InterProcess Sp. z o.o. | Rozwiązania dla przemysłu
Czym jest dozowanie loss-in-weight
Precyzja oparta na ciągłym pomiarze ubytku masy
Dozowniki śrubowe grawimetryczne, pracujące w trybie ubytku masy (loss-in-weight), są jednym z najbardziej uniwersalnych rozwiązań do precyzyjnego dozowania materiałów sypkich. Sprawdzają się zarówno w procesach wymagających stałego przepływu masowego (dozowanie ciągłe), jak i w aplikacjach, w których konieczne jest dokładne odmierzanie zadanej porcji materiału (dozowanie batchowe).
Cały zespół dozujący (zasobnik z materiałem, komora z elementem dozującym i agitator) umieszczony jest na czujnikach tensometrycznych. System mierzy rzeczywisty ubytek masy, a regulator PID w pętli zamkniętej koryguje prędkość obrotową śruby dozującej. Efektem jest stała dokładność niezależna od zmian gęstości nasypowej surowca.
Rodzina dozowników DSL G
DSL35 G · DSL75 G · DSL150 G
Realizacje DSL G — kliknij, aby powiększyć
Rodzina dozowników śrubowych grawimetrycznych DSL G obejmuje uniwersalne urządzenia do precyzyjnego dozowania materiałów sypkich o zróżnicowanej charakterystyce, od drobnych pyłów po granulaty i pellety. W skład każdego dozownika wchodzi komora główna, agitator poziomy, precyzyjna waga tensometryczna oraz zasobnik. Przepływ materiału generuje obracająca się śruba, natomiast agitator zapewnia jej pełne wypełnienie i chroni materiał przed zawieszaniem.
Precyzję gwarantuje system ważenia złożony ze sztywnej konstrukcji wsporczej oraz dwóch lub trzech czujników tensometrycznych klasy C3 ze stali nierdzewnej o stopniu szczelności IP68/IP69K. Wszystkie elementy mające kontakt z materiałem wykonane są ze stali nierdzewnej lub kwasoodpornej.
Kluczowe parametry DSL G
- Dokładność (ciągłe)błąd dozowania typowo <±0,5% wartości zadanej
- Dokładność (batchowe)±0,1–0,5% dla porcji powyżej 1 kg
- Wydajnośćod 0,5 do 25 000 kg/h (zakres pracy min/max = 1:10)
- Elementy dozująceśruby i spirale o średnicach 18–150 mm
- Czujnikitensometryczne klasy C3, stal nierdzewna, IP68/IP69K
- Materiałystal 1.4301 (AISI 304) lub 1.4404 (AISI 316L)
- Agitatorjeden lub dwa, przeciwdziała zawieszaniu i mostkowaniu
- Wykończenieobróbka granulatem szklanym lub elektropolerowanie
- Opcjewersja higieniczna EHEDG, wykonanie ATEX
- Przeznaczeniesuche materiały sypkie: dobrze i trudno płynące, aerujące się, zbijające
Do ściągnięcia
Wydajności i wymiary: porównanie modeli
Dane z kart katalogowych DSL35 G, DSL75 G i DSL150 G. Wydajności podano objętościowo [l/h]; wydajność masową uzyskasz mnożąc wartość przez gęstość nasypową materiału (np. 200 l/h × 0,55 kg/l ≈ 110 kg/h).
| Parametr | DSL35 G | DSL75 G | DSL150 G |
|---|---|---|---|
| Wydajność min. – maks. | 0,5 – 450 l/h | 7 – 5 000 l/h | 70 – 25 000 l/h |
| Element dozujący (ø × skok) | ø18 – ø35 mm | ø35 – ø74 mm | ø74 – ø150 mm |
| Pojemność zasobnika | 30 · 40 · 65 l | 100 · 200 · 300 l | 400 · 600 l (ø850 mm) 1200 · 1800 · 2400 l (ø1200 mm) |
| Wysokość całkowita | 745 – 935 mm | 1 327 – 1 609 mm | 1 967 mm (zasobnik ø850 mm) |
| Typowe zastosowanie | mikrododatki, barwniki, aromaty, API | składniki receptur, premiksy, wypełniacze | surowce główne, duże strumienie masowe |
Wydajność minimalna dotyczy najmniejszej śruby pełnej przy 10 obr/min, maksymalna dotyczy największej spirali przy 200–250 obr/min. Wszystkie modele: zakres regulacji 1:10, dokładność <±0,5%, napędy SEW 3 × 400 V AC sterowane falownikiem. Masy, moce napędów i średnice wylotów znajdziesz w kartach katalogowych powyżej.
