Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Prozessautomatisierung: Ausgabe 12/2016, 06.12.2016

Zwei in eins

Zwei Funktionen in einem Gerät zu vereinen ist nicht trivial. Damit eine Pumpe zum Fördern und Reinigen einsetzbar ist, braucht es ein durchdachtes Konzept, das auch bezahlbar sein muss.

Autor: Klaus Renzelmann Produktmanager, Redaktion LT

Bilder: ROTOTEC AG

Moderne Anlagen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sind eine komplexe Ansammlung verschiedener Komponenten, die in ihrer Gesamtheit ein durchdachtes System darstellen. Eine Komponentengruppe sind Pumpen, die hohe Anforderungen erfüllen müssen. Sie sollen Medien mit niedrig bis hohen Viskositäten fördern aber gleichzeitig auch zur Reinigung einsetzbar sein. Zudem müssen sie den hohen Hygienestandards der Lebensmittelbranche entsprechen und auch agressiven Medien wie Säuren oder Laugen standhalten können. Hinzu kommen noch die Forderungen hoher Wirtschaftlichkeit und optimaler Leistungsstärke. All diesen Ansprüchen zu genügen ist daher keine Trivialität.

Schraubenspindelpumpen.

Eine Pumpenart, die in der Lage ist die strengen Forderungen zu erfüllen, sind Schraubenspindelpumpen. Diese gehören zu den Verdrängerpumpen, die aus zwei oder mehr gegenläufigen Rotoren und einem Gehäuse bestehen, das die Rotoren umschliesst. Die Rotoren greifen zahnradartig ineinander wodurch Hohlräume entstehen, die den Förderraum für das Fördermedium bilden.

Ein besonderer Vertreter dieser Pumpenart ist die Roto Twin-Schraubenspindelpumpe, die niedrig- bis hochviskose, leicht flüchtige oder gashaltige Produkte fördern kann. Bei der Entwicklung achteten die Spezialisten darauf, dass die Pumpe leicht zu reinigen ist, wirtschaftlich arbeitet, Kosten spart und für eine Vielzahl von Produkten und Anwendungen einsetzbar ist.

Funktional und leistungsstark.

Die Roto Twin-Pumpe ist so ausgelegt, dass sie Produkte mit einer Viskosität von bis zu 1 000 000 mPas fördern kann. Aufgrund der hohen Drehzahl gilt das auch für Medien mit niedriger Viskosität von 0,5 mPas. Die axiale Förderung sowie die geringen Beschleunigungen und Richtungsänderungen des Produkts innerhalb der Pumpe, sorgen für eine hohe Saugleistung und geringe Pulsation, sowie eine schonende Förderung. Der berührungslose Betrieb der Förderschrauben und eine Gleitringdichtung machen die Pumpe trockenlaufsicher. Daher sind auch grössere Luftblasen in der Leitung kein Problem.

Die Drehrichtung ist umkehrbar, weshalb die Pumpe Fördermedien in beide Richtungen transportieren kann. Damit ist die Schraubenspindelpumpe sowohl zum Laden als auch Entladen einsetzbar und versetzt Anwender in die Lage, die Leitung nach der Förderung direkt leer zu saugen.

Optimale Hygiene.

Da für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie Hygiene das oberste Gebot ist, haben die Entwickler die Pumpe so ausgerichtet, dass sie im Reinigungsbetrieb eine hohe Drehzahl von bis zu 4000 min-1 erreicht. Damit lassen sich sowohl Rohrleitungen als auch die Produktpumpe optimal reinigen, was bei der CIP-Reinigung zu einem einwandfreien Ergebnis führt. Zudem erzeugt die Schraubenspindelpumpe auch mit dünnflüssigen Medien wie beispielsweise Wasser einen hohen Druck von bis zu 16 bar, so dass sich durch Wasser das Produkt aus der Leitung schieben lässt. Durch den Einsatz einer Molchtechnik, können Anwender Produkt- und Abwasserkosten reduzieren.

Die Roto Twin ist Schatten- und Totraumfrei konstruiert. Die Wellendichtungen werden vom Medium optimal umspült, was die CIP-Reinigung erleichtert. Zudem ist eine Bypassleitung unnötig, da sowohl das Produkt als auch die Reinigungsflüssigkeit mit der gleichen Pumpe förderbar sind.

Durchdachtes Dichtungskonzept.

Das Dichtungskonzept der Schraubenspindelpumpe ist flexibel angelegt. So bietet der Hersteller verschiedene Varianten an. Anwender können aus Lippendicht-ringen sowie einfach oder doppelt wirkende Gleitringdichtungen auswählen. Darüber hinaus bietet das Unternehmen Dichtungen als günstiges Servicepaket oder einzeln an.

Bei allen rotierenden Mischern, Mixern, Rührgeräten und Pumpen im Hygienebereich kommen dynamische Dichtungen zum Einsatz. Da diese Systeme nicht immer 100-prozentig dicht sind, besteht die Gefahr der Kontamination durch die Umgebung. Besonders dann, wenn im Produktraum ein Unterdruck zur Umgebung besteht. Herrscht an der Produktseite ein starker Überdruck, kann das zum stärkeren Produktaustritt an der Dichtung führen. Der Überdruck erschwert jedoch das «Hineinwachsen» von Keimen und Bakterien in den Hygiene- raum.

Abhilfe schafft hier die Kondensatbarriere oder ein Dampfquench – letzterer ist nur bei Lippen- und Labyrinthdichtungen erlaubt – wie sie bei der Roto Twin-Pumpe zum Einsatz kommen. Bei der Kondensatbarriere wird Wasserdampf unter Druck soweit heruntergekühlt, dass er kondensiert. Dieses Kondensat steht unter einem Druck von drei bis vier bar und hat eine Temperatur von rund 125 bis 130 °C. Es füllt den Spülraum der Gleitringdichtung aus und verhindert damit das Eindringen von Keimen.


Weitere Informationen:
ROTOTEC AG
www.rototec.ch



Die gegenläufigen Rotoren greifen zahnradartig ineinander


Die Förderschrauben sind oberflächengehärtet


Das gesamte Pumpengehäuse ist über vier Schrauben demontierbar. Alle produktberührten Teile sind dann zur Reinigung oder Inspektion frei zugänglich