CH715687A2 - Mischvorrichtung, insbesondere zur Kautschukverarbeitung, sowie ein Verfahren zu deren Betrieb. - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine kontinuierliche Mischvorrichtung (1) insbesondere zur Kautschukverarbeitung, mit zumindest einemMisch- und/oder Knetextruder. Die Mischvorrichtung (1) hat ein Gehäuse (2) mit einer zentralen Öffnung (3) für einen Mischraum (4), welche einen im Betrieb rotatorisch umlaufend und translatorisch reversierend angetriebenen Kneter aufnimmt. In das Gehäuse (2) sind zwei Speisewalzen (6) integriert, die sich über einen Großteil der axialen Länge des Mischraums (4) erstrecken und die der Zuführung eines strangförmigen Kautschukmaterials dienen. Durch eine umlaufende Schneide an dem Kneter wird der Strang des zugeführten Kautschukmaterials unterbrochen. Die zugeführte Menge des Materialstrangs wird daher allein mittels der Speisewalzen (6) bestimmt und im Betrieb durch eine Drehzahländerung eingestellt. Infolgedessen wirkt sich eine Änderung der Drehzahl des Kneters nicht auf den Durchsatz, sondern lediglich auf den Grad der Durchmischung aus, die somit optimal auf ein gewünschtes Ergebnis abgestimmt werden kann und daher eine signifikante Qualitätsverbesserung ermöglicht.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine kontinuierliche Mischvorrichtung zur Kautschukverarbeitung mit einem zumindest einen Misch- und/oder Knetextruder mit zumindest einer mehrgängigen Schnecke und/oder einem Kneter, wobei einem Gehäuse der Mischvorrichtung eine Zuführung mit zumindest einer Speisewalze als Fütterwalze zugeordnet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein kontinuierliches Verfahren zum Betrieb einer solchen Mischvorrichtung.
[0002] Die zentrale verfahrenstechnische Komponente einer kontinuierlich arbeitenden Mischvorrichtung zur Kautschukverarbeitung ist der Extruder. Grundsätzlich besteht der Extruder aus einer Schnecke und/oder einem Kneter, einer Zuführung mit zumindest einer Speisewalze als Fütterwalze, einem Antrieb sowie Temperier- und Schmiersystem. Die Schnecke oder der Kneter zieht im Zusammenwirken mit der Speisewalze das Material ein, verdichtet, fördert und homogenisiert die Mischung.
[0003] Für die Herstellung technischer Gummiwaren hat sich der Kaltfütterextruder, häufig ausgestattet mit einer Vakuumzone zur Entgasung der Mischung, durchgesetzt. Die Mischung wird dem Extruder entweder in Form von Granulat oder Streifen zugeführt.
[0004] Kautschukmischungen zur Herstellung von Gummiprodukten oder thermoplastische Kunststoffe werden überwiegend mittels Schneckenextrudern verarbeitet. Es kommen dabei 1 - oder Mehr-Schneckenextruder zum Einsatz. Solche Extruder bestehen üblicherweise aus drei hintereinander angeordneten Zonen, nämlich aus einer Fütterzone für die Materialzufuhr, einer daran angeschlossenen Plastifizierzone, in der das zugeführte Material unter Einwirkung von Druck und Wärme in den plastischen Zustand überführt wird und aus einer Druckaufbauzone, die den erforderlichen Druck für die Förderung des plastifizierten Materials durch das jeweils für die Formgebung des Produkts benutzte Extrudierwerkzeug aufbringt.
[0005] Die Bestandteile von Kautschukmischungen lassen sich in vier Komponentengruppen zusammenfassen: Kautschuke, Füllstoffe, Weichmacher und Chemikalien. Aufgrund der unterschiedlichen Stoffeigenschaften der zugegebenen Mischungsbestandteile sind die dabei ablaufenden Mischvorgänge hoch komplex.
[0006] Die Verfahren zur Herstellung von Kautschukmischungen lassen sich prinzipiell unterteilen in diskontinuierliche, chargenweise arbeitende Verfahren auf Walzwerken und in Innenmischern und kontinuierliche Verfahren in Mischextrudern.
