Welkom bij

---

Transportschroeven: een overzicht

Schroefvoeder - Auger-transportschroeven

Volg ons op Twitter 
Vraag, opmerking? Neem contact met ons op via admin@powderprocess.net

---

Samenvatting van de pagina
1. Definitie van een schroefvoeder
2. Positie in het proces
3. Belangrijke overwegingen voor het ontwerp
4. Ontwerp van schroefvluchten
5. Dosering
6. Veelvoorkomende problemen met transportschroeven
7. Fabrikanten van transportschroeven

---

Deze technische samenvatting geeft u op één pagina alle benodigde informatie over het ontwerp en de bediening van transportschroeven. Zoekt u een berekeningsgids? Bekijk onze Berekeningspagina voor Transportschroefontwerp.

1. Definitie van een transportschroef

Wat is een schroefvoeder?

Een transportschroef bestaat uit een behuizing, meestal een buis of U-vormige trog, waarin een schroefvlucht of auger (helicale messen) roteert, waarmee mechanisch bulkmaterialen kunnen worden verplaatst. De schroef kan asloos zijn of een as hebben waarop het helicale mes is gelast.

Transportschroeven zijn zeer populair in de vaste-stoffen-verwerkende industrie om producten te verplaatsen en/of te doseren . Het principe zorgt voor een eenvoudige en robuuste werking, hoewel het ontwerp goed doordacht moet zijn om problemen te voorkomen die kunnen leiden tot schade aan het product en de apparatuur zelf (generatie van vreemde voorwerpen). Schroefvoeders worden gebruikt voor producten die geen of matige slijtage veroorzaken, maar moeten worden vermeden bij producten die een hoog slijtageniveau veroorzaken; de schroef die in het product roteert, is namelijk zeer gevoelig voor slijtageverschijnselen.

Een schroef die direct op een trechter is gemonteerd, wordt in de literatuur vaak aangeduid als schroefvoeder, terwijl het apparaat alleen vaak wordt aangeduid als transportschroef. De transportschroef wordt soms ook wel Auger-schroef genoemd.

Een typisch transportschroefontwerp is hieronder weergegeven:

Figuur 1: Principe-tekening van een transportschroef en belangrijke componenten

Op zoek naar ander doseerapparatuur / voeders? Bekijk deze andere pagina's: ROTERENDE SLUISKLEPPEN, TRILLENDE BUIZEN. Door PowderProcess.net

2. Functie in het proces

Waarvoor worden Auger-schroeven gebruikt?

Auger-transportschroeven worden meestal onder trechters geplaatst, waar ze het product horizontaal naar een andere procesoperatie kunnen transporteren. Wanneer het transport ook een weging omvat, wordt de schroefvoeder eigenlijk gebruikt als doseerapparatuur.

Transportschroeven kunnen ook vaste stoffen in een pneumatisch transportsysteem invoeren. In de meeste gevallen worden ze gebruikt in vacuümtransport, aangezien er geen drukprobleem is, maar sommige ontwerpen kunnen ook worden gebruikt om het product naar een druktransportleiding te voeden. Voor dit specifieke doel moet het ontwerp van de schroefvlucht een compressie van de vaste stof mogelijk maken, zodat de gevormde plug voorkomt dat de drukucht van de transportleiding terugstroomt via de schroef. Dit kan niet voor alle producten worden gebruikt. Voor druktransport worden roterende sluiskleppen doorgaans vergeleken met transportschroeven voor het invoeren van het product.

Schroefvoeders worden in alle industrieën die bulkvastestoffen verwerken, aangetroffen om bulkvastestoffen te transporteren en/of te doseren:

• Voedselverwerking
• Farmaceutica
• Granen / Diervoeding
• Waterbehandeling (slibverwerking)
• Chemicaliën...

3. Belangrijke overwegingen

Wat is belangrijk bij het ontwerpen van een transportschroef?

