14.10.2010: Pumpenauslegung für Schokolade

Hygienische Pumpe für hochviskose Medien

Sollen viskose Medien wie beispielsweise Schokoladen- oder Kakaomassen nicht nur schonend, sondern auch in definierter Menge gefördert werden, kommt nur eine Verdrängerpumpe in Frage. Aber auch hier eignet sich nicht jede Bauart, wie die Hersteller und Verarbeiter von Schokoladen wissen: Die Sortenvielfalt mit unterschiedlichen Rezepturen (Beimengungen wie Aromen, Gewürze und ganze Haselnüsse) und Ausgangsrohstoffe mit zum Teil abrasiven Bestandteilen stellen hohe Anforderungen an die verwendeten Werkstoffe und das Design der Pumpe. Aufgrund der Abrasion kommt es bei herkömmlichen Prozesspumpen häufig zu Leckagen, unter Umständen sind bereits nach wenigen Wochen aufwendige Wartungsmaßnahmen erforderlich.

Drehkolbenpumpen der Baureihe Hilge Novalobe von Grundfos lösen solche Förderaufgabe durch die modulare Bauweise mit zahlreichen Ausstattungs- und Ausrüstungsvarianten, wie einem beheizbaren Gehäusedeckel und/oder Gehäuse. Diverse (auch nachrüstbare) Verdränger-Geometrien sowie Dichtungs-werkstoffe werden den unterschiedlichen Anforderungen gerecht. Große rechteckige Eintritts- und Austrittsöffnungen ermöglichen das einwandfreie Fördern auch großer und stückiger Bestandteile. Bei hochviskosen, zum Verkleben/Austrocknen neigenden Medien bewährt sich statt der Gleitringdichtung eine robuste, leicht austauschbare, einfache O-Ring-Dichtung.

Konstruiert gemäß Hygienic-Design-Kriterien
Die Edelstahl-Drehkolbenpumpen entsprechen den internationalen Richtlinien wie GMP, FDA und QHD, sie sind EHEDG-zertifiziert und setzen die allgemeinen Prinzipien des Hygienic Designs um. Die gesamte Konstruktion ist spalt- und totraumfrei ausgeführt, vollständig entleerbar und genügt den Anforderungen der CIP-Reinigung und SIP-Sterilisation.

Es kommen nur FDA-zugelassene Werkstoffe zum Einsatz, die mediumberührten Elastomere weisen eine definierte Pressung auf. Um ein Anlaufen der Rotoren zu unterbinden, kommt ein synchronisiertes Getriebe mit speziellen Lagern und definierten Abständen zum Einsatz. Dies verhindert zuverlässig eine Verunreinigung des Fördermediums mit Abrieb der Rotoren.

Beispiel aus der Praxis
Ein Backwarenhersteller suchte Alternativen für die bisher in den Prozesslinien zum Dosieren von Aromen und Essenzen eingesetzten Exzenterschneckenpumpen. Funktionell arbeiteten diese Pumpen zwar einwandfrei; doch hielt der Stator aus Kunststoff den alkohol- und ölhaltigen Medien nicht lange stand.
Um zu verhindern, dass sich ablösende Kunststoffpartikel im Produkt wiederfinden, wechselte der Betreiber nach etwa einem Jahr vorsorglich den Stator aus.

Gelangte trotz dieser Vorsorge Abrieb in die Produktion, fielen Kosten zwischen 2.000 und 3.000 Euro an – wegen des Produktionsausfalls, weil zum Teil Produkte verworfen werden mussten und wegen des erhöhten Reinigungsaufwands für Rohrleitungen und Behälter. Das Unternehmen testete immer wieder alternative Lösungen – aber entweder enttäuschte die Technik oder der Preis stimmte nicht. Bis man schließlich auf die Drehkolbenpumpe Hilge Novalobe von Grundfos aufmerksam wurde.
Nach einer sechsmonatigen Testphase war der Backwarenhersteller sowohl von der Funktionalität der Pumpe als auch von der Abriebfestigkeit der eingesetzten Werkstoffe überzeugt und entschloss sich zum Kauf: Die Pumpen führen nun Rezeptur-Bestandteile wie Aromen, Essenzen, Alkohole, Farbstoffe und Cremes einer automatischen Waage zu, die sicherstellt, dass die richtige Menge an Produkt eingemischt wird. Die erreichbare Dosiergenauigkeit liegt bei 1 bis 2 Prozent. Bei Abweichungen greift die Waage über den Frequenzumformer der jeweiligen Pumpe auf die Drehzahl zu und regelt so das Fördervolumen. TW
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