12 - Dosiertechnik Kompakt
Dosiergeräte stellen Materialien zu einem definierten Zeitpunkt im definierten Verhältnis bereit. Dazu entnimmt ein Dosierorgan dem Vorratsbehälter Material und übergibt es einer Sammelstelle. Für die Dosiergenauigkeit und Rezepturtreue ist die Masse (nicht das Volumen) des Dosierguts ausschlaggebend. Das Dosierergebnis hängt hingegen auch vom Schüttgut, dem Dosierverfahren und dem gewählten Dosierorgan ab. Für das Dosierorgan sind Form (Granulat, Pulver) und Fließeigenschaften des Materials, das Dosierprinzip sowie der Durchsatz maßgeblich. Typische Dosierorgane sind Schnecken, Schieber, Scheiben oder Zellräder. Verfahrenstechnisch sind das volumetrische und das gravimetrische Prinzip zu unterscheiden.
Volumetrisches Dosieren
Volumetrische Geräte dosieren ausschließlich volumenbezogen, weshalb sie zu kalibrieren sind. Sie arbeiten asynchron oder synchron. Beim asynchronen Betrieb werden die Komponenten unabhängig vom Maschinenzyklus dosiert und sind immer zu mischen. Beim synchronen Betrieb werden alle Komponenten gleichzeitig, synchron zum Masseeinzug der Verarbeitungsmaschine, dosiert. Sie benötigen in der Regel keinen Mischer.
Beide Verfahrensprinzipien lassen sich mit den Varianten „Dosierung aller Komponenten“ oder „freier Einlauf der Hauptkomponente“ kombinieren. Dosierung aller Komponenten bedeutet, dass alle Materialien einer Rezeptur von den jeweiligen Dosierstationen dem Mischer bzw. Sammelbehälter zugeführt werden. Die Dosiergeräte arbeiten ohne steuerungstechnische Verbindung zur Verarbeitungsmaschine. Beim Dosieren mit freiem Einlauf steht die Hauptkomponente permanent am freien Einlauf des Mischtrichters oder des Sammelbehälters an. Die Nebenkomponenten werden zudosiert.
Gravimetrisches Dosieren
Gravimetrische Dosiergeräte wiegen das Material, müssen daher nicht kalibriert werden. Unterschieden werden die Wägeprinzipien „Gain-in-weight“ und „Loss-in-weight“.
Beim Gain-in-weight-Dosieren werden die Komponenten nacheinander dosiert, wobei das zunehmende Gewicht erfasst wird. Bei der Loss-in-weight -Dosierung dient hingegen die Gewichtsabnahme der Materialbehälter als Messgröße. Dazu hat jede Dosierstation eine Wiegezelle. Wird Material ausgetragen, erfasst die Waage die Gewichtsdifferenz pro Zeiteinheit. Dosiert und ausgetragen werden alle Komponenten synchron. Im Alltag wirken sich viele Faktoren auf die Dosiergenauigkeit und damit auf das Dosierergebnis aus. Daher sind die Rahmenbedingungen für die Auswahl eines geeigneten Geräts zu berücksichtigen. Besonderes Augenmerk sollte den Schüttguteigenschaften der zu verarbeitenden Materialien hinsichtlich der Mischqualität gelten. Denn bei sehr unterschiedlichen Schüttdichten kann es zu einer Entmischung kommen.
Ab der nächsten Ausgabe erklärt Mo Aufbau und Funktionsweise von Trocknern.
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