Vakuumförderer. Zubehör. Index

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1 INHALTSVEREICHNIS PIAB Vacuum Academy Vakuumförderer Seite 4 Seite 40 Vakuumförderer PVA TM Zubehör Index Zubehör Seite 314 Index Seite 346 1

2 Pumpenmoduleinheit 2. Filtermoduleinheit 3. Anschlussmoduleinheit 4. Austragsmoduleinheit 5. Kontrolleinheit 6. Schlauchsatz (nicht abgebildet) 4

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5 PVA TM PIAB Vacuum Academy Praxisrelevante Schulungen Kennzeichnend für die heutige Industrie ist der Trend zu kundenspezifischen Lösungen, die kurzfristig realisiert werden müssen. Im Klartext heißt dies: Produktentwicklungszeiten und Produktionsabläufe werden kürzer, Veränderungen treten überraschender ein und sind schwerer prognostizierbar. Kompetenz, Flexibilität und die Bereitschaft, Veränderungen vorzunehmen, sind gefragt. Fortbildung heißt hier das Schlüsselwort. Denn sie erweitert den Horizont Ihrer Mitarbeiter - und damit Ihres Unternehmens. Sie erwerben wertvolles Know-how, mit dem sich neue Anwendungsbereiche, neue Produktionsverfahren und neue Märkte erschließen lassen. PVA TM VAKUUMFÖRDERER Prinzipen der Vakuumfördertechnik... 6 Prinzip des PIAB-Vakuumförderns... 7 Pneumatische Fördersysteme Vorteile Nachteile der verschiedenen pneumatischen Fördersysteme Hygienische Handhabung von Trockenprodukten Bauteile eines Vakuumfördersystems Systemaufbau Systembeispiele VAKUUMPUMPEN Unterschiedliche Typen von Vakuumpumpen TABELLEN Druck Volumenstrom Druckabfall in Druckluftschläuchen Gewicht, Kraft, Temperatur Größe der Filterporen Gewindesysteme Internationale Normen Schutzvorschriften EINSATZ Fragebogen Angebotsanfrage Vakuumförderer Die PIAB Vacuum Academy dient der Schulung der Mitarbeiter unserer Kunden. Richtungsweisend durch die PIAB Vacuum Academy sind dem Absolventen Möglichkeiten gegeben in der Vakuumtechnik neuzeitlich zu denken. Die Schulungen finden überall dort statt, wo PIAB vertreten ist - auf Wunsch auch beim Kunden selbst. Die Schulungsinhalte orientieren sich an den Wünschen, Bedürfnissen und Interessen unserer Kunden. 5

6 PVA PIAB VACUUM ACADEMY VAKUUMFÖRDERER Prinzipien der Vakuumfördertechnik PATM P- Im Technologiebereich der Vakuumförderung wird oft vom Einsaugen des Fördergutes durch den Vakuumförderer gesprochen. Genau genommen wird bei diesem Vorgang jedoch die Luft aus der Transportleitung abgesaugt und das Fördergut durch den atmosphärischen Druck in die Transportleitung gepresst. Die Arbeit wird folglich indirekt mit Hilfe des atmosphärischen Drucks ausgeführt. Der beim Druckausgleich gebildete Luftstrom zieht die festen Partikel in die Transportleitung. PIAB Vakuumförderer arbeiten nach einem Hauptprinzip (siehe Abbildung unten). Das Fördergut wird von der Produktaufnahme durch die Transportleitung in einen Behälter gefördert, wo Luft und Fördergut getrennt werden. Der Filter reinigt die Luft, bevor diese die Vakuumquelle passiert. Der Funktionsablauf wird über eine Kontrolleinheit geregelt. Blockdiagramm eines Vakuumförderers Kontrollsystem Vakuumpumpe Filter Behälter Transportleitung Produktaufnahme 6

7 PVA PIAB VACUUM ACADEMY Das Prinzip des PIAB-Vakuumförderns A. PIAB Vakuumpumpe B. Bodenklappe A G C. Materialbehälter D. Transportleitung E. Absendestation H F F. Filter G. Filterschockbehälter B C PVA TM H. Kontrolleinheit D E 1. Das Vakuum wird von einer druckluftbetriebenen PIAB Vakuumpumpe (A) erzeugt. 2. Die Bodenklappe (B) wird geschlossen und in Materialbehälter (C) und Transportleitung (D) ein Unterdruck erzeugt. 3. Von der Absendestation (E) wird das Material durch die Transportleitung zum Materialbehälter transportiert. 4. Der Filter (F) verhindert effektiv, dass Staub und kleinere Partikel in die Pumpe und die Umgebungsluft gelangen können. 6. Ist der Materialbehälter gefüllt, wird die Vakuumpumpe ausgeschaltet. Die Bodenklappe öffnet sich und der Förderer wird entleert. Gleichzeitig wird die Druckluft in den Filterschockbehältern freigesetzt, die den Filter von hängengebliebenen Partikeln reinigt. 7. Wird die Pumpe erneut gestartet, wiederholt sich der Vorgang wie vorstehend beschrieben. Saugund Entleerungsdauer werden in der Regel mit pneumatischen oder elektrischen Kontrollsystemen (H) gesteuert. 5. Während des Materialtransports werden die Filterschockbehälter (G) mit Druckluft gefüllt. 7

8 PVA PIAB VACUUM ACADEMY MATERIALFLUSS Durchmesser der Förderleitung, Saugleistung, Förderstrecke und nicht zuletzt die Materialeigenschaften sind Parameter, die den Materialfluss beeinflussen. Das Verhältnis zwischen Materialfluss und Vakuumfluss wird als Phasendensität bezeichnet und ist dimensionslos. Sind Phasendensität* und Schüttdichte gleich, befindet sich keine Luft in der Förderleitung, d.h. die Förderleitung ist blockiert. Ist die Phasendensität gleich null, ist das Gegenteil der Fall: In der Förderleitung ist kein Material vorhanden. Zwischen diesen beiden Grenzwerten können verschiedene Phasendensitäten auftreten. In der Fachliteratur wird das Fördern als dense phase bezeichnet, das mit Pfropfenphase übersetzt werden kann. In der Pfropfenphase wird das Material in separaten Pfropfen durch die Förderleitung bewegt. Für die meisten Stoffe liegt die Phasendensität in der Pfropfenphase bei über 10. Nicht alle Materialien können in Pfropfenphasen gefördert werden. Eine weitere Förderphase ist die verdünnte Phase. Die Phasendensität liegt in der verdünnten Phase meist unter 10. Die Transportgeschwindigkeit ist in der Regel > 10 m/s. Die Abbildung unten zeigt Transportphasen mit unterschiedlicher Phasendensität: von stark verdünnter Phase (1) über die Pfropfenphase (6) bis zur blokkierten Leitung (7). * Phasendensität = Materialfluss Material kg/h Saugleistung Transportluft kg/h Fließrichtung

