DE19644426A1 - Knetvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Knetvorrichtung insbeson­ dere für viskoelastische Materialien, mit einer in einem Gehäuse ausgebildeten Knetkammer, in der zumindest zwei drehangetriebene Rotoren angeordnet sind, mit denen die Materialien zu einer viskoelastischen Masse knetbar sind, und mit einem Einfüllschacht, durch den die zu knetenden Materialien der Knetkammer zuführbar sind. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Kneten von viskoelastischen Materialien in einer Knetvorrichtung, wobei die zu knetenden Materialien durch einen Einfüll­ schacht einer Knetkammer zugeführt, mittels drehangetrie­ bener Rotoren zu einer viskoelastischen Masse geknetet und anschließend aus der Knetkammer ausgetragen werden.

Seit vielen Jahrzehnten sind Knetvorrichtungen oder sogenannte Innenmischer bekannt, die eine geschlossene, üblicherweise langgestreckte Knetkammer besitzen, deren Querschnitt etwa doppelkreisförmig ist, d. h. die Konfi­ guration einer "8" aufweist. In der Knetkammer sind zwei parallel zueinander angeordnete Rotoren vorgesehen, die gegensinnig drehangetrieben werden und deren Form ein radiales wie axiales Mischen der eingebrachten Materia­ lien unterstützt. In die Knetkammer werden nach Art und Menge unterschiedliche Mischungskomponenten, insbesondere viskoelastische Materialien, beispielsweise Polymere, durch einen Einfüllschacht hindurch eingebracht. Die Mischungskomponenten werden in der Knetkammer mittels der Rotoren Scherkräften ausgesetzt, wodurch sie zu einer möglichst homogenen viskoelastischen Masse umgeformt bzw. geknetet werden.

Die zu knetenden viskoelastischen Materialien, beispiels­ weise hochmolekulare Kautschuke, werden üblicherweise in der Produktion mit Hilfe von hydraulisch oder pneumatisch angetriebenen Kolben von oben durch den Einfüllschacht in die Knetkammer hineingedrückt. Nach Beendigung des Knet­ vorgangs wird die Masse aus der Knetkammer ausgetragen, indem eine im Boden der Knetkammer ausgebildete Klappe, die während des Knetvorgangs geschlossen ist, geöffnet wird, so daß die geknetete Masse infolge der Schwerkraft und mit Unterstützung durch die Bewegung der Rotoren aus der Knetkammer herausfällt. Bei Produktionsknetvorrich­ tungen, die so groß sind, daß in ihnen in einem Durchgang bis zu 1000 kg der Masse erzeugt bzw. geknetet werden können, kann die aus der Knetkammer herausfallende Masse direkt auf ein Walzwerk fallen und dort zu einem flächi­ gen Walzfell definierter Dicke umgeformt werden. Für Labor-Knetvorrichtungen, die wesentlich kleiner als Produktionsknetvorrichtungen sind und nur bis maximal 5 kg Masse verarbeiten können, ist eine derartige Ent­ leerung jedoch konstruktiv zu aufwendig und somit zu kostenintensiv, ins sondere wenn die Klappe in die Tempe­ rierung der Knetkammer integriert werden muß. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß insbesondere pulverförmige Zuschlagstoffe wie Ruße etc. während des Einfüll- oder Knetvorgangs durch die Trennfugen der Klappe hindurchtre­ ten und somit die Materialzusammensetzung verändern, was bei den relativ kleinvolumigen Laborknetvorrichtungen bereits zu erheblichen prozentualen Abweichungen der Mischungszusammensetzung führen kann. Des weiteren können die austretenden Rußteilchen die Umgebung der Knetvor­ richtung verschmutzen, was insbesondere in Labors vermie­ den werden muß.

Ein weiteres Problem hinsichtlich der Verschmutzung besteht, wenn pulverförmige Materialien, beispielsweise Rußteilchen, durch Verfahren des Kolbens in dem Einfüll­ schacht in die Knetkammer hineingedrückt werden, da dabei in der Knetkammer ein Überdruck entsteht, infolgedessen Luft aus der Knetkammer durch Spalte oder Undichtigkeiten an die umgebende Atmosphäre austritt, wobei Rußteilchen mitgerissen werden und die Umgebung der Knetvorrichtung verschmutzen.

