DE102020202100A1

DE102020202100A1 - Vorrichtung zum Mischen von Kautschukmischungen, Verfahren zur Herstellung einer Kautschukmischung und entsprechende Verwendungen der Vorrichtung

Info

Publication number: DE102020202100A1
Application number: DE102020202100.7A
Authority: DE
Inventors: Ricardo Gaspar André Lopes; Christopher Wortmann; Tim Rennmann; Susanne Rath
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2021-08-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von Kautschukmischungen, umfassend eine obere erste Mischrotoren umfassende Mischkammer, welche von einem Oberkammergehäuse, einer ersten Einfüllöffnung und einer ersten Auswurföffnung begrenzt wird, eine untere zweite Mischrotoren umfassende Mischkammer, welche von einem Unterkammergehäuse, einer zweiten Einfüllöffnung und einer zweiten Auswurföffnung begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung räumlich zwischen der oberen Mischkammer und der unteren Mischkammer eine Zerteileinheit zum Zerteilen eines in der oberen Mischkammer angemischten Kautschukmischung in mehrere Kautschukmischungsteile aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Kautschukmischung und entsprechende Verwendungen der Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von Kautschukmischungen, umfassend eine obere erste Mischrotoren umfassende Mischkammer, welche von einem Oberkammergehäuse, einer ersten Einfüllöffnung und einer ersten Auswurföffnung begrenzt wird, und eine untere zweite Mischrotoren umfassende Mischkammer, welche von einem Unterkammergehäuse, einer zweiten Einfüllöffnung und einer zweiten Auswurföffnung begrenzt wird.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Kautschukmischung und entsprechende Verwendungen der Vorrichtung.
In der Kautschukindustrie müssen verschiedenste Kautschukmischungen in großen Maßstäben mit möglichst genauen und homogen verteilten Zusammensetzungen hergestellt werden. Das Vermischen der einzelnen Kautschukmischungsbestandteile miteinander umfasst dabei stets den Zielkonflikt zwischen einem möglichst schnellen Herstellung der Kautschukmischung und dem Erreichen einer möglichst hohen Qualität derselben. Insbesondere bei letzterem spielen verschiedenen Parametern während der Herstellung eine Rolle und haben einen großen Einfluss auf das finale Produkt, welches beispielsweise ein Fahrzeugluftreifen sein kann. Einer der wichtigsten Parameter ist hierbei die Zusammensetzung der entstehenden Kautschukmischung.
Aufgrund dieser unterschiedlichen Anforderungen sind verschiedene Vorrichtungen zur Herstellung Kautschukmischungen wie Innenmischer und Tandemmischer bekannt, welche beispielsweise in den nachstehenden Dokumenten näher beschrieben sind.
EP 2736690 B1 offenbart „Verfahren zur Herstellung einer Ausgangsmischung, während dessen nacheinander die folgenden Schritte ausgeführt werden: A - in eine Mischeinrichtung von der Art Innenmischer (100) von der Art, die einen Mischbehälter (116) enthält, in den Rotoren (112, 113) montiert sind, die in Drehung versetzt werden und radiale Vorsprünge aufweisen, die zwischen sich und mit dem Behälter einen Luftspalt (e) bilden, werden eine Kautschukmatrix, Verstärkungsfüllstoffe und ggf. andere Bestandteile eingeführt, mit Ausnahme des Vernetzungssystems, B - das Mischen der Bestandteile im Behälter wird ausgeführt, bis eine homogene Mischung erhalten wird, indem sichergestellt wird, dass die Temperatur der Mischung niedriger als oder gleich 170°C bleibt [...]“ (siehe Anspruch 1).
Die EP 0618055 B1 beschreibt ein Verfahren zum Verarbeiten von nicht reaktive Zusatzstoffe enthaltenden Kautschukgrundmischungen zu Kautschukfertigmischungen unter Verwendung eines Stempelkneters, wobei dem Stempelkneter eine vorher hergestellte, fertige Grundmischung zum Plastizieren zugeführt wird und nach dem Plastizieren die Charge unmittelbar einem stempellosen Kneter zugeführt wird, um die Fertigmischung durch Zugabe von reaktiven Zusatzstoffen bei verringerter Temperatur im Vergleich zum Stempelkneter fertig zu mischen.
DE4309451A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kautschukmischungen, bei dem in einer ersten Stufe in einem Stempelkneter aus Kautschuk und nicht reaktiven Zusatzstoffen chargenweise eine Grundmischung hergestellt und die Grundmischung ohne Zwischenlagerung in einer zweiten Stufe unter Zufügen von reaktiven Zusatzstoffen in einem stempellosen Kneter ebenfalls chargenweise bei verringerter Temperatur fertig gemischt wird.
Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer Kautschukmischung und eine Vorrichtung zum Mischen einer Kautschukmischung bereitzustellen, welche eine schnellere Herstellung einer Kautschukmischung ermöglicht und/oder die Qualität der Kautschukmischung nicht verändert oder bevorzugt sogar verbessert.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Mischen von rußhaltigen Kautschukmischungen, insbesondere rußhaltigen Kautschukmischungen ohne Silikaanteil, umfassend

- eine obere erste Mischrotoren umfassende Mischkammer, welche von einem Oberkammergehäuse, einer ersten Einfüllöffnung und einer ersten Auswurföffnung begrenzt wird, und
- eine untere zweite Mischrotoren umfassende Mischkammer, welche von einem Unterkammergehäuse, einer zweiten Einfüllöffnung und einer zweiten Auswurföffnung begrenzt wird,

