Vorrichtung zum Ausformen zähplastischer Massen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aus fomnen zähplastischer Massen, insbesondere von Kautschuk- oder Gummimischungen, in lagerfähige Teile mittels eines Walzenpaares, das mit der in einem Kneter vorbearbeiteten Masse beschickt wird.
Bei diesen Erzeugnissen handelt es sich um sogenannte Felle, nämlich um im wesentlichen plattenförmige Gebilde, die von einem glatten Walzenpaar erzeugt werden. Das von der aus einem Kneter austretenden Masse beschickte Walzenpaar bewirkt oft einen ungleichmässigen Einzug der Masse, und es ergibt sich ein in seiner Breite, Dicke und Dichte unterschiedliches Fell. Nachteilig ist hierbei auch, dass eine Bedienungsperson nach Inbetriebsetzung des Walzenpaares das sich bildende Fell von dem Walzenpaar trennen muss, wodurch eine fortlaufende Arbeitsweise in Frage gestellt sein kann.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wurden für den nach der Knetung erfolgenden Arbeitsgang Extruder vorgesehen, denen die zähplastische Masse zur Formgebung von einer Schnecke zugeleitet, hier in die gewünschte Form gebracht und dann aus einem Mundstück ausgepresst wird. Eine solche Vorrichtung ist insofern nachteilig, als die Schnecke zeitweise, z. B. bei einem Wechsel der Beschaffenheit der aus dem Kneter kommenden Masse, nicht ganz leergefahren werden kann, so dass ein Rest in dem Extruder verbleibt, dessen Mischungsverhälmisse und Homogenität zweifelhaft sind.
Im übrigen ist diese Arbeitsweise für solche Mischungen nicht geeignet, die bereits Vulkanisationszusätze enthalten, da sich beim Auspressen verhältnismässig hohe Temperaturen ergeben, welche die Gefahr mit sich bringen, dass die Masse innerhalb des Extruders ausvulkanisiert. Ausserdem sind die Kosten derartiger Vorrichtungen verhältnismässig hoch, und diese erweisen sich bei kleinen Anlagen als unwirtschaftlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bei welcher Mängel der vorerwähnten Art zuverlässig behoben sind und bei geringem baulichen und betrieblichen Aufwand sowie einfacher Wartung fortlaufend ein in seinen Abmessungen und seiner Stmküur gleichmässiges Fell erreichbar ist, wobei die auftretenden Temperaturverhältnisse genau unter Kontrolle gehalten werden können.
Diese Vorteile ergeben sich gemäss der Erfindung dadurch, dass mindestens eine Walze des vorzugsweise heiz- bzw. kühlbaren Walzenpaares eine über ihre Mantelfläche verteilte Profilierung aufweist. Durch diese Massnahme wird gewährleistet, dass infolge der durch die Profilierung vergrösserten Mantelfläche das Einziehen der vorgekneteten Masse in das Walzenpaar und die weitere Verarbeitung darin wesentlich verbessert werden. Ausserdem wird erreicht, dass die von den Walzen erfasste Masse seitlich nicht wegfliessen kann. So wird es möglich, ein in seiner Breite, Dicke und Dichte genau bestimmtes Fell zu erhalten.
Nach einem Vorschlag der Erfindung ist die Profilierung auf der gesamten Mantelfläche der Walze vorgesehen und besteht aus ineinander überragenden, rillenförmigen Ausnehmungen. Vorteilhaft ist die Profilierung an den Walzenrändern zu Bunden gestaltet.
Die Art und das Ausmass der Profilierung sind in Anpassung an die Beschaffenheit der Masse und die BetriebsverhäLtn se festlegbar. Die Profillinien können nach der Erfindung im Gleichmass oder ungleichmässig bzw. wellenförmig ineinander übergehend verlaufen.
Es können in Umfangsrichtung undloder in Längsrichtung der Walze verlaufende Profilierungen vorgesehen werden. Die Erfindung umfasst auch solche Vorrichtungen, bei denen beide Walzen des Walzenpaares eine Profilierung aufweisen, wobei die Profilierungen sich überdecken und mit Spiel ineinander eingreifen.