Dobór elementu dozującego
Spirala czy śruba pełna?
Właściwy dobór śruby lub spirali dozującej ma decydujący wpływ na precyzję i stabilność procesu. Dlatego każdy typ elementu dozującego jest optymalnie dopasowany do konkretnych właściwości materiału sypkiego.
Nie wiesz, który element wybrać? Wykonujemy testy dozowania na rzeczywistym materiale klienta: dobór śruby lub spirali potwierdzamy pomiarami, a nie tylko charakterystyką katalogową.
Umów test materiałuWarianty wykonania
Wersja higieniczna EHEDG i wykonanie ATEX
Wersja higieniczna zgodna z EHEDG
Nawet w standardowym wykonaniu nasze dozowniki nadają się do przemysłu spożywczego, ponieważ wszystkie materiały mające styczność z produktem posiadają atest FDA lub są wykonane ze stali nierdzewnej/kwasoodpornej.
W przypadku bardziej wymagających zastosowań oferujemy wykonanie zgodne z zaleceniami EHEDG. Komora dozownika i rama nośna zostały przeprojektowane pod kątem maksymalnej czyszczalności, a element dozujący i agitator mogą być szybko zdemontowane bez narzędzi. Stal kwasoodporna 316L, szlifowane wnętrze i spawy do Ra<0,8 µm oraz aseptyczne silniki (bez użebrowania i wentylatora) gwarantują najwyższe bezpieczeństwo produkcji.
Dodatkowo stosujemy wyłącznie smary dopuszczone do kontaktu z żywnością (klasa NSF H1), a obudowy elektryczne mogą być wykonane w standardzie Rittal HD (Hygienic Design): ze stali nierdzewnej, z pochylonymi powierzchniami, odporne na intensywne mycie wysokociśnieniowe.
Dozowniki w strefach zagrożenia wybuchem (ATEX)
W wielu zakładach produkcyjnych wyznacza się strefy zagrożone wybuchem pyłu. Z tego powodu oferujemy dozowniki w wykonaniu iskrobezpiecznym zgodnym z Dyrektywą ATEX. W tych urządzeniach wszystkie komponenty elektryczne są certyfikowane, a konstrukcja zapewnia ciągłość połączeń wyrównawczych do prawidłowego odprowadzania ładunków elektrostatycznych.
Grawimetryczne vs wolumetryczne
Którą metodę dozowania wybrać?
W przypadku dozowania wolumetrycznego materiał podawany jest ze stałą prędkością obrotową śruby, przy założeniu niezmiennej gęstości nasypowej. Metoda ta nie posiada pętli zwrotnej, więc każda zmiana właściwości materiału przekłada się bezpośrednio na błąd dozowania (typowo ±1–5%).
Z kolei dozownik grawimetryczny (loss-in-weight) mierzy rzeczywisty ubytek masy w zasobniku i w pętli zamkniętej koryguje prędkość śruby za pomocą regulatora PID. Dzięki temu zapewnia stałą dokładność poniżej ±0,5% nawet przy zmiennych właściwościach surowca, co ma kluczowe znaczenie przy recepturach wieloskładnikowych i drogich surowcach.
| Parametr | Grawimetryczne loss-in-weight | Wolumetryczne |
|---|---|---|
| Zasada pomiaru | Ciągły pomiar ubytku masy | Stała objętość w jednostce czasu |
| Dokładność (dozowanie ciągłe) | <±0,5% wartości zadanej | ±1–5% wartości zadanej po linearyzacji zakresu |
| Dokładność (dozowanie batchowe) | ±0,1–0,5% (zależna od zakresu czujników i wielkości porcji) | Brak bezpośredniej kontroli masy wsadu |
| Kompensacja zmian gęstości | ✓ Automatyczna, pętla zamknięta | ✗ Brak, wymaga kalibracji |
| Regulacja w czasie rzeczywistym | ✓ Regulator PID | ✗ Sterowanie otwarte (open-loop) |
| Dokumentacja przepływu | ✓ Rejestracja rzeczywistego przepływu masowego | ✗ Tylko monitoring prędkości obrotowej |
| Zgodność GMP / HACCP | ✓ Pełna walidacja i traceability | Ograniczona |
| Koszt inwestycji | Wyższy (system ważenia + sterownik) | Niższy, prostsza konstrukcja |
| Kiedy wybrać? | Receptury wieloskładnikowe, drogie surowce, audyty jakości | Jednorodne materiały o stałej gęstości nasypowej |
Dozowniki InterProcess DSL G są zaprojektowane jako urządzenia grawimetryczne, ale mogą pracować również w trybie wolumetrycznym, na przykład jako tańsza opcja startowa z możliwością późniejszej rozbudowy. Prostsze aplikacje obsługują także nasze dozowniki śrubowe wolumetryczne.
