月: 2023年8月

Was ist ein WLAN-Modem?

Der Begriff Modem setzt sich aus den Anfangsbuchstaben von Modulator und Demodulator zusammen und bezieht sich im Allgemeinen auf Geräte, die analoge Signale über Koaxialkabel oder Telefonleitungen in digitale Signale für Computer und Smartphones umwandeln.

Ein WLAN-Modem ist ein Gerät, das drahtlose (Wireless) Kommunikation oder andere Funktechniken als Übertragungsweg für die Leitung dieses Modems verwendet, anstatt einer verdrahteten Leitung wie einer optischen oder Telefonleitung.

WLAN-Modems sind heutzutage sehr beliebt, weil die Internetverbindung nicht bei jedem Umzug neu abgeschlossen werden müssen.

Anwendungen von WLAN-Modems

Am häufigsten werden WLAN-Modems von Geschäftsleuten verwendet, die auf Geschäftsreisen und zu Hause eine Verbindung zu ihrem Computer herstellen und auf das Internet zugreifen wollen. Zu den beliebtesten WLAN-Modems für allgemeine Zwecke gehören seit kurzem kleine USB-Modems, die an einen PC angeschlossen werden können und dann über eine Basisstation eine drahtlose Verbindung zum Breitband-Internet herstellen.

Wifi-Kommunikation ist derzeit der Mainstream, ebenso wie mobile Endgeräte-Kommunikationsstandards wie 4G (LTE) und 5G, während Bluetooth, ein drahtloses Gerät für die Nahbereichskommunikation, auch als eine Art Drahtlos-Modem betrachtet werden kann.

Funktionsweise von WLAN-Modems

Im Folgenden werden die Funktionsprinzipien der Modulation und Demodulation erläutert, die die Hauptaufgaben eines Modems darstellen.
Unter Modulation versteht man die Umwandlung eines digitalen Signals in ein analoges Signal, d. h. das Aufbringen digitaler Informationen auf ein analoges Signal durch Auflegen von Signalamplituden- und Phaseninformationen auf eine Trägerwelle (Carrier).
Die Demodulation hingegen bezeichnet den Prozess der Extraktion der gewünschten digitalen Informationen aus dem Träger.

Zu den Arten der drahtlosen Kommunikation, die für Träger verwendet werden, gehören 3G (WCDMA) und 4G (LTE), die die Kommunikationsstandards für mobile Endgeräte sind, sowie 5G, der derzeitige Hauptkommunikationsstandard.

Die Trägerfrequenzen für WLAN liegen im 2,4-GHz- und 5-GHz-Band, die beide die wichtigsten Kommunikationsstandards für drahtlose LANs sind. Das 5-GHz-Band ist in Bezug auf die Kommunikation am stabilsten, wird aber wegen seiner geringen Reichweite und Anfälligkeit für Hindernisse in der Regel mit dem 2,4-GHz-Band geteilt, das weiter entfernt geflogen werden kann.

Daneben gibt es noch die Paketkommunikation, eine spezielle Form des Amateurfunkverkehrs, und andere, die stromsparende Funkgeräte wie das ISM-Band (2,4 GHz) verwenden.

Was ist ein medizinischer Schrank?

Eine medizinischer Schrank ist ein Regal oder ein Lager für die ständige Aufbewahrung von Reagenzien, die in Forschung und Produktion verwendet werden, z. B. in Universitätslabors, Firmenlabors und Fabriken.

In Universitäten und Unternehmen unterliegt die Lagerung von giftigen und schädlichen Reagenzien Gesetzen und Regelung. Um den Mitarbeiter vor gefährlichen Reagenzien zu schützen, ist eine ordnungsgemäße Aufbewahrung in medizinischen Schränken gesetzlich vorgeschrieben.

Anwendungen von medizinischen Schränken

Wie bereits erwähnt, besteht der Zweck eines medizinischen Schranks darin, zu verhindern, dass gelagerte Reagenzien versehentlich mit dem menschlichen Körper in Berührung kommen, was zu schwerwiegenden Folgen führen kann.

Die in medizinischen Schränken zu lagernden Reagenzien fallen unter Gesetze und Regelungen und werden durch die Etiketten auf den Reagenzienbehältern bestimmt.

Für die Lagerung von Reagenzien in medizinischen Schränken gibt es keine festen Regeln, aber Reagenzien mit ähnlichen Eigenschaften, wie Säuren, Laugen und organische Lösungsmittel, werden in der Regel in Gruppen zusammengefasst und im selben Regal gelagert.

Funktionsweise der medizinischen Schränke

Es gibt viele verschiedene Arten von medizinischen Schränken.

Der gängigste Typ ist das medizinische Schränk aus Edelstahl mit einer Glasfront.

Durch die Glaswände lässt sich die Art des Reagenzes leicht erkennen, ohne dass die Tür geöffnet werden muss, und auch im Hinblick auf die Betriebsführung lässt sich leicht nachvollziehen, ob Reagenzien abhanden gekommen sind oder nicht.

Ein Problem besteht darin, dass bei einem schweren Erdbeben die Reagenzien durch das Glas brechen und herausfliegen können. Aus diesem Grund wird es nicht oft für die Lagerung von Reagenzien wie starken Säuren und Laugen verwendet.

Andere Medizinische Schränke bestehen aus rostfreien Stahltüren.

Der Nachteil ist, dass das Fehlen der Reagenzien möglicherweise nicht sofort bemerkt wird, da sie von außen nicht sichtbar sind, sodass es notwendig ist, Regeln festzulegen, wie z. B. die wöchentliche Überprüfung des Reagenzienvorrats.

