Handleiding wegen / doseren

Basisbegrippen en keuzemogelijkheden.


Wat is doseren?

Doseren is het met een bepaalde snelheid gelijkmatig verplaatsen van een product van A naar B, weergegeven in gewicht per tijdseenheid of in volume per tijdseenheid. Dit kan zowel volumetrisch als gravimetrisch. Bij volumetrisch doseren is het aan te bevelen om de gewenste hoeveelheid weer te geven in volume per tijdseenheid (b.v. liter/uur). Dit om misverstanden ten aanzien van de gewenste doseerhoeveelheid te voorkomen die ontstaan onder invloed van de oncontroleerbare factoren en de doseernauwkeurigheid bepalen.

naar boven

Doseernauwkeurigheid.

De nauwkeurigheid bij het doseren wordt met name bepaald door de drie volgende factoren:
  1. Het stortgewicht. Dit is de variatie van de vrij gestorte hoeveelheid per volume-eenheid van een product. Deze waarde wordt meestal aangegeven in kg of liter.
  2. De productdoorsnede. Dit is de constante van de vullingsgraad, ofwel de doorsnede waarmee een doseerorgaan is gevuld bij een te doseren product.
  3. Productsnelheid. Deze wordt beïnvloed door toerentalschommelingen van de aandrijving en door de verschillen in stromingseigenschappen van de diverse producten.

naar boven

Volumetrisch doseren.

Onder volumetrisch doseren wordt verstaan het verplaatsen van een hoeveelheid volume per tijdseenheid. Wanneer deze stelling wordt toegepast bij het doseren van stortgoed worden grote verschillen in doseernauwkeurigheid geconstateerd tussen goed/slecht stromende poeders, granulaat, snippers of vezels. Dit wordt veroorzaakt omdat de doseernauwkeurigheid wordt bepaald door de reproduceerbare hoeveelheid per tijdseenheid. Dit is ook de reden dat er bij volumetrisch doseren géen absolute garantie is te geven ten aanzien van de nauwkeurigheid. Wel is er een nauwkeurigheidsverwachting aan te geven mits bij een bepaald product de juiste apparatuur wordt gekozen.

Om een functionele garantie ten aanzien van de doseernauwkeurigheid te kunnen geven is het dan ook noodzakelijk om de genoemde invloeden zoveel mogelijk te elimineren. Dit is alleen mogelijk door gravimetrisch te doseren.

naar boven

Gravimetrisch doseren.

Om een optimaal werkend gravimetrisch doseersysteem te kunnen garanderen, dient aan de volgende voorwaarden te worden voldaan:

  • De keuze van de juiste volumetrische doseerapparatuur.
  • De keuze van de juiste navulapparatuur, trechtergrootte en uitvoering.
  • De keuze van de juiste elektronica in relatie met de productie-omgeving en de toepassingseisen.

Gouden stelregel: Een onregelmatig werkend volumetrisch doseersysteem zal nooit nauwkeurig gravimetrisch kunnen werken. De keuze van de juiste doseerapparatuur voor een bepaalde toepassing is daarom ook een eerste vereiste !

naar boven

Keuze van de doseerunit.

Om een garantie te kunnen geven ten aanzien van de nauwkeurigheid van het doseren dient de volumetrische dosering een constante en reproduceerbare volumestroom te geven. Dit valt meestal alleen vast te stellen door het uitvoeren van proefnemingen. De juiste keuze van het type doseerschroef, roerwerk of trechter is hierbij van groot belang.

naar boven

Keuze van het navulsysteem.

Wanneer de juiste doseereenheid is vastgelegd, is het van belang om, afhankelijk van doorzet, producteigenschappen, beschikbare hoogte, opstellingsomstandigheden en flexibiliteit, de juiste trechtergrootte te bepalen. Ook dient het navulsysteem de noodzakelijke navulsnelheid en bedrijfszekerheid te geven. Als vuistregel voor de navulsnelheid dient, bij een continu weeg/doseersysteem, een doorzet van 10x de doseercapaciteit van de unit aangehouden te worden.

naar boven

Keuze van de weeg/doseerelektronica.

Het derde, maar zeker niet minst belangrijke, element is de juiste weeg/doseerbesturing bij een gewichtgeregeld systeem. De nauwkeurigheid wordt niet meer zozeer bepaald door de verwerkingssnelheid van de huidige elektronica, maar veel meer door de mechanische reactiesnelheid van de doseerapparatuur zelf. De gekozen doseerunit dient dan ook te worden gecombineerd met bijbehorende weegcellen en een relevant besturingssysteem. Hiermee worden de invloeden van de genoemde stortgewichtvariaties, de veranderingen in vullingsgraad en eventuele brugvorming gesignaleerd en gecontroleerd, waarna de mechanica wordt aangestuurd om automatisch de gewenste correcties uit te voeren. De keuze van de besturing zelf is vervolgens afhankelijk van het procestype en de gewenste informatie, alsmede van de gewenste koppelingsmogelijkheden naar andere besturingssystemen. De mate van betrouwbaarheid en gevoeligheid van het stuursignaal is, afhankelijk van de gewenste nauwkeurigheid, ook een punt van afweging. Hierbij kan zowel een analoog als een digitaal werkend systeem de juiste oplossing zijn.

naar boven

Wat kan VST in deze techniek bieden?

