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Der MX von KNOLL wird auch bei 140 °C nicht heiß

Die Exzenterschneckenpumpe MX von KNOLL wird in verschiedensten Bereichen eingesetzt. Von der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie über die Pharmazie bis hin zur Chemiebranche. Die Pumpe bewährt sich auch für Extremfälle. Das stellt sie zum Beispiel bei Europas führendem Hersteller für Gebäudehüllen, Innenausbau und Isoliertechnik unter Beweis. Die MX ist dort in den Prozess der Rückgewinnung von Fasergipsplatten einbezogen. Sie hält 140 ° C und einem hochabrasiven Medium stand.

MX30 mit Versorgungssystem für die WellenabdichtungAusschüsse oder Restposten der Gipsplatten werden in eine zähfließende Suspension von ca. 500 mPas zurückversetzt. Mit Hilfe der MX wird dieses Medium wieder zurück in einen Reaktor gepumpt, bevor es dann zu neuen Fasergipsplatten verarbeitet wird. Eine Herausforderung bei der Anwendung ist die hohe Temperatur des Mediums von 140 °C. Die MX löst das durch ihre spezielle Konstruktion: die EvenWall®-Technologie des KNOLL-Stators gewährleistet eine gleichmäßige Verpressung auch bei hohen Temperaturen. Das verbessert die Standzeit des Stators erheblich. Eine weitere Herausforderung des Mediums ist seine abrasive Eigenschaft. Die Gipssuspension enthält 10 – 15 µm große Partikel bei einer Konzentration von 32 – 50 %. Auch dafür hat die MX eine Lösung: ein Stator aus einem verschleißfesten Sonderelastomer für hohe Temperaturen sowie ein speziell beschichteter Rotor, der auch bei hoher Abrasivität des Mediums verschleißfeste Eigenschaften aufweist.

Ein zusätzlicher Vorteil der Exzenterschneckenpumpe MX von KNOLL ist die gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit im Sauggehäuse, welche Sedimentation und somit das Absetzen des Mediums verhindert. Dies wird durch das Durchmesser gleiche Kardangelenk und die totraumarme Konstruktion realisiert. Somit bilden sich keine Mediumsanhaftungen auf dem Gelenk oder an der Gehäusewand.

Für den Prozess wurden übrigens in der Vergangenheit bereits Drehkolbenpumpen eingesetzt, jedoch ohne Erfolg. Schon nach wenigen Wochen mussten die Pumpen aufgrund von Verschleiß ausgetauscht werden. Die Exzenterschneckenpumpe MX von KNOLL ist nun schon seit einem halben Jahr im Einsatz und zeigt keinerlei Verschleißspuren.

 

 

Die Funktion der Exzenterschneckenpumpe MX

Einsatz der KNOLL Exzenterschneckenpumpe in der Abwasserindustrie

Eine neue Anwendung für die MX ist das Beschicken von Kammerfilterpressen in der Abwasseraufbereitung.

Eine sogenannte Beschickungspumpe fördert die Schlämme oder Suspensionen zunächst drucklos und mit hoher Förderleistung in die Hohlräume der Filterkammer. Sobald die Feststoffe vor dem Filtertuch eine Schicht bilden, beginnt der Druckanstieg in den Filterkammern. Mit dem ansteigenden Druck reduziert sich die Drehzahl der Beschickungspumpe und damit die Förderleistung. Das Fördermedium wird bis zum eingestellten Maximalwert von ca. 16 bis 20 bar den Kammern zugeführt. Der Verstellbereich der Beschickungspumpe sollte aus Zeitgründen möglichst groß sein, d.h. die anfänglich drucklose Befüllung bedarf einer sehr hohen Förderleistung verglichen mit der kleinen Förderleistung im Druckhaltevorgang bei maximal erreichtem Druck.

