Besinnliche Feiertage und ein frohes neues Jahr!

Melden Sie sich für unseren Newsletter an!

Effiziente Druckkompensation verbessert Wägegenauigkeit bei Differentialdosierwaagen

Die Dosierleistung von Differentialdosierwaagen hängt im Wesentlichen von der Wägegenauigkeit ab. Diese kann durch viele Einflüssen innerhalb sowie außerhalb des Dosierers und des Dosierprozesses beeinträchtigt werden.

Dosieren - Traditionelle Methode zum Druckaufgleich
Abbildung 1: Schneckendosierer mit herkömmlicher mechanischen Druckkompensation sowohl am Trichtereinlauf als auch am Dosiererauslauf.

Diese Einflüsse gilt es zu verstehen, um eine optimale Dosierleistung zu erzielen. Denn selbst geringe Änderungen der Massenflussgenauigkeit eines Dosierers bewirken einen erheblichen Unterschied bei der Qualität des Endprodukts und bei den Rohstoffkosten. Differentialdosierer reagieren besonders empfindlich auf Umgebungseinflüsse, da sie sehr kleine Gewichtsunterschiede einer relativ großen Last - des Dosiersystems selbst - genau messen müssen.

Druckschwankungen innerhalb des Systems und an den Prozessanschlüssen können die Wägeleistung erheblich beeinflussen. Ist beispielsweise der Auslauf des Differentialdosierers an das darunter liegende System angeschlossen, kann jeder Druckunterschied eine Abweichung in der Dosierleistung verursachen. Ein höherer Druck im nachgeschalteten System, z. B. der Gegendruck eines Mischers oder Extruders, übt eine nach oben gerichtete Kraft auf den Auslauf des Dosierers und damit auf das Wägesystem aus. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Auslauf mit einem Deckel versehen ist. Durch diese Kraft wird die Last auf der Waage leicht angehoben, so dass der Regler ein geringeres Systemgewicht anzeigt, als er sollte. Die Dosierer-Steuerung interpretiert daraus einen höheren Massendurchfluss als erwartet, und reagiert fälschlicherweise mit einer Verringerung der Dosierleistung.

Ein weiterer Bereich, in dem ein Druckunterschied die Wägegenauigkeit beeinträchtigen kann, ist der Trichter des Dosierers. Ein Anstieg des Luftdrucks im Trichter kann mehrere Ursachen haben. Dazu zählen beispielsweise der plötzliche Zufluss von Material während des Nachfüllens, ein verstopfter Entlüftungsfilter, ein an die Trichterentlüftung angeschlossenes Staubsammelsystem oder eine am Trichter angebrachte Stickstoffdecke. Jeder positive Luftdruck wirkt gleichmäßig nach allen Seiten und somit auch auf den Trichterdeckel und das Nachfüllventil. Da die Kraft im Einlaufbereich nicht auf den Trichterdeckel, sondern auf das darüber liegende Nachfüllventil wirkt, sind die Druckkräfte im Trichter nicht mehr ausgeglichen. Durch die Einlauföffnung wirken auf den Deckel geringere Kräfte als umgekehrt auf den Boden des Trichters. Diese Verstärkung der Kräfte nach unten führt zu einer Erhöhung des Gewichtssignals. Die Dosierer-Steuerung interpretiert das als eine Verlangsamung des Massenstrom und reagiert fälschlicherweise mit einer Erhöhung der Dosierleistung. Ein Massenstromfehler ist die Folge.

Traditionell wurden solche Druckschwankungen mit mechanischen Mitteln ausgeglichen (s. Abbildung 1). Faktoren wie mechanische Toleranzen, die Ausrichtung und das Alter des flexiblen Balgs und vieles mehr können jedoch die mechanische Druckkompensation beeinträchtigen und verhindern, dass der Druck vollständig ausgeglichen wird.

Elektronische Druckkompensation EPC von Coperion K-Tron
Abbildung 2: Die Elektronische Druckkompensation (EPC) ist viel einfacher zu installieren und zu warten.

Heute gibt es eine effektive, aber einfache Alternative zur mechanischen Druckkompensation: die elektronische Druckkompensation (EPC) von Coperion K-Tron. EPC wird eingesetzt, um Druckschwankungen in einem Dosiergerät automatisch zu erkennen und das Gewichtssignal entsprechend anzupassen. Wie in Abbildung 2 dargestellt, basiert die elektronische Druckkompensation auf einem hochpräzisen Drucksensor, der am Trichterdeckel und/oder am Auslaufrohr angebracht ist und ständig den Druck misst. Das Signal des Sensors wird über eine Sensorplatine an das Steuerungssystem des Dosierers übertragen, wo es zum dynamischen Ausgleich der Druckschwankungen und damit zur Vermeidung von Wägefehlern beiträgt. Es ist möglich, eine elektronische Druckkompensation am Trichter zu installieren, und gleichzeitig die traditionelle mechanische Druckkompensation am Auslauf zu verwenden.

Bei Luftdruckproblemen in Differentialdosierern, insbesondere im Materialtrichter, bietet EPC deutliche Vorteile gegenüber herkömmlichen mechanischen Druckkompensationssystemen und kann in vielen Fällen kostengünstiger sein. Es hat sich im Betrieb gezeigt, dass EPC die Dosiergenauigkeit von gravimetrischen Dosierern in geschlossenen Systemen erheblich verbessert. Darüber hinaus ist die elektronische Lösung effektiver und zuverlässiger, wartungsfrei und lässt sich bei bestehenden Systemen leicht nachrüsten.

Your Contact

Registrieren Sie sich für die Coperion Newsletter