Vorhersagemodell zum ortsaufgelösten Energieeintrag in dichtkämmenden Gleichdrall- Doppelschneckenextrudern

Simulationen stellen ein häufig genutztes Hilfsmittel zur Auslegung von Prozessen und Anlagenkonfigurationen für gleichläufige Doppelschneckenextruder dar. Die möglichst präzise Vorhersage des auftretenden Energieeintrags und Drehmoments ist dabei von essenzieller Bedeutung, da der Prozess in der Regel durch das Drehmoment limitiert ist und aus wirtschaftlichen Gründen möglichst nah an der maximalen Auslastungsgrenze betrieben werden sollte. Bestehende Vorhersagemodelle weisen häufig Abweichungen von bis zu 70 % zur Realität auf. Zudem vernachlässigen sie das strukturviskose Materialverhalten, Strömungen über den Schneckensteg sowie den Unter-schied zwischen den beiden Schnecken. Die vorliegende Arbeit leistet durch die Entwicklung einer neuen Messmethode zur Validierung sowie einer Weiterentwicklung der Drehmomentberechnung einen wichtigen Beitrag zur präziseren Vorhersage. Ein Modell, welches auf Basis der Elementgeometrie und des Füllgrades einen Hebelarm berechnet und mit Hilfe der Schubkraft an der Elementoberfläche, die aus Schubspannung und Viskosität bestimmt wird, eine Kraft errechnet, aus denen ein Drehmoment für einzelne Abschnitte bestimmt werden kann, wurde entwickelt. Des Weiteren erfolgt eine Untersuchung des Belastungsunterschieds zwischen den Schnecken, wobei eine Korrelation mit Prozessparametern hergestellt wird.