Überraschenderweise wurde festgestellt, dass bei der Herstellung einer rußhaltigen Kautschukgrundmischung, insbesondere bei der Herstellung einer rußhaltigen Kautschukgrundmischung ohne Silika, die Auslastung eines Tandemmischers dadurch erhöht werden kann, dass zwischen der oberen und der unteren Mischkammer zusätzlich eine Zerteileinheit installiert wird. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, dass durch eine geeignete Abkühlung der in der oberen Mischkammer hergestellten Kautschukvormischung in der besagten Zerteileinheit die obere Mischkammer bereits zur Herstellung einer weiteren Kautschukmischung verwendet werden kann. Dies hat nicht nur den Vorteil, dass noch mehr Kautschukmischungen pro Zeitintervall in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber einem herkömmlichen Mischer hergestellt werden können, sondern zudem auch dass die Temperatur in der oberen Mischkammer konstant hochgehalten werden kann und somit die Mischphase zur Herstellung der Kautschukvormischung in der oberen Mischkammer selbst verkürzt wird. Dies führt zu einer 20 % höheren Auslastung gegenüber eines herkömmlichen Tandemmischers, welcher keine Zerteileinheit wie eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst.
Durch die schnellere Abkühlung der Kautschukmischung aufgrund der Zerteilung in Kautschukmischungsteile ist es zudem möglich, die schneller abgekühlten Kautschukmischungsteile in der unteren Mischkammer bei höheren Scherkräften zu mischen, ohne dass die Temperatur der Kautschukmischung dabei über die maximal erlaubte Temperatur hinausgeht. Die maximal erlaubte Temperatur in der unteren Mischkammer entspricht 180 °C, wenn eine Kautschukgrundmischung hergestellt wird, und 120 °C, wenn eine Kautschukfertigmischung mit Vulkanisationsmitteln hergestellt wird. Insbesondere bei der Herstellung einer Kautschukfertigmischung in der unteren Mischkammer hat eine erfindungsgemäße Vorrichtung daher einen besonders großen technischen Vorteil gegenüber den Mischvorrichtungen aus dem Stand der Technik.
Überraschenderweise hat die höhere Temperatur in der oberen und unteren Mischkammer einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zudem den Vorteil, dass die Kautschukvormischung und somit auch die entstehende Kautschukgrundmischung oder die entstehende Kautschukfertigmischung eine homogenere Verteilung der Mischungsbestandteile und eine höhere Dispersion der Füllstoffe, insbesondere von Silica, aufweist. Dies könnte beispielsweise durch elektronenmikroskopische Aufnahmen (zum Beispiel mittels Scanning or Tunneling Electron Microsopy) von Querschnitten entstehender Mischungen sichtbar gemacht werden.
Eine vor- oder nachstehend beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung und Verwendung sowie ein nachstehend beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren eignen sich auch zum Mischen von silikahaltigen Kautschukmischungen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Ausdruck „Rotor“ insbesondere Mischrotoren eines Innenmischers. Dieser Ausdruck umfasst jedoch auch Extruderschnecken eines Ein- oder Zweischneckenextruders oder deren Schneckensegmente.
Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die Zerteileinheit mindestens eine löchrige Metallplatte und/oder mindestens ein Metallsieb umfasst, wobei die Zerteileinheit bevorzugt ein Metallsieb mit einer Maschenweite im Bereich im Bereich 0,50 mm bis 200 mm, bevorzugt von 5 bis 50 mm oder 50 bis 200 mm, jeweils gemessen nach Norm DIN ISO 4783, aufweist und/oder bevorzugt zusätzlich Mittel zum Drücken einer in der oberen Mischkammer angemischten Kautschukmischung durch die eine oder mindestens eine löchrige Metallplatte und/oder durch das eine oder mindestens eine Metallsieb umfasst.
Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass die vorstehend beschriebenen spezifischen Ausführungsformen eine Zerteileinheit eine besonders robuste und reproduzierbarere Zerteilung einer Kautschukmischung ergeben und somit zu weniger Qualitätsschwankungen in der finalen Kautschukmischung führen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das vorstehend beschriebene Metallsieb einer Zerteileinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt aus Drähten hergestellt, welche einen Durchmesser von 1 mm bis 500 mm aufweisen, besonders bevorzugt jedoch einen solchen Durchmesser sie zur jeweiligen Maschenweite gemäß DIN ISO 4783 vorgeschlagen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden die Begriffe „Lochplatte“, „löchrige Platte“ und „löchrige Metallplatte“ synonym verwendet. Der Durchmesser der Löcher der löchrigen Metallplatte ist bevorzugt im Bereich 0,50 mm bis 200 mm, besonders bevorzugt von 5 bis 50 mm oder 50 bis 200 mm. Die Löcher der löchrigen Metallplatte einer Zerteileinheit einer erfindungsmäßen Vorrichtung müssen dabei keinen kreisförmigen Querschnitt aufweisen und es ist beispielsweise auch ein rechteckiger oder quadratischer Querschnitt möglich. Der vorstehend beschriebene Querschnitt der Löcher der löchrigen Metallplatte einer Zerteileinheit einer erfindungsmäßen Vorrichtung entspricht vorteilhafterweise dem Querschnitt der nachstehend beschriebenen Erhebungen der Mittel zum Drücken, insbesondere der nachstehend beschriebenen Platten mit Erhebungen als Beispiel von spezifischen Mitteln zum Drücken.
Besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die besagten Mittel zum Drücken einer in der oberen Mischkammer angemischten Kautschukmischung mindestens eine Oberfläche umfassen, wobei die besagte Oberfläche Erhöhungen aufweist und die Größe der besagten Oberfläche flächenmäßig der Größe einer Oberfläche des einen Metallsiebs oder der einen löchrigen Metallplatte entspricht, wobei jede Erhöhung dazu geeignet ist, beim Drücken der besagten Mittel auf das Metallsieb oder auf die eine löchrigen Metallplatte in jeweils eine Masche des Metallsiebs oder ein Loch der löchrigen Metallplatte eingeführt zu werden. Die vorstehend beschriebenen Mittel zum Drücken umfassen dabei auch mindestens einen Antrieb, welcher mit ausreichendem Druck eine Kautschukmischung durch die vorstehend beschriebenen löchrige Metallplatte oder Metallsieb drücken kann. Der Druck kann hierbei beispielsweise durch einen Antrieb mit einem pneumatischen oder mechanischen Gelenk sichergestellt werden.
Der Antrieb kann entweder elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch ausgeführt sein, wobei die Bewegung mit oder ohne Getriebe auf das zu bewegende Teil übertragen wird.
Der Antrieb kann hierbei so ausgelegt sein, dass die löchrige Metallplatte mit der darauf liegenden Kautschukmischung soweit in Richtung der Platte mit den Erhebungen gefahren wird, dass die Erhebungen in die Löcher der löchrigen Metallplatte vollständig hindurchgesteckt werden und somit zerkleinerte Kautschukmischungsteile in die untere Mischkammer oder auf ein weiteres Förderband als Abkühleinheit wie nachstehend beschrieben fallen. Eine alternative Ausführungsform der Erfindung wäre hierbei, dass der besagte Antrieb die Platte mit ihren Erhebungen so bewegt, dass sich die Platte mit ihren Erhebungen in Richtung der löchrigen Metallplatte bewegt und somit die Kautschukmischung durch die Löcher der löchrigen Platte in die untere Mischkammer drückt. Der vorstehend beschriebene Zerteilungsprozess kann in mehr als nur den beiden vorstehend beschriebenen Varianten realisiert werden. Wichtig ist für die vorliegende Erfindung, dass sich die Oberfläche der ursprünglichen Kautschukmischung durch das Zerteilen in der Zerteileinheit signifikant vergrößert.
Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass durch die vorstehend beschriebenen Erhöhungen die Kautschukmischung durch die Lochplatte oder das Metallsieb gedrückt werden kann, ohne dass größere Kautschukmischungsreste im Metallsieb oder in der Lochplatte hängen bleiben.
Auch besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben oder wie vorstehend als besonders bevorzugt beschrieben, wobei das Metallsieb und/oder die Lochplatte mittels in dem Metallsieb und/oder in der Lochplatte angeordnete Kühlkanäle gekühlt werden können, wobei die Kühlkanäle so ausgelegt sind, dass ein Kühlmedium zum Kühlen des Metallsiebs und/oder der Lochplatte durch die Kühlkanäle des Metallsiebs und/oder der Lochplatte gepumpt werden kann. Das Kühlmedium ist hierbei bevorzugt Wasser, Öl, Luft und ein Gemisch dieser. Eine solche Kühlung würde eine Kautschukmischung beim Drücken durch das Metallsieb oder durch die Lochplatte noch schneller abkühlen und könnte somit die Zykluszeit pro Mischzyklus verkürzen.
Auch besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben oder wie vorstehend als besonders bevorzugt beschrieben, wobei die Erhöhungen auf der Oberfläche der besagten Mittel zum Drücken einen zur Oberfläche parallel verlaufenden rechteckigen oder runden Querschnitt und/oder eine zur Oberfläche senkrechtverlaufende Höhe von 1 bis 500 mm, bevorzugt 10 bis 100 aufweisen.
Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass durch die vorstehend beschriebenen spezifischen Erhöhungen die Kautschukmischung mit noch weniger hängen bleibenden Resten als mit anderen Erhebungen durch die Lochplatte oder das Metallsieb gedrückt werden kann.
Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die Mittel zum Drücken einer in der oberen Mischkammer angemischten Kautschukmischung

