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Allgemeine Hinweise zur Definition der Schneckengeometrie
Die folgenden Abschnitte dienen zur Erläuterung der Geometriegrößen, die in den Eingabemasken benötigt werden.
Eingabe von Werten
Grau hinterlegte Felder können nicht editiert werden, weil sie entweder von anderen Größen abhängig sind und deshalb von REX/PSI bestimmt werden (z.B. die Kanalbreite) oder durch die Eingabe in vorherigen Schneckenzonen festgelegt sind (z.B. der Durchmesser).
Einige Werte, wie z.B. die Länge $L$ oder die Gangsteigung $t$, können entweder als Absolutwerte oder als dimensionslose Größe im Verhältnis zum Durchmesser $D$ angegeben werden.
Da bei den Berechnungen der Leckstrom berücksichtigt wird, sind folgende Definitionen zu beachten:
- Als Durchmesser $D$ muss der Zylinderinnendurchmesser (der „Nenndurchmesser“) eingegeben werden. Dieser kann nur in der Einzugszone gesetzt werden.
- Das Schneckenspiel $δ$ (delta) beschreibt das radiale Spiel zwischen der Schnecke und dem Zylinder.
- Alle anderen Geometriegrößen der Schnecke sind unabhängig von dem Zylinderdurchmesser.
- Es wird unterschieden zwischen Schneckenspiel $δ$ (delta) und der Gangtiefe $h$.
Einzige Ausnahmen bilden hier das zylindrische und das konische Scherteil. Bei diesen beiden Scherteilen muss die Scherspalthöhe vom Scherteilgrund bis zur Zylinderoberfläche eingegeben werden.
Hinweise zu Radien, Flankenwinkel und Kanalbreite
In den einzelnen Schneckenzonen können Radien an der treibenden ($r_1$) und nicht treibenden ($r_2$) Flanke des Schneckenkanals sowie ein Flankenwinkel der nicht treibenden Flanke vorgegeben werden. Die treibende Flanke, auch aktive Flanke genannt, stellt die Seite vom Schneckensteg dar, welche den Kunststoff durch die Schneckenrotation Richtung Schneckenspitze drückt. Die nicht treibende Flanke, ach passive Flanke genannt, ist dementsprechend die andere Seite des Schneckensteges.
Im folgenden Bild sind für die EIngabe der Radien und des Flankenwinkels drei Beispiele dargestellt.
Grundsätzlich ergibt sich die Breite des Kanals zu:
$$b=t \cdot sin(\varphi) - e$$
$$\text{mit}$$
$$tan(\varphi)=\frac{t}{\pi D}$$
mit der Gangsteigung $t$, dem Gangsteigungswinkel $\varphi$, der Stegbreite $e$ und dem Schneckennenndurchmesser $D$.
In der Abbildung oben sind allerdings in rot Bereiche markiert, welche den Kanalquerschnitt reduzieren. Da REX/PSI stets mit einem vereinfachten rechteckigen Kanal rechnet, wird die Reduzierung des Kanalquerschnittes durch eine reduzierte Kanalbreite berücksichtigt:
$$b_{korr.}=\frac{b \cdot h-A_{Radien,\gamma}}{h}$$
Durch Division des tatsächlichen Kanalquerschnittes durch die Kanalhöhe $h$ ergibt sich die korrigierte Kanalbreite.