[0007] Die Vorteile der diskontinuierlichen und chargenweisen Herstellung von Kautschukmischungen im Innenmischer sind vor allem die hohe Flexibilität bei Rezepturwechseln und die einfache Zugabe von nicht-rieselfähigen Produkten. Die chargenweise Herstellung von Kautschukmischungen im Innenmischer führt allerdings zu einer Streuung der Mischungsqualität.
[0008] Kontinuierliche Verfahren werden im Bereich der Kunststofferzeugung und Verarbeitung, und bei der Herstellung dynamisch vulkanisierter thermoplastischer Elastomere zunehmend eingesetzt. Die Entwicklung und Optimierung der Maschinen- und Verfahrenskonzepte eröffnet die Möglichkeit, ihre Mischungen mit geringeren Produktschwankungen und niedrigerem Energie- und Raumbedarf kontinuierlich herzustellen. Bekannt sind heute Verfahren auf Basis gleichläufiger Doppelschneckenextruder, auf Basis von Ringextrudern und von kontinuierlichen Knetern.
[0009] Die Voraussetzungen hierfür sind die Verfügbarkeit und Bereitstellung dosierfähiger Materialien, die Entwicklung oder Anpassung von kontinuierlichen Mischaggregaten, eine betriebssichere Beschickungs- und Dosiertechnik, sowie eine Automatisierung des Betriebs durch Steuer- und Regelanlagen.
[0010] Bei einwelligen Misch- und Knetextrudern besitzt die mehrgängige Schnecke Längs- und Querstege. Die Stege sind so angeordnet, dass der aufgestaute Werkstoff einer starken Scherung unterworfen wird, wobei der Mischeffekt durch die Aufteilung in Teilströme und deren Zusammenführung gesteigert wird. Die Mischqualität hängt von der Anzahl der Scherspalte und deren Weiten ab.
[0011] Aus der DE 196 52 924 A1 ist der Einsatz sogenannter Speise- oder Fütterwalzen bekannt, die jeweils aus einem Paar gegensinnig laufender Speisewalzen bestehen, in deren Speisewalzenspalt das Rohmaterial in Form von Materialstreifen eingeführt wird, so dass es von den Speisewalzen erfasst und unter Vordruck in den Zahnradextruder eingespeist wird.
[0012] Durch den Einsatz eines konischen Doppel-Schnecken-Extruders als Fütter-Aggregat wird bei der DE 101 13 949 A1 sichergestellt, dass auch bei stark diskontinuierlicher Beschickung des Extruders in dessen Austragszone immer vollständige Füllung erreicht wird, so dass der notwendige minimale Vordruck im Zuführraum der Zahnradpumpe erreicht wird.
[0013] Bei Kautschukextrudern wird der Durchsatz von der Schneckendrehzahl bestimmt. Die Speise- oder Fütterwalzen sorgen hier für eine betriebssichere Fütterung des Extruders. Bei einer konstanten Extruderdrehzahl verändert sich der Durchsatz in der Regel auch dann nicht, wenn sich die Speisewalzendrehzahl ändert.
[0014] Steigende Anforderungen an die Qualität, Reproduzierbarkeit und Flexibilität führen dazu, dass kontinuierlich arbeitende Verfahren zur Mischungsherstellung interessant werden.
[0015] Die wesentliche verfahrenstechnische Herausforderung ist dabei, die Kautschuke in einer Weise aufzubereiten, dass ein definiertes Niveau an eingetragener Energie nicht überschritten und trotzdem eine gute Mischungshomogenität erreicht wird. Die bekannten Verfahren auf der Basis einer Extruderfütterung oder Extruder-Zahnradpumpen-Kombination führen zu einer mitunter unerwünschten Materialbelastung.
