Wirtschaft & Industrie

Wie man Vakuumtechnik optimal einsetzt

Beim Verpacken von Lebensmitteln und anderen Produkten spielt die Vakuumtechnik eine herausragende Rolle. Von der Vakuum-, über Schlauchbeutel- bis zur Blister- oder Tiefziehverpackung wird Vakuum benötigt.
Vergleich verschiedener Vakuumpumpen und deren Einsatzmöglichkeiten beim Verpacken
( PR4US.com | Pressemitteilung | 2020-10-29 11:28:16 )
Ohne Vakuum wären auch das Handling und der Transport von Kartons oder die Automatisierung von Palettier- und Kommissionierungssystemen nicht möglich. Verschiedene Abfüllmaschinen nutzen Vakuum ebenfalls für die Zufuhr der Produkte oder zum Handling der Verpackungen (Pick & Place).

1. Vakuum verstehen
Vakuumpumpen dienen grundsätzlich dazu, Luft aus einem geschlossenen System abzusaugen, um damit einen Unterdruck zu generieren. Es wird also ein Druckniveau erzeugt, das niedriger als der Atmosphären- beziehungsweise Umgebungsdruck ist. Je nach Anwendung wird mit unterschiedlich hohen Vakuumniveaus gearbeitet, die in aller Regel zwischen 1 und 900 Millibar (absolut) [mbar] liegen. Beide technischen Parameter sind voneinander abhängig. Diese Abhängigkeit wird in der sogenannten Saugvermögenskurve dargestellt.

2. Wahl des optimalen Vakuumerzeugers
Es gibt die unterschiedlichsten Vakuumtechnologien. Im Bereich der Verpackungstechnik kommen hauptsächlich folgende mechanische Vakuumpumpen oder Gebläse zum Einsatz:

1. Trockenlaufende Drehschieber-Vakuumpumpen
Trockenlaufende Drehschieber-Vakuumpumpen eignen sich hervorragend für verschiedene Prozesse beim Verpacken. Das erreichbare Vakuumniveau dieser Pumpen beträgt maximal 100 mbar. Das Saugvermögen sollte 40 m3/h aber nicht überschreiten, da sich der Verschleiß der Schieber bei größeren Vakuumpumpen dieser Art erhöht und der Wartungsaufwand und somit die Wartungskosten übermäßig ansteigen.

2. Ölgeschmierte Drehschieber-Vakuumpumpen
Ölgeschmierte Drehschieber-Vakuumpumpen erreichen ein Vakuumniveau von 0,1 mbar. Sie sind Standard bei der Vakuumverpackung, können aber ebenfalls bei vielen anderen Anwendungen in der gesamten Industrie eingesetzt werden. Saugvermögen von 3 bis 1.600 m3/h können Drehschieber-Vakuumpumpen abdecken. Das Betriebsmittel Öl wird intern in einem Kreislauf gefördert.

3. Trockene Klauen-Vakuumpumpen
Trockene Klauen-Vakuumpumpen benötigen keine Betriebsmittel im Verdichtungsraum. Sie arbeiten berührungsfrei und sind deshalb weitestgehend wartungsfrei. Sie erreichen Enddrücke von bis zu 40 mbar und können von 20 bis 80 Hertz Drehzahl geregelt werden, was sie für Prozesse empfiehlt, die durch wechselnde Leistungsanforderungen bedarfsabhängig geregelt werden sollten. Die gängigen Saugvermögen liegen zwischen 40 und 1.000 m3/h.

4. Trockene Schrauben-Vakuumpumpen
Trockene Schrauben-Vakuumpumpen benötigen ebenfalls keine Betriebsmittel zur Verdichtung der abgesaugten Luft. Sie erreichen ein Vakuumniveau von 0,1 mbar und niedriger. Da die meisten Anwendungen bei wesentlich gröberen Drücken arbeiten, werden Schrauben-Vakuumpumpen meist nur in größeren Vakuumverpackungsmaschinen als Alternative eingesetzt, um eine Drehschieber-Vakuumpumpe mit einem zusätzlichen Vakuum-Booster zu ersetzten.

5. Seitenkanalgebläse
Seitenkanalgebläse zeichnen sich durch hohe Saugvermögen aus. Da sie nur geringe Druckdifferenzen erreichen, können sie nur Vakuumniveaus von maximal 500 mbar erreichen. Sie eignen sich somit hervorragend für Anwendungen, die ein hohes Saugvermögen bei geringem Unterdruck verlangen. Seitenkanalgebläse sind zwar wartungsfrei, allerdings wenig energieeffizient, wenn sie nahe ihrer Leistungsgrenze eingesetzt werden.

