Fördern
Fördern von Schüttgütern
In nahezu alen Bereichen der Produktion von Industriegütern ist die Förderung von Schüttgütern (Granulaten, Pulver, Pellets) eine Schlüsseltechnologie für einen reibungslosen Betrieb. Materialien müssen angenommen und in die Produktion verbracht werden, zwischengelagert, wieder abgezogen und zu einzelnen Verarbeitungsschritten transportiert werden, zwischen Maschinen ausgetauscht und letztendlich in eine Verpackung und Auslieferung verbracht werden. Jedes Produkt stellt dabei andere Anforderungen an die Fördertechnik. Manche Produkte sind robust und können mit vielen verschiedenen Systemen transportiert werden, andere neigen aufgrund ihrer zerbrechlichen Konsistenz zu Bruchschäden. Der mögliche Verschleiß der Förderanlagen durch das Fördergut ist eine relevante Fragestellung ebenso wie die Eigenschaften des Fördergutes - z.B. fettig, klebrig, zu Brückenbildung neigend, elektrostatisch usw.
Mikrowurfbewegung zum Fördern
Für empfindliche und gut fließende Schüttgüter setzen wir oft Vibrationsenergie ein. Sie bewegt die einzelnen Partikel mit Hilfe von Mikrowurfbewegungen auf einer Transportunterlage. So können die Produkte schonend bewegt werden. Diese Art der Förderung eignet sich für die Dosierung von Schüttgütern, den Abzug aus Bunkern und Silos, die Verteilung und die Verstetigung von Schüttgütern aus Chargenprozessen. Diese Förderart kann kombiniert werden mit Kühlung oder Erwärmung des Schüttgutes oder eingesetzt werden zur Entwässerung nach Tauchbädern oder Unterwasserprozessen. Eine Sonderform ist der Wendelförderer, der Schüttgüter sogar nach oben transortieren kann, so dass man Höhenunterschiede und z.B. Kühlung auf kleinem Raum kombinieren kann.
Förderung durch Reibung
Förderung mit Hilfe von Reibung wie z.B. beim Schneckenförderer, der auf dem Funktionsprinzip der archimedischen Schraube beruht, ist eine weitreichend eingesetzte Förderform für Schüttgüter. Die in einer Rinne oder einem Rohr liegende Förderschnecke transportiert – in der Regel motorgetrieben – entsprechende Güter über mehrere Meter, aus einem unteren Trog in einen oberen Trog, mit Hilfe von Zwischenlagern auch mehrstufig.
Durch die Schwerkraft und durch die Reibung des Transportgutes an den Rinnen- oder Rohrwänden wird eine Drehung des Gutes mit der Schnecke verhindert. Es wird so kontinuierlich weitertransportiert. Ist bei einem hohen Füllgrad die Reibung an der Wand klein, so rotiert das Gut nur quer zur Schneckenachse und wird nicht transportiert.
Beim Senkrechttransport muss daher durch Fliehkraft im Rohr Wandreibung erzeugt werden, wozu hohe Drehzahlen von 250–400 min−1 erforderlich sind.
Es ist möglich, das Fördergut offen horizontal oder schräg und geschlossen vertikal zu transportieren. Ebenso können während des Transports Verarbeitungsschritte wie Mischen, Entwässern oder Kompression durchgeführt werden, eine Kühlung oder Trocknung während des Transports ist ebenfalls möglich.
Fördern mit Vakuum oder Druck
Hierunter versteht man den Transport von Schüttgütern mit Gas (meistens Luft) mittels Über- oder Unterdruck. Die Förderung findet prinzipbedingt durch Rohre oder Schläuche statt. Unterschieden werden Flug-, Strähnen- und Pfropfenförderung. Für geeignete Schüttgüter ist auch Fließförderung möglich.
Bei der Flugförderung ist die Gasgeschwindigkeit so hoch (meistens über 20 m/s, bezogen auf das leere Rohr), dass das Schüttgut schwebend durch die Förderleitung geblasen oder gesaugt wird. Die Beladung, d. h. das Verhältnis von Fördergut zu Fördergas ist kleiner als 15 kg/kg. Der Kontakt mit der Rohrwand ist besonders in Umlenkungen so intensiv, dass Verschleiß und Kornbruch auftritt.
Die Strähnenförderung findet bei Gasgeschwindigkeiten von etwa 15–20 m/s statt. Ein Teil des Fördergutes rutscht als Strähne über den Boden des Rohres und wird von den darüberfliegenden Partikeln angetrieben. Die Beladung bewegt sich im Bereich 20–40 kg/kg.
Bei der Pfropfenförderung ist die Förderleitung so weit mit Material gefüllt, dass von dem Fördergas ein oder mehrere Materialpfropfen durch die Leitung geschoben werden. Hier sind höhere Drücke nötig. Es sind Beladungen von bis zu 100 kg/kg oder mehr möglich. Die Gasgeschwindigkeiten bewegen sich im Bereich von etwa 3–10 m/s und sind sehr stark vom geförderten Material abhängig.
Bei der Fließförderung verhält sich das Gas-Feststoffgemisch wie ein Kontinuum. Höchste Beladungen bis 300 oder 400 kg/kg sind möglich. Die Gasgeschwindigkeiten liegen bei etwa 7–15 m/s. Die meisten Schüttgüter, insbesondere die mit einem breiten Korngrößenspektrum, lassen sich jedoch nur mit Zusatzeinrichtungen an den Rohrleitungen (beispielsweise Druckmessstellen, Einblasventile u. ä.) effektiv mit geringen Geschwindigkeiten fördern.
Ergänzend sei das Prinzip des aeromechanischen Förderns erwähnt, bei dem der Unterdruck durch Scheiben erzeugt wird, die mittels Seil mit 4 m/s durch ein Rohr gezogen werden. Das Produkt schwebt hierbei zwischen den Scheiben und erfährt so eine sehr schonende und verschleißarme Förderung. Diese Förderer erreichen Leistung bis zu 50 t/h.
