Sie sind hier

E-Book

Verfahrenstechnik der Thermoplastextrusion

Verlag	Carl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr	2012
Seitenanzahl	436 Seiten
ISBN	9783446428669
Format	PDF
Kopierschutz	Wasserzeichen/DRM
Geräte	PC/MAC/eReader/Tablet
Preis	109,99 EUR

Das hier vorliegende Standardwerk wurde von Fachautoren mit ausgewiesener Praxiserfahrung geschrieben. Dadurch wird das Ziel des Buches, dem Leser eine Verbindung zwischen theoretischer Prozessmodellierung und praktischer Anlagenbeschreibung zu bieten, voll erfüllt.
Der erste Teil des Fachbuches beschäftigt sich mit grundsätzlichen verfahrenstechnischen Zusammenhängen und soll dem Leser helfen praktische Probleme zu lösen. Der Ein- und Doppelschneckenextruder, mögliche Antriebskonzepte und die Steuerung werden besprochen. Im zweiten Teil des Buches wird auf die spezifischen Merkmale der Verfahren eingegangen. Hier werden die Rohrextrusion, die Profilextrusion, die Flachfolien- und Plattenextrusion, die Gießfolienextrusion und die Blasfolienextrusion diskutiert.
Auch auf die Modellierung der Abkühlvorgänge in Extrusionsanlagen wird eingegangen. Die rheologische Werkzeugauslegung wird am Beispiel einfacher analytischer und numerischer Methoden sowie komplexer Berechnungsansätze behandelt.
Der Leser erhält in diesem anschaulichen Fachbuch einen umfassenden Überblick über die Thermoplastextrusion. Für den Entwicklungsingenieur stellt es eine Auslegungshilfe dar und dem Betreiber einer Extrusionsanlage hilft es, die Qualität seiner Ausrüstung einzuschätzen und mögliche Optimierungsreserven zu erkennen.

Kaufen Sie hier:

Horizontale Tabs

Leseprobe

Einschneckenextruder
Mehrschneckenextruder - gegenläufig und gleichläufig
Extrusionswerkzeuge - Breitschlitzwerkzeuge und Ringspaltwerkzeuge
Rohrextrusion
Profilextrusion
Flachfolien- und Plattenextrusion
Gießfolienextrusion
Blasfolienextrusion
Berechnung von Extrusionswerkzeugen
Thermische Berechnungen - Kühlung
Dosiergeräte für Extrusionsanlagen