3. Entscheidung zwischen zentraler oder lokalen Vakuumversorgung
Die Entscheidung zwischen einer zentralen Vakuumversorgung für einen ganzen Betrieb oder mehrere Vakuumverbraucher und der Versorgung einzelner Maschinen mit jeweils einer Vakuumpumpe hat entscheidenden Einfluss auf die Anschaffungs- und Betriebskosten und sollte deshalb genau abgewogen werden.
Einzelne Vakuumpumpen, die in eine Maschine eingebaut oder in deren Nähe installiert werden, sind im Vergleich zu einer zentralen Vakuumversorgung kostengünstiger zu erwerben, zumal die Kosten für die Anschaffung und die Installation eines Rohrleitungssystems entfallen. Grundsätzlich ist aber zu bedenken, dass eine zentrale Vakuumversorgung mit wesentlich weniger Vakuumpumpen auskommt als eine dezentrale Lösung. Die Betriebskosten werden gesenkt, weil die Wartungs- und Energiekosten geringer sind. Außerdem kann eine zentrale Vakuumversorgung außerhalb der Verpackungs- oder Produktionsräume aufgestellt werden. Es entfallen also Lärm- und Wärmeentwicklung an den Arbeitsplätzen. Eine zentrale Vakuumversorgung kann zudem mit einer Steuerung einfacher die Leistungsanforderungen bedarfsabhängig erfüllen und über eine breitere Leistungsspanne betrieben werden.

4. Vakuumbehälter oder -puffer zur Steigerung der Effizienz
Vakuumbehälter an einzelnen Vakuumpumpen können enorme Energieeinsparungen bewirken.
Durch eine einfache Steuerung kann das Vakuum im Behälter auf einem bestimmten Druckniveau gehalten werden. Ist dieses Druckniveau erreicht, schaltet die Vakuumpumpe automatisch ab beziehungsweise geht in den Stand-by-Modus. Erhöht sich der Druck über einen definierten Wert im Behälter, schaltet sich die Vakuumpumpe wieder an.

5. Zusammenarbeit mit Vakuumexperten
Jede Vakuumtechnologie und jede Konfiguration eines Vakuumsystems haben Vor- und Nachteile. Die Auswahl der besten Vakuumlösung erfordert sowohl fundierte Kenntnisse in der Vakuumtechnik als auch der Prozesse des Anwenders.
Deshalb ist es empfehlenswert, stets mit einem Vakuumspezialisten zusammenzuarbeiten.

6. Energiekosten betrachten
Die Energiekosten eines Vakuumerzeugers können nicht anhand der Nennstromleistung des Antriebmotors berechnet werden, da dieser den wirklichen Stromverbrauch nur bedingt widerspiegelt.
Hinzu kommt, dass unterschiedliche Vakuumtechnologien in verschiedenen Druckbereichen unterschiedlich viel Strom aufnehmen. Ein direkter Vergleich des Energieverbrauchs ist nur möglich, wenn die Wellenleistung über den ganzen Druckverlauf bekannt ist und man die Druckverhältnisse im Verpackungsprozess kennt. Seriöse Hersteller von Vakuumpumpen und -systemen berechnen ihren Kunden den zu erwartenden Energieverbrauch.

7. Gesamtkosten betrachten
Bei der Anschaffung von Vakuumtechnik gilt es nicht nur, die Investitions- und Energiekosten verschiedener Pumpen untereinander zu verglichen. Man sollte stets die zu erwartenden Gesamtkosten inklusive Service und Ersatzteile über einen längeren Zeitraum betrachten.

8. Blick in die Zukunft: Industrie 4.0
Es sind bereits Pumpen auf dem Markt, die die Anforderungen für Industrie 4.0 erfüllen. Busch hat Vakuumpumpen im Programm, die über intelligente Sensoren in Echtzeit vernetzt sind. Außerdem sind Nachrüstsätze verfügbar, mit denen vorhandene Vakuumpumpen für Industrie 4.0 ertüchtigt werden können.


Presseinformation


Veröffentlicht durch

Jasmin Markanic

+49(0)7622 681-3376
Schauinslandstrasse 1
79689 Maulburg - Deutschland
http://www.buschvacuum.com

Kontakt Jasmin Markanic


 

 

 

 

 

 

Erklärung: Der Autor versichert, dass die veröffentlichten Inhalte in dieser Pressemitteilung der Wahrheit entsprechen und dem gesetzlichen Urheberrecht unterliegen.
Preparing for PR: Five Hot Tips for Startups
PR Fundamentals for Startups - MaRS Best Practices
Public Relations 101
Public Relations Strategy in Our World Today!
Introduction to Public Relations
Trends in Communicating
How to Do Marketing/PR on a Budget - CoInvent Startup Summit 2014 New York
Monika Dixon Shares PR Tips