| 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 |
