Der gleichläufige Doppelschneckenextruder: Grundlagen, Technologie, Anwendungen
Gespeichert in:
| Format: | Buch |
|---|---|
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Hanser
2007
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XIV, 367 S. zahlr. Ill. und graph. Darst. 25 cm |
| ISBN: | 9783446412521 |
Internformat
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Inhalt
1 Einleitung 1
Literatur 8
2 Historische Entwicklung der Gleichdrall-Doppelschnecken 9
2.1 Einleitung 9
2.2 Frühe Entwicklungen 9
2.2.1 Basisgeometrie 11
2.2.2 Grundlegende Patente 13
2.2.2.1 Basispatent der Gewindeschnecken, DBP [13] 14
2.2.2.2 Basispatente der Knetscheiben, DBP [16], USP [17],
DBP [20] 14
2.2.2.3 Basispatente zur modularen Bauweise, DBP [18],
USP [21] 19
2.3 Pionierzeit 20
2.3.1 Maschinenentwicklung 20
2.3.2 Einsatz in Chemieprozessen 22
2.3.3 Lizenzvergabe 22
2.3.4 Würdigung für R. Erdmenger 23
2.4 Neue Hochviskostechnik mit Gleichdrallschnecken 23
2.4.1 Schneckenmaschinen in der Verfahrenstechnik 24
2.4.2 Ähnlichkeitstheorie für Schneckenmaschinen 24
2.4.3 Vielfältige Hochviskosprozesse 26
2.5 Spezielle Entwicklungen der Bayer-Hochviskostechnik 27
2.5.1 Vertiefte Kinematik, Profilgeometrien 27
2.5.2 Spielstrategien 28
2.6 Entwicklungen nach der Lizenzierung 30
2.7 Aktivitäten nach Ablauf der Hauptpatente 32
Literatur 34
3 Rheologische Eigenschaften von Polymerschmelzen 37
3.1 Einführung und Motivation 37
3.2 Einteilung des Theologischen Verhaltens von Festkörpern und Fluiden 38
3.3 Vergleich zwischen rein viskosem und viskoelastischem Fluid 42
3.3.1 Viskoses Fluid 43
3.3.2 Viskoelastisches Fluid 44
3.4 Temperaturabhängigkeit der Scherviskosität 47
3.4.1 Temperaturabhängigkeit für teilkristalline Polymere 48
3.4.2 Temperaturabhängigkeit für amorphe Polymere 49
VIII Inhalt
3.5 Einfluss molekularer Parameter auf rheologische Eigenschaften von
Polymerschmelzen 50
3.6 Scherströmungen 52
3.6.1 Fließprofile der druckgetriebenen Rohrströmung 52
3.6.2 Fließprofile der einfachen Schleppströmung 54
3.7 Dehnströmungen 55
Literatur 57
4 Compoundieren Gesamtübersicht: Aufgaben und Anwendungsbeispiele,
Verfahrenszonen 59
4.1 Aufgaben und Anforderungen an die Compoundierung 59
4.2 Aufgaben und Auslegung der Verfahrenszonen eines Compoundier-
extruders 61
4.2.1 Einzugszone 62
4.2.2 Plastifizierzone 63
4.2.3 Schmelzeförderzone 68
4.2.4 Distributive Mischzone 68
4.2.5 Dispersive Mischzone 70
4.2.6 Entgasungszone 72
4.2.7 Druckaufbauzone 73
4.3 Verfahrenstechnische Kenngrößen 75
4.3.1 Spezifischer Energieeintrag 75
4.3.2 Verweilzeitverhalten 76
4.4 Verfahrensbeispiele 79
4.4.1 Einarbeitung von Glasfasern 79
4.4.2 Einarbeiten von Füllstoffen 82
4.4.3 Herstellung von Masterbatches 84
4.4.3.1 Premix-Verfahren 84
4.4.3.2 Split-Feed-Verfahren 85
4.4.3.3 Colour-Matching 86
4.4.4 Einfärben 87
4.5 Verfahrenstechnische Trends in der Compoundierung 88