Deshalb wird der Filtrationsvorgang in der Regel mit zwei Pumpen realisiert. Eine größere 1-stufige Pumpe befüllt die Filterpresse, bis sich ein mittlerer Druck von 4 – 6 bar einstellt. Eine kleine 4-stufige Pumpe erfüllt den Hochdruckprozess, bis die Entwässerung abgeschlossen ist und sich ein ausreichend trockener Filterkuchen gebildet hat. Ein weiterer Grund für 2 Pumpen ist auch im schlechten Wirkungsgrad konventioneller Exzenterschneckenpumpen bei sehr kleiner Drehzahl zu sehen. Bei kleiner Drehzahl und hohen Drücken stellt sich bei konventionellen Statoren eine hohe Rückströmung ein, welche zusätzlich die Standzeit reduziert.    

KNOLL Maschinenbau benötigt für die gesamte Filtration nur eine Exzenterschneckenpumpe. Diese arbeitet als Füllpumpe und als Hochdruckpumpe. Die MX bewältigt den Prozess in 2-stufiger Bauform und kann den gesamten Regelbereich mit einem hohen Wirkungsgrad abdecken. Dank dem Stator in EvenWall®-Geometrie hat die MX-Pumpe eine sehr lineare Kennlinie und stellt bei kleinster Frequenz den geforderten Druck sicher zur Verfügung.
Die KNOLL-Technologie spart die Anschaffung der zweiten Pumpe ein und minimiert die Kosten der Steuerung. Außerdem senkt sie die Energiekosten um ca. 50 %.

Die 2-stufige MX Pumpe kann Drücke von bis zu 24 bar zur Verfügung stellen und eignet sich bestens als Füll- und Hochdruckpumpe für diesen Einsatzfall.

 

Effiziente Antipasti-Herstellung durch KNOLL Exzenterschneckenpumpen

Exzenterschneckenpumpen von KNOLL Maschinenbau sind weltweit in unterschiedlichen Branchen im Einsatz. Neben Farben und Lacken, chemischen oder pharmazeutischen Produkten sind sie vor allem im Bereich der Lebensmittelindustrie sehr gefragt.
Durch die verschiedenen Bauformen der MX ist sie in vielen Prozessen, zum Beispiel als Dosier- oder Transferpumpe oder auch zum Plastifizieren des Mediums einsetzbar.
Speziell für das Plastifizieren von hochviskosen bis stichfesten Medien hat KNOLL die MX Plastifizierversion entwickelt, welche in diesem Bereich viele Vorteile bietet.

Durch den Einsatz der MX P-Version konnte ein deutscher Hersteller von Antipasti-Produkten seinen Herstellprozess enorm vereinfachen.
Das Füllen von Oliven, Paprika- und Peperonischoten mit Frischkäse war vor dem Einsatz der MX sehr aufwendig und zeitraubend. Mit einer Druckanlage musste jede Schote einzeln, manuell befüllt werden.
Die MX50P-80/10 in Verbindung mit einem Dosiersystem eines süddeutschen Anlagenbauers ermöglicht eine vollautomatische Befüllung mehrerer Oliven, Paprika- und Peperonischoten auf einmal. Pro Dosiervorgang sind 100 Füllungen möglich.

Der auf 6°C gekühlte, harte Frischkäse, welcher in 10 kg-Eimern gelagert ist, wird über den großen Aufsatztrichter von der Pumpe aufgenommen und mit Hilfe der Zuförderschnecke und einer speziellen Rachengeometrie sämig plastifiziert.
Durch die abgestimmte Ausführung zwischen Zuförderschnecke und Pumpsatz wird eine Überfütterung der Frischkäseprodukte erzeugt. Dadurch kann die Luft vor dem Pumpsatz entweichen, womit Lufteinschlüsse im Frischkäse verhindert werden können.

Diese effiziente Anlage ist nun schon seit einigen Jahren im Einsatz und hat den Arbeitsprozess für den Produzenten vereinfacht und verbessert.

 

KNOLL entwickelt innovative Lösungen für die Schokoladenindustrie

Wussten Sie, dass jeder Deutsche im Durchschnitt mehr als 10 kg Schokolade im Jahr isst!?!?!

Für die Herstellung einer Praline wird in den meisten Fällen eine Schokoladenfüllmasse benötigt. Diese setzt sich z.B. aus Schokolade, pflanzlichen Fetten, Nusspasten und Aromen zusammen.

