DE3729236C1

DE3729236C1 - Device for the continuous production of rubber compounds and other filler-containing polymer-based compounds

Info

Publication number: DE3729236C1
Application number: DE3729236A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl-Ing Dienst
Original assignee: Hermann Berstorff Maschinenbau GmbH
Current assignee: KraussMaffei Extrusion GmbH
Priority date: 1987-09-02
Filing date: 1987-09-02
Publication date: 1988-06-23

Abstract

A device for a continuous mixing process for rubber compounds is described. The device is formed by a twin-screw extruder which has a feedback chamber, in the shape of a cylinder envelope, for the rubber compound, coaxially around said twin-screw extruder, so that a mixing characteristic similar to a stirring vessel results. In addition, the case of the feedback chamber can be steplessly rotated and is designed with interior grooves so that a selective action can be exerted on the degree of homogenisation.

Description

Es gibt bisher keine oder nur sehr begrenzt einsetzbare Ein richtungen, mit denen es gelingt, eine Kautschukmischung innerhalb eines kontinuierlichen Verfahrens herzustellen. Die Ursache hierfür liegt in der großen Anzahl der verschiedenen Komponenten sowie deren Dosiereigenschaft und Anlieferungs form begründet, aus der sich eine Kautschukmischung zusammen setzt. Es ist eine auf die Verarbeitung von Pulverkautschuk begrenzte, kontinuierlich arbeitende Einrichtung bekannt, die auch als Kneter bezeichnet wird.So far there is no or only very limited use directions with which it succeeds a rubber mixture to manufacture within a continuous process. The The reason for this is the large number of different ones Components and their dosing properties and delivery justified form, from which a rubber mixture is composed puts. It is based on the processing of powder rubber limited, continually operating facility known that too is called a kneader.

Bei dieser Einrichtung werden die Komponenten in einen Einschneckenextruder eindosiert. Um das Verweilzeitverhalten bei einer Schneckenförderung zu verbessern, wurden die Schneckenflanken durchbrochen und die Schnecke selbst führt eine Schwingbewegung in axialer Richtung aus. Damit können zwar die Schwankungen in der Dosierung und auch die örtlichen Anhäufungen von einzelnen Komponenten ausgeglichen werden, doch hat dies auch einen örtlich unterschiedlichen, volumen bezogenen Leistungseintrag zur Folge. Dies bewirkt eine ungleichmäßige Dispergierung des Rußes, einen schlechten Wärmeübergang und damit auch örtlich unterschiedliche Mischzustände im Material. Dieser Vorgang wird noch über lagert durch die trotz der axialen Schneckenbewegung nicht ausreichende axiale Vermischung während des Mischprozesses, so daß Unterschiede im Mischzustand nicht ausgeglichen werden können. Aus diesem Grund ist diese Einrichtung für nicht in Pulverform vorliegenden Kautschuk, für Naturkautschuk sowie Kautschukmischungen mit hohem Rußanteil nicht zu verwenden.In this setup, the components are in one Single-screw extruder metered in. The retention time behavior to improve with a screw conveyor, the The screw flanks are broken and the snail itself leads a swinging movement in the axial direction. So that can the fluctuations in the dosage and also the local ones Accumulations of individual components are balanced, but this also has a locally different volume related performance entry. This causes one uneven dispersion of the soot, a bad one Heat transfer and therefore also locally different Mixed states in the material. This process is still over is not supported by the despite the axial screw movement sufficient axial mixing during the mixing process, so that differences in the mixed state are not compensated for can. Because of this, this facility is not for in Powdered rubber, for natural rubber as well Do not use rubber compounds with a high proportion of soot.

Auch durch die Verwendung anderer, in der Profilextrusion ver wendeter Schneckenkonstruktionen, bei denen durch verschiedene geometrische Ausführungen und spezieller Hindernisse eine Um lagerung der einzelnen Fluidschichten erzielt wird, kann keine Verbesserung des oben beschriebenen Mischverfahrens erzielt werden, da durch diese Sonderkonstruktionen keine entscheiden de Veränderung in der Verweilzeitcharakteristik erreicht wird.Also through the use of other ver in profile extrusion used screw constructions, in which by different geometric designs and special obstacles a Um Storage of the individual fluid layers is not possible Improved the mixing process described above be because none of these special designs decide de change in the residence time characteristic is achieved.

