DE3212643A1

DE3212643A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von gummiloesungen

Info

Publication number: DE3212643A1
Application number: DE19823212643
Authority: DE
Inventors: Meinhard Dipl.-Chem. Dr. 3008 Garbsen Bruns; Margitta 3101 Adelheidsdorf Czacharowski; Dietmar 3057 Neustadt Mus; Fritz Dipl.-Ing. Dr. 3004 Isernhagen Röthemeyer
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1982-04-05
Filing date: 1982-04-05
Publication date: 1983-10-13
Also published as: DE3212643C2

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gummi lösungen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei bekannten Verfahren zur Herstellung von Gurmilösungen wird eine begrenzte Menge einer Gummimischung in einem Lösungskneter aufbereitet und mit einem Lösungsmittel vermengt. Diese diskontinuierliche Herstellungsweise ist wirtschaftlich sehr aufwendig und kaum geeignet, in einen automatisierten Fertigungsprozeß integriert zu werden, Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren zu entwickeln, das die geschilderten Nachteile nicht aufweist und das vor allem in einen automatisierten Fertigungsprozeß integrierbar sein sollte.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Gummimischung einem Extruder zugeführt wird, in dem sie plastiziert, homogenisiert und aufgewärmt wird, und daß die derart aufbereitete Mischung danach einer dem Extruder nachgeschalteten Rührwerksmühle zugeführt wird, in der sie mit dem Lösungsmittel vermischt wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen Extruder zum Plastizieren, Homogenisieren und Aufwärmen einer Gummimischung und durch eine dem Extruder nachgeschaltete Rührwerksmühle, insbesondere eine Rührwerkskugelmühle.
Die Erfindung bietet vor allem den Vorteil einer kontinuierlichen Herstellung von Gummi lösungen. Dabei läßt sich die Durchsatzmenge dem Bedarf entsprechend regulieren, so daß der Ausgang der erfindungsgemäßen Vorrichtung, d.h. der Entnahmestutzen der Rührwerksmühle direkt mit der Zuleitung einer Verarbeitungsmaschine in einer automatisierten Fertigungsstraße verbunden werden kann.
Durch die kontinuierliche Herstellungsweise ergibt sich gegenüber herkörnmlichen Methoden ein günstigerer Energieverbrauch, und es werden bei gleichem technischem Aufwand größere Durchsatzmengen pro Zeiteinheit erreicht. Besonders günstige Ergebnisse bezüglich der Qualität der Gummilösung lassen sich durch die Verwendung einer Rührwerkskugelmühle erzielen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich ohne sonderliche Schwierigkeiten dahingehend modifizieren, daß zur Erzielung einer gleichbleibend hohen Qualität eine Prozeßsteuerung mittels eines Mikroprozessors durchgeführt wird. Dazu können die Parameter Extrudertemperierung und -Drehzahl, Temperatur und Druck der Mischung, Behältertemperierung und Rotordrehzahl der Mühle sowie Menge und Durchmesser der Stahl kugeln dienen. Es ist weiterhin eine kontinuierliche Viskositäts- und Temperaturmessung möglich. Somit kann sich die Vorrichtung bereits bei der geringsten Abweichung von den vorgegebenen fiegelsollwerten mit Hilfe der Elektronik des Mikroprozessors selbsttätig auf eine optimale Einstellung nachregeln.
Zur Schaffung großer, den Lösungsprozeß begünstigender Oberflächen in der Gummimischung wird letztere nach dem Verlassen des Extruders und vor dem Eintritt in die Rührwerksmühle zu vielen dünnen Strängen ausgeformt. Dies geschieht mittels einer Lochscheibenanordnung, die in dem Verbindungsflansch zwischen Extruder und Mühlenbehälter montiert ist. Die Lochscheibenanordnung besteht aus zwei gegeneinander verdrehbaren Lochscheiben, so daß der Gesamtquerschnitt des Durchlasses regulierbar ist und zu Reinigungs- und Wartungszwecken eine völlige Absperrung möglich ist.
Eine weitere Vergrößerung der Mischungsoberfläche wird durch die Scherwirkung des Kugelmühlenrotors in Verbindung mit den eingesetzten Stahlkugeln erreicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.
Die Fig. zeigt eine Vorrichtung mit einem Extruder und einer Rührwerkskugelmühle in einem senkrechten Teilschnitt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem an sich bekannten Extruder 1 und einer diesem nachgeschalteten, an sich bekannten Rührwerkskugelmühle 2, die bisher überwiegend in der Kleb- und Farbstoffindustrie eingesetzt wird. In dem Verbindungsflansch 3 zwischen dem Extruder 1 und dem Einfüllstutzen 4 der Rührwerkskugelmühle 2 ist eine Lochscheibenanordnung 5 montiert, die aus zwei gegeneinander verdrehbaren Lochscheiben 6, 7 besteht. Bei Bedarf kann weiterhin eine Abschlagvorrichtung vorgesehen sein, die die Stränge der Gummimischung in kurze Stücke zerteilt. Die Rührwerkskugelmühle 2 besteht im wesentlichen aus einem Mühlenbehälter 8 mit zwei Einfüllstutzen 4, 9 und einem Entnahmestutzen 10 und aus einem Rotor 11, der in Verbindung mit einer Vielzahl kleiner Stahlkugeln 12 für eine optimale Scherwirkung sorgt. Derartige Mühlen werden z.B. von der Firma Draiswerke GmbH, Mannheim-Waldhof, vertrieben.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben.
Eine in den Einfüllstutzen 13 des Extruders 1 eingebrachte Gummimischung wird im Extruder 1 plastifiziert, homogenisiert und aufgewärmt. Um der Mischung eine möglichst große Gesamtoberfläche zu verleihen, wird sie vor dem Eintritt in die Rührwerkskugelmühle 2 durch die Lochscheibenanordnung 5 hindurchgepreßt, so daß sie in Form einer Vielzahl dünner Gummi stränge in die Rührwerkskugelmühle 2 gelangt.
Mittels der gegeneinander verdrehbaren Lochscheiben 6, 7 kann der Querschnitt der Gummi stränge variiert werden, und es ist zu Reinigungs- und Wartungszwecken eine vollständige Absperrung möglich.
Die Gummi stränge werden - gegebenenfalls in Form kurzer Abschnitte -in die Rührwerkskugelmühle 2 hineingedrückt, wo sie mit dem Lösungsmittel, das über einen weiteren Einfüllstutzen 9 kontinuierlich zugeführt wird, in Berührung kommen.
Durch den Rotor 11 erfolgt in Verbindung mit den zahlreichen Stahlkugeln 12 eine innige Vermengung, wobei aufgrund der Scherwirkung die Oberfläche der Gummimischung nochmals erheblich vergrößert wird, was den Lösungsprozeß wesentlich erleichtert und aufgrund einer homogeneren Durchmischung die Lösungsqualität (Viskosität, Konzentration, Streichfähigkeit, Klebrigkeit) erhöht. Nach abgeschlossener Vermischung verläßt die fertige Gummilösung den Mühlenbehälter 8 über den Entnahmestutzen 10. Bei Bedarf kann sie unmittelbar und kontinuierlich den Weiterverarbeitungsmaschinen (z.B. Tauch- oder Streichmaschinen) zugeleitet werden.