[0016] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontinuierliche Mischvorrichtung zur Kautschukverarbeitung zu schaffen, bei welcher die Durchmischung innerhalb des Mischraums optimal angepasst werden kann. Insbesondere soll dabei ein optimales Verhältnis der Durchmischung sowie des damit verbundenen Energieeintrags und des Durchsatzes erreicht werden. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Anwendung bei der kontinuierlichen Mischvorrichtung zu schaffen.
[0017] Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Mischvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.
[0018] Erfindungsgemäß ist also eine Mischvorrichtung vorgesehen, bei der die Schnecke oder der Kneter zumindest eine als Schneidkante ausgeführte radiale Ausformung aufweist, die sich zumindest über einen Teilbereich der Breite der Zuführung erstreckt und dass das Gehäuse mit einer der Schnecke oder dem Kneter zugewandten Begrenzung der Zuführung in dem Gehäuse ausgestattet ist, die mit der Ausformung der Schnecke oder des Kneters eine Schneidkante oder Scherkante bildet. Indem also der Strang des zugeführten Materials zyklisch bei jedem Umlauf der Schnecke oder des Kneters zumindest einmal unterbrochen wird, kann ein im Inneren des Mischraums auftretender Unterdruck oder eine Zugwirkung infolge des um die Schnecke oder den Kneter geführten Materialstreifens und somit eine Rückwirkung auf die Strangzuführung unterbrochen werden. Somit entfällt auch die unerwünschte Nebenwirkung beim Stand der Technik, dass die zugeführte Menge des Materialstrangs durch die Speisewalzen nicht oder zumindest nicht in allen Betriebsphasen definiert eingestellt werden kann. Indem nun erfindungsgemäß der Materialstrang zyklisch unterbrochen wird, wird zugleich auch eine solche Rückwirkung der Schnecke oder des Kneters vermieden. Somit kann der Volumenstrom des zugeführten Materialstrangs zuverlässig durch die Speisewalzen eingestellt werden, was zu einem entsprechend definierten und präzise einstellbaren Volumenstrom in dem Mischraum führt. Darüber hinaus ergibt sich aber noch ein in der Praxis besonders relevanter Effekt für die Durchmischung, denn die Durchmischung ist somit ebenfalls von dem Volumenstrom entkoppelt und kann daher an das gewünschte Durchmischungsverhältnis optimal angepasst werden. Beispielsweise lässt sich die Durchmischung in der Mischstrecke durch eine geänderte Kneterdrehzahl einstellen, ohne dass sich dadurch der Durchsatz verändert. Dementsprechend ist der Durchsatz der Anlage unabhängig von der Drehzahl der Schnecke oder des Kneters einstellbar. Der durch die Speisewalzen bestimmte Füllgrad der Mischvorrichtung ist dabei ein wesentlicher Parameter, um die Materialbelastung und Mischwirkung zu beeinflussen.
[0019] Selbstverständlich könnten auch mehrere Schneidkanten um den Umfang der Schnecke oder des Kneters gleichverteilt angeordnet sein. Weiterhin kann die Schneidkante einen geraden oder gebogenen Verlauf aufweisen oder auch Durchbrechung für Scherstifte aufweisen.
[0020] Dabei hat die Schnecke oder der Kneter eine als Schneidkante dienende radiale Ausformung mit einer axialen Mindestlänge entsprechend der Breite der Zuführung, wobei die Schneidkante mit einer Kante der Begrenzung der Zuführung im Inneren des Gehäuses zusammenwirkt. Das kontinuierlich zugeführte Material wird somit zyklisch durch die Schneidkante abgetrennt und der Strang des Materialvolumens unterbrochen. Anders als beim Stand der Technik, bei dem die Schnecke eine Zugwirkung auf das Material ausübt, und somit der Volumenstrom in erheblichem Maße durch die Förderwirkung der Schnecke oder des Kneters bestimmt wird, kann erfindungsgemäß eine derartige, unerwünschte Rückwirkung auf den Materialstrang unterbunden werden. Im Ergebnis kann der Volumenstrom innerhalb der Mischstrecke durch den Volumenstrom der Speisewalzen bestimmt werden, sodass insbesondere unterschiedliche Schneckendrehzahlen nicht bzw. nicht automatisch zu einer Volumenstromerhöhung innerhalb des Mischraums führen. Erstmals kann so die Schneckendrehzahl im Hinblick auf die gewünschte Durchmischung optimiert werden, ohne dass daran ein bestimmter Volumenstrom gekoppelt ist. Die Mischungsqualität lässt sich so wesentlich verbessern.