- eine um ein Gelenk drehbare Platte oder
- zwei in der Zerteileinheit gegenüberliegenden und um jeweils ein Gelenk drehbare Platten mit koaxial angeordneten Gelenken

Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die Oberfläche der zwei Platten, welche während die Platten in der zweiten Position sind, in Richtung des einen Metallsiebs oder der einen löchrigen Metallplatte ausgerichtet ist, eine Oberfläche mit Erhöhungen aufweist, wobei die Erhöhungen auf der Oberfläche der zwei Platten einen zur Oberfläche parallel verlaufenden rechteckigen oder runden Querschnitt und/oder eine zur Oberfläche senkrechtverlaufende Höhe von 1 bis 500 mm, bevorzugt 10 bis 100 aufweisen. Der vorstehend beschriebene Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt lediglich eine mögliche Ausführungsform von vielen dar. Der Fachmann könnte sich ohne große Überlegungen eine Vielzahl von weiteren Ausführungsformen zum restlosen Drücken einer Kautschukmischung durch die eine oder mindestens eine löchrige Metallplatte und/oder durch das eine oder mindestens eine Metallsieb erdenken.
Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die Zerteileinheit

- mindestens eine Seitenwand, bevorzugt vier Seitenwände, und/oder
- einen Antrieb zum Rütteln des einen oder des mindestens einen Metallsiebs oder der einen oder der mindestens einen löchrigen Metallplatte

Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass beim Einsatz eines Antriebs zum Rütteln eine Kautschukmischung nicht nur mit noch weniger Resten durch ein Metallsieb oder eine Lochplatte gedrückt werden kann, sondern die durch die Löcher der Lochplatte oder des Metallsiebs entstehenden Kautschukmischungsteile aufgrund des Rüttelns insgesamt noch kleiner werden und somit die Oberfläche der Kautschukmischung noch weiter erhöhen würden. Dies würde zu einem noch stärkeren Abkühlen der Kautschukmischung nach dem Zerkleinern führen.
Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die untere Mischkammer und die zweiten Mischrotoren dazu eingerichtet sind, Scherkräften im Bereich von 10 bis 200 1/s in einer Kautschukmischung zu erzeugen, bevorzugt im Bereich von 50 bis 150 1/s.
Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass durch die höheren Scherkräfte in den Bereichen wie vorstehend beschrieben eine bessere Dispersion und Vermischung des Füllstoffe, insbesondere von Ruß, in der final entstehenden Kautschukmischung vorliegen. Solche Scherkräfte können jedoch ohne Überschreitung der maximal erlaubten Temperaturen wie vorstehend beschrieben nur mit ausreichend gekühlten Kautschukmischungen erreicht werden, wodurch die vorstehende beschriebene Zerteileinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders vorteilhaft ist.
Die Schergeschwindigkeiten werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung gemäß der folgenden Formel 1 berechnet: $Schergeschwindigkeit = v/h$
wobei