9 PVA PIAB VACUUM ACADEMY Allgemein liegt das Vakuumniveau in der Pfropfenphase bei %, da das Material in Pfropfen transportiert wird. In der verdünnten Phase beträgt es %. Q Materialfluss Q max Bei der Dimensionierung eines Fördersystems ist es wichtig, die optimalen Förderphasen eines bestimmten Fördergutes zu kennen. Folgende Fehleinschätzung ist weit verbreitet: je größer die Saugleistung, desto höher der Materialfluss. Das Verhältnis zwischen Materialfluss und Saugleistung kann sich beispielsweise wie in nebenstehendem Diagramm verhalten. Das Diagramm zeigt, dass der maximale Materialfluss Q max der Saugleistung Q v entspricht. Erhöht sich die Saugleistung, wird der Materialfluss reduziert. Q v Q Saugleistung PVA TM Wichtig ist es, bei der Dimensionieurng eines Fördersystems den optimalen Punkt der Kurve zu finden. Wo genau der maximale Materialfluss für ein spezifisches Material liegt, lässt sich nur durch praktische Versuche unter Anwendung unterschiedlicher Aerationswerte und Saugleistungen ermitteln. Zu diesem Zweck unterhalten viele Hersteller spezielle Testanlagen. KLASSIFIZIERUNG DES MATERIALS Bei der Dimensionierung eines Fördersystems müssen die Materialeigenschaften des zu fördernden Materials berücksichtigt werden. Folgende Punkte sind bei der Materialklassifizierung zu beachten: Fließbarkeit/Schüttwinkel Schüttdichte/-gewicht Verschleiß/Abrieb Partikel- größe verteilung form dichte härte Feuchtigkeitsempfindlichkeit (Hygroskopizität) Explosionsgefahr Gefährlichkeit/Giftigkeit (Toxizität) FLIESSBARKEIT Die Fließbarkeit ist einer der wichtigsten Faktoren bei der Festlegung der Fördermöglichkeiten eines Materials. Eine grobe Einschätzung der Fließbarkeit kann durch Bestimmung des Materialschüttwinkels erfolgen, indem man das Material zu einem Haufen auflaufen lässt und den Winkel (a) misst. Ist der Schüttwinkel klein, ist die Fließbarkeit gut, ist er groß, ist die Fließbarkeit schlecht. Zu den Faktoren, die die Fließbarkeit eines Materials bestimmen, zählen Partikelgröße, geometrische Form sowie Neigung zur Aufnahme von statischer Elektrizität und Feuchtigkeitsempfindlichkeit. Kunststoffgranulat weist eine gute Fließbarkeit auf. Maismehl hingegen hat eine schlechte Fließbarkeit und ist zudem feuchtigkeitsempfindlich. Material mit schlechter Fließbarkeit kann häufig fluidisiert werden. Um eine Fluidisierung durchführen zu können, muss das Material recht feinkörnig sein, damit es von der Fluidisierungsluft angehoben werden kann. Ist das Material hingegen grobkörnig, ist die Fluidisierung weniger effektiv. a 9

10 PVA PIAB VACUUM ACADEMY SCHÜTTDICHTE/-GEWICHT Als Schüttdichte wird das Litergewicht des Förderguts bezeichnet. Dies kann sehr unterschiedlich sein, in Abhängigkeit vom Komprimierungsgrad des Materials. Daher ist es wichtig, dass die Schüttdichte in der Messsituation mit der in der tatsächlichen Fördersituation übereinstimmt. Ein Liter Pulver enthält sowohl Feststoffe als auch Luft. Beim Bestimmen des Litergewichts werden Sie sehr unterschiedliche Werte ermitteln, je nachdem, ob Sie das Pulver direkt in einen Becher geben oder es zuvor durch kräftiges Schütteln komprimiert haben. FEUCHTIGKEITSEMPFINDLICHKEIT Fördergut kann mehr oder weniger hygroskopisch (feuchtigkeitsempfindlich) sein. Ein feuchtigkeitsempfindliches Fördergut kann verklumpen und den Zuführungstrichter verstopfen, die Leitungen verkleben oder den Filter beeinträchtigen. Daher ist es bei einem eventuellen Fördertest wichtig, die Bedingungen den realen Voraussetzungen bei der Installation maximal anzupassen. PARTIKEL Zu den Parametern, die die Fließbarkeit eines Fördergutes und damit seine Transporteigenschaften bestimmen, gehören Gewicht, Größe, Verteilung, Form und Härte der einzelnen Partikel. Das Gewicht (Dichte und Größe) der einzelnen Partikel bestimmt den Vakuumfluss, der zum Anheben des Materials und dessen Transport in der Förderleitung erforderlich ist. Der Begriff Partikelverteilung bezieht sich darauf, aus wie vielen größenmäßig unterschiedlichen Partikeln, vom kleinsten bis zum größten, ein Fördergut besteht. 10

11 PVA PIAB VACUUM ACADEMY EXPLOSIONSGEFAHR Bei der Förderung fein gemahlener Materialien kann die Gefahr einer Staubexplosion bestehen. Staubexplosionen können auftreten, wenn bestimmte feinverteilte Stoffe mit Luft vermischt werden und sich entzünden. Eine rasche Ausdehnung und ein Druckanstieg sind Merkmale von Staubexplosionen. TOXISCHES FÖRDERGUT Ein Vakuumfördersystem eignet sich, unter Beachtung örtlicher Bestimmungen, hervorragend zum Transport von gefährlichen Stoffen, da aufgrund des niedrigen Systemdrucks selbst bei eventuellen Lekkagen im System kein Material in die Umgebung gelangen kann. Während der Förderung von Materialien eintretende Staubexplosionen werden in der Regel durch Funkenbildung bei elektrostatischer Entladung verursacht. Nähere Informationen zu diesem Thema können über die lokalen Behörden für Arbeitsschutz in Erfahrung gebracht werden. Mitunter muss die Abluft des Systems durch einen Spezialfilter besonders sorgfältig gereinigt oder einem zentralen Filtersystem zugeführt werden.. PVA TM In einem Vakuumförderer schwankt das Mischungsverhältnis Luft/Material (Phasendensität), so dass die Entstehung einer ungünstigen Mischung nicht gänzlich ausgeschlossen werden kann. Die Gefahr der Entzündung lässt sich minimieren, indem die elektrostatische Aufladung und somit die Funkenbildung verhindert wird. Hierzu werden sämtliche Teilbereiche des Fördersystems an den gleichen Erdungspunkt (Äquipotentialverbindung) angeschlossen. Es werden zahlreiche Materialien als explosionsgefährdet eingestuft. Einige der explosiven Materialien sind nachstehend aufgeführt. Aluminium Aspirin Baumwolle Eisen Getreide Kaffee Kohlenstoff Kork Mehl Nylon Tee Zucker 11

12 PVA PIAB VACUUM ACADEMY Pneumatische Fördersysteme ALLGEMEINE HINWEISE Technisch gesehen basiert die pneumatische Förderung auf dem Transport von festen Partikeln, die mit einem Gas, in der Regel Luft, vermengt werden. Mittels der pneumatischen Förderung können feste Partikel unterschiedlicher Größe von A nach B transportiert werden, z. B. vom Lager zu einer Verarbeitungsmaschine. Die pneumatische Förderung ist abhängig von der Druckluftversorgung oder einer Vakuumquelle, einer Absendestation, wo die festen Partikel mit der Luft vermengt werden, einer Transportleitung sowie einem Materialbehälter, in dem die Trägerluft von den Partikeln getrennt wird. PNEUMATISCHE FÖRDERSYSTEME LASSEN SICH IN DREI KATEGORIEN UNTERTEILEN: A. Überdrucksysteme, bei denen das Fördergut unter Einsatz von Druckluft durch die Transportleitung geblasen wird. B. Unterdrucksysteme, bei denen das Fördergut durch die Transportleitung gesaugt wird. C. Fluidisierung. In Kombination mit der Fluidisierung wird die Schwerkraft genutzt. Die fluidisierende Luftschicht reduziert die Friktion und lässt das Fördergut wie eine Flüssigkeit fließen. A C B 12

