Archiv für: Farben und Lacke

Aggressive Medien und eine widerstandsfähige Pumpe

Es gibt Anwendungen z. B. in der Chemischen Industrie oder der Farben- und Lackindustrie, bei denen kein Elastomer eingesetzt werden kann. Die chemische Beständigkeit wäre nicht mehr gegeben, was vor allem bei Gemischen aus unterschiedlichen Lösungsmitteln der Fall sein kann. Bei der Auslegung der Pumpe muss hierbei nicht nur das Medium selbst, sondern auch der Reinigungsprozess mit in Betracht gezogen werden.

Als Alternative bietet sich hier der Einsatz von PTFE (Teflon) an, sowohl bei den Sekundärdichtungen als auch beim Stator. KNOLL Maschinenbau hat unlängst für einen süddeutschen Farbenhersteller eine MX20 so aufgebaut, dass sie seinen speziellen Anforderungen gerecht wird: Einsatz in der Herstellung von Farben, wobei häufige Reinigungsvorgänge mit einem Gemisch von Lösungsmitteln möglich sein müssen. Da diese Lösungsmittel wiederaufbereitet werden, können sich ihre Zusammensetzung und Konzentration ändern, was keinen Einfluss auf die Eigenschaften der Exzenterschneckenpumpe haben darf.

Die MX20 erhielt dafür einen Feststoff-Stator aus Teflon. Die exzentrische Bewegung des Rotors wird über einen Biegestab in Titan ausgeglichen und auf Elastomer-Dichtungen wird komplett verzichtet. Damit konnte erreicht werden, dass die MX einerseits die nötige Beständigkeit gegenüber den Reinigungsvorgängen mit Lösungsmitteln aufweist, andererseits aber auch ihre KNOLL-typischen Eigenschaften behält:

  1. Hohe Servicefreundlichkeit auch unter Verwendung nicht serienmässiger Bauteile;
  2. Gute Reinigungsfähigkeit (CIP und SIP);
  3. Sehr gutes Pumpverhalten (geringe Pulsation, hohe Drücke, Eignung für hohe Viskositäten).

Zudem wurde bei dieser Spezialausführung darauf geachtet, dass die Modularität in allen wesentlichen Bauteilen erhalten bleibt, so dass der Farbenhersteller seine Pumpe bei Bedarf auch sich verändernden Bedingungen im Herstellungsprozess anpassen kann.

Insgesamt ist diese MX20 ein gelungenes Beispiel dafür, wie KNOLL Maschinenbau auf die Wünsche seiner Kunden eingeht, um diese in ihren Herstellungsprozessen bestmöglich zu unterstützen.

Abrasive Medien wirtschaftlich pumpen: Die MX in Spezialausführung

Sollen abrasive Medien gefördert werden, kann die Pumpe schnell zum Sorgenkind werden: Abrasive Fördermedien können zu hohem Verschleiß und damit zu kurzen Standzeiten führen. Ein portugiesischer Farbenhersteller hatte bei der Förderung von Calciumcarbonat entsprechende Erfahrungen gemacht und sich deshalb die Exzenterschneckenpumpen von KNOLL Maschinenbau näher angesehen.

Seine Anforderungen: 70%  Calciumcarbonat in wässriger Lösung mit einer Partikelgröße von 6 µm bei einem Druck von 5 bar und einer Kapazität von 60 m³/h zu fördern. KNOLL lieferte dafür eine MX50 in spezieller Ausführung: Der Stator ist dabei mit einem verschleissfesten Elastomer ausgekleidet, der Rotor in Edelstahl speziell beschichtet („ductil coated“). Das Kardangelenk erhält ebenfalls eine Manschette in verschleissfestem Elastomer. Insgesamt weist die MX damit einen hoch abrasions- und korrosionsfesten Aufbau auf, der den hohen Anforderungen der Chemieindustrie bzw. hier im Bereich Farben und Lacke Rechnung trägt.

Das Ergebnis in der Praxis: Nach einem Jahr harten Dauereinsatz der MX zeigt sich der portugiesische Farbenhersteller hoch zufrieden. Im Drei-Schicht-Betrieb konnte die Exzenterschneckenpumpe von KNOLL voll und ganz überzeugen. Nach über 6.000 Betriebsstunden war noch kein Verlust an Förderstrom bzw. Gegendruck erkennbar.

Dazu beigetragen hat aber nicht nur der abrasions- und korrosionsfeste Aufbau der Pumpe, sondern auch ihr Konstruktionsprinzip mit dem (serienmässigen) EvenWall-Stator. Dieser Stator bewirkt, dass praktisch keine Rückströmung des zu pumpenden Mediums auftritt, was bei einem abrasiven Medium wie Calciumcarbonat hochwillkommen ist: Es tritt somit auch kein Strahlverschleiß auf.

