Diese Geschichte ist in den folgenden Publikationen erschienen:

Der effizienteste Abstand zwischen zwei Punkten

Von David R. Gill, Präsident der Flexicon Corporation

Wenn Schüttguteigenschaften, Prozessparameter oder Platzbeschränkungen einen flexiblen Schneckenförderer erfordern

Die Entscheidung für die effizienteste Methode, Ihr Material von Punkt A zu Punkt B zu transportieren, ist eine einfache Schlussfolgerung: Stimmen Sie einfach Ihre Materialflusseigenschaften, Prozessparameter und Platzbeschränkungen mit den Leistungsfenstern und Abmessungsbeschränkungen der in Frage kommenden Förderer ab. Berücksichtigen Sie dann noch die Kosten für Anschaffung, Wartung, Arbeit und Reinigung, und schon ist die Wahl des optimalen Förderers klar. (Abb. 1, 2)

Der effizienteste Abstand zwischen zwei Punkten

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(Abb. 1)

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(Abb. 2)

Da Leistung, Größe und Kosten der Fördermethoden sehr unterschiedlich sind, ist ein allgemeines Wissen über verschiedene Fördertypen notwendig um zu bestimmen, welcher Fördertyp für Sie optimal ist, natürlich in der Annahme, Sie kennen sich mit Ihrer Anwendung aus.

Sie können also lediglich anhand folgender Grundlagen bestimmen, ob Ihre Anwendung mit einem Förderer auf der Basis einer flexiblen Schnecke am effizientesten arbeiten wird.

Funktionsprinzip

Grundsätzlich bestehen die flexiblen Schneckenförderer. aus einer Schnecke von Federstahl oder Edelstahl, die in einem flexiblen oder starren Kunststoff- bzw. Stahlrohr eingebaut sind und durch einen elektrischen, am Auslaufadapter montierten Antrieb angetrieben werden.

Das Einlassende des Förderrohrs ist typischerweise mit einem Beschickungsadapter in einer U-förmigen Rinne ausgestattet, die mit dem Auslass eines Trichters oder direkt mit dem Auslass einer Prozessausrüstung wie einem Big-Bag-Entleerer, einer Sackentleerstation, einer Mühle, einem Brecher, einer Siebmaschine, einem Mischer, einem Reaktor oder einem Lagerbehälter jeglicher Art verbunden ist (Abb. 3).

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(Abb. 3) Eine U-förmige Rinne, die an den Auslass eines Trichters oder direkt an den Auslass eines Prozessgeräts angeschlossen wird

Die flexible Schnecke läuft innerhalb des Einlaufadapters, der sich durch die lichte Weite des Einzugs mit Material füllt. Das von der Schnecke erfasste Material wird durch die Drehbewegung der Schnecke in Richtung Förderrohr gezogen und innerhalb des Schneckenrohrs weiter gefördert.

Ein äußerst praktischer Nebeneffekt, der durch den einseitig gelagerten Einbau einer rotierenden, flexiblen Schnecke in einem Rohr mit Schüttgut entsteht, besteht darin, dass sich die Schnecke automatisch im Rohr zentriert und dadurch ein gewisser Abstand zur Rohrwandung entsteht. Dies schafft ausreichend Freiraum für die gleitenden Partikel, die abhängig von Brüchigkeit und Partikelgröße ohne Beschädigungen gefördert werden. (Abb. 4)

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(Abb. 4)

Eine abnehmbare Reinigungskappe schließt den Einlass des Förderrohres ab, ermöglicht ein schnelles Entleeren und Spülen des Rohres sowie eine problemlose Demontage und gründliche Reinigung der Komponenten.

Da am Einlass der Schnecke keine Lager benötigt werden und zudem der Motor oberhalb bzw. hinter dem Materialaustragspunkt angekoppelt ist, kommt das Material nicht mit Dichtungen oder Lagern in Berührung. Aus diesem Grund ist die flexible Schnecke die einzige bewegliche Komponente in Kontakt mit dem Produkt. (Abb. 5)

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(Abb. 5)

Abstimmung der Anwendungsanforderungen mit den Eigenschaften des Förderers

Ein flexibler Schneckenförderer ist am ehesten die richtige Wahl, wenn die Liste der charakteristischen Eigenschaften genau mit Ihren Anforderungen übereinstimmt. Oder aber wenn eine einzelne Eigenschaft, die nur von einer flexiblen Schnecke erfüllt wird, ein individuelles Problem von zentraler Bedeutung löst.

