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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Überganges von einer ersten Kautschukmischung zu einer zweiten Kautschukmischung. Die Erfindung betrifft auch eine entsprechende Verwendung eines XRF-Messignals zum Ermitteln eines Konzentrationswertes eines anorganischen Materials in einer ersten und in einer zweiten Kautschukmischung und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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In der Kautschukindustrie sowie in anderen Industrien gibt es seit einigen Jahren die Bestrebungen Herstellungsverfahren noch weiter zu automatisieren und insbesondere vollständig zu automatisieren.
Während das kontinuierliche Herstellungsverfahren einer Kautschukmischung mittlerweile im hohen Maße automatisiert ist, bereitet das automatisierte Umstellen von einer ersten Kautschukmischung auf eine andere zweite Kautschukmischung noch Herausforderungen. Aufgrund der potenziell sehr verschiedenen chemischen Eigenschaften der ersten und zweiten nacheinander zu prozessierenden Kautschukmischungen können keine generellen Aussagen darüber getroffen werden, wann die erste Kautschukmischung vollständig einen bestimmten Schritt des kontinuierlichen Herstellungsverfahren abschließend vollzogen hat und wann die zweite Kautschukmischung die erste Kautschukmischung vollständig ersetzt hat. Eine geeignete Vorhersage des vollständig vollzogenen Übergangs auf die zweite Kautschukmischung ohne Unterbrechung des kontinuierlichen Herstellungsprozesses und den damit verbundenen Problemen war bislang nur unter großen Anstrengungen möglich.
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Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, ein Verfahren bereitzustellen, das es ermöglicht, einen vollständig vollzogenen Übergang von einer ersten Kautschukmischung auf eine zweite Kautschukmischung vollautomatisch und zuverlässig zu erkennen. Insbesondere war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Geschwindigkeit zum Wechseln von einer ersten Kautschukmischung auf eine zweite Kautschukmischung zu erhöhen.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Erkennen eines Überganges von einer ersten Kautschukmischung zu einer zweiten Kautschukmischung, umfassend die folgenden Schritte:
- A) Bereitstellen oder Herstellen einer ersten und einer zweiten Kautschukmischung, wobei die erste und/oder die zweite Kautschukmischung mindestens ein anorganisches Material in einer Konzentration von 0,5 Gew.-% oder mehr umfasst, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten oder zweiten Kautschukmi schung,
- B) Extrudieren der ersten Kautschukmischung mittels einer Extrusionseinheit,
- C) Extrudieren der zweiten Kautschukmischung mittels der besagten Extrusionseinheit,
- D) Ermitteln mindestens eines Messignals mittels Messen der Röntgenfluoreszenz eines anorganischen Materials des mindestens einen anorganischen Materials
- - in der ersten und/oder
- - in der zweiten Kautschukmischung und/oder
- - in einer Mischung aus der ersten und zweiten Kautschukmischung innerhalb der Extrusionseinheit oder unmittelbar nach der Extrusionseinheit.
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Es war eine große Leistung der vorliegenden Erfindung, herausgefunden zu haben, dass mittels Röntgenfluoreszenz der Übergang von einer ersten Kautschukmischung zu einer zweiten Kautschukmischung zuverlässig genug für ein automatisches Herstellungsverfahren erkannt werden kann.
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Ein weiterer Vorteil der Röntgenfluoreszenz im Vergleich mit anderen Röntgenmessungen ist, dass hauptsächlichen Informationen von der Oberfläche der Kautschukmischung erhalten werden, da die Eindringtiefe bei der Strahlung bei einer Röntgenfluoreszenzmessung nur wenige Mikrometer bis Millimeter beträgt. Dies ist wichtig, um den vollständigen Übergang zuverlässig zu erkennen, da die gemittelten Informationen eines zu großen Probenbestandteils, d.h. eines zu großen Volumens der Kautschukmischung, nicht Aufschluss darüber geben, ob bereits eine ausreichende Durchmischung erfolgt ist. Solche Mischungseffekte können überraschenderweise mittels hauptsächlich oberflächensensitiven Messmethode wie der Röntgenfluoreszenz detektiert werden. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können daher vorteilshafterweise nicht nur chemische Informationen über die Bestandteile gewonnen werden, sondern auch physikalische Mischzustände der zwei Kautschukmischungen. Letzteres stellt eine große Leistung der vorliegenden Erfindung dar.
