A nova bomba HPP2 PUR da KraussMaffei "resiste a tudo"

Tempo é dinheiro. Numa altura em que os sistemas PUR têm de ser cada vez mais rápidos, há um componente que é particularmente posto à prova: a bomba. A química está a tornar-se mais agressiva e a espuma contém frequentemente aditivos abrasivos. As bombas doseadoras de pistão axial HPP e HPP2 da KraussMaffei foram concebidas para resistir a qualquer uma destas substâncias e estão agora disponíveis em dois novos tamanhos nominais.

Nos sistemas de tecnologia de reação, a bomba é o coração da fiabilidade do processo - e a KraussMaffei é o cardiologista especializado. A empresa tem vindo a desenvolver as suas próprias bombas há mais de dez anos. A equipa liderada pelo designer Robert Brunner escalou agora o comprovado conceito HPP para caudais de 80 e 155 litros/minuto (a 1450 rpm) e acrescentou-lhe novas características, para cobrir toda a gama de requisitos de PUR.

Se uma cabeça de mistura tem de transformar poliol e isocianato em PUR (poliuretano) numa proporção exata, precisa que a bomba assegure o débito necessário na máquina doseadora com uma pressão de 100 a 200 bar. E, no mundo das bombas, as que trabalham com produtos químicos jogam num campeonato à parte. Poucos fornecedores se atrevem a abordar este processo e menos ainda têm a experiência necessária para o fazer.

Antes de mais, é necessário compreender a estrutura de uma bomba de pistão axial: O veio de acionamento põe em movimento vários pistões, que se encontram numa caixa de cilindro rotativa. Este pode ser ajustado infinitamente em ângulo em relação ao eixo de acionamento com a ajuda de um disco de controlo, que altera o caudal (em cm3 por rotação). Quanto maior for a inclinação, maior será a deslocação, porque o comprimento dos furos do cilindro é utilizado de forma crescente. Sem inclinação, o curso do pistão é zero.

Estas bombas foram originalmente concebidas para o sistema hidráulico de máquinas de construção, por exemplo, mas também têm sido amplamente utilizadas em aplicações de tecnologia de reação há cerca de 25 anos. Neste caso, enfrentam desafios específicos, uma vez que o corpo da bomba é completamente imerso em produtos químicos cada vez mais agressivos para permitir tempos de produção mais rápidos. Por exemplo, alguns componentes alcalinos atacam os compostos ferro-carbono que garantem a dureza do aço. “Ao projetar bombas, temos de prestar cada vez mais atenção à escolha dos materiais e encontrar soluções neste domínio”, enfatiza Robert Brunner.

A KraussMaffei é o único fabricante de sistemas PUR que constrói as bombas para as suas máquinas doseadoras. A maioria dos fornecedores baseia-se em modelos standard, pelo que a disponibilidade no mercado de bombas nesta gama de tamanhos é limitada. Para Jochen Zwiesele (Development Reaction Process Machinery Global Diretor), uma coisa é certa: "As novas versões das nossas bombas HPP colmatam as lacunas existentes”.

Anteriormente, estavam disponíveis em tamanhos nominais de três a 28 cm3/rev, o que correspondia a um caudal de até 40 litros/minuto. Para aplicações de grande volume, como painéis de construção ou isolamento para frigoríficos e tubos de aquecimento urbano, tornou-se necessário aumentar o débito de material.

A HPP e a HPP2 diferem uma da outra numa série de pormenores, embora a sua eficiência volumétrica seja igualmente boa. O modelo HPP é totalmente compatível com as variantes disponíveis no mercado, tornando muito fácil para os clientes substituir unidades de outros fornecedores que já não existem no mercado. Está disponível com acoplamento de veio ou acoplamento magnético. O HPP2 possui um acoplamento magnético sem desgaste como padrão. Este funciona através de um rotor interno equipado com ímanes e posicionado num invólucro de contenção não magnético. Um rotor exterior, também equipado com ímanes, transmite a velocidade desejada do motor para o veio de acionamento. Este conceito oferece uma vantagem decisiva: a caixa é fechada. Com o acoplamento de veio, por outro lado, o veio sobressai e são necessárias boas vedações para evitar fugas, uma vez que os componentes PUR são quase tão fluidos como a água. As vedações, por sua vez, são pontos críticos de desgaste.

Outra caraterística da nova HPP2 é o fuso, que foi removido da câmara da bomba. É responsável pela alteração da inclinação do cilindro através do disco de controlo, assegurando assim o ponto de funcionamento ideal para uma vasta gama de aplicações. Especialmente com o isocianato, podem formar-se cristais devido à absorção de água, que obstruem a rosca e dificultam a sua deslocação. Ao colocá-la fora da câmara da bomba (e deixando apenas uma haste lisa), garante-se que o volante possa ser movido facilmente a longo prazo. Além disso, o espaçamento da chumaceira foi aumentado, tornando-a mais rígida, e estão também disponíveis sensores de temperatura e monitorização de danos na chumaceira.

A KraussMaffei oferece um vasto portefólio de bombas disponíveis a curto prazo para o processamento de produtos químicos inofensivos, sistemas acionados por água e fluidos agressivos. O lado mecânico é sempre tido em conta. Os corantes adicionados, como o negro de fumo ou o dióxido de titânio, por exemplo, podem ter um efeito abrasivo. O design da bomba e os materiais utilizados também têm de ser adaptados a este facto. Para além da carcaça de fundição testada e comprovada, a HPP2 também está disponível nos tamanhos nominais de três, seis e doze cm3/rev com uma carcaça de aço inoxidável particularmente adequada para aplicações de epóxi.

A combinação da experiência em materiais e processos, bem como os pormenores de design, tornam a HPP e a HPP2 extremamente resistentes ao desgaste, duradouras e robustas, garantindo um processo sem problemas. Os modelos da KraussMaffei são conhecidos e apreciados no mercado por estas propriedades. Agora, os novos tamanhos também acompanham os seus clientes.

Embora as bombas estejam perfeitamente adaptadas às matérias-primas a bombear graças a vários níveis de proteção contra a corrosão e ofereçam uma longa vida útil, continua a ser necessário limpá-las e renová-las em intervalos de tempo regulares. Para tal, a KraussMaffei oferece um serviço interno com manutenção e testes, incluindo certificação.