Vergleichen Sie Ihre Anforderungen mit folgender Liste der Eigenschaften flexibler Schneckenförderer:

Nur ein einziges bewegliches Teil in Materialkontakt

Die einzige produktberührende Komponente in den flexiblen Flexicon-Schneckenförderern ist die robuste, direkt von einem Elektromotor angetriebene flexible Schnecke. Diese einfache Konstruktion kommt ohne Filter, Zyklon Abscheider, Innenlager und andere bewegliche Teile aus, die bei pneumatischen Förderern, Becherwerken, starren Schnecken, Schleppketten und/oder aeromechanischen Förderern zu finden sind. Dies sind alles Teile, die zusätzliche Kosten verursachen, gewartet werden müssen, verschleißen, Verunreinigungen erzeugen und/oder ausfallen können.

Fördert frei und nicht frei fließende Materialien einschließlich Mischungen

Ein flexibler Schneckenförderer kann Schüttgüter von großen Pellets bis hin zu Pulver im Sub Mikron Bereich transportieren - sowohl frei als auch nicht frei fließend, und einschließlich schwer zu handhabender Produkte, die sich verklumpen, festsetzen, verflüssigen, verstopfen oder verschmieren. Die förderbaren Materialien reichen von feinen Pulvern, wie z. B. pyrogene Kieselsäure, komprimierbaren Materialien, wie z. B. Titandioxid, und dichten Materialien, wie z. B. Metallpulver, bis hin zu bröckeligen Materialien, wie z. B. Glasfasern, Materialien, die sich verflüssigen, wie z. B. Ruß, und Materialien mit Partikelgrößen bis zu 25 mm (1 Zoll), wie z. B. Nüsse. Die durch die rotierende Schnecke erzeugte sanfte Abrollbewegung verhindert über die gesamte Länge des Förderers hinweg die Trennung von Mischprodukten, auch wenn diese aus unterschiedlichen Partikelgrößen und/oder Dichten bestehen. (Abb. 6)

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(Abb. 6)

Vermeidet Verunreinigungen

Flexible Schneckenförderer können vollständig eingekapselt werden, um jegliche Kontaminierung des Schüttgutes sowie der Umgebung zu vermeiden. Sie beeinflussen weder Feuchtigkeit noch Temperatur der geförderten Rohstoffe. Alle Innenflächen sind glatt und lassen sich leichter reinigen als Förderer, bei denen das Material mit Innenlagern, Nähten, Filtern oder anderen internen Komponenten in Berührung kommt. Darüber hinaus können diese Geräte nach industriellen und sanitären Standards konstruiert und gefertigt werden, die den Anforderungen von chemischen, pharmazeutischen, Lebensmittel-/Molkerei-, Kunststoff-, Lack-, Bergbau-, Verpackungs- und anderen Anwendungen entsprechen.

Fördern in alle Richtungen

Ein flexibler Schneckenförderer kann Pulver und Schüttgut vertikal, horizontal oder in jedem Winkel transportieren - über, unter oder um Hindernisse herum, durch kleine Öffnungen in Wänden oder Decken, um Hindernisse herum, über kurze oder lange Distanzen und zu jedem Ort innerhalb oder außerhalb der Anlage. So kann der Anwender die Ein- und Austragenden des Förderers entsprechend dem bevorzugten Systemlayout positionieren oder bei ungünstigen Layouts wie bei häufigen Nach- oder Aufrüstungen jederzeit nach Wunsch ändern.

Typische Anwendungen sind die Förderung von Materialien zwischen Lagerbehältern, Big-Bag-Entleerer, manuellen Sack Entleerstationen, Fass Entleerstationen, Brechern, Siebmaschinen, Mischern, Reaktoren, Verpackungsanlagen, Spritzguss- und Extrusions Maschinen und anderen Prozessanlagen. (Abb. 7)

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(Abb. 7)

Schonende Produktbehandlung

Je nach Zerbrechlichkeit und Größe der Partikel kann ein flexibler Schneckenförderer Materialien mit wenig oder ganz ohne Bruch oder Zersetzung bewegen. Der durch die rotierende, selbstzentrierende Schnecke entstehende Freiraum zwischen Schnecke und Rohrwand kann Schleif-, Quetsch- und Schlagschäden, die bei anderen Fördermethoden auftreten können, verhindern oder minimieren.

