Schüttgüter in Produktion und Logistik
Schüttgüter sind lose, pulvrige, körnige oder stückige Feststoffe, die für viele Produktionsprozesse benötigt werden. Darunter fallen Naturstoffe, Baustoffe, Lebensmittel, Pulver, Granulate oder Roh- und Hilfsstoffe für die chemische Industrie. Die Gemenge werden entweder offen in Absetzmulden, in Säcken oder in geschlossenen Silofahrzeugen und Schiffen transportiert und in großen Speichern, Bunkern und Silos auf Lager gehalten.
Für die Bestandskontrolle der verwendeten Lagerbehälter werden geeignete, fest verbaute Messinstrumente benötigt, die die Füllstände der Schüttgüter verlässlich anzeigen – denn je nach Feuchtigkeit, Korngröße, Kornverteilung, Schüttgutdichte, Schüttwinkel, Temperatur und Reibungswiderstand verhalten sich die Gemenge beim Schütten, Einlagern oder Austragen aus dem Lagerbehälter ganz unterschiedlich. Besonders ihre Fließfähigkeit ist von diesen Parametern abhängig.
Weil Schüttgüter sich frei in den Lagerbehältern bewegen und darin nicht weiter gesichert sind, ist das Fließverhalten genau zu überwachen. Bei der Lagerung in Hochsilos sorgen etwa fest verbaute Füllmelder, Bedarfsmelder oder Leerstandsmelder für eine verlässliche Bestandskontrolle.
MBA Instruments bietet bewährte Lösungen zur Füllstandsmessung an, die nicht nur präzise und zuverlässig sind, sondern auch den speziellen Anforderungen für die Lagerung von Schüttgütern gerecht werden.
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Abrasiv, kohäsiv, mehlig, feinkörnig oder fließfähig – das sind nur einige mögliche Schüttgut-Merkmale. Denn Rohstoffgemenge unterscheiden sich je nach Herkunft, chemischer Zusammensetzung und Körnung. Kenntnisse über ihre Dichte, ihr Lufthaltevermögen, ihre Fließverhalten und ihre Reibungsverhältnisse sind für das Schüttgut-Handling unerlässlich.
Die Verarbeitung von Schüttgütern sowie ihre Lagerung spielen heute in nahezu allen Industriezweigen eine wichtige Rolle. Das gilt sowohl für grobe Schüttgüter für die Bauwirtschaft und Naturstoffe für die Glas- und Keramikindustrie als auch für Pulver mit Körnungen im Nanometerbereich, die in der Chemie- und Pharmabranche benötigt werden.
Zu den schüttfähigen Gütern zählen zum Beispiel Erze, Ton und Kohle oder Baustoffe wie Gips, Sand, Kies und Zement. Auch chemische Grundstoffe wie Granulate, Pellets und Pigmente fallen in diese Kategorie – genauso Lebensmittel wie Salze, Zucker, Mehl und Kaffee. Bis zu ihrer Verwendung werden Schüttgüter oftmals in Silos gefüllt, um sie darin zu lagern.
Was in der Theorie einfach klingt, ist in der Praxis durchaus anspruchsvoll: Beim Füllen von Schüttgutsilos muss u.a. die Schüttgutlast, Spannungen im Trichter, die Siloauslegung und das Fließprofil (Massenfluss oder Kernfluss) sowie der Schüttwinkel beachtet werden.
Darüber hinaus können Schüttgüter schwankende Stoffeigenschaften haben, etwa bei Feuchtigkeit, oder sich über die Zeit verfestigen.
Je nach Art, Struktur, Körnung und Zusammensetzung des Schüttguts kann es zu Umwelteffekten wie Staubbelastungen kommen. Teilweise sind Vorschriften für den Explosionsschutz zu berücksichtigen. Daher ist es von größter Bedeutung, Schüttgüter vor der Handhabung und Lagerung sorgfältig zu spezifizieren.
Wichtige Unterscheidungsmerkmale sind unter anderen:
- Fließfähigkeit
- Schüttdichte
- Korngröße
- Korngrößenverteilung
- Porosität
- Temperatur
- Feuchtigkeitsgrad
Die Unterscheidung zwischen zwei Hauptgruppen von Schüttgütern, den kohäsionslosen (freifließenden) Schüttgütern und kohäsiven (zusammenhaltenden) Schüttgütern, spielt eine entscheidende Rolle bei der Handhabung und dem Transport dieser Materialien.
