DE29604647U1 - Device for the production of rubber and / or plastic - Google Patents

Device for the production of rubber and / or plastic

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Description

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58093 HAGEN, STRESEMANNSTR. 15
TELEFON (023 31) 91630
TELEFAX (0 23 31)312 80
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12. März 1996 Anwaltsakte: 96016/G12 March 1996 Attorney file: 96016/G

Gebrauchsmuster-AnmeldungUtility model application

Anmelder: Firma Renate Weber Ingenieurbüro und SpezialmaschinenbauApplicant: Renate Weber Engineering Office and Special Machine Construction

Vorrichtung zum Herstellen von Gummi und/oder KunststoffDevice for producing rubber and/or plastic

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Gummi und/oder Kunststoff mit einem Gehäuse, in dem einerseits eine Zufuhr, in der ein Stempel verfahrbar angeordnet ist, andererseits auf der der Zufuhr gegenüberliegenden Seite eine Entleerung, die mit einem Satteltor verschließbar ist, und zwischen Zufuhr und Entleerung eine Mischkammer mit zwei jeweils aus einem Grundkörper sowie darauf angeordneten Knet- bzw. Mischkörpern bestehenden Rotoren vorgesehen ist, die in einer Ebene angeordnet und zueinander gegenläufig drehbar sind.The invention relates to a device for producing rubber and/or plastic with a housing in which on the one hand a feed in which a stamp is arranged so as to be movable, on the other hand on the side opposite the feed an emptying which can be closed with a saddle gate, and between the feed and the emptying a mixing chamber with two rotors each consisting of a base body and kneading or mixing bodies arranged thereon, which are arranged in one plane and can rotate in opposite directions to one another.

Vorrichtungen der oben genannten Art sind bekannt. Sie kommen überwiegend in der Reifenindustrie zum Einsatz. Sie dienen dabei zum Kneten bzw. Mischen der zur Herstellung von Reifen benötigten Rohstoffe. Bei den bekannten Vorrichtungen sind die Rotoren tangierend zueinander angeordnet. Die Rotoren arbeiten dabei mit unterschiedlichen - asynchronen - Drehzahlen.Devices of the type mentioned above are well known. They are mainly used in the tire industry. They are used to knead or mix the raw materials required to manufacture tires. In the known devices, the rotors are arranged tangentially to one another. The rotors operate at different - asynchronous - speeds.

Die bekannten Vorrichtungen entsprechen nicht den heutigen Marktanforderungen. Insbesondere sind sie auf Grund ihres Knet- bzw. Mischverhaltens nicht geeignet, die heute bei der Reifenherstellung verwendeten Zusätze einzuarbeiten. So ist das Einarbeiten der in der Reifenindustrie bevorzugt zugesetzten Silikate, die preiswert sind und darüber hinaus die Reifeneigenschaften verbessern, nicht möglich.The known devices do not meet today's market requirements. In particular, due to their kneading or mixing behavior, they are not suitable for incorporating the additives used today in tire production. For example, it is not possible to incorporate the silicates that are preferred in the tire industry, which are inexpensive and also improve the tire properties.

- 2-- 2-

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Herstellen von Gummi und/oder Kunststoff zu schaffen, bei der ein besseres Knet- bzw. Mischergebnis erzielt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rotoren mit synchroner Drehzahl umlaufen und die Knet- bzw. Mischkörper wendelförmig ineinander greifen.The invention aims to remedy this. The invention is based on the object of creating a device for producing rubber and/or plastic, in which a better kneading or mixing result is achieved. This object is achieved according to the invention in that the rotors rotate at a synchronous speed and the kneading or mixing bodies engage with one another in a spiral shape.

Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Gummi und/oder Kunststoff geschaffen, die den heutigen Anforderungen der Industrie genügt. Insbesondere das Zusetzen von Silikaten stellt kein Problem dar, weil die erfindungsgemäße Ausgestaltung und Arbeitsweise der Rotoren zu einer homogenen Verteilung der Silikate im Mischgut führt. Darüber hinaus sind durch den beschleunigten Knet- bzw. Mischvorgang ungewollte nachteilige Reaktionen im übrigen Mischgut vermieden.The invention creates a device for producing rubber and/or plastic that meets today's industry requirements. In particular, the addition of silicates is not a problem because the inventive design and operation of the rotors leads to a homogeneous distribution of the silicates in the mixture. In addition, the accelerated kneading or mixing process prevents unwanted adverse reactions in the remaining mixture.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. They show:

Figur 1 einen Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung zum Herstellen von GummiFigure 1 shows a vertical section through a device for producing rubber

und/oder Kunststoff in verkleinerter Darstellung; Figur 2 eine Draufsicht der in Figur 1 dargestellten Rotoren.and/or plastic in a reduced view; Figure 2 is a plan view of the rotors shown in Figure 1.

Die Vorrichtung zum Herstellen von Gummi und/oder Kunststoff weist ein Gehäuse 1 auf. In dem Gehäuse 1 befindet sich eine Mischkammer 2. Die Mischkammer 2 weist im wesentlichen die Form zweier parallel zueinander verlaufender Rohre gleichen Durchmessers auf, deren Mittelachsen einen Abstand zueinander haben, der geringer ist als der Durchmesser der Rohre, so daß die Rohre teilweise ineinander ragen. Die Mischkammer hat eine horizontale Ausrichtung.The device for producing rubber and/or plastic has a housing 1. A mixing chamber 2 is located in the housing 1. The mixing chamber 2 essentially has the shape of two parallel pipes of the same diameter, the center axes of which are spaced apart by less than the diameter of the pipes, so that the pipes partially protrude into one another. The mixing chamber is horizontally aligned.

Im Schnittbereich der Rohre weist die Mischkammer eine Zufuhr 3 auf. Die Zufuhr 3 ist mit einem vertikal verfahrbaren Stempel 4 versehen. Auf der dem Stempel 4 gegenüberliegenden Seite der Mischkammer 2 ist eine Entleerung 5 vorgesehen. Die Entleerung 5 ist mit einem Satteltor 6 verschlossen.In the intersection area of the pipes, the mixing chamber has an inlet 3. The inlet 3 is provided with a vertically movable piston 4. On the side of the mixing chamber 2 opposite the piston 4, an emptying 5 is provided. The emptying 5 is closed with a saddle gate 6.

-3--3-

In der Mischkammer 2 befinden sich zwei Rotoren 7. Jeder Rotor 7 weist einen Grundkörper 71 auf. Auf dem Grundkörper 71 sind wendelförmig Knet- bzw. Mischkörper 72 angeordnet. Beide Rotoren 7 sind jeweils über Wellen mit einem Antrieb verbunden. Sie drehen sich gegenläufig mit synchroner Drehzahl. Jeder Rotor 7 dreht sich um eine der Mittelachsen der ineinander ragenden Rohre der Mischkammer 2. Die Rotoren 7 greifen ineinander. Der Abstand der Drehachsen der. Rotoren 7 und damit der Abstand der Mittelachsen der Rohre resultiert aus dem Durchmesser der Grundkörper 71 plus der Höhe der Knet- bzw. Mischkörper 72 plus eines Spaltes a. Bei der gegenläufigen Drehbewegung der beiden Rotoren 7 greifen die Knet- bzw. Mischkörper 72 des Spaltes a ineinander, ohne sich zu berühren.There are two rotors 7 in the mixing chamber 2. Each rotor 7 has a base body 71. Kneading or mixing bodies 72 are arranged in a spiral shape on the base body 71. Both rotors 7 are connected to a drive via shafts. They rotate in opposite directions at a synchronous speed. Each rotor 7 rotates around one of the central axes of the interlocking tubes of the mixing chamber 2. The rotors 7 mesh with each other. The distance between the axes of rotation of the rotors 7 and thus the distance between the central axes of the tubes results from the diameter of the base body 71 plus the height of the kneading or mixing bodies 72 plus a gap a. When the two rotors 7 rotate in opposite directions, the kneading or mixing bodies 72 of the gap a mesh with each other without touching.

