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Dosiertechnik und Dosieranlagen – Funktion und Vorteile

Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik

Laboransicht
Dosiersysteme sind überall dort im Einsatz, wo schnelles und präzies Zuführen von Stoffen verlangt wird. © thinkstock.com, Maudib

In der Dosiertechnik geht es um die Optimierung der Dosieraufgaben. Mit ausgereifter Dosiertechnik lässt sich die Verfügbarkeit der benötigten Materialien kontinuierlich gewährleisten. Mit durchdachten Dosieranlagen lässt sich eine wirtschaftliche und nachhaltige Arbeitsweise umsetzen. Menschliche Arbeit lässt sich reduzieren, während die Materialkosten sinken. Die Dosierergebnisse sind bei guten Anlagen und Systemen präzise und effizient.

Dosiertechnik und ihre Vorteile

Dosiersystems und Dosieranlage profitieren von einer durchdachten Dosiertechnik. Dosiertechnik findet Anwendung bei unterschiedlichen zu dosierenden Materialien, so existieren etwa Dosiersysteme für Feststoffe und Dosiersysteme für Flüssigkeiten. Dosieranlagen lassen sich grundsätzlich in zwei verschiedene Arten unterscheiden. Es existieren Systeme zur Dosierung ganz bestimmter Stoffe sowie Systeme zur Dosierung und Mischung verschiedener Stoffe.

Dosieranlagen helfen durch ihre präzisen Ergebnisse dabei, Materialien zu sparen. Dies ist ein Beitrag zur Nachhaltigkeit im Sinne einer Schonung der Ressourcen. Durch die effizienten Resultate lässt sich die vermeidbare Verschwendung von Material gering halten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Menschen gefährliche oder gesundheitlich bedenkliche Stoffe nicht mehr von Hand dosieren müssen. Dosiertechnik findet weitreichende Anwendung in verschiedenen Branchen von der Automobilindustrie über Laboranwendungen bis zur Medizintechnik.

Funktionsweise

Ziel des Dosierens ist es grundsätzlich, eine bestimmte Komponente zu einem festgelegten Zeitpunkt in einer festgelegten Menge oder einem bestimmten Mischungsverhältnis bereitzustellen. Die Dosiertechnik sorgt dafür, dass Dosieranlagen das Material in dieser genau definierten Art dosieren.

In der technischen Umsetzung sorgt ein Leitungssystem dafür, dass der zu dosierende Stoff zum Dosierorgan geleitet wird. Letzteres übernimmt die Dosierung, reguliert sie und kann sie bei Bedarf auch stoppen. In diesem Prozess kommen verschiedene technische Komponenten zum Einsatz. Verbreitet sind etwa Schnecken-Fördersysteme und Zellenradschleusen. Auch verschiedene Pumpensysteme finden Anwendung, darunter etwa Membran-, Zahnrad- oder Kolbenpumpen.

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Für die Wahl des Dosierorgans sind verschiedene Materialeigenschaften ausschlaggebend, namentlich die Form- und Fließeigenschaften sowie der Durchsatz. Die Dosiergenauigkeit hängt unter anderem von der Masse des Dosierguts ab. Weiterhin beeinflussen auch das Dosierverfahren sowie das Dosierorgan das Ergebnis.

Verfahrenstechnisch sind grundsätzlich das volumetrische sowie das gravimetrische Dosierprinzip zu unterscheiden.

Das gravimetrische Dosieren basiert auf der Masse des zu dosierenden Materials. Der Stoff wird hierbei gewogen, wodurch keine Kalibrierung der Dosiergeräte erforderlich ist. Hierbei gibt es zwei Verfahren. Beim Loss-in-Weight-Prinzip ist die Messgröße eine Gewichtsabnahme. Kommt es zur Austragung von Material, so erfassen Wägezellen die Gewichtsunterschiede pro Zeiteinheit. Sämtliche Komponenten werden synchron dosiert und ausgetragen. Beim Gain-in-Weight-Verfahren wird das zunehmende Gewicht erfasst. Dabei werden Komponenten nacheinander dosiert

Das volumetrische Dosierverfahren bedient sich als Messgröße des Volumens des Materials. Bei diesem Dosierprinzip ist eine Kalibrierung der Dosiergeräte erforderlich. Der Dosierprozess erfolgt entweder synchron oder asynchron. Beim synchronen Betrieb erfolgt die Dosierung aller Materialien gleichzeitig. Beim asynchronen Prinzip erfolgt die Dosierung unabhängig von den Maschinenzyklen. Aus diesem Grund ist beim asynchronen Verfahren ein Mischen der Komponenten erforderlich.

Anwendungsbereiche

Dosiertechnik kommt in zahlreichen Industriezweigen zum Einsatz. Die Automobilindustrie ist in hohem in zunehmendem Maße von guter Dosiertechnik abhängig. Dies betrifft insbesondere Sensoren, Kamerasysteme (etwa Rückfahrkameras) und Scheinwerfer. Elektrik und Elektronikindustrie bedürfen zur Entwicklung ihrer Präzisionsprodukte ebenfalls einer genauen Dosierung. Hier kommt die Technik etwa bei LED oder Termostaten zum Einsatz. Damit direkt verbunden ist die Branche der erneuerbaren Energien, wo etwa die Entwicklung von Wechselrichtern oder Solar-Panels auf gute Dosiertechnik angewiesen ist. Nicht zuletzt spielt Dosiertechnik in der Medizintechnik eine wichtige Rolle. Die Entwicklung von Geräten und Anwendungen wie Dialysefiltern oder Prothesen sind nur einige Beispiele.

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