Bei der Eingabe von exzentrischen Knetblöcken ist Folgendes zu beachten:

• Um Knetblöcke vollständig beschreiben zu können, muss zusätzlich zu Länge und Durchmesser auch die Anzahl der Knetscheiben angegeben werden, die zu einem Knetblock zusammengefasst werden sollen.
• Darüber hinaus wird der Versatzwinkel benötigt. Die Eingabe des Versatzwinkels ist nur im Bereich $$-\frac{180°}{i} \leq \text{Versatzwinkel} \leq \frac{180°}{i}$$ zulässig, wobei i die Gangzahl der Elemente ist. Die Eingabe negativer Versatzwinkel charakterisiert einen Knetblock mit abstauender Wirkung, positive Versatzwinkel einen förderaktiven Knetblock. Förderneutrale Knetblöcke erhält man durch Eingabe eines Versatzwinkels von $$\frac{180°}{i}$$.

Weiterhin wird die Exzentrizität über den Außendurchmesser $$D_a$$ definiert.

Abbildung: Dialogfeld Exzentrischer Knetblock und zugehörige Zeichnung

In der Praxis werden in Gleichdrall-Doppelschneckenextrudern zur Erhöhung der Aufschmelzleistung oftmals exzentrische Knetscheiben eingesetzt.

Bekannt ist, dass in einem Profil nur ein Kamm mit dem Gehäuse abschabend ist. Wenn der Kammwinkel null ist, kann durch eine Verschiebung das exzentrische Profil erzeugt werden. Die Verschiebung wird Exzentrizität e genannt. Dieses erzeugte exzentrische Profil ist auch dichtkämmend. Die Formen der Konturen werden nach der Verschiebung nicht verändert. Das nachfolgende Bild zeigt die Verschiebung der Profile.

Mit diesen Randbedingungen ergibt sich auch für den exzentrischen Knetblock als Grundlage für die Berechnung und die Volumenstrombilanz das Rinnenmodell in nachfolgendem Bild.

Abbildung: Verschiebung der Profile mit Exzentrizität

Wenn der Kammwinkel null ist, ist das Durchmesserverhältnis des dreigängigen Profils am maximalsten Punkt.

Maximales Durchmesserverhältnis von dreigängigem Profil (i=3)

$$D_{v,3} = D_{a,3 \max} = \frac{1}{2 \cdot \cos\left(\frac{\pi}{2 \cdot i}\right) - 1} = 1.366$$

Gleichung 3-13

Außendurchmesser von dreigängigem Profil

$$D_{a,3} = \frac{2 \cdot a}{1 + \frac{1}{D_{v,3}}}$$

Gleichung 3-14

Exzentrizität e

$$e = \frac{D_{a,2} - D_{a,3}}{2}$$

Gleichung 3-15

Innendurchmesser von dreigängigem Profil

$$D_{i,3} = 2 \cdot a - D_{a,3}$$

Gleichung 3-16

Die untenstehende Grafik zeigt das Standardprofil und das exzentrische Profil. Das schwarze Profil ist zentrisch und symmetrisch über dem Rotationszentrum O Punkt. Außerdem ist es auch symmetrisch über 3 den Achsen: AD; BE und CF. Dagegen ist das rote Profil nur über x-Achse symmetrisch.

Abbildung: Geometrie der Profile mit Dv=1,366. Schwarz: Standardprofil; Rot: exzentrisches Profil.

Das vorliegende Profil zeigt, dass die Kammwinkel null sind. Deswegen sind die Flankenwinkel des Standardprofils gleich:

Kammwinkel: Gleichung 3-17 Flankenwinkel: Gleichung 3-18 Außenradius: Gleichung 3-19 Innenradius: Gleichung 3-20

Durch diese Geometriegrößen können die Koordinaten der Punkte im dreigängigen Standardprofil ausgerechnet werden. Weil das Profil symmetrisch ist, wird nur die halbe Kontur als Rechenobjekt gewählt.