[0021] Es wurde bereits festgestellt, dass bei konstanter Kneterdrehzahl der Durchsatz der Anlage über die mittels der Speisewalzen zugeführten Materialstreifen gesteuert werden kann. Das bedeutet, dass beispielsweise der Durchsatz in einem Bereich von 1:10 eingestellt werden kann. Zugleich kann, nachdem der Durchsatz entsprechend eingestellt wurde, die Kneterdrehzahl variiert werden, ohne dass sich der Durchsatz änderte. Daher ist der Massedurchsatz der Vorrichtung durch die vorzugsweise paarweise eingesetzten Speisewalzen bestimmt. Für das Compoundieren ist die getrennte Einstellung von Durchsatz und Drehzahl wichtig, um die Balance aus Materialbelastung und Mischgüte zu finden, was mit der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung erstmals ermöglicht wird. Darüber hinaus wird es möglich, weitere Komponenten einer Mischung im richtigen Verhältnis zum Volumenstrom der Kautschukstreifen zuzugeben.
[0022] Die als Schneide dienende radiale Ausformung könnte ihrerseits mit einer Steigung ausgeformt sein, um auf diese Weise die Trennung des Materialstrangs infolge einer stetigen Reduzierung der Strangbreite über einen Winkelbereich der Rotation des Kneters oder der Schnecke herbeizuführen. Eine ruckartige Unterbrechung des zugeführten Materialstrangs wird dadurch vermieden. Ferner können Ausnehmungen in der Ausformung vorgesehen sein, wenn der zugeführte Materialstrang beispielsweise nicht vollständig unterbrochen, sondern lediglich dessen Querschnitt auf ein Minimum begrenzt werden soll. Im Bereich der Ausnehmung kann so ein dünner Materialstreifen ununterbrochen erhalten bleiben.
[0023] Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird hingegen erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die als Schneidkante wirkende radiale Ausformung eine Orientierung parallel zu einer durch die Rotationsachse der Schnecke und/oder des Kneters verlaufende Ebene aufweist. Hierdurch wird eine scharfe Trennung durch eine maximale Schwerwirkung herbeigeführt, wobei gegebenenfalls auch eine austauschbare Schneidkante vorgesehen sein kann. Diese kann gegebenenfalls auch eine konkave Form aufweisen, um die Trennwirkung zu verbessern. Hierdurch werden insbesondere schlagartige Belastungsspitzen, verursacht durch die beim Trennen auftretenden Kräfte infolge von Kompressionen, weitgehend reduziert und so insbesondere auch unerwünschte Rückwirkungen die Umlaufgeschwindigkeit oder Schwingungen der Schnecke oder des Kneters vermieden. Im Querschnitt kann die Ausformung eine prismatische Form bzw. Geometrie aufweisen.
[0024] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung sind mehrere Speisewalzen paarweise zu Speisewalzenpaaren angeordnet. Hierdurch wird eine zuverlässige Steuerung des zugeführten Strangvolumens mittels der eingestellten Drehzahl der Speiswalzen ermöglicht, wobei der Materialstrang in dem Speisewalzenspalt geführt wird. Indem die Speisewalzen im Speisewalzenspalt einen ausreichenden Druck auf den Materialstrang übertragen, wird zudem ein unerwünschtes Durchrutschen vermieden.