Zur Herstellung von Kautschukmischungen wurden deshalb bisher ausschl. diskontinuierlich arbeitende Verfahren verwendet. Als die bekannteste Art der für diesen Prozeß verwendeten Maschi nen sind Innenmischer anzusehen. Hier wird die Polymermasse - und in bestimmten Zeitabständen auch die anderen Komponenten der Mischung - in den Innenmischer gegeben, in dem die Masse eine Zeitlang geknetet wird.So far, therefore, for the production of rubber compounds only discontinuous processes are used. As the best known type of machine used for this process internal mixers can be seen. Here the polymer mass - and the other components at certain intervals the mixture - placed in the internal mixer in which the mass kneaded for a while.

Aufgrund der Rotorgeometrie wird eine während des Knetvorgan ges ständig wechselnde Umverteilung und gleichbleibende Dis pergierung der Masse im Mischer erreicht. Ein Nachteil ist das ungünstige Volumen-/Oberflächenverhältnis und der hieraus resultierende schlechte Wärmeübergang. Die Folgen sind, z. B. zum Einarbeiten des Rußes, mehrere Mischvorgänge, da die Er wärmung der Masse zu groß ist und hierdurch der Ruß nicht in einem Arbeitsgang eingearbeitet werden kann.Due to the rotor geometry, one is during the kneading process constantly changing redistribution and constant dis The mass in the mixer is reached. One disadvantage is the unfavorable volume / surface ratio and the resultant resulting poor heat transfer. The consequences are e.g. B. to incorporate the soot, several mixing operations, since the Er Warming the mass is too large and the soot is not in can be incorporated in one operation.

Auch Zweischneckenkneter mit Rückführungs kanal zum kontinuierlichen Mischen von Kautschuk sind nach dem DE-Gm 79 15 216 und Einschnecken extruder mit Rückführeinrichtungen in Form von Umlenkkanälen für Mischungen aus Kautschuk oder plastizierbaren Stoffen sind nach der AT-PS 3 21 560 und US-PS 30 90 994 an sich bekannt.Also twin screw kneader with return channel for the continuous mixing of rubber are according to DE-Gm 79 15 216 and single-screw extruder with feedback devices in the form of Deflection channels for mixtures of rubber or plasticizable substances are according to the AT-PS 3 21 560 and US-PS 30 90 994 per se known.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei einer Einrichtung nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs eine reduzierte Scherenenergieeinleitung zu erreichen, wobei trotz dem die Längsmischung unveränder gut sein soll.It is the object of the invention in one device according to the preamble of the first claim to achieve reduced shear energy introduction, despite where the longitudinal mix should remain unchanged.

Die sich im Rück- bzw. im Umlauf befindliche Kautschukmischung soll gleichzeitig besser vermischt und homogenisiert werden, ohne daß eine wesentliche Erhöhung des Massedruckers in dem Rücklaufsystem, insbesondere in dem zylindermantelförmigen Ringspalt stattfindet.The rubber mixture in the return or in circulation should be better mixed and homogenized at the same time, without a significant increase in the mass printer in the Return system, especially in the cylindrical jacket Annular gap takes place.

Die Aufgabe wird durch die in dem ersten Patentanspruch genannten Merkmale gelöst.The object is achieved by those mentioned in the first claim Features solved.

Bei einer Einrichtung, die ausgehend von einem Zweischnec kenextruder mit zwei, stromabwärts mit einem Abstand bis 10 D (D = Schneckendurchmesser) hintereinander angeordnete Einspeisetrichter (für Kautschuk und den Fülstoff (Ruß)) aufweist, wird die Austrittsöffnung soweit verschlossen, daß ein relativ hoher Druck im Austrittsbereich des ZE- Extrusionsraumes (Zweischnecken-Extrusionsraum) auftritt.In a device which, starting from a two-screw extruder with two feed funnels (for rubber and the filler (soot)) arranged one behind the other at a distance of up to 10 D (D = screw diameter), the outlet opening is closed to the extent that a relatively high one Pressure occurs in the outlet area of the ZE extrusion space (twin-screw extrusion space).

