TY - THES

T1 - Berechnungsmodell für Maddock- und Wendelscherteile in der Einschneckenplastifiziertechnologie

AU - Thiel, Herwig

N1 - gesperrt bis null

PY - 2007

Y1 - 2007

N2 - Eine homogene Schmelze ist die Voraussetzung für eine hohe Produktqualität in der Einschneckenplastifiziertechnologie. Bei höheren Durchsätzen und Drehzahlen können unaufgeschlossene Partikel in der Schmelze verbleiben. Zur Verbesserung der Schmelzequalität werden häufig Scherteile eingesetzt. Für die richtige Auslegung der Scherteile werden Berechnungsmodelle benötigt. In dieser Arbeit wurde ein Modell für die häufig verwendeten Maddock-, Wendel- und Z-Scherteile entwickelt. Im Berechnungsmodell wird nur ein Nutenpaar betrachtet, das durch den Scherspalt verbunden ist. In Wendelscherteilen setzt sich die Längsströmung in den Nuten aus einem Schlepp- und einem Druckströmungsanteil zusammen, in Maddock-Scherteilen liegt nur eine Druckströmung vor. Die Strömung im Scherspalt kann sich aus einem Schlepp- und einem Druckströmungsanteil zusammensetzen. Zusätzlich wurde die Leckströmung über den Sperrsteg berücksichtigt. Geometriefunktionen wurden eingeführt, um die Querschnittsfläche der Nuten zu berücksichtigen. Die Viskosität ist schergeschwindigkeits- und temperaturabhängig. Die Kanaltiefe und -breite lassen sich entlang des Scherteils variieren. Das Modell ermöglicht die Berechnung des Druckverlaufs in den Nuten, des Gesamtdruckverbrauchs und der Schubspannungsverteilung im Scherspalt. Oft zeigen Scherteile einen zu hohen Gesamtdruckverlust und eine ungleichmäßige Scherwirkung. In dieser Arbeit wurde eine Geometrieanpassungsmethode für Maddock-Scherteile entwickelt.

AB - Eine homogene Schmelze ist die Voraussetzung für eine hohe Produktqualität in der Einschneckenplastifiziertechnologie. Bei höheren Durchsätzen und Drehzahlen können unaufgeschlossene Partikel in der Schmelze verbleiben. Zur Verbesserung der Schmelzequalität werden häufig Scherteile eingesetzt. Für die richtige Auslegung der Scherteile werden Berechnungsmodelle benötigt. In dieser Arbeit wurde ein Modell für die häufig verwendeten Maddock-, Wendel- und Z-Scherteile entwickelt. Im Berechnungsmodell wird nur ein Nutenpaar betrachtet, das durch den Scherspalt verbunden ist. In Wendelscherteilen setzt sich die Längsströmung in den Nuten aus einem Schlepp- und einem Druckströmungsanteil zusammen, in Maddock-Scherteilen liegt nur eine Druckströmung vor. Die Strömung im Scherspalt kann sich aus einem Schlepp- und einem Druckströmungsanteil zusammensetzen. Zusätzlich wurde die Leckströmung über den Sperrsteg berücksichtigt. Geometriefunktionen wurden eingeführt, um die Querschnittsfläche der Nuten zu berücksichtigen. Die Viskosität ist schergeschwindigkeits- und temperaturabhängig. Die Kanaltiefe und -breite lassen sich entlang des Scherteils variieren. Das Modell ermöglicht die Berechnung des Druckverlaufs in den Nuten, des Gesamtdruckverbrauchs und der Schubspannungsverteilung im Scherspalt. Oft zeigen Scherteile einen zu hohen Gesamtdruckverlust und eine ungleichmäßige Scherwirkung. In dieser Arbeit wurde eine Geometrieanpassungsmethode für Maddock-Scherteile entwickelt.

KW - plastics processing single screw plasticising technology dispersive mixing elements calculation model

KW - Kunststoffverarbeitung Einschneckenplastifiziertechnologie Scherteile Scherteilberechnung Berechnungsmodell

M3 - Diplomarbeit

ER -