DE102020216353A1 - Device and method for producing a rubber base compound for the production of a vehicle tire - Google Patents

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Tim Rennmann
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 10 zur Herstellung einer Kautschukgrundmischung KGM, KGM' für die Produktion eines Fahrzeugreifens, mit einer ersten und einer zweiten Mischeinrichtung 12a, 12b, welche jeweils eine Mischkammer 14a, 14b und ein Mischaggregat zum Mischen eines sich in der Mischkammer 14a, 14b befindenden Materials umfassen, eine Übergabeeinrichtung 28, mittels welcher die Mischkammer 14a, 14b der zweiten Mischeinrichtung 12b direkt mit Material aus der Mischkammer 14a der ersten Mischeinrichtung 12a beschickbar ist und einen Beladeschacht 32, der in die Übergabeeinrichtung 30 mündet, wobei die Vorrichtung 10 ein direktes Zufuhrsystem 50 für feste chemische Zusätze umfasst, durch das die festen chemischen Zusätze zumindest in die Mischkammer 14b der zweiten Mischeinrichtung 12b direkt zuführbar sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Kautschukgrundmischung KGM, KGM' für die Produktion eines Fahrzeugreifens mittels einer Vorrichtung, insbesondere mittels einer beschriebenen Vorrichtung 10, mit den Schritten: Zuführen mindestens einer Materialmischung M, insbesondere einer Vorstufenmaterialmischung, in eine Mischkammer 14a einer ersten Mischeinrichtung 12a der Vorrichtung zur Herstellung eines Zwischenproduktes ZP, Beschicken einer Mischkammer 14b einer zweiten Mischeinrichtung 12b der Vorrichtung mit dem Zwischenprodukt ZP aus der Mischkammer 14a der ersten Mischeinrichtung 12a, wobei in die Mischkammer 14b der zweiten Mischeinrichtung 12b der Vorrichtung ausschließlich chemische Zusätze zugeführt werden.The invention relates to a device 10 for producing a rubber base mixture KGM, KGM' for the production of a vehicle tire, with a first and a second mixing device 12a, 12b, which each have a mixing chamber 14a, 14b and a mixing unit for mixing a mixture that is in the mixing chamber 14a, 14b, a transfer device 28, by means of which the mixing chamber 14a, 14b of the second mixing device 12b can be charged directly with material from the mixing chamber 14a of the first mixing device 12a, and a loading chute 32, which opens into the transfer device 30, with the device 10 a direct feed system 50 for solid chemical additives, through which the solid chemical additives can be fed directly into at least the mixing chamber 14b of the second mixing device 12b. The invention also relates to a method for producing a rubber base mixture KGM, KGM' for the production of a vehicle tire by means of a device, in particular by means of a device 10 as described, with the steps: supplying at least one material mixture M, in particular a preliminary material mixture, into a mixing chamber 14a of a first Mixing device 12a of the device for producing an intermediate product ZP, charging a mixing chamber 14b of a second mixing device 12b of the device with the intermediate product ZP from the mixing chamber 14a of the first mixing device 12a, with only chemical additives being fed into the mixing chamber 14b of the second mixing device 12b of the device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Kautschukgrundmischung für die Produktion eines Fahrzeugreifens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Herstellen einer Kautschukgrundmischung für die Produktion eines Fahrzeugreifens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.The invention relates to a device for producing a rubber base mixture for the production of a vehicle tire according to the preamble of patent claim 1 and a method for producing a rubber base mixture for the production of a vehicle tire according to the preamble of patent claim 7.

Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Kautschukmischungen sind im Stand der Technik bekannt. Die Herstellung einer Kautschukmischung erfolgt in der Regel in mindestens zwei Mischstufen, nämlich durch die Herstellung einer Kautschukgrundmischung und einer Kautschukfertigmischung. Die Herstellung der Kautschukgrundmischung umfasst einen Mischprozess, in dem die Bestandteile wie Kautschuke, Füllstoffe, Verarbeitungsmittel, Alterungsschutzmittel, Ozonschutzmittel und weitere übliche Zusatzstoffe mit Ausnahme von Vulkanisationschemikalien (Schwefel, Vulkanisationsbeschleuniger, Harze u. A.) miteinander unter Energieeintrag vermischt werden. Im Anschluss wird die fertige Kautschukgrundmischung abgekühlt und eventuell gelagert. Die Herstellung der Fertigmischung umfasst einen Mischprozess, bei dem die restlichen Zusatzstoffe, wie beispielsweise die Vulkanisationsbestandteile, bei möglichst niedrigen Temperaturen eingemischt werden.Devices and methods for producing rubber mixtures are known in the prior art. A rubber mixture is generally produced in at least two mixing stages, namely by producing a rubber base mixture and a rubber ready-mix. The production of the rubber base compound includes a mixing process in which the components such as rubber, fillers, processing agents, antioxidants, antiozonants and other common additives with the exception of vulcanization chemicals (sulphur, vulcanization accelerators, resins, etc.) are mixed together with the input of energy. The finished rubber base mixture is then cooled and possibly stored. The preparation of the ready mix includes a mixing process in which the remaining additives, such as the vulcanization components, are mixed in at the lowest possible temperatures.

