Leistungsfähige Trockendispergierung im Aerosolfreistrahl für Laserbeugung und dynamische Bildanalyse
RODOS ist das Original vom Erfinder der Trockendispergierung. Mit dieser Durchbruchinnovation hat Sympatec der Partikelmesstechnik die trockenen Anwendungen erschlossen. Und das bereits im Jahr 1982. Pulver, Fasern und Granulate können seither produktgerecht trocken vermessen werden – sowohl mit der Laserbeugung als auch mit der dynamischen Bildanalyse. Kein anderes Dispergierverfahren ist annähernd leistungsfähig und erreicht eine zugleich wirksame wie schonende Dispergierung vom Submikron- bis in den Millimeterbereich. Besonders markant sind dabei Schnelligkeit, Reproduzierbarkeit, Vergleichbarkeit und vor allem die hohe statistische Sicherheit bei großen Probenvolumina bis über 1.000 ml. Aber auch kleinste Partikelmengen im Mikrogrammbereich werden mit ausgefeilten Triggeralgorithmen vollständig erfasst.
Die zuverlässige Dispergierung bestimmt die Aussagekraft der Größenanalyse – insbesondere bei Kollektiven aus feinen, trockenen und kohäsiven Partikeln. Das Prinzip der RODOS-Trockendispergierung mit vorgeschalteter Dosiereinheit und leistungsfähigem Druckluftinjektor sichert die effektive und produktgerechte Dispergierung von Feststoffpartikeln in einem Größenbereich von unter 0,1 µm bis 4.000 µm. Die Dosierung erzeugt zunächst einen konstanten Massenstrom. Anschließend sorgen auf das Produkt abgestimmte Dispergierkräfte für eine effektive Vereinzelung der Partikel, die dem Sensor im Aerosolfreistrahl als Einzelpartikel zugeführt werden. Dies gelingt für feine, stark agglomerierte Partikel ebenso zuverlässig wie die schonende Dispergierung metastabiler und grober Partikel.
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Prinzip der RODOS-Trockendispergierung
Die Dispergiereffekte im Injektionsdispergierer RODOS entstehen durch eine besondere Strömungsführung in der langen, geraden Dispergierstrecke, die abschließend eine Freisetzung der vereinzelten und stark beschleunigten Partikel in einen Aerosolfreistrahl ermöglicht. Die Produktzuführung erfolgt in der Strömungsachse und leitet eine geradlinige Beschleunigung und Durchmischung der Partikel mit der Druckluft oder einem Inertgas ein. Die Dispergierenergie wird über den Vordruck und einen Ringspalt präzise auf das Produkt eingestellt. Der hohe Luftdurchsatz, die Aufweitung und die abschließende Strahlformung sorgen für eine hohe Austrittsgeschwindigkeit von bis zu 100 m/s und eine optimale optische Verdünnung der Aerosolwolke für die Analyse. So lassen sich auch schwierig zu dispergierende Partikel, wie zum Beispiel restfeuchte, ölige oder magnetische Pulver, ohne die Gefahr einer Reagglomeration als perfekt dispergierte Einzelpartikel dem Sensor zuführen.
Die grundlegenden Dispergiereffekte setzen sich zusammen aus Geschwindigkeitsgradienten (Turbulenzen) im Luftstrom sowie Partikel-Partikel- und Partikel-Wand-Stößen. Die von uns entwickelte Methode der Trockendispergierung mit Druckluft hat nicht nur Eingang in die geltenden Normen gefunden (vgl. ISO 13320 – Laserbeugung), sondern hat sich auch im Markt nachhaltig etabliert und setzt mit RODOS den Standard bei allen trockenen, feinen und agglomerierenden Produkten.
Verschiedene RODOS-Varianten stehen für die Kombination sowohl mit der HELOS-Laserbeugung als auch mit der QICPIC-Bildanalyse zur Verfügung. Für die produktgerechte Zuführung von Partikeln kommen die modular austauschbaren Dosiersysteme VIBRI, ASPIROS und MULTISAMPLER wahlweise zum Einsatz. Die Methode der Trockendispergierung ist mit der bewährten RODOS-Kerntechnologie auch in unseren Prozessanalysegeräten für die Laserbeugung mit MYTOS und für die dynamische Bildanalyse mit PICTOS in vielen Anwendungen erfolgreich im Einsatz.
