Vakuumtechnik beim Verarbeiten und Verpacken

Drehschieber-Vakuumpumpe R 5 0100 F für die Vakuumverpackung

Die Vakuumtechnik ist eine der Schlüsseltechnologien bei der modernen Fleischverarbeitung und hat hohen Einfluss auf die Qualität und Haltbarkeit des Produktes. Deshalb sollten die dort eingesetzten Vakuumpumpen einem hohen Qualitätsstandard entsprechen.

Seit über 40 Jahren stellt die Dr.-Ing. K. Busch GmbH Vakuumpumpen für die Fleischverarbeitung her und verfügt somit über ein großes Wissen und viel Erfahrung auf diesem Gebiet. R 5 Drehschieber-Vakuumpumpen von Busch haben sich seit Jahrzehnten bewährt. In den werkseigenen Forschungs- und Versuchsabteilungen werden sie stetig weiter entwickelt und optimiert. Dabei fließen neue Erfahrungen aus dem Markt immer mit ein. Heute hat Busch in seinem Lieferprogramm 20 verschiedene Baugrößen an R 5 Drehschieber-Vakuumpumpen mit 3 bis 1600 Kubikmeter Saugvermögen pro Stunde. Somit können alle Arten von Vakuumverpackungsmaschinen und Fleischverarbeitungsmaschinen mit Busch Vakuumpumpen ausgerüstet werden:

 

Verpackungsmaschinen:

• Tischgeräte
• Standgeräte
• Doppelkammermaschinen
• Schalensiegler
• Bandmaschinen
• Rollenautomaten/Tiefziehmaschinen
• Rundläufer

Fleisch- und Wurstverarbeitungsmaschinen:

• Tumbler/Mischer
• Wurstfüller
• Cutter

Die größeren Drehschieber-Vakuumpumpen eignen sich zudem für den Einbau in Vakuumzentralanlagen, wie sie Busch für Betriebe anbietet, die mit mehreren Verpackungslinien arbeiten. Die Zentralisierung der Vakuumversorgung bietet eine äußerst wirtschaftliche Alternative zu einzelnen, direkt an oder in der Maschine aufgestellten Vakuumpumpen.

Eines haben alle R 5 Vakuumpumpen gemeinsam: Sie sind Öl geschmiert und arbeiten nach dem bewährten Drehschieber-Prinzip.

Dabei erfüllt das Betriebsmittel Öl mehrere wichtige Funktionen. Zum einen dichtet es die Spalte im Verdichtungsraum ab und garantiert so ein hohes Vakuum, zum anderen, schmiert es die Gleitflächen und verhindert somit Verschleiß. Außerdem führt das Öl die im Verdichtungsraum entstehende Wärme ab, bzw. sorgt für eine gleichmäßige Betriebstemperatur innerhalb der Vakuumpumpe, was wiederum bewirkt, dass erheblich mehr Wasserdampf durch die Pumpe gefördert werden kann. Durch seine vielfältigen Funktionen ist das Betriebsmittel ein wichtiger Bestandteil der Vakuumpumpe, das die Betriebssicherheit und Langlebigkeit mit garantiert.

Busch Vakuumpumpen sind extrem Wasserdampf verträglich, was bei der Frischfleischverarbeitung und -verpackung äußerst wichtig ist. Beim Vakuumverpacken, zum Beispiel, saugt die Vakuumpumpe die Luft aus der Verpackungskammer ab und verringert somit drastisch den verbleibenden Sauerstoffgehalt. Feuchtigkeit im und am Fleisch verdampft unter diesen Bedingungen und wird dampfförmig abgesaugt. R 5 Vakuumpumpen sind so konzipiert, dass sie größere Mengen Dampf durch die Pumpe fördern können, der dann, zusammen mit der Luft, wieder ausgestoßen wird.

Busch verfügt weltweit über ein sehr dichtes Servicenetz. In Deutschland ist Busch mit insgesamt 14 Niederlassungen, Außenstellen und Servicestützpunkten vertreten, so dass kurze und schnelle Wege zum Kunden garantiert sind. Ein breites Angebot von Service-Dienstleistungen ermöglicht dem Fleisch- und Wurstwarenverarbeiter, sich für ein individuelles Servicepaket zu entscheiden. Dadurch lassen sich Kosten im Bereich der Wartung sparen, gleichzeitig wird aber die Verfügbarkeit und Betriebssicherheit der Vakuumpumpe erhöht.