[0025] Vorzugsweise ist mindestens eine Walze angetrieben. Bei mehreren Speisewalzen werden beispielsweise mittels Zahnrädern oder eines Kettentriebs die Drehzahlen der einzelnen Walzen kinematisch gekoppelt oder elektrisch synchronisiert, wobei die Kopplung vorzugsweise derart realisiert ist, dass der Speisewalzenspalt jederzeit auch im Betrieb insbesondere stufenlos einstellbar ist. Der Antrieb kann dabei auf eine einzige Speisewalze beschränkt werden, wobei zumindest eine weitere Speisewalze gegebenenfalls auch bedarfsweise kinematisch mit der angetriebenen Speisewalze gekoppelt werden kann.
[0026] Weiterhin hat es sich bereits als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Rotationsachsen der Speisewalzen parallel zu der Rotationsachse der Schnecke und/oder des Kneters angeordnet sind, sodass der Materialstrang quer zu der Rotationsachse der Schnecke oder des Kneters insbesondere tangential erfolgt.
[0027] Indem die axiale Erstreckung jeder Speisewalze wesentlich größer ist als der Durchmesser der jeweiligen Speisewalze, wird eine vergleichsweise kleine Kontaktfläche zwischen der Umfangsfläche der Speisewalze und dem Materialstrang erreicht.
[0028] Ferner kann die Speisewalze beheizbar und beispielsweise von einem Wärmeträgerfluid durchströmbar ausgeführt sein, um konstante Bedingungen und Eigenschaften des zugeführten Materials sicherzustellen.
[0029] Besonders bevorzugt weisen die Speisewalzen eine umfangsseitige Strukturierung, insbesondere Zahnung auf, wobei die Strukturen benachbarter Speiswalzen gegebenenfalls auch miteinander kämmen können.
[0030] Durch die Strukturierung wird die Zuführung des Materialstranges und somit der Durchsatz präzise steuerbar und kann innerhalb kürzester Zeit verändert werden, ohne dass es dabei zu einem unerwünschten Durchrutschen kommt. Hierbei schließen die Speisewalzen zwischen sich einen Spalt ein, der an die Querschnittsform und die Abmessungen des Stranges anpassbar ist. Um ein seitliches Austreten des Materialstrangs zu vermeiden können ferner auch Anlaufscheiben vorgesehen sein.
[0031] Bei einer anderen, ebenfalls besonders praxisnahen Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Speisewalzenpaar direkt in das Gehäuse der Mischvorrichtung integriert, insbesondere also in eine Öffnung in dem Gehäuse eingelassen, welche sich über die gesamte Mischstrecke erstreckt. Dadurch wird einerseits eine kompakte Bauform der Mischvorrichtung sichergestellt, andererseits die Zuführstrecke zwischen der Speisewalze und der Schnecke bzw. dem Kneter auf ein Minimum reduziert.
[0032] Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Variante sind die Schnecke oder der Kneter in mehrere Segmente unterteilt, die jeweils axial und modular verbunden sind. Jedes der Segmente bildet somit einen axialen Abschnitt, wobei zur Übertragung einer Antriebsleistung für die Rotation der Schnecke oder des Kneters eine drehfeste Anordnung auf einer Welle, beispielsweise Keilwelle, vorgesehen ist. Ferner können gegebenenfalls auch einzelne Umfangsabschnitte austauschbar angeordnet sein. Eine sich über mehrere axiale Abschnitte erstreckende radiale Ausformung kann dabei durch im Wesentlichen spaltfrei gegeneinander anliegende, insbesondere kontur- oder flächenbündige Teilbereiche der Ausformung an mehreren Segmenten gebildet sein.
[0033] Außerdem hat sich bereits eine Abwandlung als besonders sinnvoll erwiesen, bei welcher die Schnecke und/oder der Kneter mehrere Gänge mit Durchbrechungen aufweist, die im Betrieb zur Erhöhung der Scherkräfte für radial von außen in die Mischstrecke hineinreichende Stifte dienen.
