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Entwicklung von Methoden zur Messung der Fließeigenschaften zur Messung der Fließeigenschaften faserartiger Schüttgüter für die Silo- und Prozessoptimierung

Projektbearbeiter: Steffen Beitz

Das Fließverhalten faserartiger Schüttgüter kann mit den derzeit verfügbaren Messmethoden nicht zuverlässig bestimmt werden. Mangelnde Möglichkeiten zur Charakterisierung erfordern daher ein hohes Maß an Erfahrung im Umgang mit diesen Stoffen. Einerseits führt dies zu Problemen bei der Handhabung und zu Prozessstillständen. Andererseits resultiert eine sehr defensive Auslegung von Behältern und Silos aufgrund unbekannter Materialparameter in einem unwirtschaftlichen Apparate- und Prozessdesign.

Abbildung 1: Längliche Partikel nach der Vermessung mit einem herkömmlichen Ringschergerät

Im Rahmen des Forschungsprojektes soll daher eine Methode entwickelt werden, mit der die benötigten Fließeigenschaften länglicher Partikeln zuverlässig gemessen und u.a. zur Auslegung von Behältern und Silos verwendet werden können. Darauf aufbauend soll ebenfalls eine Kategorisierung anhand verschiedener Merkmale faserartiger Partikel entwickelt werden.
Zudem sollen neue Messgeräte konstruiert werden, welche auf die besonderen Anforderungen jener Produkte abgestimmt sind und die Fließgrenzen des anisotropen Materials in unterschiedlichen Richtungen ermitteln (z.B. siehe Abb. 2). Die Messprozeduren werden anschließend für die einzelnen Partikelklassen optimiert und die Grenze konventioneller Scherversuche identifiziert.

Abbildung 2: links: Multidirektionaltester; rechts: mögliche Beanspruchungsarten des Schüttguts im Multidirektionaltester

Die mit dem neuen Messgerät erzielten Ergebnisse sollen genutzt werden, um etablierte Methoden zu modifizieren oder neue Ansätze für die Siloauslegung faserartiger Schüttgüter zu entwickeln, um eine problemlose Handhabung zu ermöglichen. Ziel ist einerseits, einen neuartigen Tester als Demonstrator bereitzustellen und andererseits etablierte Verfahren zur Siloauslegung zu modifizieren. Dadurch soll industriellen Nutzern ermöglicht werden, problematische faserartige Schüttgüter reproduzierbar zu charakterisieren und die für die Handhabung notwendigen Prozesse zu optimieren.


AG – Mitarbeiter

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