Tryby pracy
Dozowanie ciągłe i batchowe
Urządzenia z rodziny DSL G pracują w obu trybach. W praktyce wybór zależy od charakteru produkcji, wymaganej elastyczności receptur oraz oczekiwanej wydajności.
Dozowanie ciągłe (continuous)
Materiał podawany jest nieprzerwanie z kontrolowanym przepływem masowym. System stale monitoruje ubytek masy i koryguje prędkość śruby, utrzymując zadany setpoint.
- —stały, precyzyjnie kontrolowany strumień materiału
- —zasilanie mieszalników ciągłych, ekstruderów i reaktorów
- —automatyczne przejście w tryb wolumetryczny podczas napełniania zasobnika
- —integracja wielu dozowników w systemie master/slave
- —znacząca redukcja strat materiałowych
Dozowanie batchowe (wsadowe)
Odmierzana jest dokładna, z góry określona masa materiału. Po osiągnięciu zadanej porcji dozownik automatycznie się zatrzymuje i oczekuje na kolejny cykl. Typowa dokładność wynosi ±0,1–0,5% dla porcji powyżej 1 kg.
- —precyzyjne odmierzanie zadanej masy z kontrolą końcową
- —pełna identyfikowalność każdej szarży (traceability)
- —obsługa receptur wieloskładnikowych
- —uproszczona walidacja w branży farmaceutycznej (GMP)
- —sprawdzone rozwiązanie przy częstych zmianach produktu
Szczegółowa zasada działania loss-in-weight
Ważony zespół dozujący jest elastycznie połączony z urządzeniami do zasypu i rurociągiem zsypowym, co eliminuje wpływ zewnętrznych sił na pomiar. W czasie dozowania system mierzy ubytek masy i na tej podstawie określa rzeczywisty przepływ masowy materiału. Regulator PID porównuje wartość zmierzoną z zadaną i koryguje prędkość obrotową śruby dozującej.
Gdy poziom materiału w zasobniku spada poniżej ustalonego minimum, następuje automatyczne napełnianie, bez przerywania dozowania. W tym czasie dozownik krótko przechodzi w tryb wolumetryczny, pracując z ostatnią zapisaną prędkością, a po napełnieniu powraca do pełnego trybu grawimetrycznego.
Dozowanie wsadowe
Dozowanie według receptur
Uniwersalna konstrukcja dozowników śrubowych pozwala zabudować je w wieloskładnikowym węźle dozowania, w którym każde urządzenie podaje osobny surowiec. Centralny system sterowania wyznacza wielkość porcji lub wymagany przepływ na podstawie receptury, zarówno w pracy wsadowej (batching), jak i ciągłej, zależnie od charakteru linii produkcyjnej.
Wybór rozwiązania zależy od typu procesu, liczby składników, reżimu pracy, czasu dozowania i wymaganej dokładności. Realizujemy oba warianty ważenia:
Gain-in-weight
Naważanie na wagę zewnętrzną
Najczęstsze i optymalne kosztowo rozwiązanie wsadowe: składniki trafiają kolejno na centralnie umieszczoną wagę. Przy wyjątkowo wysokich wymaganiach stosuje się wagi pośrednie (np. z obracaną misą) lub wagę jezdną na szynie, ustawianą automatycznie pod kolejnymi dozownikami. Po zadozowaniu mieszanka trafia do mieszalnika, gdzie następuje pełna homogenizacja.