Was ist ein Hochdruckschlauch?

Ein Hochdruckschlauch ist ein Schlauch, der zum Transport von Flüssigkeiten und Gasen unter hohem Druck verwendet wird.

Ein Schlauch ist ein Rohr aus weichen Materialien wie Gummi, Vinyl, Kunststoff oder Stoff, das jederzeit gebogen und für jeden Zweck verwendet werden kann. Hochdruck bezieht sich auf hohen Druck, wobei dieser definiert ist als 0,1 MPa und höher.

Hochdruckschläuche sind nützlich, um zu verhindern, dass Schläuche aufgrund des Drucks, der durch die unter hohem Druck durch den Schlauch fließende Flüssigkeit auf die Schlauchinnenseite ausgeübt wird, reißen und undicht werden.

Anwendungen von Hochdruckschläuchen

1. Hochdruckreinigung

Hochdruckschläuche werden zur effektiven Reinigung von Oberflächen wie Gebäuden und Fahrzeugen eingesetzt. Der Hochdruckwasserstrahl entfernt effektiv Schmutz und abblätternde Lacke.

2. Industriemaschinen

In der Industrie werden Hochdruckschläuche zur Reinigung und Wartung von Maschinen und Anlagen eingesetzt. Sie werden verwendet, wenn der Zugang zum Inneren von Maschinen oder zu schwierigen Bereichen erforderlich ist.

3. Baustellen

Auf Baustellen werden Hochdruckschläuche zum Waschen von Beton und zur Straßenreinigung verwendet. Sie eignen sich zum Entfernen von gehärtetem Beton und zur Reinigung von Oberflächen.

4. Landwirtschaft

In der Landwirtschaft werden Hochdruckschläuche zur Reinigung von landwirtschaftlichen Geräten und Ställen eingesetzt. Dies trägt zur Aufrechterhaltung der Hygiene und zur Verbesserung der Effizienz der landwirtschaftlichen Betriebe bei.

5. Fahrzeugwartung

In der Fahrzeugwartung werden Hochdruckschläuche zur Reinigung von Motoren und Karosserien sowie zur Öl- und Benzinversorgung eingesetzt. Sie sind für Reinigungs- und Wartungsarbeiten unerlässlich.

6. Steinbearbeitung

Beim Schneiden und Bearbeiten von Stein werden Hochdruckschläuche zum Versprühen von Wasser verwendet, um die Reibungshitze zu verringern und die Beschädigung des Steins zu verhindern.

7. Brandbekämpfung

Einige Feuerwehrfahrzeuge sind mit Hochdruckschläuchen ausgestattet, die zum Löschen von Bränden und zum Versprühen von Wasser verwendet werden. Die Kraft des Hochdruckwasserstrahls wird genutzt, um die Ausbreitung des Feuers zu verhindern.

Funktionsweise von Hochdruckschläuchen

1. Mehrschichtiger Aufbau

Hochdruckschläuche haben einen mehrschichtigen Aufbau, um sicherzustellen, dass die Flüssigkeit im Inneren nicht ausläuft. Die innere Schicht ist für die Übertragung der Flüssigkeit zuständig, während auf der Außenseite eine Verstärkungsschicht angeordnet ist, die dem Innendruck standhält und ein Platzen des Schlauchs verhindert.

2. Verstärkungsmaterialien

In der Verstärkungsschicht von Hochdruckschläuchen werden Verstärkungsmaterialien wie Stahldraht oder Fasergeflechte verwendet. Diese Verstärkungen erhöhen die Festigkeit des Schlauches und verbessern seine Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Innendruck. Das Muster und die Dichte der Verstärkung passen die Eigenschaften des Schlauchs an.

3. Flüssigkeitsübertragung

Fluide wie Flüssigkeiten und Gase werden mit hohem Druck in Hochdruckschläuchen transportiert. Die Innenschicht des Schlauchs ist korrosions- und abriebfest und sorgt für die reibungslose Übertragung des Fluids.

Arten von Hochdruckschläuchen

1. Drahtgeflechtschläuche

Diese Art von Hochdruckschläuchen hat eine stahldrahtverstärkte Struktur und ist extrem druckbeständig. Er wird vor allem in Baumaschinen und Hydrauliksystemen eingesetzt und bietet Zuverlässigkeit bei der Handhabung schwerer Lasten und hoher Hydraulikdrücke.

2. Spiralschläuche

Spiralschläuche haben spiralförmig angeordnete Verstärkungen und bieten eine hervorragende Beständigkeit gegen Innendruck. Sie werden häufig in Landwirtschafts- und Industriemaschinen eingesetzt und zeichnen sich durch hohe Beweglichkeit und Abriebfestigkeit aus.

3. PTFE-Schläuche

Hochdruckschläuche aus Polytetrafluorethylen (PTFE) verfügen über eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit. Sie werden häufig für den Transport von Chemikalien und ätzenden Stoffen verwendet und spielen eine wichtige Rolle in der pharmazeutischen und chemischen Industrie.

4. Airless-Farbschläuche

Dies sind Hochdruckschläuche, die für die Zufuhr von Farben und Beschichtungen verwendet werden, um einen gleichmäßigen Auftrag zu gewährleisten. Die interne Flüssigkeitsabdichtung ist wichtig und die Schläuche haben eine spezielle Konstruktion, um eine wirksame Förderung hochviskoser Materialien zu gewährleisten.