v =: Kreisgeschwindigkeit des Rotors oder Schneckensegments [1/s] x maximaler Radius des Rotors bzw. Schneckensegments [mm] und
h =: Abstand zwischen der Innenwand des Kammergehäuses oder des Extruderzylinders und der Außenwand des Rotorkerns bzw. des Schneckenkerns.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden die Einheiten [1/s] und [s^-1] für die Schergeschwindigkeit synonym verwendet.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung besteht ein Rotor aus einem Rotorkern und seinen Rotorflügeln. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung besteht eine Extruderschnecke aus mehreren Schneckensegmenten, wobei jedes Schneckensegment einen Schneckenkern und optional einen Schneckenflügel aufweist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung erstreckt sich der Radius eines Rotors senkrecht von der Drehachse des Rotors bis zum äußersten Punkt des Rotorflügels. Der maximale Radius des Rotors ist der Abstand, bei dem die Distanz zwischen der besagten Drehachse und dem besagten äußersten Punkt des Rotorflügels am größten ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung erstreckt sich der Radius eines Schneckensegments senkrecht von der Drehachse des Schneckensegments bis zum äußersten Punkt des Schneckenkerns oder, falls vorhanden, des Schneckenflügels. Der maximale Radius des Schneckensegments ist der Abstand, bei dem die Distanz zwischen der besagten Drehachse und dem besagten äußersten Punkt des Schneckensegments oder, falls vorhanden, des Schneckenflügels, am größten ist.
Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die Vorrichtung Kühleinheiten zum Kühlen des Oberkammergehäuses der ersten Mischkammer und/oder des Unterkammergehäuses der zweiten Mischkammer aufweist. Ein Vorteil solcher Kühleinheiten ist, dass die Kautschukmischung in der ersten und/oder zweiten Mischkammer mit höheren Scherkräften gemischt werden kann, ohne dass zu hohe Temperaturen, beispielsweise 180 °C beim Mischen von Grundmischungen und 120 °C beim Mischen von Kautschukfertigmischungen, erreicht werden.
Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die Vorrichtung eine Abkühleinheit zum Abkühlen einer Kautschukmischung aufweist, wobei die Abkühleinheit räumlich unterhalb des Metallsiebs oder der löchrigen Metallplatte der Zerteileinheit angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, von der Zerteileinheit zerteilte Kautschukmischungsteile aufzunehmen und anschließend in die zweite Mischkammer zu überführen, wobei die Abkühleinheit bevorzugt Temperatursensoren zum Messen der Temperatur von der Abkühleinheit aufgenommener zerteilter Kautschukmischungsteile aufweist, wobei die Abkühleinheit besonders bevorzugt ein horizontal verschiebbares Förderband umfasst.
Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass auf diese Weise zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Aspekten der vorliegenden Erfindung sichergestellt werden kann, dass die Temperatur der Kautschukmischungsteile ausreichend tief ist, bevor sie möglichst vollständig in die zweite oder untere Mischkammer transferiert wird. Mithilfe des vorstehend beschriebenen horizontal verschiebbaren Förderbandes, welches bevorzugt unterhalb der Zerteileinheit einer erfindungsmäßen Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben angeordnet ist, kann zudem ein möglichst vollständiges Zuführen der Kautschukmischungsteile in die untere Mischkammer gewährleistet werden.
In besonders hohem Maße bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben, umfassend:

- eine obere erste Mischrotoren umfassende Mischkammer, welche von einem Oberkammergehäuse, einer ersten Einfüllöffnung und einer ersten Auswurföffnung begrenzt wird,
- eine untere zweite Mischrotoren umfassende Mischkammer, welche von einem Unterkammergehäuse, einer zweiten Einfüllöffnung und einer zweiten Auswurföffnung begrenzt wird,

- die Zerteileinheit mindestens eine löchrige Metallplatte aufweist und zusätzlich Mittel zum Drücken einer in der oberen Mischkammer angemischten Kautschukmischung durch die eine oder mindestens eine löchrige Metallplatte umfasst,
- die Mittel zum Drücken einer in der oberen Mischkammer angemischten Kautschukmischung aus zwei in der Zerteileinheit gegenüberliegenden und um jeweils ein Gelenk drehbaren Platten mit koaxial angeordneten Gelenken bestehen,

- die Oberfläche der zwei Platten, welche während die Platten in der zweiten Position sind, in Richtung der einen löchrigen Metallplatte ausgerichtet ist, eine Oberfläche mit Erhöhungen aufweist, wobei die Erhöhungen auf der Oberfläche der zwei Platten einen zur Oberfläche parallel verlaufenden rechteckigen oder runden Querschnitt und eine zur Oberfläche senkrechtverlaufende Höhe von 10 bis 100 mm aufweisen,
- die Zerteileinheit mindestens eine Seitenwand, bevorzugt vier Seitenwände, aufweist,
- die löchrige Metallplatte mittels in der löchrigen Metallplatte angeordnete Kühlkanäle gekühlt werden kann, wobei die Kühlkanäle so ausgelegt sind, dass ein Kühlmedium zum Kühlen der löchrigen Metallplatte durch die Kühlkanäle der löchrigen Metallplatte gepumpt werden kann, wobei das Kühlmedium Wasser, Öl, Luft und ein Gemisch dieser ist,
- die untere Mischkammer und die zweiten Mischrotoren dazu eingerichtet sind, Scherkräften im Bereich von 5 bis 50 1/s in einer Kautschukmischung zu erzeugen. und
- die Vorrichtung eine Abkühleinheit aufweist, wobei die Abkühleinheit räumlich unterhalb der löchrigen Metallplatte der Zerteileinheit angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, von der Zerteileinheit zerteilte Kautschukmischungsteile aufzunehmen und anschließend in die zweite Mischkammer zu überführen, wobei die Abkühleinheit Temperatursensoren zum Messen der Temperatur von der Abkühleinheit aufgenommener zerteilter Kautschukmischungsteile aufweist, wobei die Abkühleinheit ein horizontal verschiebbares Förderband umfasst.

Die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Mischen von Kautschukmischungen gelten auch für sämtliche Aspekte eines nachstehend beschriebenen Verfahrens und die nachstehend diskutierten vorteilhaften Aspekte erfindungsgemäßer Verfahren gelten entsprechend für sämtliche Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Mischen von Kautschukmischungen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Kautschukmischung, umfassend die folgenden Schritte:

A) Herstellen einer Kautschukmischung in einer ersten Mischkammer oder Bereitstellen einer Kautschukmischung, wobei die Kautschukmischung eine Temperatur im Bereich von über 150 bis 220 °C aufweist
B) Transferieren der in Schritt A) hergestellten oder bereitgestellten Kautschukmischung in eine Zerteileinheit einer Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben oder wie vorstehend als besonders bevorzugt,
C) Abkühlen der Kautschukmischung, sodass eine abgekühlte Kautschukmischung mit einer Temperatur im Bereich von 80 bis 150 °C resultiert, und
D) Mischen der in Schritt C) resultierenden Kautschukmischung mit weiteren Mischungsbestandteilen zu einer Kautschukgrund- oder Kautschukfertigmischung in einer zweiten Mischkammer.

