Ratgeber
Wie lassen sich Anhaftungen an der Innenseite von Behältern am schnellsten lösen? Durch Abklopfen der Außenwand mit einem Gummihammer beispielsweise. Sofern das Behältnis klein genug ist und die Anhaftungen nur sporadisch auftreten, ein durchaus gangbarer Weg.
Bei meterhohen Silos für Schüttgut wird’s allerdings schwierig. Das Abklopfen erfordert viel Zeit und vor allem Kraft. Pneumatische Intervallklopfer erledigen diese Arbeit sozusagen im Handumdrehen und ohne manuelle Kraftanwendung.
Unser Ratgeber informiert Sie über Einsatzbereiche und Funktion der Intervallklopfer.
Wie funktionieren pneumatische Klopfer?
Ausgelöst werden die Schläge durch einen schweren Kolben im Klopfergehäuse. Über zugeführte Druckluft von etwa drei bis acht bar presst der Kolben eine Metallfeder zusammen, deren Spannenergie bei schlagartigem Entlüften des Klopfers den Kolben in seine Ausgangslage zurück katapultiert. Der dabei entstehende Schlag lässt sich entweder unmittelbar durch den Kolben oder über die Schlagplatte am Boden des Klopfers auf die Gefäßwand übertragen.
Neben federgetriebenen Schlagkolben gibt es auch Klopfer mit Dauermagneten. Hier wird der Schlagkolben durch Druckluft vom Magnet abgehoben und prallt nach der Schnellentlüftung mit großer Kraft wieder auf den Magnet. Die Schlagwirkung wird dann über die Bodenplatte an das Gefäß übermittelt.
Pneumatische Klopfer erzeugen einen idealen elastischen Stoß. Es gibt keine Unwucht, wie sie Vibratoren typischerweise erzeugen. Die Wirksamkeit des Klopfers lässt sich daher nach folgender Regel beurteilen: „Wenn die Anhaftung mit einem Handhammer gelöst oder wieder zum Fließen gebracht werden kann, ist auch der pneumatische Klopfer wirksam."
Druckluft-Intervallklopfer schlagen – wie die Bezeichnung schon verrät – gleich mehrmals in bestimmten Frequenzen und zeitlichen Abläufen auf den Behälter beziehungsweise auf dessen Peripherie. Die Intervalle lassen sich individuell einstellen. So liegen die empfohlenen Taktzeiten beispielsweise für kontinuierliche Fördersystem zwischen 5 und 30 Sekunden. Zu häufiges Klopfen ist allerdings ebenso zu vermeiden wie zu seltenes. Im letzteren Fall könnte die Produktschicht so dick werden, dass sie den Auslauf verstopft. Beim Entleeren von Behälterwaagen dagegen reicht ein zwei- bis viermaliges Klopfen in einer Zykluszeit von 1 bis 4 Sekunden in der Regel aus.
Die Kontrolle der Intervalle und Schlagfrequenzen erfolgt je nach Typ des Klopfers durch spezielle Steuerungen mit elektrischen, pneumatischen oder mechanischen Impulsen, üblicherweise über 3/2-Wege-Ventile. Durch Reduzieren des Drucks in der Zuluftleitung – und damit einhergehend die Verringerung der Spannenergie in der Feder – lässt sich die Schlagkraft herabsetzen.
Einsatzbereiche für Pneumatik-Intervallklopfer
Pneumatische Klopfer nutzen mechanische Schwingungen, um Anhaftungen an Gefäßwänden zu lösen. Bei den Behältern handelt es sich in erster Linie um Silos, Rohre, Trichter und Filterausläufe für Schüttgut. Sie sind sehr hilfreich bei Gütern mit Materialflussproblemen, dazu zählen beispielsweise Brücken-, Schlauch-, Siphon- und Rückstandsbildungen. Hochtourige Rüttler und Vibratoren mit ihren weichen sinusförmigen Schwingungen sind hier oft nicht mehr wirksam.