Naast vele jaren praktijkervaring op het gebied van toepassingsmogelijkheden bij een grote diversiteit stortgoederen, heeft VST een exclusief samenwerkingsverband met de Zwitserse firma Colortronic AG. Als onderdeel van de Colortronic Groep biedt deze onderneming bedrijfszekere kwaliteitsproducten met een breed toepassingsgebied en moderne besturingssystemen, tegen een aantrekkelijke kwaliteit/prijs- verhouding.

Het leveringsprogramma bestaat uit:
  • Modulaire volumetrische rvs doseerapparatuur met:
    • een doseercapaciteit van 0,2 tot 60.000 liter/uur;
    • enkelschroef- of dubbelschroefdoseerunits;
    • praktische doseerbesturingen met weergave van de doseercapaciteit (zowel in gewicht als volume) door middel van toerentalterugkoppeling met behulp van een ingebouwde omrekenmodule.

  • Gravimetrische aanbouwsystemen bestaande uit:
    • digitale weegcellen met een opdelend vermogen van 1 miljoen delen;
    • snel wisselbare weegtrechters, uitgevoerd met één weegcel en parallelophanging;
    • geavanceerde weeg/doseersystemen op basis van Windows-techniek met operatorvriendelijke touchscreen bedieningsschermen.

  • Weeg/doseersystemen met keuze uit:
    • positief batchgewijs inwegen (alle componenten gelijktijdig of na elkaar);
    • negatief batchgewijs uitwegen (alle componenten gelijktijdig);
    • negatief continu doseren op componentenreceptuur.

 

naar boven


Toepassingen

Afvullen met de unieke menger/afsluiter-combinatie.
Colortronic AG heeft een dubbelwerkende cascadeafsluiter ontwikkeld waarop patent is aangevraagd. Deze afsluiter is als afvuleenheid met een doseersysteem en mengroerwerk samengebouwd. In combinatie met een weegsysteem en batchbesturing kunnen stortgoederen met een hoge afvulcapaciteit worden afgevuld. De dubbelwerkende, onafhankelijk van elkaar te sturen, schuiven zorgen voor een hoge afvulnauwkeurigheid. Uniek hierbij is dat de schuiven niet tegen elkaar afsluiten, maar langs elkaar, waardoor minimale sluitkracht nodig is en er geen productverklemming plaatsvindt. De doordachte constructie maakt dat dit systeem snel en eenvoudig te reinigen is.

Vergelijking positief inwegen ten opzichte van negatief inwegen.
Door de marktgerichte productie in de industrie dienen de recepturen bij het mengproces snel te kunnen worden aangepast, zowel met betrekking tot de producten als de componentgewichten. Daarnaast wordt de omvang van de batches vaak kleiner, waardoor er nauwkeurige en snelle batchdoseersystemen worden verlangd.
Met het Colortronic leveringsprogramma als uitgangspunt worden hieronder twee varianten vergeleken:
  1. Het batchgewijs positief inwegen.
  2. Het batchgewijs negatief uitwegen.

  1. Batchsgewijs positief inwegen.
Hierbij worden de componenten na elkaar in de benodigde receptsamenstelling in een of meerdere weegbunkers ingewogen om de gewenste nauwkeurigheid en snelheid te kunnen realiseren. Vervolgens wordt de gewogen charge gelost in de menger, waarna een nieuwe charge kan worden voorbereid.

  1. Batchgewijs negatief uitwegen.
Bij deze werkwijze wordt, nadat de menger geledigd is, ieder willekeurig recept via een gewichtgeregeld negatief uitwegend systeem, met alle componenten gelijktijdig en in de juiste mengverhouding, direct gedoseerd.

De belangrijkste verschillen tussen het uitwegende systeem ten opzichte van het inwegende systeem zijn:

 

  • Een hoge batchnauwkeurigheid per component, ongeacht het percentuele receptaandeel.
  • Korte doseertijden door de gelijktijdige componentendosering.
  • Geen contaminatie bij een productwissel.
  • Een compact systeem, dat eenvoudig is aan te passen en uit te bouwen.
  • Een duurder weegsysteem, maar geïntegreerd in een totaalinstallatie is de hoogte van de investering vergelijkbaar.

    Hierbij zal het u duidelijk zijn, dat de juiste keuzes maken in apparatuur en werkwijze een zaak van specialisten is. Dit geldt zeker ook voor de toevoer- en navulsystemen.

    Wij zullen u daarbij graag van dienst zijn. Zowel tijdens het advies, de opstelling en zeker niet te vergeten tijdens het gebruik.

 

naar boven

© koenders design