13 PVA PIAB VACUUM ACADEMY ÜBERDRUCK-FÖRDERSYSTEME System mit niedrigem Überdruck, Druck ca. 0,1 MPa PVA TM Der Vorteil des Überdrucksystems liegt darin, dass Schüttgut mit Hilfe eines Ventilsystems von einer Quelle zu mehreren Bestimmungspunkten gefördert werden kann. Üblicherweise unterteilen sich Überdrucksysteme in solche mit niedrigem und solche mit hohem Druck. Ein Hochdrucksystem hat in Bezug auf die Materialmenge, die gefördert werden kann, eine höhere Leistung und erlaubt darüber hinaus im Vergleich zu Systemen mit niedrigem Überdruck deutlich längere Förderstrecken. Bei Systemen mit niedrigem Überdruck (Druck 0,1 MPa) wird das Fördergut mit Hilfe eines Drehventils oder einer Schnecke beschickt. Das Fördersystem mit niedrigem Druck sorgt für einen kontinuierlichen Durchfluss. Im Materialbehälter passiert die Luft eine Filterpatrone. Systeme mit hohem Überdruck (0,7 0,8 MPa) erlauben einen wesentlich höheren Materialdurchfluss (> 150 t/h) über erheblich längere Förderstrecken (> 2 km). Um Undichtigkeiten durch die Absendevorrichtung zu vermeiden, wird das Fördergut in einen Gebläsetank gegeben. Das Ventil zwischen dem Lagersilo und dem Gebläsetank wird geschlossen und das Fördergut mittels Druckluft ausgeblasen. Der Tank wird wieder befüllt und der Ablauf wiederholt. Die Trägerluft wird im Aufnahmesilo gefiltert. System mit hohem Überdruck, Druck 0,7 0,8 MPa 13

14 PVA PIAB VACUUM ACADEMY VAKUUM-FÖRDERSYSTEME Mit Vakuumsystemen kann Fördergut von mehreren Absendestationen eingesaugt und in einem Sammelbehälter zusammengeführt werden. Bei mit Überdruck arbeitenden Systemen erfolgt der Ablauf umgekehrt. Vakuumsysteme sind im Vergleich zu den mit Überdruck arbeitenden Systemen von niedrigeren Materialflussmengen gekennzeichnet. Die maximalen Förderstrecken können 100 m, bei günstigen Fördergütern 150 m, betragen. Die Beschränkung in der Förderleistung ist darin begründet, dass Vakuumsysteme ausschließlich mit Atmosphärendruck arbeiten, während bei Systemen mit Überdruck deutliche höhere Drücke erzielt werden können. FLUIDISIERUNG Bei der Fluidisierung passiert Druckluft ein poröses Filtermaterial. Die feinverteilte Luft formt ein Kissen, das die Reibungskräfte erheblich reduziert. Um einen hohen Materialfluss zu erreichen, muss das Fördergut jedoch gewisse Eigenschaften aufweisen, die eine Fluidisierung erlauben. Um das Material in Bewegung zu bringen, ist ein leichtes Gefälle erforderlich. 14

15 PVA PIAB VACUUM ACADEMY Vorteile - Nachteile der verschiedenen pneumatischen Fördersysteme Fördersystem Vorteile Nachteile System mit hohem Überdruck Förderung über lange Strecken Hohe Leistung Gefahr von Undichtigkeiten Hohes Gewicht Teure Bauteile Verschleiß an Material und System PVA TM System mit niedrigem Überdruck Geringer Verschleiß an Material und System Kontinuierlicher Durchfluss Begrenzte Förderstrecke Gefahr von Undichtigkeiten Beschickung häufig erforderlich Vakuumfördersystem Kein Austritt des Fördergutes Einfache Installation Staubfrei Problemlose Steuerung Begrenzte Förderstrecke Begrenzte Leistung In der Regel intermittierende Arbeitsweise Fluidisierung Förderwinkel aus einer Neigung von nur 2 3 Keine beweglichen Teile Staubiger Fördervorgang Offenes System 15

16 PVA PIAB VACUUM ACADEMY Hygienische Handhabung von Trockenprodukten Für die Förderung von Trockenprodukten wie Pulver und Granulat lässt sich Vakuum sehr vorteilhaft einsetzen. Die PIAB Vakuumförderer C21, C33 und C56 wurden speziell für die Förderung von Molkereiprodukten, Nahrungsmitteln und pharmazeutischen Produkten entwickelt. Einige der Förderer von PIAB wurden von der USDA United States Department of Agriculture (Landwirtschaftsministerium der Vereinigten Staaten) geprüft und zugelassen. Damit erfüllen die Fördersysteme ebenfalls die Hygienenormen, die Organisationen, wie 3-A Sanitary Standards und EHEDG European Hygiene Engineering Design Group, fordern. Das USDA arbeitet eng mit 3-A zusammen, und 3-A wiederum kooperiert eng mit EHEDG. Die Fertigung von Anlagen, die diese Anforderungen erfüllen, entspricht dem GMP Good Manufacturing Practice. Die Vakuumförderer von PIAB werden aus säurefestem, rostfreien Stahl ASTM 316L (DIN ) hergestellt und zeichnen sich durch ihre Beständigkeit unter höchsten Anforderungen aus. 16

17 PVA PIAB VACUUM ACADEMY Bauteile eines Vakuumfördersystems Ein Vakuumfördersystem besteht aus einer Anzahl von Bauteilen: Produktaufnahme, Förderleitung, Materialbehälter, Filter, Vakuumpumpe und Steuerung. Zu den unterstützenden Komponenten gehören Fluidisierung, Zulufteinheit. PRODUKTAUFNAHME PVA TM In automatischen oder halbautomatischen Systemen können eine Absendestation oder verschiedene Förderadapter zum Einsatz kommen. Eine Absendestation ist ein spezieller Förderadapter, in dem Luft mit dem Fördergut vermengt und, bei Bedarf, fluidisiert wird. Die Produktaufnahme kann durch ein Förderrohr erfolgen, das eine zusätzliche Zuführung von Förderluft ermöglicht, was mehr Luft in den Förderprozess einbringt. Ein Förderadapter mit justierbaren Luft- und Materialeinlässen. Dieser lässt sich z.b. unter einem Silo montieren. 17

18 PVA PIAB VACUUM ACADEMY FÖRDERLEITUNG Pneumatische Fördersysteme bieten eine Reihe von Vorzügen: eine einfache Installation zum einen und die Reduzierung von Reibungskräften zum anderen. Denn Friktion in Rohrleitungen und Schläuchen kann den Materialfluss erheblich verlangsamen. Für feste Installationen sollten stets Rohre eingesetzt werden, da die Reibung hier niedriger ist als bei Schläuchen. Eine gute Rohrinstallation bringt einen höheren Materialfluss mit sich, so dass die Pumpenleistung verringert werden kann. Und dies senkt die Betriebskosten. MATERIALBEHÄLTER Als Materialbehälter bezeichnet man den Teil eines Förderers, der im Saugtakt unter Vakuum gesetzt wird und in dem das Fördergut gesammelt wird. Der Behälterboden ist mit einer Entleerungsvorrichtung ausgerüstet, die sich nach Abschluss des Saugtakts öffnet und das Gut herausfließen lässt. Diese wird dann für den nächsten Saugtakt wieder geschlossen. STEUERUNG Da ein Vakuumförderer intermittierend arbeitet, ist eine Steuerung erforderlich, mit der Transport- und Pausenzeiten, die Fluidisierung etc. geregelt werden können. 1 2 Bei Bedarf kann die Entleerungsvorrichtung mit einer Fluidisierung versehen werden, um die Entleerung zu optimieren. FILTER Der Filter trennt Fördergut und Luft. Die mit der Luft in den Filter getragenen Partikel werden dort abgeschieden, so dass nur materialfreie Luft in die Vakuumpumpe gelangt. Die Filterreinigung erfolgt automatisch. VAKUUMPUMPE Das Herzstück des Systems ist die Vakuumpumpe, die den für den Materialtransport notwendigen Unterdruck erzeugt. Durch den Einsatz einer druckluftbetriebenen Vakuumpumpe steht eine komplette Einheit zur Verfügung. Eine druckluftbetriebene Vakuumpumpe ist zudem fast wartungsfrei, läuft geräuscharm und gibt keine Wärme ab. Sie lässt sich mühelos steuern, weil sie extrem reaktionsschnell ist. Da sie sich über die Druckluftzuführung steuern lässt, steht sie in den Pausen zwischen den Saugzeiten still, wodurch Energie gespart wird Pumpenmoduleinheit 2. Filtermoduleinheit 3. Anschlussmoduleinheit 4. Austragsmoduleinheit 5. Kontrolleinheit 6. Schlauchsatz (nicht abgebildet)

