WO2014202036A1 - Kontinuierlicher kautschkmischer - Google Patents

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WO2014202036A1
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mixing chamber
rubber mixer
drive device
gears
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KEIMEI PLASTIFIZIERUNG TECHNIK GmbH
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    • B29C48/80—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
    • B29C48/83—Heating or cooling the cylinders
    • B29C48/834—Cooling

Definitions

  • the present invention relates to the industrial field of rubber processing.
  • the rubber processing is basically a method to solve the conflict between the moldability and the elasticity of the rubber.
  • the basic and decisive factor is the first process step, in which elastic raw rubber is converted to formable plastic rubber. Plastic rubber is then processed by vulcanization to rubber, the high elasticity and better
  • Double-screw extruders and multi-screw extruders are most used in molding.
  • the twin-screw extruder from Mannesmann Plastics Machinery GmbH MPM Group
  • MPM Group is suitable for compression molding of adhesive tape or renewed tires.
  • already plasticized rubber is used as material. Since the shear force of such twin-screw extruder the Call for mixing raw rubber far from being achieved, he is in the
  • Plastication result in mixing of different polymers or of polymers and elastomers very well. However, its shear is not enough to mix raw rubber. The result is not comparable with rolling mill or internal mixer. The lack of sufficient shear force also applies to single screw extruders, such as e.g. The subject of the patent EP2425957A1 and DE3107214A1. Since the shearing force produced here does not reach the mixing of raw rubber, it is not comparable with rolling mill or internal mixer.
  • High-torque drive device 1 transmits the driving force to a
  • Rubber mixing plant which has a mixing chamber 2, rotors 3, screw shafts 4, Vent opening 5, inlet opening 6, cooling water channels 7, outlet nozzle 8,
  • Shaft coupling 9a, shaft sleeves 9b and electric motor 10 has.
  • the mixture of crude rubbers, fillers, etc., is continuously introduced through inlet 6, mixed in mixing chamber 2 and finally after
  • Shaft sleeves 9b are connected.
  • the rotors 3 rotate in the same direction to thereby produce a maximum relative speed difference between them, the relative speed difference between them and the inner wall of the mixing space 2 being comparatively less.
  • Each of the three rotors 3 is assembled in sections with different rotor components.
  • the worm shafts 4 secure the rotor component
  • Involute splines 29 and thereby also transmit the driving force.
  • the different rotor components can be freely combined.
  • Surface of the rotor component can be designed with different patterns to increase the shearing force on rubber.
  • the cross section of the mixing chamber 2 has a cloverleaf shape as in FIG. 4.
  • Mixing space 2 is characterized in that its inner wall with grooves 31 or other patterns such as waves or pits is to make.
  • grooves 31 or other patterns such as waves or pits
  • vent 5 is provided to vent water vapor, low molecular weight substances and so on and thereby unpleasant odor to reduce the rubber processing.
  • raw rubbers, fillers, etc. are fed as mixing compound through the inlet port 6. They are within the mixing chamber 2 with high
  • Shear power mixed Shear power mixed.
  • the shearing process is located within the mixing chamber 2 on all surfaces with relative movements, including the inner wall of the mixing chamber 2 and 95 the rotors 3. During rotation, the rotors 3 shear thereby very effectively the mixed mass.
  • the reaction force of this high shear force is distributed in the axial and radial directions, whereas in the rolling mill and internal mixer it is distributed only in the radial direction
  • Outlet nozzle 8 pressed out.
  • the nozzle is to be designed in flat or other shape as needed.
  • the present invention also provides a comparable high shear.
  • rolling mill and internal mixer here is a highly effective shearing process during the entire rotation of the rotors 3 before. The shearing force of the rolling mill arises only in the
  • the high-torque drive device 1 is characterized in that each gear receives only half the load of its subordinate gears. It is realized according to Fig. 2 in the following construction:
  • the input shaft 11 transmits driving force to the Reduzier Wegrad 12, which drives the gears 14 and 16 continues.
  • the Gears 12, 14 and 16 sit on a same shaft, which itself serves as an output shaft for 120 transmission of the driving force.
  • the gear 14 further drives the gear 20 through the gear 13.
  • the gear 16 drives through the gears 15 and 17 then further the gear 19 and the gear 22.
