Vertrauen ist gut – Schutzsieben ist besser

Der Einsatz von Schutzsieben bei der Silobefüllung

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30.11.2016 Wenn die Korngröße wichtig ist, oder auch ganz einfach Fremdkörper nicht in den Prozess gelangen sollen, kommen Betreiber um das Sieben nicht herum. Die vorgestellte Lösung hat die Besonderheit, dass der Siebkorb zusätzlich erregt wird.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Wenn es um angelieferte Schüttgüter geht, können sich Betreiber nicht nur auf das Vertrauen in den jeweiligen Lieferanten verlassen, sondern sollten diese möglichst immer schutzsieben. Denn Verunreinigungen in Form von Metallteilen oder Sackstücken können die Qualität des eigenen Endproduktes negativ beeinflussen.
  • Die Lösung des Maschinenbauers ermöglicht neben der Produkt- auch Prozesssicherheit, da die Schutzsiebe leicht zu reinigen und auf Wunsch hin auch in Atex-Ausführung erhältlich sind.

Diese Frage stellen sich Hersteller der Chemie-, Pharma- und Lebensmittelbranche gleichermaßen: Wie ist es möglich, Produktionsanlagen und Endprodukte sicher vor Fremdkörpern und Verunreinigungen zu schützen? Waren vor einigen Jahren noch Stichproben ausreichend um die Reinheit der hergestellten Produkte nachzuweisen, so gibt es heute Regelwerke wie die EU Verordnung 1935/2004, GMP und FDA, nach denen Hersteller ganze Produktionsabläufe und -anlagen auf Sicherheit und Qualität ausrichten. Strenge Audits, Strafzahlungen bei Nichteinhaltung der Vorschriften oder Imageschäden als Folge von Produktrückrufen setzen Hersteller branchenübergreifend unter Druck. Längst sind die hohen Qualitäts- und Sicherheitsansprüche nicht nur von Endproduktherstellern im Pharma-und Lebensmittelbereich gefordert. Auch Lieferanten chemischer Vorprodukte für diese sensiblen Industrien müssen oftmals nach GMP, FDA oder EC 1935/2004 Standards produzieren. Ein effektiver Schutz von Produkten und Anlagen vor Fremdkörpern und Verunreinigungen wie Metallteile oder Sackreste, die bei der Produktaufgabe in den Prozess gelangen, ist in allen Regelwerken zentrales Thema. Und ein erster wichtiger Sicherheits-Checkpoint ist die Rohwarenanlieferung und deren Einlagerung für die Produktion. Neben anderen Sicherheitssystemen wie Magnetabscheidern oder optischen Erkennungssystemen ermöglicht vor allem die Siebtechnik zuverlässige Ansätze zur Fremdkörper-Abtrennung.

Schutzsiebung: Qualität ab Start

Betreiber erhalten viele Rohmaterialien als Pulver oder Granulat in Tankwagen, die sie im Anschluss in Silos einlagern. Um zu verhindern, dass bereits beim Rohwareneingang Fremdkörper in den Produktionskreislauf gelangen, führen Unternehmen in der Regel eine Schutzsiebung des Rohmaterials während der pneumatischen Silobefüllung durch, bevor es in das Silo gelangt. Siebmaschinenhersteller wie J. Engelsmann bieten sogenannte Tankwagensiebe an, die der Anwender an die Befüllleitung zwischen Tankwagen und Silo einbinden und mit deren Hilfe er Fremdkörper in Rohstoffen zuverlässig entfernen kann. Tankwagensiebe fungieren somit als erste Qualitätskontrolle im Prozess und sind praktisch in allen Branchen anwendbar, in denen Schüttgüter verarbeitet werden. Und obwohl Tankwagensiebe eine technisch eher unkomplizierte Lösung darstellen, stellen Betreiber in sensiblen Produktionsbereichen mit höchsten Hygieneansprüchen besondere Ansprüche an sie: Auch Tankwagensiebe müssen in solchen Fällen schnell und absolut rückstandsfrei zu reinigen sein, damit sich kein Produkt festsetzen und Keime bilden kann, die sich dann im Siloinnern weiter ausbreiten. Und auch bei häufig wechselnden Produkten ist die Reinigbarkeit von Tanksieben wichtig, um Cross-Kontaminationen zwischen einzelnen Chargen zu verhindern. Denn ohne die entsprechenden Features wie totraumfreie Gehäuse oder glatte Oberflächen in produktberührenden Bereichen, mutiert das zur Sicherheit installierte Schutzsieb in der Praxis schnell zum Verursacher von Problemen.

Reinheit ist das A und O

In der chemischen Industrie finden die Tankwagensiebe unter anderem Anwendung bei einem süddeutschen Hersteller von Kunststoff-Profilen für Fenster und Türen. Ein wichtiger Prozess bei der Produktion dieser Profile ist die Extrusion von PVC-Pulver. Dieses wird über eine Förderschnecke durch den Extruder geleitet, den eine Heiz- und Kühleinheit beheizt, sodass das noch lose Pulver schmilzt und zu einer homogenen Masse plastifiziert. Das System presst die PVC-Masse durch das Werkzeug an der Spitze des Extruders, wodurch es seine gewünschte Form erhält. Bei diesem Herstellungsverfahren spielt vor allem die Reinheit des eingesetzten PVC-Pulvers eine Schlüsselrolle, da Fremdkörper und Verunreinigungen die Formstabilität des Profils direkt beeinflussen. In diesem Fall erfolgt die Lieferung des Rohstoffs über einen Tankwagen, von wo aus der Betreiber das Pulver in Silos einlagert und kontinuierlich dem Produktionsprozess zuführt.