Des Weiteren ermöglicht eine Röntgenfluoreszenz-Messung wie vorstehend beschrieben auch den Übergang von einer ersten Kautschukmischung auf eine zweite Kautschukmischung zu beschleunigen, da beispielsweise die Drehzahl der Extruderschnecke oder der Extruderschnecken der Extrusionseinheit eines erfindungsgemäßen Verfahrens während des Überganges von der einen zur anderen Kautschukmischung beschleunigt werden können. So ein Übergang gemäß einem im Stand der Technik bekannten Verfahren in einer Extrusionseinheit dauert zumeist 20 Minuten oder länger. Mit einem erfindungsgemäßen verfahren kann der Übergang von einer Kautschukmischung zu einer zweiten innerhalb von weniger als 10 Minuten erfolgen. Dies stellt einen überraschenden technischen Effekt des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber diesen im Stand der Technik bekannten Verfahren dar.
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Zur Messung kann ein Messinstrument S1 Titan von Firma Bruker verwendet werden. Auch möglich z.B. Olympus DELTA Professional oder vergleichbare Geräte, in beiden Fällen handelt es sich um XRF Handgeräte. Die Handgeräte sind insbesondere für Versuche sinnvoll.
Als Detektor kann ein EDXRF-System, bevorzugt mit Siliziumdriftdetektor (SDD) oder Silizium-PIN-Dioden Detektor, eingesetzt werden, wobei eine Primärquelle mit 40 KeV in Form einer Endfensterröhre oder Seitenfensterröhre mit verschiedenen Anodenmaterialien, z.B. Tantal, Silber, Gold oder Rhodium, eingesetzt werden kann. Die bevorzugte Messmethode zum Ermitteln des Messsignals in Schritt D) eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist die TXRF-Methode.
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Im Rahmen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird die zweite Kautschukmischung immer zeitlich nach der ersten Kautschukmischung in die Extrusionseinheit gefüttert. Die Schritte B) und C) eines erfindungsgemäßen Verfahrens müssen nicht gleichzeitig durchgeführt werden, bevorzugt ist es jedoch, wenn die beiden Schritte B) und C) zumindest teilweise gleichzeitig durchgeführt werden. Letzteres beschleunigt den Übergang von der ersten zur zweiten Kautschukmischung, stellt jedoch auch das Problem dar, dass sich erste und zweite Kautschukmischung vermischen können, was ein Messen wie in Schritt D) eines erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben unablässig macht.
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Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei sowohl ein Messsignal am Eingang der Extrusionseinheit als auch im hinteren Drittel der Extrusionseinheit ermittelt wird. Dies ermöglicht es noch genauer festzustellen, wann das Extrudieren der zweiten Kautschukmischung anfängt und somit wann die Drehzahl der Schnecke oder Schnecken in der Extrusionseinheit erhöht werden muss. Dies hat die nachstehend beschriebenen Vorteile.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Ausdruck „anorganisches Material“ Verbindungen, welche keinen Kohlenstoff enthalten, insbesondere Siliziumdioxid, Metallsalze und/oder Metalloxide.
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Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei zeitlich zwischen Schritt B) und C) keine weitere Mischung, insbesondere keine Mischung zum Reinigen der Extrusionseinheit, in die Extrusionseinheit gefüttert wird.
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Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei mindestens drei Messignale mittels Messen der Röntgenfluoreszenz eines anorganischen Materials des mindestens einen anorganischen Materials innerhalb der Extrusionseinheit oder unmittelbar nach der Extrusionseinheit ermittelt werden, wobei je eins der mindestens drei Messignale
- - in der ersten und
- - in der zweiten Kautschukmischung und
- - in einer Mischung aus der ersten und zweiten Kautschukmischung
ermittelt wird.
