Dosieranlagen und Dosiersysteme sind heute ein fester Bestandteil der Industrietechnik und haben beim wissenschaftlichen und technologischen Fortschritt eine herausragende Rolle gespielt. Die Anwendung der Dosiertechnik nimmt stetig zu, denn die Einführung von Strömungstechnologien hat auf die Entwicklung der modernen Produktion ein enormes Potential. Die Dosiertechnik bietet zudem vielversprechende Optimierungsmöglichkeiten von Produktionsprozessen, bei denen eine automatische und gezielte Verteilung von Dosiermengen verschiedener Komponenten erfolgt. Heute werden Dosiermengen verschiedener Aggregatzustände und Formen (Gase, Flüssigkeiten, Suspensionen, Pasten, Pulver, Granulate etc.) mit unendlich vielen physikalischen und chemischen Eigenschaften und in einem sehr breiten Dosierspektrum durch Dosieranlagen bewegt.
Was ist eine Dosieranlage?
Gemäß der einschlägigen Fachliteratur und normativen Standards wird eine Dosieranlage oder auch ein Dosierer als ein Gerät bezeichnet, das zum Dosieren bestimmt ist und mit dessen Hilfe eine Dosierung einer bestimmten Materialmenge erfolgen kann. Dieses Gerät kann eine proportionale und mengengeregelte Zufuhr der Dosiermenge, abhängig von den Produktionsanforderungen oder den Bedingungen, unter denen diese Geräte betrieben werden, jederzeit gewährleisten.
Welche Synonyme werden oft verwendet?
Im Zusammenhang mit Dosieranlagen, -systemen und Dosierern wird auch oft der Begriff Dosiertechnik oder -apparatur verwendet. Darunter versteht man einen Sammelbegriff für technologisch fortschrittliche Dosieranlagen, die einer stetigen Weiterentwicklung zur Förderung, Abtragung, Zumischung oder Entnahme von unterschiedlichen dosierfähigen (fest, flüssig und gasförmig) Medien oder Produkten unterliegen. Neben Förderbändern sind Dosierpumpen in der Dosiertechnik besonders weit verbreitet und kommen in zahlreichen Industriezweigen wie in der Pharma-, Medizin-, Labortechnik- und Elektronikindustrie zum Einsatz.
Wie funktioniert eine Dosieranlage?
Ein moderner Dosierer besteht nicht nur aus Messgeräten, wie bei diskreter Portionswaage, sondern auch aus Vorrichtungen, die der Produktzufuhr dienen. Dabei übernimmt der Dosierer die Aufgabe ein bestimmtes Material bzw. Volumen zu einer bestimmten Zeit in einer definierten Menge oder einem festgelegten Mischungsverhältnis aufzubereiten. Die im Gerät verwendete Dosiertechnik sorgt dabei für eine passende Dosierung des Produktmediums.
Das zu dosierende Medium wird mit Hilfe des Leitungssystem zum Dosierorgan geführt. Das Dosierorgan ist in der Lage, den Dosiervorgang exakt zu regulieren und falls notwendig ihn auch zu beenden. Dosieranlagen sind in der Regel aus einer Reihe von technischen Komponenten aufgebaut – Band, Trommel, Scheibe, Schnecke und Membranpumpen. Dosierer gibt es in verschiedenen technischen Ausführungen wie Schnecken-Fördersysteme und Zellenradschleusen.
Zu Dosiergeräten zählen auch Dosierpumpen verschiedener Typen (Kolben-, Zahnrad- und Membranpumpen), Stationen und Dosieranlagen sowie Wasseraufbereitungsanlagen. Komplexe Installationen von Dosiergeräten umfassen allerlei Zusatzgeräte: pH-Sensoren und -Regler, Chlorsensoren, RedOx-Sensoren, Behälter und Tanks zur Herstellung von Lösungen und deren anschließende Aufnahme durch Pumpen zur Dosierung in Rohrleitungssystemen.
Welche Arten von Dosieranlagen gibt es?
Die Dosiersysteme werden in zwei Hauptgruppen unterteilt – volumetrische und gravimetrische Dosiereinheiten. Volumetrische Dosiergeräte werden hauptsächlich zum Dosieren von Gasen, Flüssigkeiten, Pasten und seltener von Feststoffen verwendet. Wägemaschinen werden bei Feststoffen und Flüssigkeiten eingesetzt. Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal der Dosiergeräte ist der diskrete und kontinuierliche Betrieb.