Ein ausreichend schnelles Abkühlen in Schritt C) kann jedoch ohne Überschreitung der in der unteren Mischkammer erlaubten Temperaturen wie vorstehend beschrieben nur mit ausreichend gekühlten Kautschukmischungen erreicht werden, wodurch die vorstehende beschriebene Zerteileinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders vorteilhaft ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Ausdruck „Transferieren“ insbesondere ein „Überführen“.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das Verfahren zusätzlich zeitlich zwischen Schritt B) und D) einen oder beide der folgenden Schritte umfasst:

C1) Platzieren der in die Zerteileinheit transferierte Kautschukmischung auf eine löchrige Metallplatte oder ein Metallsieb in der Zerteileinheit, bevorzugt sodass die löchrige Metallplatte oder das Metallsieb mit der darauf liegenden Kautschukmischung räumlich oberhalb der Einfüllöffnung einer zweiten Mischkammer angeordnet ist, und/oder
C2) Drücken der Kautschukmischung durch das Metallsieb oder durch die löchrige Metallplatte, bevorzugt sodass die so entstehenden zerkleinerten Teile der Kautschukmischung in die zweite Mischkammer fallen, wobei das Metallsieb oder die löchrige Metallplatte während des Schrittes C2) bevorzugt mittels des Antriebs gerüttelt wird.

Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass die Kautschukmischungsteile möglichst vollständig in die untere Mischkammer überführt werden.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei während des Schrittes D) die Kautschukmischung in der zweiten Mischkammer eine Temperatur im Bereich von 80 bis 145 °C aufweist, bevorzugt im Bereich von 90 bis 120 °C.
Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass durch die niedrigeren Temperaturen in den Bereichen wie vorstehend beschrieben eine bessere Dispersion und Vermischung des Füllstoffe, insbesondere von Ruß, in der final entstehenden Kautschukmischung vorliegen. Solche Temperaturen können jedoch nur mit ausreichend gekühlten Kautschukmischungen erreicht werden, wodurch die vorstehende beschriebene Zerteileinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders vorteilhaft ist.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei während des Schrittes D) die Kautschukmischung in der zweiten Mischkammer Scherkräften im Bereich von 5 bis 200 1/s, bevorzugt im Bereich von 50 bis 150 1/s, ausgesetzt wird.
Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass durch die höheren Scherkräfte in den Bereichen wie vorstehend beschrieben eine bessere Dispersion und Vermischung des Füllstoffe, insbesondere von Ruß, in der final entstehenden Kautschukmischung vorliegen. Solche Scherkräfte können jedoch nur mit ausreichend gekühlten Kautschukmischungen, d.h. auf Temperaturen von unter 145 °C, insbesondere auf unter 120 °C, wie vorstehend beschrieben, erreicht werden, wodurch die vorstehende beschriebene Zerteileinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders vorteilhaft ist.
Die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Mischen von Kautschukmischungen und eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer 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 zum Mischen von Kautschukmischungen und eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Kautschukmischung.
Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung einer Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben oder wie vorstehend als besonders bevorzugt zur Herstellung einer Kautschukmischung umfassend einen oder mehrere Füllstoffe, wobei der eine oder einer der mehreren Füllstoffe bevorzugt Ruß ist und der Ruß in einem Anteil im Bereich von 1 bis 150 phr, bevorzugt im Bereich von 10 bis 150 phr, besonders bevorzugt im Bereich von 50 bis 150 phr, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 80 bis 150 phr, vorliegt, wobei entsprechend bevorzugt ein Silika-Anteil im Bereich von 0 bis 200 phr, besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 80 phr oder 0 bis 20 phr, ganz besonders bevorzugt gänzlich ohne Silika. Dabei sind die folgenden vier Rezepturen besonders bevorzugt: Tabelle 1

Rezeptur Ruß Silika

1 1 bis 150 phr 0 bis 200 phr

2 10 bis 150 phr 0 bis 80 phr

3 50 bis 150 phr 0 bis 20 phr

4 80 bis 150 phr gänzlich ohne Silika
Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung einer Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben oder wie vorstehend als besonders bevorzugt zum Herstellen einer Kautschukmischung, wobei die Kautschukmischung in der unteren Mischkammer mit Scherkräften im Bereich von 5 bis 200 1/s, bevorzugt im Bereich von 50 bis 150 1/s oder im Bereich von 5 bis 50 1/s, gemischt wird, wobei die Kautschukmischung bevorzugt einen oder mehrere Füllstoffe umfasst, wobei der eine oder einer der mehreren Füllstoffe besonders bevorzugt Ruß in einem Anteil im Bereich von 1 bis 150 phr, bevorzugt im Bereich von 10 bis 150 phr, besonders bevorzugt im Bereich von 50 bis 150 phr, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 80 bis 150 phr, vorliegt, wobei entsprechend bevorzugt ein Silika-Anteil im Bereich von 0 bis 50 phr, besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 30 phr oder 0 bis 10 phr, ganz besonders bevorzugt gänzlich ohne Silika. Dabei sind die vier vorstehend in Tabelle 1 beschriebenen Rezepturen besonders bevorzugt sind.
Figurenliste
Es zeigt:

1: Einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Mitteln zum Drücken einer in der oberen Mischkammer angemischten Kautschukmischung durch eine löchrige Metallplatte, wobei in 1 die Mitteln zum Drücken eine Platte mit Erhebungen in der ersten Position sind;
2: Einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Mitteln zum Drücken einer in der oberen Mischkammer angemischten Kautschukmischung durch eine löchrige Metallplatte, wobei in 2 die Mitteln zum Drücken eine Platte mit Erhebungen in der zweiten Position sind;
3: Einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Mitteln zum Drücken einer in der oberen Mischkammer angemischten Kautschukmischung durch eine löchrige Metallplatte, wobei in 3 die Mitteln zum Drücken eine Platte mit Erhebungen in der zweiten Position sind und eine Kautschukmischung gerade durch die löchrige Metallplatte drücken;
4: Einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Mitteln zum Drücken einer in der oberen Mischkammer angemischten Kautschukmischung durch eine löchrige Metallplatte, wobei in 4 die durch die löchrige Metallplatte gedrückten Kautschukmischungsteile auf dem Förderband zum Abkühlen liegen.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäße Vorrichtung 1, umfassend:

