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Erbe Archimedes: Heute Schnecken- und Spiralförderung

Das archimedische Prinzip seit über 2.000 Jahren im Einsatz – Ein Denkmal für den Mathematiker, Physiker und Ingenieur Archimedes – größtes Lob, weil seine technische Erfindung heute up to date ist – Zwischenruf von Wolbert Hahn aus Papenburg

Erbe Archimedes: Heute Schnecken- und Spiralförderung

Erbe Archimedes – heute Schnecken- und Spiralförderung

Die als Archimede bezeichnete Wasserschraube gilt als Entdeckung des Archimedes, der im Italien des zweiten Jahrhunderts nach Christus lebte. Archimedes entwickelte das Hebelgesetz, erkannte das spezifische Gewicht und entdeckte die Kreisberechnungszahl Pi. Mathematiker, Ingenieur und Physiker Archimedes hinterließ neben mechanischen und mathematischen Studien die Idee der Wasserschraube. Das archimedische Prinzip war als Wasserpumpmühle, Wasserschöpfmühle, Schreckmühle oder Schraubenmühle bekannt. Dieses Prinzip hat sich bis heute erhalten. Die Schnecke im Wasserbau ist die Archimedische Wasserschraube, deren Röhre in einem Schraubengange um eine Achse geführt ist. Zahlreiche Wasserpumpmühlen trugen zur Entwässerung von Teilen, die unter dem Meeresspiegel liegenden Niederungen bei. Dabei würden die Mühlen von Hand in den Wind gedreht, den Antrieb und sie standen erhöht auf einem Ständer (Pfahl). Das archimedische Prinzip fand Anwendung im Bereich des Ofenbaus. Eine besondere Art eines Ofens war der in Weimar erfundene Schneckenofen. Über den Ende des 18. Jahrhunderts gesprochen wurde. Die Konstruktion dieses Ofens hatte die archimedische Wasserschnecke zum Grunde.

Fluttermühle – Was ist das?

Ostfriesland und das nahe gelegene Holland kannte in den letzten Jahrhunderten die sogenannte Fluttermühle. Die Fluttermühle ist der kleinste und primitivste Typ einer Mühle. Der Name „Flutter“ ist vom friesichen „fletta“, was Bewegung bedeutet, abgeleitet. „Die archimedischen Schraube (Schnecke) und vier bespannte Flügel zeichnet die Fluttermühle aus. Die Fluttermühle diente als transportable Wasserschöpfmühle in Niederungsgebieten von den Niederlanden bis Schleswig-Holstein. Sie ist eine niederländische Erfindung des 16. Jahrhunderts. In den niedrig gelegenen Poldern Hollands und Ostfrieslands wurde sie als Entwässerungsmühle für Weideland eingesetzt. Mit Hilfe zahlloser Fluttermühlen wurden tief liegende Flächen regelrecht „trocken gemahlen“. Mitte des 20. Jahrhunderts lösen Motorpumpen die Fluttermühle ab. Die Besonderheit der Entwässerung erfolgt durch den senkrechten Wassertransport. Die Besonderheit der Technik ist, dass die Schnecke ohne Übersetzung direkt mit der Antriebswelle gekoppelt ist. Dadurch wird das Grundwasser aus einem tiefergelegenen Gewässer in einen höher gelegenen Abzugsgraben befördert. Die Abschöpfung erfolgt wiederrum per Mühle.

Wandel der Zeit: Fluttermühlen bewässern Naturschutz- und Biotopgebiete – neues Aufgabengebiet Fördertechnik

„Vielleicht war es die Rückbesinnung auf vergangene Zeiten oder weil das archimedische Prinzip weiterhin erfolgreich funktioniert, werden heutzutage zur Wiedervernässerung von Moorbiotopen Fluttermühlen eingesetzt. Heute sind einige Exemplare der Fluttermühle, die mit Wind oder Strom betrieben werden, auf den endlosen Weiten Ostfrieslands, den Niederlanden, im Emsland und des Cloppenburger Landes im Einsatz, um Naturschutz zu betreiben“, erklärt Wolbert Hahn. Zwar wurden die alten Windmühlenpumpen durch moderne elektrisch betriebene Pumpwerke, Schleusen und Siele abgelöst, aber die Technik lebt weiter. Die Technik der archimedischen Schraube findet sich heutzutage in vielen Bereichen der Fördertechnik. Die archimedische Schraube ist eine Förderanlage, deren wesentliches Bauteil die Schnecke ist und unter der Begrifflichkeit Schneckenförderer in modernen Förderanlagen zum Einsatz kommt. Diese Förderanlagen werden an Orten verwendet, wo herkömmliche Pumpen schnell verstopfen, gibt Wolbert Hahn zu bedenken. Zum Beispiel verwenden Kläranlagen sogenannte Schraubenpumpen. Verschmutztes Wasser wird mit der Schraubenpumpe zwischen den einzelnen Becken hin und her transportiert. Besonders geeignet ist die archimedische Schraube beim Salztransport in den Salzsilos der Straßenbaumeisterei, erläutert Wolbert Hahn.

