DE2925250C2

DE2925250C2 - Misch- und Knetmaschine

Info

Publication number: DE2925250C2
Application number: DE2925250A
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Kobe Asai; Tsugushi Miki Kobe Fukui; Kimio Inoue; Akimasa Kobe Kuriyama; Minoru Hachioji Tokio/Tokyo Miyaoka; Norimoto Kodaira Tokio/Tokyo Sato; Shin Tokorozawa Yamasaki
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1978-06-23
Filing date: 1979-06-22
Publication date: 1985-01-17
Also published as: AU4834779A; DE2925250A1; GB2027600B; FR2429088A1; US4300838A; IT7923823A0; AU527926B2; IT1193186B; GB2027600A; FR2429088B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Misch- und Knetmaschine mit einem Gehäuse und zwei in dem Gehäuse parallel zueinander angeordneten, drehbar gelagerten Rotoren, die in entgegengesetzten Richtungen drehen, wobei jeder Rotor zwei in axialer Richtung aufeinanderfolgende Bereiche mit zumindest einer langen, sich wendelförmig um die Längsachse des Rotors erstreckenden Rippe im ersten Bereich und mit zumindest einer kurzen Rippe im zweiten Bereich aufweist, wobei die Wendelung der langen Rippen bei beiden Rotoren im gleichen Sinn verläuft.

Eine solche Misch- und Knetmaschine, auch Innenmischer genannt, ist ein zum Vermischen von Gummi geeigneter Chargenkneter und damit eine für die Gummiindustrie unerläßliche Einrichtung. Er wird beispielsweise von Reifenherstellern zum Mastizieren bzw. Kneten von Gummi, zum Kneten von Kohlenstoff-Masterbatch für Gummi oder zum Kneten von Vulkanisiermitteln benutzt, was allgemein als Vorkneten bezeichnet wird.

Um ein homogenes Gemisch zu erzeugen, ist eine makroskopische Dispersion bzw. Verteilung von großer Bedeutung, wobei die Materialien gleichförmig vermischt werden und durch und durch gleichmäßig verteilt einen Zuschlagstoff enthalten, so daß das gesamte Gemisch eine gleichförmige Dichte aufweist. Wenn beispielsweise bei der Reifenherstellung während des Vorknetens ein Vulkanisiermittel nicht homogen beigemischt wird, weist das hergestellte Produkt ungleichförmige physikalische Eigenschaften auf, was zu Schwierigkeiten bei der Herstellung von Qualitätsreifen führt. Während der Anteil von Stahl-Radialreifen mit eingebettetem Stahlcord an der Gesamtreifenherstellung aus Sicherheitsgründen beim Hochgeschwindigkcitsfahren immer mehr zunimmt, gehl der Trend dahin, für solche Stahl-Radialreifen als Gummi gebrauchte Materialien zu benutzen, die von sich aus härter sind, so daß es hierbei schwieriger als bei der Verarbeitung von üblichem Gummimaterial ist, ein homogenes Gemisch mit guter Dispersion der Zuschlagstoffe zu erzielen. Hierbei ist zu beachten, daß es außerdem erforderlich ist, eine sorgfältige Vermischung oder Dispersion ohne Temperaturanstieg zu erreichen.

Im Hinblick auf die mangelhafte Knetwirkung wegen ungenügenden Fließverhaltens der Materialien in Vorrichtungen mit vier Rippen aufweisenden Rotoren ist in der JA-OS 42-27 032 vorgeschlagen worden, den Querschnitt der langen Rippe und der kurzen Rippe so auszubilden, daß die Erweiterung der Querschnittsfläche des Rotors nahe seiner Mitte verringert wird, um das Rießverhalten des Materials für eine homogene Verteilung oder Dispersion zu verbessern. Da hierbei die Notwendigkeit besteht, den mittleren Bereich des Rotors dünner zu gestalten, hat die Misch- und Knetvorrichtung dieses Innenmischers keine befriedigende Festigkeit zum Verarbeiten der vorgesehenen Materialien und ist nicht geeignei, eine ausreichend gleichmäßige Verteilung bzw. Dispersion verschiedenster Zuschlagstoffe zu erreichen.
Aus der JA-GM 49-43 330 ist es bekannt, eine aufeinanderfolgende Anordnung kurzer und langer Rippen zum Begünstigen der Rollbewegung der Materialien in der Mischkammer vorzunehmen. Es wurde jedoch festgestellt, daß diese Vorrichtung einen kurzen Temperaturanstieg hervorruft, so daß sie zum Vorkneten nicht geeignet ist. Im übrigen wird auf den Rotor beim Kneten in nachteiliger Weise eine erhebliche Schubkraft bzw. axiale Druckkraft ausgeübt.

