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Fördertechnik für empfindliche Produkte – worauf es ankommt

Empfindliche Produkte sicher, reproduzierbar und sauber fördern – ohne Bruch, Abrieb und Kontamination. Dieser Leitfaden zeigt die entscheidenden Stellhebel in Auswahl, Auslegung und Betrieb von Fördertechnik für Glas, Blister, Vials, weiche Lebensmittel, beschichtete Teile oder empfindliche Baugruppen.

Funktionsprinzip – welche Technologie wofür?

Fördertechnik überträgt Bewegungsenergie auf das Produkt. Bei empfindlichen Gütern zählt: Energieeintrag minimieren und kontrollieren (Geschwindigkeit, Beschleunigung, Ruck), Kontaktflächen optimieren (Materialpaarung, Geometrie), Übergaben beherrschen (Spalt, Höhenversatz, Synchronität) und Staudruck vermeiden.

  • Gurtförderer: großflächige Auflage, geringe Punktlasten, geeignet für schonenden Transport; mit weichen Gurten, seitlichen Führungen und getakteten Übergaben sehr vielseitig.
  • Rollenförderer: gut für Kisten/Trays; für empfindliche Ware nur mit staudruckfreier Vereinzelung (Zero Pressure Accumulation, ZPA) und niedrigen antreibenden Kräften.
  • Zahnriemen-/Stollenförderer: formschlüssige Mitnahme, präzises Indexieren; soft-start/soft-stop und ruckbegrenzte Profile nötig.
  • Vibrationsförderer: sehr produktschonend bei Schüttgut mit geringer Fallhöhe; für bruchempfindliche Stückgüter nur bei geringer Amplitude.
  • Rohrschleppförderer (Kette/Seil): geringer Geschwindigkeits- und Stoßeintrag – gut für fragile, abrasive oder mischungssensible Schüttgüter.
  • Pneumatische Förderung: für empfindliche Partikel vorzugsweise Dichtstrom (geringe Luftgeschwindigkeit, Stopfenförderung), um Abrieb und Bruch zu minimieren.
  • Becherwerke/Schöpfer: vertikal, definierte Aufnahme/Abgabe; für Glasscherben-empfindliche Produkte mit niedriger Kettengeschwindigkeit auslegen.
  • Spezialsysteme: Vakuumriemen für Pouches/Folien, Pucks/Träger für Vials/Fläschchen, Sternräder und Laminarflow-kompatible Transfers in Pharma.

Übergaben sind kritische Punkte: geringe Fallhöhe, kleiner Spalt, Sync-Transfer (z.B. Nosebar, Übergaberolle, Synchronriemen), ggf. Mitnehmer oder Übergabebrücke. Staudruck vermeiden durch Zonensteuerung, drehmomentbegrenzte Antriebe und geregelte Vereinzelung.

Kerndaten und Auslegungsparameter

  • Bewegungsprofile
  • Geschwindigkeit: so hoch wie nötig, so niedrig wie möglich; gleichmäßige Flüsse reduzieren Stoßspitzen.
  • Beschleunigung [m/s²] und Ruck [m/s³] begrenzen; ruckbegrenzte S‑Kurvenprofile mindern Produktrelativbewegung und Kippmomente.
  • Übergänge
  • Spaltmaß und Höhendifferenz minimieren; Übergaberollen mit kleinem Durchmesser oder Nosebars für kleine Produkte.
  • Energieeintrag an Übergaben: E ≈ m·g·h + 0,5·m·(Δv)²; durch geringe Fallhöhe h und Geschwindigkeitsdifferenz Δv reduzieren.
  • Auflage und Führung
  • Flächenpressung senken (weiche Gurte, großflächige Auflage), Kantenkontakt vermeiden; geeignete Reibpaarung (z.B. PU-Gurt auf Edelstahl mit UHMW-PE-Führungen).
  • Für empfindliche Oberflächen: Antihaft- und kratzarme Materialien; elektrostatisch ableitfähige Komponenten bei ESD-sensiblen Teilen.
  • Accumulation/Staubereich
  • Staudruckfreie Vereinzelung (ZPA) mit zonenweiser Freigabe; drehmomentbegrenzte Rollen oder Reibrippen, um Druckspitzen zu verhindern.
  • Schüttgüter
  • Pneumatik: Dichtstrom mit niedriger Fördergeschwindigkeit reduziert Partikelbruch gegenüber Dünnstrom; Krümmungsradien groß halten.
  • Rohrschlepp: geringe Geschwindigkeit, definierte Füllgrade, schonende Umlenkungen; geeignet bei Mischungsstabilität.
  • Hygiene und Reinigung
  • Hygienic Design: offene Profile, selbstentleerende Geometrie, totraumarm, gute Zugänglichkeit; Materialien mit geeigneter Beständigkeit und Lebensmittelzulassung.
  • Reinigung im Kreislauf (Clean-in-Place, CIP) oder leicht demontierbare Baugruppen; Abdichtungskonzepte, die Reinigungsmedien erlauben.
  • Emissionen und Umgebung
  • Geräusch- und Vibrationsarmut, Temperatur- und Feuchteverträglichkeit, Schutz vor Kontamination (z.B. Abdeckungen, Laminarflow).
  • Explosionsschutz bei staubenden Schüttgütern (Zonenklassifizierung, geeignete Zündschutzmaßnahmen).