Industriële Auger-transportschroeven kunnen zeer lang zijn (>5 m), maar dit soort ontwerp kan alleen worden gebruikt voor niet-gevoelige producten en wanneer geen reiniging vereist is. Het is namelijk niet mogelijk om de vlucht van dergelijke schroeven te verwijderen, en hoewel er ontwerpen bestaan om toch toegang tot het binnenwerk te krijgen (bijv. trogontwerp), is de reinigingsefficiëntie verminderd en zal de reinigingstijd lang zijn. Bovendien maakt de lengte van de schroef deze gevoelig voor buiging en mogelijke metaal-metaalcontacten met de behuizing, met het risico dat het product wordt verontreinigd met metaaldeeltjes. Als referentie: een schroefvlucht van 4 m kan tot 7-8 mm buigen ten opzichte van de rechte as van de as. Als geen passende voorzieningen zijn getroffen om deze buiging toe te staan, kan metaal-metaalcontact optreden.

De doorbuiging van een schroef die aan beide uiteinden wordt ondersteund, kan worden berekend met [1]:

δ = (5*W*L^³)/(384*E*I)

Met:

W: totaal gewicht van de schroef
L: lengte tussen de lagers
E: elasticiteitsmodulus
I: traagheidsmoment van de as

Voor hygiënische toepassingen is het beter om de volgende kenmerken te eisen:

• Korte schroeven
• Uitneembare vluchten
• 2 lagers (hoewel cantilever-ontwerpen beschikbaar zijn voor zeer korte schroeven van 1-1,5 m)
• Platte bediening
• Tip-snelheid van 1 m/s en afgedichte lagers onder druk – voor ATEX -preventie

Geïnclineerde schroeven zijn verleidelijk omdat ze veel procesproblemen kunnen oplossen, met name bij het aanpassen van bestaande installaties. Men moet echter zeer voorzichtig zijn, aangezien deze typen schroeven meestal moeilijk toegankelijk en uitneembaar zijn voor reiniging, mogelijk gevoeliger zijn voor buiging en metaal-metaalcontacten, en niet erg efficiënt zijn (de efficiëntie neemt af met de hoek).

Tabel 1: Capaciteit van de transportschroef als functie van de inclinatie

Inclinatiehoek van de schroef (graden)	Percentage van maximale capaciteit (%)
<8	100
20	55
30	30
45	0

Er bestaan verschillende soorten schroefvoeders die in procesindustrieën worden toegepast:

• Schroeftransportbanden met as
• Asloze "varkensstaart"-schroefvoeders
• Flexibele schroeftransportbanden
• Trogschroeftransportband of buisschroeftransportbanden
• Enkel- of dubbelschroef (met name toegepast in gewichtsverlies-doseerinrichtingen)

Schroeftransportbanden zijn roterende apparaten, wat ze risicovol maakt voor operators die proberen de inlaat of uitlaat van de schroef te bereiken. Om deze reden moet speciale aandacht worden besteed aan de inlaat en afvoerbuis. Als deze zijn uitgerust met flexibele slangen, moeten deze slangen alleen met gereedschap demonteerbaar zijn en moet de operator getraind zijn om de machine te stoppen als dergelijke demontage noodzakelijk is. Indien dit niet mogelijk is, kan een kruis in de buis worden geïnstalleerd om te voorkomen dat de schroefvlucht bereikt kan worden, mits dit de productstroom niet belemmert. In alle gevallen moet een risicoanalyse worden uitgevoerd door de fabrieksoperator om ervoor te zorgen dat de toegang goed is beveiligd.

4. Ontwerp van schroeftransportbanden

Wat zijn de kenmerken van een schroefvlucht (steek...)?

De schroefvlucht kan verschillende vormen en steken aannemen, afhankelijk van de toepassing waarin deze wordt gebruikt.