- eine obere erste Mischrotoren 7 umfassende Mischkammer 3, welche von einem Oberkammergehäuse 6, einer ersten Einfüllöffnung 5 und einer ersten Auswurföffnung 4 begrenzt wird,
- eine untere zweite Mischrotoren 16 umfassende Mischkammer 12, welche von einem Unterkammergehäuse 15, einer zweiten Einfüllöffnung 14 und einer zweiten Auswurföffnung 13 begrenzt wird,

1

3

12

10

3

28

31

- die Zerteileinheit 10 eine löchrige Metallplatte 19 aufweist und zusätzlich Mittel zum Drücken einer in der oberen Mischkammer 3 angemischten Kautschukmischung 28 durch die eine löchrige Metallplatte 19 umfasst,
- die Zerteileinheit 10 vier Seitenwände 11 aufweist,
- die Mittel zum Drücken einer in der oberen Mischkammer 3 angemischten Kautschukmischung 28 aus einer in der Zerteileinheit 10 um ein Gelenk 20 drehbaren Platte 21a und dem Gelenk 20 selbst bestehen, wobei die drehbare Platte 21a so um das jeweilige Gelenk 20 gedreht werden kann, dass die drehbare Platte 21a in einer ersten Position parallel zu den rechteckig angeordneten Seitenwänden 11 der Zerteileinheit 10 angeordnet ist und so in eine zweiten Position 21b gedreht werden kann, dass die Platte 21b in der zweiten Position sich in die horizontale Richtung und parallel zur Oberfläche der einen löchrigen Metallplatte 19 erstrecken,
- die Oberfläche der Platte 21b, welche während die Platte 21b in der zweiten Position sind, in Richtung der einen löchrigen Metallplatte 19 ausgerichtet ist, eine Oberfläche mit Erhöhungen 22 aufweist, wobei die Erhöhungen 22 auf der Oberfläche der Platte 21 einen zur Oberfläche parallel verlaufenden rechteckigen oder runden Querschnitt und eine zur Oberfläche senkrechtverlaufende Höhe von 10 bis 100 mm aufweisen,
- die untere Mischkammer 12 und die zweiten Mischrotoren 16 dazu eingerichtet sind, Scherkräften im Bereich von 5 bis 50 1/s in einer Kautschukmischung 28 zu erzeugen. und
- die Vorrichtung 1 eine Abkühleinheit 27 aufweist, wobei die Abkühleinheit 27 räumlich unterhalb der löchrigen Metallplatte19 der Zerteileinheit 10 angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, von der Zerteileinheit 10 zerteilte Kautschukmischungsteile 31 aufzunehmen und anschließend in die zweite Mischkammer 12 zu überführen, wobei die Abkühleinheit 27 Temperatursensoren zum Messen der Temperatur von der Abkühleinheit 27 aufgenommener zerteilter Kautschukmischungsteile 31 aufweist, wobei die Abkühleinheit 27 ein horizontal verschiebbares Förderband umfasst.

Zudem ist in 1 der Sattel 17 der oberen Mischkammer 3 und der Sattel 18 sowie die Rotorkern 8 und die Flügel 9, 29 der Rotoren 7, 16 der unteren Mischkammer 12 dargestellt. Zudem ist in 1

- der maximalen Radius 25 in der unteren Mischkammer 12 zwischen der Drehachse eines zweiten Rotors 16 und der äußeren Spitze 30 des Rotorflügels 29 desselben zweiten Mischrotors 16 und
- der Abstand 26 zwischen der Innenwand 24 des Unterkammergehäuse 15 und der Außenwand 23 des Rotorkern 8 eines zweiten Mischrotors 16 in dem besagten Unterkammergehäuse 15

1

21a

3

10

In 2 ist der Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens in derselben Ausführungsform eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie in 1 dargestellt, in dem die Kautschukmischung 28 auf die löchrige Metallplatte 19 gefallen ist und die Platte 21b in der zweiten Position, in der sie sich in die horizontale Richtung erstreckt, oberhalb der Kautschukmischung 28 angeordnet ist. Die Erhebungen 22 der Platte 21b erstrecken sich dabei von der der Kautschukmischung 28 zugewandten Oberfläche der Platte 21b in Richtung der Kautschukmischung 28. Zudem ist in 2 der Sattel 17 der oberen Mischkammer 3 und der Sattel 18 sowie die Rotorkern 8 und die Flügel 9, 29 der Rotoren 7, 16 der unteren Mischkammer 12 dargestellt. Zudem ist in 2

In 3 ist der Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens in derselben Ausführungsform eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie in den 1 und 2 dargestellt, in dem die löchrige Metallplatte 19 mit der darauf liegenden Kautschukmischung 28 soweit in Richtung der Platte 21 mit Erhebungen 22 gefahren wurde, dass die Erhebungen 22 in die Löcher der löchrigen Metallplatte 19 vollständig hindurchgesteckt wurden und somit zerkleinerte Kautschukmischungsteile 31 auf das Förderband 27 fallen. Eine alternative Ausführungsform der Erfindung wäre hierbei, dass sich die Platte 21b mit ihren Erhebungen 22 in Richtung der löchrigen Metallplatte 19 bewegt und somit die Kautschukmischung 28 durch die Löcher der löchrigen Platte 19 in die untere Mischkammer 12 drückt. Hierbei wird natürlich zuvor das in 3 gezeigte Förderband 27 aus dem Weg geschoben werden. Der Zerteilungsprozesses kann in mehr als nur den beiden vorstehend beschriebenen Varianten ausgeführt werden. Wichtig ist die vorliegende Erfindung, dass sich die Oberfläche der ursprünglichen Kautschukmischung 28 durch das Zerteilen in der Zerteileinheit 10 signifikant vergrößert.
In 4 ist der Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens in derselben Ausführungsform eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie in den 1, 2 und 3 dargestellt, in dem die Kautschukmischungsteile 31 sich auf dem Förderband 27 befinden und das Förderband 27 mitsamt den Kautschukmischungsteile 31 horizontal nach links verschoben wurde und somit die Einwurföffnung 14 der unteren Mischkammer 12 freigegeben wurde. Mithilfe von Temperaturmessungen mit entsprechenden in 4 nicht dargestellten Sensoren ist es möglich, das Förderband dann die Kautschukmischungsteile 31 in die untere Mischkammer 12 befördern zu lassen, sobald eine gewünschte Temperatur erreicht wird. Mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, wie sie in den 1 bis 4 gezeigt ist, kann die besagte gewünschte Temperatur dabei aufgrund der Zerteileinheit 10 einer erfindungsmäßen Vorrichtung 1 schneller erreicht werden und hilft somit die Auslastung gegenüber eines herkömmlichen Tandemmischers ohne einer vorstehend beschriebenen Zerteileinheit 10 erheblich zu steigern.
Bezugszeichenliste