Zudem weist der Stator in EvenWall-Ausführung noch einen weiteren Vorteil auf: Die Kennlinie der Exzenterschneckenpumpe verbessert sich dadurch ganz entscheidend gegenüber herkömmlichen Pumpen ohne Stator in EvenWall, was sich signifikant auf die Wirtschaftlichkeit auswirkt. Im Bild links: Kennlinie mit konventionellem Stator (Linie links) und mit Stator in EvenWall (Linie rechts).

Insgesamt überzeugt die MX in ihrer Spezialausführung damit nicht nur aufgrund ihrer Beständigkeit gegenüber einem hoch abrasiven Medium, sondern auch auf der Ebene der Wirtschaftlichkeit.

Eingebaute Servicefreundlichkeit: MX-Pumpen zerlegen und wieder montieren

Zu den entscheidenden Anforderungen an eine Pumpe gehört ihre Servicefreundlichkeit. Dies betrifft nicht nur die Wartung oder den Austausch von Verschleißteilen, sondern auch ihre Reinigung: So ist in den Fertigungsprozessen vieler Hersteller vorgeschrieben, dass die dabei zum Einsatz kommenden Pumpen nach jeder Charge (etwa einer Batch Production) vollständig zerlegt werden müssen.

Exzenterschneckenpumpen von KNOLL haben damit keine Probleme. Im Gegenteil: Die MX-Reihe ist schon vom Entwurf her auf eine servicefreundliche Gesamtkonstruktion ausgelegt, so dass mit ihrem Einsatz die Mean Time To Repair (MTTR) möglichst kurz gehalten werden kann.

Bei den kleineren Baureihen (MX10 und MX20) erleichtern Clamp-Verschlüsse die Montage bzw. Demontage. Zudem kann mit ihnen jede Trennstelle an der Pumpe für sich geöffnet werden, ohne dass gleich die gesamte Pumpe zerlegt werden muss. Bei den größeren Modellen treten an die Stelle der Clamp-Verschlüsse DIN-Schrauben, die ebenfalls eine Schnellzerlegung erlauben.

Bei allen Modellen kann über ein Servicefenster die rotierende Einheit gelöst und damit die Pumpe auseinander gezogen werden. Auf diese Weise wird auch die Dichtung zwischen Sauggehäuse und Lagerstuhl schnell zugänglich gemacht.

Die rotierende Einheit von Rotor und Stator kann ebenfalls leicht und schnell entfernt bzw. wieder eingesetzt werden, weil dazu nur die Schnittstelle am Sauggehäuse sowie die rotierende Einheit über das Servicefenster gelöst werden müssen. Ein aufwendiges Abdrehen der Statoren mit Kettenzangen gehört bei den Exzenterschneckenpumpen von KNOLL der Vergangenheit an.

Zerlegt man eine Pumpe der MX-Reihe und setzt sie wieder zusammen, so passt jedes Teil genau an seinen konstruktiv vordefinierten Platz. Ein „Puzzle“ kann nicht entstehen und die Pumpe auch nicht falsch montiert werden. Zudem verhindern verliersichere Verbindungselemente das unbeabsichtigte Lösen von Pumpenteilen.

Exzenterschneckenpumpen von KNOLL bieten damit eine optimale Symbiose von anspruchsvoller Technik zum Transport hochviskoser Medien einerseits und den Anforderungen an die Servicefreundlichkeit andererseits, bei der jegliches Handling der Pumpen möglichst einfach und schnell durchführbar sein muss.

Flüssigkeiten exakt dosieren mit MX Exzenterschneckenpumpen

Bei der volumetrischen Dosierung von wässrigen bis hochviskosen Verbrauchsartikeln in Gebinde gehört das Erreichen einer hohen Reproduzierbarkeit zu den wichtigsten Zielen. Hersteller aller Branchen sind bei der Abfüllung verpflichtet, sich an die europäische Fertigpackungsrichtlinie zu halten.

Bestimmte Toleranzen müssen also eingehalten werden und das bedeutet für den Produzenten, dass die Dosiergenauigkeit sich entscheidend auf die abgefüllte Menge und damit natürlich auch auf die Herstellungskosten auswirkt. Je kleiner die Toleranzen, um so kleiner ist die Abfüllmenge.

Die Abbildung (oben) zeigt eine Monopumpenfüllmaschine MFL der Firma Bünder & Schmitt, bei der die MX-Pumpen in CIP-fähiger Ausführung gehalten sind. Solche Abfüllanlagen werden u. a. von Henkel und Bayer zum Abfüllen von Reinigern oder auch Pflanzenschutzmitteln eingesetzt.