Durch den so erzeugten Materialdruck wird der mit dem Füll stoff vermischte Kautschuk in ein Rückführungskanalsystem ge preßt. Das Rückführungskanalsystem besteht aus radial von dem ZE-Extrusionsraum geführten Kanälen, die in einen koaxial um das Gehäuse des ZE angeordneten zylindermantelförmigen Ring spalt bzw. Rückführungsraum münden. Dieser Ringspalt wird über eine bestimmte, vom Grad der Mi schung abhängig zu machende Länge, koaxial außen um den ZE herum zurückgeführt.The material pressure generated in this way makes it the one with the filling mixed rubber in a return duct system presses. The return duct system consists of radial of that ZE extrusion space guided channels into a coaxial the housing of the ZE arranged cylindrical jacket-shaped ring gap or return space open. This annular gap is determined by a certain degree of Mi length dependent, coaxial outside around the ZE led back around.

Der Rückführungsraum ist an seinem stromaufwärtigen Ende über radial wieder zum ZE-Extrusionsraum zurückgeführten Kanälen mit diesem verbunden, so daß sich aufgrund dieser Konstruktion ein Materialrückfluß bzw. ein Umlauf ergibt, wobei der Rückfluß stromaufwärts in den ZE-Extrusionsraum geführt wird und sich mit dem eingespeisten Materialstrom im ZE-Raum wieder vermischt. Dieser Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden, jeweils in Abhängigkeit der Größe des freien Querschnittes der Austritts öffnung des ZE und des Extrusionsdruckes, wobei für ein gutes Mischverhältnis nach Art eines Rührkesselverhaltens etwa 10% der Mischung ausgestoßen und 90% sich im Rückfluß bzw. Um lauf, d. h. in den radialen Zuführ- und Rückführkanälen und in dem zylindermantelförmigen Ringspalt, befinden.The recycle room is at its upstream end via radially returned to the ZE extrusion space Channels connected to this, so that due to this Construction results in a material return flow or a circulation, the reflux upstream into the ZE extrusion space is guided and with the material flow fed mixed again in the ZE room. This process can be repeated any number of times, each in Dependence of the size of the free cross section of the outlet opening of the ZE and the extrusion pressure, whereby for a good Mixing ratio in the manner of a stirred tank behavior about 10% the mixture expelled and 90% reflux or um run, d. H. in the radial feed and return channels and in the cylindrical jacket-shaped annular gap.

Der zylindermantelförmige Ringspalt wird gekühlt, um die durch den Extrusionsförderdruck in die Kautschukmischung eingelei tete Scherenenergie zu kontrollieren, die zwar für eine hervor ragende Längsmischung sorgt, aber auch zu einer Temperaturer höhung der Kautschukmischung führt. Die Kühlung erfolgt durch im Gehäuse des ZE's eingebrachte axiale Kühlbohrungen oder auch durch axiale Bohrungen in dem Zylindermantel, an die einen Umlauf ermöglichende Temperier geräte angeschlossen sind. Es wird auf der einen Seite Scherenenerge eingeleitet, um eine bessere Längsmischung der sehr temperaturempfindlichen Kaut schukmischung zu erhalten, auf der anderen Seite muß durch eine intensive und sehr viel Energie vernichtende Kühlung si chergestellt werden, daß sie engen Temperaturbelastungsgrenzen der Kautschukmischung nicht überschritten werden.The cylindrical jacket-shaped annular gap is cooled by the the extrusion feed pressure into the rubber mixture tere scissor energy to control that for one outstanding longitudinal mix ensures, but also to a temperature increases the rubber mixture. The cooling takes place in the ZE housing axial cooling holes or through axial holes in the Cylinder jacket to the tempering that enables circulation devices are connected. It is introduced to one side of a scissors narrow better longitudinal mixing of the very temperature-sensitive chew To get the Schuk mixture, on the other hand, must go through intensive and energy-consuming cooling si Be made that they have narrow temperature limits the rubber mixture must not be exceeded.

Durch die drehbare Ausbildung des Zylindermantels, in dem in der Innenfläche Nuten eingebracht sind, wird ein Fördereffekt erzielt, wodurch der Extrusionsdruck in dem Rück- bzw. Umlauf system wesentlich gesenkt wird, bei gleichbleibender Umlauf zeit der Kautschukmischung. Due to the rotatable design of the cylinder jacket in which grooves are introduced into the inner surface, a promoting effect achieved, whereby the extrusion pressure in the return or circulation system is significantly reduced while maintaining the same circulation rubber compound time.

