Richtig nachfüllen – sicher dosieren
Wenn unerklärliche Ausreißer im Prozess oder im Drehmoment auftreten, ist zu überprüfen, ob Nachfüllprozesse gleichzeitig laufen. Denn diese wirken sich mitunter gravierend auf die Wiegeergebnisse aus.
Im Technikum von Kubota Brabender Technologie können Be- und Nachfüllprozesse präzise mitgetestet werden. „Wie kritisch diese gerade bei kontinuierlicher Produktion für die Verwiegung sind, unterschätzen viele Anwender“, berichtet Michael Richtmann, Leiter Service bei Kubota Brabender Technologie. Deshalb sollten Aufbau und Wartung der gesamten Anlage aus einer Hand erfolgen oder zumindest geprüft werden.
Auf dem Bildschirm lassen sich die Veränderungen bei der Drehzahl und im Produktionsfluss sehr gut beobachten.
Mögliche Ursachen für ungenaue Wiegeergebnisse beim Nachfüllen:
- nicht ausreichende Anlagenstatik wirkt auf Dosierwaage
- verstopfter Filter verhindert Luftentweichung aus Behälter
- fehlende Dichtigkeit bei Vakuumförderung bewirkt Unterdruck
- mangelnde Wartung und Reinigung der Komponenten
- zu schnelle und große Nachfüllung
Statische Einwirkungen
„Wir kennen das aus unseren Serviceeinsätzen“, erzählt Michael Richtmann von den Erfahrungen seines Teams. „Oft kaufen Kunden nur die Dosierer und binden diese in bereits bestehende Befüllsituationen ein. Bei Anlagen für große Dosiermengen geschieht dann mitunter folgendes: Die Dosieranlage wird in einer stabilen Stahlkonstruktion aufgehängt, die problemlos das Gewicht der Geräte und das des Schüttguts tragen kann. Wenn beim Nachfüllen jedoch über der Befüllung ein Bigbag entleert wird, entstehen große dynamische Kräfte. Sie erhöhen das Gewicht kurzfristig deutlich.“
Unregelmäßigkeiten
im Produktionsprozess?
Lassen Sie sich beraten und nutzen Sie die Vorteile unserer weltweiten Technika:
Das hat Auswirkungen auf die Genauigkeit der Dosierung. „Stahl ist zwar stabil, aber auch elastisch. Auch wenn es mit bloßem Auge nicht sichtbar ist, können diese Schwingungen die Austragsvorrichtung auf der Verwiegeeinheit aufsetzen lassen. Die Waage misst dadurch eine Gewichtszunahme und dosiert im Ergebnis höher.“ Als Folge steigt die Schneckendrehzahl. „Daraufhin rufen uns Kunden an, die Dosierung wäre ungenau. Dabei liegt der Fehler in der baulichen Konstruktion, da die Waage mehr misst als nur das Schüttgut.
Der wichtige Nachfüllprozess muss mehr in den Vordergrund und ins Kundenbewusstsein gerückt werden.Michael Richtmann, Leiter Service Kubota Brabender Technologie
Luftströme mit offenem (rechts) und blockiertem (links) Filter.
Welche Probleme können bei der Entlüftung auftreten?
Auf einem großen Kundenevent in Duisburg haben die Techniker von Kubota Brabender Technologie drei Versuche aufgebaut: Sie demonstrieren häufig auftretende Nachfüllproblematiken, darunter die nicht ausreichende Anlagenstatik sowie ein typischer Fall bei der Verwiegung von Pulvern. Die Problematik war offensichtlich: Ein Dosierer dosierte gleichmäßig Pulver. Doch im Moment des Nachfüllens schoss das Schüttgut mit hohem Druck aus dem Schneckenrohr. Was war passiert? Der Filter hatte sich zugesetzt, somit war das Schneckenrohr die einzige verbleibende Öffnung des Dosierers. Wenn der Behälter des Dosierers aufgefüllt wird, muss die Luft daraus über den Filterausgang entweichen können. Ist dieser jedoch zugesetzt, bleibt nur das Schneckenrohr. Es wird dann praktisch durchgeblasen und trägt unkontrolliert aus.
