Vakuumförderer: Ein Allheilmittel gegen Sicherheitsrisiken?

Doan Pendleton, Präsident, Vac-U-Max | 13. Juli 2022

Vakuumförderer lösen zwar nicht jedes Sicherheitsrisiko, beseitigen aber eine Vielzahl von Gefahren, die beim manuellen Transport von Pulvern und Schüttgütern auftreten, wie z. B. arbeitsbedingte Muskel-Skelett-Erkrankungen (WMSD), Stürze, Atemwegserkrankungen und Staubexplosionen.

Bis vor relativ kurzer Zeit fielen Sicherheitsverbesserungen oft in die immaterielle finanzielle Kategorie der Kostenvermeidung – die Reduzierung des Potenzials für direkte und indirekte Verletzungskosten und die daraus resultierende Erhöhung der Versicherungstarife – und rückten so ans Ende der Liste der Investitionsausgaben.

Dieses Denkmodell hat sich zu einem Modell gewandelt, das Automatisierung mit Sicherheit verbindet. Automatisierung erhöht die Sicherheit, indem sie Aufgaben eliminiert, die zu Verletzungen führen können, und Liberty Mutual behauptet: „Eine Umgebung mit erhöhter Sicherheit aufgrund der Automatisierung kann auch das Endergebnis steigern.“1

Vakuumbehälter mit Rohrtrichtern aus Edelstahl verfügen über Trichter mit geraden Seiten für eine schnelle und effiziente Handhabung trockener Materialien und eignen sich besonders für nicht frei fließende Materialien.

Arbeitskräfte und Arbeitskosten sind in allen Branchen immer wieder aktuelle Themen, und der akute Arbeitskräftemangel, der heute in der Fertigung herrscht, verschlimmert die bereits schrumpfende Belegschaft in der Fertigung. Dieser akute Mangel erhöht die Wahrscheinlichkeit von Arbeitsunfällen, da neue und ungeschulte Arbeitskräfte anfälliger für Unfälle und Verletzungen sind, so Liberty Mutual, „was zu Fehlzeiten, Krankheitstagen und Arbeitnehmerentschädigungsansprüchen führt.“2

Die Automatisierung des Materialtransfers mit Vakuumförderern führt regelmäßig zu Einsparungen durch weniger Personal, geringere Materialkosten, längere Betriebszeiten, verbesserte Produktqualität und eine gesündere, sauberere Umwelt.

Grundlegende Vakuumfördersysteme sind in einer Vielzahl von Größen, Typen und Konstruktionsmaterialien erhältlich – einschließlich Kohlenstoffstahl, Edelstahl 304 oder 316 – und bestehen aus einem einzelnen Aufnahmepunkt, einem Vakuumempfänger, einem Vakuumerzeuger, Förderschläuchen, und ein Bedienfeld.

Vakuumfördersysteme sind vollständig geschlossen und schützen Materialien vor Luft, Schmutz und Abfall. Da das Produkt nicht aus Vakuumfördersystemen austritt, wird verhindert, dass Partikel in die Umwelt gelangen, die die Gesundheit der Atemwege der Arbeiter gefährden oder sich auf Geräten und Oberflächen ablagern und eine Explosionsgefahr darstellen können.

Vakuumbehälter aus Edelstahl mit kegelförmigen Trichtern sorgen für eine vollständige Selbstentleerung.

Luftbetriebene Venturi-Vakuumerzeuger sind bei weitem die sicherste Vakuumquelle für Vakuumförderer, da sie konstruktionsbedingt eigensicher sind und weder Hitze noch Funken erzeugen. Wenn Druckluft nicht ausreicht oder Materialien mit höheren Geschwindigkeiten und über längere Distanzen gefördert werden, sind Verdrängerpumpen die bevorzugte Vakuumquelle für die Vakuumförderung.

Geeignet für die Lebensmittel-, Pharma- und Chemieindustrie zum Beladen von Mischern, Verpackungsmaschinen, Tablettenpressen, volumetrischen oder gravimetrischen Dosierern und für alle anderen Anwendungen, bei denen trockene Pulver in großen Mengen aus einer Entfernung von 90 m zu Prozessen gefördert werden. Vakuumförderanwendungen und -designs sind so vielfältig wie Branche selbst.

