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Messen bis ins Millionstel

Volumetrische Dosierverfahren erfüllen häufig ihren Zweck. Besonders präzise sind sie in der Regel nicht. Wer sehr genau mischen will, kommt um den Einsatz von gravimetrischen Dosiergeräten nicht vorbei. Moderne Wäge- und Dosiertechnik eignet sich zudem für "Industrie 4.0" und für Managementsysteme zur besseren Entscheidungsfindung.

Normale Gurtförderer, Schneckenförderer oder Zellenradschleusen eignen sich zur volumetrischen Mischung von Produkten. Dabei wird der Schüttgutvolumenstrom genutzt, um zu dosieren. Allerdings sind damit leicht größere Dosierfehler möglich, vor allem dann, wenn feinkörnige oder -pulvrige Komponenten mit gröberen zu mischen sind. Da die Qualitätsansprüche immer mehr steigen, sollte der Einsatz von gravimetrischen Dosiergeräte überlegt werden. Immerhin werden Rezepturen in der Regel als Massengröße und nicht als Volumenwert angegeben. Volumetrische Dosiergeräte werden mittlerweile recht kostengünstig angeboten, da sie heutzutage doch sehr viel häufiger als früher eingesetzt werden. Zudem wird die Elektronik immer preiswerter.

Ob Schttgutwaagen, wie dieses 130-Tonnen-Modell, oder Dosierbandwaagen, Bitzer verfgt ber ein umfangreiches Produktprogramm.Foto: Foto: Bitzer Wiegetechnik, Hildesheim

Das Unternehmen Bitzer Wiegetechnik in Hildesheim weist darauf hin, dass sich volumetrische Mischsysteme mittels Leistungsanzeigen beispielsweise an einer Verladeanlage verbessern lassen. Allerdings sind für qualitativ anspruchsvolle Mischprozesse auf jeden Fall die gravimetrischen Dosiersysteme als erstes einzusetzen. Gilt es verschiedene Schüttgüter aus unterschiedlichen Silos nach Rezept zu mischen, bietet sich der Einsatz von Dosierbandwaagen oder auch Schüttgutwaagen / Wiegebehälter an. Erstere erlauben einen kontinuierlichen Mischprozess, während die beiden zuletzt genannten im Batchverfahren, also im Chargenprozess und damit diskontinuierlich arbeiten. Die Norddeutschen haben in der Praxis bereits eine Vielzahl an unterschiedlichsten gravimetrischen Dosieranlagen installiert. So lassen sich Silos auch nachträglich mit Dosierbandwaagen ausrüsten. Diese steuern den jeweiligen Siloverschluss direkt an und sichern zusammen mit der Rezeptursteuerung die vorgegebene Produktqualität. Über Feldbus-Schnittstellen lassen sich die Rezeptur- und Verladesteuerungen einfach anbinden. Das Dosiersystem wird dabei mit der Versandautomation und dem Selbstbediensystem verbunden, so dass ein bedienerloser 24-Stunden-Betrieb ermöglicht wird. Kunden können daher die Waren selbst nach Betriebsschluss perfekt gemischt abholen.

Genau und kontinuierlich mischen

Die hohe Leistungsfähigkeit des Systems erlaubt eine präzise Vermischung unmittelbar während des Verladevorganges. Die Transportgeschwindigkeit der Dosierbandwaagen ermöglicht eine kontinuierliche und präzise Dosierung der Schüttgüter. Das Schüttgut wird direkt aus dem über der Aufgabe befindlichen Bunker oder Silo abgezogen. Durch die permanente Verwiegung der Bandbeladung in Kombination mit einer Regelung der Bandgeschwindigkeit wird ein kontinuierlicher Massenstrom erzeugt. Das Wiegen erfolgt über ein in dem Rahmen der Dosierbandwaage integriertes Kompaktwägeteil (Wägeband), welches seine Messergebnisse an die angeschlossene Auswerteelektronik weitergibt. Ein Chargenverfahren und damit ein diskontinuierlicher Mischprozess lässt sich mit Schüttgutwaagen realisieren, welche die Norddeutschen ebenso im Programm haben. Zudem sind Absackwaagen zur Befüllung von Säcken oder Big Bags mit vorgegebenem Füllgewicht erhältlich.

