Regelung der Extrusion durch Lasermessung im Einzug

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. Am Knet können Schwankungen im Einzug optisch erkannt werden. | 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. Die Daten dieser Messung können dann zur Regelung der Geschwindigkeit der Speisewalze verwendet werden, die den Materialzufluss beeinflussen kann. Zusätzlich können die Antriebsmomente der Schnecke und der Speisewalze als Regelparameter verwendet werden.

Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:
AiF 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.

Deine Aufgabenstellung:

Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellung:

  • 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

Dein Profil:

  • Studiengang Maschinenbau oder Wirt-Ing. FR Maschinenbau, Kunststoff- und Textiltechnik
  • 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. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab. Der Start des praktischen Teils dieser Arbeit ist für Anfang Mai 2022 geplant.

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