  • the gears 20 and 22 drive together the output shaft 21.
  • the gears 20 and 19 Together, drive the output shaft 18. Thereby, each output gear is driven by two drive gears.
  • the transmission arm remains maximum long and thus the maximum torque torque. At the same time, the load on each tooth is halved so that its life is extended accordingly.
  • the output shafts 21, 18 and 12 can absorb the large axial force from the mixing chamber 2.
  • the mixing space 2 is characterized in that the inner wall surface can be designed smoothly or with grooves 31 depending on the mixing processes.
  • the smooth surface is particularly suitable for the second half of the mixing process.
  • the goal of this phase is more transfer than shearing of the mixed mass.
  • the already sheared mixed mass is more transfer than shearing of the mixed mass.
  • Inner wall surface is, in contrast to smooth surface, sufficient resistance to produce when the mixed mass flows between it and the rotors 3.
  • This surface with grooves 31 is used in the first half of the mixing process, so that elastic raw rubber cracked and smoothed and then with
  • the grooves 31 are normally designed in a striped pattern. Depending on the materials to be processed and the shear force required, they can also be designed in wave or dimple patterns. The deeper the grooves 31, the greater the resistance, the greater the shear force.
  • the mixing space 2 is further characterized in that it is assembled from several sections.
  • cooling water channels 7 are shown leading to the common cooling water inlet opening 33 and -auslassö réelle 34 and thereby connected with external control system of the water supply to control the 150 temperature of the mixing chamber 2 in sections.
  • the mixing chamber 2 is also characterized by that for the inner layer
  • Carbide bushing 32 is used to increase the life of the mixing chamber 2.
  • the rotors 3 are characterized in that they consist of several components.
  • the rotor components can be made according to numerous patterns. They will fasten by involute splines 29 on worm shafts 4, which transmit driving force from the high-torque drive device 1. Depending on the needs of the
  • Mixing rotor components can be freely selected and combined.
  • Damping rotor component 28 Designing a new rotor component varies according to
  • the rotors 3 are characterized by having groove pattern rotor components 24 which correspond to the grooves 31 of the inner wall surface of the mixing space 2 in order to produce strong shearing force on the mixing mass. While the shear force at
  • the rotors 3 are further characterized in that their
  • Groove pattern rotor component 24 have a surface which, as needed with grooves ⁇
  • the rotors 3 are characterized in that they have damping rotor component 28.
  • the rotors 3 are also characterized in that they have smooth-surfaced rotor component 23 for the second half of the mixing process, in order to be able to convey the mixed mass further and finally to be pressed out with the use of the discharge nozzle 8 in the desired shape.
  • An embodiment of the present invention preferably has the following settings:
  • the diameter of the rotors 3 is 53 mm in each case.
  • Mixing chamber 2 is 53.5 mm each.
  • the length-to-pass ratio is 30: 1.
  • Each section of the mixing chamber 2 is 200 mm long, so that a mixing chamber 2 of eight
  • the embodiment preferred a 90 KW electronic motor 10, a shaft coupling 9a with safety bolts, a
  • High-torque drive device 1 whose housing is made of iron.
  • High-torque drive device 1 are to be built together according to FIG. Three output shafts of the high-torque drive device 1 complete
  • the mixing chamber 2 is built from eight sections as shown in Fig. 4, wherein each section is provided in the interior with cooling water channels 7 and on the outside with radiator, so that the temperature of the mixing chamber 2 can be controlled during the mixing process.
  • the rotors 3 consist in order of components 25, 24, 26, 27, 28, 23, wherein in each case
  • the components are tied by worm shafts 4, fastened and thereby connected to the high-torque drive device 2.
  • the vent 5 is preferably used at the last section of the mixing chamber 2 nearer exit.
  • the inlet opening 6 is preferably to be inserted at the first section of the mixing chamber 2.
  • the cooling water channels 7 are through cooling water inlet 33 and outlet 34 with a
  • the exhaust nozzle 8 is preferably to be designed in a flat shape of 5mm * 200mm.
  • plastic rubber will be used
  • High-torque drive device 1 the transmission is constructed as shown in Fig. 2.
