Mit modularen Pumpen wirtschaftlicher arbeiten

Die Seifenherstellung ist ein uraltes Handwerk, dessen Grundlagen im Laufe der Zeit teilweise große Veränderungen erfahren haben. Aktuell werden raffiniertere Rezepturen verwendet, die Zahl der Rohstoffe ist gestiegen und deren Verarbeitung weitgehend automatisiert. Um die jeweilige Rezeptur zusammenzustellen, müssen dabei ganz unterschiedliche Grundstoffe für die automatische Weiterverarbeitung bereitgestellt werden. Die Bandbreite ist groß. Die Palette reicht von leichtflüssigen Ölen oder Parfumgrundstoffen über halbfeste Fette und Farbsuspensionen bis hin zu zähen Wachsen. Nach der Produktion gilt es, dann noch die teilweise korrosiven und abrasiven Rückstände sicher zu entsorgen. Für all diese Anwendungen eignen sich modulare und robuste Fass- und Druckluftmembran-Pumpen ideal, denn sie fördern schonend und zuverlässig die unterschiedlichsten Medien. Die moderne Seifenherstellung bietet eine Vielzahl unterschiedlicher Möglichkeiten, um Seife „nach Maß“ herzustellen. Ob Flüssigseife mit hohem Wassergehalt oder die klassischen Stück- oder Festseifen, die allermeisten Seifenvariationen werden heute nach speziellen Rezepturen aus vielen einzelnen Komponenten hergestellt. Das beginnt mit der Rohstoffauswahl für das eigentliche Verseifen und geht über Zusatzstoffe wie Pflegestoffe, Farbpasten oder Wachse bis hin zu Parfumkomponenten. Alle Komponenten haben unterschiedliche Eigenschaften, was Viskosität, chemische Eigenschaften oder Flammpunkt betrifft. Sie müssen trotzdem zuverlässig und sicher der automatischen Produktion aus den Liefergebinden zugeführt werden. Die Kappus-Gruppe, ein Traditionsunternehmen, das 1848 gegründet wurde, stellt jährlich 20.000 t Grundseife her. Dafür setzt das Unternehmen am Standort Heitersheim bei der Produktion von Festseife (Bild 1) auf bewährte Förderpumpen von FLUX, denn der modulare Aufbau aus Pumpe und Antrieb erlaubt es, immer die passende Pumpenkonfiguration für das jeweilige Medium zu konfigurieren.

Flexible Pumpen fördern Rohstoffvielfalt

Die moderne Seifenproduktion arbeitet weitgehend automatisch und mischt die einzelnen Komponenten je nach Kundenvorgabe zum gewünschtem Ausgangsprodukt. Dazu müssen die jeweiligen, in unterschiedlichen Gebinden angelieferten Roh- und Zusatzstoffe in die Vorlagenbehälter der Fertigung umgefüllt werden. Trotz der Vielfalt der Stoffe sind beim Heitersheimer Seifenhersteller nur drei unterschiedliche Pumpenmodelle im Einsatz. Ulrich Kneip, Leiter Technik bei Kappus, erklärt warum: „Zwei Fasspumpen vom Typ F 430 S und FP 42 4S und eine Druckluftmembranpumpe FDM 25 S/TT aus Edelstahl bieten uns die benötigte Bandbreite für sämtliche in der Produktion eingesetzten Stoffe und reduzieren damit den Aufwand für die Ersatzteillagerung, Betriebsanweisungen und Reservepumpen drastisch. Durch den modularen Aufbau aus der eigentlichen Pumpe und dem Antriebsmotor, können wir zudem bei Bedarf schnell Teile wechseln (Bild 2). So kann ein normaler Antrieb falls notwendig schnell gegen ein Ex-geschütztes Modell getauscht oder ein stärkerer Motor für hochviskose Fluide eingesetzt werden, um die gewünschte Fördermenge zu erreichen. Neben dem leichten Motortausch ist aber auch die schnelle Zerlegung zur Reinigung ein nicht zu unterschätzender Vorteil, um flexibel auf wechselnde Produktkomponenten zu reagieren.“

Durchdachte Pumpentechnik

Das Baukastensystem bietet Pumpen-Antriebe vom einfachen Kollektormotor über bürstenlose Motoren für den praktisch verschleißfreien Dauerbetrieb bis hin zum Drehstrom-Getriebemotor oder einem Druckluftantrieb. Auf Wunsch können die Motoren auch mit einer Drehzahlverstellung geliefert werden. z.B. um Fördermengen jederzeit stufenlos zu regulieren. Alle Antriebe werden bei den beiden Pumpwerken oben auf den Schaft der Antriebswelle aufgesetzt und mit nur einer Mutter angezogen. Dadurch sind sie leicht und schnell zu wechseln. Je nach Pumpenmodell, Medium und Antrieb lassen sich so bis zu 220 l/min bei einem Druck bis zu ca. 26 mWS (ca. 2,6 bar) mit den elektrischen Antrieben fördern. Der Druckluftmotor erreicht Förderraten von ca. 240 l/min bei 30 mWS (ca. 3 bar). Die Ansauggeometrie ist beim Modell FP 425 extra auf geringe Restmenge ausgelegt und erlaubt es z.B. Fässer über 99 %, also fast restlos zu entleeren.

