Diese Webseite verwendet Cookies um Inhalte und Anzeigen zu personalisieren und Zugriffe auf unsere Webseite zu analysieren.
Durch entsprechende Einstellungen in Ihrem Browser können Sie die Setzung von Cookies dauerhaft unterbinden. Nähere Informationen zur Verwendung und Weitergabe der Daten finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.
LOGIN  |   Info@shear-test.de  |   https://www.shear-test.com https://www.shear-test.de  |  
Google Übersetzer:
Messservice: Fließfähikeit von Pulvern und Schüttgütern

 

Verwendung von Schüttgutparameter

 

Durch Bestimmung  physikalischer Stoffgrößen von Schüttgütern lässt sich deren Verhalten und Auswirkungen auf ihre Umgebung Voraussagen. Diese physikalischen Parameter dienen in Industrie, Forschung und Entwicklung der Materialcharakterisierung und Produktdesign und erlauben dem Anwender sowohl die Qualitative als auch die technologische Sicherheit bei der Konstruktion von Schüttgutbehandlungssystemen (Silos, Austragseinheiten, …).

Mit Schertestern lassen sich physikalischen Eigenschaften bestimmen, wobei die Druck/Spannungsverhältnisse denen ein Schüttgüter ausgesetzt ist nachgestellt werden können. Das ermöglicht nicht nur eine quantitative Bestimmung, wie sie in vielen anderen Messmethoden geliefert wird die aber nur Indices als Resultat vorweisen können, sondern man erhält qualitative reale Stoffdaten die für weiterführende Berechnung zum Einsatz kommen.

Täglich haben wir es in allen Bereichen unseres Lebens mit Schüttgütern zu tun. Wir möchten sicher gehen, dass deren physikalischen Verhalten nach der Lagerung in den Verpackungen oder Maschinen so sind, dass sie ungehindert weiterverarbeitet werden können. Im Garten oder Straßenbau werden Böden umgeschichtet und als Böschungen (Halden) gelagert deren Böschungswinkeln gewissen physikalischen Grenzen unterliegt, sodass diese nicht abrutschen oder der Belastung nicht standhalten. In der Industrie werden verschiedenste Schüttgüter transportiert, verarbeitet, gelagert oder verpackt wobei wir die technologische Sicherheit haben möchten, dass deren Anwendung störungsfrei und nach unseren Vorgaben erfolgt.

Schon bevor wir eine Anlage konstruieren, müssen uns die Stoffdaten des zu händeln Materials bekannt sein um deren Auswirkungen und Verhalten auf und durch unsere Konstruktion vorauszusagen. Wir möchten z. B. wissen welchen Drücke durch das Schüttgut auf Wände und Austragseinheiten entstehen, um diese entsprechen auszulegen oder deren Querschnitte so anlegen, dass diese den richtigen Betrieb gewährleisten. Im Produktionsprozess werden Rohstoffe kontrolliert, um zu gewährleisten, dass erst gar keine kritischen Produkte Störungen verursachen können oder diese so weiterverarbeitet werden (Mischen, Zerkleinern, Entfeuchten, …), dass wir diese in den Anlagen nach unseren Vorgaben verarbeitet werden. Während des Produktionsprozesses werden Qualitätskontrollen durchgeführt um optimale Ergebnisse z. B. durch die Fließfähigkeit beim Mischen zu erreichen oder die Kohäsion und Fließfähigkeit muss in gewissen Grenzen eingestellt werden, um die Tablettierung, Brikettierung zu ermöglichen.

Der Nutzen und die Anwendungsbereiche sind so vielfältig, dass es nicht möglich wäre alle aufzulisten. Ziel ist es, die physikalischen Stoffgrößen zu kennen um Voraussagen über das Verhalten machen zu können.

Die Entwicklung von Schergeräten in der Prüftechnik ermöglicht eine industrielle Anwendung nicht nur zur Qualitätskontrolle von Pulvern, sondern auch zur Kontrolle des Produktionsprozesses. Aufgrund der genauen Ergebnisse und anwendungsorientierter Simulation der Handlingprozesse können durch die Messung der Pulvereigenschaften, Kontrollen und die geeigneten Korrekturmaßnahmen zur Verbesserung der Produktionseffizienz vorgenommen werden. Das Verhalten von Schüttgütern während der Herstellung, Handhabung und Lagerung kann unter allen Bedingungen bestimmt und sorgfältig überwacht werden. Oft ändern sich die Schüttguteigenschaften während der verschiedenen Verfahrensstufen. Rotationsschertester haben in Theorie und Praxis gezeigt, dass die Testergebnisse erfolgreich für verschiedene Anwendung in der Pharma-, Chemie-, Lebensmittel und Bauindustrie eingesetzt werden können.