Die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Vakuumfördererhersteller mit jahrzehntelanger Erfahrung im Umgang mit Zehntausenden von Pulvern und nicht mit einem branchenspezifischen Gerätehändler bietet Unternehmen eine größere Bandbreite an Vakuumförderoptionen, mit denen sie ihre Unternehmensziele und Budgets erreichen können.

Vakuumförderer können so einfach sein wie vorgefertigte Up-and-In-Systeme, die in Zeitintervallen arbeiten, oder hochentwickelte Systeme, die gleichzeitig Materialien von mehreren Aufnahmepunkten mit Wiege- und Dosierfunktionen liefern.

Mobile Vakuumfördersysteme beanspruchen keine feste Stellfläche, erfordern keine Überkopfinstallation und der Empfänger kann zur einfachen Wartung auf Bodenniveau gebracht werden.

Es gibt auch mobile Förderbänder, die zu verschiedenen Bereichen innerhalb einer Anlage gerollt und mit einer Vielzahl von Prozess- und Verpackungsmaschinen verwendet werden können, wodurch die Auslastung und die Stellfläche maximiert werden. Mobil- und Säulenhubförderer heben und senken Materialbehälter und geben den Arbeitern die Möglichkeit, auf Bodenhöhe zu reinigen und zu desinfizieren, sodass die Arbeiter nicht mehr von erhöhten Oberflächen in ungünstigen Positionen reinigen müssen.

Zwei der häufigsten Gründe, warum Betriebe in Vakuumfördersysteme investieren, sind die Vermeidung von Sicherheitsrisiken, die mit der manuellen Handhabung einhergehen, oder die Erfüllung der Produktionsanforderungen. Unabhängig vom primären Ziel bieten Vakuumförderer immer eine sicherere Arbeitsumgebung mit vielfältigen Kostenvorteilen, wobei Arbeitseinsparungen ganz oben auf der Liste stehen.

Bei der manuellen Beladung von Prozess- und Verpackungsmaschinen sind in der Regel zwei Arbeiter erforderlich, um die Gefahren beim Heben und Laden von Materialien in hochgelegene Geräte wie Mischer, Taumelmischer oder Schneckenfüller zu minimieren, und erfordert daher einiges Klettern. Durch die Automatisierung des Materialtransports sind aus Sicherheitsgründen keine zwei Arbeitskräfte mehr erforderlich.

Als ein globaler Erstausrüster von Automatisierungsgeräten für mittelgroße und industrielle Bäckereien für einen Bagelkunden einen neuen 10 Fuß breiten Belagsverteiler entwarf, bestand sein Ziel darin, ein vollständig geschlossenes automatisches Belade- und Rückgewinnungssystem einzubauen, um unnötigen Arbeitsaufwand und offene manuelle Handhabung zu vermeiden. Dies birgt sowohl Gefahren für die Arbeitnehmer als auch für die Lebensmittelsicherheit.

Um zu verhindern, dass Arbeiter auf eine erhöhte Oberfläche klettern und dort arbeiten müssen, um die gleichmäßige Verteilung des Materials über die gesamte Länge der Ausgabemaschine zu überwachen, verfügt das Vakuumfördersystem über eine Verteilungsschnecke, die die Beläge gleichmäßig über die gesamte Länge der Ausgabemaschine verteilt und durch eine reguliert wird Niveauregulierung.

Neben der Eliminierung ergonomischer, sich wiederholender Bewegungen und Sturzgefahren konnte der Bagelhersteller erhebliche jährliche Einsparungen bei den Arbeits- und Verwaltungskosten erzielen, da das neue System einfacher zu bedienen ist und für die Dauer des Prozesses keinen Arbeiter mehr benötigt.

Sicherheit konzentriert sich nicht immer auf WMSDs. Sehr oft ist Staub die Gefahr, die gemindert werden muss. Beim manuellen Abladen von Schüttgütern und Pulvern entsteht viel Staub, der in die Atemzone der Arbeiter gelangen und sich an schwer zugänglichen Stellen ablagern kann. Während die Vakuumförderung häufig eingesetzt wird, um diese Gefahren zu beseitigen und die mit flüchtigem Staub verbundenen Reinigungskosten zu senken, werden manchmal auch Vakuumförderer als Lösung eingesetzt, um Materialien aus Staubabscheidern zurückzugewinnen und Ablagerungen im Staubabscheider zu verhindern.

