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Industrielle Dosiersysteme für Chemikalien

Technische Systeme für die Dosierung chemischer Substanzen in der Industrie.



"Sola dosis facit venenum" sagte einst Paracelsus im 16. Jahrhundert auf lateinisch - "Allein die Dosis machts, dass ein Ding kein Gift sei" - und hob damit schon in früher Zeit die Bedeutung der Dosierung von Mengen hervor. Heutzutage begegnet uns die Tätigkeit des Dosierens in Beruf und selbst im Alltag zigfach, und sei es beim Süßen des Kaffees mit einem oder vielleicht auch zwei Löffeln oder Stückchen Zucker.

Die Dosierung chemischer Substanzen ist in Labor und Chemie eine grundlegende und häufig eingesetzte Methode, um Stoffe und Stoffgemische in exakt gewünschten Quantitäten oder Stückzahlen abzumessen, einzusetzen und zu proportionieren; eine wissenschaftlich wie technisch ausfeilte Operation mit heute hervorragender Genauigkeit.

Auch industrielle Anwendungen vielfältigster Art erfordern die exakte Dosierung chemischer Produkte in Form einzelner Chemikalien, aus einer- oder mehreren Komponenten bestehenden Zubereitungen oder aus Reaktionsgemischen, die häufig erst nach der erfolgten Dosierung ihre eigentliche Beschaffenheit annehmen. Ebenso entscheidend ist der Zeitpunkt der Dosierung in einer Prozesskette. Die Entwicklung und der Einsatz eines für die jeweilige Anwendung geeigneten Dosiersystems für flüssige und auch für pulverförmige Substanzen kann im Einzelfall eine hochentwickelte Technik erfordern. Dosiertechnik und komplette Prozesslösungen bieten spezialisierte Unternehmen des Maschinenbaus wie beispielsweise bdtronic.

 

Anwendungsbeispiele

Beispiele für industriell verwendete und für in der Industrie gefertigter Dosiersysteme gibt es in einer großen Vielzahl - bis hin zum Einsatz in Endverbraucherprodukten. Weit verbreitet sind z. B. die Druckköpfe der Tintenstrahldrucker: Technisch gesehen ein Dosierer für Tinte, die beim Druck erhitzt wird; es entstehen dabei Bläschen, die die Tinte aus dem Druckkopf auf das Druckmedium treiben - dosiert in Menge und Farbe über das Kapillarprinzip.

Chemische Substanzgemische sind auch das Benzin der Verbrennungsmotoren und andere Treibstoffe. Die Einspritzsysteme der Motoren stellen ebenfalls Dosierer dar, die dem Verbrennungsraum eine genau abgemessene Spritmenge zuführen und diese gleichzeitig vom flüssigen in den gasförmigen Zustand befördern.

In der industriellen Fertigung findet man Dosiersysteme in den verschiedensten Bereichen, häufig als Modul in Fertigungsprozessen neben anderen Anlagenkomponenten. Häufiger Einsatz ist das Mischen von Substanzen: Exakt dosierte Einzelkomponenten werden durch Mischapparate zum Endprodukt vermengt. Zum Auftragen von Stoffsystemen auf Oberflächen werden spezielle Dosierer eingesetzt, wie etwa bei der Beschichtung von Oberflächen mit Lacken und Kunststoffen, Korrosionsschutzmitteln, Imprägnierungsmitteln etc. Andere Systeme dosieren bei der Fertigung Klebstoffe, Dichtstoffe, Schäume usw. Schließlich seinen hier noch Abfüllanlagen erwähnt.

 

Beschaffenheit der zu dosierenden Substanzen

Grundsätzlich lassen sich alle Substanzen unabhängig von ihrem Aggregatzustand dosieren. Herausforderungen bestehen in der Regel in der Art und dem Zweck der Dosierung, der gewünschten Einzelmenge sowie in der Beschaffenheit des zu dosierenden Stoffs. Zur Abfüllung reiner Stoffe und Gemische können diese unverändert durch die Dosiersysteme verarbeitet werden.

Eine Vielzahl von Chemikalien für spezielle Dosierungsanwendungen werden in Pulverform geliefert; für die Oberflächenbearbeitung müssen diese aufgelöst werden, um nach der dosierten Aufbringung einen gleichmäßigen Film zu bilden. Unlösliche Stoffe werden im Vorfeld zu Suspensionen verarbeitet.

Für schwer zu verarbeitende Materialien wie zum Beispiel Harze bzw. synthetische Gießharze hat die Industrie so genannte Vergussanlagen in Form von Harzabgabesystemen entwickelt, die zur Verarbeitung das Gießharz zum Befüllen, Versiegeln oder Aufbringen technischer Teile, insbesondere im Bereich Elektrizität und Elektronik wie Transformatoren, LCDs und anderen Geräten, dosieren und abgeben. Beispielhaft seien hier die einzelnen Prozessschritte des Dosiersystems aufgezeigt:

- Konditionierung der Harzmischung.

- Materialtransport zur Dosieranlage.

- Messung der Mengen.

- Mischen der Komponenten.

- Gießen des Harzes.

- Gegebenenfalls die Reinigung der Anlage.

Ein gutes Harzabgabesystem bietet auch in der Massenproduktion qualitativ hochwertige Gussteile bei gleichbleibend hohem Standard.

 

Dosiertechnik

Grundlegende physikalische Einheiten und damit Basis der Dosiertechnik sind das Volumen von Flüssigkeiten und Gasen sowie die Masse und das Schüttgewicht von Feststoffen bzw. Stückzahlen. Die zu dosierende Stoffmenge kann Mikroliter oder auch viele Kilogramm betragen. Einfache Dosiersysteme verwenden Dosierpumpen mit definiertem Stoffdurchlauf, Durchflussmesser, in die Apparatur integrierte Dosierwaagen, gravimetrische Effekte zur Schüttgutdosierung oder Stückzahlmesser.

Neben den eigentlichen Dosierern zählen Mess-, Steuerungs- und Regelungseinheiten zu den Komponenten moderner Dosiersystem ... und natürlich die spezifische Software inklusive Datenerfassung.

 


Kategorie: Produkte für Labor und Technikum

Aktualisiert am 26.05.2020.



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