Feuchte, Temperatur und Homogenität

Messsystem bei der Materialaufbereitung im Prozess

Steigende Qualitätsanforderungen bei der Produktherstellung und Beprobung stellen die Produzenten vor immer neue Herausforderungen.Für Misch-, Pelletier-, Coating- und Granulierprozesse gilt es die genauen Prozessbedingungen in Bezug auf Feuchte, Temperatur und Homogenität zu kennen, um diese dann bei der Prozesssteuerung oder Verfahrensentwicklung exakt und zielgenau berücksichtigen zu können.

Bei den folgenden Ausführungen wird der Einsatz für Mischsysteme beschrieben, in welchen gerade der Feuchtegehalt oftmals nur indirekt über die Temperatur, der Abluft oder die Wirkleistung von Antriebsaggregaten bestimmt wird. Dies hat zur Folge, dass die Zuverlässigkeit der erhaltenen Messdaten zu vielen Einflussfaktoren unterliegt, was das Messergebnis verfälschen kann.

Eine Feuchtemessung der einzelnen Rohstoffe in Verbindung mit einer Verwiegungskorrektur kann durchaus zu wiederholgenauen Rezepturzusammenstellungen führen, aber nur im Mischer kann die gesamte Feuchte der ganzen Charge zuverlässig während des Homogenisierungsvorganges erfasst werden.

Kompakte Messeinheit

Die besondere Herausforderung bei der Entwicklung war, eine möglichst kompakte Messeinheit zu generieren, die auch in den kleinsten Prozess-Aufbereitungsmaschinen, wie der Rezepterprobung in Labormischern, Ihren Platz findet.
Bei Mischsystemen von 300 bis 5000 Litern konnten bereits in den zurückliegenden Jahren sehr positive Erfahrungen mit vergleichbaren Messeinheiten gesammelt werden. Die Herausforderung war es nun, dieses System in eine miniaturisierte Version zu transformieren.

Bild 1: Der Einsatz von modernster Elektronik und Werkstoffen war elementar. Um eine möglichst hohe Integrationsdichte zu erhalten, wurden der Messsensor und die Auswerteeinheit getrennt voneinander aufgebaut 

Darüber hinaus musste bei der Entwicklung berücksichtigt werden, dass Mischtröge feststehend sein können und die Werkzeuge rotieren oder der Mischtrog selbst rotiert und die Werkzeuge um ihre eigene Achse drehen.
Dabei ist die Sensoranordnung im Boden des Mischers entscheidend, um auch kleine Teilmischungen noch exakt erfassen zu können. Die Gefahr von Materialanhaftungen am Sensor wird dadurch ebenfalls reduziert.
Dies bedeutet, dass sowohl akkubetriebene als auch kabelgebundene Messeinheiten benötigt werden. Die dazugehörige Software (Bild 2) kann autark auf einem Laptop installiert sein oder es wird über ein externes Netzwerk zugegriffen.
Je nach Anwendung sind differenzierte Messmodi parametrierbar, die den individuellen Anforderungen des Prozesses gerecht werden.

Bild 2: Grafisch deutlich differenzierende Darstellung von Messwerten

Mit WLAN-Datenübertragung Vorzüge des Systems ausschöpfen

Die Messdaten können über ein WLAN UDP-Protokoll übertragen und ausgegeben werden, auch stehen parallel digitale bzw. analoge Schnittstellen zur Verfügung.

Gerade die WLAN-Datenübertragung ermöglicht es, die Vorzüge des Systems voll auszunutzen. Alle Messwerte werden dabei an eine WLAN-fähige PC-Umgebung als CSV-Datei gesendet, wo sie von Tools wie zum Beispiel EXCEL zur effektiven Messwertbetrachtung genutzt werden können, ganz im Sinne der Industrie 4.0.
Das gesamte Mischungsverhalten der Materialien wird somit transparenter, wodurch Rezepturen einfacher optimiert und in der Praxis umgesetzt werden können.

Damit schafft man durch moderne Technologien schnelle und effektive Lösungsansätze. Jetzt können auch Messaufgaben realisiert werden, die in Kleinmischanlagen oder Laboreinheiten die Voraussetzung für zukunftsweisende Verfahrensabläufe sind.  Gerne hätten wir unser neustes Produkt anlässlich der Powtech 2020 in Nürnberg vorgestellt.
Durch die Corona-Pandemie bedingte Absage ist dies leider nicht möglich. Wir bedauern dies sehr, hoffen aber, dass es bald wieder möglich sein wird, Erfahrungen und Produktinnovationen innerhalb der Branche auf Messen wie der Powtech auszutauschen.

Ihre Fragen beantworten wir gerne auch telefonisch oder per e-mail.

FRANZ LUDWIG Gesellschaft für Meß- und Regeltechnik mbH
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D- 55124 Mainz


Kontakt: Manfred Ludwig
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