Für die Seifenproduktion haben sich vor allem zwei Pumpenmodelle besonders bewährt: das Modell F 430 S mit einer Gleitringabdichtung zur Antriebswelle hin und die dichtungslose Ausführung Typ FP 424 S mit besonders gestalteter Wellenführung. Alle bei Kappus in der Seifenproduktion eingesetzten Pumpen sind aus Edelstahl mit einer Sonderlänge von 1500 mm (Standardlänge ist 1200mm für IBCs) gefertigt, um sie universell einsetzen zu können. Bei Bedarf werden auch Werkstoffe wie Polypropylen, Polyvinylidenfluorid z.B. für besondere korrosive oder ätzende Medien eingesetzt.

Lange Lebensdauer

Bei beiden Pumpen umschließt das äußere Förderrohr das innere Führungsrohr für die Antriebswelle. Für die Pumpenfunktion ist eine gute, leichtgängige Lagerung der Antriebswelle wichtig. Hier setzten die Pumpenspezialisten je nach Medium auf zwei unterschiedliche Vorgehensweisen: Beim Modell mit Gleitringdichtung (Bild 3) dichtet diese das Führungsrohr mit der Welle unten, direkt an der Pumpe gegen eindringendes Medium ab. Die Welle selbst wird in mehreren ins Innenrohr eingesetzten Gleitlagern gelagert und geführt. Das erlaubt z.B. auch die Förderung von Wachs, das zur Viskositätsverminderung auf bis zu 85 °C erwärmt wurde. Im Gegensatz dazu arbeitet das dichtungslose Modell mit einem etwa in der Mitte auf der Welle sitzenden spiralförmigen Führungslager im Innenrohr (Bild 4). Dieses fördert im Betrieb, ähnlich wie eine archimedische Schraube, eindringendes Medium wieder ins Freie. Damit eignet sich diese Ausführung besonders für niedrigviskose, auch aggressive und schnell ausfließende Fluide, die weder aushärten noch auskristallisieren (Bild 5). Die Konstruktion verhindert unerwünschte Ablagerungen im Inneren und verlängert dadurch die Pumpenlebensdauer enorm. Beide Pumpenmodelle lassen sich leicht in die einzelnen Komponenten zerlegen und so gut reinigen.

Membranpumpe übernimmt Entsorgung

Für die Laugenaufbereitung sind dagegen ganz andere Pumpeneigenschaften erforderlich. Daher wird hier eine robuste Druckluftmembranpumpe in Edelstahlausführung mit bis zu 178 l/min bei 8 bar Förderdruck eingesetzt. Sie fördert anfallende Abfallauge aus dem Auffangsumpf in einen Zwischentank zur Aufbereitung. Da die Pumpe selbst abrasive Partikel ohne Probleme fördert, ist sie für die Abfallentsorgung ideal geeignet. Die trockenlaufsichere Pumpe ist trocken selbstansaugend und auch eine Überflutung macht ihr nichts aus. Der ölfreie Betrieb gestattet ihren Einsatz nicht nur bei der Seifenherstellung, sondern auch in der Pharma- und Lebensmittelbranche sowie bei Einsätzen mit Abwasser, Gülle, Chlorbleichlauge, Reinigungsmitteln etc. Je nach Einsatzgebiet wird die Pumpe aus Alu, Edelstahl, PP oder Polyvinylidenfluorid gefertigt.

Trotz der Vielfalt der zu pumpenden Stoffe in der Seifenfertigung reichen nur drei universell einsetzbare Pumpen und wenige Motorenmodelle für die Produktionsförderung aus. Der modulare Aufbau ermöglicht es, die Systeme immer so aufzubauen, dass die fertige Pumpe dem jeweils zu fördernden Gut ideal gerecht wird (Bild 6). Wartungsaufwand, Ersatzteillager und nicht zuletzt der Verwaltungsaufwand, z.B. bei den nötigen Betriebsanweisungen, reduziert sich auf ein Minimum.