Zusammenfassung
Die Übertragung von Pasten mit hoher Viskosität wie Druckfarbe, Lithium-Batterie-Elektroden-Schlamm und Lebensmittelsoßen oder Teig erfordert spezielle Geräte, die dick bewegen können,Klebrige Materialien ohne übermäßige Schere oder LuftentnahmeZwei Technologien werden manchmal für diese Aufgabe in Betracht gezogen: das Pulver-Rotationsventil, das für den Paste-Service angepasst ist, und die Membranpumpe.ScherprofileEin rotierender Luftschluss-Zuführer sorgt für eine positive Verschiebung durch rotierende Hohlräume mit minimalem Puls.Eine Zwerchfellpumpe erzeugt durch Wechselwirkung der Membran Saug- und EntlastungsschlägeDieser Leitfaden vergleicht die beiden Technologien in Bezug auf Scherempfindlichkeit, Volumengenauigkeit und Wartungsanforderungen, um den Ingenieuren bei der Auswahl der richtigen Pasteübertragungslösung zu helfen.
Eine
Pulverdrehventilfür Viskose-Paste geeignet ist ein Dreh- und Rückwärtsfeeder mit Präzisionsbearbeitungshülle und einem Mehrflügel- oder Mehrlobrotor.Die Rotortaschen sind tiefer und breiter als beim Trockenpulverdienst, um das hohe Volumen der Paste pro Umdrehung aufzunehmenDie Spitzenfreiheit wird größer eingestellt, typischerweise 0,30 bis 0,80 Millimeter, um zu verhindern, daß das viskose Material beim Durchschreiten der Ringlücke übermäßig geschnitten wird.Das Gehäuse kann für die Temperaturkontrolle mit einer Verkleidung versehen werden, um die Paste bei der optimalen Viskosität zu halten.Der Rotor wird von einem Getriebemotor mit variabler Frequenzbetrieb angetrieben, der es ermöglicht, die Entladungsgeschwindigkeit je nach Konsistenz der Paste von 5 bis 50 Umdrehungen pro Minute anzupassen.Die Schachtdichtungen sind typischerweise doppelte mechanische Dichtungen mit Barriereflüssigkeit, um zu verhindern, dass die Paste in die Lagerhöhle wandert.
Eine Zwerchfellpumpe für den Paste-Service ist eine luftbetriebene oder elektrisch angetriebene Positivverschiebungspumpe mit zwei flexiblen Zwerchfellpumpen, die sich hin und her wechseln.Das Zwerchfell zieht sich zurückBei der Entladung drückt sich das Membranblatt nach vorne und zwingt die Paste durch das Entladungsschutzventil heraus.Die Membranen bestehen aus Elastomeren wie PTFEDie Pumpe arbeitet zyklisch und erzeugt einen pulsierenden Fluss.Luftbetriebene Zwerchfellpumpen werden wegen ihrer Fähigkeit, trocken zu laufen, weit verbreitetFür Pasten mit hoher Viskosität über 50000 Centipoise sind spezielle Membranpumpen mit größeren Schließöffnungen und stärkeren Membranen erforderlich.
Physikalisch gesehen ist das Drehventil ein kontinuierlich rotierendes Gerät, das einen stetigen, pulsierenden Fluss mit minimalen Druckschwankungen liefert.Die Zwerchfellpumpe ist ein wechselwirkendes Gerät, das mit jedem Schlag diskrete Schleimhautpfeifen aus Paste liefertDas Drehventil sorgt für eine direkte volumetrische Beziehung zwischen Rotorgeschwindigkeit und Entladegeschwindigkeit.SchlagfrequenzDiese Betriebsunterschiede bestimmen, welche Technologie für eine bestimmte Pastenübertragungsanwendung geeignet ist.
Warum die Wahl zwischen Rotationsventil und Zwerchfellpumpe wichtig ist
Die falsche Paste-Transfer-Technologie führt zu Qualitätsfehlern, Ausfall von Geräten und Produktionsverlusten, die schwer zu diagnostizieren und zu beheben sind.