5. Hochtemperaturschläuche

Hochdruckschläuche sind für den Einsatz in Umgebungen mit hohen Temperaturen geeignet und werden aus hochtemperaturbeständigen Materialien hergestellt. Sie werden für die Beförderung von Dampf und heißen Flüssigkeiten verwendet und müssen sicher und zuverlässig sein.

Zusätzliche Informationen zu Hochdruckschläuchen

Auswahl des Materials

Hochdruckschläuche werden aus zähen Materialien hergestellt, da sie druckbeständig sein müssen. In der Regel werden synthetischer Kautschuk oder hochfeste Fasermaterialien verwendet, die den Schlauch gegenüber dem hohen Druck im Inneren widerstandsfähiger machen.

Was ist eine Hydraulikeinheit?

Eine Hydraulikeinheit ist ein Gerät, das Öl mit konstantem Druck liefert, um Maschinen anzutreiben, die mehr Leistung benötigen.

Der Öltank, der Motor und die Pumpe sind kombiniert, um das Öl herauszudrücken. Ein externer Elektromotor treibt zunächst die Hydraulikpumpe an, die wiederum den weitergeleiteten Hydraulikdruck nutzt, um die Aktoren (Hydraulikmotoren und -zylinder) zu bewegen und so Arbeit zu erzeugen.

Die Menge des ausgestoßenen Öls hängt von der Geschwindigkeit, der Leistung, der Größe und der Anzahl der angetriebenen Aktuatoren ab. Die Druckabgabe kann auch durch den Aktuator gesteuert werden.

Anwendungen von Hydraulikeinheiten

Hydraulikeinheiten werden zum Antrieb vieler Baumaschinen, Industriefahrzeuge und landwirtschaftlicher Maschinen eingesetzt. Typische Beispiele sind Bagger, Gabelstapler, Traktoren und Muldenkipper.

Sie werden auch in Industriemaschinen eingesetzt und sind die Antriebsquelle für Eisen- und Stahlerzeugungsmaschinen, Werkzeugmaschinen und Spritzgießmaschinen.

Da diese großen Maschinen mit geringem Kraftaufwand eine effiziente Leistung erbringen müssen, ist die Antriebstechnik mit Hydraulikeinheiten zu einem wesentlichen Bestandteil des heutigen Industriesektors geworden.

Funktionsweise der Hydraulikeinheiten

Hydraulikeinheiten nutzen die hydraulische Kraft, um einen physikalischen Druck zu erzeugen, der manuell nur schwer zu erreichen ist.

Dieser Mechanismus wird durch das Pascalsche Prinzip erklärt.

Das Pascalsche Prinzip besagt, dass sich der Druck, der auf eine in einem geschlossenen Behälter eingeschlossene Flüssigkeit ausgeübt wird, gleichmäßig in der Flüssigkeit ausbreitet.

Aufgrund der Ausbreitung eines konstanten Drucks ist die einwirkende Kraft umso größer, je größer die Querschnittsfläche ist, mit der die Flüssigkeit in Kontakt ist.

Ein Beispiel: Zwei Kolben mit unterschiedlichen Querschnittsflächen sind durch ein Rohr verbunden und mit Flüssigkeit gefüllt.

Wenn der Kolben mit der kleineren Querschnittsfläche hineingedrückt wird, wird Druck durch die Flüssigkeit übertragen und der Kolben mit der größeren Querschnittsfläche angehoben. Infolgedessen wird auf den größeren Kolben eine größere Kraft ausgeübt.

So kann auch bei geringerem Krafteinsatz eine größere Leistung erzielt werden. Auch in der Hydraulik wird ein ähnliches Prinzip verwendet.

Da als Medium Öl verwendet wird, kann die Richtung der Kraft je nach Form des Hydraulikzylinders beliebig verändert werden. Außerdem lässt sich der Strom in Rohrleitungen leicht umleiten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich Größe und Geschwindigkeit der Kraft leicht einstellen lassen.

Was ist ein Ölstein?

Ein Ölstein ist ein Stein, der in Öl getränkt ist und zum Schleifen von Metall und anderen Materialien verwendet wird.

Die Schleifsteine, die in normalen Haushalten zum Schleifen von Küchenmessern verwendet werden, werden zum Schleifen von Messern mit Wasser verwendet. Schleifsteine, die mit Wasser getränkt sind, werden Wasserschleifsteine genannt. Im Gegensatz zu Wasserschleifsteinen werden Ölschleifsteine zum Schleifen von Messern und anderen Metallen mit Öl verwendet.

In Japan werden nach wie vor hauptsächlich Wasserschleifsteine verwendet, während in einigen Ländern wie den USA Ölschleifsteine die Hauptrolle spielen.

In den letzten Jahren wurden synthetische Öle speziell für Ölsteine verkauft, aber früher wurde Kerosin zum Schleifen verwendet.

Anwendungen von Ölsteinen

Ölsteine werden in den USA und anderen Ländern auch in den letzten Jahren noch häufig verwendet.

Japan hat hohe Niederschlagsmengen und ist vom Meer umgeben, so dass es leicht ist, Wasser zu gewinnen. Im Nahen Osten, im Landesinneren der USA und anderswo ist Wasser teurer als Öl. Daher haben sich Ölsteine, mit denen Messer ohne Wasser geschliffen werden können, zur Hauptstütze des Schärfens entwickelt.

Ölsteine werden im Allgemeinen in der Industrie eingesetzt, da sie härter sind als Wasserschleifsteine und die Schleifsteine weniger verschleißen. In der Industrie werden sie zum Reinigen und Polieren von Motoren, Pumpen und Gebläsen verwendet.