RODOS | Modellvarianten
RODOS wird in zwei grundlegenden Modellvarianten angeboten. Der manuell zu bedienende RODOS-Klassiker ist ausschließlich in Kombination mit der HELOS-Laserbeugung einsetzbar und die beste Wahl für wiederholte Messungen des gleichen Produkts unter Beibehaltung aller Dispergierparameter. Die jüngste Evolutionsstufe der Trockendispergierung ist die vollautomatische, modulare RODOS/L-Familie für den vielseitigen Einsatz in der Laserbeugung und in der dynamischen Bildanalyse.
Der klassische RODOS mit manueller Einstellung der Dispergierparameter ist bestens geeignet für Einzelproduktanwendungen und Applikationen, bei denen die Messparameter konstant bleiben. Die präzise reproduzierbaren Messkonditionen der Blitzdispergierung sind die Basis für zuverlässige, wiederholgenaue Messergebnisse. Ein einfacher Zugang zu produktberührten Teilen – insbesondere der Dispergierstrecke – ermöglicht eine schnelle und unkomplizierte Reinigung und Wartung durch den Anwender.
Für anspruchsvollere Dosieraufgaben steht der RODOS-Trockendispergierer in Original-Ausstattung mit Drehteller zur Verfügung. Mit Nut zur Produktaufnahme und -förderung, Abstreifer, Walze und Abnahmebürste dosiert der Drehteller besonders gleichmäßig – für einen kontinuierlichen Massenstrom. Leichter zu dosierende Produkte werden mit der Vibrationsrinne VIBRI direkt in den RODOS-Trichter gefördert – die Drehtellermechanik ist dann optional.
typische Konfigurationen
Die L-Serie entwickelt die Stärken der bewährten RODOS-Trockendispergierung konsequent weiter und präsentiert sich in der jüngsten Evolutionsstufe mit besonders widerstandsfähiger Dispergierstrecke und modularem Aufbau. Im neuen handlichen und kompakten Design ist der Dispergierer auf die Anforderungen der HELOS-Laserbeugung sowie der QICPIC-Bildanalyse optimal abgestimmt. Perfekt reproduzierbare Messbedingungen werden in jeder Anwendung über die automatisch positionierte Dispergierstrecke sichergestellt.
Die Steuerung des Dispergiersystems erfolgt wahlweise softwaregestützt oder über die manuellen Bedienfelder. Die Applikationssoftware speichert auf Wunsch alle Dispergierparameter als abrufbare Messmethoden (Standard Operating Procedures (SOPs)). So gelingen auch bei häufigen Produkt- und Applikationswechseln zuverlässige, bedienerunabhängige Messungen. Förderrate, Dispergierenergie und die Position der Dispergierstrecke werden präzise und voll automatisch reproduziert. Die permanente Überwachung der Druckverhältnisse im Ansaug- und Absaugtrakt gewährleistet eine zuverlässige Förderung des Probenmaterials. Damit ist RODOS/L auch optimal für validierte Pharma-Applikationen geeignet.
Durch den Einsatz von Feinstkorn-Wolframkarbid-Hartmetall in der Injektorbaugruppe wird die Standzeit der Dispergierstrecken weiter erhöht. Der eingesetzte Hochleistungswerkstoff ist doppelt so hart wie gehärteter Werkzeugstahl. Vor allem bei der Messung stark abrasiver Stoffe – wie z.B. bei Feuerfestmaterialien, Zement oder Schleifmitteln – wird die höhere Standzeit bemerkbar.
Die modulare Leichtbauweise und mechanische Schnellverriegelungen ermöglichen ein einfaches Handling sowie – bei Bedarf – eine schnelle Umrüstung des Dispergiersystems im Sensor. Und wenn Trocken- und Nassdispergierung im häufigen Wechsel gefordert sind, steht der RODOS/L mit dem bewährten Nassdispergierer SUCELL/L optional als kombinierter Trocken- und Nassdispergierer OASIS/L zur Verfügung.