[0034] Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin auch noch mit einem Verfahren zur Anwendung bei der Mischvorrichtung dadurch gelöst, dass der mittels zumindest einer Speisewalze zugeführte Materialstrang mittels der die Schneide bildenden radialen Ausformung infolge der Rotation der Schnecke und/oder des Kneters zyklisch unterbrochen wird und der Volumenstrom des Materialstrang mittels der Drehzahl der Speisewalzen einerseits und die Durchmischung des zugeführten Materials sowie gegebenenfalls weiterer zugeführter Bestandteile in der Mischstrecke durch die Drehzahl der Schnecke und/oder des Kneters andererseits unabhängig voneinander eingestellt wird. Hierdurch entfällt die bisherige Zwangskopplung des Durchmischungsgrads von dem Durchsatz, welche sich beim Stand der Technik als limitierend bei der Optimierung der Qualität der hergestellten Mischung erwiesen hat. Dadurch kann erfindungsgemäß auch während des Betriebs eine Anpassung der Durchmischung insbesondere aufgrund erfasster Messwerte vorgenommen werden.
[0035] Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt jeweils in einer perspektivischen Darstellung in <tb>Fig. 1<SEP>eine Mischvorrichtung mit zwei Speisewalzen; <tb>Fig. 2<SEP>einen Kneter der Mischvorrichtung.
[0036] Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung 1 zur Kautschukverarbeitung wird nachstehend anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert. Wie in der Figur 1 dargestellt, hat die Mischvorrichtung 1 ein Gehäuse 2 mit einer zentralen Öffnung 3 für einen Mischraum 4, welche einen in der Figur 2 gezeigten, im Betrieb rotatorisch umlaufend und translatorisch reversierend angetriebenen Kneter 5 aufnimmt. In dem Gehäuse 2 sind weiterhin zwei Speisewalzen 6 angeordnet, die sich über einen Großteil der axialen Länge des Mischraums 4 erstrecken und die der Zuführung eines nicht dargestellten strangförmigen Kautschukmaterials dienen. Die Rotationsachsen 7 der Speisewalzen erstrecken sich parallel zu einer Rotationsachse 8 des Kneters 5. Der wesentliche erfindungsgemäße Gedanke betrifft die zyklische Trennung des zugeführten Materialstrangs innerhalb des Mischraums 4 durch eine umlaufende Schneide 9 an dem Kneter, die an einer radialen Ausformung 10 des Kneters 5 gebildet ist und sich zumindest über die Breite der Speisewalzen 6 erstreckt. Dadurch wird der Strang des zugeführten Kautschukmaterials unterbrochen und damit im Gegensatz zum Stand der Technik vermieden, dass sich ausgehend von dem rotierenden Kneter 5 eine Sog- bzw. Zugwirkung auf den Materialstrang ergibt, der zumindest mitbestimmend für den Durchsatz in dem Mischraum 4 wirkt. Die zugeführte Menge des Materialstrangs wird daher allein mittels der Speisewalzen 6 bestimmt und im Betrieb durch eine Drehzahländerung eingestellt, wobei eine nutenförmige Profilierung 14 an der Umfangsfläche der Speisewalzen 6 in Verbindung mit einer kinematischen Kopplung der Speisewalzen 6 einen definierten Materialfluss sicherstellt. Infolgedessen wirkt sich eine Änderung der Drehzahl des Kneters 5 nicht auf den Durchsatz in dem Mischraum 4 aus, sondern lediglich auf den Grad der Durchmischung, die somit optimal auf ein gewünschtes Ergebnis abgestimmt werden kann und daher eine signifikante Qualitätsverbesserung ermöglicht. Der Kneter 5 ist in mehrere Segmente 11 unterteilt, die axial hintereinander auf einer nicht gezeigten Keilwelle angeordnet werden und dadurch einen modularen Aufbau ermöglichen. Wie zu erkennen ist, weist der Kneter 5 mehrere mit Ausnehmungen 12 für nicht gezeigten Stifte ausgestattete Windungen 13 auf, während die radiale Ausformung der Schneide 9 sich im Wesentlichen in einer mit der Rotationsachse 8 des Kneters 5 gemeinsamen Ebene erstreckt.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0037] 1 Mischvorrichtung 2 Gehäuse 3 Öffnung 4 Mischraum 5 Kneter 6 Speisewalze 7 Rotationsachse 8 Rotationsachse 9 Schneide 10 Ausformung 11 Segment 12 Ausnehmung 13 Windung 14 Profilierung

Claims (11)

1. Mischvorrichtung (1) insbesondere zur Kautschukverarbeitung mit zumindest einem Misch- und/oder Knetextruder und mit zumindest einer Schnecke und/oder einem Kneter (5), wobei einem Gehäuse (2) der Mischvorrichtung (1) eine Zuführung mit zumindest einer Speisewalze (6) zugeordnet ist,dadurch gekennzeichnet,dassdie Schnecke und/oder der Kneter (5) zumindest eine eine Schneide (9) aufweisende radiale Ausformung (10) aufweist, die sich zumindest über einen Teilbereich der Breite der Zuführung erstreckt und dass das Gehäuse (2) mit einer der Schnecke oder dem Kneter (5) zugewandten Begrenzung der Zuführung in dem Gehäuse (2) ausgestattet ist, die mit der Ausformung (10) der Schnecke und/oder des Kneters (5) zusammenwirkt und eine weitere Schneide oder Scherkante bildet.