Das neue Energie Controlling System (ECS21) fr die Schttgutindustrie lsst sich auch in bestehende Systeme integrieren.Foto: Foto: Whwa Waagenbau, Pfedelbach

Das Thema „Industrie 4.0“ steht bei Bitzer weit oben auf der Agenda. Schließlich soll und wird die Automatisierung entlang der Wertschöpfungskette immer weiter vorangehen. Eine Vernetzung der verschiedenen Produkte und Systeme über Feldbussysteme oder über das Ethernet spielt dabei eine wesentliche Rolle. Das bedeutet letztendlich, dass eine effiziente Datenerfassung, -aufbereitung sowie -auswertung notwendig ist. So lassen sich schon heute beispielsweise analoge DMS-Wägezellen mittels eines AD-Wandlers digitalisieren und in ein lokales Netzwerk einbinden. Über handelsübliche Computer kann dann die eichfähige Gewichtsanzeige von allen Arbeitsplätzen im Netzwerk abgerufen werden. Mithilfe dieser Digitalisierung lassen sich vorhandene gravimetrische Dosiersysteme einfach umrüsten. Eine oftmals teure Neuanschaffung ist damit nicht erforderlich.

Hochpräzise Mischtechnik

Das Unternehmen Wöhwa Waagenbau in Pfedelbach (Hohenlohekreis) ist weltweit führend im Bau von Waagen mit Kreiselmesszellen. Derart ausgerüstete, diskontinuierlich arbeitende gravimetrische Dosiersysteme können selbst sehr hohe Lasten äußerst präzise mit einer Auflösung von 1 Millionen Teile (!) messen. Damit sind selbst hochgenaue Verwiegungen für Lasten oberhalb von 500 Kilogramm bis 30 Tonnen (auf Wunsch auch mehr) möglich. Vor allem Produkte mit einer hohen Vorlast (Tara) lassen sich so extrem präzise verwiegen. Alle Bauteile sowie die Software des modular aufgebauten Wägesystems werden im eigenen Hause gefertigt.
Seit 1949 ist Wöhwa Partner der Schüttgutindustrie und bietet dabei Komplettlösungen für die Wäge-, Dosier- und Steuerungstechnik an. Allein über 2.500 weltweit installierte Verladesysteme sollen die Qualität und Zuverlässigkeit der Anlagen aus Pfedelbach unter Beweis stellen. Ob Dosiergeräte wie Dosierflachschieber, Dosierband, Förderbandwaagen mit digitaler Waagenelektronik, Fahrzeugwaagen und / oder effiziente Dosier- und Verladesteuerungen sowie Werkssteuerungen, das Produktprogramm aus Pfedelbach ist wirklich sehr umfangreich. Erst kürzlich konnte das Energie Controlling System (ECS21) für die Schüttgutindustrie erfolgreich zur Serienreife gebracht werden. Hierbei handelt es sich nicht „nur“ um eine Reihe von Massenstrom- und Bandwaagenwerte, die aufbereitet und zentral abrufbar sind, sondern um eine frei parametrierbare Energie Controlling Software. Diese ermöglicht die automatische Erfassung und Darstellung von elektrischen Verbräuchen, Massenströmen und Kennzahlen von verschiedenen Anlagenteilen und Aggregaten innerhalb eines Schüttgutbetriebes. Die unterschiedlichen elektrischen Leistungen, Verbräuche und Massenströme werden in einer SQL-Datenbank gesammelt und auf einem konventionellen Computer angezeigt sowie archiviert.