Aus der DE-AS 16 57 574 ist eine Misch- und Knetmaschine bekannt, bei der die beiden Rotoren im wesentlichen gleichartig mit gleicher Wendelung ausgestaltet sind und ineinandergreifend mit gleicher Drehrichtung angetrieben werden. Hierbei fließt das zu verarbeitende Material nur in einer Richtung durch die Maschine und wird daher nichi in zixViedenstellender Weise intensiv in der Mischkammer bearbeitet und vermengt.

In der US-PS 34 03 894 ist demgegenüber eine Misch- und Knetmaschine beschrieben, bei der in entgegengesetzter Richtung drehende Rotoren jeweils einen ersten Bereich mit langen wendeiförmigen Rippen und einen zweiten Bereich mit kurzen wendeiförmigen Rippen aufweisen. Hierbei ist jedoch zu bemerken, daß die Rippen der beiden Bereiche in entgegengesetztem Sinn verlaufen. Dies hat zur Folge, daß das Material in den

so Bereich des Rotors gefördert wird, in dem die beiden Bereiche aneinanderstoßen, und daß dort eine unerwünschte Verdichtung stattfindet. Es wird dabei auch nur wenig Material aus dem Bereich eines Rotors in den Bereich des anderen Rotors bewegt. Die für die eingangs genannten Zwecke notwendige gute Dispersion von Zuschlagstoffen in einem homogenen Gemisch ist hiermit nicht zu erzielen.

Schließlich ist aus der DE-OS 20 04 720 eine Misch- und Knetmaschine der gleichen Gattung wie der der

μ vorliegenden Erfindung bekannt, die ebenso wie die letztgenannte Druckschrift eine Ausführung zeigt, bei der die Rotoren in axialer Richtung aufeinanderfolgende Bereiche mit Rippen verschiedener Längen aufweisen, die in entgegengesetztem Sinne wendelförmig verbs laufen. Auch dies führt zu der unerwünschten Verdichtung des bearbeiteten Materials und zu relativ schwachen bzw. begrenzten Flicübcwcgungcn innerhalb des Gehäuses.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Misch- und Knetmaschine der genannten Art zu schaffen, mit der es möglich ist. Fehler in der makroskopischen Verteilung innerhalb der verarbeiteten Materialien zu vermeiden und Verdichtungen in bestimmten Zonen innerhalb Hes Gehäuses zu verhindern. Unabhängig von der Art der zu verarbeitenden Materialien soll eine intensive und gleichmäßige Durchmischung ermöglicht werden. Insbesondere soll eine gleichsinnige umlaufende Mischbewegung innerhalb des Gehäuses erzielt werden.

Die vorliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der erste Bereich des ersten Rotors dem zweiten Bereich des zweiten Rotors gegenüberliegt und daß die kurzen Rippen jedes Rotors sich entweder parallel oder wendelförmig bezüglich der Längsachse des Rotors erstrecken, wobei die Wendelung im gleichen Sinn wie bei den langen Rippen verläuft

Die Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf Rotoren eine·; bekannten Innenmischers,