Es ergibt sich dabei zu dem Vorteil einer einwandfreien Fellbildung noch eine Nachknetung der eingezogenen Masse. Der Achsabstand der beiden Walzen und die Überdeckung der Profilierung kann veränderbar ausgebildet sein, um Forderungen nach bestimmter Dicke und Dichte der Felle erfüllen zu können.
Die Temperaturverhältnisse sind in einfacher Weise dadurch bestimmbar und konstant zu halten, dass eine oder beide Walzen des Walzenpaares heiz-oder kühlbar sind. Es kann daher bei der Verarbeitung von Mischungen, die bereits Vulkanisationszusätze enthalten, nicht die Gefahr entstehen, dass eine unbeabsichtigte Vulkanisation stattfindet.
Für das Abziehen bzw. Auswerfen der sich bei Inbetriebnahme der neuen Vorrichtung bildenden Felle ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung einer Walze des Walzenpaares ein Auswerfer zugeordnet.
Die Umlaufrichtung des beispielsweise als Walze ausgebildeten Auswerfers entspricht dabei zweckmässig der Umlaufrichtung der zugeordneten profilierten Walze.
Dem Auswerfer ist eine Rollenbahn oder dergleichen zum Abführen des aus dem Walzenpaar austretenden Felles angegliedert.
In der Zeichnung ist die Erfindung in Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt; dabei zeigen:
Fig. 1 ein Walzenpaar mit einer profilierten Walze in Seitenansicht,
Fig. 2 ein Walzenpaar, bei dem beide Walzen profiliert sind, mit einer zugeordneten Auswerferwalze in Seitenansicht.
Fig. 3 ein Walzenpaar gemäss Fig. 1 in Ansicht von vorn,
Fig. 4 ein Walzenpaar gemäss Fig. 2 in Ansicht von vorn und
Fig. 5-8 weitere Ausführungsbeispiele von Walzenpaaren in Ansicht von vorn, wobei jeweiIs einander gegenüberliegende Abschnitte der einzelnen Walzen dargestellt sind.
Ein aus zwei Walzen 1 und 2 bestehendes Walzen- paar, das beliebig angetrieben ist, wird mit einer in einem Kneter oder dergleichen vorbearbeiteten Mischung 3 beschickt, die durch die gegeneinander laufenden Walzen 1, 2 gefördert wird und dann als Band oder Fell 4 in Richtung des Pfeiles A heraustritt. Die Walze 2 des Walzenpaares gemäss Fig. 1 ist mit einer Profilierung 2 versehen, die, wie aus Fig. 3 hervorgeht, eine Scheitellinie ergibt, die zickzackförmig und gleichmässig über die gesamte Breite der Walze 2 verläuft.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 sind die beiden zusammenwirkenden Walzen 2 und 2a mit einer solchen Profilierung 2'versehen. Aus Fig. 4 der Zeichnung ist zu ersehen, dass die Profilierungen 2' der Walzen 2 und 2a gleichartig, jedoch so angeordhet sind, dass die Walzen mit Spiel ineinander eingreifen. Dadurch ergibt sich eine Profil-Überdeckung und eine entsprechende Form des austretenden Felles 4', das von einer in Fig. 2 der Zeichnung eingezeichneten Auswerferwalze 5 mit einem der Walze 2 entsprechenden Profil auf Transportrollen 6 gebracht wird, die das geformte Fell 4' abführen. Die Tiefe der einzelnen Ausnehmun- gen 2' in den Walzen 2 bzw. 2a kann ebenso wie die Profilgebung beliebig gewählt werden.