Bevor die Schokoladenfüllmasse verarbeitet werden kann, muss sie temperiert werden. Bei diesem Prozess wird die Masse unter Scherung  abgekühlt und anschließend wieder leicht angewärmt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Masse nach dem Festwerden eine glatte Textur aufweist und lagerstabil ist. Die temperierte Masse wird in eine Blockform gegossen und dann während einer Woche bei 12°C gelagert.

Für die Weiterverarbeitung muss die feste Schokoladenfüllmasse in einem Wärmeraum bei 28°C ca. eine Woche angewärmt werden. Erst danach wird der weiche Block in einem Mischer mit Zusatzstoffen wie Nüsse oder Rosinen homogenisiert und plastifiziert. Diese Mischung wird nun dem Extruder zugeführt, oft manuell durch fahrbare Transportbehälter. Durch den Extruder werden letztendlich die Pralinen auf ein Transportband in Form gespritzt, mit Schokolade überzogen und dekoriert, danach abgekühlt und schließlich verpackt.

Mit der KNOLL-Technologie ist es möglich, die feste Schokoladefüllmasse schon mit 12°C zu verarbeiten und den Wärmeraum und die Verweilzeit aus dem Prozess auszuschließen. Dadurch wird die Produktion flexibler, zeitsparend und effizienter.  Die teilweise weiten Transportwege zwischen Kühl- bzw. Wärmeraum entfallen sowie der Wärmeraum als solcher. Ein wichtiger Punkt hierbei ist das geschlossene System der Gesamtanlage, welche höchste Hygienevorschriften erfüllt. Hervorzuheben ist auch die Möglichkeit, kontinuierlich zu produzieren, was vorher nur batchweise möglich war. Dadurch dass die KNOLL-Pumpen einen hohen Druck zur Verfügung stellen, können auch weite Wege überbrückt werden. Durch statische Mischer werden druckseitig die Feststoffe wie Nüsse und Rosinen in den Förderstrang homogen eingemischt.

Je nach Art des Herstellprozesses der Schokoladeprodukte ermöglicht KNOLL für den Hersteller die optimale Lösung um zeitaufwendige Produktionsschritte zu vereinfachen oder sogar zu umgehen.

 

Kürbismasse pumpen mit der MX

Ein seit den 50er Jahren bestehendes Unternehmen aus den USA hat sich auf die Verarbeitung von Obst und Gemüse spezialisiert.
Neben den verschiedensten Sorten an Dosenfrüchten stellen Sie auch die Kuchenfüllung für den bei den Amerikanern sehr beliebten „Pumpkin Pie“ her.
„Pumpkin Pie“ ist ein traditioneller US-amerikanischer Kürbiskuchen der besonders an Feiertagen im Spätherbst bis Frühwinter serviert wird, wie zum Beispiel an Halloween oder „Thanksgiving“.

Die Kürbisernte findet im Herbst statt. Die Verarbeitung der Kürbisernte dauert von Oktober bis Dezember an, diese Phase bezeichnet der Produzent als Kürbiskampagne. 
Für die Weiterverarbeitung der Kürbisse wurde vom Kunden bisher eine Drehkolbenpumpe eines namenhaften amerikanischen Herstellers eingesetzt.
Trotzdass die Kürbisse vor dem Verarbeitungsprozess zerkleinert, aufgekocht und gründlich gesäubert werden, befinden sich an deren Schalen immer noch kleinste Sandpartikel. Die abrasiven Eigenschaften der Sandkörner machen den Pumpvorgang für die Drehkolbenpumpe zu einer großen Schwierigkeit.
Da bei diesen Pumpen sowohl Gehäuse als auch Kolben metallisch sind, verhalten sich die Sandpartikel gegenüber den metallischen Bauteilen der Pumpe wie ein Schleifpapier und nutzen das Innenleben der Drehkolbenpumpe innerhalb von 72 Stunden ab.
Während der sog. Kampagne fallen für den Hersteller der Kürbiscreme enorme Kosten durch den hohen Verschleiß der Drehkolbenpumpen an. Um diese Kosten zu reduzieren wird nun eine KNOLL Exzenterschneckenpumpe an Stelle der Drehkolbenpumpe verwendet.