Die Wirkung des pneumatischen Klopfers ist vergleichbar mit der des berühmten „Silohammers“, jedoch ohne die von ihm verursachten verzogenen Siloausläufe, die den Materialfluss zusätzlich behindern.
Typische Industriebereiche für pneumatische Klopfer sind die Landwirtschaft mit ihren Getreide- und Pellet-Silos oder die Chemie- und Lebensmittelindustrie.
Zu finden sind sie außerdem in Anlagen für kontinuierliche Produktströme, beispielsweise in Staubfiltern oder Sprühtürmen. Wird die Produktschicht zu dick, könnte ein lawinenartiger Abbruch den Auslauf blockieren oder die nachfolgenden Maschinen überlasten. Selbst in explosionsgefährdeten Umgebungen lassen sich pneumatische Klopfer einsetzen, wenn die normale Druckluft durch unter Druck stehendem Stickstoff ersetzt wird.
Gehäuse und Schutzhauben
Handelt es sich bei der Klopferposition beispielsweise um einen relativ kleinen Behälterauslass, ließe sich drumherum ein schalldichtes Gehäuse bauen. Eine ähnliche Schalldämmung wird auch mit speziellen Schutzhauben und Dämmmatten erreicht. Dies erschwert allerdings Wartung und Reparatur des pneumatischen Klopfers. Außerdem könnte sich der Schall über den gesamten Behälter ausbreiten, dessen vollständige Isolierung in der Regel zu aufwändig wäre.
Flexible Schlagplatte
Bei den meisten im Handel angebotenen pneumatischen Klopfern lassen sich Kolben oder Schlagplatte mit einem Elastomer-Einsatz versehen. Hier trifft dann nicht mehr Metall auf Metall, sondern Kunststoff auf Metall. Der flexible Einsatz dämpft den sonst entstehenden Schall erheblich.
Nachteil: Durch die flexible Schlagfläche reduziert sich die Schlagkraft.
Was ist bei Montage und Betrieb eines pneumatischen Klopfers zu beachten?
Pneumatische Klopfer dürfen nur nach besonderer Beachtung der technischen Daten als Klopf- und Evakuierungsgeräte an Silos, Behältern, Zylindern und Wänden von peripheren Einrichtungen installiert und verwendet werden.
Sowohl Installation und Wartung als auch der Betrieb des Geräts und der Umgang mit Zubehör ist nur geschultem und qualifiziertem Personal erlaubt, selbstverständlich unter Beachtung der gesetzlichen Vorschriften und Sicherheitsbestimmungen. Dazu gehört beispielsweise, dass der pneumatische Klopfer zwingend über ein vorgeschaltetes Absperrventil verfügt und der Betriebsdruck weder über- noch unterschritten wird.
Der Klopfer ist außerdem so zu montieren, zu befestigen und zu kontrollieren, dass bei gelösten Schrauben, gerissenen Schweißnähten oder sonstigen Beschädigungen keine Gefahr für Personen, Tiere, Produkte oder Gegenstände besteht. Beim Einsatz des Klopfers ist der Raum zwischen Kolbenstange und Schlagwand gegen Einklemmen zu schützen und der Klopfer entsprechend zu befestigen.
Außerdem gilt:
Der Klopfer darf nur betätigt werden, wenn er fest angeschraubt ist, da sonst seine eigene Bodenplatte zerstört werden kann.
Die zu beklopfende Fläche sollte schwingen können, damit sich der Schlag in alle Richtungen ausdehnt. Versteifungen und Rippen sind zu vermeiden.
Es darf nur geklopft werden, wenn der Siloauslauf offen ist oder die nachfolgende Fördereinrichtung arbeitet, da sonst das Produkt komprimiert wird.
Benötigen pneumatischer Klopfer geölte Zuluft?
Nahezu alle pneumatischen Intervallklopfer arbeiten ölfrei. Dennoch kann es sinnvoll sein, der Druckluft über die Wartungseinheit etwas Öl hinzuzufügen. Dies reduziert die Reibung und vergrößert damit die Schlagkraft.