25 - Welche Arten der Materialförderung sind für die Kunststoffverarbeitung relevant?
Bezogen auf das Fördern von Schüttgut kommen für das Materialhandling in der Kunststoffindustrie hydraulische, mechanische und pneumatische Förderanlagen infrage. Mo’s Corner befasst sich insbesondere mit der Materialversorgung von Verarbeitungsmaschinen. Folglich handelt es sich beim hier betrachteten Fördergut um Schüttgüter wie Granulat, Pellets, Pulver, Mahlgut, Flakes oder Fasern. Zuführanlagen, etwa für Einlegeteile oder Label für die Weiterverarbeitung beim Spritzgießen, werden daher nicht berücksichtigt.
Die hydraulische Förderung ist aus der Materialherstellung und -aufbereitung in Verbindung mit einer Unterwassergranulierung bekannt. Hierbei wird das Granulat von Wasser entweder in offenen oder geschlossenen Rinnen oder durch Rohrleitungen transportiert. Zuletzt sind das Transportmedium Wasser – das in einem Kreislaufsystem zirkuliert – und das Fördergut zu trennen und letzteres zu trocknen.
Mechanische Förderanlagen wie Förderbänder oder Trogkettenförderer spielen für die Materialversorgung in der Kunststoffverarbeitung eine eher untergeordnete Rolle. Eine Ausnahme sind biegsame Förderschnecken aus einem flexiblen Rohr mit einer innen liegenden Förderspirale, um beispielsweise trockenes, rieselfähiges Pulver oder Granulat zu transportieren. Mit diesem Prinzip lassen sich Förderstrecken von bis zu 50 m horizontal und von bis zu 20 m vertikal überbrücken, bei Biegeradien von bis zu 2,50 m.
Das in der Kunststoffverarbeitung mit Abstand wichtigste Förderprinzip ist die pneumatische Förderung. Sie beruht, wie ihr hydraulisches Pendant, auf einer so genannten Zweiphasenströmung, wobei jedoch nun das Fördergut mit Luft durch eine Förderleitung transportiert wird. Der Materialtransport kann mit Überdruck mittels Druckluft (Druckförderung) oder mit Unterdruck (Saugförderung mit Vakuum) erfolgen. Die Energieübertragung erfolgt über die Relativgeschwindigkeit zwischen der Luftströmung und dem Fördergut.
Abhängig von Fördergut, Fördermedium und Förderleitung sowie deren Geometrie lassen sich verschiedene Förderzustände unterscheiden. Von Bedeutung sind in unserem Fall die Flug-, Strähnen- und die Pfropfenförderung. Bei der Flugförderung – auch Dünnstromförderung genannt – „schweben“ die Teilchen durch die Leitung. Dabei wird das Fördergut mit verhältnismäßig großen Luftmengen (Luftgeschwindigkeit 15-40 m/s; Partikelgeschwindigkeit 10-25 m/s) und geringen Drücken transportiert. Die Luftbeladung, also das Verhältnis von Fördergut zu Luft, beträgt weniger als 10 kgMat/kgLuft.
Strähnen- und Pfropfenförderung werden auch als Dichtstromförderung bezeichnet. Bei der Strähnenförderung schiebt die Luft (Geschwindigkeit 10-20 m/s) einen Teil des Fördergutes als Strähne über den Boden des Rohres, während einzelne Partikel darüber fliegen. Die Beladung beträgt zwischen 20 und 40 kgMat/kgLuft. Bei der Pfropfenförderung schiebt die Luft aufgehäuftes Fördergut (Ballen, Dünen oder Pfropfen) mit geringer Geschwindigkeit, aber hohem Druck durch die Förderleitung.
Flug- und Strähnenförderung können sowohl im Druck- als auch im Saugbetrieb stattfinden, die Pfropfenförderung hingegen nur im Druckbetrieb.
Wie kann Ausstattung für verschiedene Förderprozesse in der Praxis aussehen? Mehr Informationen zu diesem Thema gibt es hier: www.motan.com