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Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei in Schritt D) mehrfach oder kontinuierlich ein Messignal ermittelt wird.
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Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das Verfahren ein vollständig automatisiertes Verfahren zum Erkennen eines Überganges von einer ersten Kautschukmischung zu einer zweiten Kautschukmischung in einer Extrusionseinheit ist.
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Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei in Schritt D) die Konzentration des einen anorganischen Materials in der ersten und zweiten Kautschukmischung gemessen wird, wobei eine erste Konzentration in der ersten Kautschukmischung und eine zweite, von der ersten Konzentration unterschiedliche Konzentration in der zweiten Kautschukmischung vorliegt, wobei die Differenz zwischen der ersten und zweiten Konzentration bevorzugt zumindest 0,1 Gew.-% ist, bevorzugt zumindest 0,2 Gew.-%.
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Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass die vorstehend beschriebenen geringen Unterschiede zwischen der ersten und der zweiten Konzentration in einem erfindungsgemäßen Verfahren nur mittels Röntgenfluoreszenzmessung gemessen werden können. Dies stellt eine Weiterentwicklung des Standes der Technik dar.
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Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das eine anorganische Material in der ersten und/oder zweiten Kautschukmischung ausgesucht ist aus den Elementen des Periodensystems mit den Ordnungszahl von 7 bis 82, bevorzugt aus den Elemente des Periodensystems mit Ordnungszahlen von 12 bis 82, besonders bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Zn, Si, Co, Ti, Fe.
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Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass insbesondere mit den vorstehend beschriebenen Elementen zwei Kautschukmischungen wie vorstehend oder nachstehend beschrieben oder wie vorstehend oder nachstehend als bevorzugt beschrieben besonders gut voneinander unterschieden werden können.
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Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei in Schritt D) als anorganische Materialien in der ersten und in der zweiten Kautschukmischung sowohl Zn als auch Si gemessen wird.
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Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass insbesondere mit diesen beiden Elementen Nachweisgrenzen von 0,1 Gew.-% wie vorstehend beschrieben zwischen den zwei Kautschukmischungen erreicht werden können.
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Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das Messen in Schritt D) mittels eines portablen XRF-Messgeräts durchgeführt wird.
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Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei der Schritt D) des Verfahrens mehrfach durchgeführt wird und das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt E) umfasst:
- E) Verarbeiten eines in Schritt D) ermittelten ersten Messsignals in einen ersten Konzentrationswert für das anorganische Material, dessen Röntgenfluoreszenz in Schritt D) gemessen wird, und Vergleichen dieses ersten Konzentrationswerts mit einem zuvor aus einem zweiten ermittelten Messsignal verarbeiteten zweiten Konzentrationswert, wobei bevorzugt das erste Messsignal in der ersten Kautschukmischung und das zweite Messignal in der zweiten Kautschukmischung oder in einer Mischung aus der ersten und zweiten Kautschukmischung ermittelt wurde.
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Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass auf diese Weise unterschiedliche Messignale ermittelt werden können. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Mischung aus der ersten und zweiten Kautschukmischung mindestens 10 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 50 Gew.-% der zweiten Kautschukmischung umfasst.
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Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei in Schritt D) das Messen der Röntgenfluoreszenz eines anorganischen Materials des mindestens einen anorganischen Materials in der ersten und/oder zweiten Kautschukmischung in einer Extrusionseinheit mit einer oder zwei Extruderschnecken in einem Extruderzylinder durchgeführt wird, wobei die Messeinheit zum Messen der Röntgenfluoreszenz des anorganischen Materials im hinteren Drittel oder am Ausgang des Extruderzylinders die Röntgenfluoreszenz des anorganischen Materials misst. Besonders bevorzugt ist es hierbei während des Extrudierens in Schritt B) und/oder Schritt C) durchzuführen. Somit können die Ergebnisse der Messung direkt zur Steuerung des Prozesses bzw. zur Regelung der Verarbeitungsmaschine verwendet werden.
