Extrusion 5-2022

• Dosiergenauigkeit • Dosierkonstanz • Dosierschwankungen • Toleranzband • Rezepturtreue • Gesamtdosiergenauigkeit Stichworte ➠ motan-colortronic GmbH Friedrichsdorf, Germany, www.motan-colortronic.com www.moscorner.com Wichtig ist die Wahl einer geeigneten Zeitbasis für die Proben- entnahme. Da nur die gesamte während der Probezeit ausgetra- gene Masse integral erfasst wird, werden eventuelle Schwankungen des Dosierstroms zwischen zwei Abfragezeit- punkten nicht registriert. Zeitliche Schwankungen des Dosier- stroms, die den Verarbeitungsprozess merklich beeinflussen, dürfen durch eine zu lange Probezeit aber nicht unentdeckt blei- ben. Obwohl die Auflösung der Dosierstromschwankungen umso besser wird, je kleiner die Probenzeit ist, kann sie umgekehrt nicht beliebig kurz gewählt werden. In der Messtechnik gilt die Regel, dass die Messunsicherheit der zur Auswertung herange- zogenen physikalischen Größen (Entnahmezeit und Proben- masse) mindestens eine Größenordnung besser sein sollen als der erwartete Fehler des zu überprüfenden Prozesses. Die Zeitbasis wird daher durch die Genauigkeit der Messgeräte und die Schaltzeiten der für die Probenentnahme benötigten Einrichtungen nach unten begrenzt. Soll beispielsweise die Ge- nauigkeit der Dosiereinrichtung bei einem kontinuierlichen Durchsatz von 360 g/h überprüft werden und kommt eine Kon- trollwaage mit einer Auflösung von 0,1 g zum Einsatz, darf die Zeitbasis nicht kürzer als 10 s sein, denn in dieser Zeitspanne do- siert das Gerät genau ein Gramm. Damit ist die Forderung erfüllt, dass die Auflösung der Waage mindestens eine Zehnerpotenz besser sein muss als die kleinste zu überprüfende Masse. Eine analoge Betrachtung gilt für die Zeitmessung: Die Wahl einer geeigneten Zeitbasis ist Voraussetzung für einen sinnvollen Test der Dosiergenauigkeit bei kontinuierlichen Prozessen. Auswertung der Daten Nach der Durchführung des beschriebenen Versuchs steht ein Messwertkollektiv zur Verfügung. Es gilt nun mit einer geeigne- ten Methode daraus Informationen zu erhalten, welche die Aspekte der Dosiergenauigkeit in standardisierter und anschau- lich interpretierbarer Form beschreiben. Um den Dosierfehler zu ermitteln ist zunächst der arithmetische Mittelwert aller Messungen der Versuchsreihe zu berechnen. Rechnet man den Mittelwert anhand der bekannten Zeitbasis einer Probenentnahme auf Dauerleistung um, ergibt sich der durchschnittliche “Ist-Durchsatz”, der im Idealfall mit dem am Dosiergerät eingestellten Soll-Durchsatz übereinstimmt. Die pro- zentuale Abweichung des Ist-Durchsatzes vom Soll-Durchsatz wird als Dosierfehler (der Messreihe) bezeichnet. Fazit – hohe Dosiergenauigkeit verbessert Produktionseffizienz Das Dosierergebnis, das ja auch die Dosiergenauigkeit beinhal- tet, hat direkten Einfluss auf den Additivverbrauch sowie auf die rezepturgenaue Zusammensetzung des Endprodukts. Beim Ein- färben von Kunststoffen wird ein bestimmter Anteil an Farb- batch benötigt, um die gewünschte Farbe des Endprodukts zu erhalten. Um den geforderten Anteil sicherzustellen, wird häu- fig ein wenig überdosiert, um die Toleranz des Dosiergeräts aus- zugleichen. Der „Negativ-Ausschlag“ im Toleranzband wird demnach auf das Mindestmaß der Anforderung gesetzt. Zugleich erhöht sich aber der absolute Anteil, folglich auch der Additivverbrauch. Je besser das Dosierergebnis ist (hohe Genauigkeit, hohe Kon- stanz), umso näher lässt sich der reale Anteil an den Mindest- anteil legen. Werden gleich mehrere Additive dosiert, spielt die Rezepturtreue zwangsläufig eine weitaus größere Rolle hin- sichtlich der Produktqualität – aber auch der Wirtschaftlichkeit der Produktion. Stimmt das Verhältnis der Komponenten zuein- ander nicht, wird sich das nachteilig auf die Qualität auswirken; hinzu kommt der unnötige Mehrverbrauch an Additiven. Zusammengefasst ist festzustellen, dass ein Dosiergerät noch so genau sein kann – wenn es für eine Applikation ungeeignet ist, wird das Dosierergebnis entsprechend die Erwartungen nicht er- füllen. Anwendungsspezialisten berücksichtigen bei der Auswahl eines geeigneten Dosiersystems den Gesamtprozess, analysie- ren die Grenzen der geforderten Auslegung sowie mögliche Störeinflüsse im Umfeld. Nur so lässt sich die bestmögliche Ge- samtdosiergenauigkeit erreichen. Im Zweifelsfall helfen Dosierversuche in einem Technikum die optimale Auslegung zu finden, vorausgesetzt der Anbieter hat die Möglichkeiten dazu. 49 Extrusion 5/2022 www.smart-extrusion.com