Aus den Fig. 5-8 der Zeichnung ist zu ersehen, dass anstelle eines von geradlinigen Flächen begrenzten Profils 2' für die Ausnehmungen auch ein wellenförmiges Profil 7 vorgesehen sein kann (Fig. 5), und zwar in der Art, dass ebenfalls eine Profil-Überdeckung der Walzen stattfindet. Durch die Profilierung wird ein seitliches Abfliessen der Masse vermieden und ein in seiner Struktur homogenes Fell mit einer den Profilen entsprechenden Oberfläche geschaffen. Die infolge der Profilierung vergrösserte Oberfläche ist deshalb vorteilhaft, weil sich dadurch eine besonders schnelle Abkühlung der fertigen lagerfähigen Felle ergibt und das bei vorbekannten Verfahren übliche Einleiten der Felle in ein Kühlbad entfallen kann.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Walzen-Profilierung, die durch im Abstand voneinander rechtwinklig in die Walzen eingestochene Rillen 8 bzw. 8' gebildet wird. Fig. 7 zeigt eine Auslfüh- rungsform mit in gleichmässigem Abstand voneinander angeordneten, haibrund ausgebildeten Rillen 9. Die Gegenwalze weist dagegen entsprechende Bunde 9' auf, die teilweise in die Rillen 9 eingreifen und damit ein seitliches Abfliessen der Masse verhindern. Die in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Profile können auch jeweils an nur einer Walze vorgesehen werden, die dann mit einer glatten Walze zusammenarbeitet.
In Fig. 8 ist schliesslich eine Walze 2" dargestellt, bei der auf einem Umfangsabschnitt in Achsrichtung verlaufende Rillen 10 angeordnet sind, die von seitlichen Bunden 10' begrenzt werden. Diese Massnahme sichert gleichfalls einen einwandfreien Einzug der Masse und ein in seiner Breite genau bestimmtes Fell.
Die Tiefe der Rillen und die Höhe der Bunde sind den Betriebsumständen entsprechend im Gleichmass oder auch ungleichmässig festlegbar.
Für das Abführen der sich bildenden Felle können anstelle von Transportrollen auch andere maschinelle Einrichtungen vorgesehen werden.
Device for shaping viscoplastic masses
The invention relates to a device for converting viscoplastic masses, in particular rubber or rubber mixtures, into storable parts by means of a pair of rollers which are charged with the mass which has been preprocessed in a kneader.
These products are so-called skins, namely essentially plate-shaped structures that are produced by a smooth pair of rollers. The pair of rollers fed by the mass emerging from a kneader often causes the mass to be drawn in unevenly, and the result is a skin that is different in width, thickness and density. It is also disadvantageous here that, after the pair of rollers has been put into operation, an operator has to separate the skin that is being formed from the pair of rollers, which can jeopardize a continuous mode of operation.
In order to avoid these disadvantages, extruders were provided for the work step after kneading, to which the viscoplastic mass is fed from a screw for shaping, brought into the desired shape here and then pressed out of a mouthpiece. Such a device is disadvantageous in that the screw temporarily, e.g. B. when the nature of the mass coming out of the kneader changes, it cannot be run completely empty, so that a residue remains in the extruder whose mixing ratio and homogeneity are questionable.
In addition, this procedure is not suitable for mixtures that already contain vulcanization additives, since relatively high temperatures result during the extrusion process, which entail the risk that the mass within the extruder will fully vulcanize. In addition, the costs of such devices are relatively high, and they prove to be uneconomical in small systems.
The invention is based on the object of creating a device in which defects of the aforementioned type are reliably remedied and with little structural and operational effort as well as simple maintenance, a uniform coat in its dimensions and shape can be achieved, with the temperature conditions occurring exactly below Control can be kept.
According to the invention, these advantages result from the fact that at least one roller of the preferably heatable or coolable roller pair has a profile that is distributed over its outer surface. This measure ensures that the drawing in of the pre-kneaded mass into the roller pair and the further processing therein are significantly improved as a result of the enlarged surface area due to the profiling. In addition, it is achieved that the mass captured by the rollers cannot flow away laterally. This makes it possible to obtain a fur that is precisely defined in terms of its width, thickness and density.
According to a proposal of the invention, the profiling is provided on the entire outer surface of the roller and consists of groove-shaped recesses protruding into one another. The profiling on the roll edges is advantageously designed into bundles.
The type and extent of the profiling can be determined in adaptation to the nature of the mass and the operating conditions. According to the invention, the profile lines can run uniformly or unevenly or in a wavy manner merging into one another.