19 PVA PIAB VACUUM ACADEMY Systemaufbau Wie bereits erwähnt, sind es eine Reihe von Parametern, die ein Vakuumfördersystem beeinflussen können. Natürlich ist auch der Systemaufbau selbst von großer Bedeutung. Da aber die meisten Systeme speziell konfiguriert sind, ist es schwierig, generelle Aussagen zu machen. Einige allgemeine Prinzipien sind jedoch zu beachten. Die wichtigsten sind nachstehend näher beschrieben. ALLGEMEINE HINWEISE Folgende allgemeine Prinzipien sind bei der Planung eines Vakuumfördersystems zu beachten: Kurze Förderstrecken und wenige Rohrbögen reduzieren die System- und Betriebskosten. Verlegung von räumlich diagonalen Förderleitungen ist zu vermeiden. Wenn möglich immer Rohre statt Schläuchen verwenden. AUSLEGUNG DER PRODUKTAUFNAHME Um Fördergut in eine Transportleitung einsaugen und dieses weiterfördern zu können, ist eine gewisse Mindestgeschwindigkeit der Förderluft erforderlich. Die meisten Materialien benötigen eine zusätzliche Luftbeimischung, um gefördert werden zu können. Damit ein System zufriedenstellend arbeiten kann, ist die Absendestation, insbesondere die Gestaltung der Saugstelle, von Bedeutung. Wichtig ist, dass das Fördergut unmittelbar in der Nähe der Einlauföffnung der Förderleitung platziert wird, da die Saugleistung mit dem Quadrat des Abstandes abnimmt. Wenn die Produktaufnahme über eine Absendestation stattfindet, stehen normalerweise zwei Ventile zur Verfügung - das eine für Luft und das andere für Material - mit denen sich das korrekt proportionierte Mischverhältnis herstellen lässt. Eine andere Art der Luftzuführung liegt vor - besonders für schwer zu transportierende Materialien - wenn der Absendetrichter mit Fluidisierung versehen wird. PVA TM Kommt ein Förderrohr zum Einsatz, wird die Zuluft am einfachsten mittels eines doppelwandigen Transportrohrs zugeführt. An diesem wird die Zuluft mit einer Drosselklappe am Haltegriff geregelt. Das Innenrohr kann darüber hinaus im Verhältnis zum Außenrohr nach oben und unten versetzt werden; auch diese Einstellung ist für das Fördern von Bedeutung. 19

20 PVA PIAB VACUUM ACADEMY AUTOMATISCHE ZULUFTEINHEIT Zuluft kann auch in der Förderleitung selbst automatisch zugeführt werden. Dazu wird in der Rohrleitung, in der Nähe der Produktaufnahme, ein Y-Stück montiert (der exakte Montagepunkt ist abhängig von den Eigenschaften des Fördergutes). Am offenen Teil des Y-Stücks wird ein Ventil befestigt, das von einem Vakuumschalter gesteuert wird. Der Vakuumschalter misst den Druck in der Transportleitung, und bei Erreichung des eingestellten Wertes gibt er ein Signal, so dass das Ventil geöffnet und das System belüftet wird. Zum Schutz des Förderguts gegen Kontamination wird der Einlass mit einem Filter versehen. DIMENSIONIERUNG DER ROHRE Der Rohrdurchmesser ist für die Leistung eines Fördersystems von entscheidender Bedeutung. Im Prinzip wird die Systemleistung durch größere Rohrdurchmesser gesteigert; Voraussetzung ist jedoch, dass der Luftstrom konstant gehalten wird. Will man die Leistung erhöhen, heißt dies in der Praxis, dass das gesamte System überprüft werden muss: Dimensionierung der Rohre, Vakuumpumpe und Behälter. In bestimmten Fällen ist eine Leistungssteigerung auch mit kleineren Rohren und gleicher Pumpe möglich. Dies hängt damit zusammen, dass das Material eventuell in einer anderen Phase (Pfropfenphase) gefördert werden kann. Das Verhältnis zwischen verschiedenen Rohrdurchmessern geht aus nebenstehender Abbildung hervor. Ein Rohr mit einem Durchmesser von 75 mm entspricht zum Beispiel im Volumen zwei Rohren mit einem Durchmesser von 50 mm. Die Geschwindigkeit des Förderguts kann direkt auf die Luftgeschwindigkeit in der Leitung bezogen werden. Da der Druck in der Leitung abfällt, je näher man dem Förderer kommt, wird sich dadurch die Geschwindigkeit von Luft und Fördergut in entsprechendem Grat erhöhen. Bei bestimmten Materialien werden daher Spezialrohre eingesetzt (Rohre mit zunehmendem Durchmesser), um die Geschwindigkeit des Förderguts zu bremsen, damit es nicht zerschlagen wird. min R = 10xD ROHRBÖGEN Mit großem Biegungsradius können mitunter unnötiger Verschleiß und Leitungswiderstand vermieden werden. In vielen Fällen verwendet man Schläuche für Bogenleitungen, um diese bei Verschleiß einfach und kostengünstig austauschen zu können. D 20

21 PVA PIAB VACUUM ACADEMY LEITUNGSVERBINDUNGEN Leitungsverbindungen müssen so ausgelegt sein, dass sich an ihnen kein Fördergut absetzen kann. Die Verbindungsstellen müssen glatt sein und dürfen keine Kanten oder Verengungen im Inneren aufweisen. LEITUNGSENTLEERUNG Mit Vakuumtechnik können Fördergüter in Höhen von bis zu 20 m gehoben werden. Da der Förderer intermittierend arbeitet, besteht die Gefahr, dass das Fördergut nach unten fällt, wenn die Pumpe abgeschaltet wird. Hierdurch kann der untere Teil eines vertikalen Förderabschnitts verstopft werden. Um dies zu vermeiden, muss die Produktsäule entleert werden, bevor die Vakuumpumpe ausgeschaltet wird. Dies geschieht, indem man ein Ventil vor der Steigung anbringt, das sich öffnet und Luft hereinlässt. Der Transport des Förderguts bis zur Steigung wird hierdurch gestoppt und die Leitung entleert PVA TM 1 und 2 = Ohne Rohrleitungsentleerung 3 und 4 = Mit Rohrleitungsentleerung FLUIDISIERUNG Wenn das Fördergut schlechte Fließbarkeit aufweist, kann die Fluidisierung Abhilfe schaffen. Eine Fluidisierung kann an der Absendestation erfolgen, um die Zuführung von Fördergut sicherzustellen, sowie im Materialbehälter, um den Entleerungsprozess zu optimieren. Bei der Fluidisierung passiert Druckluft ein poröses Filtermaterial, wobei die Druckluft in feine Partikel verteilt wird. Die feinverteilte Luft formt ein Kissen, das die Reibungskräfte zwischen Fördergut und Konus erheblich reduziert. Gleichzeitig werden Luft und Fördergut so vermengt, dass auch die Reibung zwischen den Partikeln im Fördergut verringert wird und das Material wie Wasser fließen kann. Nicht alle Materialien sind fluidisierbar. WIEGEN Wie viel Material ist gefördert worden? Das Kontrollieren/Wiegen des geförderten Materials kann nach drei Hauptregeln erfolgen: Die Absendestation misst, wie viel abgesendet wurde. Der Vakuumförderer wird gewogen, um zu kontrollieren, wie viel Material herantransportiert wurde. Der Empfangsbehälter kann gewogen werden, um die angelieferte Menge festzustellen. Welche Genauigkeit mit den verschiedenen Systemen erreicht werden kann, ist ganz von den Eigenschaften des Förderguts und vom Systemaufbau abhängig. Das Wiegen des Empfangsbehälters bietet in den meisten Fällen die höchste Präzision. Soll eine bestimmte Materialmenge dosiert werden, empfiehlt es sich, eine spezielle Dosierungsausrüstung zwischen Förderer und Empfangsbehälter zu installieren. Die Eigenschaften des Förderguts entscheiden über Typ und Fabrikat der zum Einsatz kommenden Ausrüstung. Der Markt bietet hier viele verschiedene Ausstattungen. 21