  • each output gear is driven by two drive gears. Because two drive gears are distributed in the direction of the diameter of an output gear, the transmission arm remains maximum length and thereby also the maximum torque momentum. At the same time, the burden of each tooth
  • Fig. 1 A continuous rubber mixer according to the invention

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Abstract

Kontinuierlicher Kautschukmischer, der eine Drehmoment-Antriebsvorrichtung (1), einen Mischraum (2), Rotoren (3), Schneckenwellen (4), eine Entlüftungsöffnung (5), eine Einlaßöffnung (6), Kühlwasserkanäle (7), eine Ausströmdüse (8), eine Wellenkupplung (9a), Wellenhülsen (9b) sowie einen elektrischen Motor (10) aufweist. Durch besondere Gestaltung der Innenwandoberfläche des Mischraums (2) und der Oberfläche der Rotoren (3) wird nicht nur eine hohe Scherkraft wie bei herkömmlichen Walzwerken und Innenmischern erreicht, sondern zugleich die Effektivität der Verarbeitung erhöht, die Qualität der Erzeugnisse stabilisiert und das Arbeitsklima verbessert.

Description

BESCHREIBUNG
KONTINUIERLICHER KAUTSCHKMISCHER Die vorliegende Erfindung betrifft den Industriebereich der Kautschukverarbeitung.
Stand der Technik
Die Kautschukverarbeitung ist grundsätzlich ein Verfahren, den Konflikt zwischen der Formbarkeit und der Elastizität des Kautschuks zu lösen. Grundliegend und auch entscheidend ist der erste Verfahrensschritt, in dem elastischer Rohkautschuk zu formbarem Plastikkautschuk umgewandt wird. Plastikkautschuk wird anschließend durch Vulkanisierung zu Gummi verarbeitet, das hohe Elastizität und bessere
physikalisch-mechanistische Eigenschaft verfügt.
In diesem ersten Verarbeitungsschritt werden zurzeit überwiegend Walzwerk,
Innenmischer und Schneckenextruder verwendet. Walzwerk arbeitet mit Einsatz zwei beheizter Walzrollen. Sie drehen sich mit differentialer Geschwindigkeit in einer Richtung und erzeugen dadurch Scherkraft für Verarbeitung der Kautschuk. Innenmischer arbeitet mit Einsatz eines geschlossenen Mischraums, in dem sich zwei Rotoren in gleicher
Richtung drehen. Es entsteht zwischen den Rotoren und der Innenwand des Mischraums dadurch eine starke Scherkraft auf dem zu verarbeitenden Rohkautschuk. Vorhandene Schneckenextruder sind vor allem Einzel-Schnecken-Extruder,
Doppel-Schnecken-Extruder und Multi- Schnecken-Extruder, deren Scherkraft und Drehmomentübertragung für Kautschukvermischung jedoch nicht ausreichen. Sie sind meisten in Formpressung eingesetzt. Beispielweise ist der Doppel-Schnecken-Extruder von der Firma Mannesmann Plastics Machinery GmbH (MPM-Gruppe) für Formpressung von Klebband oder erneuerten Reifen geeignet. Hier wird bereits plastifizierter Kautschuk als Material verwendet. Da die Scherkraft solches Doppel-Schnecken-Extruders die Aufforderung zur Mischung von Rohkautschuk weit nicht erreicht, ist er in der
anfänglichen Phase der Kautschukverarbeitung mit Walzwerk oder Innenmischer nicht vergleichbar.
Beim Patent US7080935B2 handelt sich um Multi- Schnecken-Extruder, dessen
Plastifizierungsergebnis in Vermischung von unterschiedlichen Polymeren bzw. von Polymeren und Elasten sehr gut. Jedoch reicht seine Scherkraft nicht, Rohkautschuk zu mischen. Das Ergebnis ist mit Walzwerk oder Innenmischer nicht vergleichbar. Der Mangel an ausreichende Scherkraft gilt auch bei Einzel Schneckenextruder, der wie z.B. Gegenstand der Patent EP2425957A1 und DE3107214A1 ist. Da die hier hergestellte Scherkraft zur Vermischung von Rohkautschuk nicht erreicht, ist er mit Walzwerk oder Innenmischer nicht vergleichbar.