Scherenempfindlichkeit und Materialzerfall
Pasten mit hoher Viskosität enthalten oft empfindliche Strukturen, die durch übermäßige Schere beschädigt werden können.Lithiumbatterie-Kathodenschleim enthält Kohlenstoffnanoröhren und Bindemittelpolymere, die eine Netzwerkstruktur bildenÜbermäßige Schere bricht diese Netze und verringert die elektrische Leitfähigkeit und die Haftung. Druckfarben enthalten Pigmentagglomerate, die verteilt bleiben müssen.Nahrungsmittelpasten wie Mayonnaise oder Joghurt enthalten emulgierte Fetttropfen, die bei zu starkem Scheren zerbrechen könnenDie Zwischenschichtpumpen erzeugen eine hohe Schere an den Scheckventilen und wenn die Paste durch die schmalen Portöffnungen gezwungen wird, erzeugt die wechselseitige Aktion auch lokalisierte Hochgeschwindigkeitszonen.Drehventile erzeugen eine viel geringere SchereDie Paste wird sanft in den Rotortaschen mit minimalem Geschwindigkeitsgradient getragen.
Volumetrische Genauigkeit und Messung
Bei der Batterieelektrodenbeschichtung muss der aktive Schlamm auf die Folie mit einer präzisen Feuchtdicke aufgetragen werden, die typischerweise durch einen durch eine Messpumpe gespeistem Schlitzeinschlaggerät gesteuert wird.Die Einspeisungsrate muss mit einer Genauigkeit von bis zu +/- 1% liegen, um die Einheitlichkeit der Beschichtung zu gewährleisten.Ein Drehventil mit servo gesteuertem Antrieb kann dieses Maß an Genauigkeit erreichen, weil jede Rotorumdrehung ein bekanntes Volumen verdrängt.Diaphragmpumpen sind weniger präzise, da sich die volumetrische Effizienz mit dem Gegendruck ändertBei Präzisionsbeschichtungen ist es notwendig, die Vorteile des Verfahrens zu berücksichtigen, um die Verringerung der Verzögerungen zu vermeiden.Das Drehventil oder eine Getriebepumpe ist die richtige WahlDie Diaphragmenpumpen sind für die Übertragung von einem Mischtank in einen Aufbewahrungsbehälter zulässig, wo die genaue Durchflussrate weniger kritisch ist.
Eingezogene Luft und Schaum
Viskose Pasten neigen dazu, Luft einzufangen, wodurch Hohlräume im Endprodukt entstehen.Dies ist besonders problematisch bei Lebensmittelanwendungen, bei denen die Einbeziehung von Luft die Textur und Haltbarkeit beeinträchtigtDie Paste wird durch den Kopfdruck aus dem Versorgungstank oder durch eine Futterschraube in die Rotortaschen geschoben.Die positive Verschiebungsaktion minimiert die Luftverschiebung.Für Anwendungen, bei denen ein geringer Luftgehalt erforderlich ist, ist das Drehventil die bessere Wahl.
Wartung und Abnutzung
Bei Schleifmaschinen kann die Zwerchfläche nach 2000 bis 8000 Betriebsstunden ausfallen.Öffnung der Kammer, und die Installation einer neuen Membran. Die Rückschlagventile tragen auch und erfordern einen periodischen Wiederaufbau. Drehventile haben weniger Verschleißteile, die mit der Paste in Berührung kommen.aber die größere Freiheit, die bei der Pasteverarbeitung verwendet wird, verringert die ReibungDie mechanischen Dichtungen sind das wichtigste Wartungselement, das typischerweise 4000 bis 8000 Stunden dauert.Das Drehventil bietet ein einfacheres langfristiges Wartungsprofil.