Schnelle, gründliche Reinigung

Ein flexibler Schneckenförderer enthält keine internen Filter oder Lager, in denen sich Partikel festsetzen oder Verunreinigungen entstehen können. Zum Reinigen entfernen Sie einfach die Reinigungskappe und lassen Sie die Schnecke in Gegenrichtung rotieren, bevor Sie alles mit Luft, Wasser, Dampf oder Reinigungslösung durchspülen. Die Schnecke und das Außenrohr können zudem schnell entfernt werden, um die einzelnen Komponenten gründlich zu reinigen.

Hohe Zuverlässigkeit, geringer Wartungsaufwand

Ein flexibler Schneckenförderer enthält keine internen Lager, Filter oder Abscheider, die verschleißen, ausfallen oder gewartet werden müssen. Die verschleiß- und ermüdungsfreie flexible Schraube wird direkt von einem Elektromotor angetrieben. Gemäss den Anwendungsanforderungen kann ein flexibler Schneckenförderer wiederholt angehalten und erneut gestartet werden, ohne dass es zu Festfressen oder Beschädigungen der Anlage kommt.

Preiswert bei Kauf und Installation

Das Fehlen von internen Lagern, Getrieben, Filtern oder Ketten sowie von externen Kompressoren, Gebläsen und Abscheidern ist der Hauptgrund dafür, dass flexible Schneckenförderer in der Herstellung und im Betrieb kostengünstiger sind als andere Förderer. Ein flexibler Schneckenförderer ist außerdem wirtschaftlich zu installieren, da die Einlass- und Auslassenden an der gewünschten Stelle positioniert werden können, ohne dass der Förderer exakt verlegt werden muss, wodurch die Notwendigkeit einer Neukonfiguration anderer vor- und nachgelagerter Prozessanlagen reduziert wird.

Mobile Konfigurationen

Flexible Schneckenförderer können an einem Rahmen mit Rollen und Tragarmen zum freien Bewegen in der Anlage montiert werden, wodurch die Kosten für mehrere stationäre Einheiten vermieden werden. (Abb. 8)

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(Abb. 8)

Systeme mit vielen Auslasspunkten

Horizontal ausgerichtete flexible Schneckenförderer von Flexicon können mehrere Verpackungs- und Formmaschinen und andere Verarbeitungsanlagen gleichzeitig oder einzeln beschicken. Sie können außerdem Schüttmaterial auf kurze bis mittlere Distanz selektiv zu einer Vielzahl von Auslasspunkten führen oder Höchstpunkte über automatische Absperrschieber zeitzyklisch bedienen.

Volumetrische Dosierung

Ein flexibler Schneckenförderer kann gleichzeitig Schüttgut fördern und dosieren, da die Anlage mit drehzahlvariablen AC- oder DC-Antrieben und Trichtern mit Durchflussfördereinrichtungen für die kontinuierliche Zuführung von frei und nicht frei fließenden Materialien ausgestattet werden können.

Chargendosier- und Wiegedosiersysteme

„Gewichtszunahme“-Dosiersysteme bestehen aus einzelnen oder mehreren flexiblen Schneckenförderern, die das Material in einen zentralen Wäge Trichter, oder eine andere Prozessausrüstung mit Wägezellen, entladen. Die Gewichtszunahme-Informationen werden an eine zentrale programmierbare Steuerung übertragen, die wiederum die einzelnen Förderer steuert. Der Chargenablauf kann durch eine Starttaste oder durch Schließen eines externen Kontakts ausgelöst werden. Die Steuerung aktiviert dann nacheinander jeden Förderer, um jede Zutat in den zentralen Wiegebehälter zu laden, zunächst mit hoher, dann mit Riesel-Geschwindigkeit, bevor der Förderer ganz stoppt, wenn das genaue Zielchargengewicht erreicht ist. (Abb. 9)

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(Abb. 9)

Nachdem jeder Förderer sein Material ausgetragen hat, kann die gesamte Charge automatisch an Prozessgeräte, Lagerbehälter, Verpackungslinien oder Prozessgeräte abgegeben werden.