Funktionsweise von Ölsteinen

Da Öl mehr schmiert als Wasser, werden Ölsteine aus harten, rauen Materialien hergestellt. In der Regel werden Tonerde und ähnliche Materialien verwendet. Früher wurden natürlich berechnete Mineralien verwendet, heute werden sie meist gekauft und als industriell hergestellte Produkte verwendet.

Wasserschleifsteine sind wie eine Ansammlung harter Mineralien geformt, während Ölsteine in ähnlicher Weise wie eine Ansammlung harter Mineralienkörner geformt sind. Für Metalle mit einer rauen Oberfläche wird eine Schleifscheibe mit grober Körnung verwendet, während eine Scheibe mit feiner Körnung verwendet wird, wenn eine saubere Oberfläche erforderlich ist. Je feiner die Körnung, desto kürzer ist jedoch die Lebensdauer der Schleifscheibe, so dass die Schleifscheibe entsprechend der erforderlichen Oberflächenrauheit ausgewählt werden sollte.

Es gibt auch Normen für die Korngröße von Ölsteinen, die nach der durchschnittlichen Korngröße nummeriert sind. Je gröber die Körnung, desto kleiner ist die Nummer und je feiner die Körnung, desto größer ist die Nummer.

Ölsteine gibt es in verschiedenen Formen. Die am häufigsten verwendete Form ist rechteckig, aber es gibt auch papierförmige Schleifscheiben, die Sandpapier ähneln und zylindrische Schleifscheiben. Sie werden für unterschiedliche Zwecke verwendet.

Was ist ein Hochdruckreiniger?

Hochdruckreiniger sind Maschinen, die mit Hilfe von Elektrizität oder Benzinmotoren Wasser mit hohem Druck zur Reinigung von Gegenständen versprühen.

Da die Gegenstände mit Wasserdruck gereinigt werden können, sind sie leicht und ohne Reinigungsmittel zu verwenden. Der erste Heißwasser-Hochdruckreiniger in Europa wurde 1950 von der deutschen Firma Kärcher entwickelt.

Der Absatz war in den ersten Jahren gering, aber man erkannte die einfache Reinigung und heute werden Hochdruckreiniger von verschiedenen Werkzeugherstellern entwickelt und sowohl zu Hause als auch auf Baustellen eingesetzt.

Anwendungen von Hochdruckreinigern

Hochdruckreiniger werden für eine Vielzahl von Zwecken eingesetzt. Im Haushalt können sie für die Reinigung von Hauswänden, Gegenständen im Garten, Autos, Bildschirmen usw. verwendet werden.

Sie werden auch in Fabriken und auf dem Freigelände eingesetzt, wo sie z. B. zur Reinigung verschmutzter Flächen nach getaner Arbeit verwendet werden können. Es ist jedoch zu beachten, dass die Hochdruckreinigung die Außenlackierung beschädigen kann.

Es ist wichtig, vor dem Einsatz zu prüfen, ob das Material für die Hochdruckreinigung geeignet ist und den Wasserdruck und den Sprühabstand einzustellen.

Funktionsweise von Hochdruckreinigern

Hochdruckreiniger nutzen das Pascalsche Prinzip zur Freisetzung von Wasser unter hohem Druck. Wenn ein kleiner und ein großer Zylinder horizontal miteinander verbunden und mit Wasser gefüllt sind, wird der Druck auf den kleinen Zylinder übertragen, wenn eine Kraft auf die Seite des kleinen Zylinders ausgeübt wird, die sich auf den großen Zylinder überträgt.

Wenn die Fläche des großen Zylinders doppelt so groß ist wie die des kleinen Zylinders, verdoppelt sich der Druck. Wenn man diesen Mechanismus im Inneren eines Hochdruckreinigers anwendet, kann man Wasser mit hohem Druck versprühen.

Auswahl eines geeigneten Hochdruckreinigers

Hochdruckreiniger haben je nach Produkt unterschiedliche Spezifikationen. Es ist wichtig, die Merkmale der einzelnen Geräte zu kennen und das richtige Gerät für den jeweiligen Einsatzzweck zu kaufen:

1. Normaler Abflussdruck

Der Wasserdruck ist ein wichtiger Faktor bei der Auswahl eines Hochdruckreinigers. Die Stärke des Wasserdrucks wird in Megapascal (Mpa) angegeben; je höher die Zahl, desto größer ist die Reinigungsleistung.

In der Produktinformation wird er manchmal als normaler Förderdruck oder maximaler Förderdruck bezeichnet. Der maximale Abgabedruck ist der theoretische Höchstwert; Sie werden nicht mit diesem Druck arbeiten.

Prüfen Sie daher bei der Überprüfung des Wasserdrucks den normalen Auslassdruck, der den Druck bei normalem Gebrauch angibt.

2. Motor (Geräuscharmut) 　

Die Motoren in Hochdruckreinigern werden hauptsächlich in zwei Kategorien eingeteilt: Induktions- und Universalmotoren.

Induktionsmotoren erzeugen die Rotationskraft durch elektromagnetische Induktion und sind relativ leise. Universalmotoren sind Elektromotoren, die mit Wechselstrom (AC) oder Gleichstrom (DC) betrieben werden. Sie sind relativ kompakt und können dennoch hohe Leistungen und Drehzahlen liefern.