4.5.1 Zahnradelement 88
4.5.2 Ringextruder 89
4.5.3 TPE-Herstellung 90
4.5.4 ZSK-NT Technologie 91
4.5.5 Spritzgießcompounder 91
4.6 Formelzeichen und Abkürzungen 92
Literatur 93
5 Geometrie der Gleichläufer: Förder- und Knetelemente 95
5.1 Einleitung 95
5.2 Das exakt abschabende Profil aus Kreisbögen 96
5.3 Geometrische Konstruktion von dicht kämmenden Profilen 98
5.4 Geometriegrößen von Gewindeelementen mit Spielen 99
5.5 Übergang zwischen verschiedenen Gangzahlen 103
Inhalt IX
5.6 Berechnung eines Schneckenprofils zur Fertigung nach der Längsschnitt-
Äquidistante 103
5.7 Förderverhalten verschiedener Geometrien 106
5.8 Knetelemente 107
Literatur 109
6 Möglichkeiten und Grenzen der Modellierung 111
6.1 Motivation Modellierung 111
6.2 Schneckenauslegung 112
6.3 Modellierungsansätze 113
6.4 Modelldimensionen 114
6.5 Schnecke: O-Dimensional 116
6.5.1 Gesamtschnecke 116
6.5.2 Pumpwirkungsgrad 118
6.5.3 Schneckenabschnitt 119
6.6 Schnecke: 2-Dimensional 120
6.7 Schnecke: 1-Dimensional 121
6.7.1 Schnecke: 1-Dimensional, Schneckenabschnitt 121
6.7.2 Schnecke: 1-Dimensional, Gesamtschnecke 123
6.8 Schnecke: 3-Dimensional 124
6.8.1 Modelltiefe und Ergebnisse 124
6.8.2 Schnecke: 3-Dimensional, Felder 126
6.8.3 Schnecke: 3-Dimensional, skalare Größen 127
6.9 Möglichkeiten und Grenzen der Simulation 127
7 Druckaufbau und Leistungseintrag in der Schmelze 129
7.1 Betriebszustände von förderaktiven Schneckenelementen 129
7.2 Dimensionslose Darstellung mit anschaulicher Bedeutung 131
7.3 Berechnung der Rückstaulänge 136
7.4 Wirkungsgrad beim Druckaufbau 137
7.5 Beispiel zur Gestaltung einer Druckaufbauzone 139
7.6 Förderverhalten bei Strukturviskosität 140
Literatur 146
8 Strömungssimulation 147
8.1 Warum Strömungssimulation? 147
8.2 Ablauf einer Strömungssimulation 148
8.2.1 Pre-Processing 149
8.2.2 Strömungsberechnung und Post-Processing 150
8.3 Rechenbeispiele 150
8.3.1 Beispiel 1 151
8.3.2 Beispiel 2 162
8.4 Zusammenfassung und Ausblick 165
X Inhalt
9 Mischen und Dispergieren: Grundlagen 169
9.1 Einführung 169
9.2 Distributives Mischen 169
9.2.1 Mischen in laminarer Strömung 170
9.2.2 Längsmischung undVerweilzeitverteilung 175
9.3 Dispersives Mischen 177
9.3.1 Dispergieren von Feststoffpartikeln 177
9.3.2 Zerteilen von Schmelzen, Flüssigkeitstropfen und Gasblasen 179
9.3.3 Art der Beanspruchung und Belastungshäufigkeit im Extruder 181
9.4 Bestimmung der Mischgüte 184
9.4.1 Kenngrößen 184
9.4.2 Experimentelle Methode für die Bestimmung von Mischgüte und
Verweilzeitverteilung 186
Literatur 190
10 Entgasen von Polymerschmelzen mit gleichläufigen Doppelschnecken¬
extrudern 191
10.1 Aufgaben der Entgasung 191
10.2 Funktionsspezifische Auslegung 193
10.2.1 Flashentgasung 194
10.2.2 Gestufte Vakua 196
10.2.3 Restentgasung und Schleppmitteleinsatz 196
10.2.4 Verfahrensaufbau und Ausführung von Entgasungszonen 201
10.3 Verfahrenstechnische Grenzen 204