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Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass es keine großen Schwankungen in der Messung gibt, da bereits eine ausreichende Durchmischung der ersten und zweiten Kautschukmischung stattgefunden hat. Diese Durchmischung zusammen mit der Verwendung einer Röntgenfluoreszenzmessung ermöglicht eine erhöhte Zuverlässigkeit gegenüber anderen erfindungsgemäßen Verfahren.
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Hierbei werden Unterschiede in der Konzentration zwischen den zwei Kautschukmischungen von bis zu 0,1 Gew.-% erreicht.
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Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt A-B) umfasst:
- A-B) Füttern der ersten Kautschukmischung in eine der Extrusionseinheit vorgeschalteten Füttereinheit und anschließendes Füttern der zweiten Kautschukmischung in die besagte Füttereinheit, wobei die Füttereinheit bevorzugt ein Einschneckenextruder ist.
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Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass eine vorstehend beschriebene Füttereinheit das Vermischen der ersten und zweiten Kautschukmischung beschleunigt, daher weniger Inhomogenität der zu messenden Mischung bei dem Übergang zwischen der ersten und der zweiten Kautschukmischung und somit stabilere Messkurven bei der Röntgenfluoreszenzmessung in Schritt D) auftreten. Dies hat überraschenderweise den Effekt, dass der Übergang von einer ersten Kautschukmischung zu einer zweiten Kautschukmischung in einem erfindungsgemäßen Verfahren weiter beschleunigt werden kann gegenüber einem erfindungsgemäßen Verfahren ohne eine Füttereinheit wie vorstehend beschrieben oder die Zuverlässigkeit wie vorstehend beschrieben erhöht werden kann.
Wenn eine Füttereinheit in einem Verfahren wie vorstehend als bevorzugt beschrieben verwendet wird, so kann der Start des Schrittes C) des erfindungsgemäßen Verfahrens auch dann beginnen, sobald die zweite Kautschukmischung die Füttereinheit verlässt. Gleiches gilt für Schritt B) und die erste Kautschukmischung.
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Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die besagte Extrusionseinheit einen Extruder mit einer in einem Extrudergehäuse des Extruders angebrachten Extruderschnecken oder bevorzugt zwei in einem Extrudergehäuse des Extruders angebrachten Extruderschnecken umfasst. Letztere Extruderart stellt einen so genannten Doppelschneckenextruder dar.
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Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass insbesondere bei der Verwendung eines Doppelschneckenextruders aufgrund der hohen Vermischung Inhomogenitäten beim Mischen zur Verfälschung der mittels eines anderen Messverfahrens erhobenen Messdaten führen kann. Aufgrund der vorstehend beschriebenen Vorteile der Verwendung einer Röntgenfluoreszenzmessung in einem erfindungsgemäßen Verfahren kann diese Verfälschung wie vorstehend beschrieben erkannt werden und durch eine Anpassung der Drehzahl der zwei Extruderschnecken verhindert werden.
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Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die Drehzahl der einen oder der zwei Extruderschnecken der Extrusionseinheit in Schritt C) zumindest zeitweise um mindestens 10% erhöht wird, wobei die Drehzahl bevorzugt zumindest zeitweise um 20% bis 100% erhöht wird, jeweils bezogen auf die maximale, in Schritt B) verwendete Drehzahl der einen oder der zwei Extruderschnecken der Extrusionseinheit. Die Erhöhung der Drehzahl erfolgt hierbei bevorzugt dann, wenn das in Schritt D) ermittelte Messignal in einer Mischung aus der ersten und zweiten Kautschukmischung erfolgt, welche mindestens 10 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 50 Gew.-% der zweiten Kautschukmischung umfasst.
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Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass die Zeit für einen Übergang von der ersten zur zweiten Kautschukmischung um 10 % beschleunigt oder sogar halbiert werden kann. Hierzu muss jedoch zuverlässig ermittelt werden können, wann ausreichend zweite Kautschukmischung bereits in der Extrusionseinheit vorhanden ist und wann die erste Kautschukmischung vollständig aus der Extrusionseinheit verdrängt worden ist. Diese beiden Zeitpunkte können jedoch nur zuverlässig mit einem erfindungsgemäßen Verfahren wie vorstehend beschrieben ermittelt werden, um die Drehzahl der Extruderschnecken zwischen diesen beiden Punkten zu erhöhen. Insbesondere der letztere Zeitpunkt ist mit einem Messverfahren mit einer geringen Eintrittstiefe wie in einem erfindungsgemäßen Verfahren im Vergleich zu Bulk-Messungen wie in einem Röntgenabsorptionsverfahren zuverlässiger zu ermitteln.