Vorliegend betrifft die Erfindung die Herstellung einer Kautschukgrundmischung, die anschließend in einem separaten und unabhängigen Schritt zu einer Kautschukfertigmischung weiterverarbeitet werden kann. Kautschukgrundmischungen werden unter anderem in Tandem-Mischern hergestellt, die eine Obermaschine und eine unterhalb der Obermaschine angeordnete Untermaschine umfassen. Solche Tandem-Mischer sind beispielsweise aus der EP 0 618 055 A1 und der WO 2017/097452 A1 bekannt. Im Stand der Technik erfolgt die Herstellung der Kautschukgrundmischung im Tandem-Mischer beispielsweise durch die Zugabe von chemischen Zusätzen, um die Mischeigenschaften der Mischung zu beeinflussen, wobei die Zufuhr von festen Chemikalien im Stand der Technik über Förderbänder und die Zufuhr von flüssigen Chemikalien über Einspritzsysteme erfolgt. Die Förderbänder erstrecken sich derzeit üblicherweise über eine längere Strecke, wodurch die Vorbereitung der Zusätze weder automatisch noch in direkter Nähe des Mischers erfolgt. Eine Vorrichtung, die ein automatisches Zuführen in die Untermaschine direkt am Tandem-Mischer erlaubt, beschreibt der Stand der Technik nicht.In the present case, the invention relates to the production of a rubber base compound which can then be further processed in a separate and independent step to give a ready-made rubber compound. Rubber base mixtures are produced, inter alia, in tandem mixers which comprise an upper machine and a lower machine arranged below the upper machine. Such tandem mixers are, for example, from EP 0 618 055 A1 and the WO 2017/097452 A1 known. In the prior art, the rubber base mixture is produced in the tandem mixer, for example by adding chemical additives in order to influence the mixing properties of the mixture, solid chemicals being supplied in the prior art via conveyor belts and liquid chemicals being supplied via injection systems . The conveyor belts currently usually extend over a longer distance, which means that the preparation of the additives is neither automatic nor in the immediate vicinity of the mixer. The prior art does not describe a device that allows automatic feeding into the lower machine directly at the tandem mixer.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung einer Kautschukgrundmischung für die Produktion eines Fahrzeugreifens bereitzustellen, die eine verbesserte Verarbeitbarkeit des Mischmaterials erlaubt und insbesondere eine gesteigerte Effizienz durch eine verbesserte Zufuhrmöglichkeit von chemischen Zusätzen ermöglicht. Ferner ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Kautschukgrundmischung für die Produktion eines Fahrzeugreifens bereitzustellen, durch das die Verarbeitbarkeit des Mischmaterials verbessert und insbesondere eine gesteigerte Effizienz durch eine verbesserte Zufuhrmöglichkeit von chemischen Zusätzen ermöglicht wird.This is where the present invention comes in. It is the object of the present invention to provide a device for producing a rubber base mixture for the production of a vehicle tire, which allows improved processability of the mixed material and in particular enables increased efficiency through an improved possibility of supplying chemical additives. Furthermore, the object of the present invention is to provide a method for producing a rubber base mixture for the production of a vehicle tire, which improves the processability of the mixed material and in particular enables increased efficiency through an improved possibility of supplying chemical additives.