Blick ins Buch

Inhaltsverzeichnis

Inhalt	8
1 Einschneckenextruder	16
1.1 Allgemeines	17
1.2 Feststoffförderung	24
1.3 Aufschmelzen	30
1.4 Schmelzeförderung	32
1.5 Mischen	35
1.6 Entgasungsextruder	35
1.7 Betriebsverhalten	37
1.8 Bauarten von Extrudern und ihre Betriebskennlinien	37
1.8.1 Glattrohrextruder	38
1.8.2 Nutbuchsenextruder	39
1.8.2.1 Entgasungsextruder	41
1.8.3 Schmelzeextruder	42
1.8.3.1 Schnelllaufende Schmelzeextruder	43
1.9 Baureihen	44
1.10 Extrusionsmaschinenbau	48
1.10.1 Zylinderbaugruppe	48
1.10.2 Schnecke	49
1.10.3 Antriebsstrang	49
1.10.4 Gestell	50
1.10.5 Sensorik, Steuerung und Regelung	51
1.11 Extrusionssysteme	52
1.11.1 Zusammenschaltung mit Filtern und Pumpen	52
1.11.2 Coextruder in Mehrkomponentenanlagen	53
Literatur zu Kapitel 1	54
2 Mehrschneckenextruder	56
2.1 Der gegenläufige Doppelschneckenextruder	56
2.1.1 Einleitung	56
2.1.2 Bauformen	57
2.1.3.1 Grundrahmen	59
2.1.3.2 Antrieb/Getriebe	59
2.1.3.3 Materialzuführung	60
2.1.3.4 Zylinder und Schneckenpaar	61
2.1.3 Aufbau	58
2.1.3.1 Grundrahmen	59
2.1.3.2 Antrieb/Getriebe	59
2.1.3.3 Materialzuführung	60
2.1.3.4 Zylinder und Schneckenpaar	61
2.1.4 Verfahrenstechnik	63
2.1.4.1 Grundlagen der Schneckengestaltung	63
2.1.4.2 Funktionsweise von gegenläufigen Doppelschnecken	64
2.1.5 Die Verfahrenseinheit	67
2.1.5.1 Aufbau der Verfahrenseinheit	67
2.1.5.2 Aufgaben der Verfahrenszonen	67
2.1.5.3 Auslegung der Schnecken	74
2.1.5.4 Anpassen von Schneckengeometrien	79
2.1.6 Verschleiß	81
2.1.7 Entwicklungsgeschichte	82
Literatur zu Abschnitt 2.1	84
2.2 Der gleichläufige Doppelschneckenextruder	85
2.2.1 Einleitung	85
2.2.2 Historische Entwicklung der Gleichdrall-Doppelschnecken	86
2.2.3 Funktionsprinzip und beschreibende Kenngrößen	88
2.2.4 Auslegungsgrundlagen	92
2.2.4.1 Schneckenelemente	92
2.2.4.2 Verfahrenstechnische Auslegung	98
2.2.4.3 Vom Labor in die Produktion: Hochrechnung	107
2.2.5 Antriebstechnik	108
2.2.5.1 Hauptantrieb	108
2.2.5.2 Sicherheitskupplung	111
2.2.5.3 Getriebe	112
2.2.6 Verschleißschutz	112
2.2.7 Prozessbeispiele	116
2.2.7.1 Direktverarbeitung von ungetrocknetem PET	116
2.2.7.2 Herstellung von mit Glasfasern verstärktem Polyamid	117
2.2.7.3 Herstellung von mit Kreide oder Talkum hochgefüllten Polypropylen	117
2.2.7.4 Masterbatchherstellung aus der Vormischung	118
2.2.7.5 Herstellung eines Farbmasterbatches	119
2.2.7.6 Einarbeitung von Naturfasern in Polypropylen	120
2.2.7.7 Inline- Compoundierung von Platten	121
Literatur zu Abschnitt 2.2	122
3 Extrusionswerkzeuge	124
3.1 Breitschlitzwerkzeuge	124
3.1.1 Einleitung	124
3.1.2 Grundsätzlicher Aufbau von Breitschlitzwerkzeugen	125
3.1.3 Beeinflussung des Schmelzeflusses in Breitschlitzwerkzeugen	128
3.1.3.1 Flexible Lippe bzw. Flexlip	128
3.1.3.2 Staubalken	130
3.1.4 Ausführung der Unterlippe	131
3.1.5 Deckling	133
3.1.5.1 Externes Deckling	133
3.1.5.2 Internes Deckling	135
3.1.6 Äußere Geometrie des Breitschlitzwerkzeugs	137
3.1.7 Heizung und Isolierung	138
3.1.8 Beschichtung und Oberflächenqualität	139
3.1.9 Einlaufkanalgeometrie	140
3.1.10 Coextrusionswerkzeuge	140
3.1.10.1 Adapterwerkzeuge	140
3.1.10.2 Mehrkanalwerkzeuge	145
Literatur zu Abschnitt 3.1	146
3.2 Ringspalt-Werkzeuge	146
3.2.1 Dornhalter-Werkzeuge	148
3.2.2 Siebkorb-Werkzeuge	149
3.2.3 Wendelverteiler-Werkzeuge	150
3.2.4 Pinolen-Werkzeuge	152
Literatur zu Abschnitt 3.2	153
4 Rohrextrusion	156