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In besonders hohem Maße bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben umfassend die folgenden Schritte:
- A) Bereitstellen oder Herstellen einer ersten und einer zweiten Kautschukmischung, wobei die erste und die zweite Kautschukmischung mindestens ein anorganisches Material in einer Konzentration von 0,5 Gew.-% oder mehr umfasst, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten oder zweiten Kautschukmischung,
- B) Extrudieren der ersten Kautschukmischung mittels einer Extrusionseinheit,
- C) Extrudieren der zweiten Kautschukmischung mittels der besagten Extrusionseinheit,
- D) Ermitteln mindestens dreier Messignale mittels Messen der Röntgenfluoreszenz eines anorganischen Materials des mindestens einen anorganischen Materials in der ersten und in der zweiten Kautschukmischung und in einer Mischung aus der ersten und zweiten Kautschukmischung innerhalb der Extrusionseinheit, wobei
- - in Schritt D) die Konzentration des einen anorganischen Materials in der ersten und zweiten Kautschukmischung gemessen wird, wobei eine erste Konzentration in der ersten Kautschukmischung und eine zweite, von der ersten Konzentration unterschiedliche Konzentration in der zweiten Kautschukmischung vorliegt, wobei die Differenz zwischen der ersten und zweiten Konzentration zumindest 0,1 Gew.-% ist,
- - das eine anorganische Material in der ersten und zweiten Kautschukmischung ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus Zn, Si, Co, Ti, Fe,
- - der Schritt D) des Verfahrens mehrfach durchgeführt wird und das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt E) umfasst:
- E) Verarbeiten eines in Schritt D) ermittelten ersten Messsignals in einen ersten Konzentrationswert für das anorganische Materials, dessen Röntgenfluoreszenz in Schritt D) gemessen wird, und Vergleichen dieses ersten Konzentrationswertes mit einem zuvor aus einem zweiten ermittelten Messsignal verarbeiteten zweiten Konzentrationswert, wobei bevorzugt das erste Messsignal in der ersten Kautschukmischung und das zweite Messignal in der zweiten Kautschukmischung ermittelt wurde,
- - in Schritt D) das Messen der Röntgenfluoreszenz eines anorganischen Materials des mindestens einen anorganischen Materials in der ersten und zweiten Kautschukmischung in der Extrusionseinheit durchgeführt wird, wobei die Messeinheit zum Messen der Röntgenfluoreszenz des anorganischen Materials am Ausgang der Extrusionseinheit die Röntgenfluoreszenz des anorganischen Materials misst,
- - das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt A-B) umfasst:
- A-B) Füttern der ersten Kautschukmischung in eine der Extrusionseinheit vorgeschalteten Füttereinheit und anschließendes Füttern der zweiten Kautschukmischung in die besagte Füttereinheit, wobei die Füttereinheit ein Einschneckenextruder ist,
- - die besagte Extrusionseinheit zwei in einem Extrudergehäuse des Extruders angebrachten Extruderschnecken umfasst
und
- - die Drehzahl zumindest zeitweise um 20% bis 100% erhöht wird, jeweils bezogen auf die maximale, in Schritt B) verwendete Drehzahl der einen oder der zwei Extruderschnecken der Extrusionseinheit.
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Die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Aspekte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Durchführung eines Verfahrens wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben gelten auch für sämtliche Aspekte einer nachstehend beschriebenen Vorrichtung und die nachstehend diskutierten vorteilhaften Aspekte erfindungsgemäßer Vorrichtungen gelten entsprechend für sämtliche Aspekte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erkennen eines Überganges von einer ersten Kautschukmischung zu einer zweiten Kautschukmischung.
