VERWENDUNG Bestimmung der Pulverfließeigenschaften von Bratensoßenmischung
MESSEINRICHTUNG Messgerät: Pulverfluss-Tester (PFT)
Pulverringschale: 230 cc, 15,3 cm Durchmesser (Standard-Volumen)
Deckeltyp: Scherzellendeckel, 33 cc, 15,3 cm Durchmesser
Art der Prüfung: Fließfunktionstest
Temperatur: Raumtemperatur (ca. 21 bis 22 °C)
Luftfeuchte: 48%
METHODE Zum Testen dieser Bratensoßenmischung wurde ein Brookfield Pulverfluss-Tester mit Powder Flow Pro Software zur automatisierten Gerätesteuerung und Datenerfassung verwendet. Die Bratensoßenmischung wurde in die Pulverringschale geschöpft und das Pulver dann mit dem Schaber gleichmäßig über die Schale verteilt, um die Probe abzuformen. Nach Aufzeichnung des Probengewichts und Eingabe der Daten in die Software wurde ein standardmäßiger Fließfunktionstest durchgeführt. Der Zeitaufwand für den Test betrug 25 Minuten.
KENNGRÖSSEN Fließfähigkeit: Kohäsiv/Sehr kohäsiv
Schüttdichte: 447 kg/m3 (Fülldichte) bis 706 kg/m3
AUSWERTUNG Trichterform: Konisch
Kritische Brückenbildungsdimension: 0,218 m
Kernflussdurchmesser 1,379 m
Abbildung 1 zeigt die Fließfähigkeit der Bratensoßenmischung bei verschiedenen Werten der Verfestigungsspannung. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Soßenmischung auf den verschiedenen Stufen der Verfestigungsspannung im Allgemeinen kohäsiv/sehr kohäsiv ist und daher Probleme beim Ausfließen auftreten können.
Hinweis: Die Fließfunktionsdaten werden durch die rote Linie dargestellt. Die anderen Kurven entsprechen Referenzwerten (sog. „Standardfließkennwerten“), anhand derer die verschiedenen Arten des Fließverhaltens, das von „nicht fließend“ entlang der y-Achse bis „frei fließend“ entlang der x-Achse reicht, unterschieden werden können.
Auf den Achsen wurden die Werte für die Einaxiale Druckfestigkeit (kPa) und die Größte Hauptverdichtungsspannung (kPa) abgetragen.
Abbildung 1: Diagramm der Fließfunktion von Bratensoßenmischung
Abbildung 2 zeigt eine Tabelle, in der die Brückenbildungsdimension und der Schachtdurchmesser bezogen auf ein Standardsilo mit einem Durchmesser von 2 Metern und einer Höhe von 8 Metern angegeben sind. Bei der Soßenmischung muss die Größe der Auslauföffnung 0,218 m betragen, um zu verhindern, dass sich eine Schüttgutbrücke (Verstopfung) bildet. Der Kernflussdurchmesser weist darauf hin, dass die Auslauföffnung größer als 1,379 m sein muss, um sicherzustellen, dass keine Schachtbildung entsteht.
| Datensatz |
Brückenbildungsdimension |
Schacht |
| # |
(m) |
(m) |
| 1 |
0,218 |
1,379 |
Abbildung 2: Brückenbildungsdimension und Kernflussdurchmesser von Bratensoßenmischung
Abbildung 3 zeigt die Schüttdichte des Materials bei verschiedenen Werten der Verfestigungsspannung. Diese Grafik veranschaulicht, dass die Bratensoßenmischung eine Fülldichte von ca. 447 kg/m³ hat, die bei einer Verfestigungsspannung von ca. 8,6 kPA auf schließlich 706 kg/m³ steigt. Gewöhnlich zeigt ein frei fließendes Pulver nur sehr geringfügige Schwankungen in der Schüttdichte, während diese bei einem kohäsiven oder schlecht fließenden Pulver im Allgemeinen stark zunimmt. Bei dieser Soßenmischung zeigt sich zwischen der Erstbefüllung und der abschließenden Verdichtung ein starker Anstieg der Schüttgutdichte. Daraus geht eindeutig hervor, dass die Fließfähigkeit dieses Pulvers erschwert ist.
Auf den Achsen wurden die Werte für die Schüttgutdichte (kg/m3) und die Größte Hauptverdichtungsspannung (kPa) abgetragen.
Abbildung 3: Diagramm der Schüttdichte von Bratensoßenmischung
FAZIT Die Bratensoßenmischung ist auf allen Ebenen der Verfestigungsspannung kohäsiv/sehr kohäsiv. Daher können beim Ausfließen der Soßenmischung Probleme auftreten, wenn keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen werden. Mögliche Probleme sind Brückenbildung (wenn das Pulver über der Auslauföffnung ein stabiles Gewölbe ausbildet) und Schachtbildung (wenn das Pulver nur vertikal über der Öffnung ausfließt und das übrige Schüttgut in einer toten Zone an den Wänden stehen bleibt). Mögliche Lösungen sind das Einbringen eines Fließhilfsmittels in festgelegten Mengen sowie der nachträgliche Anbau einer Austragsvorrichtung (z. B. eines Pendelrüttlers).
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