Für diesen Anwendungsfall setzt KNOLL eine Standardpumpe des Typs MX30S-60/10 ein.
Durch die EvenWall® Technology der MX, mit Ihrer exakten, gleichmäßigen Verpressung zwischen dem duktil beschichteten Edelstahlrotor und dem weichen Elastomer des Stators, bietet die MX viele Vorteile für diesen Einsatzbereich.
Durch die geschlossenen Druckkammern der KNOLL-Pumpe wird der Rückfluss des Mediums in die druckmindere Kammer verhindert (kein Strahlverschleiß), dadurch können zum einen sehr hohe Drücke gefahren werden und zum anderen haben die abrasiven Partikel kaum eine Chance die Pumpenoberflächen zu schädigen. Außerdem kann ein besseres Ansaugen der Pumpe von bis zu 100 mbar absolut Unterdruck zur Verfügung gestellt werden.
Ein weiterer Vorteil einer KNOLL Exzenterschneckenpumpe ist die gute Reinigungsfreundlichkeit.
Zur Reinigung kann eine MX auch mit Wasser betrieben werden und ermöglicht somit eine selbständige Reinigung der Pumpe. Des Weiteren wird ermöglicht die übrige Kürbismasse aus den Rohrleitungen zu schieben um das Pumpsystem und deren Verrohrung zu reinigen. Das heißt, die MX ist in der Lage mit Wasser die gleich hohen Drücke wie mit hochviskosen Medien zu erreichen. Bei der Reinigung ist es wichtig, dass die Drehzahl reguliert werden kann. Mit der MX ist eine 1 zu 20 Drehzahlregelung der Pumpe im Standard möglich.

Eine Drehkolbenpumpe hingegen kann bei geringer Drehzahl und niedrigviskosen Medien nur geringen Druck aufbauen. Aufgrund der nicht geschlossenen Druckkammern, kann der Rückfluss in die vorhergehende Druckkammer nichtverhindert werden. Deshalb wird für denReinigungsprozess eine „Buster-Pumpe“ benötigt, da eine Drehkolbenpumpe weder sich selbst noch die Rohrleitungen reinigen kann.

Die Exzenterschneckenpumpe von KNOLL wurde erstmals in der Mitte einer Kampagne eingesetzt. Nach Ende der Kürbissaison wurde die Pumpe in unserem Haus überprüft. Sie war ca. 1-2 Monate im Einsatz und wies nur geringe Verschleißspuren auf.
Die Pumpe von KNOLL Maschinenbau ist nun schon seit 2,5 Kampagnen im Einsatz. Für den Produzenten der Kürbiscreme ist diese Standzeitverlängerung ein großer Erfolg durch den hohe Kosten eingespart und viele Prozesse vereinfacht werden konnten.

Käseblöcke mit der KNOLL MX zerkleinern, pumpen und plastifizieren

Eine Käserei aus den Niederlanden stellt seit Beginn des 19. Jahrhunderts verschiedene Käseprodukte in bester Qualität her und hat sich inzwischen als führende niederländische Marke weltweit einen Namen gemacht.

Mit der KNOLL Exzenterschneckenpumpe Typ MX50R-60/30 in Kombination mit einem Gefrierschneider konnte das Zerkleinern, Pumpen und Plastifizieren von jungem bis mittelaltem Käse ermöglicht werden.

Durch den Zerkleinerer werden die stichfesten bis sehr harten Käseblöcke, bis 30 kg Gewicht, auf eine pumpfähige Größe von 25 x 35 x 20 mm zerkleinert und gelangen über den Rachen, welcher an die Auswurföffnung des Gefrierschneiders angepasst ist, direkt in das Pumpsystem der MX-Pumpe.

Die Zuförderschnecke der Rachentrichterpumpe wurde mit einer speziellen Antihaftbeschichtung versehen, diese verhindert, dass der Käse an der Schnecke anklebt und erleichtert somit den Förderprozess. Desweiteren hat diese Beschichtung auch Vorteile für die Reinigung, da der Reinigungsprozess hierdurch verkürzt und vereinfacht wird.

