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Dynamische Pulverprüfung

So unterstüzten Sie mit dynamischer Pulverprüfung die Optimierung von Abpackprozessen

| Autor/ Redakteur: Jamie Clayton* / Manja Wühr

Produzenten benötigen zum Verpacken von Kakao einen kontinuierlichen Materialfluss. Um Maschinenstillstände und längere Ausfallzeiten zu vermeiden, setzt Haver & Boecker bei der Auslegung von Verpackungsmaschinen auf die dynamische Pulverprüfung.

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(Bild: Freeman)

Ob neue oder zu optimierende Verpackungsanlagen, für Haver & Boecker beginnt jedes neue Projekt mit einer Bewertung der physikalischen Eigenschaften des zu verarbeitenden Materials. Das Ziel dabei ist es, über die gesamte Verpackungslinie einen kontinuierlichen Materialfluss sicherzustellen. Dieser hängt von zwei Faktoren ab, die aufeinander abgestimmt sein müssen: den Komponenten der Anlage und den inhärenten Eigenschaften des zu verarbeitenden Pulvers oder Granulates.

Eine schlechte Übereinstimmung reduziert den Durchsatz, führt zu unnötigen Maschinenstillständen, langen Ausfallzeiten und ist häufig Ursache notwendiger manueller Eingriffe. In Summe wird dadurch langfristig die Rentabilität gefährdet. Die physikalischen Eigenschaften mit den größten Einflussfaktoren zu identifizieren, diese verlässlich zu messen und zu bewerten, ist dabei die Herausforderung.

Klassische Parameter, die das Materialverhalten und die Fließfähigkeit des Pulvers beeinflussen, werden seit geraumer Zeit gemessen und die Daten begleiten als wichtige Merkmale die Verarbeitung und Verpackung. Dazu gehören Parameter wie Dichte, Partikelgrößenverteilung, Feuchtigkeits- und Fettgehalt, Kompaktierbarkeit und Partikelform. Doch selbst durch die Kombination dieser Parameter konnte die Fließfähigkeit nicht zuverlässig in einer Weise, die mit der Anlagenleistung korrelierte, quantifiziert werden. Für eine sichere Anlagenspezifikation fehlte eine wesentliche Information. Trotz besten Bemühungen mit anderen Methoden, z.B. einer Jenike Scherzelle, war das Bild unvollständig. Außerdem war die Messung zeitaufwändig, schwierig zu reproduzieren und die Ergebnisse in Bezug auf die Auswahl der Ausrüstung schwer zu interpretieren.

Dynamische Pulverprüfung

Bereits 2005 entschied man sich für die dynamische Pulverprüfung, denn im Gegensatz zu dem bestehenden Scherzelle-Setup boten dynamische Tests neben einer relativ schnellen und effizienten Messung prozessrelevante Daten. Durch die hohe Empfindlichkeit konnte zwischen Pulvern differenziert werden, die bei der Scherzellanalyse als identisch klassifiziert wurden. Seither läuft das FT4 Pulverrheometer im Routineeinsatz mit jährlich rund 1000 analysierten Proben.

Eine Datenbank zu entwickeln, um messbare Materialeigenschaften mit beobachteter Prozessleistung zu verknüpfen, ist ein pragmatische Ansatz. Denn die Wahrscheinlichkeit, dass Lösungen, die sich für Pulver mit spezifischen Eigenschaften als geeignet erwiesen, auch für Pulver mit sehr ähnlichen Eigenschaften geeignet sind, ist hoch.

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