Maschinenbau Hahn GmbH & Co. KG entwickelt Transportsysteme, um unterschiedliche Güter zu befördern. Verschiedene Anforderungen erfordern vielfältige Möglichkeiten der Fördertechnik. Zu den Stetigförderer zählen Rollen-, Schwing-, Kreisförderer und die Förderschnecken (Archimedische Spirale oder Förderspirale genannt). Wie der Begriff Stetigförderer sagt, werden Güter mit einem kontinuierlich erzeugten Transportstrom befördert. Die Förderschnecke, aus Stahl gefertigt transportiert das Fördergut horizontal, vertikal oder schräg über mehrere Meter. Der Trogschneckenförderer ist die häufigste Variante des Schneckenförderers. Der U-förmige Schneckentrog ist eng zur Förderschnecke angepasst, erläutert Wolbert Hahn. Dank der Erfindung des Archimedes vor über 2.000 Jahren entwickeln zahlreiche Branchen und Wirtschaftszweige neuen technischen Fortschritt. Ein gutes Erbe mit Weiterentwicklungsmöglichkeiten.

Das Unternehmen Maschinenbau Hahn GmbH & Co.KG wurde 1979 in Papenburg an der Ems in Niedersachsen gegründet. Mit Schwerpunkt in der zerspanenden Fertigung und Montage. Im Laufe der Unternehmensgeschichte folgte der Unternehmensausbau im Bereich Fördertechnik und Anlagenbau, Wiegetechnik, Tank- und Stahlwasserbau, Revisionen, Instandsetzungen von Maschinen, Sonderanfertigungen, Herstellung von Verschleißteilen und Ersatzteilen. 1991 wurde die Zerspanungstechnik im Zuge der Expansion verlagert und im Jahre 2000 als Hahn Fertigungstechnik GmbH verselbständigt. Die Maschinenbau Hahn GmbH & Co. KG ist ein Familienunternehmen mit 60 erfahrenen und hoch qualifizierten Fachkräften, die regional wie auch international tätig sind. Auf dem Gebiet des Anlagenbaus und der Fördertechnik sowie im Konstruktionsbau gehört Maschinenbau Hahn GmbH & Co KG mittlerweile zu den leistungsfähigsten Fertigungsstätten des Nordwestens. Weitere Informationen unter www.maschinenbau-hahn.de

Kontakt
Maschinenbau Hahn GmbH & Co. KG
Jens Hahn
Flachsmeerstraße 55 – 57
26871 Papenburg
+49 (0)4961 9706-0
+49(0)4961 75276
office@maschinenbau-hahn.de
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Fluttermühle als Vorbild für den Schneckenförderer

Fluttermühle – das archimedische Prinzip genial einfach umgesetzt – so wurde Norddeutschland entwässert – von Wolbert Hahn, Maschinenbau Hahn GmbH & Co. KG, Papenburg

Fluttermühle als Vorbild für den Schneckenförderer

Windenergie und die archimedische Schraube – von Maschinenbau Hahn GmbH & Co. KG

Die Siedlungsgeschichte Norddeutschlands ist ein ewiger Kampf gegen das Wasser. Sturmfluten gilt und galt es abzuwehren. Für Siedler heißt das: „Wer nicht will deichen, der muss weichen.“ Katastrophenvorsorge dient der Abwehr dramatischer Ereignisse. Die Nutzung des Landes für Landwirtschafts- und Siedlungszwecke wurde gewährleistet. Der Wasserhaushalt des flachen Landes an der Nordsee zu regulieren und das überschüssige Wasser – sei es Regenwasser, Grundwasser oder Überflutungswasser – abzuführen war die Voraussetzung. „In Ostfriesland und Norddeutschland nutzten unsere Vorfahren ein genial einfaches Wirkungsprinzip, welches heute vergessen ist“, erläutert Wolbert Hahn, Geschäftsführer der Maschinenbau Hahn GmbH & Co. KG.