10.4 Scale-up 205
10.5 Verfahrensbeispiele 205
10.5.1 Entgasen von Lösungsmitteln aus LLDPE-Schmelzelösungen 205
10.5.2 Entgasen von Lösungsmitteln aus synthetischem Kautschuk
(Styrol-Butadien-Verbindungen) 206
10.5.3 Entgasen von Vinylacetat aus LDPE/EVA-Copolymer 207
10.5.4 Entgasen von POM 207
10.5.5 Entgasen von PC 208
10.5.6 Entgasen von PES und PSU 208
10.5.7 Entgasen von ABS 209
10.5.8 Entgasen von ungetrockneten PET 210
10.6 Zusammenfassung 212
Literatur 212
11 Simulation oder Scale-up - Alternativen zur Extruderauslegung? 213
11.1 Verfahrenszonen des Compoundierextruders 213
1.1.1 Die Einzugs- und Feststoff-Förderzone 213
11.1.2 Die Plastifizier- und Homogenisierzone 217
11.1.3 Die Entgasungs- und Austragszone 218
11.1.4 Berechnungsmöglichkeiten in der Schmelzephase 218
11.2 Berechnungsmöglichkeiten der Austragsteile 220
11.3 Scale-up 222
Inhalt XI
12 Schneckenelemente für den zweiwelligen, gleichsinnig drehenden,
dichtkämmenden Doppelschneckenextruder 227
12.1 Aufbau der Schneckenelemente 227
12.2 Kombinieren von Schneckenelementen 231
12.3 Schneckenelemente und ihre Wirkungsweise 233
12.3.1 Förderelemente 233
12.3.2 Knetelemente 237
12.3.3 Abstauelemente 240
12.3.4 Mischelemente 242
12.3.5 Sonderelemente 245
13 Übersicht patentierter Schneckenelemente 249
13.1 DE 813154, US 2670188 A 250
13.2 DE 19947967A1, EP 1121238 Bl, WO 2000020188 AI 251
13.3 US 1868671 A 252
13.4 DE 10207145 B4, EP 1476290 AI, US 20050152214 AI 252
13.5 DE 940109 B, US 2814472 A 253
13.6 US 3717330 A, DE 2128468 AI 253
13.7 DE 4118530 AI, EP 516936 Bl, US 5338112 A 254
13.8 US 4131371 A 254
13.9 DE 3412258 AI, US 4824256 A 255
13.10 DE 1180718 B, US 3254367 A 255
13.11 US 3900187 A 256
13.12 US 3216706 A 257
13.13 EP 2131 AI B2, JP 54072265 AA, US 4300839 A 258
13.14 DE 19718292 AI, EP 875356 AI, US 6048088 A 259
13.15 DE 4239220 AI 259
13.16 DE 1529919 A, US 3288077 A 260
13.17 EP 330308 AI, US 5048971 A 261
13.18 US 6783270 Bl, WO 2002009919 A2 262
13.19 DE 10114727 B4, US 6974243 B2, WO 2002076707 AI 262
13.20 DE 4329612 AI, EP 641640 Bl, US 5573332 A 263
13.21 DE 19860256 AI, EP 1013402 A2, US 6179460 Bl 263
13.22 DE 4134026 AI, EP 537450 Bl, US 5318358 A 264
13.23 DE 19706134 AI 264
13.24 WO 1998013189 AI, US 6022133 A, EP 934151 AI 265
13.25 WO 1999025537 AI, EP 1032492 AI 265
13.26 US 6116770 A, EP 1035960 AI, WO 2000020189 AI 266
13.27 DE 29901899 Ul 266
13.28 US 6170975 Bl, WO 2000047393 AI 267
13.29 DE 10150006 AI, EP 1434679 AI, US 7080935 B2 267
13.30 DE 4202821 C2, US 5267788 A, WO 9314921 AI 268
13.31 DE 3014643 AI, EP 37984 AI, US 4352568 A 268
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13.33 WO 1995033608 AI, US 5487602 A, EP 764074 AI 269
XII Inhalt
13.34 DE 102004010553 AI 270
13.35 DE 4115591 AI, EP 513431 Bl 270
14 ZSK-Baureihen und Anwendungen für die chemische Industrie und für
nachwachsende Rohstoffe 271