22 PVA PIAB VACUUM ACADEMY REGELUNG UND STEUERUNG Sämtliche Vakuumfördersysteme bedürfen einer Form der Steuerung, die, je nach Branche und Anwendungsbereich, in vielerlei Ausführungen konzipiert werden kann. Es stehen vollpneumatische Steuerungen zur Verfügung (eignen sich z.b. bei Explosionsgefahr), vollelektrische oder eine Kombination dieser beiden. Das Fördersystem kann autark mit eigener Steuerung arbeiten oder Teil eines größeren Systems sein, bei dem untergeordnete Einheiten die Signale von der Hauptsteuerung empfangen. Normalerwiese erfolgt der Vakuumtransport intermittierend (chargenweise) und mehr oder weniger automatisch. Ein Förderzyklus läuft wie folgt ab: 1. Vakuumpumpe wird gestartet. 2. Bodenklappe wird geschlossen. 3. Material wird transportiert. 4. Die Vakuumpumpe stoppt. Der Materialtransport hört auf. 5. Filter wird gereinigt. 6. (Fluidisierung wird gestartet.) 7. Bodenklappe wird geöffnet. 8. Vakuumförderer wird entleert. 9. (Fluidisierung wird gestoppt.) VERSCHIEDENE SONDERVORRICHTUNGEN Zur Erreichung eines kontinuierlichen Materialflusses kann die Bodenklappe des Förderers durch ein Drehventil ersetzt werden. Eine weitere Methode ist der Einsatz von zwei alternierend arbeitenden Förderern als sogenannte Dual-Konfiguration (siehe Abbildung). Bei der Dual-Konfiguration werden zwei Förderer wechselweise im sogenannten Zwillingssatz betrieben. Während der eine Förderer saugt, übernimmt der andere die Entleerung. Beim Wechsel gibt es eine Überlappungszeit, in der beide Förderer kurzzeitig gleichzeitig laufen. Mitunter kann eine kontinuierliche Förderung durch die Entfernung des separaten Behälters erreicht werden, so dass das Material direkt in ein Vakuumgefäß entleert werden kann. FÖRDERUNG VON MEHREREN UNTERSCHIEDLICHEN MATERIALIEN Ein Vakuumförderer kann mit verschiedenen Absendestationen verbunden werden und dadurch unterschiedliches Fördergut (zeitgleich jedoch nur jeweils eine Sorte) zu ein und demselben Behälter transportieren. Sollen verschiedene Materialien nach einer Rezeptur vermischt werden, kann das System zum Wiegen mit Lastzellen ausgestattet werden. 22

23 PVA PIAB VACUUM ACADEMY Systembeispiele VACUUM CONVEYOR 1 Die verbreitetste Konfiguration ist ein Förderer (1), eine Absendestation (2) und eine Transportleitung für das Fördergut (3) zwischen Punkt (1) und (2). Zur Erreichung einer gleichmäßigen und einheitlichen Förderphase wird mitunter eine Zulufteinheit (4) integriert, die sich in bestimmten Abständen zum Einbringen von Transportluft öffnet. 2 3 PVA TM 4 VACUUM CONVEYOR VACUUM CONVEYOR VACUUM CONVEYOR Für einige Anwendungsbereiche ist es wünschenswert, das Fördergut an verschiedenen Stellen innerhalb der Produktionskette zu entleeren. Beispiel: Förderung von Weizenmehl von einer Ladeplattform zu drei verschiedenen Teigmischgeräten. 23

24 PVA PIAB VACUUM ACADEMY VACUUM CONVEYOR Mitunter kann es erforderlich sein, dass verschiedene Materialien von unterschiedlichen Produktaufnahmen zu einem Sammelbehälter innerhalb der Produktionskette gefördert werden. VACUUM CONVEYOR Diese Abbildung zeigt die manuelle Handhabung an der Produktaufnahme mit Hilfe nur einer Rohrleitung, die in das Fördergut gesteckt wird. Der Förderer ist dabei relativ weit von diesem Punkt entfernt platziert. 24

25 PVA PIAB VACUUM ACADEMY VACUUM CONVEYOR Diese Abbildung zeigt die manuelle Handhabung an der Produktaufnahme unter Einsatz eines Original- Förderrohrs von PIAB, das zur Regulierung der Material-Trägerluft zum Einsatz kommt. PVA TM VACUUM CONVEYOR Gelegentlich muss ein Material in zwei Stufen gefördert werden. Dies kann der Fall sein, wenn die Förderstrecke sehr lang ist oder das Material auf eine erhebliche Höhe gebracht werden muss. VACUUM CONVEYOR 25

26 PVA PIAB VACUUM ACADEMY VACUUM CONVEYOR VACUUM CONVEYOR Eine sogenannte Dual-Konfiguration kommt dann zum Einsatz, wenn die Materialförderung kontinuierlich erfolgen soll. Einer der Förderer entlädt das Fördergut, während der andere Förderer das Material transportiert und umgekehrt. VACUUM CONVEYOR 1 Eine kontinuierliche Förderung wird durch das Vorschalten eines großvolumigen Sammelbehälters (2) erreicht, der vor dem Förderer (1) platziert wird. Ideal ist diese Lösung ebenfalls, wenn in vertikaler Richtung gefördert werden soll. Ist die vertikale Förderstrecke sehr lang, kann der Behälter zur Erzielung einer gleichmäßigen Förderung auf halber Distanz platziert werden. 2 26

27 PVA PIAB VACUUM ACADEMY VACUUM CONVEYOR 1 VACUUM CONVEYOR In bestimmten Anwendungsbereichen müssen zwei verschiedene Materialien mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften getrennt werden. Die schwereren Partikel fallen in den Behälter (2), während die leichteren zum Förderer (1) transportiert werden. 2 PVA TM VACUUM CONVEYOR Die Dosierung von Fördergut erfordert oft große Genauigkeit. Der Einbau einer Wiegevorrichtung (2) unter dem Förderer (1) ermöglicht problemloses Wiegen der geförderten Materialmenge Kg/lb 27