Daher sind Walzwerke und Innenmischer in Verarbeitung von Rohkautschuk bevorzugt. Da eine kontinuierliche Produktion mit ihnen jedoch nicht möglich ist, verweist es deutliche Nachteile in Stabilisierung der Produktionsqualität und Verbesserung der Arbeitsklima. Der vorliegenden Erfindung liegt vor diesem Hintergrund die Aufgabe zugrunde, einen
Kautschukmischer zu erfinden, der einerseits ausreichende Scherkraft wie Walzwerk und Innenmischer verfügt und andererseits kontinuierlich arbeiten kann. Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, dass eine solche hohe Scherkraft aufgrund Gestaltung des Musters der Innenwandoberfläche des Mischraums 2 sowie der Oberfläche der Rotoren 3 hergestellt wird.
Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird dadurch verwirklicht: Eine
Hohe-Drehmoment-Antriebsvorrichtung 1 übertragt die Antriebskraft an eine
Kautschukmischanlage, die einen Mischraum 2, Rotoren 3, Schneckenwellen 4, Entlüftungsöffnung 5, Einlaßöffnung 6, Kühlwasserkanäle 7, Ausströmdüse 8,
Wellenkupplung 9a, Wellenhülsen 9b sowie elektrischen Motor 10 aufweist. Die aus Rohkautschuken, Füllstoffen usw. bestehende Mischung wird durch Einlaßöffnung 6 kontinuierlich eingeführt, im Mischraum 2 vermischt und schließlich nach der
Plastifizierung durch die Ausströmdüse 8 ausgepresst. Im Mischraum 2 schwebend aufeinander gelagert sind die drei Rotoren 3, die am einen Ende mit Eingangswellen der Hohe-Drehmoment-Antriebsvorrichtung 2 durch
Wellenhülsen 9b angeschlossen werden. Die Rotoren 3 drehen in die gleiche Richtung, dass ein maximaler Relativ-Geschwindigkeit-Unterschied dadurch zwischen ihnen erzeugt wird, wobei das Relativ-Geschwindigkeit-Unterschied zwischen ihnen und der Innenwand des Mischraums 2 vergleichsweise weniger ist. Aus diesen zwei
Relativ-Geschwindigkeit-Unterschieden entsteht hohe Scherkraft auf die Mischmasse.
Jeder der drei Rotoren 3 wird mit unterschiedlichen Rotorkomponenten abschnittsweise zusammen gebaut. Die Schneckenwellen 4 befestigen die Rotorkomponente mit
Evolventen-Keilwellen 29 und übertragen dadurch auch die Antriebskraft. Je nach Produktionszielen sind die unterschiedlichen Rotorkomponenten frei zu kombinieren. Oberfläche der Rotorkomponente kann mit unterschiedlichen Mustern gestaltet werden, um die Scherkraft auf Kautschuk zu erhöhen. Der Querschnitt des Mischraums 2 weist eine Kleeblattform wie Fig. 4 auf. Der
Mischraum 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass seine Innenwand mit Nuten 31 oder anderen Mustern wie Wellen oder Grübchen zu gestalten ist. Wenn die Mischmasse zwischen der Innenwand des Mischraums 2 und den Rotoren 3 fließt, wird eine erhöhte Widerstandskraft, eine maximale Relativbewegung der Mischmasse und eine hohe Scherkraft dadurch entstehen.
Auf dem Mischraum 2 ist Entlüftungsöffnung 5 vorgesehen, um Wasserdampf, niedermolekulare Stoffe und so weiter zu entlüften und dadurch unangenehmen Geruch in der Kautschukverarbeitung zu reduzieren.
90
In einem Arbeitsdurchlauf werden Rohkautschuke, Füllstoffe usw. als Mischmasse durch die Einlaßöffnung 6 zugeführt. Sie werden innerhalb des Mischraums 2 mit hoher
Scherkraft vermischt. Der Scherprozess befindet sich innerhalb des Mischraums 2 auf allen Oberflächen mit Relativbewegungen, einschließlich der Innenwand des Mischraums 2 und 95 den Rotoren 3. Während deren Drehung scheren die Rotoren 3 dadurch die Mischmasse sehr effektiv. Die Reaktionskraft dieser hohen Scherkraft wird in der axialen und radialen Richtung verteilt, während sie bei Walzwerk und Innenmischer nur in der radialen
Richtung liegt. Die Mischmasse wird im ganzen Verfahren ausreichend vermischt. Wenn sie der Entlüftungsöffnung 5 vorbei geführt wird, stoßen flüchtige Stoffe wie
100 niedermolekulare Stoffe und Wasserdampf automatisch aus. Um die Entlüftung noch zu verbessern, kann die Entlüftungsöffnung 5 mit einer Vakuumpumpe zusätzlich
angeschlossen werden. Die fertig vermischte Mischmasse wird schließlich durch
Ausströmdüse 8 ausgepresst. Die Düse ist je nach Bedarf in flacher oder anderer Form zu gestalten.