14.1 Entwicklung zu hohen Drehmomenten, Volumina und Drehzahlen 271
14.2 Drehmoment- und volumenbegrenzte Durchsätze 276
14.3 Prozessabhängiger Energiebedarf 278
14.3.1 Durchsatz-Energie-Diagramm 278
14.3.2 Hohes Drehmoment zur Glasfaserverstärkung von Kunststoffen . . 280
14.3.3 Hohes Drehmoment zur Folienextrusion von ungetrocknetem PET
oder PLA 281
14.3.4 Anwendungen für niedrige Drehmomente und hohen
Volumenbedarf 281
14.4 Chemie- und Pharma-Anwendungen 282
14.4.1 Silikondichtungsmassen 282
14.4.2 Haftkleber 282
14.4.3 Keramische Katalysatorträger 284
14.4.4 Dämmfolien 286
14.4.5 Batterieseparatorenfolien 287
14.4.6 Metall- und Keramikmassen 289
14.4.7 Pharmazeutische Massen 289
14.5 Anwendungen für nachwachsende Rohstoffe im Kunststoff- und
Lebensmittelbereich 291
14.5.1 Verbundwerkstoffe aus Holzfasern in Polyolefinen 291
14.5.2 Biologisch abbaubare Werkstoffe (BAW) aus thermoplastischer Stärke
und Polymilchsäure 293
14.5.3 Kochextrusion von Getreide für Lebensmittel und Tierfutter 295
14.5.4 Anwendungen im Süßwarenbereich 296
15 ZSK-NT: Neue zweistufige Aufbereitungssysteme bei hohen Durchsätzen 299
15.1 Aktuelle Anforderungen für die Aufbereitung von Polyolefinen 299
15.2 Die zweistufige Großanlage für das Aufbereiten von bimodalem
Polyethylen 300
15.3 Qualitätsauswertungen an bimodalen Rohrwaren 302
15.4 ZSK-NT im Vergleich zur Standardtechnologie 303
15.5 Auslegung der Druckaufbauzonen 306
15.7 Ausblick 310
15.8 Formelzeichen 311
Literatur 311
16 Verfügbarkeit des Doppelschneckenextruders durch Werkstoffauswahl für
produktberührte Bauteile 313
16.1 Einleitung 313
16.2 Was ist Verschleiß? 313
16.3 Verschleiß in der betrieblichen Praxis 314
Inhalt XIII
16.4 Werkstoffauswahl für Extrudergehäuse und Schneckensatzelemente 317
16.4.1 Werkstoffe für Extrudergehäuse 317
16.4.1.1 Ausführungsformen der Gehäuse 317
16.4.1.2 Werkstoffausführungen 318
16.4.2 Werkstoffe für Schneckensatzelemente 321
16.4.2.1 Ausführungsformen 321
16.4.2.2 Werkstoffausführungen 322
Literatur 325
17 Antriebseinheiten für gleichsinnig drehende Doppelschneckenextruder 327
17.1 Einleitung 327
17.2 Antriebseinheiten für gleichsinnig drehende Doppelschneckenextruder
bis zu mittleren Größen 327
17.2.1 Elektromotoren 328
17.2.2 Antriebsauslegung 329
17.2.3 Gleichstromantriebe 332
17.2.3.1 Stromrichter 332
17.2.3.2 Gleichstrommotor 334
17.2.4 Asynchronantriebe 334
17.2.4.1 Frequenzumrichter 335
17.2.4.2 Asynchronmotor 336
17.2.5 Netzrückwirkung und EMV 338
17.2.6 Motorüberwachung 338
17.2.7 Drehmomentmessung 339
17.2.7.1 Drehmomentmessung zum Extruderschutz 339
17.2.7.2 Drehmomentmessung zum Scale-up 339
17.2.8 Lagerströme 340
17.2.8.1 Lagerströme durch Unsymmetrie 340
17.2.8.2 Lagerströme durch Gleichtaktspannung 341
17.2.8.3 Lagerströme durch Zirkularfluss 342
17.2.8.4 Vermeidbare Fehlerquellen 343
17.2.8.5 Maßnahmen 344