4.1 Einleitung	156
4.2 Materialien	159
4.2.1 Polyvinylchlorid (PVC)	159
4.2.2 Polyolefine	160
4.2.2.1 Polyethylen (PE)	160
4.2.2.2 Polypropylen (PP)	162
4.2.2.3 Vernetztes Polyethylen	162
4.2.2.4 Weitere Rohrwerkstoffe	163
4.3 Rohrtypen	163
4.3.1 Einschichtige Rohre	164
4.3.2 Mehrschichtige Rohre	164
4.3.3 Schaumkernrohre	165
4.3.4 Rohre mit Regeneratschicht	165
4.3.5 Rohre mit Funktionsschichten	165
4.3.6 Metall-Kunststoff-Verbundrohre	166
4.3.7 Faserverstärkte Rohre	166
4.3.8 Großrohre	167
4.3.9 Wellrohre	168
4.3.10 Wickelrohre	168
4.3.11 Ummantelte Stahlrohre	168
4.3.12 Bewässerungsrohre	169
4.4 Herstellverfahren	169
4.4.1 Materialbeschickung	170
4.4.1.1 Materialbeschickung für Einschneckenextruder	170
4.4.1.2 Materialbeschickung für Doppelschneckenextruder	171
4.4.2 Extruder	171
4.4.3 Werkzeug	172
4.4.4 Kalibrieren und Abkühlen	174
4.4.4.1 Vakuum-Tankkalibrierung	175
4.4.4.2 Überdruckkalibrierung	179
4.4.5 Kühlstrecke	179
4.4.6 Rohrinnenkühlung	181
4.4.7 Abzug	182
4.4.8 Trenneinheit	183
4.4.9 Ablegeeinheit	185
4.4.10 Mess-, Steuer-, Regeleinrichtungen [INO11]	186
4.4.11 Dimensionswechselsysteme	190
4.4.12 Ausblick	192
Literatur zu Kapitel 4	192
5 Profilextrusion	194
5.1 Einleitung	194
5.2 PVC-U und Mischen von PVC Rezepturen	200
5.2.1 PVC-U (unplastiziertes PVC oder Hart PVC)	200
5.2.2 Mischen von PVC-Rezepturen	201
5.3 Extruder	201
5.4 Werkzeuge für die Profilextrusion	205
5.4.1 Prinzipieller Aufbau	205
5.4.2 Bauarten von Profilwerkzeugen	207
5.4.3 Anforderungen an den Werkzeughersteller und Stand der Technik	209
5.4.4 Schnellwechselsystem	211
5.4.5 Kundenspezifische Lösungen	212
5.4.6 Werkzeugauslegung und Wissenschaft im Werkzeugbau	213
5.4.7 Anforderungen an Berechnungswerkzeuge im Alltag	214
5.5 Kalibrierwerkzeug	214
5.6 Kühlung	215
5.6.1 Optimierung von Kühlparametern in der Profilextrusion	216
5.6.2 Kühlleistung	220
5.7 Sonstiges	221
5.7.1 Nachfolge, Steuerung	221
5.7.2 Oberflächenkontrolle in der Profilextrusion	222
5.7.3 Geräuschemission	223
5.8 Marktentwicklung	223
Literatur zu Kapitel 5	224
6 Flachfolien- und Plattenextrusion	226
6.1 Einleitung	226
6.2 Anlagentechnik	227
6.2.1 Maschinentechnik zur Herstellung von Flachfolien	227
6.2.1.1 Beispiel einer Extrusionslinie zur Herstellung geglätteter Flachfolien	228
6.2.1.2 Beispiele für Extrusionslinien zur Herstellung von Platten	236
6.3 Anlagenkomponenten für Folien- und Plattenanlagen	249
6.3.1 Siebwechsler	250
6.3.2 Schmelzepumpen	255
6.3.2.1 Aufbau von Schmelzepumpen	255
6.3.2.2 Funktionsweise und Ausführungen von Schmelzepumpen	256
6.3.2.3 Prozesseigenschaften von Schmelzepumpen	258
6.3.3 Walzen	259
6.3.4 Wickler	263
6.4 Verfahrenstechnik in Folien- und Plattenextrusionslinien	266
6.4.1 Verfahrenstechnik – Peripherie	267
6.4.2 Verfahrenstechnik – Extrusion	268
6.4.3 Verfahrenstechnik – Nachfolge	273
6.4.3.1 Verfahrenstechnik – Glättwerk und Nachkühlstrecke	273
6.4.3.2 Simulation des Temperaturverlaufs	277
6.4.3.3 Verfahrenstechnik – Schneiden und Wickeln bzw. Stapeln	282
Literatur zu Kapitel 6	284
7 Gießfolienextrusion	286
7.1 Einleitung	286
7.2 Anlagen- und Verfahrenstechnik zur Herstellung von Gießfolien	286
7.2.1 Materialzuführung und Dosierung	287
7.2.2 Extrudertechnik und Schneckenauslegung	288
7.2.3 Coextrusionsadapter, Foliendüse und Schmelzebahn	288
7.2.4 Gießwalzeneinheit	290
7.2.5 Peripherie, Materialrückführung und Wicklung	291
