Gravimetrisches Dosieren
Bei der Loss-in-weight Dosierung dient die Gewichtsabnahme des Materialbehälters als Messgröße. Wird Material ausgetragen, erfasst die Waage die Gewichtsdifferenz pro Zeiteinheit. Im Alltag wirken sich viele Faktoren auf die Dosier-Genauigkeit und -Konstanz und damit auf das Dosierergebnis aus. Daher sind die Rahmenbedingungen für die Auswahl eines geeigneten Dosiergeräts, Dosierschnecke oder Spirale, Auflockerers, der Behältergemoetrie, des Rührwerks und der Befüllung der Waage zu berücksichtigen.
Herausforderungen des kontinuierlichen gravimetrischen Dosierens von Schüttgütern
Das kontinuierliche gravimetrische Dosieren von Schüttgütern (und das häufig darauffolgende Mischen) ist ein kritischer, wertschaffender Prozess in zahlreichen Industrien, darunter die Lebensmittel-, Chemie-, Pharma-, und Baustoffindustrie. Schüttgüter, wie Pulver, Granulate und Pellets, erfordern besondere Aufmerksamkeit, um eine gleichmäßige und präzise Dosierung sicherzustellen. Die spezifischen Herausforderungen bei der Handhabung von Schüttgütern im kontinuierlichen gravimetrischen Dosieren sind vielfältig und erfordern spezialisierte Lösungen.
- Materialfließverhalten
Schüttgüter weisen oft komplexe Fließverhalten auf, die durch Faktoren wie Partikelgröße, Form, Feuchtigkeit, Temperatur, Fluidisierung, statische Aufladung, Adhäsion, Kohäsion und Dichte beeinflusst werden. Diese Eigenschaften können zu Problemen wie Brückenbildung, Kernfluss, Kaminbildung, Einstürzen von Schüttgutschächten, Schießen und Entmischung führen, die den gleichmäßigen Materialfluss behindern. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, sind spezielle Dosiersysteme und Fließeigenschaften-Optimierungen erforderlich. - Dosiergenauigkeit
Die Aufrechterhaltung einer hohen Dosiergenauigkeit und Konstanz ist entscheidend bei Schüttgütern, die in der Regel eine größere Volumenvarianz aufweisen als Flüssigkeiten. Präzise Gewichtsmessungen in Echtzeit sind notwendig, um Schwankungen im Materialfluss zu erkennen und sofortige Anpassungen vorzunehmen. Dies erfordert den Einsatz hochsensilblen und trotzdem robusten Waagen und schneller Regelungssysteme. - Abrasivität und Verschleiß
Viele Schüttgüter sind abrasiv und führen zu erhöhtem Verschleiß. Dies betrifft die Dosierschnecke / Dosierspirale, Rührwerk und Auflockerer sowie die Wellendichtungen. Um die Lebensdauer der Differenzierdosierwaagen zu verlängern, sind widerstandsfähige Materialien und regelmäßige Wartung unerlässlich. - Staubentwicklung
Beim Umgang mit feinen Schüttgütern ist die Staubentwicklung eine erhebliche Herausforderung. Staub kann nicht nur die Arbeitsumgebung verschmutzen, sondern auch die Funktionalität der Dosiersysteme beeinträchtigen. Effektive Staubabsaug- und Filtrationssysteme sind notwendig, um die Staubbelastung zu minimieren und gleichzeitig das Gewichtssignal nicht zu verfälschen.
Besondere Aufmerksamkeit ist auf den ATEX-Staubexplosionsschutz zu richten, da viele Schüttgüter zusammen mit Luft zündfähige Gemische bilden können. - Systemintegration und Flexibilität
Die Integration gravimetrischer Dosiersysteme für Schüttgüter in bestehende Produktionslinien erfordert Flexibilität und Anpassungsfähigkeit. Die Systeme müssen in der Lage sein, mit unterschiedlichen Materialeigenschaften und Produktionsanforderungen umzugehen. Dies erfordert oft maßgeschneiderte Lösungen und eine enge Abstimmung mit anderen Prozesskomponenten.
Fazit
Das kontinuierliche gravimetrische Dosieren von Schüttgütern stellt spezifische Herausforderungen dar, die eine sorgfältige Planung und spezialisierte technische Lösungen erfordern. Die Bewältigung von Problemen wie Materialflussverhalten, Abrasivität und Staubentwicklung ist entscheidend für die Effizienz und Genauigkeit des Dosierprozesses. Trotz dieser Herausforderungen bleibt das gravimetrische Dosieren eine unverzichtbare Technologie, um die Qualität und Konsistenz von Produkten in schüttgutintensiven Industrien sicherzustellen.