68 - Nach welchen Kriterien sind Dosierschnecken auszuwählen?
Die richtige Auswahl einer Dosierschnecke ist der Schlüssel zum präzisen Dosieren. Aufgabe der Dosierschnecken ist es, ein Schüttgut gleichmäßig zu transportieren. Damit das klappt, müssen Schnecken und Dosiergut zusammenpassen. Eine entscheidende Rolle spielen die Körnung und Form des Schüttguts (Granulat, Pellets, Pulver, Faser, Flocken) und dessen spezifische Schüttguteigenschaften, beispielsweise ob es gut oder schlecht fließt, brückenbildend oder fluidisierbar ist.
Einfluss auf das Transportverhalten des Schüttguts haben überdies die Schneckenlänge und ihre Ausführung. Ausschlaggebend für die Dosiermenge sind der Schneckendurchmesser, die Steigung der Schnecke und natürlich die Drehzahl.
Hinsichtlich ihrer Ausführung wird zwischen Einwellen-Dosierschnecken (Einzelschnecke) und Doppelwellen-Dosierschnecken (Doppelschnecke) unterschieden, wobei jeweils unterschiedliche Konzepte (Geometrien) zur Auswahl stehen. Während beispielsweise bei Doppelkonkavschnecken häufig zweizügige Ausführungen eingesetzt werden, sind Einfachschnecken meist einzügig ausgeführt. Bei zweizügigen Schnecken sind auf dem Schneckenkern statt einem zwei Wendelzüge im Abstand einer halben Steigung aufgezogen.
Grundsätzlich eignen sich Einwellen-Dosierschnecken sehr gut für Schüttgüter mit einem guten Fließverhalten. Drei bekannte Ausführungen sind die Spiralschnecke, die Vollblattschnecke mit Kern und die Wendelschnecke, die einer Vollblattschnecke ohne Kern entspricht. Spiralschnecken bieten große aktive Transportquerschnitte, weisen eine geringe Neigung zur Produktanhaftung an Schnecke und Hüllrohr auf und ermöglichen eine schonende Dosierung. Wendelschnecken haben einen großen Transportquerschnitt und damit ein hohes Durchsatzpotential. Wegen der im Vergleich zur Vollblattschnecke mit Kern offeneren Bauweise eignen sich Spiral- und Wendelschnecken oft auch für grobes Mahlgut und dickere Folienschnitzel. Zudem bieten sie weniger Fläche für Produktanhaftungen und neigen weniger zum Zusetzen des Transportquerschnitts.
Einwellen-Vollblattschnecken mit Kern haben einen kleineren aktiven Querschnitt. Sie eignen sich insbesondere für das Dosieren von Granulaten. Wichtig ist hier, wie bei allen Schnecken-Hüllrohr-Kombinationen, auf das Spiel zwischen Schnecke und Hüllrohr zu achten. Die Spaltbreite sollte etwa das Dreifache des aktuellen Partikeldurchmessers betragen. Andernfalls besteht die Gefahr, dass sich Granulatkörner verklemmen und die Schnecke blockieren.
Doppelwellen-Dosierschnecken eignen sich vorzugsweise für pulverförmige, schwer fließende und zur Brückenbildung neigende Schüttgüter. Zwar verringert ihr breiter Einzugsbereich das Risiko der Brückenbildung, doch ist es in diesem Fall ratsam, ein Dosiergerät mit Rührwerk oder einem flexiblen Dosierbehälter mit Massagerollen (die als Brückenbrecher und Schneckenfüller unterstützend wirken) einzusetzen.
Sollen schwer rieselfähige und/oder kohäsive, anhaftend klebende, pulverförmige Schüttgüter verarbeitet werden, kommen Doppelwellen-Dosierschnecken mit Doppelkonkavprofil infrage. Deren kämmende Profile bewirken einen Selbstreinigungseffekt. Überdies verringern sie wirkungsvoll das unkontrollierte Auslaufen („Schießen“) fluidisierter Pulver und feinkörniger Schüttgüter und sie weisen bei kleinen Drehzahlen die geringste Abwurfpulsation auf. Doppel-Vollblattschnecken sind für die Verarbeitung von Pulvern und bestimmte Faserpräparationen geeignet.
Schlussendlich bleibt festzuhalten, dass es im Zweifel immer sinnvoll ist, zuvor in Versuchen die geeignete Schnecken- und Dosiergut-Kombination zu ermitteln.
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