Durch Plastifizierscheiben im Druckstutzen oder am Ende der Druckleitung wird der Käse in schmale Streifen geformt. Somit werden die folgenden Prozesse temporär verkürzt und erleichtert. Hierbei träft die Even Wall® Geometrie entscheidend dazu bei, Drücke bis 80 bar zur Verfügung zu stellen.

Brückenbildung verhindern mit der MX50-Rachenversion

 

KNOLL entwickelt, konstruiert und produziert kundenorientierte Lösungen nach Wunsch und Vorgabe. So auch für einen der weltmarktführenden Mineralölkonzerne, bei dem schon seit mehreren Jahren KNOLL Exzenterschneckenpumpen erfolgreich eingesetzt werden.

Durch die Optimierung eines Fertigungsablaufs wurde eine bestehende Exzenterschneckenpumpe durch eine MX von KNOLL ersetzt.

Bei dieser Anwendung wird Fett in einem Temperaturbereich von 100 – 200 °C und einer Viskosität von ca. 10.000 mPas gepumpt. Prozessbedingt kann es trotz der hohen Temperatur und der flüssigen Eigenschaft des Mediums vorkommen, dass Fettverklumpungen bis zur Pumpe gelangen.

Um hier eine Brückenbildung zu verhindern, wurde eine MX50R-60/10 mit Brückenbrecher und separaten Antrieb eingesetzt. Durch die differenzierten Eigenschaften des Mediums gelingt mit Einsatz des Brückenbrechers eine kontrollierte und störungsfeie Förderung des bedingt fließfähigen Fetts.

Das nadellagergeführte Kardangelenk wurde mit temperaturbeständigen Schmierstoffen ausgestattet und hält somit Anwendungen mit Temperaturen von bis 250 °C stand.

Da die kundenseitige Maschinenaufstellung schon vorhanden ist, wurden die aktuellen Pumpenanschlussmaße, sowohl am Rachenflansch als auch am Druckstutzen an der MX-Pumpe angepasst. Somit kann dem Kunden ein einfacher und vor allem effizienter Umbau gewährleistet werden.

Mit der MX Klebstoffe unter Vakuum pumpen

Ein namhafter Schweizer Hersteller von Klebstoffen ist ein wichtiger Zulieferer der weltweiten Automobilindustrie, wenn es um das Verkleben von Karosserien, Windschutzscheiben oder Armaturenkits geht. Lufteinschlüsse im Klebstoff würden zu unterbrochenen Dichtlinien und damit zu Leckagen innerhalb des Fahrzeuges wie beispielsweise durch die Windschutzscheibe bei Regen führen. Die Klebstoffe müssen daher absolut frei von Lufteinschlüssen sein, um eine durchgehend dichte Klebelinie garantieren zu können. Aus diesem Grund wird der Kleber unter Vakuum hergestellt und in vakuumverschlossenen Fässern zum Automobilhersteller geliefert.

Für diesen Anwendungsfall wurde eine MX50R-80/20 mit elektrischem Heizmantel und Trockenlaufschutz unterhalb eines Vakuummischers platziert. Die MX wird als Austragspumpe des Mischers verwendet und füllt den Klebstoff unter Vakuum in die Fässer ab. Das vorliegende Vakuum des Mischers beläuft sich hierbei auf 20 mbar absolut. Bei diesem Verfahren beträgt die Abfüllzeit des feuchtigkeitsreaktiven Klebers inklusive der Filtration von 800 µ knapp 4 Minuten pro Fass.

Das Rachengehäuse und die Zuförderschnecke der Exzenterschneckenpumpe von KNOLL wurden mit einer speziellen Antihaftbeschichtung in Nanotechnologie versehen, um eine  unerwünschte Klebewirkung und damit Brückenbildungen zu vermeiden. Aufgrund der sehr abrasiven Eigenschaften und der hohen Viskosität von 700.000 – 1.500.000 m Pas des Mediums wird bei dieser Pumpe ein Feststoff-Stator aus einem speziell gehärteten Material verwendet. Beim Feststoffstator hat KNOLL die tausendfach bewährte „Halbschalentechnik“ aus dem Fertigungsverfahren der KNOLL-Schraubenspindelpumpen Typ KTS gewählt.Exzenterschneckenpumpe mit Feststoffstator

 

Vor der Auslieferung wurde die Pumpe eine Woche lang auf Ihre Vakuumdichtigkeit geprüft. Hierbei konnte das hohe Vakuum ohne Veränderung gehalten werden. 