Fig.2 und 3 Querschnitte nach den Linien il-II und Ui-III aus F ig. 1,

F i g. 4 eine Draufsicht auf eine andere Art bekannter Rotoren,

F i g. 5 und 6 Querschnitte nach den Linien V-V und VI-VI aus F ig. 4,

Fig.7a und 7b grafische Darstellungen, welche die mit erfindungsgemäßen Rotoren und mit bekannten Rotoren erreichbaren Misch- bzw. Dispersionsergebnisse zeigen,

Fi g. 8 eine Draufsicht auf Rotoren gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 9 eine grafische Darstellung, aus der die Abhängigkeit der Mischqualität von der Temperatur zu erkennen ist,

F i g. 10 eine grafische Darstellung, aus der die Abhängigkeit asr Mischquahiät von atf Mischdsücr zu erkennen ist und

Fig. 11 eine Draufsicht auf zwei Rotoren nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Ein bekannter Innenmischer ist in F i g. 1 bis 3 dargestellt und enthält in einem Gehäuse 1 zwei parallel zueinander drehbar gelagerte Rotoren 2 und 3, die in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden und jeweils eine lange Rippe 4 und eine kurze Rippe 5 tragen. Beide Rippen erstrecken sich wendelförmig um die Längsachse des betreffenden Rotors. Dabei verläuft die lange Rippe in entgegengesetztem Wendelsinn zu der kurzen Rippe. Durch einen nicht dargestellten Trichter aufgegebene Materialien gelangen aufgrund der Brechwirkung der Rotoren und unter Einfluß eines auf das im Trichter befindliche Material einwirkenden Gewichtes unter Druck aus einem Einlaß 10 in eine Mischkammer 7. Nachdem die Materialien von den sich drehenden Rotoren erfaßt worden sind, werden si«; beim Passieren eines engen Spaltes 6 zwischen den Kanten der auf den Rotoren angeordneten Rippen und der Innenwand des Gehäuses zerkleinert bzw. gemahlen und wandern dabei in axialer Richtung der Rotoren.

Dies erfolgt im Bereich der langen Rippen und der kurzen Rippen unabhängig voneinander. Da die Wendelrichtung der langen Rippen von der der kurzen Rippen abweicht, bewegen sich die Materialien von den Enden zum Mittelpunkt der jeweiligen Rotoren. Das gemischte und geknetete Material wird vom Boden der

Mischkammer abgeführt

Ein anderer bekannter Innenmischer ist in F i g. 4 his 6 dargestellt jeder der beiden Rotoren 2 und 3 hat jeweils vier Rippen, nämlich zwei lange Rippen 4 und zwei kurze Rippen 5. Die Konstruktion dieses Inr.enmischers ist der des Innenmischers gemäß F i g. 1 bis 3 weitgehend ähnlich, jedoch hat dieser bekannte Innenmischer eine doppelte Brechwirkung oder Zerkleinerungswirkung verglichen mit dem oben beschriebenen bekannten Innenmischer, wodurch die mikroskopische Dispersion von Zuschlagstoffen gefördert und eine sehr günstige Misch- und Knetwirkung sichergestellt wird.

Rotoren bekannter Mischer haben, wie in F i g. 1 bis 6 gezeigt, wendelförmig verlaufende Rippen oder Flügel, die dazu bestimmt sind, das zu verarbeitende Material in axialer Richtung der Rotoren zu bewegen bzw. zu schieben. Die Materialbewegungen im Inneren einer Mischkammer können daher so betrachtet werden, daß sie in einen Materialfluß in axialer Richtung der Rotoren und in einen Materialfluß zwischen der 'ffiken und der rechten Seite der die Rotoren enthaltender. Mischkammer aufgeteilt sind. Um ein homogenes Gemisch zu erzielen, ist es notwendig, sowohl den Materialfluß entlang der axialen Richtung als auch den Materialfluß zwischen beiden Seiten der Mischkammer zu beschleuniger!, wobei gleichzeitig verhindert werden muß, daß die Materialien bzw. Teile derselben in der Mischkammer verbleiben.
Es wurde gefunden, daß beim Vorktieten von hartem Gummimaterial in einem Innenmischer mit einem Innenvolumen von 236 Liter, der mit vier Rippen versehene Rotoren enthält, die Dispersion bzw. Verteilung der Zuschlagstoffe bei einigen Gummiarten deutlich ungleichförmig wurde. Außerdem wurde gefunden, daß eine Maschine mit vier Rippen aufweisenden Rotoren eine deutlich schlechtere Verteilung der Zuschlagstoffe als eine Maschine mit zwei Rippen aufweisenden Motoren erzielte. Um dieses Problem zu lösen, wu.-de eine Testmaschine gebaut und das Fließverhalten der Mate-