 

Busch Dienste GmbH

Marketing/Marketing Services

8. Juli 2005

Handbuch über die pneumatische Förderung in Ex- Bereichen Ein Kompendium über das pneumatische Fördern in staubexplosionsgefährdeten Bereichen hat die Dr.-Ing. K. Busch GmbH veröffentlicht. In dem Praxis orientierten Handbuch geht der Hersteller von Vakuumpumpen für die pneumatische Förderung auf die möglichen Gefahrenquellen ein und erklärt anschaulich die Verantwortlichkeiten der Hersteller von Komponenten und die der Anlagenbetreiber gemäß der ATEX-Richtlinien 94/9/EG und 99/92/EG.   Ausführlich wird das Thema "Explosion" erörtert, indem beschrieben wird, welche Bedingungen zur Explosion führen und wie sie vermieden werden können. Außerdem wird die Bedeutung und der Nutzen der Zoneneinteilung dargestellt. Danach geht der Autor auf die Explosionsschutzmaßnahmen bei den trocken laufenden Klauen-Vakuumpumpen Mink ein, die für Einsätze in staubexplosionsgefährdeten Bereichen zertifiziert sind und je nach Ausführung in verschiedenen Zonen eingesetzt werden können. Dieses Handbuch kann kostenfrei in deutscher oder englischer Sprache unter info@busch.de angefordert werden. Außerdem sind diese ATEX-konformen Vakuumpumpen zu sehen: Powtech, Nürnberg, Halle 10, Stand 210 Fakuma, Friedrichshafen, Halle A6, Stand 6112   Busch Dienste GmbH Marketing/Marketing Services 8. Juli 2005

Neue Schrauben-Vakuumpumpe für Zone 1 und 0

Eine neue Generation von Schrauben-Vakuumpumpen hat die Firma Dr.-Ing. K. Busch GmbH auf den Markt gebracht: Die COBRA NC ist als Prozesspumpe für die chemische und pharmazeutische Industrie konzipiert und ist neben der Version für explosionsungefährdete Bereiche auch als Standardmaschine für Zone 1 und Zone 0 verfügbar.

 

Mit dieser neuen Baureihe von Vakuumpumpen ist es Busch gelungen, Sicherheitsanforderungen konstruktiv einfach und konsequent umzusetzen und zu standardisieren.

Das Ergebnis sind trocken laufende Schrauben-Vakuumpumpen in den Baugrößen von 100, 200 und 300 m3/h für die Zone 1 (Ex II 2G IIB T3 und T4 (i/o)) und die Zone 0 (Ex IIG1(i)/2(o) IIB3(i)/IIB(o) T3 und T4). Mit der vorhandenen ATEX-Zertifizierung können 98 Prozent aller Stoffe mit dieser Vakuumpumpe gefördert werden.

 

Der einfache, modulare Aufbau der COBRA NC und das durchdachte Sicherheitspaket ermöglichen den Einsatz von einem Minimum an Überwachungsorganen an der Vakuumpumpe. Bei der Ausführung für Zone 1 kann auf die Flammensperren verzichtet werden. COBRA NC Vakuumpumpen sind serienmäßig mit einer Schwingungsüberwachung ausgestattet, durch die eine kontinuierliche Überwachung des Zustandes der Vakuumpumpe ermöglicht wird, was eine hohe Sicherheit und Verfügbarkeit der Vakuumpumpe garantiert.

Der modulare und einfache Aufbau ermöglicht zudem eine einfache Wartung, die vom Betreiber selbst durchgeführt werden kann. Auch eine Umrüstung von Zone 1 zur Zone 0-Ausführung ist ohne weiteres durchführbar.

 

COBRA NC Vakuumpumpen erreichen einen Enddruck von 0,05 mbar. Dies hat den Vorteil, dass beim tatsächlichen Arbeitsdruck im Bereich von 1 bis 100 mbar das maximale Saugvermögen erreicht wird. Technisch gesehen hat die COBRA NC entscheidende Vorteile gegenüber anderen Schrauben-Vakuumpumpen: Die aus einem Stück gefertigten Schraubenrotoren weisen eine variable Steigung auf, die eine optimale Verdichtung mit homogenen Temperaturverlauf ermöglichen, was Kondensation im Verdichtungsraum vermeidet. Eine Schrauben-Innenkühlung entfällt. Die Verdichtung erfolgt nicht gegen eine Endplatte, was einen kontinuierlichen Abfluss von Flüssigkeiten und den leichten Austrag von Feststoffen ermöglicht.

 

Abgedichtet werden die Schraubenrotoren mit Öl geschmierten Gleitringdichtungen, die leicht gewartet oder ausgetauscht werden können und die eine lange Laufzeit garantieren. Gleitringdichtungen sind äußerst robust und gegenüber Chemikalien beständig.

 

Standardmäßig sind COBRA NC Vakuumpumpen mit einer Wasser-Umlaufkühlung ausgestattet, was den Pumpenbetreiber unabhängig von Wasser- und Abwasseranschlüssen und von der Wasserqualität macht. Eine magnetgekuppelte Umwälzpumpe sorgt für eine optimale Verteilung des Kühlwassers und somit für ein homogenes Temperaturverhalten und für geringe Korrosionsanfälligkeit.