28 PVA PIAB VACUUM ACADEMY VAKUUMPUMPEN Unterschiedliche Typen von Vakuumpumpen MECHANISCHE PUMPEN Hauptmerkmal mechanischer Pumpen ist, dass eine bestimmte Menge Luft von der Saugseite (Vakuumseite) zur Auslassseite transportiert und auf diese Weise ein Unterdruck erzeugt wird. Mechanische Pumpen verfügen normalerweise über einen Elektromotor als Antriebsquelle. Zum Einsatz kommen jedoch auch Verbrennungsmotoren, hydraulische und druckluftbetriebene Motoren. Gebläse Vakuumpumpen Vorteile Nachteile Seitenkanalgebläse Wenig bewegliche Teile Große Einsaugmengen Robust Geringes maximales Vakuum Langsame Anlauf- und lange Stoppzeit Hoher Geräuschpegel Zentrifugalgebläse Wenig bewegliche Teile Große Einsaugmengen Niedriger Energieverbrauch Geringes maximales Vakuum Langsame Anlauf- und lange Stoppzeit Hoher Geräuschpegel Verdrängerpumpen Vakuumpumpen Vorteile Nachteile Kolbenpumpen Relativ niedriger Einkaufspreis Große Wärmeabgabe Geringes maximales Vakuum Membranpumpen Wenig bewegliche Teile Kompakte Abmessungen Niedriger Einkaufspreis Geringe Einsaugmengen Flügelzellenpumpen Hohe Vakuum- und Durchflussmengen Relativ niedriger Geräuschpegel Schmutzempfindlich Relativ hoher Einkaufspreis Großer Wartungsbedarf Große Wärmeabgabe Rootspumpe Hoher Durchfluss Niedriger Wartungsbedarf Hoher Einkaufspreis Große Wärmeabgabe Hoher Geräuschpegel 28

29 PVA PIAB VACUUM ACADEMY DRUCKLUFTBETRIEBENE EJEKTORPUMPEN Alle Ejektorpumpen werden von Druckgas - normalerweise Druckluft - angetrieben. Die Druckluft wird in die Ejektorpumpe geleitet, wo sie in einer oder mehreren Ejektordüsen expandiert. Hierbei wird die gespeicherte Energie (Druck und Wärme) in Bewegungsenergie umgewandelt. Die Geschwindigkeit des Druckluftstrahls nimmt schnell zu, Druck und Temperatur sinken, wodurch mehr Luft mitgerissen und ein Unterdruck auf der Einsaugseite erzeugt wird. In einigen Fällen können Ejektorpumpen auch für Blasluft verwendet werden. Druckluftbetriebene Ejektorpumpen Vakuumpumpen Vorteile Nachteile Einstufen-Ejektor Niedriger Einkaufspreis Keine Wärmeabgabe Kompakte Abmessungen Hoher Geräuschpegel Entweder hoher Durchfluss oder hohes Vakuum Schlechter Wirkungsgrad PVA TM Mehrstufen-Ejektor Hoher Wirkungsgrad Niedriger Energieverbrauch Hohe Betriebssicherheit Geringer Geräuschpegel Keine Wärmeabgabe COAX TM Technologie Hoher Wirkungsgrad Niedriger Energieverbrauch Hohe Betriebssicherheit Geringer Geräuschpegel Keine Wärmeabgabe Arbeitet auch bei niedrigem Speisedruck Integrierte Einrichtungen Modulare Bauweise Problemlose Nachrüstung Leichte Reinigung 29

30 PVA PIAB VACUUM ACADEMY VERBRAUCH AN KOMPRESSORLEISTUNG Nach den Parameterangaben des Herstellers liegt der Stromverbrauch eines 0,7 MPa-Kompressors bei 5,5 6 W pro l/min. Das heißt, dass eine Druckluftpumpe, die 100 l/min verbraucht, einen Bedarf von 100 x 6 = 600 W Kompressor-Leistung (0,7 MPa-Kompressor) hat. Bei einer Laufzeit von 100 % der Vakuumpumpe Maxi L600 liegt der Luftverbrauch bei 0,6 MPa = 2520 l/min. Vakuumfördertest auf dem Prüfstand der PIAB AB. Vakuumfördersystem C Speisedruck an der Vakuumpumpe 0,6 MPa Fördergut Streuzucker Durchschnittliche Partikelgröße 200 µ Gesamte Förderstrecke 20 m Rohrdurchmesser 76 mm Gemessener Durchsatz 2,0 t/h Einsaugzeit pro Zyklus 10 s Austragszeit pro Zyklus 5 s Gesamte Zykluszeit pro Charge Zucker 15 s Im Test beträgt die Einsaugzeit (Pumpenlaufzeit) nur 2/3 der gesamten Zykluszeit, woraus sich der tatsächliche Luftverbrauch ergibt: /3 = l/min. Stromverbrauchsdaten für diesen Test: = = 10 kw. Energieverbrauch pro Stunde = 10 kwh. Angenommen werden Kosten für 1 kwh = 0,1 Euro. Kosten pro 1 Stunde Laufzeit des Förderers: 10 0,1 = 1 Euro. Basierend auf einer 8-Stunden-Schicht pro Tag, 172 Stunden pro Monat, belaufen sich die Energiekosten für diesen Test auf: FAZIT Für den Betrieb des Förderers C21 kleiner Baugröße betragen die monatlichen Energiekosten bei einer 8-Stunden-Schicht pro Tag: Energiekosten = Euro. Für den Betrieb des Förderers C33 mittlerer Baugröße betragen die monatlichen Energiekosten bei einer 8-Stunden-Schicht pro Tag: Energiekosten = Euro. Für den Betrieb eines großen Förderers C56 betragen die monatlichen Energiekosten bei einer 8-Stunden-Schicht pro Tag: Energiekosten = Euro = 172 Euro/Monat. Anmerkung: Bei diesem Test, bei dem zwei Tonnen Zucker pro Stunde gefördert werden, betragen die Kosten pro Tonne Fördergut: 1 Euro/2,0 t = 0,5 Euro/t. 30

31 PVA PIAB VACUUM ACADEMY TABELLEN Im täglichen Sprachgebrauch werden unterschiedliche Bezeichnungen und Größeneinheiten für Druck und Volumenstrom verwendet. Deshalb ist eine eindeutige Definition hier wichtig. Druck P=F/A (Kraft/Fläche). SI-Einheit (Système International d Unités): Pascal (Pa). 1 Pa = 1 N/m 2. Allgemein übliche Einheiten für Druck: MPa und kpa sowie bar. Pa (N/m 2 ) bar kp/cm 2 torr psi (lbf/in 2 ) x x x x x x x x PVA TM 1 torr = 1 mm HG bei 0 C, 1 mm Wassersäule = 9,81 Pa ÜBERDRUCK kpa bar psi kp/cm UNTERDRUCK kpa mbar torr -kpa -mmhg -inhg % Vakuum Meeresspiegel Absolutes Vakuum

32 PVA PIAB VACUUM ACADEMY VERÄNDERUNG DES ATMOSPHÄRISCHEN DRUCKS MIT DER HÖHE ÜBER DEM MEERESSPIEGEL Ein Vakuummeter wird üblicherweise bei normalem atmosphärischen Druck in Meereshöhe als Referenz kalibriert ,25 mbar - und vom umgebenden Atmosphärendruck gemäß nachfolgender Tabelle beeinflusst. Barometerstand Vakuummeter-Wert bei mbar mm Hg mbar Höhe in m über 60 -kpa 75 -kpa 85 -kpa 90 -kpa 99 -kpa Meeresspiegel , , Das Vakuummeter zeigt den Differenzdruck zwischen dem atmosphärischen und dem absoluten Druck an, d.h. es zeigt das in verschiedenen Höhen herrschende Vakuumniveau an. Volumenstrom Durchfluss, Menge pro Zeiteinheit. Größenbezeichnungen: Q, q, = V/t (Menge/Zeit). SI-Einheit: Kubikmeter pro Sekunde (m 3 /s). Gebräuchliche Einheiten: l/min, l/s, m 3 /h. m 3 /s m 3 /h l/min l/s ft 3 /min (cfm)* x x x x *1 ft 0,305 m VOLUMENSTROM VERGLEICHSTABELLE l/s m 3 /min m 3 /h cfm