17.3 Antriebseinheiten für gleichsinnig drehende Großextruder 345
17.3.1 Antriebskonzepte 345
17.3.2 Mittelspannungs-Asynchronmotor 346
17.3.3 Mittelspannungs-Synchronmotor 348
17.3.4 Antrieb mit fester Drehzahl 348
17.3.4.1 Anfahrhilfen 349
17.3.4.2 Blockstart 350
17.3.5 Antrieb mit variabler Drehzahl 350
17.3.5.1 Frequenzumrichter 350
17.3.5.2 Umrichter-Transformator 353
17.3.7 Notlaufeigenschaften 353
17.4 Sicherheitskupplung 354
17.4.1 Rutschkupplungen 354
17.4.2 Mechanische Ausrastkupplungen 355
XIV Inhalt
17.5 Getriebe 356
17.5.1 Bauart 356
17.5.2 Verzahnungen 358
17.5.3 Lagerung 359
17.5.4 Schmierung 360 |
| adam_txt |
Inhalt
1 Einleitung 1
Literatur 8
2 Historische Entwicklung der Gleichdrall-Doppelschnecken 9
2.1 Einleitung 9
2.2 Frühe Entwicklungen 9
2.2.1 Basisgeometrie 11
2.2.2 Grundlegende Patente 13
2.2.2.1 Basispatent der Gewindeschnecken, DBP [13] 14
2.2.2.2 Basispatente der Knetscheiben, DBP [16], USP [17],
DBP [20] 14
2.2.2.3 Basispatente zur modularen Bauweise, DBP [18],
USP [21] 19
2.3 Pionierzeit 20
2.3.1 Maschinenentwicklung 20
2.3.2 Einsatz in Chemieprozessen 22
2.3.3 Lizenzvergabe 22
2.3.4 Würdigung für R. Erdmenger 23
2.4 Neue Hochviskostechnik mit Gleichdrallschnecken 23
2.4.1 Schneckenmaschinen in der Verfahrenstechnik 24
2.4.2 Ähnlichkeitstheorie für Schneckenmaschinen 24
2.4.3 Vielfältige Hochviskosprozesse 26
2.5 Spezielle Entwicklungen der Bayer-Hochviskostechnik 27
2.5.1 Vertiefte Kinematik, Profilgeometrien 27
2.5.2 Spielstrategien 28
2.6 Entwicklungen nach der Lizenzierung 30
2.7 Aktivitäten nach Ablauf der Hauptpatente 32
Literatur 34
3 Rheologische Eigenschaften von Polymerschmelzen 37
3.1 Einführung und Motivation 37
3.2 Einteilung des Theologischen Verhaltens von Festkörpern und Fluiden 38
3.3 Vergleich zwischen rein viskosem und viskoelastischem Fluid 42
3.3.1 Viskoses Fluid 43
3.3.2 Viskoelastisches Fluid 44
3.4 Temperaturabhängigkeit der Scherviskosität 47
3.4.1 Temperaturabhängigkeit für teilkristalline Polymere 48
3.4.2 Temperaturabhängigkeit für amorphe Polymere 49
VIII Inhalt
3.5 Einfluss molekularer Parameter auf rheologische Eigenschaften von
Polymerschmelzen 50
3.6 Scherströmungen 52
3.6.1 Fließprofile der druckgetriebenen Rohrströmung 52
3.6.2 Fließprofile der einfachen Schleppströmung 54
3.7 Dehnströmungen 55
Literatur 57
4 Compoundieren Gesamtübersicht: Aufgaben und Anwendungsbeispiele,
Verfahrenszonen 59
4.1 Aufgaben und Anforderungen an die Compoundierung 59
4.2 Aufgaben und Auslegung der Verfahrenszonen eines Compoundier-
extruders 61
4.2.1 Einzugszone 62
4.2.2 Plastifizierzone 63
4.2.3 Schmelzeförderzone 68
4.2.4 Distributive Mischzone 68
4.2.5 Dispersive Mischzone 70
4.2.6 Entgasungszone 72
4.2.7 Druckaufbauzone 73
4.3 Verfahrenstechnische Kenngrößen 75
4.3.1 Spezifischer Energieeintrag 75
4.3.2 Verweilzeitverhalten 76
4.4 Verfahrensbeispiele 79
4.4.1 Einarbeitung von Glasfasern 79