Beachten Sie zusätzlich: Steuerung (sanfte Anfahr-/Bremsrampen), Synchronisation zwischen Linien, produktabhängige Wechselteile und reproduzierbare Formatwechsel.

Betrieb: typische Fehlerbilder und Abhilfe

  • Produktbeschädigung an Übergaben
  • Ursache: zu großer Spalt/Höhenversatz, Geschwindigkeitsversatz, harte Mitnehmer.
  • Abhilfe: Nosebar/Übergaberolle, synchronisierte Übergabe, weiche Mitnehmer/Beläge, ruckbegrenzte Profile.
  • Verformung/Glasbruch durch Staudruck
  • Ursache: angetriebene Rollen ohne Zonensteuerung, hohe Reibwerte.
  • Abhilfe: staudruckfrei fördern (ZPA), Drehmomentbegrenzung, Pufferstrecken, weich federnde Andruckelemente.
  • Abrieb/Partikelbildung
  • Ursache: ungeeignete Materialpaarung, zu hohe Geschwindigkeit/Kontaktkraft.
  • Abhilfe: Materialwechsel (z.B. UHMW-PE-Führungen), Gurtspannung reduzieren, Geschwindigkeit anpassen, Schmierung lebensmitteltauglich.
  • Schüttgut-Entmischung/Bruch
  • Ursache: hohe Fallhöhen, Dünnstromförderung, enge Radien.
  • Abhilfe: Dichtstrom, Fallrohrberuhiger, Prallplatten mit weichen Belägen, große Radien.
  • Gurt-/Kettenlaufprobleme
  • Ursache: Fehlspuren, falsche Spannung, verschlissene Lager.
  • Abhilfe: Spuren justieren, Spannung nach Herstellervorgabe, Verschleißteile ersetzen, Zustandsüberwachung.
  • Hygienerisiken
  • Ursache: Toträume, schwer zugängliche Flächen, ungeeignete Dichtungen.
  • Abhilfe: Hygienic-Design-Bauteile, demontagearme Reinigungskonzepte, geeignete Werkstoffe und Dichtgeometrien.

Instandhaltung und Reinigung

  • Inspektion und Pflege
  • Sichtprüfungen auf Risse, Abrieb, Späne; Lager- und Rollenlauf prüfen; Kettenlängung/Gurtausdehnung dokumentieren.
  • Gurtspannung und -spur einstellen; Riemen/Gurte rechtzeitig wechseln; Umlenktrommeln und Lagerringe auf Verschleiß prüfen.
  • Schmierung
  • Nur freigegebene Schmierstoffe (Lebensmittelkontakt: NSF H1) verwenden; kompatibel zu eingesetzten Reinigern.
  • Reinigung
  • Reinigungsplan mit geeigneten Medien, Temperaturen und Einwirkzeiten; Validierung (z.B. Abklatschtests) in Hygieneanwendungen.
  • CIP-fähige Sektionen nutzen; Abtropfkonzepte und Trennung von Rein-/Unreinbereich beachten.
  • Ersatzteil- und Changeover-Management
  • Kritische Komponenten bevorraten (Antriebsriemen, Lager, Sensorik); formatbezogene Wechselteile eindeutig kennzeichnen.
  • Formatwechsel nach SMED-Prinzipien standardisieren, Fehleinstellungen mit Poka-Yoke vermeiden.
  • Zustandsüberwachung
  • Vibrationen, Stromaufnahme, Temperatur und Laufzeiten erfassen; Grenzwerte definieren; trendbasierte Instandhaltung.