2. Mischvorrichtung (1) nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,dassdie als Schneide (9) wirkende radiale Ausformung (10) eine Orientierung insbesondere parallel zu einer durch eine Rotationsachse (8) der Schnecke und/oder des Kneters (5) verlaufenden Ebene aufweist.
3. Mischvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet,dassmehrere Speisewalzen (6) zu Speisewalzenpaaren paarweise angeordnet sind.
4. Mischvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurchgekennzeichnet,dassmehrere Speisewalzen (6) kinematisch gekoppelt und/oder elektrisch synchronisiert sind.
5. Mischvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurchgekennzeichnet,dasseine Rotationsachse (7) der zumindest einen Speisewalze (6) parallel zu der Rotationsachse (8) der Schnecke und/oder des Kneters (5) angeordnet ist.
6. Mischvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurchgekennzeichnet,dassdie Speisewalzen (6) nicht kämmen.
7. Mischvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurchgekennzeichnet,dasszumindest eine Speisewalze (6) eine umfangsseitige Strukturierung oder Profilierung (14), insbesondere nutenförmige und/oder rautenförmige Vertiefungen aufweist.
8. Mischvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurchgekennzeichnet,dassdie zumindest eine Speisewalze (6) in eine Öffnung in dem Gehäuse (2) der Mischvorrichtung (1) integriert ist.
9. Mischvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurchgekennzeichnet,dassdie Schnecke und/oder der Kneter (5) mehrere modular verbundene Segmente (11) aufweist, deren Geometrie im Bereich der Zuführung nahezu nahtlos ineinander übergeht und/oder Unterbrechungen aufweist.
10. Mischvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurchgekennzeichnet,dassder Kneter (5) im Betrieb zusätzlich zu einer Rotationsbewegung um die Rotationsachse (8) eine translatorische Bewegung in der Ebene der Rotationsachse (8) des Kneters (5) ausführt.
11. Verfahren zum Betrieb der Mischvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Materialstrang mittels zumindest einer Speisewalze (6) einem Mischraum (4) in dem Gehäuse (2) der Mischvorrichtung (1) zugeführt wird, während die Schnecke und/oder der Kneter (5) rotatorisch angetrieben wird,dadurchgekennzeichnet,dassder durch zumindest einer Speisewalze (6) zugeführte Materialstrang mittels der radialen Ausformung (10) infolge der Rotation der Schnecke und/oder des Kneters (5) zyklisch unterbrochen wird und dass der Volumenstrom des Materialstrangs mittels der Drehzahl der Speisewalzen (6) und die Durchmischung des zugeführten Materials sowie gegebenenfalls weiterer zugeführter Bestandteile in dem Mischraum (4) durch die Drehzahl der Schnecke und/oder des Kneters (5) eingestellt wird.
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CN114163976A (zh) * 2021-11-19 2022-03-11 长兴浙宛复合材料有限公司 一种耐磨磨料生产设备

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