Gelöst wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung zur Herstellung einer Kautschukgrundmischung für die Produktion eines Fahrzeugreifens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren für die Produktion eines Fahrzeugreifens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7.The object of the present invention is achieved by a device for producing a rubber base mixture for the production of a vehicle tire with the features of patent claim 1 and by a method for the production of a vehicle tire with the features of patent claim 7.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Herstellung einer Kautschukgrundmischung für die Produktion eines Fahrzeugreifens, mit einer ersten und einer zweiten Mischeinrichtung, welche jeweils eine Mischkammer und ein Mischaggregat zum Mischen eines sich in der Mischkammer befindenden Materials umfassen, eine Übergabeeinrichtung, mittels welcher die Mischkammer der zweiten Mischeinrichtung direkt mit Material aus der Mischkammer der ersten Mischeinrichtung beschickbar ist und einen Beladeschacht, der in die Übergabeeinrichtung mündet, wobei die Vorrichtung ein direktes Zufuhrsystem für feste chemische Zusätze umfasst, durch das die festen chemischen Zusätze zumindest in die Mischkammer der zweiten Mischeinrichtung, vorzugsweise über den Beladeschacht, direkt zuführbar sind.The object is achieved by a device for producing a rubber base mixture for the production of a vehicle tire, with a first and a second mixing device, which each comprise a mixing chamber and a mixing unit for mixing a material located in the mixing chamber, a transfer device by means of which the mixing chamber the second mixing device can be loaded directly with material from the mixing chamber of the first mixing device and a loading chute which opens into the transfer device, the device comprising a direct supply system for solid chemical additives, through which the solid chemical additives are fed at least into the mixing chamber of the second mixing device, preferably via the loading chute, can be fed directly.

Vorteilhafterweise wird die Herstellung der Kautschukgrundmischung durch eine solche Vorrichtung wesentlich verbessert, da ein solches Zufuhrsystem es ermöglicht, feste chemische Zusätze direkt in die zweite Mischkammer geben zu können. Dieser Prozess erfolgt vorteilhafterweise vollständig automatisiert direkt am Mischer und ersetzt eine möglicherweise nötige Vorbereitung außerhalb des Mischaggregats und beispielsweise ein langes Fördern über Förderbänder. Eine vollständig automatische Zugabe der festen chemischen Zusätze führt in der Mischkammer zu einer besseren Verarbeitbarkeit des Mischmaterials, wodurch sich die Effizienz der gesamten Vorrichtung für die Herstellung einer Kautschukgrundmischung erheblich verbessert. Das Zufuhrsystem unterscheidet sich vom bekannten Beladeschacht dahingehend, dass das Material durch das Zufuhrsystem direkt beziehungsweise unmittelbar am Mischer in die Mischkammer zugeführt werden kann. Der Beladeschacht kann bevorzugt mit dem Zufuhrsystem verbunden sein, über das die festen chemischen Zusätze in die Mischkammer der zweiten Mischeinrichtung zuführbar sind.Advantageously, the manufacture of the rubber base compound is significantly improved by such a device, since such a feed system makes it possible to add solid chemical additives directly to the second mixing chamber. This process is advantageously carried out fully automatically directly at the mixer and replaces any preparation that may be necessary outside of the mixing unit and, for example, long conveying via conveyor belts. Fully automatic addition of the solid chemical additives in the mixing chamber leads to better processability of the mixed material, which greatly improves the efficiency of the entire rubber base compound manufacturing apparatus. The feed system differs from the well-known loading chute in that the material can be fed through the feed system directly or directly at the mixer into the mixing chamber. The loading chute can preferably be connected to the supply system via that the solid chemical additives can be fed into the mixing chamber of the second mixing device.