Auswahlhilfe (Überblick)

| Produkttyp | Geeignete Förderer | Hinweise |
|—|—|—|
| Glasvials/Blister | Pucks/Träger, Synchronriemen, Sternräder | Ruckbegrenzung, laminare Strömung, keine Staudrucke |
| Weiche Lebensmittel | Gurtförderer, Spiral-/Becherförderer | Hygienic Design, weiche Gurte, minimale Fallhöhen |
| Empfindliche Schüttgüter | Rohrschlepp, Dichtstrom-Pneumatik | Geringe Geschwindigkeit, große Radien, sanfte Umlenkung |
| Beschichtete Teile/ESD | Gurt/Zahnriemen, Rollen mit weichen Belägen | Kratzarme Flächen, ESD-gerechter Aufbau, Staubschutz |

Normen und Recht (AT)

  • Sicherheit von Fördersystemen: Risikobeurteilung und Schutzmaßnahmen gemäß EN ISO 12100; konstruktive Schutzmaßnahmen u.a. nach EN ISO 14120 (verkleidende Schutzeinrichtungen) und Sicherheitsabstände nach EN ISO 13857. Not-Halt-Gestaltung gemäß EN ISO 13850.
  • Fördereinrichtungen für Stückgut: sicherheitstechnische Anforderungen siehe EN 619:2002+A1:2010 (Continuous handling equipment and systems – unit loads).
  • Hygienegerechtigkeit in der Lebensmitteltechnik: EN 1672-2 und ISO 14159; ergänzend Leitlinien der European Hygienic Engineering and Design Group (EHEDG).
  • Explosionsfähige Atmosphären (z.B. Mehl, Zucker, Stärke): Gefährdungsbeurteilung, Zoneneinteilung und Maßnahmen nach Verordnung explosionsfähige Atmosphären (VEXAT), BGBl. II Nr. 309/2004 idgF; Gerätegruppen/-kategorien entsprechend auswählen.
  • Wiederkehrende Prüfungen im Betrieb: Für die Verwendung als Arbeitsmittel sind wiederkehrende Prüfungen durch befähigte Personen gemäß Arbeitsmittelverordnung (AM-VO) § 8 erforderlich. Gesetzliche Mindestvorgaben gehen Herstellerangaben vor.

Praxistipps für die Umsetzung

  • Frühzeitig Produkttests an Musterstrecken durchführen: Übergaben, Staudruck, Reinigbarkeit verifizieren.
  • Bewegungsprofile ruckbegrenzt parametrieren; Frequenzumrichter und Servoachsen mit S‑Kurven nutzen.
  • Übergabespalte messen und dokumentieren; bei Formatwechsel reproduzierbar einstellen.
  • Hygienic Design nicht „nachrüsten“: bereits im Layout totraumarm planen, Abfluss/Entleerung bedenken.
  • Staub und ESD im Blick behalten: geeignete Materialien und Ableitkonzepte, Erdungen und Absaugung berücksichtigen. ⚠️

Quellen
– EN 619:2002+A1:2010 – Continuous handling equipment and systems – Safety and EMC requirements for equipment for mechanical handling of unit loads (CEN)
– EN ISO 12100:2010 – Sicherheit von Maschinen – Risikobeurteilung und Risikominderung (ISO/CEN)
– EN 1672-2:2005+A1:2009 – Nahrungsmittelmaschinen – Grundlagen – Teil 2: Hygieneanforderungen (CEN)
– Verordnung explosionsfähige Atmosphären (VEXAT), BGBl. II Nr. 309/2004 idgF – ris.bka.gv.at

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