105
Besonderheit des Walzwerkes und Innenmischers liegt in ihrer hohen Scherkraft. Die vorliegende Erfindung bietet ebenso eine vergleichbare hohe Scherkraft. Im Gegensatz zu Walzwerk und Innenmischer liegt hier ein hoch effektiver Scherprozess während der ganzen Drehung der Rotoren 3 vor. Die Scherkraft des Walzwerks entsteht nur in dem
110 Kontaktpunkt der Walzrollen. Bei Innenmischer entsteht sie vor allem zwischen den
Rotoren und der Innenwand. Wenn die zwei Rotoren sich kurz näheren, wird eine
Scherkraft nur in Sekunde erzeugt. Daher ist unschwer festzustellen, dass die vorliegende Erfindung eine hohe Effektivität gegenüber Walzwerk und Innenmischer verfügt.
115 Die Hohe-Drehmoment- Antriebsvorrichtung 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass jedes Zahnrad nur die Hälfte der Belastung der ihm untergeordneten Zahnräder aufnimmt. Es wird nach Fig. 2 in folgender Konstruktion verwirklicht: Die Eingangswelle 11 überträgt Antriebskraft auf das Reduzierzahnrad 12, das die Zahnräder 14 und 16 weiter treibt. Die Zahnräder 12, 14 und 16 sitzen auf eine gleiche Welle, die selbst als Ausgangswelle zur 120 Übertragung der Antriebskraft dient. Das Zahnrad 14 treibt durch das Zahnrad 13 weiter das Zahnrad 20. Das Zahnrad 16 treibt durch die Zahnräder 15 und 17 jeweils dann weiter das Zahnrad 19 und das Zahnrad 22. Die Zahnräder 20 und 22 treiben gemeinsam die Ausgangswelle 21. Die Zahnräder 20 und 19 gemeinsam treiben die Ausgangswelle 18. Dadurch wird jedes Ausgangszahnrad von zwei Antriebszahnrädern getrieben. Weil die 125 zwei Antriebszahnräder in der Richtung des Durchmessers des Ausgangszahnrads verteilt sind, bleibt das Übertragungsarm maximal lang und dadurch die Drehungsmoment maximal groß. Gleichzeitig wird die Belastung jedes Zahnes halbiert, sodass dessen Lebensdauer entsprechend verlängert wird. Die Ausgangswellen 21, 18 und 12 können die große Axialkraft aus dem Mischraums 2 aufnehmen.
130
Der Mischraum 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass dessen Innenwandoberfläche je nach Mischvorgängen glatt oder mit Nuten 31 gestaltet werden kann. Die glatte Oberfläche ist insbesondere für die zweite Hälfte des Mischvorgangs geeignet. Ziel dieser Phase ist eher Übertragung als Scheren der Mischmasse. Die bereits ausreichend gescherte Mischmasse
135 wird dadurch aus dem Mischraum 2 gefördert. Die mit Nuten 31 vorgesehene
Innenwandoberfläche eignet sich, im Gegensatz zu glatter Oberfläche, genügende Widerstandskraft herzustellen, wenn die Mischmasse zwischen ihr und den Rotoren 3 fließt. Diese Oberfläche mit Nuten 31 wird in der ersten Hälfte des Mischvorgangs verwendet, damit elastischer Rohkautschuk gerissen und geglättet werden und dann mit
140 Füllstoffen und anderen Zusatzmitteln vermischt werden kann. Die Nuten 31 werden normalerweise in Streifenmuster gestaltet. Je nach zu verarbeitenden Stoffen sowie dazu benötigender Scherkraft sind sie auch in Wellen- oder Grübchenmuster zu gestalten. Je tiefer die Nuten 31 sind, je größer ist die Widerstandskraft, je größer ist dadurch auch die Scherkraft.
