel notwendig wäre, konnte so verzichtet werden. Das Aggregat wird seit September letzten Jahres erfolgreich im Dauerbetrieb eingesetzt. Große Feststoffe, zum Beispiel Obst- oder Gemüsestücke, können mit der NEMO ® BO/SO-Trichterpumpe mit inte grierter Schneidvorrichtung bequem und schnell zur weiteren Verarbeitung zerkleinert und gepumpt werden. Ein brasilianisches Lebensmittelunternehmen setzt diese Pumpe für die Produktion von Apfelsaftkonzentrat ein. Für die Herstellung von Apfelsaftkonzentrat in der Fabrik im brasilianischen Rio Grande do Sul werden die angelieferten Äpfel lediglich gereinigt. Im Anschluss werden die ganzen Früchte der NEMO ® BO/SO- Trichterpumpe zur Zerkleinerung zugeführt. Das Aggregat fördert die breiige bis stückige Apfelpulpe daraufhin zu einer Zentrifuge. Für diese Doppelaufgabe ist das Pumpenmodell mit einem Trichtergehäuse mit rechteckigem Einlaufflansch und einer Kuppelstange mit Förderschnecke und Stopfraum ausgestattet. Die Förderschnecke verfügt über eine Zwangsförderkammer zum opti malen Transport langsam fließender und pastöser Medien in die Förderelemente. Pulsationsarme Förderung unabhängig von Druck- und Viskositätsschwankungen „Die BO/SO-Trichterpumpe wird in nahezu allen Industriezweigen eingesetzt, um einen kontinuierlichen, schonenden und pulsationsarmen Transport des Mediums unabhängig von Druck- und Viskositätsschwankungen zu gewährleisten“, erklärt Rainer Gozzer, Manager Business Field Food & Pharmaceutical bei NETZSCH. Für diese Pumpeneigenschaften ist auch bei diesem Modell das besondere Verdrängerprinzip der bewährten NEMO ® Pumpen basierend: Die Hauptbestandteile des Systems sind eine rotierende Komponente, der „Rotor“, und eine feststehende, der „Stator“, in dem 34 | Getränke! 02 | 2021
TECHNIK UND TECHNOLOGIEN | Exzenterschneckenpumpen Grundlage der Pumpeneigenschaften ist auch bei diesem Modell das besondere Verdrängerprinzip, auf dem die bewährten NEMO ® Pumpen basieren: Durch die exakte Geometriepaarung bleiben zwischen dem Stator und dem sich darin drehenden und zusätzlich radial bewegenden Rotor Förderräume, die sich kontinuierlich von der Eintritts- zur Austrittsseite bewegen und das Medium transportieren. sich der Rotor drehend bewegt. Der Rotor ist als eine Art Rundgewindeschraube mit extrem großer Steigung, großer Gangtiefe und kleinem Kerndurchmesser ausgebildet. Der Stator hat einen Gewindegang mehr und die doppelte Steigungslänge des Rotors. Durch die exakte Geometriepaarung bleiben zwischen dem Stator und dem sich darin drehenden und zusätzlich radial bewegenden Rotor Förderräume, die sich kontinuierlich von der Eintritts- zur Austrittsseite bewegen und das Medium transportieren. Das Volumen dieser Kammern ist konstant, die Kammern selbst sind dabei in sich geschlossen. Auf diese Weise wird eine volumen- und druckstabile Bewegung des Förderguts sichergestellt, unabhängig von Konsistenz oder Viskosität des Mediums. Auch treten kaum Scherkräfte oder Pulsation auf, die das Medium beeinflussen und die Förderung erschweren könnten. „Diese besondere Pumptechnik ermöglicht es, jeden Stoff zu fördern, solange er nur fließfähig ist“, erläutert Rainer Gozzer. „Die Fördermenge verhält sich dabei proportional zur Drehzahl, wobei über einen weiten Drehzahlbereich eine hohe Dosiergenauigkeit von drei bis fünf Prozent erzielt werden kann.