Die aus der Knetvorrichtung beim Entleeren der Knetkammer gewonnene Masse besitzt in der Regel eine zerklüftete Oberfläche, so daß zunächst eine Umformung zu einem flächigen Walzfell gleichmäßiger Dicke notwendig ist, bevor die Masse für eine Weiterverarbeitung in Extrudern oder für Untersuchungen in Meßvorrichtungen, beispiels­ weise Rheometern, verwendbar ist. Dafür ist jedoch der Einsatz von separaten Walzwerken notwendig. Für die Aufgabe des Mischens und des Auswalzens von polymeren Proben muß somit neben der Labor-Knetvorrichtung eine wesentliche Zusatzinvestition getätigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Knetvor­ richtung insbesondere zur Laboranwendung zu schaffen, bei der eine Entleerung der Knetkammer in einfacher Weise möglich und eine Verschmutzung der Umgebung durch aus­ tretende Teilchen weitestgehend vermieden ist. Darüber hinaus soll ein entsprechendes Verfahren zum Kneten von viskoelastischen Materialien geschaffen werden.

Hinsichtlich der Knetvorrichtung wird die vorgenannte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Drehrichtung der Rotoren umkehrbar ist und daß die Masse durch den Ein­ füllschacht oder einen dagegen auswechselbaren Austrag­ schacht aus der Knetkammer austragbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Knetvorrichtung kann die ge­ knetete Masse teilweise oder vollständig durch Rückför­ dern durch den Einfüllschacht, der auch zum Befüllen der Knetkammer Verwendung findet, erreicht werden, wodurch die Notwendigkeit einer weiteren Entnahmeöffnung im Gehäuse der Knetvorrichtung entfällt.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Knetvorrichtung den bekannten Aufbau mit zwei im wesentlichen parallel angeordneten, gegensinnig drehenden Rotoren auf, wobei der Einfüllschacht oberhalb zwischen den beiden Rotoren in die Knetkammer mündet. Nach Beendigung des Knetvor­ gangs kann eine teilweise oder annähernd vollständige Entleerung der Knetkammer erreicht werden, indem die Drehrichtungen der Rotoren umgekehrt werden, so daß die Rotoren die Masse durch den Einfüllschacht wieder nach außen befördern. Ein Austragen der Masse aus der Knetkam­ mer ist dabei solange möglich, bis der Massedruck infolge der ständigen Entleerung der Knetkammer abnimmt und letzten Endes entfällt.

Es hat sich gezeigt, daß mit der erfindungsgemäßen Knet­ vorrichtung in einfacher Weise auch eine Teilentleerung der Knetkammer erreicht werden kann. Wenn beispielsweise Kautschukpolymere ohne weitere Materialkomponenten mit einem üblichen Füllungsgrad von ca. 70% geknetet und mastiziert werden, wird die Masse niedriger viskos und somit aufnahmebereiter für das Zumischen von Füllstoffen, beispielsweise Rußen. Anschließend kann durch Änderung der Drehrichtung der Rotoren soviel Masse der Knetkammer entnommen werden, wie erforderlich ist, um Platz für eine neu hinzuzugebende Materialkomponente zu schaffen. Auf ein vollständiges Entleeren der Knetkammer oder das Zerlegen des Gehäuses kann dabei verzichtet werden.

Bei bestimmten Materialien kann es notwendig werden, konstruktive Änderungen oder Anpassungen des Einfüll­ schachtes vorzusehen, um ein Anhaften oder eine sonstige Behinderung des Materials beim Austragvorgang zu vermei­ den. In bevorzugter Ausgestaltung ist deshalb vorgesehen, daß der Einfüllschacht gegen einen im genannten Sinne speziell angepaßten Austragschacht auswechselbar ist.

Insbesondere bei hochmolekularen Massen wie Gummimischun­ gen mit hoher Elastizität stellt sich bei dem Austragvor­ gang eine elastizitätsbedingte Aufweitung des aus der Knetkammer ausgetragenen Massestranges ein, wodurch es zu einem Festklemmen in dem Einfüll- bzw. Austragschacht kommen kann, so daß die Teil- oder Vollentleerung der Knetkammer behindert oder gar unmöglich wird.