Erfindungsgemäß sind feste chemische Zusätze zumindest ein Feststoff, beispielsweise ein Pulver. Die chemischen Zusätze sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Alterungsschutzmittel, wie die der Familie der PPD (Phenylendiamine) und dabei z. B. N-Phenyl-N'-(1,3-dimethylbutyl)-p-phenylendiamin (6PPD), N,N'-Diphenylpphenylendiamin (DPPD), N,N'-Ditolyl-p-phenylendiamin (DTPD), N-Isopropyl-N'phenyl-p-phenylendiamin (IPPD), 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydrochinolin (TMQ), Aktivatoren, wie z. B. Zinkoxid und Fettsäuren (z. B. Stearinsäure) und/oder sonstige Aktivatoren, wie Zinkkomplexe wie z.B. Zinkethylhexanoat, Wachse, Kohlenwasserstoffharze, wie Klebharze, Mastikationshilfsmittel, wie z. B. 2,2'-Dibenzamidodiphenyldisulfid (DBD), Prozesshilfsmittel, wie insbesondere Fettsäureester und Metallseifen, wie z.B. Zinkseifen und/oder Calciumseifen, Weichmacher, und Kupplungsagenzien für Füllstoffe, wie insbesondere Silan-Kupplungsagenzien für die Anbindung von Kieselsäure oder Agenzien für die Anbindung von Füllstoffen wie Ruß, beispielsweise die in der EP 2589619 A1 offenbarte Verbindung S-(3-Aminopropyl) Thioschwefelsäure und/oder deren Metallsalze.According to the invention, solid chemical additives are at least one solid, for example a powder. The chemical additives are preferably selected from the group consisting of: anti-aging agents, such as those from the PPD family (phenylenediamines) and z. B. N-Phenyl-N'-(1,3-dimethylbutyl)-p-phenylenediamine (6PPD), N,N'-diphenylp-phenylenediamine (DPPD), N,N'-ditolyl-p-phenylenediamine (DTPD), N- isopropyl-N'phenyl-p-phenylenediamine (IPPD), 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (TMQ), activators such as e.g. B. zinc oxide and fatty acids (z. B. stearic acid) and / or other activators such as zinc complexes such as zinc ethylhexanoate, waxes, hydrocarbon resins such as adhesive resins, mastication aids such. B. 2,2'-Dibenzamidodiphenyldisulphide (DBD), processing aids, such as in particular fatty acid esters and metal soaps, such as zinc soaps and / or calcium soaps, plasticizers, and coupling agents for fillers, such as in particular silane coupling agents for the connection of silica or agents for the connection of fillers such as carbon black, for example in the EP 2589619 A1 disclosed compound S-(3-aminopropyl)thiosulfuric acid and/or its metal salts.

Erfindungsgemäß erfolgt die Zufuhr der festen chemischen Zusätze zumindest in die untere Mischkammer. Denkbar ist aber auch, dass diese in beide Mischkammern, nämlich die erste und die zweite Mischkammer, erfolgt. Zusätzlich kann die Zufuhr in die Übergabevorrichtung erfolgen. Vorteilhaft kann so die Verarbeitbarkeit der Mischung in beiden Kammern wesentlich verbessert werden.According to the invention, the solid chemical additives are fed at least into the lower mixing chamber. However, it is also conceivable that this takes place in both mixing chambers, namely the first and the second mixing chamber. In addition, it can be fed into the transfer device. Advantageously, the processability of the mixture in both chambers can be significantly improved in this way.

Vorzugsweise sind die erste und die zweite Mischeinrichtung oder zumindest deren Mischkammern übereinander angeordnet. Bei der Vorrichtung handelt es sich vorzugsweise um einen Tandem-Mischer. Die erste Mischeinrichtung bildet vorzugsweise eine Obermaschine. Die zweite Mischeinrichtung bildet vorzugsweise eine Untermaschine. Das Mischaggregat der ersten Mischeinrichtung kann ein Stempelkneter sein. Das Mischaggregat der zweiten Mischeinrichtung kann ein stempelloser Kneter sein.The first and the second mixing device or at least their mixing chambers are preferably arranged one above the other. The device is preferably a tandem mixer. The first mixing device preferably forms an upper machine. The second mixing device preferably forms a lower machine. The mixing unit of the first mixing device can be a stamp kneader. The mixing unit of the second mixing device can be a ram-less kneader.

