Dosiertechnologie

Warum Dosierer auf Ihren Prozess ausgelegt sein müssen

Coperion K-Tron twin screw feeder, bulk solids pump feeder and weigh belt feederDie chemische Prozessindustrie repräsentiert diverse globale Industrien. Sie produziert chemische Massengüter ebenso wie Feinchemikalien, Petrochemikalien, Nahrungsmittel und Getränke, pharmazeutische Produkte, Polymere und Kunststoffe, Holzstoff und Papier, Farben und Farbstoffe, Seifen und Reinigungsmittel, Düngemittel und Agrarchemikalien. Trotz der gewaltigen Unterschiede zwischen diesen Branchen setzen sie alle Dosierer ein, um Schüttgüter zu Endprodukten weiter zu verarbeiten.

Das Verhalten trockener Schüttgüter (wie beispielsweise Pulver, Pellets, Flocken, Granulate und Fasern) unterscheidet sich je nach den chemischen, physikalischen und Fliesseigenschaften der jeweiligen Stoffe. Schlüsseleigenschaften sind Partikel-Grösse und -Form, die Schüttdichte des Materials ebenso wie seine Komprimierbarkeit, Kohäsionsfestigkeit, Feuchtigkeit, Öl- oder Fettanteil, und das Materialverhalten unter normalen atmosphärischen Bedingungen und im Beladungszustand (beispielsweise sein Potential zur Verdichtung oder Wasseraufnahme).

Der richtige Dosierer für problematische Materialien

Hersteller von verfahrenstechnischem Equipment verfügen über sehr umfassende Erfahrung und ein breites Spektrum an Dosiertechnologien, um den Herausforderungen zu begegnen, die die Verarbeitung von Schüttgütern mit sich bringen kann. Ihre Wahl des Dosierers – und der Anwendungserfolg – werden zu einem grossen Teil von den Eigenschaften der zu verarbeitenden Materialien und der benötigten Dosiergenauigkeit und Durchsatzrate beeinflusst.

Die Fliesseigenschaften verschiedener Schüttgüter können – abhängig von den Materialeigenschaften und der Partikelgeometrie – stark schwanken. Kein Dosiergerät ist für alle denkbaren Materialeigenschaften und Durchsatzanforderungen geeignet. Die folgende Auflistung gibt einen Überblick über die häufigsten Produkteigenschaften und die dazu passenden Dosierlösungen, die Firmen wie Coperion K-Tron entwickelt haben, um den Herausforderungen der Schüttgutverarbeitung zu begegnen.

Leicht fliessende Stoffe, wie Kunststoffpellets, Granulate und Flocken werden meist mit einem Einfachschnecken-Dosierer dosiert. Eine Vielzahl von Schneckengrössen und -typen sind zur Handhabung verschiedenster Materialeigenschaften und Dosierleistungen verfügbar. Bulk Solids Pump (BSP)-Dosierer bieten schonende und präzise Dosierung frei fliessender Schüttgüter. BSP-Dosierer nutzen ein patentiertes Verfahren der formschlüssigen Verdrängung, um frei fliessende Materialien mit bemerkenswerter Genauigkeit zu dosieren.

Schiessende Schüttgüter, einschliesslich feinkörniger Materialien wie Gips und Kieselgur, können sich, wenn sie während der Dosierung nicht korrekt reguliert werden, wie Flüssigkeiten verhalten. In diesen Fällen sind Dosierer mit formschlüssigen Doppelschnecken oft die beste Wahl. Die ineinander greifenden Schnecken verhalten sich wie ein Ventil, das den Materialfluss reguliert.

Schwer fliessende Schüttgüter, wie Glasfasern oder Kautschukkörner, benötigen oft speziell konstruierte Dosierer und zusätzliche Hilfsgeräte, um die Austragung besser steuern zu können. Aus dem grossen Angebot sind Schneckendosierer und Vibrationsdosierer die meist eingesetzten.

Schüttgut mit höheren Kohäsionseigenschaften, wie Titandioxid, Farbstoffe und Kupferkonzentrate, verkomplizieren den Dosierprozess, sind insbesondere anfällig für Brückenbildung in Trichtern und sammeln sich an Geräteoberflächen an. Diese Materialien sind oft am Besten durch einen Doppelschnecken-Dosierer mit mit Fliesshilfen, wie dem Coperion K-Tron ActiFlow, zu verarbeiten.

Bruchempfindliche Materialien, wie viele Nahrungsmittel und Fasern, müssen vorsichtig gehandhabt werden. Dosierbandwaagen, Vibrationsdosierer und Differential-Dosierwaagen sind auf einen schonenden Umgang mit solchen Produkten ausgelegt.

Ohne konsistente, zuverlässige Dosiergenauigkeit und Prozessreproduzierbarkeit ist die rezeptgetreue Austragung des Produktes – und damit das Endprodukt selbst – gefährdet. Dies schlägt sich direkt auf Prozessstabilität, Produktertrag und Wirtschaftlichkeit der gesamten Produktion nieder.