Dipl.-Ing. B.Eng.(Hons.) Thomas Ramme
Vakuumfördersysteme sind in vielfältiger Weise mit Schwerpunkten im Chemie-, Pharma-, und Lebensmittelbereich einsetzbar. Selbst Speckwürfel und Sauerkraut gehören zu den gängigen Fördergütern. Dabei wird der Feststoff zunächst aus Big Bags, Fässern, Säcken oder ähnlichen Gebinden unter Vakuum abgesaugt, um dann pneumatisch durch eine Förderleitung transportiert zu werden. Über dem Pulverbestimmungsort wie beispielsweise Mischer oder Reaktor befindet sich der Abscheidebehälter mit integrierter Vakuumpumpe und Filtereinheit (Abb. 1). Ein Entleerklappensystem sorgt für den Produktaustrag. Das Schüttgut gelangt dann, in der Regel mittels Schwerkraft, in die zu beschickende Einheit.
Bisher wurden Vakuumtransportsysteme vorwiegend als reine Förderaggregate für Schüttgüter aller Art benutzt. Um ein Höchstmaß an Flexibilität zu erzielen, hat sich hier die Edelstahl-Modulbauweise (VR) besonders bewährt. Zum einen erlaubt diese Bauweise die Anpassung des Vakuumförderers an pulverspezifische Daten wie Schüttgewichte und Partikelgrößen, zum anderen finden bauliche Gegebenheiten Berücksichtigung, da das Raumangebot über Rührbehältern und Silos häufig eingeschränkt ist. Nach Festlegung der Förderparameter erfolgt in der Auslegungsphase die Zusammenstellung der Module durch ein auf Anwendererfahrungen beruhendes Expertensystem. Aufgrund der großen Anzahl der Einzelkomponenten ergeben sich nach dem Baukastenprinzip praktisch unendlich viele Möglichkeiten.
Mit einem Basis-Vakuumförderer findet der pneumatische Transport diskontinuierlich statt. Die geförderte Pulvermenge pro Teilcharge läßt sich durch Vergrößerung des Füllvolumens mit einem Zusatzsegment variieren. Das Filtermodul erlaubt zunächst die Wahl unterschiedlicher Filtermedien wie beispielsweise PTFE, Polyethylen, Edelstahl oder Zellulose, und gleichzeitig, durch vielfältige Größen, eine individuelle Ermittlung der nötigen Filterfläche. Dazu passend erfolgt dann die Bestimmung der jeweiligen Filterabreinigung. Eine weitere Besonderheit stellt die Wahlmöglichkeit des Einsaugmoduls dar: Entscheidend für eine erfolgreiche Förderung ist nicht nur die Bestimmung des richtigen Förderleitungs- und Einsaugquerschnittes, sondern auch die Art der Strömungsführung im Abscheider (Abb. 2).
Das tangentiale Einsaugsegment findet hauptsächlich für trockene, gut rieselfähige Fein- und Feinststäube Verwendung. Dazu gehören zum Beispiel Puderzucker, Lactose, Ascorbinsäure-Pulver, oder Sorbit. Durch die Zentrifugalkräfte erfolgt eine optimale Separierung des eingesaugten Produkt-Luftgemisches, die Filterbelastung bleibt gering. Soll dieser Effekt noch verstärkt werden, wird ein zusätzlicher Trichter eingelegt (Doppelzyklonwirkung). Falls jedoch feuchte und anhaftende Produkte wie Stärke, Kokosraspeln, Knoblauchpulver oder Pfifferlinge zu fördern sind, empfiehlt sich das radiale Einsaugsegment. Anhaftungen im Behälter lassen sich damit vermeiden und die ausgeprägte Verwirbelung im Abscheider sorgt für eine verbesserte Fließeigenschaft beim Entleeren. Diese Auflockerung ist darüber hinaus vorteilhaft, wenn nachfolgend eine Dispergierung des Feststoffes in einer Flüssigkeit stattfindet. Besonders im pharmazeutischen Bereich ist die Gefahr der Entmischung zu beachten. Bei stark unterschiedlichen Schüttdichten und/oder Partikelgrößen von Trägermaterial und Wirkstoff wird durch strömungstechnische Versuche die geeignete Einsaugungsvariante ermittelt. Trotz dieser großen Anpassungsfähigkeit an die unterschiedlichsten Aufgabenstellungen kann für bestimmte Anwendungen eine Modifikation des Modulkonzeptes sinnvoll sein.