Claims

Ansprüche Verfahren zur Herstellung von Gummilösungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gummimischung einem Extruder zugeführt wird, in dem sie plastiziert, homogenisiert und aufgewärmt wird, und daß die derart aufbereitete Mischung danach einer dem Extruder nachgeschalteten Rührwerksmühle zugeführt wird, in der sie mit einem Lösungsmittel vermischt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung nach der Aufbereitung im Extruder mit einer vergrößerten Oberfläche versehen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung zur intensiveren Einmengung des Lösungsmittels einer Rührwerkskugelmühle zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummilösung nach dem Verlassen der Rührwerksmühle kontinuierlich den Weiterverarbeitungsmaschinen zugeführt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Extruder (1) zum Plastizieren, Homogenisieren und Aufwärmen einer Gummimischung und durch eine dem Extruder (1) nachgeschaltete Rührwerksmühle, insbesondere eine Rührwerkskugelmühle (2).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen Extruder (l) und Rührwerksmühle (2) eine Lochscheibenanordnung (5) befindet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibenanordnung (5) aus zwei gegeneinander verdrehbaren Lochscheiben (6, 7) besteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührwerksmühle (2) mindestens eine Weiterverarbeitungsmaschine, insbesondere eine Tauch- oder eine Streichmaschine nachgeschaltet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mikroprozessor-Steuervorrichtung aufweist, die zur Einhaltung einer gleichbleibenden Qualität selbsttätig auf vorgegebene Regelsollwerte nachregelt.