Beförderung und Transport
Bei Schüttgütern handelt es sich um Materialien, die wie der Name es bereits sagt, schüttbar sind. In der Regel werden sie lose transportiert. Die Verladung erfolgt mittels Flurbändern oder Kippvorrichtungen.
Für den eigentlichen Transport kommen je nach Art des Schüttguts verschiedene Ladungsträger und Transportmittel infrage. Dabei ist die Art des Schüttguts ausschlaggebend für die Form des Transportmittels. Schüttgutfracht kann über Land im Straßen- und Eisenbahngüterverkehr stattfinden. Für den Transport auf der Straße können Silofahrzeuge, Walking-Floor-Fahrzeuge oder Kipperfahrzeuge zur Anwendung kommen. Im See- und Binnenschiffverkehr werden lose Güter in speziellen Bunkern oder Schüttguträumen transportiert.
Während Schüttgüter, wie Kies oder Kohle, offen in Mulden transportiert werden können, machen lösliche Güter (z. B. Salz, Zucker etc.) einen Transport in Silos erforderlich.
Schüttgutarten
Je nach Anforderungsfeld kommen unterschiedliche Schüttgüter zum Einsatz. Diese Schüttgutarten variieren nicht nur in ihrer Zusammensetzung, sondern auch in ihren Eigenschaften und Anwendungsbereichen. Eine genaue Kenntnis dieser Schüttgutarten ist entscheidend, um die optimalen Lösungen für die Handhabung, Lagerung und Verarbeitung zu entwickeln.
Baustoffe bilden die Grundlage der Gestaltung unserer bewohnten Lebensräume. Um den Ansprüchen für bestimmte Bauanwendungen gerecht zu werden, müssen Schüttgüter bestimmte Anforderungen an Tragfähigkeit, Frost- oder Wetterbeständigkeit, Filtereigenschaften, Bindigkeit, Verdichtung oder Verkantung gewährleisten. Zu den in schüttfähiger Form vorliegenden Baustoffen zählen Gips, Sand, Kies sowie Zement.
Rohstoff-Schüttgüter umfassen eine Vielzahl von Bodenschätzen wie Erz, Ton oder Kohle. Sie sind aufgrund geologischer Verhältnisse standortgebunden und nicht gleichmäßig über das Land verteilt. Rohstoffe finden aufgrund ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften insbesondere in der Papier-, Chemie-, Glas-, Keramik-, Feuerfest- sowie in der Gießerei- und Stahlindustrie Anwendung.
Insbesondere in der Lebensmittelindustrie müssen die vorliegenden Schüttgüter unter höchsten Reinheitsanforderungen transportiert und gelagert werden. Verunreinigung durch Materialabrieb gilt es zu vermeiden. Zu den Lebensmittelschüttgütern zählen unter anderem Getreide, Salz, Zucker, Mehl oder Kaffee.
In der chemischen Industrie werden Schüttgüter unterschiedlicher Form hergestellt oder als Grundstoffe eingesetzt (z. B. als Granulate, Pellets oder Pigmente). Ein wichtiger Bereich innerhalb dieser Schüttgutarten sind Füllstoffe, die in vielen chemischen Prozessen eine entscheidende Rolle spielen.
Füllstoffe sind Substanzen, die verwendet werden, um die Eigenschaften von Materialien zu modifizieren oder zu verbessern. Sie werden oft als Zusatzstoffe in polymeren Materialien, Farben, Lacken, Klebstoffen, Beton und anderen Produkten eingesetzt.
Füllstandsmessverfahren von MBA Instruments
Für die Füllstandsmessung von Schüttgütern in anspruchsvollen Anwendungen bieten wir mit unserem Portfolio eine umfangreiche Produktauswahl. Diese beinhaltet eine Auswahl an zugelassenen Füllstands-Technologien. Je nach Material und Produktionsprozess des Schüttgutes kommen unterschiedliche Messmethoden in Frage.