Dank der Flexibilität des Förderrohrs kann der Wäge Trichter direkt über einem Mischer oder einem anderen Prozesselement positioniert werden.

Da das System sowohl als Dosierwaage als auch als Förderer fungiert, kann es den Einsatz anderer Geräte überflüssig machen.

Entscheidung für runde oder flache Schneckenprofile.

Die abgerundete Lauffläche von Runddrahtschnecken verleiht dem Material Richtungskräfte, die es durch das Rohr treiben, und relativ hohe Radialkräfte, die ein wirksames Lager zwischen Schnecke und Rohrwand über die gesamte Länge des Förderers schaffen. Die Materialauflagefläche bewirkt, dass sich die Schraube im Rohr selbst zentriert und verhindert über die gesamte Länge einen Kontakt mit der Rohrwand, auch wenn die Schraube/Rohr-Baugruppe gekrümmt ist, vorausgesetzt, sie wurde korrekt konstruiert. (Abb. 10)

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(Abb. 10)

Diese Schnecken werden aus Feder- oder Edelstahl mit quadratischem oder rechteckigem Profil hergestellt. Flache Anschlagflächen bewirken größere Richtungs-und geringere Radialkräfte (und Materialverdichtung) als Runddrahtschnecken. Flachdrahtschnecken werden daher häufig zum Fördern von Produkten eingesetzt, die zum Komprimieren neigen, sowie für zerbrechliche Materialien, solche mit geringer Masse und aus feinsten Partikeln. (Abb. 11)

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(Abb. 11)

Vermeidung von Förderbegrenzungen

Da jede Förderart auch inhärente Einschränkungen mit sich bringt, müssen diese identifiziert und als unwichtig oder weniger wichtig als ihre Vorteile eingestuft werden. Erst dann kann ein flexibler Schneckenförderer als die optimale Alternative für Ihre Anwendung in Frage kommen.

Materialentleerung

Wie auch andere mechanische Förderer evakuieren flexible Schneckenförderer das Material im Allgemeinen nicht vollständig. Dafür kann die untere Reinigungskappe entfernt und die Schneckendrehung umgekehrt werden, um das Restmaterial zum Reinigen oder bei Materialwechsel vollständig zu evakuieren.

Schonende Produktbehandlung

Obwohl flexible Schneckenförderer weniger schädliche Auswirkungen auf das Material als andere Methoden haben, die dazu neigen, Schüttgut zu zerkleinern, zu zerdrücken oder zu zerstoßen, können nicht alle Materialien schadlos befördert werden. Ein Anteil an großen, spröden Flocken oder großen, weichen Partikeln kann z. B. bei langen Förderer oder steilen Steigungen zu Materialbruch führen. Durch die richtige Konstruktion des flexiblen Schneckenfördersystems können diese Effekte jedoch eliminiert oder minimiert werden.

Kapazitätsanforderungen

Flexible Schneckenförderer werden derzeit für Anwendungen mit Kapazitätsanforderungen von weniger als 50 Tonnen pro Stunde (pro Förderer) eingesetzt. Dies erklärt, warum sie nur selten zur Entladung von Schiffen oder Eisenbahnwaggons verwendet werden.

Fazit

Wenn die Eigenschaften eines flexiblen Schneckenförderers genau zu Ihren Materialeigenschaften und Prozessparametern passen, besteht Ihr nächster Schritt darin, einem Anwendungsingenieur für flexible Schneckenförderer Materialproben und ausführliche Einzelheiten über die Anwendung zur Verfügung zu stellen. Dieser kann Ihnen dann das optimale System zur Integration in Ihren neuen oder bestehenden Prozess in Form von detaillierten Zeichnungen, Spezifikationen und garantierten Leistungswerten unterbreiten. Sollten Ihre Anforderungen über die oben erwähnten hinausgehen, können Sie andere relevante Förderarten optimal und mit minimalem Kompromiss auswählen.

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