Profiles running in the circumferential direction and / or in the longitudinal direction of the roller can be provided. The invention also encompasses devices in which both rollers of the roller pair have a profile, the profiles overlap and engage with one another with play.
This results in a subsequent kneading of the drawn-in mass to the advantage of perfect fur formation. The center distance of the two rollers and the overlap of the profiling can be designed to be variable in order to be able to meet requirements for a certain thickness and density of the skins.
The temperature conditions can be determined and kept constant in a simple manner in that one or both rollers of the roller pair can be heated or cooled. When processing mixtures that already contain vulcanization additives, there cannot be any risk of unintentional vulcanization.
According to a further proposal of the invention, an ejector is assigned to one roller of the roller pair for pulling off or ejecting the skins that are formed when the new device is started up.
The direction of rotation of the ejector, designed for example as a roller, expediently corresponds to the direction of rotation of the associated profiled roller.
A roller conveyor or the like is attached to the ejector for discharging the skin emerging from the pair of rollers.
In the drawing, the invention is shown schematically in exemplary embodiments; show:
1 shows a pair of rollers with a profiled roller in a side view,
2 shows a pair of rollers in which both rollers are profiled, with an associated ejector roller in a side view.
3 shows a pair of rollers according to FIG. 1 in a view from the front,
4 shows a pair of rollers according to FIG. 2 in a view from the front and FIG
5-8 further exemplary embodiments of roller pairs in a view from the front, each of which shows opposing sections of the individual rollers.
A roller pair consisting of two rollers 1 and 2, which is driven as required, is charged with a mixture 3 which has been preprocessed in a kneader or the like and which is conveyed through the rollers 1, 2 running against each other and then as a belt or sheet 4 in the direction of arrow A emerges. The roller 2 of the roller pair according to FIG. 1 is provided with a profile 2 which, as can be seen from FIG. 3, results in an apex line which runs zigzag and evenly over the entire width of the roller 2.
In the embodiment according to FIG. 2, the two interacting rollers 2 and 2a are provided with such a profiling 2 ′. From Fig. 4 of the drawing it can be seen that the profiles 2 'of the rollers 2 and 2a are similar, but are so arranged that the rollers engage with one another with play. This results in a profile overlap and a corresponding shape of the emerging skin 4 ', which is brought by an ejector roller 5 shown in FIG. 2 of the drawing with a profile corresponding to the roller 2 on transport rollers 6, which remove the formed skin 4'. The depth of the individual recesses 2 'in the rollers 2 or 2a, as well as the profile, can be selected as desired.
It can be seen from FIGS. 5-8 of the drawing that, instead of a profile 2 ′ bounded by straight surfaces, a wave-shaped profile 7 can also be provided for the recesses (FIG. 5), namely in the manner that likewise a profile - Coverage of the rollers takes place. The profiling prevents the mass from flowing off sideways and creates a skin with a homogeneous structure and a surface corresponding to the profiles. The enlarged surface as a result of the profiling is advantageous because it results in a particularly rapid cooling of the finished, storable skins and the introduction of the skins into a cooling bath, which is customary in known methods, can be dispensed with.
6 shows a further possible embodiment of the roller profiling, which is formed by grooves 8 or 8 'pierced at right angles into the rollers at a distance from one another. 7 shows an embodiment with evenly spaced, semicircular grooves 9. The counter roller, on the other hand, has corresponding collars 9 'which partially engage in grooves 9 and thus prevent the mass from flowing off sideways. The profiles shown in FIGS. 5 to 7 can also be provided on only one roller, which then works together with a smooth roller.
Finally, FIG. 8 shows a roller 2 ″ in which grooves 10 are arranged on a circumferential section which run in the axial direction and are delimited by lateral collars 10 '. This measure also ensures proper feeding in of the mass and a precisely determined width Fur.
The depth of the grooves and the height of the collars can be determined either equally or unevenly, depending on the operating conditions.
Instead of transport rollers, other mechanical devices can also be provided for removing the pelts that are being formed.