Entwicklung eines intelligenten Mischkopfsfür die LSR-Dosierung mittels Exzenterschneckenpumpe

Abstract

Die präzise Dosierung hochviskoser Materialien wie Flüssigsilikonkautschuk (LSR) gewinnt in zahlreichen Industriezweigen etwa der Medizintechnik, Automobil- und Elektronikindustrie zunehmend an Bedeutung. Konventionelle Dosiersysteme, welche meist auf pneumatisch oder hydraulisch betriebenen Kolbenpumpen basieren, stoßen insbesondere bei Anforderungen an einen kontinuierlichen, pulsationsfreien Volumenstrom sowie bei der Verarbeitung hochviskoser Medien an ihre technischen Grenzen. Ziel dieser Masterarbeit war die Entwicklung eines intelligenten Mischkopfs zur präzisen und pulsationsarmen Dosierung von LSR-Komponenten unter Einsatz einer Exzenterschneckenpumpe. Im Zuge einer Marktanalyse, die bei aktuellen und potentiellen Kunden durchgeführt wurde, wurden deren zentralen, funktionalen Anforderungen an das Pumpensystem erhoben, darunter die Möglichkeit zu Central Feeding, die Handhabung von Materialien mit variierender Viskosität, sowie eine kontinuierliche Forderung für den Casting-Prozess. Basierend auf diesen Erkenntnissen, wurde ein Systemkonzept ausgearbeitet und ein experimenteller Versuchsaufbau realisiert. In mehreren Messreihen wurden die Dosiergenauigkeit, der Volumenstromverlauf sowie der Einfluss verschiedener Materialien und Betriebsbedingungen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der gewählten Pumpentechnologie eine nahezu pulsationsfreie und viskositätsunabhängige Förderung möglich ist. Darüber hinaus konnte man durch Analyse des Drehmomentverlaufs und des Nachförderdruckes Ruckschlüsse auf Materialeigenschaften wie Viskositäten und Lufteinschlusse ziehen. Die entwickelte Lösung stellt somit einen innovativen Ansatz dar, um bestehende Grenzen der LSR-Dosiertechnik zu überwinden und bietet Potenzial für den breiten industriellen Einsatz, insbesondere dort, wo hohe Präzision und Prozesssicherheit gefordert sind.

Datum der Bewilligung	2025
Originalsprache	Deutsch (Österreich)
Betreuer/-in	Roland Exler (Betreuer*in)