Eine oder mehrere charakterisierende Eigenschaften können gemessen und zur Steuerung verschiedener Prozessstufen verwendet werden.

Bei der Verarbeitung von Pulvern können sich die mechanischen Eigenschaften und damit die Fließfähigkeit verändern.

Beispielsweise kann rieselfähiger (freifließender) Sand durch Zugabe von Wasser kohäsives Verhalten aufweisen. Der Zusammenhalt der einzelnen Partikel nimmt zu und verursachen eine schlechtere Fließfähigkeit.

Oder durch mahlen von Pulver zu sehr feinen Partikeln nehmen die Kontaktflächen zwischen den einzelnen Partikeln zu und die Fließfähigkeit wird ebenfalls meist schlechter.

Durch Agglomeration kann ein kohäsives Material in ein weniger kohäsives oder sich sogar in ein freifließendes Material wandeln.

Bei der Tablettierung möchte man dagegen einen guten Zusammenhalt der einzelnen Partikel zueinander (eine hohe Kohäsion) erreichen. Die Mischung wird so aufeinander überwacht und abgestimmt, dass eine mindest Druckfestigkeit erreicht werden kann. Anderseits muss die Fließfähigkeit des Materials immer noch so gut sein, dass eine vollständige Füllung der Tablettiermaschiene gewährleistet ist. Dabei wird die Fließfähigkeit im Vorfeld kontrolliert und in gewissen Grenzen gehalten um die Qualität und Produktionseffizienz zu gewährleisten.

 

Mögliche Anwendungen von Schertests in der Industrie:

  • Qualitätskontrolle - Die Fließfähigkeit wird überwacht um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten.

  • Klassifizierung von Schüttgütern - für die technische Abteilung - Kohäsion, Innenreibungswinkel oder Fließfähigkeitsindex sind die allgemein anerkannten Merkmale für die Klassifizierung von Pulvern.

  • Spezifikation der Einkaufsabteilung - Die angelieferten Schüttgüter können von Lieferant zu Lieferant variieren und saisonale Veränderungen oder andere Einflüsse haben. Die Kaufspezifikation des Fließfähigkeitsindex und die Überprüfung der eingehenden Pulver kann beitragen, um einen störungsfreien Betrieb gewährleisten.

  • Spezifikation für die Verkaufsabteilung - Die Lieferung von Pulver mit Fließfähigkeitszertifikat garantiert Qualität und verhindert Reklamationen und unzufriedene Kunden.

  • Materialentwicklung R&D - Die erforderlichen Eigenschaften eines Pulvers können entwickelt werden. Durch Ändern der Parameter und Auswahl der richtigen Pulvermischung können die optimalen Pulvereigenschaften für die Optimierung ermittelt werden.

  • Konstruktion von Handhabungsgeräten - Konstruktionsabteilung - Für einige Lager- und Fördereinrichtungen existieren mathematische Modelle, die entsprechende mechanische Pulvereigenschaften erfordern. Der Schertest liefert diese Parameter für eine Vielzahl von Anwendungen. Die statischen und technologischen Berechnungen tragen zu einer sicheren und zuverlässigen Prozessausrüstung bei.

  • Anlagensicherheit - statische Berechnung - von Silos und Transportmitteln auf der Grundlage gemessener Pulvereigenschaften wie Wandreibung, Dichte, innere Reibung und Druckfestigkeit kann gewährleisten, dass die Berechnungen mit den richtigen Pulvereigenschaften durchgeführt werden. Auf diese Weise trägt der Schertester zur Sicherheit der Anlagen bei.

  • Technologische Berechnungen der Prozessausrüstung erfordern die Pulvereigenschaften. Die korrekt ermittelten Pulvereigenschaften gewährleisten das ordnungsgemäße Funktionieren der Anlage nur dann, wenn die Rohmaterialien geprüft werden und den Kaufspezifikationen entsprechen. Während des Prozesses kann das Pulver kontrolliert und innerhalb der Grenzen der Prozessspezifikation gehalten werden.

  • ...

 

Schüttgutmessungen zur Siloberechnung