33 PVA PIAB VACUUM ACADEMY VOLUMENSTROM KONTRA LUFTSTROM Einheit Vakuumniveau -kpa Soll der Druckabfall berechnet werden, können nachstehende mathematische Formeln verwendet werden. Volumenstrom l/s m 3 /h Freie Luft Nl/s Nm 3 /h PVA TM LECKFLUSS Die nachstehende Tabelle zeigt den Leckfluss bei unterschiedlichen Niveaus und bei einer Öffnung von 1 mm 2. Vakuumniveau -kpa Leckfluss l/s und mm * * Zwischen ca. 47 -kpa und 100 -kpa ist der Leckfluss konstant. Druckabfall in Druckluftleitungen Bei der Installation von Druckluftleitungen ist es wichtig, dass deren Größe (Durchmesser) und Länge keinen zu starken Druckabfall verursachen. Die Anschlussgrößen der PIAB Vakuumpumpen sind auf die empfohlenen Schlauchgrößen bei ca. 2 m Schlauchlänge abgestimmt. P = 1.6x10 12 xqv xl d 5 xp1 P = Druckabfall in kpa qv = Volumenstrom in m 3 /s d = Innendurchmesser in mm L = Länge der Druckluftschläuche in m P1 = Ausgangsdruck absolut in kpa d 1.6x xqv 1.85 xl 0.2 = P xp1 Table 6. Weight kggozlb 1 kg

34 PVA PIAB VACUUM ACADEMY Gewicht, Kraft, Temperatur GEWICHT kg g oz lb 1 kg g oz lb KRAFT 1 N = kp 1 kp = N 1 N = lbf 1 lbf = N TEMPERATUR Siedepunkt des Wassers bei kpa Absolut Null 0 C 100 C C 32 F 212 F F K K 0 K F = 1,8( C) + 32 Größe der Filterporen GRÖSSE DER PARTIKEL/FILTERPOREN 34 Eis-Schmelzpunkt Maschenweite Micron µm Zoll * * Sichtbarkeitsgrenze

35 PVA PIAB VACUUM ACADEMY Gewindesysteme 1. ISO-GEWINDE: Zylindrisches metrisches Gewinde - bezeichnet mit dem Buchstaben M. Beispiel: M5. Zylindrisches Zollgewinde (auch Unified-Gewinde genannt) - bezeichnet mit den Buchstaben UNF. Beispiel: 10-32UNF. 2. BSP-GEWINDE (Britisches Rohrgewinde-System): Die Gewinde haben einen Profilwinkel von 55 und werden in Zoll angegeben. Das zylindrische Gewinde wird mit dem Buchstaben G bezeichnet. Beispiel: G 1/8. 3. DRY SEAL-GEWINDE (Amerikanisches Rohrgewindesystem): Das Dry Seal-System besteht aus zylindrischen und konischen Rohrgewinden. Die Gewinde haben einen Profilwinkel von 60 und werden ohne Abdichtung oder Dichtringe eingesetzt. (Bitte beachten: Kommen diese in Kombination mit anderen Gewindesystemen zum Einsatz, ist die Selbstdichtung nicht mehr gegeben.) Die Abmessungen sind in Zoll angegeben und werden im PIAB-Katalog mit den Buchstaben NPT und NPSF bezeichnet: Ein konisches Gewinde hat die Bezeichnung NPT. Beispiel: 1/8 NPT Ein zylindrisches Gewinde trägt die Buchstaben NPSF. Beispiel: 1/8 NPSF PVA TM KOMPATIBILITÄT DER UNTERSCHIEDLICHEN GEWINDESYSTEME. M5 auße n M5 innen G1/8 außen G1/8 innen G1/4 außen G1/4 innen G3/8 außen G3/8 innen G1/2 außen G1/2 innen G3/4 außen G3/4 innen G1 außen G1" innen G2" außen G2" innen 10-32UNF innen oder außen /8 NPSF innen +++ 1/8 NPT innen oder außen + 1/4 NPSF innen + 1/4 NPT innen oder außen 3/8 NPSF innen 3/8" NPT innen oder außen 1/2 NPSF innen + 1/2 NPT innen oder außen +++ 3/4 NPSF innen + 3/4 NPT innen oder außen NPT innen oder außen 2 NPT innen oder außen +++ passt + passt mit Kurzgewinde passt nicht 35

36 PVA PIAB VACUUM ACADEMY Internationale Normen 3-A Die 3-A-Hygieneverordnung beinhaltet Normen und anerkannte Richtlinien für Anlagen und Ausrüstungen, die der Produktion, Verarbeitung und Verpackung von Milch, Milchprodukten sowie anderen leichtverderblichen Lebens- und Genussmitteln dienen. Die Standards wurden in Zusammenarbeit von lokalen, bundesstaatlichen und zentralstaatlichen Hygienefachleuten sowie Herstellern und Betreibern entsprechender Anlagen und Geräte erarbeitet. Oberstes Ziel ist es, Molkereiprodukte und andere Lebensmittel vor Verunreinigung zu schützen und sicherzustellen, dass alle mit den Produkten in Verbindung kommenden Anlagenteile mechanisch gereinigt (CIP) oder für eine manuelle Reinigung oder Inspektion leicht zerlegt werden können. Die 3-A-Hygieneverordnung wurde entwickelt, um detaillierte hygienische Anforderungen für spezifische Maschinen und Anlagen festzulegen. Die Einzelvorschriften umfassen auch Materialwahl (Einhaltung der FDA-Normen), Design und Herstellung für Anlagen und Ausrüstung dieser Art. Die offiziellen 3-A-Verfahren gelten als Richtlinien für komplette Systeme, die dieselben hygienischen Standards wie die 3-A-Hygienevorschriften und gegebenenfalls auch die entsprechenden Installationsvorschriften erfüllen müssen. Wird ein Vakuumförderer als hygienische Anlage gemäß 3-A klassifiziert, wird ein Zertifikat erstellt, das die Anbringung des 3-A -Symbols auf der Anlage erlaubt. Durch das 3-A-Symbol auf PIAB Vakuumförderern wird bestätigt, dass diese diesem Standard entsprechen. Das Zertifikat wird jährlich erneuert. USDA United States Department of Agriculture - dieser Behörde obliegt u.a. die Prüfung und Zulassung von Ausrüstung, die für die Verarbeitung von Molkereiprodukten wie Milchpulver oder Milchpulverprodukten konzipiert ist. Für die Prüfung von Produktionsanlagen der Milchwirtschaft ist bei der USD die Abteilung USDA Dairy Grading Branch zuständig. Voraussetzung für die USDA-Zulassung ist, dass sämtliche im Produkt enthaltenen Werkstoffe auch die FDA-Richtlinien erfüllen. (FDA steht für Food and Drug Administration.) USDA und FDA kooperieren eng. Gleiches gilt für USDA und 3-A. Ein vom USDA Dairy Grading Branch für Molkereiprodukte, Lebensmittel oder andere landwirtschaftliche Produkte zugelassenes Vakuum- Fördersystem erfüllt strengste Hygienevorschriften und Sicherheitsnormen. PIAB fertigt und vertreibt eine Reihe von Vakuum- Fördersystemen, die vom USDA geprüft und zugelassen wurden. 36