Die Unterstützung des Rückflusses der Mischung in dem Ring raum, durch die Drehung des eine Förderwirkung aufweisenden Zylindermantels, verhindert insbesondere einen schädlichen Temperaturanstieg der Mischung, wodurch die Kühlleistung in diesem Bereich gesenkt werden kann. Der Umlauf kann darüber hinaus hinsichtlich seiner Zeit ge steuert werden, d. h. gezielt vergrößert oder auch beschleunigt werden, ohne daß hierfür die Drehzahl der Doppelschnecken ver ändert werden muß. Es wird ein zusätzlicher Misch- und Homogenisiereffekt er zielt, ohne daß durch eine Druckerhöhung im Umlaufsystem wei tere Scherenenergie in die Kautschukmischung eingeleitet wer den muß.Supporting the reflux of the mixture in the ring space, by the rotation of the one having a promotional effect Cylinder jacket, in particular prevents harmful Temperature rise of the mixture, causing the cooling performance in this area can be reduced. The circulation can also ge in terms of time are controlled, d. H. purposefully enlarged or accelerated without ver the speed of the twin screws needs to be changed. There will be an additional mixing and homogenizing effect aims without white by increasing the pressure in the circulation system tere scissor energy is introduced into the rubber mixture that must.

Durch die Gestaltung der wendelförmigen Nuten im drehbaren Zylindermantel, d. h. hinsichtlich
ihrer Steigung,
ihres Querschnittes und
ihrer Tiefe,
kann gezielt auf die Fördergeschwindigkeit eingewirkt werden, wobei insbesondere durch die Steuerung der Umfangsgeschwindig keit des Zylindermantels ein bestimmter Misch- und Homogeni siergrad der Kautschukmischung eingestellt werden kann.Due to the design of the helical grooves in the rotatable cylinder jacket, ie in terms of
their slope,
their cross section and
their depth,
can be influenced in a targeted manner on the conveying speed, in particular by controlling the peripheral speed of the cylinder jacket, a certain degree of mixing and homogenization of the rubber mixture can be set.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigtA preferred embodiment of the invention is based on the drawing explained. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine schemati siert dargestellte Extrusionsanlage, Fig. 1 shows a longitudinal section through a schemati Siert illustrated extrusion line,

Fig. 2 eine Vergrößerung des Ausschnittes "A" in Fig. 1, Fig. 2 is an enlargement of the detail "A" in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß Linie III-III in Fig. 2, Fig. 3 shows a cross section according to line III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Abwicklung der Innenfläche des Zy lindermantels. Fig. 4 is a development of the inner surface of the cylinder cover Zy.

In Fig. 1 wird ein ZE (Zweischneckenextruder) 1 gezeigt mit einem Antrieb und Getriebe 4, mit zwei Einfülltrich tern 2 und 3, die in einem Abstand "a" voneinander angeordnet sind.In Fig. 1, a ZE (twin-screw extruder) 1 is shown with a drive and gear 4 , with two filler holes 2 and 3 , which are arranged at a distance "a" from each other.

An der Austrittsöffnung 18 des ZE's ist eine, den freien Querschnitt der Austrittsöffnung steuernde, bekannte und dem Fachmann geläufige Blende 5 angeordnet, die mit einem Regelge rät 6 aufgrund gemessener Werte des vor der Austrittsöffnung 18 angeordneten Druckgerätes 7 gesteuert wird.At the outlet opening 18 of the ZE is a, the free cross section of the outlet opening controlling, known and familiar to those skilled in the art aperture 5 is arranged, which advises with a Regelge 6 based on measured values of the pressure device 7 arranged in front of the outlet opening 18 .

Der ZE weist zwei miteinander kämmende Schnecken 8 und 9 auf, die in dem Gehäuse 10 rotieren und aufgrund der wendelförmigen Schneckenstege 11 das eingegebene Material fast vollständig weiterfördern. Der ZE hat eine Zwangsförderung und Selbst reinigung, weil sich die Stegrücken der Schneckenstege 11 gegenseitig während ihrer Rotation abstreichen und gleichzeitig in ge ringem Abstand an der Gehäuseinnenwandung entlangstreichen.The ZE has two intermeshing screws 8 and 9 , which rotate in the housing 10 and, due to the helical screw webs 11, convey the input material almost completely. The ZE has a forced delivery and self-cleaning, because the ridges of the screw flights 11 wipe each other during their rotation and at the same time stroke along the inner wall at a slight distance.