145
Der Mischraum 2 ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass er aus mehreren Abschnitten zusammengebaut wird. In jedem Abschnitt sind Kühlwasserkanäle 7 aufgewiesen, die zu den gemeinsamen Kühlwassereinlassöffnung 33 und -Auslassöffnung 34 führen und dadurch mit externer Kontrollanlage der Wasserversorgung angeschlossen sind, um die 150 Temperatur des Mischraums 2 abschnittsweise zu kontrollieren.
Der Mischraum 2 ist außerdem durch gekennzeichnet, dass für dessen Innenschicht
Hartmetallbuchse 32 verwendet wird, um die Lebensdauer des Mischraums 2 zu erhöhen.
155 Die Rotoren 3 sind dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mehreren Komponenten bestehen.
Die Rotorkomponenten können nach zahlreichen Mustern angefertigt werden. Sie werden durch Evolventen-Keilwellen 29 auf Schneckenwellen 4 befestigen, die Antriebskraft aus der Hoch-Drehmoment-Antriebsvorrichtung 1 übertragen. Je nach Bedarf des
Mischvorgangs können Rotorkomponenten frei ausgewählt und kombiniert werden.
160 Allerdings sind gleichartige Komponenten einzusetzen, um einen Abschnitt der Rotoren 3 zu bilden. Verwendbar sind z.B. Glattmusterrotorkomponente 23,
Nutenmusterrotorkomponente 24, Sägezahnkanterotorkomponente 25,
Innenmischrotorkomponente 26, Scherrotorkomponente 27 sowie
Dämpfungsrotorkomponente 28. Gestaltung einer neuen Rotorkomponente ist je nach
165 Stoffe und Produktionsbedürfnis möglich.
Die Rotoren 3 sind dadurch gekennzeichnet, dass sie Nutenmusterrotorkomponenten 24 aufweisen, die mit den Nuten 31 der Innenwandoberfläche des Mischraums 2 entsprechen, damit starke Scherkraft auf die Mischmasse hergestellt wird. Während die Scherkraft bei
170 Walzwerk und Innenmischer nur in radialer Richtung bleibt, wird sie hier durch die
Rotoren 3 in der radialen und axialen Richtung geteilt. Damit kann einerseits die
Durchmesse in der radialen Richtung reduziert werden. Andererseits kann die Scherkraft der axialen Richtung vom genügenden Zusatzraum getragen werden. Die Gesamtscherkraft verbleibt so stark wie bei Walzwerk und Innenmischer. Das ist der Kernvorteil der
175 vorliegenden Erfindung.
Die Rotoren 3 sind ferner dadurch gekennzeichnet, dass deren
Nutenmusterrotorkomponente 24 eine Oberfläche aufweisen, die je nach Bedarf mit Nuten ι
30 oder Grübchen gestaltet werden kann, indem genügende Scherkraft in der Drehung erzeugt wird, um Kautschuk zu walzen.
Die Rotoren 3 sind dadurch gekennzeichnet, dass sie Dämpfungsrotorkomponente 28 verfügen. Die Rotoren 3 sind außerdem dadurch gekennzeichnet, dass sie für die zweite Hälfte des Mischvorganges Glattmusterrotorkomponente 23 aufweisen, um die Mischmasse fort zu fördern und sie schließlich mit Einsatz der Ausströmdüse 8 in gewünschter Form ausgepresst werden zu können. Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bevorzugt folgende Einstellungen: Durchmesse der Rotoren 3 ist jeweils 53 mm. Durchmesse des entsprechenden
Mischraums 2 ist jeweils 53,5 mm. Das Länge-Durchmesse- Verhältnis liegt bei 30: 1. Jeder Abschnitt des Mischraums 2 ist 200 mm lang, sodass ein Mischraum 2 von acht
Abschnitten zusammen zu bauen ist.