4.4.2 Einarbeiten von Füllstoffen 82
4.4.3 Herstellung von Masterbatches 84
4.4.3.1 Premix-Verfahren 84
4.4.3.2 Split-Feed-Verfahren 85
4.4.3.3 Colour-Matching 86
4.4.4 Einfärben 87
4.5 Verfahrenstechnische Trends in der Compoundierung 88
4.5.1 Zahnradelement 88
4.5.2 Ringextruder 89
4.5.3 TPE-Herstellung 90
4.5.4 ZSK-NT Technologie 91
4.5.5 Spritzgießcompounder 91
4.6 Formelzeichen und Abkürzungen 92
Literatur 93
5 Geometrie der Gleichläufer: Förder- und Knetelemente 95
5.1 Einleitung 95
5.2 Das exakt abschabende Profil aus Kreisbögen 96
5.3 Geometrische Konstruktion von dicht kämmenden Profilen 98
5.4 Geometriegrößen von Gewindeelementen mit Spielen 99
5.5 Übergang zwischen verschiedenen Gangzahlen 103
Inhalt IX
5.6 Berechnung eines Schneckenprofils zur Fertigung nach der Längsschnitt-
Äquidistante 103
5.7 Förderverhalten verschiedener Geometrien 106
5.8 Knetelemente 107
Literatur 109
6 Möglichkeiten und Grenzen der Modellierung 111
6.1 Motivation Modellierung 111
6.2 Schneckenauslegung 112
6.3 Modellierungsansätze 113
6.4 Modelldimensionen 114
6.5 Schnecke: O-Dimensional 116
6.5.1 Gesamtschnecke 116
6.5.2 Pumpwirkungsgrad 118
6.5.3 Schneckenabschnitt 119
6.6 Schnecke: 2-Dimensional 120
6.7 Schnecke: 1-Dimensional 121
6.7.1 Schnecke: 1-Dimensional, Schneckenabschnitt 121
6.7.2 Schnecke: 1-Dimensional, Gesamtschnecke 123
6.8 Schnecke: 3-Dimensional 124
6.8.1 Modelltiefe und Ergebnisse 124
6.8.2 Schnecke: 3-Dimensional, Felder 126
6.8.3 Schnecke: 3-Dimensional, skalare Größen 127
6.9 Möglichkeiten und Grenzen der Simulation 127
7 Druckaufbau und Leistungseintrag in der Schmelze 129
7.1 Betriebszustände von förderaktiven Schneckenelementen 129
7.2 Dimensionslose Darstellung mit anschaulicher Bedeutung 131
7.3 Berechnung der Rückstaulänge 136
7.4 Wirkungsgrad beim Druckaufbau 137
7.5 Beispiel zur Gestaltung einer Druckaufbauzone 139
7.6 Förderverhalten bei Strukturviskosität 140
Literatur 146
8 Strömungssimulation 147
8.1 Warum Strömungssimulation? 147
8.2 Ablauf einer Strömungssimulation 148
8.2.1 Pre-Processing 149
8.2.2 Strömungsberechnung und Post-Processing 150
8.3 Rechenbeispiele 150
8.3.1 Beispiel 1 151
8.3.2 Beispiel 2 162
8.4 Zusammenfassung und Ausblick 165
X Inhalt
9 Mischen und Dispergieren: Grundlagen 169
9.1 Einführung 169
9.2 Distributives Mischen 169
9.2.1 Mischen in laminarer Strömung 170
9.2.2 Längsmischung undVerweilzeitverteilung 175
9.3 Dispersives Mischen 177
9.3.1 Dispergieren von Feststoffpartikeln 177
9.3.2 Zerteilen von Schmelzen, Flüssigkeitstropfen und Gasblasen 179
9.3.3 Art der Beanspruchung und Belastungshäufigkeit im Extruder 181
9.4 Bestimmung der Mischgüte 184
9.4.1 Kenngrößen 184
9.4.2 Experimentelle Methode für die Bestimmung von Mischgüte und
Verweilzeitverteilung 186
Literatur 190
10 Entgasen von Polymerschmelzen mit gleichläufigen Doppelschnecken¬
extrudern 191
10.1 Aufgaben der Entgasung 191