In Branchen, in denen Rohstoffe die Hälfte der Produktionskosten ausmachen – etwa in der Farben- und Beschichtungsindustrie – senkt die Rückgewinnung und Rückführung von Materialien in den Prozess nicht nur die Kosten, sondern erhält auch die Produktqualität, indem sichergestellt wird, dass alle Rezepturgewichte in das Produkt gelangen.

Um die Sicherheit seines Staubsammelsystems zu erhöhen, das beim Dispergierungsprozess freigesetzte flüchtige Stäube auffängt, und um den steigenden Materialkosten zuvorzukommen, wollte ein großer Farbenhersteller den aufgefangenen Staub mithilfe eines Vakuumförderers automatisch zurückgewinnen und in den Prozess zurückführen.

Der Prozess der Materialrückgewinnung mit Vakuumförderern ist recht einfach. Der aufgefangene Staub enthielt mehrere feine Pulver – darunter Titandioxid –, die Probleme wie Anhaften, Brückenbildung, Verstopfung und Rattenlochbildung mit sich brachten. Abgesehen von der Optimierung des Vakuumfördersystems zur Bewältigung der anspruchsvollen Materialeigenschaften und der individuellen Anpassung der Übergänge zur Rückführung des gesammelten Staubs in den Tank entsprach das System weitgehend dem Standard.

Der Prozess ist jetzt abfallfrei, die Bediener müssen keine Atemschutzmasken mehr tragen (ein üblicher Vorteil von Vakuumförderern) und der Vakuumförderer verhindert, dass der Staubabscheider einen kostspieligen Ausfall erleidet, der Ausfallzeiten zur Behebung erfordert.

Die Reduzierung von Ausfallzeiten ist ein großer Anreiz, die Materialhandhabung mit sichereren Vakuumförderern zu automatisieren – insbesondere in Branchen, in denen häufige Reinigung und Hygiene obligatorisch sind.

Für einen weltweit tätigen Vertragshersteller von Nutrazeutika und funktionellen Lebensmitteln sind luftbetriebene mobile Vakuumförderer das Allheilmittel für Effizienz und Kosteneinsparungen bei seinen Pulverabfülllinien.

Die 10 mobilen Förderbänder mit Venturi-Antrieb in der Anlage entsprechen den FSMA-Hygienevorschriften und erfordern für den Produktwechsel keine Werkzeuge oder besondere mechanische Fähigkeiten, um sie zu demontieren.

Bei mobilen Einheiten ermöglicht das Wegrollen des Förderbands von anderen Maschinen und das Absenken des Empfängers eine sichere gleichzeitige Reinigung von Förderband und Maschine statt nacheinander, was zu erheblichen Kosteneinsparungen bei Umrüstung und Montage führt.

Da Vakuumförderer keine beweglichen Teile haben, ist der Wartungsaufwand im Vergleich zu den Schneckenförderern und Trichtern, die der Vertragshersteller aus dem Verkehr gezogen hat, minimal.

Die Fähigkeit eines einzelnen mobilen Förderers, mehrere Prozesse zu bedienen, führt zu einer höheren Geräteauslastung.

Die Automatisierung der manuellen Materialhandhabung mit vollständig geschlossenen Vakuumförderern sorgt für eine sicherere Arbeitsumgebung, indem sie das Entweichen potenziell schädlicher, flüchtiger Stäube verhindert und ergonomische Gefahren und Sturzrisiken im Zusammenhang mit der offenen manuellen Handhabung beseitigt.

Angesichts des aktuellen Arbeitskräftemangels, der steigenden Inflation und der Probleme in der Lieferkette müssen Hersteller jede erdenkliche Effizienz- und Kostensenkungsstrategie verfolgen. Die Automatisierung mit Vakuumförderern ist eine Investition, die vielfältige Kostenvorteile mit sich bringt und für die wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit von entscheidender Bedeutung ist.

Doan Pendleton ist Präsident von Vac-U-Max (Belleville, NJ). Für weitere Informationen rufen Sie 888-445-5606 an oder besuchen Sie www.vac-u-max.com.1https://business.libertymutual.com/insights/how-automation-in-manufacturing-can-improve-worker-safety- Zufriedenheit und Produktivität

2https://business.libertymutual.com/insights/labor-shortage-in-manufacturing-causes-risks-and-solutions

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