Das Schutzsieb im Detail

Der Hersteller hatte den Anspruch, dass Verunreinigungen gar nicht erst in die Produktionsanlagen gelangen dürfen und entschied sich daher für den Einsatz des Tankwagensiebs JEL TWS 800 bei der Silobefüllung. Dafür koppelt das Personal die Maschine einfach an die Förderleitung zwischen Silo und LKW an. Die Ein- und Auslaufstutzen der TWS sind als Rohrbogen ausgeführt und mit Storz-Kupplungen ausgestattet. Mithilfe der Flanschverbindungen ist es möglich, diese in die gewünschte Position zu drehen und somit flexibel an die Gegebenheiten vor Ort anzupassen. Da Rohstoffe nicht jeden Tag am gleichen Ort aufgegeben werden, ist die in Edelstahl ausgeführte Siebmaschine zusätzlich auf einem Fahrgestell montiert. An diesem Gestell befinden sich ein Steckeranschluss mit An- und Ausschalter sowie ein Stromkabel, sodass die Maschine schnell und unkompliziert in Betrieb zu nehmen ist. Nach dem Anschluss gelangt das PVC-Pulver durch pneumatische Druckförderung aus dem Tankwagen in die Schutzsiebmaschine. Das Produkt fließt dabei durch das Zuführrohr auf den Produktverteiler, der im Deckel der TWS verbaut ist. Hierdurch vermindert sich der Druck beim Aufprallen auf das empfindliche Siebgewebe und das Pulver verteilt sich gleichmäßig, sodass das Produkt die gesamte Siebfläche ausnutzt. Ein Vibrationsmotor versetzt das Gewebe in Schwingung, wodurch die TWS alle Pulverbestandteile, die außerhalb der spezifizierten Maschenweite liegen, aussiebt. Das Tankwagensieb deckt hier standardmäßig Maschenweiten von 1 bis 20 mm ab.

Totraumfrei und gasdicht

Um Silo und Produktionsanlagen auch vor feinen Metallpartikeln zu schützen, die eventuell kleiner als die Maschenweiten des eingesetzten Gewebes sind, wurde die TWS zusätzlich mit einem Magnetabscheider ausgestattet. Dieser sitzt unterhalb des Siebgewebes und besteht im Prinzip aus mehreren magnetischen Strängen, die unerwünschte Metallteilchen aus dem Produktstrom entfernen. Nach der Siebung fördert das System das gesiebte PVC-Pulver über den Auslaufbogen und die angeschlossene Steigförderleitung in das Vorratssilo. Die TWS, die in diesem Fall einen Siebdurchmesser von 800 mm und eine Siebfläche von 0,5 m² besitzt, erreicht dabei eine Durchsatzleistung von 30 t/h und ist zusätzlich gasdicht bis 2 bar. Nachdem die komplette Fahrzeugladung gesiebt wurde, kann das Personal die aufgefangenen Fremdkörper vom Gewebe entfernen und die Siebmaschine reinigen. Um das Handling hierbei so einfach wie möglich zu gestalten, ist es möglich, den Deckel mittels Schnellverschlüssen und ohne Werkzeugeinsatz zu öffnen, sodass der darunterliegende Siebring einfach zur Reinigung zu entnehmen oder auch zu wechseln ist. Dementsprechend ist auch der Innenraum der TWS tot­raumfrei ausgeführt und leicht zugänglich. Da eine Siebmaschine nicht nur einfach, sondern auch rückstandsfrei zu reinigen sein sollte, sind alle produktberührenden Bauteile im Innenraum glasperlengestrahlt oder elektropoliert ausgeführt.

Das richtige Sieb an der richtigen Stelle

Durch seine kompakte Bauweise und das einfache Anpassen an die Gegebenheiten vor Ort sowie die lieferbare GMP- und Atex-Ausführung ist das Tankwagensieb praktisch für den Einsatz in jedem schüttgutverarbeitendem Unternehmen geeignet. Als wichtiger Bestandteil von Zuführsystemen leisten Siebsysteme einen wesentlichen Beitrag zur Qualitätssicherung – und das bereits vor Beginn der eigentlichen Produktion. In diesem konkreten Fall konnte der Betreiber die Anzahl mangelhafter Produkt-Chargen verringern und eine gleichbleibend hohe Qualität der Extruderprodukte erreichen. Die Gefahr von Fremdkörpern beziehungsweise Verunreinigungen im Produkt besteht jedoch nicht nur beim Anliefern und Einlagern von Rohmaterialien. Gerade in komplexeren Herstellungsverfahren finden sich heute zur Qualitätssicherung mehrere Kontrollpunkte, in denen Schutzsiebungen installiert sind, beispielsweise beim Lagern von Vorprodukten zwischen einzelnen Produktionsstufen oder im Ausgangsbereich vor dem Abpacken des Endprodukts. Die Festlegung, wo genau entlang des Produktionsprozesses Sicherheitssysteme wie die Schutzsiebungen zu integrieren sind, geschieht auf Basis einer vollständigen Gefahrenanalyse, wie sie beispielsweise im Rahmen des HACCP-Konzeptes beschrieben wird. Der Maschinenbauer bietet daher unterschiedliche Siebmaschinen wie Linearschwinger an, die durch ihre kompakte Bauweise für den Einsatz an jeder beliebigen Stelle im Produktionsprozess als Schutzsiebe geeignet sind und die darüber hinaus eine besonders produktschonende Siebung ermöglichen.

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Heftausgabe: Dezember 2016
Jana Zivojnovic,  Marketing,  J. Engelsmann

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Jana Zivojnovic, Marketing, J. Engelsmann
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