Loss-in-weight
Dozowanie bezpośrednio z wagi
Każdy dozownik ma własny układ ważenia, więc składniki mogą być podawane równolegle, a nie po kolei. Skraca to cykl, a mieszanka ulega wstępnej homogenizacji już na etapie dozowania. W trybie ciągłym urządzenia pracują jednocześnie i utrzymują zadane proporcje przepływu, dzięki czemu dodatkowe mieszalniki przepływowe mogą być znacznie mniejsze i tańsze w eksploatacji niż mieszalniki wsadowe.
Dokładność dozowania
Co zakłóca pomiar masy i jak to kompensujemy
Dokładność dozownika loss-in-weight zależy nie tylko od elektroniki, ale też od materiału i otoczenia wagi. Poniżej najczęstsze źródła błędu i rozwiązania, które stosujemy w dozownikach DSL G.
Wibracje i wstrząsy
Drgania od sąsiednich maszyn i konstrukcji hali tłumimy mechanicznie w ramie dozownika, a sygnał z czujników wagowych filtrujemy cyfrowo w sterowniku.
Różnice ciśnień
Podciśnienie lub nadciśnienie w rurze zrzutowej, praca mieszalnika albo inertyzacja azotem zafałszowują pomiar. Stosujemy kompensację ciśnienia na wlocie i wylocie oraz elastyczne mankiety odsprzęgające.
Mostkowanie w zasobniku
Materiały kohezyjne zawieszają się nad śrubą. Rozwiązaniem są agitatory, dopasowany kąt ścian zasobnika oraz, dla najtrudniejszych proszków, zasobnik z systemem rozluźniania.
Zmienna gęstość nasypowa
Gęstość surowca zmienia się wraz z partią, wilgotnością i stopniem napełnienia zasobnika. Regulator grawimetryczny koryguje obroty na bieżąco, więc zadany przepływ masowy pozostaje stały.
Zatory w rurze dozującej
Produkty zbrylające się lub włókniste blokują element dozujący. Dobieramy śruby o zmiennym skoku albo spiralę bez trzpienia, która samoczynnie rozluźnia materiał.
Dokładność krótkoterminowa
Przy bardzo małych dawkach liczy się równomierność strugi w skali sekund. Poprawiają ją śruby wielozwojowe, wyższe obroty przy mniejszym przekroju oraz specjalne końcówki rur zrzutowych.
Dozowanie proporcjonalne
Systemy wieloskładnikowego dozowania
Dozowniki śrubowe loss-in-weight stanowią idealne rozwiązanie do budowy systemów ciągłego dozowania proporcjonalnego, w których kilka składników podawanych jest jednocześnie na wspólny przenośnik odbierający lub bezpośrednio do procesu. Każdy dozownik samodzielnie mierzy ubytek masy własnego zasobnika, dzięki czemu rzeczywisty przepływ każdego składnika jest znany i regulowany niezależnie. Jeden dozownik pełni rolę urządzenia wiodącego (master), a pozostałe pracują jako urządzenia podrzędne (slave), utrzymując stały stosunek masowy względem składnika głównego.
Zmiana przepływu na urządzeniu master automatycznie powoduje proporcjonalną korektę przepływów na wszystkich dozownikach podrzędnych, więc system zachowuje stałe proporcje receptury niezależnie od zmian wydajności linii, a automatyczne napełnianie zasobników odbywa się bez przerywania dozowania. InterProcess projektuje i integruje kompletne linie dozowania wieloskładnikowego: dobór dozowników, systemy sterowania z komunikacją przemysłową (4–20 mA, Profibus, Profinet, Modbus, EtherNet/IP) oraz automatyzację receptur.
Branże i zastosowania
Zastosowania w kluczowych branżach
FAQ
Najczęściej zadawane pytania
Dlaczego InterProcess
Dlaczego warto wybrać nasze rozwiązania?
Własna produkcja
Dozowniki DSL G projektujemy i produkujemy w naszym zakładzie.
Indywidualne podejście
Każdy system projektujemy pod potrzeby klienta i jego materiał.
Kompleksowa realizacja
Od projektu i testów materiałowych po uruchomienie i serwis.
Doświadczenie w wielu branżach
Spożywcza, chemiczna, farmaceutyczna i kosmetyczna.
Bezpieczeństwo i higiena
Systemy zgodne z normami ATEX, HACCP, GMP i EHEDG.
Wsparcie techniczne i serwis
Z szybką reakcją, również w trybie 24/7.