10.2 Funktionsspezifische Auslegung 193
10.2.1 Flashentgasung 194
10.2.2 Gestufte Vakua 196
10.2.3 Restentgasung und Schleppmitteleinsatz 196
10.2.4 Verfahrensaufbau und Ausführung von Entgasungszonen 201
10.3 Verfahrenstechnische Grenzen 204
10.4 Scale-up 205
10.5 Verfahrensbeispiele 205
10.5.1 Entgasen von Lösungsmitteln aus LLDPE-Schmelzelösungen 205
10.5.2 Entgasen von Lösungsmitteln aus synthetischem Kautschuk
(Styrol-Butadien-Verbindungen) 206
10.5.3 Entgasen von Vinylacetat aus LDPE/EVA-Copolymer 207
10.5.4 Entgasen von POM 207
10.5.5 Entgasen von PC 208
10.5.6 Entgasen von PES und PSU 208
10.5.7 Entgasen von ABS 209
10.5.8 Entgasen von ungetrockneten PET 210
10.6 Zusammenfassung 212
Literatur 212
11 Simulation oder Scale-up - Alternativen zur Extruderauslegung? 213
11.1 Verfahrenszonen des Compoundierextruders 213
1.1.1 Die Einzugs- und Feststoff-Förderzone 213
11.1.2 Die Plastifizier- und Homogenisierzone 217
11.1.3 Die Entgasungs- und Austragszone 218
11.1.4 Berechnungsmöglichkeiten in der Schmelzephase 218
11.2 Berechnungsmöglichkeiten der Austragsteile 220
11.3 Scale-up 222
Inhalt XI
12 Schneckenelemente für den zweiwelligen, gleichsinnig drehenden,
dichtkämmenden Doppelschneckenextruder 227
12.1 Aufbau der Schneckenelemente 227
12.2 Kombinieren von Schneckenelementen 231
12.3 Schneckenelemente und ihre Wirkungsweise 233
12.3.1 Förderelemente 233
12.3.2 Knetelemente 237
12.3.3 Abstauelemente 240
12.3.4 Mischelemente 242
12.3.5 Sonderelemente 245
13 Übersicht patentierter Schneckenelemente 249
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13.33 WO 1995033608 AI, US 5487602 A, EP 764074 AI 269
XII Inhalt
13.34 DE 102004010553 AI 270
13.35 DE 4115591 AI, EP 513431 Bl 270
14 ZSK-Baureihen und Anwendungen für die chemische Industrie und für
nachwachsende Rohstoffe 271
14.1 Entwicklung zu hohen Drehmomenten, Volumina und Drehzahlen 271
14.2 Drehmoment- und volumenbegrenzte Durchsätze 276
14.3 Prozessabhängiger Energiebedarf 278
14.3.1 Durchsatz-Energie-Diagramm 278
14.3.2 Hohes Drehmoment zur Glasfaserverstärkung von Kunststoffen . . 280
14.3.3 Hohes Drehmoment zur Folienextrusion von ungetrocknetem PET
oder PLA 281
14.3.4 Anwendungen für niedrige Drehmomente und hohen
Volumenbedarf 281
14.4 Chemie- und Pharma-Anwendungen 282
14.4.1 Silikondichtungsmassen 282
14.4.2 Haftkleber 282
14.4.3 Keramische Katalysatorträger 284
14.4.4 Dämmfolien 286
14.4.5 Batterieseparatorenfolien 287
14.4.6 Metall- und Keramikmassen 289
14.4.7 Pharmazeutische Massen 289
14.5 Anwendungen für nachwachsende Rohstoffe im Kunststoff- und
Lebensmittelbereich 291
14.5.1 Verbundwerkstoffe aus Holzfasern in Polyolefinen 291
14.5.2 Biologisch abbaubare Werkstoffe (BAW) aus thermoplastischer Stärke
und Polymilchsäure 293
14.5.3 Kochextrusion von Getreide für Lebensmittel und Tierfutter 295
14.5.4 Anwendungen im Süßwarenbereich 296
