Teil I: Wozu gibt es verschiedene Dosierorgane?

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Folge 3 - Mo erklärt: Die Auswahl der Dosierorgane hängt vom Material, dem Dosierprinzip und dem erforderlichen Durchsatz ab.

Welches Dosierorgan für welche Aufgabe geeignet ist, hängt vom zu dosierenden Material, dessen Schüttgutspezifikation sowie vom Dosierprinzip (volumetrisch oder gravimetrisch) ab. Ausschlaggebend sind ferner die benötigten Dosiermengen pro Zyklus beziehungsweise je Zeiteinheit (Massestrom). Auch die Dosierumgebung, etwa Erschütterungen oder Reinraumbedingungen, spielt eine Rolle.

Die beim Spritzgießen gebräuchlichsten Dosierorgane sind

  • Dosier-Schnecken
  • Dosier-Konus
  • Dosier-Schieber
  • Dosier-Scheibe
  • Zellenrad-, Dosier-Rad oder Dosier-Walzen
Dosier-Schnecken im Synchron-Dosiersystem Foto: Motan

Bei Schneckendosierern wird das Material aktiv mit einer Förder-Spindel (Schnecke) dosiert und zugleich zum Auslass gefördert. Die Schnecke ist dabei von einem Hüllrohr umschlossen. Ausschlaggebend für die Dosiermenge sind der Schneckendurchmesser, die Steigung der Schnecke und die Drehzahl. Um zu vermeiden, dass Material unkontrolliert nachfließt, arbeiten Schneckendosierer vielfach nach schräg oben. Diese Anordnung erleichtert zudem die Reinigung.

Schnecken-Dosierungen tragen das Material kontinuierlich aus. Sie eignen sich für volumetrische und gravimetrische Dosiersysteme sowie für kleinste bis größte Dosiermengen. Passend zu den verschiedensten Schüttgütern gibt es diese universellen Dosierorgane in zahlreichen Ausführungen.

Zur Verarbeitung nicht freifließender Schüttgüter sind Zuführhilfen erforderlich. Für Schüttgüter mit sehr niedrigem Schmelzpunkt sind Schneckendosierer allerdings nur bedingt geeignet, da beim Austragen des Materials zwischen Schnecke und Hüllrohr Friktionswärme entstehen kann. Von Vorteil ist, dass ein synchroner Betrieb ohne Nachmischung möglich ist.

Bei der Konus-Dosierung fließt das Material hingegen passiv aus dem Vorratsbehälter. Zusammen mit dem Zylinder bildet der Konus hierfür ein Ventil, das den Materialfluss freigibt oder stoppt. Der Materialaustrag kann sowohl kontinuierlich als auch oder pulsierend erfolgen.

Die Dosiermenge wird von Konusquerschnitt, Hubhöhe und Öffnungsdauer bestimmt. Aufgrund der vertikalen Arbeitsweise des Kolbens eignen sich Konus-Dosierer für leicht bis schwer fließende oder Brücken bildende Schüttgüter. Bei nicht freifließenden Schüttgütern sind allerdings Zuführhilfen erforderlich. Eingesetzt werden diese Systeme vorwiegend bei gravimetrischen Chargen-Dosiersystemen für kleinste bis größte Dosiermengen. Da sich dieses Dosierprinzip nicht für die Synchrondosierung eignet, ist ein Mischer erforderlich.

In Folge 4 erklärt Mo die Arbeitsweise der anderen Dosierorgane.

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