Gravimetrische Dosiersysteme
Gravimetrische Dosiersysteme werden zum Dosieren von Schüttgütern verwendet, seltener für Flüssigkeiten. Die Arbeitsbereiche sind groß genug und die Dosierung reicht von wenigen Gramm bis zu Hunderten von Kilogramm. Und die Ausgabeleistung reicht von Hunderten Kilogramm bis zu mehreren Hundert Tonnen pro Stunde. Sie können in Verbindung mit Waagen zum Wiegen von Schüttgütern verwendet werden. Waagen zeichnen sich in der Regel durch einen großen Dosierbereich und eine hohe Dosiergenauigkeit aus. Gleichzeitig haben sie jedoch ein komplexeres Design und eine geringere Produktivität als volumetrische Dosierer.
Volumetrische Dosiersysteme
Volumetrische Dosierer werden beim Dosieren von Pasten, Flüssigkeiten, Gasen, Schüttgütern eingesetzt. Der Dosierbereich liegt im Bereich von wenigen Kubikzentimetern bis zu Tausenden von Kubikmetern. Solche Geräte arbeiten mit einer Fehlertoleranz von 0,5 – 20 % und weisen eine Dosierleistung von Kubikzentimeter bis zu einigen Tausend Kubikmeter pro Stunde auf. Dosieranlagen der angegebenen Typen haben ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und einen relativ einfachen Aufbau. Die Vorteile volumetrischer Geräte sind das einfache Design und Zuverlässigkeit. Zu den Nachteilen zählen ein starker Einfluss von externem Druck und Temperatur auf das Dosiervolumen und eine erhöhte Fehleranfälligkeit beim Arbeiten mit schäumenden und gasförmigen Produkten.
Automatisierte Dosiersysteme
Die breite Einführung kontinuierlicher Technologien und die Entwicklung von Automatisierungswerkzeugen haben die kontinuierliche automatische Dosierung mit Gewichts- und Volumendosiersystemen ermöglicht.
Bei Bedarf der Zufuhr von aggressiven, giftigen und menschengefährdenden Substanzen stellen vollautomatische Dosierstationen sogar oft die einzige und beste Option dar. Die Automatisierung ermöglicht es, das Dosierverfahren von Substanzen zu vereinfachen, die Gefährdung des Operators und mögliche negative Einflüsse zu minimieren sowie die Genauigkeit des Dosierungsprozesses zu erhöhen.
Moderne vollautomatische Dosiersysteme erledigen eine Dosieraufgabe autonom und ohne Operatorunterstützung. Bei Bedarf können solche Anlagen durch das Personal computerunterstützt ferngesteuert und umkonfiguriert werden. Ab einer Ausbringungsleistung von ca. 500 bis 600 Stück pro Stunde wird unabhängig der Dosierbehältnisse der Umstieg auf eine vollautomatische Dosieranlage empfohlen. Eine automatisierte Dosierung ist vor allem bei genauen und geringen Füllständen wichtig.
Halbautomatische Dosieranlage
Mit Hilfe von halbautomatischen Dosieranlagen können Verpackungs- bzw. Dosierprozesse einfacher und effizienter ausgeführt werden. Solche Anlagen sind sowohl für flüssige Produkte als auch für alle Packmittel geeignet, die exakt dosiert werden müssen. Dank des halbautomatischen Betriebs profitieren die Maschinenoperatoren von einer reduzierten Arbeitsbelastung.
Manuelle Dosieranlage
Die manuelle Dosieranlage besitzt feinste mechanische Dosiervorrichtungen, die für eine genau bis exakte Dosierung sorgen. Bei Bedarf einer hohen Dosierleistung muss beim Bedienen solcher Maschine viel Arbeit und Kraft aufgewendet werden.
In welchen Branchen werden die Dosieranlagen genutzt?
Heute gehören Dosieranlagen zum festen Bestandteil beim Dosieren von Stoffen beliebiger Art und werden in vielen Industriezweigen eingesetzt. Weit verbreitet ist der Einsatz von Dosiersystemen bei der Herstellung von Lebensmitteln und Getränken. Und auch bei allen zu verpackenden Produkten wie Vitamine, Stabilisatoren und Aromen sind sie ausnahmslos erforderlich. Zudem werden Dosieranlagen aktiv in der Chemie-, Kosmetik- und Pharmaindustrie zur Herstellung unterschiedlichster Güter eingesetzt.