Reinigbarkeit und Produktwechsel
Bei den Lebensmittel- und Arzneimittelbetrieben wird häufig ein Produktwechsel vorgenommen, der eine gründliche Reinigung zwischen den Chargen erfordert.und viele Hohlräume, die schwer zu reinigen sind.Rotationsventile haben eine einfache Innengeometrie mit einem zylindrischen Bohr und Rotortaschen, die effektiv gespült werden können.Sanitäre Drehventile mit sauberen Anschlüssen und elektropolierten Oberflächen erfüllen die strengen Reinigungsvoraussetzungen von Lebensmittel- und PharmaunternehmenBei häufigen Produktwechseln wird das Drehventil bevorzugt.
Wie man zwischen Rotationsventil und Zwerchfellpumpe wählt
Die Auswahl hängt von der Viskosität der Paste, der Scherempfindlichkeit, den Genauigkeitsanforderungen und den Anlagenbeschränkungen ab.
Szenario 1 Übertragung von Schlamm aus Batterieelektroden
Lithium-Ionen-Batterie-Kathodenschleim enthält NCM- oder LFP-aktives Material, Kohlenstoffschwarz, PVDF-Bindemittel und NMP-Lösungsmittel.Der Schlauch ist schieferempfindlich und muss ohne Luftblasen in die Beschichtungsanlage überführt werden.Ein drehbarer Luftschluss-Zuführer mit einem verhülltem Gehäuse, einem keramisch beschichteten Rotor und doppelten mechanischen Dichtungen sorgt für eine sanfte, präzise Zuführung.Eine Zwerchfellpumpe würde übermäßige Schere und Luftentzug einführenDas Rotationsventil ist die klare Wahl.
Szenario 2 Druckfarbenkreislauf
Die Viskosität der Druckfarbe liegt je nach Verfahren zwischen 500 und 5000 Centipoise.Für diese Aufgabe wird üblicherweise eine Membranpumpe verwendet, da sie die Viskosität bewältigen kannDie von der Pumpe erzeugte Schere ist akzeptabel, da Druckfarben so konstruiert sind, dass sie dem Pumpen standhalten.Die Zwerchfellpumpe ist eine praktische und kostengünstige Wahl.
Szenario 3 Füllung mit Lebensmittelpaste
Bei der Übertragung von Tomatenpasta, Erdnussbutter oder Frischkäse von einem Verarbeitungskocher in eine Füllmaschine sorgt ein Drehventil für eine genaue Messung und eine schonende Handhabung.Die Paste wird ohne Luft in die Paste geschoben.Eine Zwerchfellpumpe könnte für die Übertragung in einen Aufbewahrungstank verwendet werden, aber die Pulsation und die Luftentnahme machen sie für die direkte Zufuhr in eine Fülldüse ungeeignet.Das Drehventil wird für die endgültige Messstufe bevorzugt.
Szenario 4 Abrasivkeramikrutsch
Keramische Schleifen mit Aluminiumoxid- oder Zirkoniumpartikeln sind sehr abrasiv.Aber die Membranen tragen sich von den suspendierten Feststoffen ab.Ein Drehventil mit einem Keramikrotor und einem Keramikförmigen Bohr hält den gleichen Schlupf mit weniger Verschleiß der rotierenden Komponenten.Das Drehventil bietet eine längere Lebensdauer.
Szenario 5 Paste mit hohem Feststoffgehalt
Pasten mit einem Feststoffgehalt von mehr als 60 Volumiprozent, wie z. B. bestimmte feuerfeste Mischungen oder Teigartige Materialien, können möglicherweise nicht leicht in einen Sauganschluss der Membranpumpe gelangen.Die Pumpe kann Kavitation oder Verlust von PrimEin Drehventil mit einem Kraft-Zufuhr-Hopper über dem Einlass drückt die Paste in die Rotortaschen und sorgt so für eine positive Füllung.Das Drehventil ist die einzige zuverlässige Option..