Induktionsmotoren sind landesspezifisch mit 50 Hz oder 60 Hz  erhältlich, was den Nachteil hat, dass sie nur in bestimmten Regionen eingesetzt werden können, aber für diejenigen zu empfehlen sind, die sich über Lärm Gedanken machen. 

3. Wasserversorgungsmethode

Die Wasserversorgungsmethoden für Hochdruckreiniger lassen sich grob in die folgenden drei Typen einteilen:

Anschlussart der Wasserversorgung
Diese Art der Wasserversorgung erfolgt direkt aus dem Wasserhahn und eignet sich für den langfristigen Einsatz, da man sich keine Sorgen machen muss, dass das Wasser ausgeht. Sie haben jedoch den Nachteil, dass sie nur verwendet werden können, wenn es in der Nähe einen Wasseranschluss gibt, was ihre Einsatzmöglichkeiten einschränkt.

Tank-Typ
Das Leitungswasser wird in einen in die Maschine eingebauten Tank eingespritzt. Dies ist ideal für Arbeiten an Orten, an denen kein Wasser zur Verfügung steht oder während der Fahrt.

Selbstansaugender Typ
Leitungswasser oder Regenwasser wird in einem Tank gespeichert, aus dem Wasser zugeführt wird. Mit einem speziellen Filter ausgestattet kann auch Flusswasser verwendet werden. Selbstansaugende Hochdruckreiniger eignen sich für den Einsatz an Orten, an denen die Wasserquellen begrenzt sind.

4. Arten von Düsen

Es gibt eine Vielzahl von Düsen von verschiedenen Herstellern. Im Allgemeinen werden sie in zwei Typen eingeteilt: solche, bei denen der Wasserdruck durch Veränderung des Strahlwinkels eingestellt werden kann und solche, die das Wasser in Rotation versetzen und mit hohem Druck versprühen. Da die verschiedenen Produkte unterschiedliche Eigenschaften haben, ist es wichtig, die geeignete Düse unter Berücksichtigung des Arbeitszwecks auszuwählen.

5. Art der Stromquelle

Kabelgebundener Typ
Dies ist ein gängiger Typ, der an eine Steckdose oder eine andere Stromquelle angeschlossen wird. Dieser bietet ausreichend Leistung für die effektive Reinigung von hartnäckigem Schmutz und harten Oberflächen.

Kabelloser (wiederaufladbarer) Typ
Dies sind wiederaufladbare Geräte, die überall dort eingesetzt werden können, wo kein Stromanschluss vorhanden ist. Sie haben einen geringeren Ausstoßdruck als kabellose Modelle und können mit einer einzigen Ladung nur 10-15 Minuten lang verwendet werden, sind aber überall einsetzbar und eignen sich daher für den Einsatz im Freien oder in engen Räumen.

Motortyp
Sie werden vor allem im Freien eingesetzt, wo es schwierig ist, Strom zu beziehen. Andererseits hat der Motortyp den Nachteil, dass sein innerer Aufbau komplex ist und viele so groß sind, dass sie schwer zu transportieren sind.

Was ist ein Makromolekül?

Makromoleküle sind ein Oberbegriff für organische Stoffe mit einem Molekulargewicht von 10 000 oder mehr, die aus Kohlenstoff als Hauptgerüst und Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff als weiteren Elementen bestehen.

Polymere ohne Kohlenstoff werden als anorganische Polymere bezeichnet. Die Makromoleküle, die auch einfach als Polymere bezeichnet werden, lassen sich in zwei Hauptgruppen unterteilen: synthetische Polymere und Biopolymere.

Das Konzept der Makromoleküle wurde erstmals 1917 publiziert, und nach etwa 10 Jahren Kontroverse wurde das Konzept für richtig befunden. In der Folgezeit führte die Erforschung organischer Polymere zu einer aktiven Industrialisierung im Vereinigten Königreich, in Deutschland und in den USA und der Ausbruch der beiden Weltkriege führte zur Entwicklung einer breiten Palette von Produkten aus organischen Makromolekülen.

Anwendungen von Makromolekülen

In unserer Umgebung gibt es viele Produkte und Stoffe, die aus organischen Makromolekülen hergestellt werden. Sie lassen sich in synthetische Polymere und Biopolymere unterteilen.

1. Synthetische Polymere

Zu den Materialien gehören Kunststoffharze, Fasern und Gummi, die als synthetische Polymere bezeichnet werden, weil sie hauptsächlich aus Erdöl hergestellt werden. Zu den Anwendungen synthetischer Polymere gehören Kunststoffprodukte im Allgemeinen, Kleidung, Reifen und Farben.

Synthetische Polymere werden künstlich durch eine Reaktion namens Polymerisation hergestellt. Produkte, die aus den synthetischen Makromolekülen hergestellt werden, entwickeln Eigenschaften wie Festigkeit, Hitzebeständigkeit, hohe Transparenz und Weichheit. Obwohl synthetische Polymere viele Vorteile haben, besteht ihr Nachteil darin, dass sie sich schneller abnutzen als Metalle. Diese Nachteile können durch die Mischung von Metallen und Keramiken mit synthetischen Polymeren behoben werden.

2. Biopolymere

Die DNA, die RNA und die Proteine im Körper werden als Biopolymere bezeichnet. Sie bilden die Funktionen und Strukturen, die unser tägliches Leben ermöglichen. Andere Stoffe, die aus Pflanzen gewonnen werden, werden als natürliche Makromoleküle bezeichnet und sind eine Art von Biopolymeren.

