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Differentialdosierwaagen Leichtgewichte sicher dosieren

| Autor / Redakteur: Kerstin Hiller / Sabine Mühlenkamp

Aerosil ist ein Pulver, das es in sich hat. Vor allem bei der Dosierung bereitet es normalerweise erhebliche Schwierigkeiten, weil es wie Wasser fließt. Nun wurde dafür eine Lösung entwickelt.

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Die Differentialdosierwaage VDI besteht aus einem Wägebehälter, der an drei Wägezellen aufgehängt ist, und einer Dosierschnecke als Austragsorgan.
Die Differentialdosierwaage VDI besteht aus einem Wägebehälter, der an drei Wägezellen aufgehängt ist, und einer Dosierschnecke als Austragsorgan.
(Bild: MTS)

Die Förderung und Dosierung von Aerosil (Kieselsäure) stellt Anlagenbetreiber immer wieder vor Probleme, denn das feine Pulver hat es in sich: Es kann stark fluidisieren, fließt wie Wasser und neigt zum Nachlaufen, bei Lagerung aber genauso zur Brückenbildung. Wie also verwiegt und dosiert man Aerosil?

Im konkreten Fall sollte Aerosil als Additiv dem Herstellungsprozess spezieller Kautschukprodukte zugegeben werden. Die Aufgabe der Waage bestand darin, innerhalb von 100 Sekunden Chargen von 40 kg zu dosieren. Da die Aerosilmenge die Eigenschaften des Endproduktes wesentlich bestimmt, wurde eine Dosiergenauigkeit von 0,5 % auf die Dosiermenge gefordert.

Techniker von MTS entwickelten hierfür eine Lösung auf Basis der Differentialdosierwaage vom Typ VDI, die hier als Batchdosierwaage ausgelegt wurde und die Zumischung des Stoffes gravimetrisch dosiert.

Der Aufbau der Waage wurde speziell an das Aeosil angepasst. Die Differentialdosierwaage VDI besteht aus einem Wägebehälter, der an drei Wägezellen aufgehängt ist, und einer Dosierschnecke als Austragsorgan. Beide Komponenten sind in Edelstahl ausgeführt. Die Beschickung der Waage mit Aerosil erfolgt mittels einer speziellen Exzenterpumpe.

Größe und Form des Wägebehälters wie auch der Austragsschnecke wurden den Produkteigenschaften von Aerosil und der Förderleistung angepasst. So beträgt das Volumen des Behälters knapp 2000 l, denn nur so kann die Dosiermenge von 1440 kg/h bei einem Schüttgewicht von 0,07 kg/l umgesetzt werden. Daraus resultiert eine Bauhöhe der Waage von fast drei Meter. Die Austragsschnecke ist mit einer Länge von 2,5 m von beeindruckender Dimension.

Die Waage ist jedoch nicht nur von großen Dimensionen, sondern verfügt außerdem über einige Extras, um dem Verhalten des Schüttgutes entgegen zu steuern: So wurde der komplette Wägebehalter mit einer Gummimembran zur pneumatischen Abreinigung der Behälterwandung ausgestattet und damit Materialanbackungen an der Behälterinnenwand verhindert. Der Behälter wurde mit einem Flachboden mit Hebeschnecke und Bodenschaber ausgestattet, um Brückenbildungen zu verhindern und immer einen homogenen und damit optimalen Austrag zu ermöglichen. Ein großer Filter sorgt zudem für gleichmäßige Druckverhältnisse während des Befüll- und Entleervorganges. Gegen das Nachlaufen des Aerosil wurde der Auslauf der Austragsschnecke mit einer elektrischen Verschlussklappe versehen. Des Weiteren wird der Wägebehälter im Normalbetrieb nie vollständig entleert, sondern mit einer dem Produkt angepassten Materialvorlage gefahren. Die SPS kontrolliert dabei die permanente „Grundbefüllung“ des Behälters.

40 kg innerhalb 100 Sekunden

Die Waage dosiert entsprechend den Taktvorgaben der übergeordneten SPS Aerosil in Batches von 40 kg in 100 Sekunden in den Prozess. Die Pausen zwischen den Batches sind so groß, dass die Waage sicher wieder befüllt werden kann. Die Wartezeit bis zur nächsten Dosierung reicht aber auch noch dafür aus, dass sich das „leicht erregbare“ Aerosil vor dem nächsten Dosiervorgang „beruhigen“ kann. So erzielt die VDI in dieser Anwendung eine Dosiergenauigkeit von +/-200 g pro Batches. Das ergibt einen Dosierfehler von +/-0,5 %, bezogen auf die Batchmenge von 40 kg.

Fazit: Die Differentialdosierwaage VDI erfüllt die Anforderungen dieser Applikation, arbeitet als Batchdosierwaage und sichert für das spezielle Schüttgut Aerosil eine genaue und langzeitstabile Dosierung. Durch die variable Konstruktion der Differentialdosierwaage stehen diese Waagen in verschiedenen Ausführungsvarianten zur Verfügung und können je nach Anwendungsfall ausgelegt werden. Unabhängig vom Einsatzbereich – ob Chemie, Baustoff- oder metallverarbeitende Industrie, Farben- oder Kunststoffindustrie – die Differentialdosierwaage VDI ist immer ein genaues Dosiersystem für pulverförmige oder feinkörnige Feststoffe. 

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