Anwendungsbeispiel
Eine Lithiumbatterie-Gigafabrik in Ungarn übertrug NCM-Schlamm von der planetaren Mischmaschine auf die Beschichtungsmaschine mit Hilfe von luftbetriebenen Membranpumpen, die Mikroblasen in den Schlamm einführten.Verursachen von Nadellochfehlern in der ElektrodenbeschichtungDie Fehlerquote erreichte 4,2 Prozent, was zu Schrottkosten von über 800.000 Dollar pro Monat führte.Doebritz ersetzte die Zwerchfellpumpen durch rotierende Luftschleusen-Fütterungen mit geschlossenem Edelstahlgehäuse, PTFE beschichtete Rotoren und Magnetantriebssiegel zur Beseitigung der Gefahr einer Verunreinigung durch die mechanische Dichtungsbarriere.Die Drehventile lieferten die Schlamm bei einer konstanten 12 Liter pro Minute mit null nachweisbarem LuftentzugDie Fehlerquote bei den Elektroden ist auf 0,3 Prozent gesunken, wodurch mehr als 700 000 Dollar pro Monat an Schrott eingespart werden.Das Werk berichtete auch, daß die Drehventile zwischen den Produktwechseln leichter zu reinigen seien., was die Umschaltzeit um 35 Prozent reduziert.
Häufig gestellte Fragen
Kann eine Membranpumpe eine Paste mit einer Viskosität von über 100000 Centipoise behandeln?
Spezialisierte Membranpumpen können Viskosität bis zu 200000 Zentipoise verarbeiten, aber die Durchflussrate sinkt erheblich und die Pumpe benötigt übergroße Ports und stärkere Membranen.Ein Drehventil ist für Pasten mit sehr hoher Viskosität im Allgemeinen effizienter.
Welches Gerät ist besser für scherempfindliche Materialien
Ein Drehventil erzeugt eine deutlich geringere Schere als eine Zwerchfellpumpe.
Wie genau ist ein Drehventil für die Pastenmessung
Ein Drehventil mit Servoantrieb und präziser Geschwindigkeitsregelung kann eine Messgenauigkeit von plus oder minus 0,5 bis 1 Prozent erreichen.die unter idealen Bedingungen typischerweise + oder - 3 bis 5 Prozent erreicht.
Kann ein Drehventil trocken laufen?
Im Gegensatz zu einer Zwerchfellpumpe kann ein Drehventil nicht lange trocken laufen. Ohne Paste in den Taschen können die Rotorspitzen mit der Bohrung in Berührung kommen und abnutzen.Einige Drehventile mit speziellen Spitze Materialien können kurzfristig Trockenlauf tolerieren, aber ein kontinuierlicher Trockenbetrieb schädigt das Ventil.
Fertigt Doebritz Zwerchfellpumpen?
Doebritz ist spezialisiert auf Pulver-Rotationsventile und Rotationsluftschleusen.Wir können qualifizierte Lieferanten empfehlen und helfen, das richtige Membranmaterial und die Pumpengröße für Ihre Pasteigenschaften zu bestimmen.
Schlussfolgerung
Die Wahl zwischen einem Pulver-Rotationsventil und einer Membranpumpe für die Übertragung von Viskose-Paste hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab.Fähigkeit zur SelbstvorbereitungRotationsluftverschlusszuführungen bieten eine überlegene Schereinrichtung, eine höhere Messgenauigkeit und eine bessere Reinigungsfähigkeit für Präzisionsanwendungen in Batterien,TinteFür scherempfindliche, hochwertige Pasten, bei denen die Qualität nicht beeinträchtigt werden kann, ist das Drehventil die Technologie der Wahl.Intermittierender Transfer weniger empfindlicher MaterialienDie Diaphragmpumpe bleibt ein praktisches Arbeitspferd.und Wartung Implikationen jedes Geräts gewährleistet die richtige Auswahl für Ihre Paste Handling Prozess.
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