1: erfindungsgemäße Vorrichtung; Mischvorrichtung
2: Stempel der oberen Mischkammer
3: obere Mischkammer; erste Mischkammer
4: erste Auswurföffnung
5: erste Einfüllöffnung
6: Oberkammergehäuse der oberen Mischkammer
7: erster Mischrotor
8: Rotorkern
9: Flügel eines ersten Mischrotors
10: Zerteileinheit zum Zerteilen eines in der oberen Mischkammer angemischten Kautschukmischung in mehrere Kautschukmischungsteile
11: Seitenwand der Zerteileinheit mit rechteckigem oder rundem Querschnitt
12: untere Mischkammer; zweite Mischkammer
13: zweite Auswurföffnung
14: zweite Einfüllöffnung
15: Unterkammergehäuse der unteren Mischkammer
16: zweiter Mischrotor
17: Sattel der oberen Mischkammer
18: Sattel der unteren Mischkammer
19: löchrige Metallplatte
20: Gelenk der drehbaren Platte 21
21: Mittel zum Drücken einer in der oberen Mischkammer angemischten Kautschukmischung durch die löchrige Metallplatte 20; um ein Gelenk drehbaren Platte
21a: Mittel zum Drücken/um ein Gelenk drehbaren Platte in der ersten Position
21b: Mittel zum Drücken/um ein Gelenk drehbaren Platte in der zweiten Position
22: Erhöhungen geeignet dazu, beim Drücken der besagten Mittel 21 auf die eine löchrigen Metallplatte in jeweils ein Loch der löchrigen Metallplatte eingeführt zu werden
23: Außenwand des Rotorkerns
24: Innenwand der Mischkammer
25: maximaler Radius von Mittelachse eines Rotorkerns bis zur äußeren Spitze eines Rotorflügels an demselben Rotorkern
26: Abstand zwischen der Innenwand der Mischkammer und der Außenwand des Rotorkerns in derselben Mischkammer
27: Abkühleinheit; horizontal verschiebbares Förderband zum Befüllen der unteren Mischkammer
28: Kautschukmischung
29: Flügel eines zweiten Mischrotors
30: äußeren Spitze eines Rotorflügels eines zweiten Mischrotors
31: Kautschukmischungsteile

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2736690 B1 [0003]
EP 0618055 B1 [0004]
DE 4309451 A1 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN ISO 4783 [0013]