Windenergie und die archimedische Schraube

„Unsere Vorfahren erstellten seit dem 16. Jahrhundert mobile Pumpen, die früher zu Hunderten in der Landschaft genutzt wurden. Die Fluttermühle diente zur Ent- und Bewässerung“, erläutert Wolbert Hahn. Der Wind, in Norddeutschland im Überfluss vorhanden, drehte eine Achse, die aus einer archimedischen Schraube besteht und transportiert das Wasser nach oben, um es abzuleiten. Aus tiefer gelegenem Land wurde überschüssiges Wasser sicher und schnell abgeführt. Auch heute dient in Norddeutschland ein aufwendiges System von Gräben, Kanälen und Flüssen der Entwässerung der Landschaft.

Wolbert Hahn: „Das archimedische Prinzip wird seit Tausenden von Jahren genutzt. Das archimedische Prinzip gilt als Vorlage für heutige Förderschnecken, wie in unserem Unternehmen beispielsweise in Salzsilos genutzt werden. Dem Philosophen und Mathematiker Archimedes wird diese Erfindung ca. 200 Jahre vor Christi Geburt zugerechnet.“

Schneckenförderer heute: bewegen, umschlagen, lagern

Schneckenförderer transportieren das Schüttgut (z.B. Sand, Kohle, Streusalz, Mehl oder Getreide) mithilfe einer archimedischen Schraube, der sogenannten „Schnecke“. Betrieben wird diese Schnecke mit Hilfe eines Elektromotors. Der Schneckentrog wird konstruktiv angepasst und mit Trogabdeckung oder ohne gefertigt. Zudem besteht die Möglichkeit ein Rohr zu verwenden. Ebenso ist eine doppelwandige Ausführung für den Schneckenförderer möglich, um das Fördergut während des Transports im Gerät zu kühlen oder zu erwärmen. Gefördert wird Horizontal- sowie in Schräglage. Je nach Verwendungszweck ist eine Vielzahl an Variationen bei der Steigung und des Typs der Schneckenflügel, beim Material der Flügel und des Troges wählbar, erläutert Wolbert Hahn. Maschinenbau Hahn GmbH & Co. KG ist spezialisiert auf die Herstellung von kompletten Konstruktionen, sowie einzelnen Komponenten.

Die Fluttermühle, ein kleiner Windmühlentyp zum Pumpen von Wasser, war um 1950 fast verschwunden. Ursprünglich hatte sich diese Erfindung aus den Niederlanden kommend überall durchgesetzt. Leichte Holzpumpen waren schnell zu transportieren, in den Wind drehbar, einfach zu reparieren und leicht umstellbar. Daher konnte sich diese Kombination zweier Prinzipien – der Windschraube und der archimedischen Schraube Jahrhunderte halten.

Fazit: Das Prinzip der archimedischen Schraube: von der Fluttermühle zum Schneckenförderer – Wir bringen Güter in Bewegung!

Nach 1970 wurden mehrere Mühlen neu gebaut um diese in Museen der interessierten Öffentlichkeit vorzustellen. Wolbert Hahn: „Die Fluttermühle ermöglichte eine schnelle und preiswerte Entwässerung des Landes und damit die Voraussetzung für eine landwirtschaftliche Nutzung der Felder. Die Wirkungsprinzipien waren genial und einfach. Maschinenbau dient dem Menschen. Deshalb sind wir stolz auf unsere Arbeit!“

Das Unternehmen Maschinenbau Hahn GmbH & Co.KG wurde 1979 in Papenburg an der Ems in Niedersachsen gegründet. Mit Schwerpunkt in der zerspanenden Fertigung und Montage. Im Laufe der Unternehmensgeschichte folgte der Unternehmensausbau im Bereich Fördertechnik und Anlagenbau, Wiegetechnik, Tank- und Stahlwasserbau, Revisionen, Instandsetzungen von Maschinen, Sonderanfertigungen, Herstellung von Verschleißteilen und Ersatzteilen. 1991 wurde die Zerspanungstechnik im Zuge der Expansion verlagert und im Jahre 2000 als Hahn Fertigungstechnik GmbH verselbständigt. Die Maschinenbau Hahn GmbH & Co. KG ist ein Familienunternehmen mit 60 erfahrenen und hoch qualifizierten Fachkräften, die regional wie auch international tätig sind. Auf dem Gebiet des Anlagenbaus und der Fördertechnik sowie im Konstruktionsbau gehört Maschinenbau Hahn GmbH & Co KG mittlerweile zu den leistungsfähigsten Fertigungsstätten des Nordwestens. Weitere Informationen unter www.maschinenbau-hahn.de

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Maschinenbau Hahn: Schneckentransport für Schüttgüter

Förderung von Bau- und Rohstoffen, Lebensmittel, Flüssigkeiten, Granulate und Pulver materialschonend und effektiv. Schneckentransport für freifließende oder zusammenhaltende Schüttgüter?

