Untersuchungen zur - OPUS - Universität Würzburg

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THEORIE UND STAND DER FORSCHUNG
Die Kenngrößen werden folgendermaßen berechnet:
V � V
0 f
� � Gl. 2.28
V0
CI 100
V
HF
V
� 0
f
Gl. 2.29
Zur Bestim mung des Fließens durch eine Dü se existieren zahlreiche Methodenvarianten,
wobei das Ergebnis wiederum stark von den gewä hlten experimentellen Parametern abhängt.
Die wichtigsten Variablen sind: Durchm esser und Form de r Düse, Art des Gefäßm aterials
sowie Durchm esser und Höhe der Pulversc hüttung oberhalb der Düse. Die Messung der
Durchflussrate kann in einz elnen Zeitinte rvallen od er kontinu ierlich, m asse- oder
volumenbezogen bestimmt werden. Bei der Erm ittlung des „kritischen Durchmessers“ wird
der kleinste Durchm esser einer D üse be stimmt, durch die noch P ulver fließt [ 38,39].
Während die Durchflussrate bei frei fließenden Materialien zum eist gut reproduzierbar ist,
eignet sich die Methode für kohäsive Pulver nur bedingt, da der Pulverfluss aufgrund von
Brückenbildungen rasch zum Erliegen kommt (vgl. Janssen-Gleichung 2.1). Eine Möglichkeit
zur Erleichterung des Pulverflusses aus dem Gefäß ist der Einsatz von Vibratoren [ 33]. Der
Modifizierte Auslauftrichter nach Kretzler [ 40], optim iert von Althaus [ 41], verfügt über
spezielle Rührer, die als Austragshilfe dien en. Durch die Erm ittlung des Rührerdrehmoments
kann Information über die Festigkeit der Schüttgutbrücken erhalten und somit indirekt auf die
Kohäsivität des Materials rückgeschlossen werden.
Für eine umfassende Bewertung der Fließeigen schaften von Schüttgüter n schlug Carr eine
Kombination unterschiedlicher Tests vor, aus de ren Ergebnissen ein F ließindex errechnet
wird [ 36,42]. Die Testreihe nach Carr beinhaltet neben den bereits erw ähnten Methoden
Schüttwinkel und Kompressibilität, Prüfunge n des Spatelwinkels , Fallwinkels und
Differenzwinkels, eine Siebanalyse sowie eine Prüfung auf Dispersionsvermögen. Auf dieser
Testreihe basiert der kommerziell erhältliche Hosokawa Pulvereigenschaftstester [31,43], bei
dem die Datenerf assung weitgehend autom atisiert ist. T aylor et al. [ 44] führten ebenfalls
einen em pirisch erm ittelten Fließindex ein, der sich au s Schü ttwinkel, k ritischem
Durchmesser, Kom pressibilitätsindex, Flus srate auf ein em vibr ierenden Spatel und
Abrutschverhalten in einer rotierenden Trommel zusammensetzt.
Darüber hinaus wurde eine Vielzahl weiter er Apparaturen m it den unterschiedlichsten
Messprinzipien entwickelt. Der Sevilla Powder Tester [45] und der Jenike & Johanson quality