Die Pumpen unserer Mitanbieter konnten bei diesem Anwendungsfall nur eine maximale Standzeit von ca. 3 Monaten erreichen und zeigten schon nach wenigen Wochen erste Verschleißerscheinungen.
Die MX der KNOLL Maschinenbau GmbH ist schon seit mehr 16 Monaten im Einsatz und zeigt bisher noch keine Anzeichen von Verschleiß.

Bei hohem Gegendruck zeigt die MX ihre wahren Fähigkeiten

Moderne Pumpen müssen vielseitig sein. Dabei ist eine zunehmend wichtiger werdende Anforderung der schonende Transport von Medien bei hohem Gegendruck. In erster Linie richtet sich diese Anforderung an Transportpumpen, wenn es etwa gilt, große Distanzen zu bewältigen. Aber auch bei Dosieraufgaben spielen hohe Drücke eine große Rolle, wenn sie beispielsweise in Sprühköpfe mit feinen Düsen münden.

Die MX von KNOLL Maschinenbau ist bei hohem Drücken ganz in ihrem Element: Sie kann problemlos Drücke von bis zu 80 bar zur Verfügung tstellen und dabei ihr Transportmedium so schonend fördern, dass Stückigkeiten wie etwa gekochte Früchte oder Gemüsestücke unbeschadet mitgeführt werden. Bei der Förderleistung kann dabei ein sehr breites Spektrum bedient werden. Für besonders hohe Fördermengen führt KNOLL Maschinenbau die MX100 im Produktprogramm, die bis zu 200.000 Liter bzw. 200m³ pro Stunde fördern kann.

Natürlich können Kolbenpumpen diese Aufgaben auch erfüllen, allerdings nur mit sehr hoher Pulsation, hohen Druckspitzen und mit entsprechenden Scherkräften, die das Medium beschädigen. Die MX als Exzenterschneckenpumpe dagegen arbeitet extrem pulsationsarm, was einen besonders schonenden Transport für das zu pumpende Medium bedeutet und eine exakte Dosierung auch ohne Ventile ermöglicht.

Durch die besondere EvenWall®-Statorgeometrie bauen die Exzenterschneckenpumpen von KNOLL Maschinenbau im Vergleich zu Wettbewerbspumpen bei hohen Drücken viel kürzer, so dass Anpassungen auch bei engen Raum- bzw. Platzverhältnissen gut möglich sind. Außerdem ist eine beachtliche Energieeinsparung möglich, da weniger Druckstufen zur Realisierung von Hochdruck erforderlich sind. Pro Druckstufe stellt die Exzenterschneckenpumpe MX einen Druck von 10 bar zur Verfügung.

Ein weiterer Vorteil der MX ist ihre gute Reinigungsfähigkeit,  gerade auch in ihrer Auslegung für hohe Drücke. Für die großen Ausführungen der MX bietet KNOLL Maschinenbau zudem spezielle Servicehilfen für den Umgang mit dem schweren Gerät. Kurze Stillstandszeiten sind damit gewährleistet, so dass diese Pumpen eine hohe Wirtschaftlichkeit bieten.

Ein letzter Punkt: Das Baukastensystem der MX. Damit wird auch unter der Anforderung hoher Drücke eine Adaption mit verschiedenen Pumpsätzen möglich, so dass sich die MX individuell an verschiedene Einsatzszenarien, auch unter sehr unterschiedlichen Bedingungen, problemlos anpassen lässt. Ihre kompakte Bauform (kurze Baulänge) bleibt dabei natürlich erhalten.

So gesehen ist es kein Wunder, dass sich diese Exzenterschneckenpumpe zunehmend einen Namen für den Einsatz unter sehr anspruchsvollen Bedingungen macht. Vor allem bei hohem Gegendruck überzeugt die MX. Namhafte Anlagenbauer haben deshalb bereits ihr Produkt-Portfolio auf diese Pumpe umgestellt.