Maschinenbau Hahn: Schneckentransport für Schüttgüter

Schneckenförderer – Doppeltrogschneckenförderer, Maschinenbau Hahn GmbH & Co. KG

Seminarbeitrag von Wolbert Hahn, Maschinenbau Hahn GmbH & Co. KG, Papenburg / Niedersachsen

Schüttguttransport nach dem Prinzip der der archimedischen Schraube, die sogenannte „Schnecke“, die Förderschnecke – eine technische Errungenschaft, erfreut sich Wolbert Hahn, Geschäftsführer der Maschinenbau Hahn GmbH & Co. KG aus Papenburg im Emsland. Wie und wo kommt die Schneckenfördertechnik zum effektiven Einsatz? Was sind Schüttgüter?

Schüttgut: Baustoffe – Rohstoffe

Schüttgüter werden unterschieden in Baustoffe wie beispielsweise Gips, Sand, Kies und Zement und Rohstoffe wie Streusalz, Erz, Schlacke, Pellets, Granulate, pulverförmige Pigmente und Füllstoffe, sowie Lebensmittel wie Salz, Zucker, Mehl, Kaffee, Nüsse und Getreide. Schüttgüter lagern auf Grund ihrer Stoffeigenschaften in Silos oder Bunkern. Schüttgüter sind freifließend oder zusammenhaltend. Die Herausforderung bei der Austragung von kohäsiven, hygrokopischen, entmischenden, schleißenden, nicht fließfähigen bis pastösen Schüttgütern. Freifließende Schüttgüter können beispielsweise mit einer Zellenradschleuse oder einem Schieber ausgetragen werden, erläutert Wolbert Hahn.

Fördertechnik – Qualität, Sicherheit, Leistungsfähigkeit

Bewegen, umschlagen und lagern von Schüttgütern erfordert technische und präzise Unterstützung. Qualität, Sicherheit und Leistungsfähigkeit der Anlagen und Prozesse sind die großen Herausforderungen für die technische Entwicklung. Bei der Beförderung wird unterschieden zwischen kontinuierlichem und diskontinuierlichem Transport.

-Zum kontinuierlichen Transportverfahren kommen einfache Einrichtungen wie Schläuche und Rohre, komplexe Systeme wie Bandförderer, Kettenförderer, Schneckenförderer, Becherwerke, Gurtförderer und Rohrkettenförderer zum Einsatz.

-Der diskontinuierlicher Transport erfolgt bei Schüttgut-Silos oder Schüttgut Bunkern, in Mulden- und Hochbordfahrzeugen sowie in Silofahrzeugen, Sattel Auflieger mit Schiebeboden und als Sack Ware oder in BigBags.

Maschinenbau Hahn fertigt von der Planung über die Erstellung bis zur Endmontage komplette Förderanlagen für Schüttgüter wie: Salz, Getreide, Kaffee, Leguminosen, Futtermittel oder ähnliche Produkte. „Fördertechnik für Schüttgüter entwickeln wir für die Nahrungsmittelindustrie, Kraftfutterindustrie, Umschlagsbetriebe sowie die Kunststoffindustrie. Vor allem durch den Einsatz moderner Steuer- und Computertechnik ist diese Technologie einem ständigen Wandel unterzogen. Die technische EntwicklungDurch die Einbeziehung neuer Werkstoffe entstehen neue Wirkprinzipien und damit völlig neue Konstruktionen“, erläutert Wolbert Hahn.

Schneckenförderer – Trogschneckenförderer

Das Fördern von Flüssigkeiten, Granulaten und Pulvern wird mit dem Schneckenförderer beispielsweise in Getreidesilos, Salzsilos oder bei der Pettetherstellung erledigt. In der Kunststoffherstellung spielt der Schneckenförderer als sogenannter Extruder eine wichtige Rolle. Hierbei werden an den Enden die Kunststoffstücke herausgepresst, so wie beim Fleischwolf grobe Fleischstücke zu Hackfleisch verarbeitet werden, erläutert Wolbert Hahn.

