Im konkreten Fall bestand die Anforderung eines Gießereibetriebes darin, Additive für die Herstellung von Gießformen mit einer Genauigkeit von unter 10 Gramm pro Füllung in einen Mischprozess zuzugeben. Die Gießerei fertigt Turbolader und Auspuffkrümmer für die Automobilindustrie sowie Zylinderblöcke für Nutzfahrzeuge.
Bisher erfolgte die Dosierung der Additive rein volumetrisch über eine Schnecke. Die hierbei auftretenden Abweichungen, hervorgerufen durch geringe Unterschiede in den Produkteigenschaften und der Fließfähigkeit, führten immer wieder zu Qualitätsproblemen in den Mischungsansätzen.
Vorgabe der Gießerei an die Ingenieure und Techniker von MTS war es nun, die Additive mit einer sehr hohen Austraggenauigkeit dem Ansatz beizumengen und damit die Qualität der Gussformen zu verbessern.
MTS entwickelte/konstruierte daraufhin einen Mikrodosierer, der die Zumengung der Additive gravimetrisch regelt.
Aufbau der Waage:
Der gravimetrische Mikrodosierer GMD besteht aus Wägebehälter und Dosierschnecke und ist mit einer robusten und bewährten Dosiereinheit aus dem Hause WAM ausgestattet. Die Dosierschnecke dient als Austrags- und Dosierwerkzeug und wird hinsichtlich des Materials und der geforderten Austragsleistung für jede Anwendung optimal angepasst. Zur Homogenisierung des Pulvers oder Granulates und zur Unterdrückung der Brückenbildung kommt eine Auflockerungseinheit mit eigenem Antrieb zum Einsatz. Die Gewichtsaufnahme erfolgt über mehrere hochpräzise Scherstab-Wägezellen mit einer speziell angepassten Krafteinleitung. Robuste Abdeckungen über den Wägezellen und Antrieben schützen zuverlässig vor mechanischen Beschädigungen. Über eine stabile Rahmen- und Tragkonstruktion kann die Waage direkt auf einem Fundament zur Aufstellung kommen.
Dosierprozess:
Die zum Ansatz benötigten Additive werden in der Gießerei sackweise per Hand in den Wiege- und Vorlagebehälter des Dosierers gegeben. Das Nutzvolumen des Wägebehälters beträt ca. 90 Liter. Dies entspricht bei einem Schüttgewicht von 0,5kg/l einer Dosiermenge von ca. 40 kg. Die Additive werden batchweise in einer Menge von 1,5 kg innerhalb 20 sec. ausdosiert. Die dabei im Prozess erreichte Dosiergenauigkeit liegt bei +/- 5 Gramm.
Der MTS Mikrodosierer wurde von vornherein so ausgelegt, dass die Zuführung später auch automatisiert über einen separaten Vorlagebehälter erfolgen kann.
Erweiterungs- und Einsatzmöglichkeiten:
Die Variabilität von Dosiereinheit und Waage erlauben den Einsatz der GMD/EE als Dosiersystem sowohl für kontinuierliche als auch für Batchprozesse. Wird zusätzlich die Drehzahl der Dosierschnecke erfasst, kann damit die Funktion einer vollautomatisch arbeitenden Differential-Dosierwaage generiert werden.
Die Waage wird in drei Baureihen geliefert, die sich aus den Größen der Dosiereinheit ergeben und einen Leistungsbereich von 2 - 2.000 l/h abdecken. Optional wird ein Filterelement angeboten, das für gleichmäßige Druckverhältnisse während des Befüllvorgangs der Waage sorgt.
Fazit:
Der MTS Mikrodosierer GMD/EE kann überall dort zum Einsatz kommen, wo eine genaue und langzeitstabile Dosierung von pulverförmigen bis feinkörnigen Feststoffen gefordert ist. Die im Wägebehälter integrierte Auflockerungseinheit ermöglicht einen Einsatz auch bei Produkten mit nur mäßigen Fließeigenschaften sowie Produkten, die zur Klumpen- oder zur Brückenbildung neigen.
Die Kombination aus bewährter Dosier- und Wägetechnik und dem Einsatz von weitestgehend standardisierten Komponenten stellt eine technisch unkomplizierte und damit auch wirtschaftlich interessante und effiziente Lösung für genaue Dosieranwendungen in der Chemie- und Baustoffindustrie sowie der Futtermittelindustrie dar.