Mehr als „nur“ Wägetechnik

Mit diesem Energie Controlling System lassen sich bis zu 56 unterschiedliche Messstellen einer Aufbereitungsanlage erfassen. Diese sind übersichtlich in Hauptgruppen zur Darstellung der elektrischen Verbräuche und Leistungen in den unterschiedlichen Anlagenteilen wie beispielsweise Vorbruch, Sekundärbruch, Tertiärbruch, Verladung, Entstaubung, Trocknung, Vorabsiebung, Schwimmbagger, Werkstatt, Büro und anderem mehr unterteilt. Jeder Hauptgruppe können wiederum Aggregate, wie beispielsweise Brecher, Siebmaschinen, Bänder, Bandwaagen, Pumpen, Ventilatoren und anderes mehr zugeordnet werden. Jedem Verbrauchswert einer Hauptgruppe lässt sich ein Massenstromwert/Bandwaagenwert (in Tonnen je Stunde [t/h]) zuordnen. Über den Gesamtverbrauchswert (in kWh) der entsprechenden Hauptgruppe (Anlagenteils) und dem zugeordneten Massenstromwert (in t/h) kann für jede einzelne Hauptgruppe kontinuierlich und vollautomatisch ein Kennwert (in kWh/t) generiert werden. Jeder Kennwert wird dabei über frei wählbare Zeitintervalle ermittelt und mit einem zweiten Kennwert, der auf die gleiche Weise ermittelt werden kann, verglichen. Die einzelnen Verbrauchsmesswerte lassen sich kumuliert über ein vom Bediener / der Geschäftsleitung frei wählbares Zeitintervall (Jahr, Monat, Woche) als Balkendiagramm darstellen. Außerdem können diese Werte mit einem vorhergehenden Zeitintervall verglichen werden. Derart aufbereitet, erkennt der Bediener / die Geschäftsleitung sofort, ob alles noch im grünen Bereich ist, oder ob es Ausreißer nach oben oder unten gibt. Zudem lassen sich damit Benchmarks erheben. Mit Hilfe dieser umfassenden Software können schlussendlich sehr viel genauere Gesamtentscheidungen für den Betrieb getroffen werden, als es vorher möglich war. Ebenso zur Reduktion der Stromsteuer (gemäß dem Erneuerbaren Energiengesetz (EEG) vom 1.8. 2014) lassen sich diese Zahlen bestens nutzen. Immerhin schreibt das Gesetz für einen Spitzenausgleich vor, dass Unternehmen ab 2015 ein solches oder ähnliches Energieeffizienzsystem installiert haben müssen. (Robert Ruthenberg (rpr))

Siemens Dosier- und Förderbandwaagen gibt es in den unterschiedlichsten Größen und Leistungsklassen.

Dosier- und Mischtechnik

Dosieren und Wiegen 4.0

Wer sehr genau mischen will, kommt um den Einsatz von gravimetrischen Dosiergeräten nicht vorbei. Moderne Wäge- und Dosiertechnik eignet sich zudem für "Industrie 4.0".

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Mit der richtigen Dosiertechnik die Qualität sichern

Die Qualitätsansprüche an die Rohstoffindustrie steigen permanent. Reichte es früher die Mischungen nach Gefühl vorzunehmen, kommen inzwischen hochgenaue Dosiergeräte inklusive ausgefeilter Steuersysteme zum Einsatz. Volumetrische oder gravimetrische Dosiergeräte ist vorab häufig die Frage.

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Prozessautomation bis zum Silo

Verschiedene Anbieter, wie die XAPI Software GmbH oder Wöhwa Waagenbau, sorgen dafür, dass im Aufbereitungswerk alles wie von Geisterhand abläuft - vom Förderband bis zum Silo.

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Wiegen am Band

Mithilfe von Bandwaagen lassen sich Verladevorgänge sicher und problemlos steuern. In Verbindung mit passender Software lassen sie sich auch zur Dosierung und Rezeptherstellung einsetzen. Wöhwa Waagenbau hat auf der bauma eine neue Generation von Dosierbändern vorgestellt.