Nach Fig. 1 bevorzugt das Ausführungsbeispiel einen 90 KW elektronischen Motor 10, eine Wellenkupplung 9a mit Sicherheitsbolzen, eine
Hohe-Drehmoment- Antriebsvorrichtung 1, deren Gehäuse aus Eisen angefertigt ist. Die durch Zahnflankenschleife angefertigten Harte-Oberfläche-Zahnräder in der
Hohe-Drehmoment-Antriebsvorrichtung 1 sind nach Fig. 2 zusammen zu bauen. Drei Ausgangswellen der Hohe-Drehmoment-Antriebsvorrichtung 1 schließen durch
Wellenhülsen 9b mit den drei Rotoren 3 im Mischraum 2 an. Eine Eingangswelle schließt durch Wellenkupplung 9a mit dem elektronischen Motor 10 an. Der Mischraum 2 wird aus acht wie in Fig. 4 gezeigten Abschnitten gebaut, wobei jeder Abschnitt im Innen mit Kühlwasserkanäle 7 und am Außen mit Heizkörper vorgesehen ist, damit die Temperatur des Mischraums 2 während des Mischvorganges kontrolliert werden kann. Die Rotoren 3 bestehen in Reihenfolge aus Komponenten 25, 24, 26, 27, 28, 23, wobei jeweils
210 gleichartige Komponenten einzusetzen sind, um einen Abschnitt der Rotoren zu bilden.
Die Komponenten werden von Schneckenwellen 4 gebunden, befestigt und dadurch mit der Hohen-Drehmoment-Antriebsvorrichtung 2 angeschlossen. Die Entlüftungsöffnung 5 ist bevorzugt am letzten Abschnitt des Mischraums 2 näher Ausgang einzusetzen. Die Einlaßöffnung 6 ist dagegen bevorzugt am ersten Abschnitt des Mischraums 2 einzusetzen.
215 Die Kühlwasserkanäle 7 sind durch Kühlwassereinlass 33 und -auslass 34 mit einem
Kühlwasserzyklus angeschlossen. Die Ausströmdüse 8 ist bevorzugt in einer flachen Form von 5mm*200mm zu gestalten.
Nach dem Zusammenbau, die aus Rohkautschuken, Füllstoffen usw. bestehende
220 Mischmasse wird in der Einlaßöffnung 6 fließend eingeführt, im Mischraum 2
ununterbrochen vermischt. Nach der Plastifizierung wird dann Plastikkautschuk
ununterbrochen durch Ausströmdüse 8 ausgepresst. Die Schneckenwellen 4, auf den die Rotorkomponenten angebracht und befestigt sind, verbinden sich mit der
Hohe-Drehmoment- Antriebsvorrichtung 1, deren Getriebe wie in Fig. 2 gebaut ist. Die
225 Eingangswelle 11 überträgt Antriebskraft auf das Reduzierzahnrad 12, das die Zahnräder 14 und 16 weiter treibt. Die Zahnräder 12, 14 und 16 sitzen auf eine gleiche Welle, die selbst als Ausgangswelle für Übertragung der Antriebskraft dient. Das Zahnrad 14 treibt durch Zahnrad 13 weiter das Zahnrad 20. Das Zahnrad 16 treibt durch die Zahnräder 15 und 17 jeweils dann weiter das Zahnrad 19 und das Zahnrad 22. Die Zahnräder 20 und 22
230 treiben gemeinsam die Ausgangswelle 21. Die Zahnräder 20 und 19 treiben gemeinsam die Ausgangswelle 18. Dadurch wird jedes Ausgangszahnrad von zwei Antriebszahnrädern getrieben. Weil jeweils zwei Antriebszahnräder in der Richtung des Durchmessers eines Ausgangszahnrads verteilt sind, bleibt das Übertragungsarm maximal lang und dadurch auch die Drehungsmoment maximal groß. Gleichzeitig wird die Belastung jedes Zahnes
235 halbiert, sodass dessen Lebensdauer entsprechend verlängert wird. Die Ausgangswellen 21, 18 und 12 können die große Last der axialen Richtung aus dem Mischraum 2 aufnehmen. Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf das bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß beiliegender Zeichnungen beschrieben wurde und obwohl das veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die hier wiedergegebenen Einzelheiten beschränkt. Durch den Grundgedanken der Erfindung sind sämtliche Veränderungen, Abwandlungen und Äquivalente, wie sie sich dem Fachmann auf diesem Gebiet darstellen, mit umfasst.