Um die Reibung der Masse während des Austragens an der Innenwandung des Austragschachtes zu verhindern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß in den Einfüllschacht oder den Austragschacht eine Austragblende einbringbar ist, deren Blendenöffnung deutlich kleiner als der Innen­ durchmesser des Schachtes ist. Mittels der Austragblende, durch die die Masse hindurchgedrückt wird, läßt sich die Masse zu einem Strang umformen, dessen Querschnittsabmes­ sungen auch nach seiner elastischen Aufweitung kleiner als die Innenabmessungen des Schachtes sind, so daß vermieden ist, daß der Strang mit der Innenwandung des Schachtes in Anlage kommt. Dabei ist es vorteilhaft, die Austragblende am unteren Ende des Schachtes anzuordnen, um möglichst bereits beim Austritt aus der Knetkammer eine Strangumformung zu erreichen. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, wenn die Austragblende einen Abschnitt der Wandung der Knetkammer bildet.

In einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Blendenöffnung im wesentlichen kreisförmig ist, wobei der Durchmesser der Blendenöffnung ca. 40% bis 80% des Innendurchmessers des Einfüll- oder Austragschachtes ausmachen sollte.

Es hat sich gezeigt, daß die Materialien während des Knetvorgangs Dehnspannungen in unterschiedlichen Richtun­ gen unterliegen und sich bei einer Entspannung nicht in alle Richtungen in gleicher Weise elastisch aufweiten. Dies führt dazu, daß bei Verwendung einer kreisförmigen Blendenöffnung sich nach der Strangumformung und dessen elastischer Aufweitung ein Strang mit ovalem Querschnitt einstellt. Um dies zu vermeiden, kann alternativ eine ellipsenförmige Blendenöffnung vorgesehen sein, deren längere Hauptachse sich in der Richtung erstreckt, in der der Strang eine geringere elastische Aufweitung erfährt. Somit ist nach der elastischen Aufweitung ein annähernd kreisförmiger Strang mit größstmöglichem Querschnitt zu erzielen, ohne daß dieser an der Innenwandung des Ein­ füll- oder Austragschachtes anliegt.

Eine besonders starke elastische Verformung erfährt das Material während des Knetvorgangs durch die Rotoren senkrecht zu deren Drehachse. Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, daß sich die längere Hauptachse der Ellipse in Richtung der Drehachsen der Rotoren erstreckt.

Durch die Umformung der Masse zu einem Strang relativ großer Länge kann sichergestellt werden, daß der Strang nach oben aus dem Einfüll- oder Austragschacht soweit herausgefördert wird, daß er von einer Bedienperson ergriffen und weiter herausgezogen werden kann.

Auch bei dem Durchtritt durch die Blendenöffnung tritt eine Reibungskraft zwischen der auszutragenden Masse und der Innenoberfläche der Blendenöffnung auf. Diese kann minimiert werden, wenn der innere Rand der Blendenöffnung schneidenartig ausgebildet ist.

Die Austragblende kann als separates Bauteil ausgebildet und vor Beginn des Austragvorgangs in dem Einfüllschacht oder dem Austragschacht angeordnet werden. Eine konstruk­ tiv besonders einfache Ausgestaltung ergibt sich, wenn die Austragblende an dem unteren Ende des Austragschach­ tes angeformt ist, so daß sie bei Auswechseln des Ein­ füllschachtes gegen den Austragschacht mit eingebaut wird.

