Untersuchungen zur - OPUS - Universität Würzburg

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THEORIE UND STAND DER FORSCHUNG
Die Schüttguteigenschaften beschreibenden Gr ößen werden durch Einzeichnen Mohrscher
Spannungskreise in das �,�–Diagramm ermittelt (vgl. Abb. 2.10). Der Fließor t ist in einem
Punkt (� �) Tangente an dem Mohr-Kreis des entsprechenden Wertepaars (� �). Errichtet man
im Punkt ( � �) auf dem Fließort das Lot, so kennzeic hnet der Schnittpunkt des Lots m it der
Normalspannungsachse den Mittelpunkt des zu di esem Wertepaar gehörenden Mohr-Kreises.
In den Schnittpunkten eines Mohr-Kreises mit der Abszisse können die Norm alspannungen
�1, �2 abgelesen werden, bei denen die Schubsp annung den W ert Null hat. Diese werden
auch Hauptspannungen genannt. Die größte Hauptsp annung des Mohrkreises, dessen kleinste
Hauptspannung den W ert 0 hat, definiert die Druckfestigkeit �c. Die größte Hauptspannung
des Mohrkreises, auf dem der Endpunkt E des F ließorts liegt, ist die Verfestigungsspannung
�1. Die F ließfähigkeit ff c kann nun nach Gl. 2.5 aus dem Quotienten dieser P arameter
berechnet werden [2].
Neben der Scherzelle nach Jenike existieren weitere Typen m it ähnlichem Messprinzip wie
Ringscherzellen [28], Torsionsschergeräte [ 29] oder biaxiale Schertester [30], um nur einige
Beispiele zu nennen. Eine Übersicht dazu bieten Schwedes [ 31] und Schulze [ 32]. Der
entscheidende Vorteil der Scherzellm ethode is t, dass aufgrund definierter Porositäten der
Proben ein hoher Grad an experim enteller Kontrolle herrscht. Dies ist von Bedeutung, da das
Fließverhalten eines Schüttguts stets von dessen „Vorgeschichte“ abhängt. Je nachdem wie es
transportiert und gelagert wurde, kann ein Schü ttgut unterschiedlich stark verdichtet sein,
woraus variierende F ließeigenschaften resultie ren. Im Vergleich zu anderen Methoden sind
die Scherzellm essungen jedoch zeitaufwändig, benötigen erhebliche Materialm engen und
erfordern zudem qualifiziertes Personal, um re produzierbare Ergebnisse zu erhalten. In der
pharmazeutischen Ind ustrie werden deshal b häufig alternativ e Prüfm ethoden zu r
Charakterisierung der Fließeigenschaften von Schüttgütern angewandt.
Dem Europäischen Arzneibuch wurde im Mai 2006 mit dem 3. Nachtrag zur 5. Ausgabe [33]
ein neues Kapitel über das Fließverhalten von Pu lvern hinzugefügt (Ph. E ur. 5.3/2.09.36.00).
Die Arzneibuch-Kom mission r eagierte hierm it auf Kritik an der Aussagekraf t d es bishe r
aufgeführten Fließfähigkeitstests [34]. Während im Grundwerk 2005 [ 35] als einzige Prüfung
lediglich die Auslaufzeit aus einem Trichter er wähnt wird (Ph. Eur. 5.0/2.09.17.00), sind in
der aktuell gültigen Ausgabe folgende Methoden beschrieben:
� Schüttwinkel
� Kompressibilitätsindex oder Hausner-Faktor
� Durchflussrate durch eine Düse
� Scherzelle