37 PVA PIAB VACUUM ACADEMY EHEDG European Hygiene Engineering Design Group. Die europäischen Richtlinien besagen, dass bei der Handhabung von Nahrungsmitteln, der Verpackungen, Verarbeitung etc. die Hygiene stets oberste Priorität hat. EHEDG führt mit Hilfe der Europäischen Kommission Richtlinien ein, die die Handhabung von Nahrungsmitteln detailliert festlegt. (Gleiches gilt für die USA, wo USDA und FDA die 3-A bei der Einführung der Hygienenormen unterstützen.) EHEDG und 3-A kooperieren seit Jahren eng, die wiederum eng mit dem USDA zusammenarbeitet. Die Fertigung von Vorrichtungen nach diesen Anforderungen wird als GMP Good Manufacturing Practice und GAP Good Agricultural Practice bezeichnet. FDA Die Food and Drug Administration gibt den CFR, den Code of Federal Regulations heraus. Dieses Richtlinienbündel gibt vor, welche Materialien für Geräte und Anlagen geeignet sind, die mit pharmazeutischen Produkten oder Molkerei-, Lebensmittel- und anderen landwirtschaftlichen Produkten in Berührung kommen. In den PIAB-Förderern mit USDA-Zulassung werden nur Werkstoffe verwendet, die die Richtlinien der FDA erfüllen. FDA kooperiert eng mit USDA und 3-A. GMP Good Manufacturing Practice ist eine Richtlinie, die die Qualität, Effizienz und Sicherheit pharmazeutischer Produkte sicherstellen soll. Insbesondere geht es hier darum, das Qualitätskriterium von vornherein zu integrieren und weniger um die Qualitätsprüfung im Nachhinein. Die GMP dient der Minimierung von Gefahren in der pharmazeutischen Produktion, die durch das Testen des Endprodukts nicht ausgeschlossen werden können. Die GMP deckt sämtliche Produktionsbereiche ab: Rohstoffe, Werksgelände, Werkzeuge und Anlagen, Ausbildung und persönliche Hygiene des Personals. PIAB-Förderer mit USDA-Zulassung sind für den Einsatz in Produktionsumgebungen konzipiert, die die Herstellung pharmazeutischer Produkte erlauben. IAFP International Association for Food Protection (früher IAMFES) gibt die 3-A-Hygieneverordnung und die Verordnung Offizielle 3-A-Verfahren heraus, die für Geräte und Anlagen für Molkereiprodukte gelten. CE-SIEGEL FÜR MASCHINEN Definition von Maschine: mindestens ein Teil mit Antriebsfunktion PIAB Vakuumpumpe. PVA TM CIP Clean In Place: Bei dieser Methode werden Tanks und Zuleitungen von Produktionsanlagen regelmäßig automatisch von durchlaufenden Reinigungsmitteln und Spülflüssigkeiten gereinigt. CIP steht für die Reinigung einer Anlage ohne Veränderung oder Zerlegung. In das System sind Behälter für Reiniger und Spülflüssigkeit sowie Pump- und Heizanlagen für diese Lösungen integriert. Die verschiedenen Reinigungs- und Spülgänge werden per Computer gesteuert. Durch den Reinigungsprozess wird sichergestellt, dass Fließbänder, Werkzeuge und Reaktorgefäße frei von organischen und anorganischen Verschmutzungen sind. Vakuumförderer von PIAB müssen vor der Reinigung manuell zerlegt werden. Aus diesem Grund sind sie für das vollautomatische CIP-Verfahren nicht geeignet. mindestens ein bewegliches Teil Bodenklappenventil. mindestens eine Einheit, die die Maschine kontrolliert PIAB Kontrolleinheit. Das CE-Siegel geht auf ein europäisches Richtlinienbündel zurück, mit dem sichergestellt werden soll, dass Maschinen grundlegenden Gesundheits- und Sicherheitsnormen entsprechen. Vakuum-Fördersysteme von PIAB tragen das CE- Siegel gemäß der Europäischen Maschinen-Richtlinie 98/37 EC. 37

38 PVA PIAB VACUUM ACADEMY Schutzvorschriften für elektrische Komponenten Gehäuse-Klassifizierungen für elektrische Geräte nach der Norm SS IEC 529. Die Symbole entsprechen IPxy. Die erste Zahl (x) bezeichnet den Schutzgrad für Personen durch das Gehäuse und gibt Auskunft über den Inhalt z. B. IP56. Die zweite Zahl (y) bezeichnet den Schutzgrad, den das Gehäuse gegen Schäden als Folge von eindringendem Wasser gewährleistet, z. B. IP56. SCHUTZ GEGEN FESTE FREMDKÖRPER (X) 0 Kein Schutz 1 Schutz gegen feste Fremdkörper mit einem Durchmesser von 50 mm und größer 2 Schutz gegen feste Fremdkörper mit einem Durchmesser von 12 mm und größer 3 Schutz gegen feste Fremdkörper mit einem Durchmesser von 2,5 mm und größer 4 Schutz gegen feste Fremdkörper mit einem Durchmesser von 1,0 mm und größer Körperteil, z.b. Hand, jedoch kein Schutz gegen vorsätzliches Eindringen. Feste Fremdkörper mit einem Durchmesser von 50 mm und größer. Finger etc., nicht länger als 80 mm. Feste Fremdkörper mit einem Durchmesser von 12 mm und größer. Werkzeuge, Kabel, etc., mit einem Durchmesser oder einer Dicke von mehr als 2,5 mm. Feste Fremdkörper mit einem Durchmesser von 2,5 mm und größer. Kabel oder Ähnliches mit einem Durchmesser oder einer Dicke von mehr als 1,0 mm. Feste Fremdkörper mit einem Durchmesser von 1,0 mm und größer. 5 Staubschutz Die eindringende Staubmenge darf die entsprechende Funktion nicht beeinträchtigen. 6 Staubdicht Das Eindringen von Staub ist nicht möglich. SCHUTZ GEGEN EINDRINGENDES WASSER (Y) 0 Kein Schutz 1 Schutz gegen vertikal auftreffende Wassertropfen 2 Schutz gegen vertikal auftreffende Wassertropfen bei 15 Grad geöffnetem Gehäuse Vertikal auftreffende Wassertropfen haben keine schädigende Wirkung. Vertikal auftreffende Wassertropfen haben keine schädigende Wirkung, wenn das Gehäuse in einem Winkel von 15 Grad auf jeder Seite der Vertikalachse geöffnet ist. 3 Schutz gegen Spritzwasser In einem Winkel bis zu 60 Grad auf jeder Seite der Vertikalachse auftreffendes Spritzwasser hat keine schädigende Wirkung. 4 Schutz gegen Spritzwasser Auf dem Gehäuse aus beliebiger Richtung auftreffendes Spritzwasser hat keine schädigende Wirkung. 5 Schutz gegen Wasserstrahl Auf dem Gehäuse aus beliebiger Richtung auftreffender Wasserstrahl hat keine schädigende Wirkung. 6 Schutz gegen starken Wasserstrahl Auf dem Gehäuse aus beliebiger Richtung auftreffender starker Wasserstrahl hat keine schädigende Wirkung. 7 Schutz gegen die Folgen durch zeitweises Eintauchen in Wasser 8 Schutz gegen die Folgen ständigen Eintauchens in Wasser Das Eindringen von Wasser in einer schädigenden Quantität darf unter Berücksichtigung eines normalen Drucks und Zeitrahmens nicht möglich sein. Das Eindringen von Wasser in einer schädigenden Quantität darf nicht möglich sein, wenn das Gehäuse unter vom Hersteller anzugebenden Bedingungen ständig in Wasser eingetaucht ist. 38