Claims

Vorrichtung zum Mischen von rußhaltigen Kautschukmischungen (28), umfassend - eine obere erste Mischrotoren (7) umfassende Mischkammer (3), welche von einem Oberkammergehäuse (6), einer ersten Einfüllöffnung (5) und einer ersten Auswurföffnung (4) begrenzt wird, und - eine untere zweite Mischrotoren (16) umfassende Mischkammer (12), welche von einem Unterkammergehäuse (15), einer zweiten Einfüllöffnung (14) und einer zweiten Auswurföffnung (13) begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) räumlich zwischen der oberen Mischkammer (3) und der unteren Mischkammer (12) eine Zerteileinheit (10) zum Zerteilen eines in der oberen Mischkammer (3) angemischten Kautschukmischung (28) in mehrere Kautschukmischungsteile (31) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zerteileinheit (10) mindestens eine löchrige Metallplatte (19) und/oder mindestens ein Metallsieb umfasst, wobei die Zerteileinheit (10 bevorzugt ein Metallsieb mit einer Maschenweite von 50 bis 200 mm, gemessen nach Norm DIN ISO 4783, aufweist und/oder bevorzugt zusätzlich Mittel (21) zum Drücken einer in der oberen Mischkammer (3) angemischten Kautschukmischung (28) durch die eine oder mindestens eine löchrige Metallplatte (19) und/oder durch das eine oder mindestens eine Metallsieb umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die besagten Mittel (21) zum Drücken einer in der oberen Mischkammer (3) angemischten Kautschukmischung (28) mindestens eine Oberfläche umfassen, wobei die besagte Oberfläche Erhöhungen (22) aufweist und die Größe der besagten Oberfläche flächenmäßig der Größe einer Oberfläche des einen Metallsiebs oder der einen löchrigen Metallplatte (19) entspricht, wobei jede Erhöhung (22) dazu geeignet ist, beim Drücken der besagten Mittel (21) auf das Metallsieb oder auf die eine löchrigen Metallplatte (19) oder beim Drücken des einen Metallsieb oder der einen löchrigen Metallplatte (19) auf die besagten Mittel (21) das die in jeweils eine Masche des Metallsiebs oder ein Loch der löchrigen Metallplatte (19) eingeführt zu werden.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Erhöhungen (22) auf der Oberfläche der besagten Mittel (21) zum Drücken einen zur Oberfläche parallel verlaufenden rechteckigen oder runden Querschnitt und/oder eine zur Oberfläche senkrechtverlaufende Höhe von 1 bis 500 mm, bevorzugt 10 bis 100 aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Mittel (21) zum Drücken einer in der oberen Mischkammer (3) angemischten Kautschukmischung (28) - eine um ein Gelenk (20) drehbaren Platte (21) oder - zwei in der Zerteileinheit (10) gegenüberliegenden und um jeweils ein Gelenk (20) drehbare Platten (21) mit koaxial angeordneten Gelenken (20) aufweisen, wobei die eine oder die zwei drehbaren Platten (21) so um das jeweilige Gelenk (20) gedreht werden können, dass die eine oder die zwei drehbaren Platten (21a) in einer ersten Position im Wesentlichen parallel zu Seitenwänden (11) der Zerteileinheit (10) angeordnet sind und so in eine zweite Position gedreht werden können, wobei die eine Platte (21b) oder die zwei der zwei Platten (21b) in der zweiten Position sich in die horizontale Richtung und/oder parallel zur Oberfläche des einen Metallsiebs oder der einen löchrigen Metallplatte (19) erstrecken.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Oberfläche der zwei drehbaren Platten (21b), welche während die drehbaren Platten (21b) in der zweiten Position sind, in Richtung des einen Metallsiebs oder der einen löchrigen Metallplatte (19) ausgerichtet ist, eine Oberfläche mit Erhöhungen (22) aufweist, wobei die Erhöhungen (22) auf der Oberfläche der drehbaren Platten (21b) einen zur Oberfläche parallel verlaufenden rechteckigen oder runden Querschnitt und/oder eine zur Oberfläche senkrechtverlaufende Höhe von 1 bis 500 mm, bevorzugt 10 bis 100 aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zerteileinheit (10) - mindestens eine Seitenwand (11), bevorzugt vier Seitenwände (11), und/oder - einen Antrieb zum Rütteln des einen oder des mindestens einen Metallsiebs oder der einen oder der mindestens einen löchrigen Metallplatte (19) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die untere Mischkammer (12) und die zweiten Mischrotoren (16) dazu eingerichtet sind, Scherkräften im Bereich von 10 bis 200 1/s in einer Kautschukmischung (28) zu erzeugen, bevorzugt im Bereich von 50 bis 150 1/s.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) eine Abkühleinheit (27) zum Abkühlen einer Kautschukmischung (28) aufweist, wobei die Abkühleinheit (27) räumlich unterhalb des Metallsiebs oder der löchrigen Metallplatte (19) der Zerteileinheit (10) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, von der Zerteileinheit (10) zerteilte Kautschukmischungsteile (31) aufzunehmen und anschließend in die zweite Mischkammer (12) zu überführen, wobei die Abkühleinheit (27) bevorzugt Temperatursensoren zum Messen der Temperatur von der Abkühleinheit (27) aufgenommener zerteilter Kautschukmischungsteile (31) aufweist, wobei die Abkühleinheit (27) besonders bevorzugt ein horizontal verschiebbares Förderband umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer Kautschukmischung (28), umfassend die folgenden Schritte: A) Herstellen einer Kautschukmischung (28) in einer ersten Mischkammer (3) oder Bereitstellen einer Kautschukmischung (28), wobei die Kautschukmischung (28) eine Temperatur im Bereich von über 150 bis 220 °C aufweist, B) Transferieren der in Schritt A) hergestellten oder bereitgestellten Kautschukmischung (28) in eine Zerteileinheit (10) einer Vorrichtung (1) wie in einem der Ansprüche 1 bis 9 definiert, C) Abkühlen der Kautschukmischung (28), sodass eine abgekühlte Kautschukmischung (28) mit einer Temperatur im Bereich von 80 bis 150 °C resultiert, und D) Mischen der in Schritt C) resultierenden Kautschukmischung (28) mit weiteren Mischungsbestandteilen zu einer Kautschukgrund- oder Kautschukfertigmischung in einer zweiten Mischkammer (12).
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren zusätzlich zeitlich zwischen Schritt B) und D) den folgenden Schritt umfasst: C1) Platzieren der in die Zerteileinheit (10) transferierte Kautschukmischung (28) auf eine löchrige Metallplatte (19) oder ein Metallsieb in der Zerteileinheit (10), bevorzugt sodass die löchrige Metallplatte (19) oder das Metallsieb mit der darauf liegenden Kautschukmischung (28) räumlich oberhalb der zweiten Einfüllöffnung (14) einer zweiten Mischkammer (12) angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 11, wobei das Verfahren zusätzlich zeitlich zwischen Schritt B) und D) den folgenden Schritt umfasst: C2) Drücken der Kautschukmischung (28) durch das Metallsieb oder durch die löchrige Metallplatte (19), bevorzugt sodass die so entstehenden zerkleinerten Teile (31) der Kautschukmischung (28) in die zweite Mischkammer (12) fallen, wobei das Metallsieb oder die löchrige Metallplatte (19) während des Schrittes C2) bevorzugt mittels des Antriebs gerüttelt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 12, wobei während des Schrittes D) die Kautschukmischung (28) in der zweiten Mischkammer (12) - eine Temperatur im Bereich von 80 bis 145 °C aufweist, bevorzugt im Bereich von 90 bis 120 °C, und/oder - Scherkräften im Bereich von 5 bis 200 1/s, bevorzugt im Bereich von 50 bis 150 1/s, ausgesetzt wird.
Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9 zur Herstellung einer Kautschukmischung (28) umfassend einen oder mehrere Füllstoffe, wobei der eine oder einer der mehreren Füllstoffe bevorzugt Ruß in einem Anteil von 1 bis 150 phr vorliegt, bevorzugt im Bereich von 10 bis 150 phr, besonders bevorzugt im Bereich von 50 bis 150 phr, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 80 bis 150 phr.
Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9 zum Herstellen einer Kautschukmischung (28), wobei die Kautschukmischung (28) in der unteren Mischkammer (12) mit Scherkräften im Bereich von 5 bis 200 1/s, bevorzugt im Bereich von 50 bis 150 1/s, gemischt wird, wobei die Kautschukmischung (28) bevorzugt einen oder mehrere Füllstoffe umfasst, wobei der eine oder einer der mehreren Füllstoffe besonders bevorzugt Ruß in einem Anteil von 1 bis 150 phr ist, bevorzugt im Bereich von 10 bis 150 phr, besonders bevorzugt im Bereich von 50 bis 150 phr, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 80 bis 150 phr.