• Standaardvlucht: constante steek = 1 × diameter; geschikt voor de meeste toepassingen

• Korte steek: wordt gebruikt voor hellende schroeven, kan ook worden toegepast voor materialen die gemakkelijk fluidiseren

• Toenemende steek: kleinere steek aan het begin van de schroef, kan worden gebruikt voor voeders onder een trechter om een constante toevoer te garanderen.

• Afnemende steek: grote steek aan het begin en kleinere steek aan het einde; dit zorgt voor compressie. Dit is geen veelvoorkomend ontwerp en kan leiden tot grote axiale krachten op de schroef, een hoog vermogensverbruik en mogelijk mechanische schade. Als de schroef correct is ontworpen, kunnen deze schroefvluchten worden gebruikt als voedingsinrichtingen voor een druksysteem, aangezien het gecomprimeerde poeder aan het einde van de schroef fungeert als een plug die voorkomt dat gas lekt naar de schroef.

• Lintvlucht: wordt voornamelijk gebruikt voor kleverige materialen

Andere ontwerpen zijn beschikbaar met peddels of gesegmenteerde vluchten wanneer menging van het materiaal vereist is.

In toepassingen waar een hoge hygiënegraad vereist is, moet de as massief zijn (niet hol) en moet de vlucht volledig gelast en gepolijst zijn. Dit om te voorkomen dat materiaal vast komt te zitten in ontoegankelijke gebieden en later goede producten verontreinigt.

De as en de motor moeten goed op elkaar zijn afgestemd, zodat de motor de schroef kan aandrijven en kan starten vanaf stilstand of onder belasting, wanneer het hoogste koppel vereist is. Omgekeerd moet de as zo zijn ontworpen dat deze dit koppel kan weerstaan en niet breekt wanneer het wordt toegepast.

5. Dosering

Wanneer schroeven worden gebruikt in doseertoepassingen, moeten ze zijn uitgerust met een motor op een frequentieomvormer (VFD) om te kunnen draaien in grove en fijnregelmodus (zie dosering pagina). Schroeftransportbanden worden meestal geïntegreerd in automatische "Gewichtstoename"- of "Gewichtsverlies"-systemen. Bij het uitvoeren van Gewichtsverlies, kan de schroefvoeder zowel in volumetrische modus als in automatische gravimetrische modus worden bediend.

6. Veelvoorkomende problemen met schroeftransportbanden

Schroeftransportbanden zijn over het algemeen betrouwbare apparaten, maar een aantal problemen kan correcties vereisen:

Tabel 2: veelvoorkomende problemen met schroeftransportbanden

Probleem	Oorzaak en actie
Metaal-metaalcontact	Lagerbeschadiging – vervang het lager Onjuiste speling tussen schroefvlucht en behuizing – herzie het ontwerp of vervang de vlucht Vreemd voorwerp in de schroef – herzie de preventie van vreemde voorwerpen vóór de schroeftransportband
Lagerbeschadiging	Poeder is het lager binnengedrongen – controleer de lagerafdichting en spoeling
Prestaties van de schroef onder het ontwerpniveau	Schroefvlucht in verkeerde richting gemonteerd Slechte poedervoeding naar de schroef – controleer de toevoer van het product op brugvorming of ratelen
Schroeftransportband geblokkeerd	Controleer of de uitlaatklep is geopend Controleer de steek van de schroef – het poeder mag niet worden gecomprimeerd
Onnauwkeurige dosering met schroef	Te grote afmeting – controleer de schroefafmeting of pas het schroefvluchtprofiel aan het einde van de schroef aan

7. Fabrikanten van schroeftransportbanden

Veel bedrijven kunnen schroeftransportbanden leveren, maar niet alle bedrijven kunnen echt veilige en betrouwbare apparatuur produceren. Enkele referenties van fabrikanten van schroeftransportbanden worden hieronder gegeven (let op: powderprocess.net heeft geen relatie met deze bedrijven):

• TetraPak poederhandling
• Stolz

Bron
[1] Bulk Solids Handling, Don McGlinchey, Blackwell, pagina 203