7.2.6 Anlagensteuerung und Automation	291
7.3 Eigenschaften, Anwendungen und Einsatzgebiete von Gießfolien	292
7.3.1 Polypropylen-Gießfolie	292
7.3.2 Stretchfolie	292
7.3.3 Barrierefolie	293
Literatur zu Kapitel 7	293
8 Blasfolienextrusion	298
8.1 Einleitung	298
8.2 Granulatversorgung	300
8.3 Extruder für die Blasfolienextrusion	302
8.4 Werkzeugtechnik zur Blasfolienherstellung	304
8.4.1 Werkzeugkonzepte zur Herstellung von Mehrschichtfolien	309
8.4.2 Aufbau- und Funktionsmerkmale einer mehrschichtigen Blasfolie	311
8.5 Abkühl- und Kalibriereinheit	316
8.6 Nachfolge	320
8.6.1 Dickenmesssysteme	320
8.6.2 Reversierende Abzugseinheit	321
8.6.3 Vorbehandlung	323
8.6.4 Wickler	324
8.7 Mess- und Regelkonzepte für die Blasfolienextrusion	327
Literatur zu Kapitel 8	329
9 Berechnung von Extrusionswerkzeugen	332
9.1 Einführung	332
9.1.1 Zielgrößen	333
9.1.2 Einflussgrößen	334
9.2 Analytische Berechnungsmethoden	334
9.2.1 Berechnung der Temperaturerhöhung in der Schmelze	335
9.2.2 Berechnung der Temperierleistung	336
9.2.3 Berechnung des Druckverlustes von einfachen Querschnitten	336
9.2.4 Berechnung der Schmelzeverteilung am Beispiel Breitschlitzdüse	341
9.3 Einfache numerische Berechnungsmethoden	347
9.3.1 Netzwerktheorie	348
9.3.2 Berechnung von Kleiderbügeldüsen	350
9.3.3 Nicht-Newton’sches Fließen, repräsentative Schergeschwindigkeit	355
9.3.4 Fazit	358
9.4 Ganzheitliche numerische Berechnungsmethoden	358
9.4.1 CFD	359
9.4.2 Materialgesetze	362
9.4.3 Fazit	364
9.5 Strangaufweitung	364
9.6 Ausblick: Aktuelle Forschungsthemen	366
Literatur zu Kapitel 9	367
10 Thermische Berechnungen	368
10.1 Bestimmung des Temperaturverlaufs	368
10.2 Bestimmung der Wärmeübergangskoeffizienten	375
10.2.1 Konvektive Kühlung an Luft	375
10.2.2 Konvektive Kühlung in Wasser	377
10.2.3 Kontaktkühlung an Kühlwalzen und Galetten	379
10.2.4 Strahlungserwärmung	382
10.3 Modelltheoretische Umsetzung	382
10.4 Abkühlung von Profilen	385
Literatur zu Kapitel 10	386
11 Dosiergeräte für Extrusionsanlagen	388
11.1 Einleitung	388
11.2 Allgemeine Betrachtung zu Dosiergeräten	389
11.2.1 Vorteile der Materialaufbereitung mit Dosier- und Mischgeräten	389
11.2.2 Dosieraufgabe, prinzipieller Aufbau von Dosiergeräten, Dosierorgane	390
11.2.3 Prinzipieller Aufbau einer Dosieranlage	391
11.3 Volumetrische Dosiergeräte	393
11.3.1 Verfahrenstechnische Grundlagen	393
11.3.2 Beispiele volumetrischer Dosiergeräte	397
11.3.2.1 Geräte mit digital-volumetrischer Arbeitsweise	397
11.3.2.2 Gerätevariante mit Dosierung aller Komponenten (siehe Bild 11.8)	397
11.3.2.3 Synchrondosiergeräte	399
11.3.2.4 Volumetrisches Synchrondosiergerät mit Dosierung aller Komponenten	400
11.3.2.5 Volumetrisches Synchrondosiergerät mit freiem Einlauf der Hauptkomponente	401
11.4 Gravimetrische Dosiergeräte	403
11.4.1 Diskontinuierliche Wägedosierung	403
11.4.1.1 Prinzipieller Aufbau eines gravimetrischen Chargendosiersystems	404
11.4.1.2 Beschreibung des Dosierverfahrens und der Korrekturmechanismen am Beispiel des gravimetrischen Chargendosiergerätes vom Typ Ultrablend: (siehe Bild.11.14)	405
11.4.2 Kontinuierliche gravimetrische Dosierung	406
11.4.2.1 Die Differentialdosierwaage	406
11.4.4.2 Die Trichterwaage	411
11.5 Zusammenfassung der Eigenschaften volumetrischer und gravimetrischer Dosiersysteme	414
Literatur zu Kapitel 11	416
Index	418