4ΰ flauen im Mischer sorgfältig untersucht. Eine Trommel dieser Testmaschine wurde aus Acrylkunstharz hergestellt und so ausgebildet, daß eine direkte Beobachtung des Fließverhaltens der darin verarbeiteten Materialien möglich war. Um den Dispersionsgrad quantitativ auswerten zu können, wurde ein vorbestimmter Anteil farbiger Kunststoffkörner (Polystyrol) zugegeben und nach dem Kneten die Anzahl der Körner in einer bestimmten Probe mehrfach fn-mal) gemessen und in Form von Streuungen bzw. Abweichungen (6n-l) aufge-

so zeichnet. Die Testmaschine wurde mit denselben Abmessungen wie ein Innenmischer eines inneren Volumens von 1,7 Liter gebaut. Eine wäßrige Lösung mit 309/- CMC (Carboxymethylcellulose) erwies sich als geeignetes Material, um ein ähnliches Fließverhalten wie Hartgummi t2w. Vulkanit in den meisten erhältlichen Mischern, die bei den vorliegenden Versuchen benutzt wurden, aufzuzeigen.

Die Ergebnisse der mit der Testmaschine mit Testmaterialien unter Verwendung von zwei Rippen und vier Rippen aufweisenden Rotoren durchgeführten Knetversuche sind in den F i g. 7a und 7b dygestellt. Fig.7a zeigt die Kornstreuung oder Kornabweichung bei einer Knetdauer von 40 Sekunden und F i g. 7b die Kornstreuung oder Kornabweichung bei einer Knetdauer von 60 Sekunden. Verglichen mit der die Ergebnisse mit vier Rippen aufweisenden Rotoren anzeigenden Kurve 12 zeigt die die Ergebnisse mit zwei Rippen aufweisenden Rotoren anzeigende Kurve 11 eine bes-

sere Kornverteilung über einen weiten Bereich des Füllfaktors (Volumenverhältnis des Materials zur Mischkammer) von 0,4 bis IA so daß eine homogene Verteilung oder Dispersion in kürzerer Knetzeit sichergestellt ist. Im Gegensatz hierzu erzielte man mit vier Rippen aufweisender. Rotoren eine ziemlich schlechte Verteilung oder Dispersion mit zunehmendem Füllfaktor, wobei diese Vorrichtung auch nicht in der Lage war, die Verteilung oder Dispersion durch Verlängerung der Knetdauer zu verbessern. Der Grund für die schlechtere Wirkungsweise der vier Rippen aufweisenden Rotoren liegt darin, daß zwei lange und zwei kurze Rippen jedes Rotors derart gewunden verlaufen, daß sie die Materialien zum mittleren Abschnitt der Rotoren drücken.