Von dem ZE-Extrusionsraum 12 aus führen Rückführungskanäle 13 zu dem zylindermantelförmigen Rückführungsraum oder Ringspalt 14, der von dem Zylinderman tel 50 umgeben ist.From the ZE extrusion space 12 lead return channels 13 to the cylindrical jacket-shaped return space or annular gap 14 , which is surrounded by the Zylinderman tel 50 .

Der zylindermantelförmige Rückführungsraum oder Ringspalt 14 ist stromaufwärts über Rückführungskanäle 17 mit der Eingangsseite des ZE-Extrusions raumes 12 verbunden. The cylindrical jacket-shaped return space or annular gap 14 is connected upstream via return channels 17 to the input side of the ZE extrusion space 12 .

Im Einfülltrichter 2 wird zerkleinerter Kautschuk mittels nicht gezeigter Dosiereinrichtungen eingegeben, von den Schnecken 8 und 9 erfaßt und in dem ersten Schneckenabschnitt entlang des Abstandes "a" mastiziert. Gleichzeitig werden in den ersten Einfüll trichter 2 Verarbeitungshilfsmittel mit eingegeben.Comminuted rubber is introduced into the hopper 2 by means of metering devices (not shown), is gripped by the screws 8 and 9 and masticated in the first section of the screw along the distance "a" . At the same time, 2 processing aids are entered into the first hopper.

In Einfülltrichter 3 werden in den bereits mastizierten und durch die Einleitung von Scherenergie auf ca. 60-80°C aufgewärmten Kautschuk der Füllstoff, d. h. der Ruß, einge arbeitet. Weiterhin werden die erforderlichen Weichmacher anteile und andere Verarbeitungshilfsstoffe in den Einfülltrich ter 3 eindosiert.In the filling funnel 3 , the filler, ie the soot, is worked into the rubber which has already been masticated and warmed to about 60-80 ° C. by the introduction of shear energy. Furthermore, the necessary plasticizer proportions and other processing aids are metered into the filling funnel 3 .

Vom Einfülltrichter 3 bis zum ersten Rückführungskanal 17 wird der Abstand "b" (Fig. 1 und 2) belassen, der nicht kürzer als 4 D (D = Schneckendurchmesser) sein sollte, um eine ausreichende Einarbeitung der in den Einfülltrichter 3 eindosierten Bestandteile si cherzustellen, bevor die erste Vermischung mit dem durch die Kanäle 17 rückgeführten Materialstrom stattfindet.From the hopper 3 to the first return duct 17 , the distance "b" ( FIGS. 1 and 2) is left, which should not be shorter than 4 D (D = screw diameter) to ensure sufficient incorporation of the components metered into the hopper 3 , before the first mixing with the material stream returned through the channels 17 takes place.

Dieser Materialstrom kann ein Volumen bis zu ⁹/₁₀ des freien Gesamtvolumens im ZE-Exrusionsraum 12 aufweisen.This stream of material may have a volume of up to ^_9/10 of the total volume in the free ZE-Exrusionsraum 12 have.

Das Druckmeßgerät 7 mißt etwa vor der Austrittsöffnung 18 den Druck und steuert aufgrund dessen die Größe des freien Durch trittsquerschnittes der Austrittsöffnung 18 über ein mit einer Blende 5 verbundenes Regelgerät 6, so daß eine beliebige Einstellung der durch den Ringspalt 14 zurückfließenden Materialmenge ein gestellt werden kann. Je nach gewünschter Endhomogenität kann das Material so oft durch den Ringspalt gepreßt werden, bis eine ausreichende Homogenität vorliegt, wobei jeweils etwa ein Zehntel der Mischung abgegeben wird.The pressure gauge 7 measures approximately in front of the outlet opening 18 and controls the size of the free passage cross-section of the outlet opening 18 via a control unit 6 connected to an orifice 5 , so that any setting of the amount of material flowing back through the annular gap 14 can be set . Depending on the desired final homogeneity, the material can be pressed through the annular gap until there is sufficient homogeneity, about a tenth of the mixture being released in each case.