Das Einbringen der zu knetenden Materialien wird erfin­ dungsgemäß in bekannter Weise dadurch erreicht, daß entlang dem im Querschnitt kreisförmigen Einfüllschacht ein Kolben verfahrbar ist, der mittels einer umlaufenden Dichtung, insbesondere eines O-Rings gegenüber der Innen­ wandung des Einfüllschachtes abgedichtet ist. Ähnlich wird auch bei den vorderen und hinteren Lagerungen der Rotorachsen verfahren, für die enge Passungen gewählt werden und die gegebenenfalls O-Ringe als Zusatzdichtun­ gen aufweisen. Die Abdichtung stellt sicher, daß beim Verfahren des Kolbens und der damit einhergehenden Druck­ erhöhung in der Knetkammer keine Materialpartikel seit­ lich am Kolben vorbei durch den Einfüllschacht herausge­ blasen werden können. Um ein Austreten von Materialpar­ tikeln, insbesondere Ruß, aus anderen Spalten oder Un­ dichtigkeitsstellen des Gehäuses der Knetvorrichtung zu vermeiden, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß außenseitig auf das Gehäuse eine Saughaube aufsetzbar ist, mittels der in der Knetkammer ein Unterdruck erzeug­ bar ist. Es hat sich gezeigt, daß bereits ein sehr gerin­ ger Unterdruck ausreicht, um einen übermäßigen Druckan­ stieg infolge des Verfahrens des Kolbens während des Einfüllvorgangs zu vermeiden. Die Saughaube wird an eine geeignete Saugvorrichtung, beispielsweise einen in jedem Labor vorhandenen Staubsauger angeschlossen und auf das Gehäuse aufgesetzt, wo sie sich vorzugsweise ansaugt oder in anderer geeigneter Weise gehalten ist.

Der in der Knetkammer gebildete Unterdruck verhindert, daß die in der Knetkammer durch den Einfüllvorgang kom­ primierte Luft das Einbringen von Füllstoffen behindert oder sich der dabei entstehende Überdruck unkontrolliert über Trennfugen etc. abbaut.

Wenn in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorge­ sehen ist, daß in der Saughaube eine Filtervorrichtung angeordnet wird, die im Luftstrom mitgerissene Partikel zurückhält, kann gewährleistet werden, daß die in der Umgebung der Knetvorrichtung vorhandenen Atmosphäre vor Verschmutzungen weitestgehend verschont ist und die im Filter gefangenen Partikel leicht entsorgt werden können.

Um das Vorhalten einer separaten Walzvorrichtung über­ flüssig zu machen, kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Knetvorrichtung in einfacher Weise zu einem Walzwerk umgebaut werden kann. Zu diesem Zweck wird das Gehäuse der Knetkammer zerlegt und das Mittelteil entfernt. Die dann freiliegenden Rotoren werden entnommen und gegen entsprechende Walzen, insbe­ sondere Zylinderwalzen, ausgewechselt, so daß ein Walz­ werk gebildet ist, mit dem die vorher aus der Knetvor­ richtung ausgetragene Masse zu einem Walzfell definierter und insbesondere gleichförmiger Dicke umgeformt werden kann.

Die Saugglocke und der Umbau der Knetvorrichtung zu einem Walzwerk kann auch bei herkömmlichen Knetvorrichtungen Verwendung finden, bei denen die Masse in bekannter Weise durch eine separate Austragöffnung aus der Knetkammer ausgetragen wird.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die oben genannte Auf­ gabe dadurch gelöst, daß vor dem Austragen der Masse in dem Einfüllschacht oder einem Austragschacht eine Aus­ tragblende angeordnet wird und daß die Masse durch die Blendenöffnung der Austragblende hindurch aus der Knet­ kammer ausgetragen wird, indem die Drehrichtung der Rotoren umgekehrt wird.

Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der vorgenannten Beschreibung der Knetvorrich­ tung, wobei insbesondere der Einfüllschacht vor der Anordnung der Austragblende gegen den Austragschacht ausgewechselt wird. Nachdem der Knetvorgang beendet ist, wird der Kolben vollständig aus dem Einfüllschacht zu­ rückgefahren, so daß dieser abgebaut und gegen den die Austragblende aufweisenden Austragschacht ausgewechselt werden kann.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersicht­ lich. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfin­ dungsgemäße Knetvorrichtung,

Fig. 2 den Schnitt II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 1 bei Austrag der gekneteten Masse,

Fig. 4 eine Aufsicht auf den Austragschacht gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine Fig. 4 entsprechende Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels,

Fig. 6 eine Knetvorrichtung mit Saugglocke,

Fig. 7 den Schnitt VII-VII in Fig. 6 und

Fig. 8 eine zum Walzwerk umgebaute Knetvorrich­ tung.

Eine in Fig. 1 dargestellte Knetvorrichtung 10 besitzt ein Gehäuse 11, in dessen Innerem eine langgestreckte Knetkammer 13 ausgebildet ist, deren Querschnitt etwa doppelkreisförmig, d. h. in Form einer "8" ausgestaltet ist.