Ferner bevorzugt umfasst das Zufuhrsystem der beschriebenen Vorrichtung mindestens eine Bereitstellungseinheit zum Bereitstellen mindestens eines chemischen Zusatzes. Die Bereitstellungseinheit ist vorzugsweise ein Bereitstellungsbehälter. Vorteilhafterweise ist die Bereitstellungseinheit in unmittelbarer Nähe des Mischaggregates angeordnet, damit das Bereitstellen des chemischen Zusatzes und die anschließende Zufuhr direkt in die Mischkammer erfolgen kann. Vorteilhaft ist, dass die Zufuhr somit unmittelbar am Mischer kontrolliert und vollständig automatisch erfolgen kann. Üblicherweise weist jede Bereitstellungseinheit je einen festen chemischen Zusatz auf. Diese können in gewünschten Portionen aus der Bereitstellungseinheit entnommen werden und über das Zufuhrsystem direkt eingeführt werden.Furthermore, the supply system of the device described preferably comprises at least one supply unit for supplying at least one chemical additive. The delivery unit is preferably a delivery container. The supply unit is advantageously arranged in the immediate vicinity of the mixing unit, so that the chemical additive can be supplied and then fed directly into the mixing chamber. It is advantageous that the supply can be controlled directly at the mixer and can be carried out completely automatically. Each delivery unit usually has a fixed chemical additive. These can be taken from the supply unit in the desired portions and fed directly into the feed system.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass das Zufuhrsystem mindestens eine Dosiereinheit zum Dosieren mindestens eines festen chemischen Zusatzes und/oder mindestens eine Wiegeeinrichtung zum Abwiegen mindestens eines festen chemischen Zusatzes umfasst. Vorteilhafterweise können die festen chemischen Zusätze direkt am Mischaggregat zumindest in die zweite Mischkammer dosiert eingebracht werden. In der Wiegeeinrichtung werden die Portionen alternativ oder zusätzlich vor dem Dosieren gewogen und miteinander vereint.The device according to the invention is further developed advantageously in that the supply system comprises at least one dosing unit for dosing at least one solid chemical additive and/or at least one weighing device for weighing at least one solid chemical additive. Advantageously, the solid chemical additives can be dosed directly at the mixing unit, at least in the second mixing chamber. In the weighing device, the portions are alternatively or additionally weighed and combined with one another before dosing.

Ferner umfasst das Zufuhrsystem bevorzugt mindestens eine Transporteinrichtung durch das die festen chemischen Zusätze durch das Zufuhrsystem transportierbar sind. Die Transporteinrichtung ist vorzugsweise als eine Schnecke ausgebildet, wobei die mindestens eine Schnecke die festen chemischen Zusätze aus den Bereitstellungsbehältern bis in die Wiegeeinrichtung und/oder anschließend zumindest in die zweite Mischkammer transportieren kann. Vorteilhafterweise erfolgt der Transport somit automatisch.Furthermore, the feed system preferably comprises at least one transport device by which the solid chemical additives can be transported through the feed system. The transport device is preferably designed as an auger, with the at least one auger being able to transport the solid chemical additives from the supply containers to the weighing device and/or then at least into the second mixing chamber. Advantageously, the transport thus takes place automatically.

Ferner bevorzugt umfasst das Zufuhrsystem eine Steuereinrichtung, die den gesamten Prozess des Zuführens steuert. Die Steuereinrichtung kommuniziert bevorzugt mit zumindest der zweiten Mischkammer der Vorrichtung, sodass der Mischprozess durch die gezielte Zugabe fester chemischer Zusätze steuerbar ist. Durch die Steuereinrichtung können gezielt einzelne feste chemische Zusätze in die Wiegeeinrichtung transportiert werden. Das Gemisch aus mehreren chemischen Zusätzen, die im Anschluss des Wiegevorgangs vereint und dosiert werden, kann insgesamt auf den Mischprozess in der zumindest zweiten Mischkammer abgestimmt werden.Furthermore, the feeding system preferably comprises a control device which controls the entire feeding process. The control device preferably communicates with at least the second mixing chamber of the device, so that the mixing process can be controlled by the targeted addition of solid chemical additives. Individual solid chemical additives can be transported into the weighing device in a targeted manner by the control device. The mixture of several chemical additives, which are combined and dosed following the weighing process, can be adjusted overall to the mixing process in the at least second mixing chamber.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die festen chemischen Zusätze durch eine Heiz- und/oder Kühleinheit aufheizbar und/oder abkühlbar. In einigen Fällen ist es sinnvoll, die festen chemischen Zusätze kurz vor der Zugabe aufzuwärmen oder abzukühlen, um beispielsweise gewisse Temperaturanstiege oder -abfälle in der Mischkammer zu kompensieren. Insbesondere ist dies auch von Vorteil, da einige feste chemische Zusätze in Abhängigkeit der Temperatur leichter transportierbar sind.In a further preferred embodiment, the solid chemical additives can be heated and/or cooled by a heating and/or cooling unit. In some cases it is useful to warm up or cool down the solid chemical additives just before adding them, for example to compensate for certain temperature rises or falls in the mixing chamber. In particular, this is also an advantage since some solid chemical additives are easier to transport depending on the temperature.