 

Der Antrieb der Vakuumpumpe erfolgt über einen angeflanschten Normmotor, so dass der Antrieb und das Prozessmedium getrennt sind und somit ein Flüssigkeitseintrag in den Motor nicht möglich ist. Die Synchronisation der Schraubenrotoren erfolgt über Stirnräder im separaten Getrieberaum.

 

Busch fertigt seit 1993 Schrauben-Vakuumpumpen im eigenen Produktionswerk in der Schweiz. Die dadurch aufgebaute hohe Kompetenz in der Fertigungstechnologie und die Erfahrung in vielen Anwendungen der Schraubentechnologie, auch außerhalb der chemischen und pharmazeutischen Industrie, haben Busch zum größten Hersteller von Schrauben-Vakuumpumpen weltweit gemacht. Außer den beschriebenen COBRA NC Schrauben-Vakuumpumpen verfügt Busch über ein großes Portfolio an ATEX-konformen Vakuumpumpen für nahezu alle Einsatzfälle.

 

Busch Dienste GmbH

Marketing/Marketing Services

11. März 2005

Kosteneinsparung bei Wartung und Energie

Mink-System (Fig. 1)
Vergleich - Saugvermögen (Fig. 2)
LMC (Fig. 3)

Ein Erfahrungsbericht von LMC Caravan GmbH

 

Mit einer Produktion von täglich zehn Reisemobilen und 30 bis 35 Wohnwagen gehört die Firma LMC Caravan GmbH im münsterländischen Sassenberg zu den großen Herstellern von Caravans.

Den hohen Qualitätsanspruch, den LMC an seine eigenen Produkte stellt, schlägt sich in der modernen Produktion nieder, wo hochwertige Materialien von CNC-Oberfräsen bearbeitet werden. Die Betriebssicherheit der eingesetzten Maschinen hat für den Technischen Leiter Bernhard Knollmeier höchste Priorität, gleichzeitig ist er auch bestrebt die Energiekosten, wo irgendwie möglich, zu reduzieren. Grund genug, sich mit der installierten Vakuumtechnik auseinander zu setzen und nach alternativen Möglichkeiten zu suchen.

 

Auf insgesamt sechs CNC-Oberfräsen fertigt LMC Teile für seine Reisemobile und Wohnwagen. Über diese Oberfräsen laufen von den Außenwänden bis hin zur kleinsten Schubladentüre alle Einzelteile des Aufbaus und der Einrichtungen der Caravans. An allen dieser Oberfräsen waren eine oder zwei Drehschieber-Vakuumpumpen installiert, die das Vakuum zum Spannen des Plattenmaterials erzeugten.

Um die Betriebssicherheit dieser Vakuumpumpen zu gewährleisten wurden diese einmal jährlich gewartet und dabei die Schieber in den Vakuumpumpen ausgewechselt. Da bei LMC im Zweischicht-, teilweise auch im Dreischichtbetrieb, produziert wird, mussten diese Wartungsarbeiten immer während des Betriebsurlaubes bei stehender Produktion durchgeführt werden. Neben der Arbeitszeit für diese Wartungsarbeiten schlugen die Kosten für die auszutauschenden Schieber stark zu Buche, dies war mit ein Grund, dass sich Bernhard Knollmeier nach alternativen Möglichkeiten umsah. Diese fand er bei der Firma Dr.-Ing. K. Busch GmbH, die ihm eine Vakuumpumpe anbot, die nach dem Klauenprinzip arbeitet und berührungslos verdichtet (Fig.1). Dies bedeutet, dass es in der Vakuumpumpe keine Verschleißteile gibt und somit keine Wartungsarbeiten anfallen. Von dieser Technik überzeugt, tauschte Bernhard Knollmeier an einer Oberfräse die bisherige Drehschieber-Vakuumpumpe gegen eine Klauen-Vakuumpumpe des Typs Mink von Busch aus.

 

Dabei konnte er erstaunliche Erfahrungen sammeln: Zum einen konnte er eine von der Baugröße kleinere Vakuumpumpe einsetzen und dennoch eine höhere Spannkraft und eine schnellere Spannzeit erzielen. Der Grund dafür liegt in der Tatsache, dass Mink Vakuumpumpen, durch ihre berührungsfreie Technik, nicht verschleißen. Dadurch ist das Saugvermögen und der Enddruck einer Mink-Vakuumpume von der Betriebszeit völlig unabhängig.