Wie am besten aus Fig.6 zu erkennen ist, waren die entsprechenden Kanten der Rippen um 90° gegeneinander phasenversetzt, um die Materialbewegung im minieren Bereich zu erleichtern, wo die langen Rippen den kurzen Rippen am nächsten liegen, jedoch konnten die von einem Ende der Rotorachse zum mittleren Abschnitt aufgrund der Wirkung der langen Rippen fließenden Materialien nicht zum anderen Ende des Rotors weitergefördert werden, nachdem sie die Kanten der langen Rippen verlassen hatten. Das Ergebnis war, daß ein Teil der Materialien aufgrund der Wirkung der kurzen Rippen, die eine zu den langen Rippen entgegengesetzte Steigung aufweisen, zum mittleren Teil des Rotors umgekehrt wurde und dieses umgekehrt bewegte Material mit dem vorbewegten Material in Konflikt kam. Es wurde gefunden, daß dieser Konflikt Störungen eines Materialflusses in axialer Richtung hervorrief. Im Falle von jeweils zwei Rippen aufweisenden Rotoren, bei denen die Enden der langen und der kurzen Rippen im mittleren Abschnitt einander teilweise überlappen, wie in F i g. 1 gezeigt, wurde das zum mittleren Abschniii der Rotorachse fließende material von den Endkanten der langen Rippen freigegeben, um in einen freien Raum auf der Rückseite der kurzen Rippen zu fließen, von wo es gegen die langen Rippen gedrückt wurde. Obwohl der Materialfluß selbst identisch wie bei Verwendung von Rotoren mit vier Rippen war, hatte jeder Rotor nur eine einzige lange Rippe und eine einzige kurze Rippe, so daß ein größerer Raum für die Bewegung der Materialien vorhanden war, wodurch der axiale Fluß der Materialien beschleunigt und ein homogenes Gemisch sichergestellt wurde.

Im Hinblick auf die mangelhafte Knetwirkung wegen ungenügenden Fließverhaltens der Materialien in Vorrichtungen mit vier Rippen aufweisenden Rotoren ist in der JA-OS 42-27 032 vorgeschlagen worden, den Querschnitt der langen Rippe und der kurzen Rippe so auszubilden, daß die Erweiterung der Querschnittsfläche des Rotors nahe seiner Mitte verringert wird, um das Fließverhalten des Materiales für eine homogene Verteilung oder Dispersion zu verbessern.

Die Erfinder haben ebenfalls versucht, diesen Vorschlag zum Mischen und Kneten von Hartgummi einzusetzen, jedoch mit unzureichenden Resultaten. Daraufhin wurden ausgedehnte Untersuchungen mit einer Vielfalt von verschiedenen Rippenformen durchgeführt, um die höchst wirksame Knetfähigkeit von mit vier Rippen ausgestatteten Rotoren erfolgreich auszunutzen, wobei die oben beschriebene wäßrige CMC-Lösung benutzt wurde. Es wurde gefunden, daß es höchst zweckmäßig ist, die Rippen so zu formen und zu gestalten, wie in F i g. 8 dargestellt Jeder von zwei parallel angeordneten Rotoren 2 und 3 hat eine lange Rippe 4 und eine kurze Rippe 5. Jede Rippe verläuft wendelförmig, um die Materialien in bekannter Weise in axialer Richtung zu schieben. Wesentliche Merkmale der Erfindung liegen darin, daß an jedem Rotor die Wend;l- oder s Schraubrichtung der langen Rippe dieselbe wii: die der kurzen Rippe ist und daß sich der MaterialfluQ entlang der Längsachse der Rotoren von einem zum anderen Rotor unterscheidet. Ist die Fließrichtung dementsprechend an den langen und kurzen Rippen eines Rotors

ίο gleich, wird der axiale Materialstrom ohne Behinderung im zentralen Bereich des Rotors beschleunigt, so daß das Material mit Rollbewegung als Masse fließt, während es von den Rotoren zurückgefaltet wird.

Wie durch die Kurve 13 in F i g. 7 gezeigt, ist die vor-

stehend genannte Ausbildung der Rippen in der Lage. Kunststoffkörner in der CMC-Lösung mit größerer Gleichförmigkeit als bisher möglich zu verteilen. Eine homogene Verteilung oder Dispersion ist innerhalb eines weiten Küllfaktorbcreichcs möglich.