Wie Fig. 2 zeigt, ist das Gehäuse 11 von einem Mittel­ teil 17 gebildet, das endseitig jeweils durch Stirnplat­ ten 23, 24 verschlossen ist. In der Knetkammer 13 sind zwei Rotoren 12a, 12b, insbesondere Mischrotoren, ange­ ordnet, die mit einer angetriebenen Achse 31 die hintere Stirnplatte 23 durchdringen und über eine Buchse 28 in dieser drehbar gelagert sind. An ihrem entgegengesetzten Ende weisen die Rotoren 12a, 12b jeweils einen Achsstum­ mel 30 auf, mit dem sie über eine Buchse 29 in der vor­ deren Stirnwand 24 drehbar gelagert sind. Mittels einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung können die Roto­ ren 12a, 12b um parallel verlaufende horizontale Drehach­ sen D₁ bzw. D₂ gegensinnig angetrieben werden, wie durch die Pfeile in Fig. 1 angedeutet ist.

Oberhalb der Knetkammer 13 besitzt das Gehäuse 11 im Mittelteil 17 eine Zugangsöffnung 17a, auf die ein im Durchmesser kreisförmiger Einfüllschacht 14 dicht aufge­ setzt ist. Die Zugangsöffnung 17a bzw. der Einfüllschacht 14 erstrecken sich im wesentlichen senkrecht zu den Drehachsen D₁ bzw. D₂ und münden im Bereich zwischen den Rotoren 12a und 12b.

Entlang dem Einfüllschacht 14 ist ein Kolben 15 axial bis in die Zugangsöffnung 17a verfahrbar, wobei er über eine Kolbenstange 18 mit einem nicht dargestellten hydrau­ lischen oder pneumatischen Antrieb verbunden ist. Auf der Außenumfangsfläche des Kolbens 15 ist ein O-Ring 16 angeordnet, der ihn gegenüber der Innenwandung des Ein­ füllschachtes 14 bzw. der Zugangsöffnung 17a abdichtet. An seinem unteren Ende ist der Kolben 15 auf seiner Oberfläche so ausgestaltet, daß er einen Wandungsab­ schnitt der Knetkammer 13 bilden kann.

Zum Befüllen der Knetkammer 13 mit den zu knetenden Materialien ist der Kolben 15 vollständig aus dem Ein­ füllschacht 14 herausgefahren, so daß die Materialien durch diesen in die Knetkammer 13 gelangen können. An­ schließend wird der Kolben 15 axial verfahren, so daß er seine in Fig. 1 dargestellte untere Position einnimmt, in der er die Knetkammer 13 abschnittsweise begrenzt und abdichtet. Daraufhin werden die Rotoren 12a und 12b in gegensinnige Drehung versetzt, wobei sie die zu knetende Masse in dem zwischen ihnen liegenden Bereich in die dem Kolben 15 abgewandte Richtung beaufschlagen (gemäß Fig. 1 nach unten).

Wenn der Knetvorgang beendet ist, wird der Kolben 15 vollständig aus der Zugangsöffnung 17a und dem Einfüll­ schacht 14 herausgezogen, woraufhin der Einfüllschacht 14 von dem Gehäuse 11 abgenommen wird. Statt dessen wird ein Austragschacht 20 (Fig. 3) an dem Gehäuse 11 angebracht, der an seinem unteren Ende eine Austragblende 19 mit einer Blendenöffnung 21 trägt. Wie Fig. 3 zeigt, ist die Austragblende 19 bei eingesetztem Austragschacht 20 so angeordnet, daß sie einen Wandungsabschnitt der Knetkam­ mer 13 bildet.

Nachdem der Austragschacht 20 in der gezeigten Weise angeordnet und am Gehäuse 11 fixiert ist, werden die Rotoren 12a und 12b wieder gegensinnig drehangetrieben, wobei nun jedoch die Drehrichtung gegenüber der bei dem Knetvorgang umgekehrt ist. Auf diese Weise üben die Rotoren 12a, 12b auf die geknetete, in der Knetkammer 13 befindliche Masse in dem zwischen ihnen liegenden Bereich eine zur Blendenöffnung 21 gerichtete Kraft aus (gemäß Fig. 3 nach oben).