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Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, umfassend eine Extrusionseinheit und ein XRF-Messgerät zum Messen der Röntgenfluoreszenz eines anorganischen Materials in einer in der Extrusionseinheit extrudierten Kautschukmischung, wobei die Vorrichtung bevorzugt eine der Extrusionseinheit vorgeschalteten Füttereinheit umfasst.
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Bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das XRF-Messgerät dazu ausgelegt ist, kontinuierlich Messignale, bevorzugt wie in Schritt D) beschrieben, zu messen.
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Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass eine ständige Qualitätsüberwachung stattfinden kann und die Messung nicht nur im Fall des Kautschukmischungswechsels von Schritt B) auf Schritt C) eines erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird.
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Die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben und eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erkennen eines Überganges von einer ersten Kautschukmischung zu einer zweiten Kautschukmischung gelten auch für sämtliche Aspekte einer nachstehend beschriebenen Verwendung und die nachstehend diskutierten vorteilhaften Aspekte erfindungsgemäßer Verwendungen gelten entsprechend für sämtliche Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben und eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erkennen eines Überganges von einer ersten Kautschukmischung zu einer zweiten Kautschukmischung.
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Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung eines XRF-Messignals zum Ermitteln eines Konzentrationswertes eines anorganischen Materials in einer ersten und in einer zweiten Kautschukmischung, wobei das Messignal bevorzugt so ermittelt wird wie in einem vorstehend beschriebenen oder vorstehend als bevorzugt beschriebenen Verfahren.
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Bevorzugt ist eine Verwendung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das anorganische Material der ersten und/oder zweiten Kautschukmischung ausgesucht ist aus den Elementen des Periodensystems mit den Ordnungszahl von 7 bis 82, bevorzugt aus den Elemente des Periodensystems mit Ordnungszahlen von 11 bis 56, besonders bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Zn, Si, Co, Ti, Fe, wobei ganz besonders bevorzugt als anorganische Materialien sowohl Zn als auch Si in der ersten und in der zweiten Kautschukmischung gemessen werden.
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Figurenbeschreibung:
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1 zeigt ein Diagramm, welches den zeitlichen Verlauf einer mittels XRF gemessenen Menge an Zn während eines Mischungswechsels darstellt.
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1 zeigt eine typische Zeit-Konzentrationskurve für einen Mischungswechsels von einer ersten Kautschukmischung mit einer Konzentration von 3,4 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der ersten Kautschukmischung, zu einer zweiten Kautschukmischung mit einer Konzentration von 2,2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der zweiten Kautschukmischung. Dies zeigt, dass mit einem erfindungsgemäßen Verfahren sehr kleine Konzentrationen an Zn gemessen werden können. Das gleiche gilt für die Elemente mit einer anderen Ordnungszahl von 7 bis 82 und insbesondere für die Elemente Si, Co, Ti und Fe. Die Messeinheit zum Messen der Röntgenfluoreszenz des Zn befand sich am Ausgang der finalen Düse des Extruderzylinders der Extrusionseinheit, wo die Röntgenfluoreszenz des in der ersten oder zweiten Kautschukmischung enthaltenen Zn gemessen wurde. Letzteres bewirkt, dass es keine großen Schwankungen in der Messung eines erfindungsgemäßen Verfahrens gibt, da bereits eine ausreichende Durchmischung der ersten und zweiten Kautschukmischung stattgefunden hat. Diese Durchmischung zusammen mit der Verwendung einer Röntgenfluoreszenzmessung ermöglicht daher erst die Zuverlässigkeit eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei Unterschiede in der Konzentration zwischen den zwei Kautschukmischungen von bis zu 0,1 Gew.-% erreicht werden.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem die in 1 gezeigten Messwerten genommen wurden, wurde die Drehzahl der einen oder der zwei Extruderschnecken der Extrusionseinheit in Schritt C) konstant wie in Schritt B) gehalten. Bei einer Verdopplung der Drehzahl in Schritt C) gegenüber Schritt B) eines erfindungsgemäßen Verfahrens könnte der Übergang von der ersten Kautschukmischung zur zweiten Kautschukmischung auf bis unter 10 Minuten verkürzt werden.
