Untersuchungen zur - OPUS - Universität Würzburg
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16<br />
THEORIE UND STAND DER FORSCHUNG<br />
2.4 Methoden <strong>zur</strong> Charakterisierung von Fließeigenschaften<br />
In der Literatur finden sich zahlreiche Messm ethoden <strong>zur</strong> Untersuchung des Fließverhaltens<br />
von Schüttgütern. Dieses Kapite l soll einen Überblick über di e am häufigsten zitierten<br />
Methoden <strong>zur</strong> Charakterisierung der Fließeigen<br />
jedoch keinen Anspruch auf Vollständigkeit.<br />
schaften von Schüttgütern geben, erhebt<br />
Das Standard-Mes sgerät der Sc hüttguttechnik, m it dem der ff c-Wert, die von Jenike<br />
eingeführte Kenngröße für die Fließfähigkeit, ermittelt werden kan n, ist die nach ihm<br />
benannte Jenike-Scherzelle [ 11,12] (vgl. 2.2). Eine Beurteilung neuer Messverfahren erfolgt<br />
häufig anhand ihrer Übereinstimm ung mit dem Jenike-Schergerät [ 3]. Die Scherzelle besteht<br />
aus einer unteren stationären Basis (Socke l und Bodenring) und einem oberen beweglichen<br />
Ring gleichen Durchmessers, welche gegeneinander verschiebbar sind.<br />
Scherstift<br />
��<br />
��<br />
Deckel<br />
Abb. 2.7: Scherzelle (Jenike Schergerät)<br />
oberer Ring<br />
Bodenring<br />
Sockel<br />
Zur Messung wird die Probe in die Scherze lle eingefüllt und analog zum einachsigen<br />
Druckversuch zunächst durch Anlege n einer definier ten Norm alspannung �<br />
(Verfestigungsspannung) vertikal belastet. Mi ttels einer Drehbewegung des Deckels erzielt<br />
man eine stabile Anordnung der Schüttgutpart ikel. Durch die anliegende Nor malspannung<br />
kann die Probe bis zu einer m inimalen Porosität verfestigt werden. Dieser Zustand wird auch<br />
als „kritisch verfestigt“ bezeichn et. Die ents prechende Norm alspannung, die <strong>zur</strong> kritischen<br />
Verfestigung führt, ist di e kritische Norm alspannung �kr. Bei Anliegen der k ritischen<br />
Normalspannung �kr wird über den Scherstift eine Schubspannung � auf den oberen Ring<br />
übertragen, wobei dieser horiz ontal gegen den fixierten B odenring verschoben wird. Das<br />
Schüttgut wird hierbei zunächst elastisch verformt und beginnt ab Erreichen einer bestimmten<br />
Schubspannung �kr entlang der Trennebene zw ischen oberem Ring und Bodenring stationär<br />
zu fließen. Der Schervorgang, der zum stationären Fließen führt, ist das „Anscheren“.
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