Biopolymere werden im menschlichen Körper und in der Natur ohne menschliches Zutun hergestellt. Aus diesem Grund ist es für Biopolymere grundsätzlich nicht möglich, die Bindungsarten organischer Stoffe frei zu rekombinieren, wie es bei synthetischen Polymeren der Fall ist.

Es wird jedoch geforscht und entwickelt, um Biopolymere selbst mit Zusatzstoffen und synthetischen Polymeren zu mischen, um neue Funktionen zu erhalten und sie zu medizinischen Materialien zu machen, die in den Körper eingebaut werden können.

Funktionsweise der Makromoleküle

Ein Makromolekül ist ein großes Molekül, das aus kleinen Molekülen (Monomeren) besteht, die durch die Bildung neuer kovalenter Bindungen verbunden sind. Vereinfacht ausgedrückt ist z. B. jede Perle ein Monomer, und die gesamte Kette, die durch ihre Verknüpfung entsteht, ist ein Makromolekül. Die Polymerisation ist eine Reaktion, bei der sich Monomere miteinander verbinden, um Makromoleküle zu bilden.

Es gibt ein sehr breites Spektrum an Monomeren, was die Kombination der Arten und die Anzahl der Elemente angeht, aus denen die Monomere bestehen, und auch ein sehr breites Spektrum an organischen Polymeren, die aus ihnen hergestellt werden können.

Zu den Elementen, aus denen Monomere bestehen, gehören neben Kohlenstoff auch Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff, und die Art der Reaktion bei der Polymerisation hängt von der Molekularstruktur des Monomers ab. Die spezifischen Polymerisationsformen sind wie folgt:

1. Kettenpolymerisation

Hierbei handelt es sich um eine Reaktion, bei der die vom Initiator erzeugten aktiven Spezies nacheinander mit dem Monomer reagieren und die Molekülkette verlängern. Je nach aktiver Spezies wird sie weiter unterteilt in radikalische Polymerisation, anionische Polymerisation und kationische Polymerisation.

2 Sequentielle Polymerisation

Hierbei handelt es sich um eine Reaktion, bei der Monomere mit zwei oder mehr funktionellen Gruppen zwischen verschiedenen Molekülen miteinander reagieren, um Bindungen zu bilden und die Molekülkette zu verlängern. Je nach Art der Reaktion werden sie als Polykondensation, Polyaddition und Additionskondensation klassifiziert.

Arten von organischen Polymeren

Es gibt verschiedene Arten von organischen Makromolekülen. Selbst organische Makromoleküle, die aus demselben Monomer hergestellt werden, können je nach Anzahl der Wiederholungen (Molekulargewicht) unterschiedliche physikalische Eigenschaften und Leistungen aufweisen.

Im Folgenden finden Sie Beispiele typischer Makromoleküle für die einzelnen Polymerisationstypen. Allgemeine Polymere haben in der Regel eine Abkürzung, die in Klammern angegeben ist.

1. Kettenpolymerisation

Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyvinylalkohol (PVA), Polyvinylchlorid (PVC), Polymethylmethacrylat (PMMA)

2. Sequentielle Polymerisation

Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid (PA), Polyimid (PI), Polyurethan (PU), Polycarbonat (PC), Bakelit

Was ist eine Knetmaschine?

Eine Knetmaschine ist ein Gerät, das durch gleichzeitiges Mischen, Kneten, Zerkleinern und Verkleben verschiedener Stoffe eine gleichmäßige Mischung erzeugt.

In der chemischen Industrie ist es notwendig, verschiedene Stoffe richtig miteinander zu vermischen. Um sie effizient und gleichmäßig zu mischen, wird eine Knetmaschine verwendet. Bauart und Form einer Knetmaschine hängen von den zu mischenden Stoffen und dem Zweck der Maschine ab.

Anwendungen von Knetmaschinen

Knetmaschinen werden nicht nur in der chemischen Industrie, sondern auch in der Lebensmittelindustrie, in der pharmazeutischen Industrie und in vielen anderen Bereichen eingesetzt. In der Lebensmittelindustrie werden sie zum Mischen von Brotteig oder zum gleichmäßigen Verrühren von Soßen verwendet.

In der pharmazeutischen Industrie sind sie nützlich, um die Bestandteile von Medikamenten gleichmäßig zu mischen. In der Bauindustrie werden sie auch zum Mischen von Zement verwendet.

Funktionsweise der Knetmaschinen

Knetmaschinen mischen Stoffe im Allgemeinen nach drei Prinzipien: Rühren, Dispergieren und Kneten. „Rühren“ ist das Prinzip des Umrührens der Substanz, um sie gleichmäßig zu vermischen. „Dispergieren“ ist das Prinzip des Mischens von Stoffen durch Aufbrechen in kleinere Stücke und wird beim Mischen von Stoffen verwendet, die Partikel enthalten, wie z. B. Farbe. „Kneten“ ist das Prinzip des Mischens von Stoffen durch Zusammenpressen und ist besonders effektiv beim Mischen von zähflüssigen Stoffen.

Es gibt verschiedene Arten von Knetmaschinen, aber beim Kneten wird eine starke Scherkraft auf die zu mischenden Stoffe ausgeübt, sodass die drei vorgenannten Prozesse des Rührens, Dispergierens und Knetens stattfinden. Eine starke Scherkraft wird erreicht, indem das Material in einen sehr engen Spalt geschüttet wird, entweder mit einer sehr schnell rotierenden Klinge, die das Material mit hoher Geschwindigkeit bewegt, oder mit einer langsamen Geschwindigkeit. Aus diesem Grund gibt es eine große Vielfalt an Knetmaschinen.