Die Masse wird dadurch in Form eines kontinuierlichen Stranges S durch die Blendenöffnung 21 hindurch in den Austragschacht 20 gedrückt, so daß sie in diesem auf­ steigt und an dessen oberem Ende austritt und entnommen werden kann.

Wie Fig. 4 zeigt, besitzt die Austragblende 19 eine im wesentlichen kreisförmige, zentrische Blendenöffnung 21. Nachdem das Material die Blendenöffnung 21 passiert hat, weitet es sich elastisch auf, wobei es in Richtung der Drehachsen D₁ bzw. D₂ der Rotoren 12a, 12b bzw. einer dazu parallelen Achse D (Fig. 4) einer geringeren Auf­ weitung als senkrecht dazu unterliegt. Somit ergibt sich im Austragschacht 20 ein Strang S mit im wesentlichen elliptischem, relativ kleinem Querschnitt, wie in Fig. 4 dargestellt ist.

Die Abmessungen der Blendenöffnung 21 sind so gewählt, daß der Strang S auch nach Aufweitung des Materials die Innenwandung des Austragschachtes 20 nicht berührt und damit der weitere Austritt des Stranges S nicht durch Reibung an der Innenwandung gehemmt wird.

Fig. 5 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Austrag­ blende 19, bei der die Blendenöffnung 22 oval bzw. ellip­ tisch ausgebildet ist. Die längere Hauptachse erstreckt sich dabei in Richtung der geringeren zu erwartenden Querausdehnung, d. h. in Richtung der Achse D, während sich die kürzere Hauptachse senkrecht dazu, d. h. in Richtung der zu erwartenden größeren Querausdehnung erstreckt. Nachdem der Strang die Blendenöffnung 22 passiert hat, stellt sich nach der elastischen Aufweitung des Materials ein im wesentlichen kreisförmiger, ver­ größerter Querschnitt des Stranges S ein, wie in Fig. 5 dargestellt ist.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Weiterbildung der Knet­ vorrichtung 10, wobei außenseitig auf die vordere Stirn­ platte 24 eine Saugglocke 25 aufgesetzt ist, die an eine nicht dargestellte Saugvorrichtung angeschlossen ist. Die Saugglocke 25 überdeckt dabei den Bereich der in den Buchsen 29 gelagerten Achsstummel 30 der Rotoren 12a bzw. 12b, wie Fig. 7 zeigt. In der Saugglocke 25 ist ein topfförmiger Feinfilter 26 angeordnet, der eventuell angesaugte Materialpartikel für eine spätere leichte Entsorgung zurückhält.

Wenn die Saugglocke 25 auf die Außenseite der Stirnplatte 24 aufgesetzt und an die nicht dargestellte Saugvorrich­ tung angeschlossen wird, entsteht in der Saugglocke 25 ein Unterdruck, wodurch sie sich an der Stirnplatte 24 festsaugt. Der Unterdruck wird durch konstruktionsbeding­ te Spalte im Bereich der Lagerung der Achsstummel 30 in die Knetkammer 13 übertragen, so daß auch in dieser ein geringer Unterdruck herrscht. Aufgrund des in der Knet­ kammer 13 herrschenden Unterdruckes führt eine nach unten gerichtete Bewegung des Kolbens 15 beim Einfüllen des zu knetenden Materials nicht zu einem Überdruck in der Knetkammer 13, so daß ein ungerichteter Austritt von Material- oder Ruß-Partikeln vermieden ist.

Nach Beendigung des Knetvorganges und nachdem die gekne­ tete Masse in geschilderter Weise durch den Austrag­ schacht 20 aus der Knetkammer 13 entfernt wurde, kann das Mittelteil 17 des Gehäuses 11 abgebaut werden. Die beiden Stirnplatten 23 und 24 werden dann durch Stifte 33 auf Abstand gehalten. Die Rotoren werden durch gleichartig gelagerte und drehangetriebene Walzen 27a und 27b (Fig. 8) ersetzt, die ein Walzwerk bilden, mit dem die ausge­ tragene Masse zu einem Walzfell 32 definierter Dicke umgeformt werden kann.

