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Messservice: Fließfähikeit von Pulvern und Schüttgütern

Messung der einachsigen Verdichtung von Schüttgütern

Betrachtet man ein Schüttgut, so ist dieses verschiedenen Kräften ausgesetzt. Bei der Lagerung eines Schüttgutes im Silo wird der Druck, dem das Schüttgut ausgesetzt ist mit zunehmender Tiefe größer. Anders als bei Flüssigkeiten, die idealerweise inkompressibel sind, wird die Packungsdichte der Partikel größer (die Dichte des Schüttgutes steigt). Je geringer der Partikelabstand wird, desto mehr nemen die Kontaktflächen zwischen den Partikeln zu und der Einfluss der Haftkräfte zwischen den einzelnen Partikeln steigt. Insbesondere bei kohäsiven Materialien ist die sich einstellende Schüttgutdichte nicht vollständig reversibel und und hat eine Hysterese solange kein scheren/bewegen der Partikel gegeneinander erfolgt.

Die Schüttgutdichte(ρb) beschreibt das Verhältnis aus der Masse(m) des Schüttgutes zu dem eingenommenen Volumen(V). Die Dichte eines Schüttgutes bei einem Druck von P = 0 wird als Schüttdichte (ρb0) bezeichnet.

Beim befüllen eines Behälters oder bei Massenfluss im Schaft, wenn keine Scherbewegung im Schüttgut stattgefunden hat, unterliegt das Schüttgut der einachsigen Verdichtung. Durch Scherung bei Materialfluß ist eine weitere Umorientierung der Partikel zueinander möglich, so das sich eine meist höhere Dichte einstellt.

 

Beispiel einer Verdichtung bei einachsialer / +Scherbewegung eines Schüttgutes

 

 

density measurement graph

Bei der Messung des Fließortes wird die Dichte unter Einwirkung von Druck- und Scherbelastung immer mitgemessen. Auch wenn die DIN nur die einachsige Verdichtung berücksichtigt, können beide Arten der Verdichtung später in die automatischen Auswertungen einbezogen werden.
Schüttgutanalyse Messungen und Auswertungen von physikalischen Eigenschaften von Pulvern und Schüttgütern Dichtemessung von Schüttgütern Dichtefunktion eines Schüttgutes