Een gravimetrische doseerinstallatie kan technisch uitstekend zijn uitgevoerd en toch onvoldoende nauwkeurig doseren. De oorzaak ligt dan niet altijd in de feeder, de weegcel of de besturing. De verstoring zit nogal eens in de omgeving waarin de installatie staat.
Denk aan een trillende staalconstructie, tocht van een open deur, drukverschillen in de proceslijn of een flexibel dat onder spanning staat. Zulke ogenschijnlijk kleine factoren beïnvloeden het weegsignaal direct. Het gevolg: afwijkingen in recepturen, productverlies, onnodige stilstand en een lagere productieoutput.
Met meer dan 30 jaar ervaring in onder meer food, feed, pharma, kunststof en chemie helpt SPS | Solids Process Solutions productiebedrijven om stortgoed betrouwbaar, nauwkeurig en duurzaam te doseren. Daarbij telt niet alleen de aanschaf, maar vooral de prestatie gedurende de volledige levensduur: de Total Cost of Ownership.
Hieronder lees je welke omgevingsfactoren de doseernauwkeurigheid van een gravimetrische doseerinstallatie beïnvloeden – en wat je praktisch kunt doen om ze onder controle te krijgen.
Nauwkeurig doseren begint bij een stabiele basis. Een gravimetrische feeder moet volledig horizontaal staan. Staat de feeder scheef, dan wordt de weegcel niet correct belast. De installatie meet dan niet uitsluitend het werkelijke productgewicht, waardoor structurele doseerafwijkingen kunnen ontstaan.
Praktische controle:
Een waterpas opstelling is geen detail. Het is een randvoorwaarde voor betrouwbaar gravimetrisch doseren.
Trillingen zijn een veelvoorkomende, maar vaak verborgen oorzaak van een onrustig weegsignaal. Ze kunnen afkomstig zijn van andere machines, transporteurs, motoren, ventilatoren of een onvoldoende stijve ondersteuningsconstructie.
Met name trillingen lager dan 30 Hz en/of groter dan 0,1 G kunnen de meting verstoren. De feeder reageert dan op bewegingen uit de omgeving in plaats van uitsluitend op de productmassa.
Wat kun je doen?
Juist bij microdoseringen kan een kleine trilling relatief grote gevolgen hebben voor de nauwkeurigheid.
Ook de manier waarop stortgoed in de feeder terechtkomt, heeft invloed op de doseernauwkeurigheid. Een grote valhoogte zorgt ervoor dat het product met meer snelheid in de feeder valt. Hierdoor neemt de kracht op de weegcel tijdelijk toe en heeft het systeem langer nodig om weer stabiel te meten.
Daarnaast wordt lucht meegevoerd richting de feeder. Die extra lucht moet kunnen ontsnappen. Lukt dat niet snel genoeg, dan kan het product ongewenst uit de feederuitloop schieten.
Praktisch advies: houd de valhoogte tussen het navulsysteem en de feeder bij voorkeur beperkt tot 0,5 tot 1 meter.
Een korte, beheersbare valweg geeft rust in het proces en verkort de stabilisatietijd na het navullen.
Beluchting kan helpen om moeilijk stromend stortgoed uit een navulhopper te krijgen. Maar overmatige beluchting heeft een keerzijde: het product kan zich tijdelijk als een vloeistof gaan gedragen.
Dan stroomt het stortgoed niet meer gecontroleerd naar de feeder, maar kan het doorschieten. Dit maakt het doseerproces onrustig en vermindert de controle over de materiaalstroom.
De juiste aanpak: gebruik alleen zoveel lucht als nodig is om een stabiele productstroom te realiseren. Beluchting is een hulpmiddel, geen oplossing voor een ongeschikte hoppervorm, onvoldoende uitstroom of lastig stromend product.
Lucht lijkt gewichtloos, maar bij een gevoelige gravimetrische doseerinstallatie is dat een misvatting. Tocht of luchtstroming kan tegen de feeder duwen of eraan trekken. De verticale kracht die daardoor ontstaat, beïnvloedt direct de weging.
Bij hoge doseersnelheden is dit effect meestal beperkt. Bij lage doseersnelheden neemt de relatieve meetfout echter snel toe.
Richtwaarde: vermijd luchtstromen boven 0,3 m/s, vooral bij doseertoepassingen onder 1 kg per uur.
Controleer daarom niet alleen ramen en deuren, maar ook afzuiging, airconditioning, ventilatoren en luchtbewegingen door nabijgelegen processen.
Drukverschillen in een proces kunnen een feeder letterlijk omhoogduwen of omlaagtrekken. Bovendien kunnen flexibele verbindingen door over- of onderdruk star worden. Daarmee verliezen ze precies de functie die ze moeten hebben: flexibel ontkoppelen.
Een star flexibel kan krachten overbrengen op de weegcel en zo de doseernauwkeurigheid ondermijnen.
Praktische grens: vermijd drukverschillen groter dan 2 mbar.
Bij processen met drukverschillen is drukcompensatie bij de inloop en/of uitloop van de feeder vaak noodzakelijk. Welke oplossing passend is, hangt af van de procesopbouw, het stortgoed en de gewenste doseernauwkeurigheid.
Ook de elektronica van een gravimetrische doseerinstallatie heeft duidelijke bedrijfsgrenzen. Buiten die grenzen neemt de betrouwbaarheid af en groeit de kans op storingen of afwijkende meetwaarden.
Houd daarom rekening met deze richtwaarden:
Weegcel: tussen -10 °C en +60 °C
Besturingsonderdelen: tussen 0 °C en +45 °C
Relatieve luchtvochtigheid: maximaal 85%
Vooral in productieomgevingen met temperatuurwisselingen, natte reiniging, stoom of hoge luchtvochtigheid is dit een belangrijk aandachtspunt.
Flexibele verbindingen tussen de feeder en de rest van de installatie verdienen extra aandacht. Een flexibel moet werkelijk vrij kunnen bewegen. Staat het onder spanning, is de afstand tussen de aansluitpunten te groot of wijken de hartlijnen te veel af, dan ontstaat trek- of drukkracht op de feeder.
Dat leidt tot een foutieve belasting van de weegcel en dus tot minder nauwkeurig doseren.
Controleer daarom altijd:
Wie de doseernauwkeurigheid wil verbeteren, kijkt vaak eerst naar software, instellingen of een nieuwe machine. Soms is dat terecht. Maar in veel gevallen ligt de grootste winst in de basis: een stabiele opstelling, beheersbare producttoevoer, rustige luchtcondities en correct gemonteerde flexibels.
Dat is precies waar een Total Cost of Ownership-benadering het verschil maakt. Door verstoringen vooraf te voorkomen, verminder je productverlies en stilstand. Tegelijk vergroot je de productie-efficiëntie, de voorspelbaarheid van je proces en de levensduur van de installatie.
Bij SPS | Solids Process Solutions adviseren we productiebedrijven in een vroeg stadium over doseren, extruderen, granuleren en inspecteren van stortgoed. Niet vanuit één standaardoplossing, maar vanuit de combinatie van jouw product, proces, gewenste output en kwaliteitsdoelstelling.
Twijfel je of omgevingsfactoren jouw doseernauwkeurigheid beïnvloeden? Dan is een gerichte beoordeling van de opstelling vaak de snelste route naar een stabieler proces en betere output.
Meer weten? SPS | Solids Process Solutions