Trocken laufende Drehschieber-Vakuumpumpen unterliegen einem starken Verschleiß an den Schiebern. Die Grafik (Fig. 2) zeigt die Saugvermögen von einer Mink-Vakuumpumpe und einer trocken laufenden Drehschieber-Vakuumpumpe nach 2000 Betriebsstunden. Beide Vakuumpumpen haben im Neuzustand ein Nennsaugvermögen von 250 Kubikmeter pro Stunde.

Die Schieber der Drehschieber-Vakuumpumpe sind aus einem Kohlematerial gefertigt und drehen sich in einem Graugusszylinder. Dabei schleifen die Stirnflächen der Kohleschieber mit permanent 3000 Umdrehungen pro Minute über die Zylinder-Innenwand, bzw. werden ständig in und aus den Schieberschlitzen gedrückt. Dadurch wird Material von den Schiebern abgerieben. Dies bewirkt eine drastische Verschlechterung des Vakuums und des Saugvermögens.

 

Voll und ganz bestätigt hat sich für Bernhard Knollmeier auch die kalkulierte Energieeinsparung: Wurde bei der Drehschieber-Vakuumpumpe ein Motor mit 11 kW benötigt, kommt die Mink-Vakuumpumpe, bei gleichzeitig besserer Leistung mit einem 5,5 kW Motor aus. Dies entspricht einer Einsparung von 50 Prozent. Der geringere Energieverbrauch lässt sich mit dem hohen technischen Wirkungsgrad der Mink-Vakuumpumpe begründen, außerdem fallen keinerlei Reibungskräfte wie bei der Drehschiebertechnik an.

 

Positiv war auch die Erfahrung mit der Geräuschemission, die bei der Mink-Vakuumpumpe deutlich geringer ist, als bei einer von der Baugröße vergleichbaren Drehschieber-Vakuumpumpe.

 

Dies sind alles Argumente, die Bernhard Knollmeier erwogen, künftig bei der Vakuumversorgung in seiner Fertigung auf die Klauentechnik von Busch zu setzen. Dabei denkt er schon einen Schritt weiter und überlegt, die Vakuumversorgung zu zentralisieren. Das heißt, die einzelnen Vakuumpumpen an den CNC-Oberfräsen zu entfernen und außerhalb der Fertigung, in einem separaten Raum, eine zentrale Vakuumanlage zu installieren, die alle Oberfräsen mit einer Ringleitung mit dem benötigten Vakuum zum Spannen versorgt (Fig. 3). Dies hätte den Vorteil, den Energiebedarf nochmals um mindestens 30 Prozent zu reduzieren, da die Vakuumanlage so gesteuert würde, dass nur soviel Vakuum erzeugt wird, wie zu einem bestimmten Zeitpunkt benötigt wird. Das bedeutet, dass einzelne Vakuumpumpen in der Anlage automatisch abgeschaltet, bzw. bei Verbrauchsspitzen zugeschaltet werden.

 

Grundsätzlich ist es möglich, Mink Klauen-Vakuumpumpen Drehzahl geregelt zu betreiben. Das heißt, der Motor dreht sich nur so schnell, wie es notwendig ist, um das momentan benötigte Saugvermögen zu erreichen. In der Praxis benötigt die Vakuumpumpe das höchste Saugvermögen zum Beginn des Spannvorganges, weil da die Luft in der Leitung oder im Schlauch vom Spanntisch bis zur Vakuumpumpe möglichst schnell evakuiert werden muss. Danach muss die Vakuumpumpe nur noch in der Lage sein, Leckluft abzusaugen. Diese kann durch eventuelle undichte Stellen in Leitungen, am Sauger oder Spanntisch oder durch das Werkstück eindringen. Dazu reicht ein weitaus geringeres Saugvermögen aus. Der integrierte Frequenzumrichter erkennt dies und fährt die Drehzahl herunter, so dass die Vakuumpumpe nur noch das tatsächlich benötigte Saugvolumen liefert. Dadurch sind weitere Stromeinsparungen möglich, da nur soviel Strom aus dem Netz gezogen wird, wie die Vakuumpumpe für die momentane Leistung benötigt.

 

Ein weiterer Vorteil einer zentralen Vakuumanlage ist, dass alle Vakuumpumpen außerhalb der Produktionsräume untergebracht sind und somit die Geräuschemission nicht direkt an den Arbeitsplätzen entsteht. Die entstehende Abwärme der Vakuumanlage kann zur Heizung oder Warmwasseraufbereitung genutzt werden, was wiederum ein Einsparpotential an Energie mit sich bringt. Mit der Firma Busch hat LMC auch einen kompetenten Ansprechpartner der nicht nur Serien-Vakuumpumpen verschiedener Verdichtungsprinzipien und Baugrößen produziert, sondern auch viel Erfahrung mit dem Bau von Vakuumzentralanlagen hat.

 

Busch Dienste GmbH

Marketing/Marketing Services

2. März 2005