Die Geometrie der Rotoren 7 kann so gewählt werden, daß ihr Einsatz in den Gehäusen der tangierend arbeitenden Vorrichtungen möglich ist. Dabei können in der Regel die vorhandenen Aggregate, wie elektrische, hydraulische und pneumatische Steuerungseinrichtungen, sowie Prozeßsteuerung und Antriebsaggregate, wie Motor und Getriebe, weiterhin verwendet werden. Einzig ein Umrüsten des Getriebes auf die synchrone gegenläufige Drehbewegung der Rotoren ist erforderlich. Darüber hinaus ist es möglich, die bei tangierend arbeitenden Vorrichtungen verwendete Temperier-Vorrichtung zum Aufheizen und Kühlen beizubehalten oder eine solche zu installieren.The geometry of the rotors 7 can be selected so that they can be used in the housings of the tangentially operating devices. As a rule, the existing units, such as electrical, hydraulic and pneumatic control devices, as well as process control and drive units, such as motors and gears, can continue to be used. Only a conversion of the gear to the synchronous counter-rotating movement of the rotors is required. In addition, it is possible to retain the tempering device used in tangentially operating devices for heating and cooling or to install one.

Im folgenden ist die Funktionsweise der Vorrichtung beschrieben: Zum Zuführen der zur Erzeugung des Gummis notwendigen Rohstoffe wird der Stempel 4 verfahren, wodurch die Zufuhr 3 geöffnet ist. Durch die Zufuhr 3 werden Naturkautschuk, Ruß, OeI sowie erforderliche Zusätze in die Mischkammer 2 eingebracht. Die Zufuhr erfolgt zum einen durch die auf die Rohstoffe wirkende Schwerkraft, zum anderen durch ein Verfahren des Stempels 4 in Richtung der Mischkammer 2. Der Stempel 4 drückt bis zum Erreichen seiner Endposition Material in die Mischkammer 2. Ebenso wird OeI über ein Einspritzventil in die Mischkammer dosiert dem Mischgut zugegeben. Die in die Mischkammer 2 gelangenden Rohmaterialien werden von den sich gegenläufig synchron drehenden Rotoren 7 erfaßt und miteinander vermischt und durchgeknetet. Beim Mischen bzw. Kneten derThe operation of the device is described below: To feed the raw materials required to produce the rubber, the stamp 4 is moved, which opens the feed 3. Natural rubber, carbon black, oil and required additives are introduced into the mixing chamber 2 through the feed 3. The feed is carried out on the one hand by the force of gravity acting on the raw materials, and on the other hand by moving the stamp 4 in the direction of the mixing chamber 2. The stamp 4 presses material into the mixing chamber 2 until it reaches its end position. Oil is also added to the mixture in a metered manner via an injection valve in the mixing chamber. The raw materials entering the mixing chamber 2 are captured by the rotors 7, which rotate synchronously in opposite directions, and are mixed and kneaded. When mixing or kneading the