Die vorstehenden Ausführungen gelten si'ch, wenn die oben beschriebene Rippenform in Mischern angewendet wird, die man zum Vorcinkneten eines Vulkanisiermittcls in Gummi bzw. Kautschuk benutzt. Das Einkneten eines Vulkanisiermitlels wird allgemein ils Vorkneten bezeichnet und setzt voraus, daß die Gummitemperatur unter einer vorbestimmten Temperatur von beispielsweise 380 K liegt, um beim Kneten VulkanisierreaKlionen mit den verschiedensten Vulkanisiermitteln zu verhindern. Es ist außerdem erforderlich.

daß eine sorgfältige Vermischung oder Dispen.ion ohne Temperaturanstieg erreicht wird. Obwohl die aus der JA-GMS 49-43 330 bekannte aufeinanderfolgende Anordnung kurzer und langer Rippen als ausreichend zum Begünstigen der Rollbewegung der Materialien in

J5 der Mischkammer angesehen wurde, wurde festgestellt, daß diese bekannte Vorrichtung einen kurzen Temperaturanstieg bewirkt, so daß sie nicht zum Vorkneten geeignet ist.

Die vorliegende Erfindung hat den weiteren Vorteil.

daß die auf den Rotor beim Kneten ausgeübte Schubkraft durch Aufteilen der Rippen in lange Rippen und kurze Rippen auf etwa die Hälfte gegenüber der aus der JA-GMS 49-43 330 bekannten Rippenausbildung verringert werden kann.

Beispiel

Ein Innenmischer mit einem Innenvolumen von 43 Liter enthielt Rotoren, die jeweils eine lange und

so eine kurze Rippe trugen, welche unter einem Neigi »gswinkel von 34,5° wendelförmig verliefen. Das Längenverhältnis (Ls/Li) der kurzen Rippe zur langen Rippe betrug 0,49, und die Rotoren wurden mit einer Drehzahl von 40 U/min, angetrieben. Es wurde ein Vergleich mit zwei Rippen und vier Rippen aufweisenden Rotoren nach dem Stand der Technik durchgeführt Die Abhängigkeiten der Verteilfähigkeit oder Dispersionsfähigkeit gegenüber der Gummitemperatur und der Knetdauer sind in Fig.9 und 10 für den Fall des Mischens und Knetens von Vulkanisiermittel mit Hartgummi dargestellt. Die Kurve 14 gibt jeweils die Ergebnisse mit bekannten Rotoren mit jeweils zwei Rippen, die Kurve 15 mit bekannten Rotoren mit jeweils vier Rippen und die Kurve 16 mit Rotoren gemäß der vorliegenden Erfindung wieder. Die Dispergierbarkeit eines Mittels ist gegenüber der Abweichung ausgewertet Ein kleinerer Abweichungswert bedeutet eine homogene Dispersion eines Vulkanisiermittels. Es ergibt sich aus diesen Zeich-

nungen, daß Rotoren gemäß der vorliegenden Erfindung ein Zuschlagmittel und insbesondere ein Vulkanisiermittel gleichförmig verteilen, ohne beim Vorkneten den Gummigehalt erhöhen zu müssen.

Wie oben bereits angegeben, gewährleistet die vorliegende Erfindung eine gute Dispersion oder Verteilung sov.-c-hl in makroskopischer als auch in mikroskopischer Hinsicht, und zwar aufgrund der verbesserten Ausbildung der Rotorrippen. Die vorliegende Erfindung zeigt hervorragende Eigenschaften zum Gu-.r;mikneten wie Vorkneten, Kneten oder Mastizieren und Einkneten von Kohlenstoff-Masterbatch. Obwohl das vorstehende Ausführungsbeispiel nur ein Beispiel für einen vier Rippen aufweisenden Rotor zeigt, ist ohne weiteres einzusehen, daß die Erfindung auch auf zwei Rippen oder eine größere oder kleinere Anzahl von Rippen anwendbar ist. Insbesondere wird durch die vorliegende Erfindung uic rioiwcfidigkcii Vermieden, den mittleren Bereich des Rotors dünner zu gestalten, wie in der JA-OS 42-27 032 vorgeschlagen, so daß die Festigkeit und Dauerhaftigkeit der Rotoren verbessert ist.

