Abfüllung von abrasivem Medium in Schlauchbeutel


Phasenwechselmaterialien (PCM) sind Materialien, die zur Wärme- und Kältespeicherung eingesetzt und bei der schwedischen Firma Climator entwickelt und in Schlauchbeutel unterschiedlicher Größe abgefüllt werden. 
PCM eignen sich zum gezielten Kühlen und Wärmen. So besteht beim Kühlen mit Eispackungen häufig die Gefahr einer nicht ausreichend langen Kühlung. Durch den Einsatz von PCM als Kühlmittel kann an diesem Punkt angesetzt und entgegen gewirkt werden. Bild: © 2016 ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH

Der Schmelzpunkt wird so gewählt, dass die geforderte Kühlung nicht nur temporär, sondern komplett über die ganze Lieferkette – bis hin zum Enduser – aufrecht gehalten wird. Neben logistischen Anwendungsbereichen wird das PCM ClimSel von Climator zur Energiespeicherung in Gebäuden, Temperaturregelung in Kleidungsstücke und Temperaturstabilisierung bei elektronischen Bauteilen angewandt.

Nicht nur die große Spanne an Füllgewichten (von 30ml bis 1.000ml) stellt hohe Anforderung an die Abfüllung, sondern auch die hohe Abrasivität der salzhaltigen Kristalle im Medium. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wurde als Abfüllpumpe eine 2RD40 Pharma Pumpe mit Exzenterschnecken-Technologie von ViscoTec gewählt.

Die Exzenterschneckenpumpe ist für die Förderung und Abfüllung von abrasiven und feststoffbeladenen Medien besonders geeignet. Die abrasiven Feststoffe werden produkt- und pumpenschonend in ihrem Trägermedium durch die Kammern zwischen Rotor (Edelstahl) und Stator (Elastomer) gefördert. Der Reibkoeffizient zwischen der Rotor/Stator Paarung wird durch den tribologischen Film von wenigen µm gesenkt. Ein vorzeitiger Verschleiß wird somit vermieden.

Zur Veranschaulichung ein alltägliches Beispiel:
Beim Fensterputzen bildet Wasser einen tribologischen Film zwischen der Glasscheibe und der Gummilippe des Abziehers. Befinden sich körnige Staub- und Schmutzpartikel auf der Scheibe, sorgt dieser Film dafür, dass weder Gummilippe noch Fensterscheibe durch diese Partikel beschädigt werden.

Da Exzenterschneckenpumpen pulsationsarm und mit geringen Drücken, in diesem Fall mit ca. 3-4 bar dosieren können, werden auch Füllstoffkonzentrationen vermieden. Des Weiteren kann die Exzenterschnecken-Technologie auf Metall-Metall Paarungen bei sich reibenden Teilen verzichten.

Aufgrund der Dosiergeometrie wird drehwinkelproportional pro Umdrehung immer ein konstantes Volumen, bei einem gleichmäßigem Produktstrom gefördert. Dies verhindert eine vorzeitige Sedimentation der Füllstoffe. Das Volumen ist über die Winkelgrade eindeutig definiert; es entstehen keine Rückströmungen oder Hinterschneidungen (gleichmäßige Verteilung der Feststoffe). Aus dieser Technik ergibt sich eine druckstabile, lineare Pumpenkennlinie, wodurch eine klare Aussage über das Verhältnis von Umdrehung, Zeit und Fördermenge ermöglicht wird. Somit kann ein breites Spektrum von verschiedenen Volumina mit nur einer Pumpe – prozesssicher und wiederholgenau – abgefüllt werden.

Diese Vorteile machen sich Hersteller von Schlauchbeutelabfüllanlagen, wie die in der Nähe von Frankfurt ansässige Firma Hastamat, zu Eigen und vertrauen auf die prozesssichere und präzise Technologie von ViscoTec.

Im Falle der Abfüllung von ClimSel wurde die Exzenterschneckenpumpe auf der Anlage montiert und über einen darüber befindlichen Produkttank befüllt. Das Füllrohr am Ende der Pumpe wird direkt in das Formatrohr der Schlauchbeutelmaschine montiert. Das Füllorgan wird nach der Dosierung mit einem Stößel verschlossen, um ein Nachtropfen des Produktes zu verhindern. Somit ist zusätzlich eine saubere Siegelnaht für das Verschweißen der Beutel gewährleistet.

 

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