in der Mischkammer 2 befindlichen Rohstoffe entsteht Wärme durch Reibung. Diese auf die Rohmaterialien und Zusätze einwirkende Energiezufuhr führt zu einer Reaktion der in der Mischkammer befindlichen Materialien zu Gummi. Sind das Rohmaterial und die Zusätze vollständig in die Mischkammer 2 eingebracht, so befindet sich der Stempel 4 in seiner vertikalen Endposition. Nach Beendigung des Knet- bzw. Mischvorgangs und der daraus resultierenden vollständigen Reaktion des Rohmaterials sowie der Zusätze zu Gummi öffnet sich das Satteitor 6 und das entstandene Gummi verläßt die Mischkammer 2 durch die Entleerung 5 zum einen auf Grund der Schwerkraft, zum anderen auf Grund der im Schnittbereich der beiden Rohre in Richtung der Entleerung 5 herrschenden Drehbewegung der Rotoren 7. Hat das Gummi die Mischkammer 2 vollständig verlassen, wird das Satteltor 6 geschlossen und der Vorgang beginnt von neuem durch das Öffnen der Zufuhr 3 und das Einbringen von Rohmaterialien und Zusätzen unter Zuhilfenahme des Stempels 4.Heat is generated by friction in the raw materials located in the mixing chamber 2. This energy supply acting on the raw materials and additives leads to a reaction of the materials located in the mixing chamber to form rubber. Once the raw material and additives have been completely introduced into the mixing chamber 2, the stamp 4 is in its vertical final position. After the kneading or mixing process has ended and the resulting complete reaction of the raw material and additives to form rubber, the saddle gate 6 opens and the resulting rubber leaves the mixing chamber 2 through the discharge 5, on the one hand due to gravity, and on the other hand due to the rotary movement of the rotors 7 in the intersection area of the two pipes in the direction of the discharge 5. Once the rubber has completely left the mixing chamber 2, the saddle gate 6 is closed and the process begins again by opening the feed 3 and introducing raw materials and additives with the aid of the stamp 4.

-6--6-

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1 Gehäuse1 housing

2 Mischkammer2 Mixing chamber

3 Zufuhr3 Supply

4 Stempel4 stamps

5 Entleerung5 Emptying

6 Satteltor6 saddle gate

7 Rotoren7 rotors

71 Grundkörper71 Basic body

72 Knet- bzw. Mischkörper72 kneading or mixing bodies

Claims (4)

-5- 12. März 1996 Anwaltsakte: 96016/G Gebrauchsmuster-Anmeldung Anmelder: Firma Renate Weber Ingenieurbüro und Spezialmaschinenbau Schutzansprüche-5- 12 March 1996 Attorney file: 96016/G Utility model application Applicant: Renate Weber Engineering Office and Special Machine Construction Protection claims 1. Vorrichtung zum Herstellen von Gummi und/oder Kunststoff mit einem Gehäuse, in dem einerseits eine Zufuhr, in der ein Stempel verfahrbar angeordnet ist, andererseits auf der der Zufuhr gegenüberliegenden Seite eine Entleerung, die mit einem Satteltor verschließbar ist, und zwischen Zufuhr und Entleerung eine Mischkammer mit zwei jeweils aus einem Grundkörper sowie darauf angeordneten Knet- bzw. Mischkörpern bestehenden Rotoren vorgesehen ist, die in einer Ebene angeordnet und zueinander gegenläufig drehbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rotoren (7) mit synchroner Drehzahl umlaufen und die Knet- bzw. Mischkörper (72) wendelförmig ineinander greifen.1. Device for producing rubber and/or plastic with a housing, in which on the one hand there is a feed in which a stamp is arranged so that it can move, and on the other hand there is an emptying on the side opposite the feed, which can be closed with a saddle gate, and between the feed and the emptying there is a mixing chamber with two rotors each consisting of a base body and kneading or mixing bodies arranged thereon, which are arranged in one plane and can rotate in opposite directions to one another, characterized in that the rotors (7) rotate at a synchronous speed and the kneading or mixing bodies (72) engage with one another in a spiral shape. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Knet- bzw. Mischkörper (72) auf den Grundkörpern (71) wendelförmig angeordnet sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the kneading or mixing bodies (72) are arranged in a spiral shape on the base bodies (71). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Drehachsen der Rotoren (7) zueinander sich aus dem Durchmesser der Grundkörper (71) plus der Höhe der Knet- bzw, Mischkörper (72) plus einem Spalt (a) zusammensetzt.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the distance between the axes of rotation of the rotors (7) is made up of the diameter of the base body (71) plus the height of the kneading or mixing body (72) plus a gap (a). 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1) eine Einrichtung zum Temperiern vorgesehen ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a device for tempering is provided in the housing (1).
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