Bevorzugt umfasst die Vorrichtung ein Flüssigkeiteinleitsystem, durch das flüssige chemische Zusätze zumindest in die Mischkammer der zweiten Mischeinrichtung einleitbar sind. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Flüssigkeiteinleitsystem über die beschriebene Steuereinrichtung mit dem Zufuhrsystem kommunizieren, sodass der Prozess des Zuführens von chemischen Zusätzen in die Vorrichtung zur Herstellung von Kautschukgrundmischungen automatisiert erfolgt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Flüssigkeiteinleitsystem ebenfalls zumindest eine Dosiereinheit und/ oder zumindest eine Wiegeeinrichtung und/oder zumindest einen Flüssigkeitstank, wobei der Flüssigkeitstank direkt am Mischaggregat angeordnet ist.The device preferably comprises a liquid feed system, through which liquid chemical additives can be fed at least into the mixing chamber of the second mixing device. In a preferred embodiment, the liquid introduction system can communicate with the supply system via the control device described, so that the process of supplying chemical additives to the device for producing rubber base mixtures takes place in an automated manner. In a preferred embodiment, the liquid introduction system also comprises at least one dosing unit and/or at least one weighing device and/or at least one liquid tank, with the liquid tank being arranged directly on the mixing unit.

Die Flüssigkeit, welche in die Mischkammer der zumindest zweiten Mischeinrichtung einleitbar ist, kann beispielsweise Öl sein. Ferner kann die Flüssigkeit einen oder mehrere flüssige Weichmacher, Verarbeitungshilfsmittel, Alterungsschutzmittel, Ozonschutzmittel oder andere flüssige oder verflüssigte Zusatzstoffe, wie z.B. Silane oder flüssige Polymere umfassen. Die Weichmacher können aromatische, naphthenische oder paraffinische Mineralölweichmacher, wie z.B. MES (mild extraction solvate) oder RAE (Residual Aromatic Extract) oder TDAE (treated distillate aromatic extract), oder Rubber-to-Liquid-Öle (RTL) oder Biomass-to-Liquid-Öle (BTL), bevorzugt mit einem Gehalt an polyzyklischen Aromaten von weniger als 3 Gew.-% gemäß Methode IP 346 oder Triglyceride, wie z. B. Rapsöl, oder Faktisse oder Kohlenwasserstoffharze oder Flüssig-Polymere, deren mittleres Molekulargewicht (Bestimmung per GPC = gel permeation chromatography, in Anlehnung an BS ISO 11344:2004) zwischen 500 und 20000 g/mol liegt, sein. Ein Weichmacher kann ein Kohlenwasserstoffharz, ein Flüssig-Polymer oder ein Mineralöl sein. Bei der Verwendung von Mineralöl ist dieses bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus DAE (Destillated Aromatic Extracts), RAE (Residual Aromatic Extract), TDAE (Treated Destillated Aromatic Extracts), MES (Mild Extracted Solvents) und naphthenische Öle. Die Silane können bifunktionelle Organosilane, die am Siliciumatom mindestens eine Alkoxy-, Cycloalkoxy- oder Phenoxygruppe als Abgangsgruppe besitzen und die als andere Funktionalität eine Gruppe aufweisen, die gegebenenfalls nach Spaltung eine chemische Reaktion mit den Doppelbindungen des Polymers eingehen kann, sein. Bei der letztgenannten Gruppe kann es sich z. B. um die folgenden chemischen Gruppen handeln: -SCN, -SH, -NH2 oder -Sx- (mit x = 2 bis 8). So können als Silan-Kupplungsagenzien z.B. 3-Mercaptopropyltriethoxysilan, 3-Thiocyanatopropyltrimethoxysilan oder 3,3'-Bis(triethoxysilylpropyl)polysulfide mit 2 bis 8 Schwefelatomen, wie z. B. 3,3'-Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid (TESPT), das entsprechende Disulfid (TESPD) oder