“ Optimale Zufuhr durch Trichter mit Schneideinheit Der Trichter mit Schneidvorrichtung garantiert eine optimale Zufuhr des Fördergutes, wie zum Beispiel ganze Äpfel, Karotten oder Tomaten zu den Förderelementen. Passiert das Medium auf dem Weg zu den Förderelementen den Stopfraum mit der Schneideinheit an der Kuppelstange, wird das Obst und Gemüse sofort geschnitten. „Diese Schneid einheit besteht aus einem rotierenden Messer mit drei Klingen und einer variablen Anzahl stationärer Messer, die an die Größe und Konsistenz der Partikel angepasst werden kann“, erklärt der Geschäftsfeldleiter Rainer Gozzer. Bei der Pumpe in Brasilien kommen hier insgesamt sechs Messer mit jeweils drei Klingen zum Einsatz, Die NEMO ® BO/SO-Exzenterschneckenpumpe ist mit einem Trichter und einer Kuppelstange mit Förderschnecke und Stopfraum ausgestattet. Sie wird in nahezu allen Industriezweigen eingesetzt, um eine kontinuierliche, druckstabile, schonende und pulsationsarme Förderung zu gewährleisten. Die Trichterpumpe mit optionaler, saugseitiger Schneidvorrichtung garantiert eine optimale Zufuhr des Fördergutes, wie zum Beispiel ganze Äpfel, Karotten oder Tomaten zu den Förderelementen. die die Äpfel soweit zerkleinern, dass sie die Förderkammern problemlos passieren. Optional kann die Pumpe mit einem zusätzlichen Schneidwerk am Druckflansch des Aggre gats ausgestattet werden. „Diese Vorrichtung setzt sich aus einer Lochscheibe und einem rotie renden Messer zusammen“, so Rainer Gozzer. „Kommt die Komponente zum Einsatz, bestimmt sie so auch die Partikelgröße der Feststoffe im Medium, mit der das Fördergut die Pumpe an der Druckseite verlässt.“ Für die Anwendung in Brasilien war ursprünglich eine Lochgröße von 16 mm Durchmesser vorgesehen, zur Optimierung des Prozesses kam letztendlich eine 6-mm-Lochscheibe zur Anwendung. Durch diese in das Aggregat inte grierten Schneidvorrichtungen konnte die Fabrik im Süden Brasiliens auf die Anschaffung von zusätzlichen Schneidewerkzeugen verzichten. Diese zusätzlichen Werkzeuge hätten nur Kosten und eventuelle Schwachstellen im System durch neue Schnittstellen verursacht. Optional kann die Pumpe mit einem zusätzlichen Schneidwerk am Druckflansch der Pumpe ausgestattet werden. Fotos: NETZSCH Werkstoffwahl erfüllt die Bedürfnisse der Lebensmittelindustrie Die BO/SO-Trichterpumpe zeichnet sich grundsätzlich durch ihre robuste Konstruktion auf Basis eines variablen Baukastensystems aus. In Blockbauweise mit Flansch antrieb weist sie eine besondere Kompaktheit sowie Wirtschaftlichkeit auf. Das Aggre gat ist jedoch auch mit Lager gehäuse für ein breiteres Antriebsspektrum erhältlich. Da NETZSCH die Trichter pumpe eigens für die Lebensmittelindustrie entwickelt hat, wurden Bauweise und Werkstoffe zudem so gewählt, dass das Aggregat standardmäßig optimal an hygienisch sensible Einsatzfelder angepasst ist. Für das Trichtergehäuse kommt bei der in Brasilien verwendeten Pumpe beispielsweise CrNiMo 17-12-2 zum Einsatz; eine rostfreie Edelstahl- Legierung, die in der Branche auch als V4A-Edelstahl bekannt ist. Sie macht den Trichter besonders resistent gegen Korrosion, die etwa durch aggressive Fruchtsäuren entstehen kann. Das gleiche Mate rial wird auch für die rotierenden Teile und den Rotor genutzt, wodurch eine hohe Robustheit und lange Standzeit erreicht wird. Für den Stator wurde das Elastomer NEMOLAST ® S46 verwendet. Es hat sich sowohl für den Kontakt mit Fruchtsäuren bestens bewährt, und es ist auch gegenüber Reinigungslösungen (alkalisch/sauer) sehr gut beständig sowie auch physikalisch äußerst belastbar. Dieses Elastomer ist von der U.S. Food and Drug Administration (FDA) zugelassen. Auch alle anderen Kontaktmaterialien der Pumpe weisen Nahrungsmittelqualität auf und entsprechen den Anforderungen der FDA und der der Verordnung (EG) 1935/2004. Die Pumpe zur Zerkleinerung von ganzen Äpfeln sowie zur nachfolgenden Förderung von Apfelmaische wurde im Februar 2020 ausgeliefert und ist seit der Installation störungsfrei in der brasilianischen Fabrik in Rio Grande do Sul im Dauerbetrieb im Einsatz. Mehr Informationen www.netzsch.com Getränke! 01 | 2021 | 35