Weitere E-Books zum Thema: Chemie - Biochemie

Heißkanal-Technik

Format: PDF

Der Heißkanal ist das für Qualität und Wirtschaftlichkeit entscheidende Werkzeugteil beim Spritzgießen. Die verschiedenen technischen Varianten und Konstruktionsprinzipien…

Heißkanal-Technik

Format: PDF

Der Heißkanal ist das für Qualität und Wirtschaftlichkeit entscheidende Werkzeugteil beim Spritzgießen. Die verschiedenen technischen Varianten und Konstruktionsprinzipien…

Bauchemie

Format: PDF

Mehr denn je ist der Entscheidungsträger in Wirtschaft und Behörde, ob als Ingenieur, Architekt oder Praktiker gefordert, breitgefächerte technische und ökologische Fragen zu…

Bauchemie

Format: PDF

Mehr denn je ist der Entscheidungsträger in Wirtschaft und Behörde, ob als Ingenieur, Architekt oder Praktiker gefordert, breitgefächerte technische und ökologische Fragen zu…

Der wissenschaftliche Vortrag

Format: PDF

Der wissenschaftliche Vortrag gilt als ausgezeichnetes Instrument, um die Aufmerksamkeit auf die eigene Arbeit zu lenken. Das Handwerkszeug dazu wird kaum gelehrt, sodass öffentliche Auftritte oft…

Der wissenschaftliche Vortrag

Format: PDF

Der wissenschaftliche Vortrag

Format: PDF

Der wissenschaftliche Vortrag

Format: PDF

Der wissenschaftliche Vortrag

Format: PDF

Prüfungs-Trainer Biochemie und Zellbiologie

Format: PDF

Sie haben Prüfungspanik und brauchen gedrucktes "Valium"? Dann nutzen Sie den Prüfungs-Trainer in den Tagen vor Ihrem großen Tag als roten Faden oder Notprogramm für die letzten…

Weitere Zeitschriften

aufstieg

Zeitschrift der NaturFreunde in Württemberg Die Natur ist unser Lebensraum: Ort für Erholung und Bewegung, zum Erleben und Forschen; sie ist ein schützenswertes Gut. Wir sind aktiv in der Natur ...

Berufsstart Gehalt

»Berufsstart Gehalt« erscheint jährlich zum Sommersemester im Mai mit einer Auflage von 50.000 Exemplaren und ermöglicht Unternehmen sich bei Studenten und Absolventen mit einer ...

Blätter für deutsche Landesgeschichte

Einzelbeiträge und Sammelrezensionen zur vergleichenden Landesgeschichte. Im Gesamtverein der deutschen Geschichts- und Altertumsvereine haben sich die deutschen Geschichtsvereine, die Historischen ...

D.i.D. Diakonie in Düsseldorf .

Berichte und Neuigkeiten aus den Arbeitsgebieten der Diakonie in Düsseldorf. Gibt es Gebrauchsanweisungen, die einen in die Welt des Glaubens einführen? Nun, natürlich nicht in der Art, wie es ...

dental:spiegel

dental:spiegel - Das Magazin für das erfolgreiche Praxisteam. Der dental:spiegel gehört zu den Top 5 der reichweitenstärksten Fachzeitschriften für Zahnärzte in Deutschland (laut LA-DENT 2011 ...

Der Hessische Obst- u. Gartenbau

"Der Hessische Obst- und Gartenbau" ist die Monatszeitschrift des Landesverbandes Hessen für Obstbau, Garten und Landschaftspflege e.V.. Probeexemplare werden nur nach Hessen versendet. Es wird ...

Die Zahnmedizinischen Fachangestellten

Prüfungs- und Praxiswissen für Zahnmedizinische Fachangestellte Mehr Erfolg in der Ausbildung, sicher in alle Prüfungen gehen, im Beruf jeden Tag überzeugen: „Die Zahnmedizinische ...

dima

Bau und Einsatz von Werkzeugmaschinen für spangebende und spanlose sowie abtragende und umformende Fertigungsverfahren. dima - die maschine - bietet als Fachzeitschrift die Kommunikationsplattform ...

DSD Der Sicherheitsdienst

Der "DSD – Der Sicherheitsdienst" ist das Magazin der Sicherheitswirtschaft. Es erscheint viermal jährlich und mit einer Auflage von 11.000 Exemplaren. Der DSD informiert über aktuelle Themen ...

DW DIREKT INFO für Architekten und Bauplaner

Direktversand an Architekturbüros, Generalplaner, Generalunternehmer, Bauträger, Bauämter, Wohnungs- und Siedlungsgesellschaften, Bauabteilungen von Industrie, Banken, Versicherungen, ...