auch Gemische aus den Sulfiden mit 1 bis 8 Schwefelatomen mit unterschiedlichen Gehalten an den verschiedenen Sulfiden, verwendet werden.The liquid that can be introduced into the mixing chamber of the at least second mixing device can be oil, for example. In addition, the liquid may include one or more liquid plasticizers, processing aids, antioxidants, antiozonants, or other liquid or liquefied additives such as silanes or liquid polymers. The plasticizers can be aromatic, naphthenic or paraffinic mineral oil plasticizers such as MES (mild extraction solvate) or RAE (residual aromatic extract) or TDAE (treated distillate aromatic extract), or rubber-to-liquid oils (RTL) or biomass-to- Liquid oils (BTL), preferably with a content of polycyclic aromatics of less than 3% by weight according to method IP 346, or triglycerides, such as. B. rapeseed oil, or facts or hydrocarbon resins or liquid polymers whose average molecular weight (determined by GPC = gel permeation chromatography, based on BS ISO 11344: 2004) between 500 and 20000 g / mol. A plasticizer can be a hydrocarbon resin, a liquid polymer, or a mineral oil. When using mineral oil, this is preferably selected from the group consisting of DAE (Distillated Aromatic Extracts), RAE (Residual Aromatic Extract), TDAE (Treated Distillated Aromatic Extracts), MES (Mild Extracted Solvents) and naphthenic oils. The silanes can be bifunctional organosilanes which have at least one alkoxy, cycloalkoxy or phenoxy group as a leaving group on the silicon atom and which have a group as the other functionality which, after cleavage, can enter into a chemical reaction with the double bonds of the polymer. The latter group can be z. B. be the following chemical groups: -SCN, -SH, -NH2 or -Sx- (where x = 2 to 8). For example, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-thiocyanatopropyltrimethoxysilane or 3,3'-bis(triethoxysilylpropyl)polysulfides having 2 to 8 sulfur atoms, such as e.g. B. 3,3'-bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide (TESPT), the corresponding disulfide (TESPD) or mixtures of the sulfides with 1 to 8 sulfur atoms with different contents of the various sulfides can be used.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Herstellen einer Kautschukgrundmischung für die Produktion eines Fahrzeugreifens mittels einer Vorrichtung gelöst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Zuführen mindestens einer Materialmischung, insbesondere einer Vorstufenmaterialmischung, in eine Mischkammer einer ersten Mischeinrichtung der Vorrichtung zur Herstellung eines Zwischenproduktes und Beschicken einer Mischkammer einer zweiten Mischeinrichtung der Vorrichtung mit dem Zwischenprodukt aus der Mischkammer der ersten Mischeinrichtung, wobei in die Mischkammer der zweiten Mischeinrichtung der Vorrichtung ausschließlich chemische Zusätze zugeführt werden.The object on which the invention is based is also achieved by a method for producing a rubber base mixture for the production of a vehicle tire by means of a device, the method comprising the following steps: supplying at least one material mixture, in particular a preliminary material mixture, into a mixing chamber of a first mixing device of the device for production of an intermediate product and charging a mixing chamber of a second mixing device of the device with the intermediate product from the mixing chamber of the first mixing device, wherein only chemical additives are fed into the mixing chamber of the second mixing device of the device.