Es wurde gefunden, daß es auch wünschenswert sein kann, die Rippen wie beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 11 auszubilden, bei dem zwei parallel zueinander angeordnete Rotoren 2 und 3 jeweils eine lange Rippe 4 und eine kurze Rippe 5 tragen, wobei die lange Rippe wendelförmig verläuft, um das Material in axialer Richtung vorzuschieben. Die kurze Rippe erstreckt sich bei dieser Ausführungsform parallel zur Längsachse des Rotors, und der Materialfluß in axialer Richtung ist von Rotor zu Rotor verschieden. Bei dieser Ausbildung der kurzen Rippe wird der axiale Fluß des Materials ohne Hemmung im mittleren Bereich des Rotors beschleunigt, so daß das Material als Ganzes mit rollender Bewegung fließt und gleichzeitig von den Rotoren zurückge-

Das Vorstehende gilt auch, wenn diese Rippenform bei Mischern angewendet wird, die allgemein zum Voreinkneten eines Vulkanisiermittels in Gummi verwendet werden. Wie vorstehend erwähnt, wird das Einkneten eines Vulkanisiermittels allgemein als Vorkneten bezeichnet und bedingt, daß die Gummitemperatur unter einem vorbestimmten Wert von beispielsweise 380 K bleibt, um Vulkanisierreaktionen mit zahlreichen Mitteln während des Einknetens zu verhindern. Außerdem ist es erforderlich, daß eine gleichförmige Verteilung oder Dispersion ohne Temperaturanstieg erreicht wird. Die aus der JA-GMS 49-43 330 bekannte Rippenausbildung ist zwar zum Erzielen einer Rollbewegung der Materialien in der Mischkammer geeignet, ruft jedoch einen kurzen Temperaturanstieg hervor, so daß sie nicht zum Vorkneten benutzt werden kann.

Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß die auf den Rotor beim Kneten ausgeübte Schubkraft bzw. axiale Druckkraft auf etwa die Hälfte der bei einem Rotor gemäß der JA-GMS 49-43 330 bekannten Art gesenkt wird, und zwar aufgrund der speziellen Ausbildung der langen und kurzen Rippen.

Die zweite Ausführungsform der Erfindung gewährleistet eine gute Dispersion oder Vermischung sowohl in makroskopischer als auch in mikroskopischer Hinsicht wegen der verbesserten Rippenausführung der Rotoren und hat ausgezeichnete Eigenschaften zum Kneten von Gummi wie Vorkneten, Einkneten, Mastizieren und Einkneten von Kohlenstoff-Masterbatch.

Dabei ist es auch nicht notwendig, den mittleren Teil der Rotoren dünner auszubilden, wie in der oben genannten JA-OS 42-27 032 vorgeschlagen, so daß erfindungsgemäß die Festigkeit und Dauerhaftigkeit der Rotoren verbessert wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Misch, und Knetmaschine mit einem Gehäuse und zwei in dem Gehäuse parallel zueinander angeordneten, drehbar gelagerten Rotoren, die in entgegengesetzten Richtungen drehen, wobei jeder Rotor zwei in axialer Richtung aufeinanderfolgende Bereiche mit zumindest einer langen, sich wendelförmig um die Längsachse des Rotors erstreckenden Rippe im ersten Bereich und mit zumindest einer kurzen Rippe im zweiten Bereich aufweist, wobei die Wendelung der langen Rippen bei beiden Rotoren im gleichen Sinn verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich des ersten Rotors (2) dem zweiten Bereich des zweiten Rotors (3) gegenüberliegt und daß die kurzen Rippen (S) jedes Rotors (2; 3) sich entweder parallel oder wendelförmig bezüglich der Längsachse des Rotors (2; 3) erstrecken, wobei die Wendelung im gleichen Sinn wie bei den längen Rippen (4) verläuft.

2. Misch- und Knetmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rotor (2; 3) wenigstens zwei lange Rippen (4) aufweist

3. Misch- und Knetmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rotor (2; 3) zwei lange Rippen (4) und zwei kurze Rippen (5) aufweist.