Die KNOLL Exzenterschneckenpumpen MX haben eine hohe Kompetenz in der Dosiertechnik. Neben einer exakten Dosiergenauigkeit können nicht nur inkompressible sondern auch kompressible Medien gepumpt werden, ohne die Mediumsstruktur zu verändern. Durch den serienmäßig eingesetzten EVEN WALL (gleichmäßige Elastomerwandstärke) hat die MX-Pumpe eine absolut exakte, gleichmäßige Dichtlinie, welche die Qualität der Reproduzierbarkeit der Förderleistung auch bei wechselndem Druck erhöht und die Pulsation deutlich dezimiert. Durch den Even Wall und der damit verbundenen exakten Dichtlinie wird ebenso das Produkt geschont, so dass sehr scherempfindliche Medien problemlos transportiert werden können. Hier spielt auch der Wärmeeintrag des Öfteren eine Rolle, welcher dank der konstruktiven Gegebenheiten deutlich geringer ist als bei herkömmlichen Statoren mit zylindrischem Statormantel.

Ein weiteres Kriterium, welches bei der Dosierung zu beachten ist, ist die Beständigkeit der Materialien nicht nur für das zu pumpende Medium, sondern auch für die Reinigungsmedien und deren Temperaturen. Hierfür stehen zahlreiche Werkstoffe zur Verfügung, die jeweils entsprechend dem Medium sorgfältig durch unser qualifiziertes Labor ausgewählt werden.

Das eingesetzte Zubehör entscheidet ebenso über das Maß der Dosiergenauigkeit wie die Dosierpumpe selbst. Für jede Anforderung wird die notwendige Mess- und Regeltechnik projektiert und geprüft, ob eine permanente Dosierung über eine einmal kalibrierte Pumpe oder eine einfache messwertabhängige Dosierung abverlangt wird, steht umfangreiches Zubehör durch KNOLL zur Verfügung.

Je nach Aufgabe werden Schrittmotoren, Servomotoren oder Asynchronmotoren mit Geber eingesetzt, um die MX-Pumpe bei ihren exakten Dosieraufgaben zu unterstützen.

Die Grafik zeigt eine Messaufnahme der KNOLL MX-Pumpe mit der erreichten Genauigkeit (für eine größere Darstellung lässt sich die Grafik anklicken). Die Idee war es, die Amplitude zu programmieren und mit der Hilfe eines Schrittmotors und eines Encoders ihre stetige Position zu erfassen, um diese bei der Dosierung zu kompensieren. Es hat sich dabei heraus gestellt, dass die Dosiergenauigkeit so hoch war, im vorliegenden Fall einige wenige tausendstel Gramm, dass auf den Encoder verzichtet werden konnte.

In der Praxis werden mit MX-Pumpen bereits in zahlreichen Anwendungsfällen Kleinstmengen von einem Bruchteil eines Tropfens dosiert und dies bei Varianzen in Viskosität, Temperatur und Druck.

 

Farben, Lacke, Dispersionen und was die MX hier leisten kann

Die Herstellung von Farben und Lacken hat in Deutschland eine große Tradition und ist heute eine Hightech-Branche, die höchsten Ansprüchen genügen kann. Dementsprechend hoch und vielfältig sind auch die Anforderungen an die Pumpen, die für den Transport oder das Dosieren von Komponenten und fertigen Produkten dieser Branche eingesetzt werden.

Die MX von KNOLL Maschinenbau hat hier bereits mehrfach unter Beweis gestellt, wie leistungsfähig sie ist. Etwa bei einem westfälischen Farbenhersteller, der zum Fördern und Abfüllen von Dispersionsfarbe auf die MX setzt, weil sie ein hohes Leistungsvermögen aufweist. So kann die MX problemlos 10 bar Druck bei einem sehr hohen Wirkungsgrad aufbauen, ohne dass das zu fördernde Medium in der Pumpe zurückströmt.

Entscheidend hierfür ist die Ausführung der MX in EvenWall-Technologie, weil hier der Statormantel der Kontur des innenseitig verpressten Elastomers angepasst ist, so dass sich insgesamt eine einheitliche Wandstärke ergibt, die eine deutlich höhere Druckstabilität aufweist als bei Pumpen mit zylindrisch gebautem Stator.

Wichtig für die Wahl der MX war bei diesem Farbenhersteller auch die „Hygiene“ der Pumpe. Denn die Verarbeitung von Dispersionsfarben, bei der keine Lösungsmittel mehr eingesetzt werden dürfen, macht eine häufige und sehr genaue Reinigung erforderlich. Die MX überzeugt hier mit ihrer totraumarmen Konstruktion sowie ihrer schnellen Zerlegbarkeit: Clamp-Verschlüsse und DIN-Verschraubungen erlauben es, die Pumpe in Minuten zu zerlegen, zu reinigen und wieder zu montieren. Natürlich lassen sich so auch Verschleißteile einfach und schnell auswechseln.

Die MX war damit so überzeugend, dass heute über 50 Exzenterschneckenpumpen von KNOLL bei diesem westfälischen Hersteller im Einsatz sind. Wenn es also darum geht, Farben, Lacke oder Dispersionen zu fördern und zu dosieren, ist die MX offensichtlich eine gute Wahl.