„Wir erleben bei Serviceeinsätzen immer wieder, dass Kunden sehr schnell und sehr viel nachfüllen, um bei einer gravimetrischen Dosierung die volumetrische Dosierphase möglichst kurz zu halten“, berichtet Michael Richtmann. Der Service-Leiter erläutert: „Der Effekt ist aber genau der gegenteilige: In großen Rohren ist viel Luft. Diese muss im Nachfüllprozess entweichen können. Wenn der Filter das nicht verkraftet, drückt die Luft zum einzigen Ausgang – dem Schneckenrohr.“ Er stellt zwei mögliche Lösungen vor: Entweder müssen die Filter regelmäßig gereinigt werden oder ein sogenannter JetFilter kommt zum Einsatz.
links: normaler Produktfluss, rechts: Produktfluss mit Luftschub bei blockiertem Filter
Selbtreinigender JetFilter schafft Sicherheit
Ein JetFilter entstaubt die Luft, die bei der Befüllung aus dem Behälter verdrängt wird. Im Gegensatz zu normalen Filtern reinigt er sich aber selbst: Vollautomatisch reagiert er auf einen zu großen Strömungswiderstand mit einem Druckluftimpuls, der den ausgefilterten Rohstoff zurück in den Produktionskreislauf bläst. In einem kontinuierlichen Prozess erfolgt die Abreinigung am Ende des Befüllvorgangs innerhalb der Materialberuhigungsphase. Das ist die Phase, in der die gravimetrische Dosierung ohne Störung stattfindet. Bei sehr teuren oder toxischen Stoffen ist der JetFilter ein Muss. Auch bei anderen Pulvern und feinen Granulaten kann er eine gute Wahl sein. „Am besten lassen sich die Anwender von uns beraten“, empfiehlt Jochen Keesen, Leiter des Technikums. „Wir helfen sowohl bezüglich der Wahl des richtigen Filters als auch der Reinigungsintervalle bei Normalfiltern weiter.“
Regelmäßige Wartung ist entscheidend
In der dritten Demonstrationslinie war ein Dosierer an eine Vakuumförderung angeschlossen. Eigentlich sollten beide Einheiten durch einen Flachschieber voneinander getrennt sein. „Dieser muss aber regelmäßig kontrolliert und gewartet werden“, berichtet Jochen Keesen. „Sonst können Produktreste oder eine defekte Dichtung dazu führen, dass der Flachschieber nicht mehr hundertprozentig schließt und einen kleinen Spalt offen lässt.“ Dann verursacht der Vakuumförderer einen Unterdruck im Dosierer, der sich auf die Waage auswirkt. „Als Folge hebt sich die Waage praktisch an, weil ein permanenter Sog nach oben besteht.“ Auf dem Messbildschirm stellt sich das so dar: Erst geht die Drehzahl kurz runter und dann steigt sie stark an, da der Sog den Behälter leerer erscheinen lässt. Gleicht sich der Druck wieder aus, wird zunächst zuviel dosiert, weil die Drehzahl noch zu hoch ist.
Durch das Vakuum wird Luft aus dem Dosierbehälter durch den undichten Flachschieber nach oben gesogen.
Broschüre Austragen und Nachfüllen
Weitere Infos zu unseren Lösungen für das Austragen und Nachfüllen finden Sie in unserer Übersichtsbroschüre.
Bedeutend für die kontinuierliche Produktion
Das Interesse der vielen Besucher zeigte, dass Kubota Brabender Technologie beim Thema „Nachfüllen“ das Problembewusstsein der Anwender geweckt hat. „Kontinuierliche Prozesse werden immer beliebter“, weiß Michael Richtmann. „Das bedeutet, dass auch der Nachfüllprozess in den Vordergrund und ins Bewusstsein des Kunden gerückt werden muss.“