Claims (18)

1. Knetvorrichtung insbesondere für viskoelastische Materialien, mit einer in einem Gehäuse ausgebilde­ ten Knetkammer, in der zumindest zwei drehangetrie­ bene Rotoren angeordnet sind, mit denen die Materia­ lien zu einer viskoelastischen Masse knetbar sind, und mit einem Einfüllschacht, durch den die zu knetenden Materialien der Knetkammer zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung der Rotoren (12a, 12b) umkehrbar ist und daß die Masse durch den Einfüllschacht (14) oder einen dagegen auswechselbaren Austragschacht (20) aus der Knetkam­ mer (13) austragbar ist.

2. Knetvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei im wesentlichen parallel angeord­ nete, gegensinnig drehende Rotoren (12a, 12b) vorge­ sehen sind und daß der Einfüllschacht (14) oberhalb zwischen den beiden Rotoren (12a, 12b) in die Knet­ kammer (13) mündet.

3. Knetvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Einfüllschacht (14) oder den Austragschacht (20) eine Austragblende (19) einbringbar ist, deren Blendenöffnung (21; 22) kleiner als der Innendurchmesser des Schachtes (14; 20) ist.

4. Knetvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Austragblende (19) am unteren Ende des Schachtes (14; 20) angeordnet ist.

5. Knetvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragblende (19) einen Abschnitt der Wandung der Knetkammer (13) bildet.

6. Knetvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenöffnung (21) im wesentlichen kreisförmig ist.

7. Knetvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser der Blendenöffnung (21) kleiner als der 0,8-fache Schachtdurchmesser ist und vorzugsweise das 0,6- bis 0,4-fache von diesem beträgt.

8. Knetvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenöffnung (22) ellipsenförmig ist.

9. Knetvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die längere Hauptachse (22a) der Ellipse (22) in Richtung der Drehachsen (D₁, D₂) der Rotoren (12a, 12b) erstreckt.

10. Knetvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Rand der Blendenöffnung (21; 22) schneidenartig ausgebildet ist.

11. Knetvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß entlang dem im Quer­ schnitt kreisförmigen Einfüllschacht (14) ein Kolben (15) verfahrbar ist, der mittels einer umlaufenden Dichtung (16) gegenüber der Innenwandung des Ein­ füllschachtes (14) abgedichtet ist.

12. Knetvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß außenseitig auf das Gehäuse (11) eine Saughaube (25) aufsetzbar ist, mittels der in der Knetkammer (13) ein Unterdruck erzeugbar ist.

13. Knetvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Saughaube (25) eine Filtervor­ richtung (26) angeordnet ist.

14. Knetvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren (12a, 12b) abnehmbar und gegen Walzen (27a, 27b) auswechselbar sind.

15. Verfahren zum Kneten von viskoelastischen Materia­ lien in einer Knetvorrichtung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die zu knetenden Materialien durch einen Einfüllschacht einer Knet­ kammer zugeführt, mittels drehangetriebener Rotoren zu einer viskoelastischen Masse geknetet und an­ schließend aus der Knetkammer ausgetragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Austragen der Masse in dem Einfüllschacht (14) oder einem Austrag­ schacht (20) eine Austragblende (19) angeordnet wird und daß die Masse durch die Blendenöffnung (21, 22) der Austragblende (19) hindurch aus der Knetkammer (13) ausgetragen wird, indem die Drehrichtung der Rotoren (12a, 12b) umgekehrt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfüllschacht (14) vor der Anordnung der Austragblende (19) gegen den Austragschacht (20) ausgewechselt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zu knetenden Materialien mittels eines im Einfüllschacht (14) verfahrbaren Kolbens (15) in die Knetkammer (13) eingebracht werden und daß der Kolben (15) vor Einbringen der Blende (19) vollständig aus dem Einfüllschacht (14) zurückge­ fahren wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß nach dem Austragen der Masse das Gehäuse (11) der Knetkammer (13) abgebaut und die Rotoren (12a, 12b) gegen Walzen (27a, 27b) ausgewechselt werden, mit denen die ausgetragene Masse zu einem Walzfell umgeformt wird.