Worin unterscheiden sich volumetrische und gravimetrische Dosiersysteme?

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Folge 2 - Mo erklärt: Volumetrische Systeme dosieren das Material mengenbezogen, gravimetrische Systeme wiegen das Material, dosieren demnach massebezogen.

Vereinfacht dargestellt ist es die grundsätzliche Aufgabe von Dosiersystemen, vorgegebene Materialmengen zu einem definierten Zeitpunkt im definierten Verhältnis bereitzustellen. Für die Rezepturtreue ist nicht das Volumen sondern die Masse des Dosierguts ausschlaggebend. Das Dosierergebnis hängt hingegen von der "Schüttgutspezifikation", den Umgebungsbedingungen sowie vom Dosierverfahren in Verbindung mit dem gewählten Dosierorgan ab. Verfahrenstechnisch ist zwischen dem volumetrischen und dem gravimetrischen Dosierprinzip zu unterscheiden.

Volumetrisches Dosieren

Beim volumetrischen Dosieren erfolgt der Materialaustrag ausschließlich volumen- und damit mengenbezogen. Weil volumetrisch arbeitende Dosiergeräte die Masse nicht messen, sind ihre Dosierorgane vor dem Einsatz auf das jeweilige Material zu kalibrieren: es ist zu bestimmen wie viel Masse das Dosierorgan in einem definierten Zeitraum dosiert.

Gleiches gilt übrigens auch für Material- und Chargenwechsel. Zudem können volumetrisch arbeitende Dosiersysteme Eigenschaftsänderungen des Materials wie Schwankungen der Schüttdichte nicht automatisch kompensieren. Um etwaige Schüttgewichts-Schwankungen auszugleichen, werden volumetrische Systeme deshalb vielfach mit einer Überdosierung betrieben. Wichtig ist überdies, dass die "Volumenelemente" der Dosierorgane stets gleichmäßig gefüllt sind.

Gravimetrisches Dosieren

Beim gravimetrischen oder gewichtsgeregelten Dosierprinzip messen (wiegen) eine oder mehrere integrierte Wiegezellen das zu dosierende Material. Einzige Messgröße ist demnach das Gewicht. Der Soll-/Ist-Vergleich regelt die Dosierung, weshalb gravimetrische Systeme eventuelle Abweichungen der Schüttdichte automatisch kompensieren. Ein weiterer Vorteil ist die gewichtsbezogene Erfassung der ausgetragenen Mengen.

Ein Vergleich aus dem Haushalt verdeutlicht den Unterschied beider Dosierprinzipien: 250 g Sahne entsprechen etwa 250 ml wenn sie flüssig sind und etwa 1.00 ml wenn sie geschlagen sind.

Beide Dosierprinzipien eignen sich für einen synchronen oder asynchronen Betrieb. Gemeint ist damit das zeitgleiche oder zeitlich versetzte Dosieren und Austragen der Materialkomponenten. Beim asynchronen Betrieb muss der Dosierung ein Mischer nachgeschaltet sein, um die im Sammelbehälter übereinander liegenden Materialpakete zu homogenisieren.

Auf die weiteren Unterschiede hinsichtlich Aufbau und Arbeitsweise von volumetrischen sowie gravimetrischen Dosiersystemen geht Mo in Folge 3 ein.

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