Die durch die radialen Rückführungskanäle 13 in den Ringspalt 14 gelangen de Kautschukmischung wird von dem rotierenden Zylindermantel 50 er faßt und weitergefördert.The through the radial return channels 13 in the annular gap 14 de rubber mixture is captured by the rotating cylinder jacket 50 and further promoted.

Der Zylindermantel 50 wird durch die beiden Ritzel 56, die in eine Außenverzahnung 55 des Zylindermantels 50 eingreifen, in Drehbewegung gesetzt.The cylinder jacket 50 is rotated by the two pinions 56 , which engage in an external toothing 55 of the cylinder jacket 50 .

Die Antriebswelle 57, auf der die Ritzel 56 angeordnet sind, ist durch die Abtriebswelle 61 des Getriebes 60 stufenlos hin sichtlich ihrer Drehzahl verstellbar. Außerdem ist das Getrie be 60 so gestaltet, daß auch eine Drehrichtungsumkehr durch führbar ist, um individuell auf den jeweilig gewünschten Homo genisierungsgrad der Kautschukmischung eingehen zu können.The drive shaft 57 , on which the pinions 56 are arranged, is continuously adjustable by the output shaft 61 of the transmission 60 visibly its speed. In addition, the gearbox be 60 is designed so that a reversal of the direction of rotation can be carried out in order to be able to deal individually with the desired degree of homogenization of the rubber mixture.

In dem Zylindermantel 50 sind die Nuten 52 eingebracht, die entweder als runde halbkreisförmige Nuten oder auch als rechteckige Nu ten ausgebildet sein können.In the cylinder jacket 50 , the grooves 52 are introduced, which can be designed either as round semicircular grooves or as rectangular Nu th.

Die Nuten sind wendelförmig in der Innenfläche 61 des Zylindermantels 50 eingefräst. und weisen eine Steigung 54 auf, die je nach ge wünschter Fördergeschwindigkeit in einem Winkel von 0-90° angeordnet sind.The grooves are helically milled into the inner surface 61 of the cylinder jacket 50 . and have a slope 54 which are arranged at an angle of 0-90 ° depending on the desired conveying speed.

Je kleiner der Steigungswinkel gewählt wird, um so geringer ist die Fördergeschwindigkeit bei gleichbleibender Nuten tiefe und Umfangsgeschwindigkeit des Zylindermantels 50.The smaller the pitch angle is selected, the lower the conveying speed with the same depth and circumferential speed of the cylinder jacket 50 .

Wenn axiale (nicht in der Zeichnung dargestellte) Nuten, also eine etwa 90°-Anordnung der Nuten gewählt wird, kann die Um fangsgeschwindigkeit des Mantels sehr stark gesenkt werden, wobei dann eine sehr intensive Quermischung der Kautschukmi schung durchführbar ist, je nach Drehzahl des Zylindermantels 50. In einem solchen Fall muß der Förderdruck fast ausschließlich durch den Extrusionsdruck des Doppelschneckenextruders aufgebracht wer den. If axial grooves (not shown in the drawing), that is to say an approximately 90 ° arrangement of the grooves, the circumferential speed of the jacket can be very greatly reduced, a very intensive transverse mixture of the rubber mixture then being feasible, depending on the speed of the Cylinder jacket 50 . In such a case, the delivery pressure must be applied almost exclusively by the extrusion pressure of the twin-screw extruder.

Durch die Drehzahlumkehr des Zylindermantels 50, durch eine Umsteue rung des Getriebes 60 bei gleichbleibendem Steigungswinkel der Nuten 52, kann bei sehr geringer Manteldrehzahl gezielt in hohem Maß Scherenergie in die Kautschukmischung eingelei tet werden, was für bestimmte, höher temperaturstabilisierte Kautschukmischungen von großer Bedeutung sein kann.By reversing the speed of the cylinder jacket 50 , by a Umsteue tion of the gear 60 with a constant pitch angle of the grooves 52 , at a very low jacket speed, high shear energy can be introduced into the rubber mixture, which can be of great importance for certain, more temperature-stabilized rubber compounds .

