Materialfluss Störungen im Materialfluss – wenn ein gezielter Schlag hilft

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J. Engelsmann AG

VEGA Grieshaber KG

Pneumatische Klopfer helfen immer dann, wenn ein Hammerschlag den Inhalt eines Silos wieder in Gang setzen könnte – aber weitaus kraftvoller. Ihr Vorteil: Sie schonen die Silowand und Beulen werden vermieden.

Schlagspuren an Zyklonen, Behältern oder Silos trotz installierten Rüttlern, Vibratoren oder auch Intervallklopfern verraten auf den ersten Blick, dass jemand versucht hat, deren Inhalt mit einem Hammerschlag wieder in Gang zu setzen. In solchen Fällen ist ein pneumatischer Klopfer jedoch effizienter und schont das Material. Denn im Unterschied zu Rüttlern, Vibratoren und auch Intervallklopfern simuliert ein pneumatischer Magnetsystemklopfer nach Bedarf den berühmten Hammerschlag.

Ein pneumatischer Klopfer erzielt seine hohe Schlagkraft durch spontan freiwerdende gespeicherte Druckluftenergie. Dadurch erzielt er die größtmögliche Schlagwirkung bei geringstmöglichem Eigengewicht. Im Inneren des Klopfers befindet sich ein Magnet. In Ruhelage haftet der als Dauermagnet ausgebildete Schlagkolben an der Ankerplatte. Überwindet die Druckkraft der zugeführten Druckluft die Haftkraft des Magneten, löst der Klopfer aus. Dieser wird von der gespeicherten Druckluft mit 6 bis 7 m/s sehr stark beschleunigt und schlägt mit großer Kraft auf den Schlagbolzen. Dieser Schlag überträgt sich auf die Behälterwand. Für die Entlüftung des Druckraums sorgt ein 3/2-Wege-Ventil. Eine Feder drückt den Schlagkolben in die Ausgangsstellung zurück – der Klopfer ist bereit für den nächsten Einsatz. Die Taktzeiten unterliegen den verfahrenstechnischen Anforderungen. Zu kurz sollten die Taktabstände nicht gewählt werden, da sonst die Gefahr besteht, dass sich das Schüttgut verdichtet.

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Pneumatische Klopfer bringen einige Vorzüge mit sich. So erzeugen diese im Gegensatz zu Vibratoren einen elastischen Stoß, dadurch gibt es keine Unwucht. Der Stoß vom Singold-Klopfer erzeugt nur eine Schwingung mit großer Amplitude und durchläuft keine Eigenresonanz. Im Gegensatz zu Rüttlern werden dadurch Behälter und Klopfer geschont. So versetzt der Stoß die Behälterwand in eine abklingende Schwingung. Damit ist die Anzahl der Schwingungen geringer als bei Rüttlern und Vibratoren und die Gefahr von Schwingungsrissen sinkt. Auch Wiegesysteme für Dosiervorgänge profitieren von dem schonenden Klopfen, da das Risiko verschleißbedingter Beschädigungen sinkt.

Der richtige Klopfer für jede Anwendung

Ob hohe Temperaturen, besondere Hygieneanforderungen oder sehr große Silos: Für jede dieser Anwendungen stehen pneumatische Klopfer in verschiedenen Werkstoffen und sechs Größen (für Behälterwandstärken von 1 bis 25 Millimetern) bereit. Wie viele Klopfer an welchen Stellen des Silos nötig sind, muss individuell beurteilt werden. So empfehlen sich für rechteckige Behälter mindestens zwei Klopfer, die an den beiden flacheren Seiten angebracht und nacheinander betätigt werden.

Klopfermodelle aus Stahl sind aufgrund ihrer Widerstandsfähigkeit und Langlebigkeit immer dann die Wahl, wenn man es mit aggressiven Stäuben oder Dämpfen wie in der Düngemittelindustrie zu tun hat oder wenn der Klopfer an verschiedenen Behältern verwendet werden soll. Für Anlagen mit gesteigerten Hygieneanforderungen bestehen alle außen liegenden Teile der Klopfer aus Edelstahl.

Ein wichtiger Faktor bei der Auswahl des optimalen Klopfers ist die Anwendungstemperatur. Bei Temperaturen bis 60 °C kann eine Standardausführung mit Kunststoffkolben verwendet werden. Für Einsätze bei über 60 °C wird der Kolben aus Aluminium gefertigt. Deckel und Grundplatte, Rohr und Schlagbolzen werden je nach individueller Anwendungssituation aus Aluminium, Stahl oder Edelstahl hergestellt. Selbst bei Wandtemperaturen von über 140 °C kann der pneumatische Klopfer eingesetzt werden. Hierfür stehen eine Anschweißplatte in T-Form, um den Abstand zur heißen Silowand zu vergrößern, ein wärmeableitendes Blech und eine Wärmedammplatte als Zubehör zur Verfügung.

Wenn keine Direktmontage möglich ist

Kann aufgrund von Bewegung oder hohen Temperaturen kein klassischer pneumatischer Klopfer montiert werden, bietet der Distanz-Klopfer QJ eine Alternative. Dieser überbrückt je nach Baugröße eine Distanz von 25 – 35 mm zu einem Behälter oder zu einer Drehtrommel. Damit ist er ideal geeignet für Füll- und Entleerstationen mit wechselnden Containern, langsam drehende Trommeln und heiße Wände. Die Kolbenstange gibt es ohne Gewinde, mit Außengewinde und mit Innengewinde sowie in verlängerter Ausführung, um zum Beispiel bei heißen Wänden den Abstand des Distanz-Klopfers möglichst hoch wählen zu können. Für die metallurgische Industrie sind buntmetallfreie Versionen erhältlich.

Ausblick: Pneumatische Klopfer sind verschleißarm, robust und leicht selbst zu warten. Dabei verbrauchen sie wesentlich weniger Energie als ein Intervallklopfer. Zudem verdichtet stetiges Schlagen den Materialfluss bei manchen Produkten eher als ihn zu begünstigen. Schlussendlich bedeutet ein bedarfsgerechtes Klopfen auch einen Beitrag zum Lärmschutz im Betrieb

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