Während des Knetens ändert sich die Temperatur des Materials je nach Gerät und Umgebung. Temperaturschwankungen können dazu führen, dass das Material hart oder weich wird oder sich verändert. Um solche Veränderungen zu verhindern, verfügt die Knetmaschine über eine Heiz- und Kühlfunktion, und durch die vorherige Einstellung der Temperatur wird während des gesamten Knetvorgangs eine konstante Temperatur aufrechterhalten.

Arten von Knetmaschinen

Es gibt zwei Arten von Knetmaschinen: Chargenknetmaschinen und kontinuierliche Knetmaschinen.

1. Chargen Typ

Beim Chargentyp wird das zu schmelzende Material in einen Behälter gegeben und über einen relativ langen Zeitraum geschmolzen. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie große Mengen eines Produkts von gleichbleibender Qualität auf einmal herstellen können.

2. Kontinuierlicher Typ

Beim kontinuierlichen Typ wird das Material in das Rohr gegossen und in den engen Raum zwischen der Schnecke und der Rohrwand oder, im Falle eines Mehrschneckenmischers, zwischen die Schnecken gepresst, wodurch eine starke Scherung auf das Material ausgeübt und es gemischt wird. Sie zeichnet sich im Vergleich zur Chargenknetung durch eine äußerst kurze Verarbeitungszeit aus, allerdings muss das Material zuvor in einem separaten Mischer bis zu einem gewissen Grad homogenisiert werden.

Für unterschiedliche Anwendungen gibt es auch andere Arten von Knetmaschinen, z. B. zum Kneten gleicher Mengen von Feststoffen und Flüssigkeiten, zum Kneten großer Mengen von Feststoffen mit kleinen Mengen von Flüssigkeiten und zum Kneten von fließfähigen pastösen Materialien. Die Größe und Form der Schaufeln, die Rotationszeit während des Knetens, die vertikale Bewegung der Schaufeln und die Funktion der Erzeugung eines Vakuums im Behälter sind für jede Anwendung unterschiedlich.

Auswahl einer geeigneten Knetmaschine

Bei der Auswahl einer Knetmaschine müssen die Art der zu mischenden Stoffe, der erforderliche Mischgrad und die Größe des Produkts berücksichtigt werden. Wenn Sie zum Beispiel hochviskose Stoffe mischen oder große Mengen an Stoffen mischen müssen, benötigen Sie einen leistungsstarken Mischer.

Wenn pulverförmige Substanzen gemischt werden sollen, ist ein Mischer mit einer Rückhaltefunktion geeignet, die verhindert, dass das Pulver verstreut wird.

Weitere Informationen zu Knetmaschinen

Die Bedeutung von Knetmaschinen

Obwohl Knetmaschinen die einfache Aufgabe haben, Stoffe zu mischen, stehen hinter dem Mischprozess komplexe physikalische und chemische Prinzipien. So haben beispielsweise die Partikelgröße und -verteilung der Stoffe, ihre Viskosität und Temperatur einen erheblichen Einfluss auf das Mischergebnis. Wenn diese Faktoren richtig gesteuert werden, sind Mischer in der Lage, Stoffe effizient und gleichmäßig zu mischen.

Mischer sind auch wichtig, um eine gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten. Die Lebensmittel- und die pharmazeutische Industrie verlangen zum Beispiel eine gleichbleibende Qualität ihrer Produkte. Durch den Einsatz eines Mischers können Qualitätsschwankungen zwischen den einzelnen Produktchargen verringert werden.

Was ist ein Schweißgerät?

Schweißgerät (englisch: Welder, Welding Machine) ist ein Gerät, das Schweißenarbeiten (Schmelzen und Verbinden von Materialien wie Metall) durchführt.

Es bezieht sich auf eine breite Palette von Schweißgeräten, darunter „Lichtbogenschweißgeräte“ und „Laserschweißgeräte“, die nur schweißen, und „Schweißroboter“, die mit Schweißgeräten ausgestattet sind und Schweißarbeiten automatisch ausführen.

Schweißgeräte können in vier Haupttypen von Schweißverfahren unterteilt werden: Lichtbogenschweißen, Gasschweißen, Widerstandsschweißen und Laserschweißen. Für jedes Schweißverfahren gibt es verschiedene Maschinentypen, insbesondere bei den Lichtbogenschweißmaschinen gibt es mehrere Typen, wie z. B. „Schutzgasschweißmaschinen“, „MIG- und MAG-Schweißmaschinen“, „WIG-Schweißmaschinen“ und „Plasmaschweißmaschinen“.

Anwendungen von Schweißgeräten

Schweißgeräte sind weit verbreitet in Betrieben, in denen Metallprodukte durch Verarbeitung, Verbindung und Montage von Metallprodukten hergestellt werden, auf Baustellen, und in Automobilwerken.

Sie werden z. B. in Automobilwerken zum Schweißen von Karosserien und Rahmen in der Produktionslinie und in Werften zum Schweißen von Stahlplatten und Rahmen im Schiffsrumpf verwendet, wo automatische Schweißroboter für Schweißarbeiten eingesetzt werden.
Neben großen Produkten und Fertigungsanlagen werden automatische, halbautomatische und manuelle Schweißgeräte verschiedener Größen auch in Stahl- und Dosenfertigungsbetrieben sowie auf Baustellen für Bewehrungsstäbe eingesetzt.

Schweißgeräte werden in der Regel für verschiedene Schweißverfahren eingesetzt.