Bezugszeichenliste
Fig. 1 Ein erfindungsgemäßer kontinuierlicher Kautschukmischer
Fig. 2 Konstruktion der Getriebe der Hohe-Drehmoment-Antriebsvorrichtung 1
Fig. 3 Rotorkomponenten
Fig. 4 Ein Abschnitt des Mischraums 2
1 Hohe-Drehmoment- Antriebsvorrichtung
2 Mischraum
3 Rotoren
4 Schneckenwellen
5 Entlüftungsöffnung
6 Einlaßöffnung
7 Kühlwasserkanäle
8 Ausströmdüse
9a Wellenkupplung
9b Wellenhülsen
10 Elektrischer Motor
11- -22 Zahnräder
23 Glattmusterrotorkomponent
24 Nutenmusterrotorkomponent
25 Sägezahnkanterotorkomponent 26 Innenmischrotorkomponent
27 Scherrotorkomponent
28 Dämpfungsrotorkomponent
29 Evolventen-Keilwellen
30 Oberflächennuten der Rotorkomponenten
31 Innenwandnuten des Michgehäuses
32 Hartmetallbuchse
33 Kühlwassereinlassöffnung
34 Kühlwasserauslassöffnung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Ein kontinuierlicher Kautschukmischer
Ein kontinuierlicher Kautschukmischer, der eine
Hohe-Drehmoment- Antriebsvorrichtung (1), einen Mischraum (2), Rotoren (3), Schneckenwellen (4), eine Entlüftungsöffnung (5), eine Einlaßöffnung (6),
Kühlwasserkanäle (7), eine Ausströmdüse (8), eine Wellenkupplung (9a),
Wellenhülsen (9b) sowie einen elektrischen Motor (10) aufweist, wobei der
Querschnitt des Mischraums (2) eine Form eines Kleeblatts aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Innenwandoberfläche des Mischraums (2) und die Oberfläche der Rotoren (3) mit Nuten- oder Grübchenmuster gestaltet sind; die Rotoren (3) eine
Dreikante-Spirale-Struktur aufweisen, damit bei jeder Umdrehung der Rotoren (3) die Mischmasse dreimal geschert werden kann; die
Hohe-Drehmoment-Antriebsvorrichtung (1) hohe Torsionskraft übertragen kann.
Kautschukmischer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Mischraum (2) drei Rotoren (3) vorgesehen sind, die sich an einem Ende durch Wellenhülsen (9b) mit der Hohe-Drehmoment- Antriebsvorrichtung (1) verbinden und an einem anderen Ende im Mischraum (2) schweben.
Kautschukmischer nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rotoren (3) aus frei kombinierbaren Rotorkomponenten und Schneckenwellen (4) bestehen, wobei die Rotorkomponenten miteinander durch Schrauben befestigt werden und durch Evolventen-Keilwellen (29) mit den durchbohrenden
Schneckenwellen (4) verzahnen, die die Antriebskraft übertragen.
4. Kautschukmischer nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass Oberfläche der Rotoren (3) mit unterschiedlichen Nutenmustern gestaltet werden kann, um die Scherkraft auf Mischmasse zu erhöhen.
5. Kautschukmischer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die auf dem Mischraum (2) angebrachte Entlüftungsöffnung (5) ihre Position durch Positionsänderung des angehörigen Gehäuse- Ab Schnitts frei zu bestimmen ist.
6. Kautschukmischer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hohe-Drehmoment-Antriebsvorrichtung (1) einem Getriebe aufweist, bei dem die Eingangswelle (11) mit dem Reduzierzahnrad (12) verzahnt, das Zahnrad (12) mit den Zahnrädern (14) und (16) auf eine gleiche Ausgangswelle sitzt, das Zahnrad (14) mit dem Zahnrad (13) verzahnt und gemeinsam das Zahnrad (20) treibt, das Zahnrad (16) mit den Zahnrädern (15) und (17) verzahnt und gemeinsam die Zahnräder (19) und (22) treibt, die Zahnräder (20) und (22) gemeinsam mit der Ausganswelle (21) verzahnen, die Zahnräder (20) und (19) gemeinsam mit der Ausgangswelle (18) verzahnen.
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