Ausgleich von Fütterungsabweichungen im Extrusionsprozess

Ziel Deiner Arbeit ist es, anhand von Laserdistanzmessungen den Knet im Kautschukextrudereinzug zu analysieren und darauf aufbauend eine Regelung der Speisewalze zu entwickeln.

Die Einzugszone bildet die Grundlage des Extrusionsprozesses; Schwankungen, die hier entstehen, setzen sich im Prozess fort. | Bild: IKV

Thema der Arbeit:
In der Kautschukextrusion sind präzise Extrudatgeometrien von entscheidender Bedeutung für die Produktion und den Erfolg des Herstellers. Störungen, die beim Einzug der Fütterstreifen in den Extruder entstehen führen durch Druck- und Durchsatzschwankungen zu Abweichungen in der Extrudatgeometrie und somit zu Ausschuss. Vor allem in der Kautschukindustrie kann der Ausschuss kaum rezykliert werden. Das Einzugsverhalten könnte über den sogenannten Knet, der sich im Einzug bildet, erfasst werden. Deshalb soll im Rahmen dieser Arbeit mittels einer Laserdistanzmessung das Volumen des Knets kontinuierlich während des laufenden Prozesses bestimmt werden, sowie die Antriebsdrehmomente von Schnecke und Speisewalze erfasst werden. Die Daten dieser Messungen können dann direkt in eine Anpassung der Speisewalzengeschwindigkeit umgesetzt werden, die den Materialzufluss beeinflussen kann. Zusätzlich soll mit einer Erfassung der Extrudatgeometrie der Erfolg der Regelung überprüft werden.

Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:
AiF-Forschungsprojekt „Speisewalze“: In diesem Projekt soll durch eine Regelung der Speisewalze, die die Zufuhr von Kautschukstreifen unterstützt, eine Glättung des Druckverhaltens erzielt werden, was einen konstanteren Materialfluss und eine gesteigerte Maßhaltigkeit des Extrudats erzeugen kann.

Zielsetzung:
Erstellung eines Regelkonzeptes für die Drehzahlregelung der Speisewalze im Kautschukextrusionsprozess auf Basis einer Knetvermessung mittels Laserdistanzsensoren und der Messung von Drehmomenten von Schnecke und Speisewalze, sowie die anschließende Vermessung der Extrudatgeometrie zur Überprüfung der Regelstrategie.

Deine Aufgabenstellung:

Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen

  • Recherche zum Stand der Forschung
  • Praktische Erprobung einer Laserdistanzmessung für den Knet in der Einzugszone
  • Auswertung der Messergebnisse, Aufbereitung
  • Entwicklung einer Regelung der Speisewalze auf Basis der Lasermessungen

Für eine Masterarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen

  • Recherche zum Stand der Forschung
  • Praktische Erprobung einer Laserdistanzmessung für den Knet in der Einzugszone
  • Auswertung der Messergebnisse, Aufbereitung
  • Entwicklung einer Regelung der Speisewalze auf Basis der Lasermessungen
  • Zusätzliches Einbinden der Antriebsmomentmessungen in die Regelung
  • Validierung der Regelung anhand praktischer Extrusionsversuche mit Dimensionsmessung

Dein Profil

  • Bevorzugte Studiengänge

RWTH Aachen
☒ Maschinenbau / Wirtschaftsingenieurwesen, Fachrichtung Maschinenbau
☐ Automatisierungstechnik
☒ Allgemeiner Maschinenbau
☐ Computational Engineering Science (CES)
☐ Simulation Sciences
☒ Materialwissenschaften
☒ Wirtschaftsingenieurwesen, Fachrichtung Werkstoff- und Prozesstechnik
☐ Umweltingenieurwissenschaften

FH Aachen
Angewandte Chemie (B.Sc.)
Angewandte Polymerwissenschaften (M.Sc.)

  • Interesse an Kautschukverarbeitungsverfahren
  • Interesse an einer praktischen Abschlussarbeit
  • Organisiertes und selbstständiges Arbeiten

Falls du Interesse an einer Abschlussarbeit am IKV und an dieser Aufgabenstellung hast, melde dich gerne bei mir, sei es per Mail, Telefon oder persönlich in der Studienbetreuung des IKV. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab. Ich freue mich auf Deine Nachricht!

Dein Ansprechpartner:
Uwe Nillius, M.Sc. RWTH
Telefon: +49 241 80-93809
E-Mail: uwe.nillius@ikv.rwth-aachen.de