Der Zylindermantel 50 und das Gehäuse des ZE's wird durch die axialen Kühlbohrungen 16, an die ein nicht gezeigtes und dem Fachmann bekanntes Temperieraggregat angeschlossen ist, gezielt tempe riert, um bestimmte Temperaturgrenzen nicht zu überschreiten.The cylinder jacket 50 and the housing of the ZE is through the axial cooling bores 16 , to which a temperature control unit, not shown and known to the person skilled in the art, is deliberately tempered so as not to exceed certain temperature limits.

Durch die Ausbildung der Nuten 52 - wie gezeigt in Fig. 4 - als eingangsseitig geschlossen bei 52 a und ausgangsseitig ge öffnet bei 52 b bzw. bei der benachbarten Nut in umgekehrter Weise bei 52 c und 52 d wird erreicht, daß alle Materialteilchen einmal über einen Steg zwischen den Nuten 52 geschert werden, bevor sie durch die Rückführungskanäle 17 in den ZE-Extrusionsraum 12 zurückgeführt werden.The formation of the grooves 52 - as shown in Fig. 4 - as the input side closed at 52 a and the output side ge opens at 52 b or in the adjacent groove in the opposite manner at 52 c and 52 d ensures that all material particles once over a web between the grooves 52 are sheared before they are returned through the return channels 17 into the ZE extrusion space 12 .

Es wird eine sehr schnelle Homogenisierung der Kautschukmi schung erreicht, wobei es in einigen Fällen zweckmäßig sein kann, den drehbaren Zylindermantel 50 und auch das ZE-Gehäuse zu kühlen.A very rapid homogenization of the rubber mixture is achieved, and in some cases it may be expedient to cool the rotatable cylinder jacket 50 and also the ZE housing.

Claims

1. Device for the continuous production of rubber mixtures and other filler-containing mixtures based on polymers, consisting of a ZE (twin-screw extruder) with the same or opposite directions, intermeshing screws, with two feed funnels, which are associated with metering devices and an outlet for the Rubber mixture, characterized in
that about the exit opening ( 18 ) of the ZE-Ex trusion space beginning, radially outwardly opening into a cylinder jacket-shaped space return channels ( 13 ) are provided,
that a temperature-controlled, cylindrical jacket-shaped return space ( 14 ) is arranged coaxially around the housing ( 10 ) of the CPU ( 1 ) and extends back at least over a 2 D length upstream,
that the outer wall of the cylindrical jacket-shaped return space ( 14 ) is formed by a rotatable and drivable Zylinderman tel ( 50 ),
that helical grooves ( 52 ) which are semicircular or rectangular in cross section are formed in the inner surface ( 51 ) of the cylinder jacket ( 50 ),
that the helical grooves ( 52 ) have an upstream ( 53 ) material return be effective slope ( 54 ),
that radially from the cylindrical jacket-shaped return space ( 14 ) to the ZE extrusion space ( 12 ) returning channels ( 17 ) are provided, and
that a device from the orifice ( 5 ), control device ( 6 ) and pressure device ( 7 ) at the outlet opening ( 18 ) of the twin-screw extruder, which controls the free cross-section as a function of the pressure in the ZE extrusion chamber, is arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in
that the cylinder jacket ( 50 ) has an external toothing ( 55 ),
that engage in the external teeth ( 55 ) pinion ( 56 ),
that a gear ( 60 ) and a drive are connected to the drive shaft ( 57 ) of the pinion ( 56 ).

3. Device according to claim 2, characterized in
that the device connected to the drive shaft (57) Getrie be (60) has a continuously variable output shaft (61), and
that the output shaft ( 61 ) right and left dre is drivable.

4. Device according to claim 1, characterized in that grooves ( 52 ) are arranged axially to the axis of the screws ( 8, 9 ).

5. Device according to claim 1, characterized in that the grooves ( 52 ) are arranged in a pitch range ranging from 0-90 °, calculated from a vertical line ( 59 ).

6. Device according to claim 1, characterized in
that the adjacent helical grooves ( 52 ) alternately closed on the input side (at 52 a) and on the output side (at 52 b) , that the adjacent groove on the input side is open (at 52 c) and on the output side (at 52 d) is closed, and
that the adjacent webs between the grooves ( 52 ) are alternately formed in different heights.