15 ZSK-NT: Neue zweistufige Aufbereitungssysteme bei hohen Durchsätzen 299
15.1 Aktuelle Anforderungen für die Aufbereitung von Polyolefinen 299
15.2 Die zweistufige Großanlage für das Aufbereiten von bimodalem
Polyethylen 300
15.3 Qualitätsauswertungen an bimodalen Rohrwaren 302
15.4 ZSK-NT im Vergleich zur Standardtechnologie 303
15.5 Auslegung der Druckaufbauzonen 306
15.7 Ausblick 310
15.8 Formelzeichen 311
Literatur 311
16 Verfügbarkeit des Doppelschneckenextruders durch Werkstoffauswahl für
produktberührte Bauteile 313
16.1 Einleitung 313
16.2 Was ist Verschleiß? 313
16.3 Verschleiß in der betrieblichen Praxis 314
Inhalt XIII
16.4 Werkstoffauswahl für Extrudergehäuse und Schneckensatzelemente 317
16.4.1 Werkstoffe für Extrudergehäuse 317
16.4.1.1 Ausführungsformen der Gehäuse 317
16.4.1.2 Werkstoffausführungen 318
16.4.2 Werkstoffe für Schneckensatzelemente 321
16.4.2.1 Ausführungsformen 321
16.4.2.2 Werkstoffausführungen 322
Literatur 325
17 Antriebseinheiten für gleichsinnig drehende Doppelschneckenextruder 327
17.1 Einleitung 327
17.2 Antriebseinheiten für gleichsinnig drehende Doppelschneckenextruder
bis zu mittleren Größen 327
17.2.1 Elektromotoren 328
17.2.2 Antriebsauslegung 329
17.2.3 Gleichstromantriebe 332
17.2.3.1 Stromrichter 332
17.2.3.2 Gleichstrommotor 334
17.2.4 Asynchronantriebe 334
17.2.4.1 Frequenzumrichter 335
17.2.4.2 Asynchronmotor 336
17.2.5 Netzrückwirkung und EMV 338
17.2.6 Motorüberwachung 338
17.2.7 Drehmomentmessung 339
17.2.7.1 Drehmomentmessung zum Extruderschutz 339
17.2.7.2 Drehmomentmessung zum Scale-up 339
17.2.8 Lagerströme 340
17.2.8.1 Lagerströme durch Unsymmetrie 340
17.2.8.2 Lagerströme durch Gleichtaktspannung 341
17.2.8.3 Lagerströme durch Zirkularfluss 342
17.2.8.4 Vermeidbare Fehlerquellen 343
17.2.8.5 Maßnahmen 344
17.3 Antriebseinheiten für gleichsinnig drehende Großextruder 345
17.3.1 Antriebskonzepte 345
17.3.2 Mittelspannungs-Asynchronmotor 346
17.3.3 Mittelspannungs-Synchronmotor 348
17.3.4 Antrieb mit fester Drehzahl 348
17.3.4.1 Anfahrhilfen 349
17.3.4.2 Blockstart 350
17.3.5 Antrieb mit variabler Drehzahl 350
17.3.5.1 Frequenzumrichter 350
17.3.5.2 Umrichter-Transformator 353
17.3.7 Notlaufeigenschaften 353
17.4 Sicherheitskupplung 354
17.4.1 Rutschkupplungen 354
17.4.2 Mechanische Ausrastkupplungen 355
XIV Inhalt
17.5 Getriebe 356
17.5.1 Bauart 356
17.5.2 Verzahnungen 358
17.5.3 Lagerung 359
17.5.4 Schmierung 360 |
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Inhaltsverzeichnis
THWS Würzburg Zentralbibliothek Lesesaal
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1000 ZM 8165 K79 |
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| Exemplar 1 | ausleihbar Verfügbar Bestellen |
THWS Würzburg Teilbibliothek Röntgenring - KV, Raum C.2.05
| Signatur: |
1300 ZM 8165 K79st |
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| Exemplar 1 | nicht ausleihbar Verfügbar Bestellen |