„Um Schüttgut sicher zu transportieren ist der Schneckenförderer starr und fest installiert. Dieser besteht aus rotierenden schraubförmigen Förderschnecken, die sich innerhalb des Trogs beziehungsweise des Rohres bewegen. Flexible Förderspiralen kommen zum Einsatz, um Güter schnell und gleichmäßig mit einer hohen Drehzahl durch eine biegsame Spirale zu befördern. Der Antrieb der Förderschnecke erfolgt durch einen Motor. Der Schneckentrog ist nach Bauform und Einsatzbereich konstruktiv angepasst und mit Trogabdeckung oder ohne gefertigt. Die doppelwandige Ausführung für den Schneckenförderer ermöglicht das Fördergut während des Transports im Gerät zu kühlen oder zu erwärmen. Gefördert wird in Horizontal- sowie in Schräglage“, erläutert Wolbert Hahn. Der Trogschneckenförderer ist die häufigste Variante des Schneckenförderers. Der U-förmige Schneckentrog ist eng zur Förderschnecke angepasst. Bei einem Doppeltrogschneckenförderer wird das zu transportierende Schüttgut zusätzlich gemischt. Erzeugt wird dieser Effekt durch eine benachbarte Schnecke, deren Wendel spiegelbildlich verläuft und sich entgegengesetzt der ersten Schnecke dreht. Weitere Variante ist der Rohrschneckenförderer, der Schüttgut in Schräg- bis zur Vertikallage fördert.

Segmentförderer für den Schüttgütertransport

Mittels eines Kettenstranges werden keine Restmengen beim Transport hinterlassen. Am Kettenstrang sind halbrunde Schaufeln befestigt, diese sind passend zum runden Trogboden des Segmentförderers angefertigt. Der Kettenstrang verläuft zwischen der Antriebsstation, über die Rundtröge, zur Spannstation. Umgelenkt wird der Kettenstrang über die Kettenräder der Antriebs- und Spannstation. Die Länge des Segmentförderers ist anpassungsfähig. Durch mehrere Rundtröge, die zwischen der Antriebsstation und Spannstation verschraubt werden, wird die gewünschte Länge des Segmentförderers erreicht. Gefördert wird in der Horizontal- sowie Schräglage. Der Antrieb der Kette erfolgt durch einen Elektromotor, erläutert Wolbert Hahn.

Fazit: Automatische Fördertechnik auf Wachstumskurs – Prozesskette der Abläufe: Produktion, Bearbeitung, Verteilung – neue Konstruktionswerkstoffe – 3D-Simulationen

Die Fördertechnik ist ein Wirtschaftszweig mit steigender Bedeutung. Fördertechnik kommt überall zur Anwendung. Der Einsatz moderner Steuer- und Computertechnik führt zum Wandel der Fördertechniktechnologie. Durch die Einbeziehung neuer Werkstoffe entstehen neue Wirkprinzipien, neue Konstruktionen und Konstruktionswerkstoffe. Maximale Flexibilität durch High-Tech Lösungen für bewegen, umschlagen und lagern von Schüttgütern heißt der Zukunftskurs bei Maschinenbau Hahn GmbH & Co. KG.

Das Unternehmen Maschinenbau Hahn GmbH & Co.KG wurde 1979 in Papenburg an der Ems in Niedersachsen gegründet. Mit Schwerpunkt in der zerspanenden Fertigung und Montage. Im Laufe der Unternehmensgeschichte folgte der Unternehmensausbau im Bereich Fördertechnik und Anlagenbau, Wiegetechnik, Tank- und Stahlwasserbau, Revisionen, Instandsetzungen von Maschinen, Sonderanfertigungen, Herstellung von Verschleißteilen und Ersatzteilen. 1991 wurde die Zerspanungstechnik im Zuge der Expansion verlagert und im Jahre 2000 als Hahn Fertigungstechnik GmbH verselbständigt. Die Maschinenbau Hahn GmbH & Co. KG ist ein Familienunternehmen mit 60 erfahrenen und hoch qualifizierten Fachkräften, die regional wie auch international tätig sind. Auf dem Gebiet des Anlagenbaus und der Fördertechnik sowie im Konstruktionsbau gehört Maschinenbau Hahn GmbH & Co KG mittlerweile zu den leistungsfähigsten Fertigungsstätten des Nordwestens. Weitere Informationen unter www.maschinenbau-hahn.de

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