Funktionsweise der Schweißgeräte

Schweißen ist „der Vorgang, bei dem zwei oder mehr Grundwerkstoffe durch Hitze, Druck oder beides so zusammengebracht werden, dass eine Kontinuität zwischen den zu verbindenden Grundwerkstoffen entsteht“. Die Maschinen, mit denen dieses Schweißen durchgeführt wird, sind Schweißmaschinen, die in verschiedenen Konfigurationen für unterschiedliche Schweißverfahren erhältlich sind.

So besteht eine autonome Schweißmaschine, z. B. eine Handschweißmaschine, aus einer Stromversorgungseinheit zur Erzeugung des elektrischen Stroms, der als Wärmequelle dient, einem Schweißbrenner an der Schweißspitze, einer Drahtversorgungseinheit zur Versorgung des Schweißbrenners mit dem Lotmaterial sowie einer Flasche und einem Schlauch zur Zufuhr des Schutzgases.

Laserschweißmaschinen bestehen aus einem Laseroszillator zur Erzeugung des Laserstrahls, einer Laserfokussierlinse, einer Schutzgaszufuhrflasche und einem Schlauch. Neben den manuellen Schweißmaschinen gibt es auch automatische Schweißmaschinen, die das Bett mit dem Schweißgrundwerkstoff programmgesteuert nach links, rechts, oben und unten bewegen, um den Schweißpunkt automatisch zu verschieben.

Bei automatischen Schweißrobotern gibt es Maschinen, bei denen sich ein Roboterarm mit einem angebrachten Schweißbrenner in die durch teach-in usw. programmierte Position bewegt und schweißt. Sowie Maschinen, die die Richtung des zu schweißenden Grundmaterials und des zu schweißenden Produkts automatisch bewegen und drehen können und kontinuierliche automatische Schweißvorgänge durchführen.

Es gibt auch Maschinen wie CAM (Computer Aided Manufacturing), die anhand von 3D-CAD-Modellen die Schweißposition, Schweißgeschwindigkeit usw. programmieren, um den Schweißprozess zu automatisieren.

Der Einsatz dieser automatisierten Schweißgeräte automatisiert komplexe und vielfältige Schweißvorgänge und ermöglicht eine stabile und hochwertige Schweißarbeit.

Was ist ein Sauerstoffgenerator?

Sauerstoffgeneratoren sind Geräte, die mithilfe von Adsorbentien hochreines Sauerstoffgas aus der Luft gewinnen.

Als Adsorptionsmittel werden poröse Materialien wie Molekularsiebe (kristalliner Zeolith) verwendet. Es kann Moleküle je nach Größe und Polarität selektiv an seiner Oberfläche adsorbieren.

Im Vergleich zu flüssigem Sauerstoff ist es billiger und kann große Mengen an Sauerstoff liefern, weshalb es in der Industrie weit verbreitet ist.

Da keine Hochdruckflaschen verwendet werden, können kleine Sauerstoffgeneratoren ohne besondere räumliche Einschränkungen eingesetzt werden.

Anwendungen von Sauerstoffgeneratoren

Sauerstoffgeneratoren werden eingesetzt, wenn hochreine und große Mengen an Sauerstoffgas benötigt werden.

Kompakte Sauerstoffgeneratoren werden auch in Verbrennungsanlagen, in der Metallverarbeitung, in der Biotechnologie und in Klimaanlagen hergestellt und eingesetzt, wo Sauerstoffgas benötigt wird.

O3 wird manchmal bei der Wasseraufbereitung und in anderen Situationen verwendet, in denen Ozon (O3) zum Einsatz kommt, und Sauerstoffgeneratoren sind für die Erzeugung von Ozon geeignet.

In den letzten Jahren hat sich die Leistung von Adsorptionsmitteln verbessert, und Sauerstoffgeneratoren mit geringerem Stromverbrauch werden eingesetzt, wenn Energieeinsparungen erforderlich sind.

Funktionsweise der Sauerstoffgeneratoren

Sauerstoffgeneratoren verwenden Luft als Rohstoff und extrahieren hochreines Sauerstoffgas, indem sie Verunreinigungen wie Stickstoffgas entfernen.

Das Prinzip der Sauerstoffgasgewinnung wird im Folgenden erläutert.

Zunächst wird die Rohluft mit Hilfe eines Luftkompressors oder eines Gebläses in den Adsorptionsbehälter befördert.
Luftkompressoren werden für kleine Anwendungen eingesetzt, während Gebläse häufig für die Sauerstofferzeugung in großem Maßstab verwendet werden.

In Adsorptionsbehältern werden poröse Materialien wie Molekularsiebe verwendet.

Molekularsiebe sind kristalline Aluminosilikate mit Poren in den Kristallen und Adsorptionseigenschaften, die je nach den übertragenen Molekülen variieren.

Aufgrund dieser Eigenschaften werden Verunreinigungen wie Stickstoffgas adsorbiert und nur Sauerstoffgas in den Puffertank transportiert.

Die auf dem Adsorptionsmittel adsorbierten Verunreinigungen werden regeneriert, indem der Druck in der Säule mit Hilfe einer Vakuumpumpe gesenkt wird.

Da die Adsorptionskolonne aus zwei Säulen besteht, wird in der einen Säule Sauerstoffgas erzeugt, während in der anderen Säule der Regenerationsprozess des Adsorptionsmittels abläuft.

Durch die Abwechslung dieser Prozesse wird das Sauerstoffgas auf stabile Weise erzeugt.