Die Zufuhr fester chemischer Zusätze erfolgt bevorzugt über das beschriebene Zufuhrsystem und besonders bevorzugt die der flüssigen Zusätze über ein beschriebenes Flüssigkeitseinleitsystem. Entsprechend richten sich die Ausführungen in Bezug auf die beschriebene Vorrichtung ebenfalls auf das erfindungsgemäße Verfahren, sobald diese für den Fachmann technisch sinnvoll kombinierbar sind.Solid chemical additives are preferably supplied via the supply system described, and liquid additives are particularly preferably supplied via a liquid feed system described. Accordingly, the statements relating to the device described are also directed to the method according to the invention as soon as these can be combined in a technically meaningful manner for the person skilled in the art.

Erfindungsgemäß richtet sich das Verfahren auf die Herstellung einer Kautschukgrundmischung, in dem in die Mischkammer der zweiten Mischeinrichtung zum Zwischenprodukt ausschließlich chemische Zusätze zugeführt werden, wobei die chemischen Zusätze keine Kautschuke und Füllstoffe umfassen. Das Verfahren bietet Vorteile für die Herstellung von Kautschukgrundmischungen, in der die Materialmischung ausschließlich in die Mischkammer der ersten Mischeinrichtung gegeben wird. Die Materialmischung umfasst erfindungsgemäß zumindest einen Kautschuk und zumindest einen Füllstoff. Bevorzugt kann die Materialmischung alternativ bereits in einem Vorprozess vermischt und bearbeitet worden sein, wodurch die Vorstufenmaterialmischung entsteht. Das Zwischenprodukt, welches in der ersten Mischkammer entsteht, umfasst den mindestens einen Kautschuk und den mindestens einen Füllstoff und vorzugsweise chemische Zusätze, die beispielsweise reaktiver oder unreaktiver Natur sind. Anschließend wird dies in die zweite Mischkammer überführt, in der die resultierende Kautschukmischung durch die Zugabe von chemischen Zusätzen im Mischprozess in der zweiten Mischkammer somit in Bezug auf relevante Eigenschaften eingestellt werden kann. Vorteilhafterweise können so die Eigenschaften von Kautschukgrundmischung letztendlich hinsichtlich der Verarbeitbarkeit wie gewünscht eingestellt werden, um die Kautschukgrundmischung in einem Folgeprozess zu einer Kautschukfertigmischung zu verarbeiten.According to the invention, the method is aimed at the production of a rubber base compound in which only chemical additives are fed into the mixing chamber of the second mixing device for the intermediate product, with the chemical additives not including any rubbers and fillers. The method offers advantages for the production of rubber base compounds, in which the material mixture is fed exclusively into the mixing chamber of the first mixing device. According to the invention, the material mixture comprises at least one rubber and at least one filler. Alternatively, the material mixture can preferably already have been mixed and processed in a preliminary process, as a result of which the precursor material mixture is produced. The intermediate product which is produced in the first mixing chamber comprises the at least one rubber and the at least one filler and preferably chemical additives which are, for example, reactive or non-reactive in nature. This is then transferred to the second mixing chamber, in which the resulting rubber mixture can be adjusted with regard to relevant properties by adding chemical additives during the mixing process in the second mixing chamber. Advantageously, the properties of the rubber base compound can ultimately be set as desired in terms of processability in order to process the rubber base compound in a subsequent process to form a finished rubber compound.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens sind die chemischen Zusätze zusätzlich in die Mischkammer der ersten Mischeinrichtung der Vorrichtung zuführbar. Vorteilhafterweise kann das Mischmaterial in der ersten Mischkammer durch die Zugabe von chemischen Zusätzen in Bezug auf die Verarbeitbarkeit wesentlich verbessert werden. In a preferred embodiment of the method, the chemical additives can also be fed into the mixing chamber of the first mixing device of the device. Advantageously, the processability of the mixed material in the first mixing chamber can be significantly improved by the addition of chemical additives.

Vorzugsweise erfolgt die Zufuhr der chemischen Zusätze in die Mischkammer der zweiten Mischeinrichtung nach dem Überführen des Zwischenproduktes in die Mischkammer der zweiten Mischeinrichtung.The chemical additives are preferably fed into the mixing chamber of the second mixing device after the intermediate product has been transferred into the mixing chamber of the second mixing device.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens umfassen die chemischen Zusätze mindestens eine Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Öle, Weichmacher, Verarbeitungswirkstoffe, Alterungsschutzmittel, Ozonschutzwachs, Zinkoxid und Stearinsäure. Es hat sich gezeigt, dass die Zugabe von diesen chemischen Zusätzen die Verarbeitbarkeit des Zwischenprodukts und/oder der Kautschukgrundmischung erheblich verbessert. Insbesondere dann, wenn die chemischen Zusätze über das beschriebene Zufuhrsystem und/oder Einleitsystem zugeführt werden.In a preferred embodiment of the method, the chemical additives comprise at least one component selected from the group consisting of oils, plasticizers, processing agents, antioxidants, antiozonant wax, zinc oxide and stearic acid. The addition of these chemical additives has been found to significantly improve the processability of the intermediate and/or rubber base compound. In particular when the chemical additives are supplied via the described supply system and/or delivery system.

Weiter bevorzugt entspricht die Menge der zugeführten chemischen Zusätze bis zu 30 % der Gesamtmasse der hergestellten Kautschukgrundmischung. Es hat sich vorteilhafterweise herausgestellt, dass diese Menge an zugeführten chemischen Zusätze verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Verarbeitbarkeit der Kautschukgrundmischung aufzeigen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform entspricht die Menge 2 % bis 15 % der Gesamtmasse der hergestellten Kautschukgrundmischung.More preferably, the amount of chemical additives supplied corresponds to up to 30% of the total mass of the rubber base mixture produced. It has been found to be advantageous that this amount of added chemical additives show improved properties with regard to the processability of the rubber base compound. In a particularly preferred embodiment, the amount corresponds to 2% to 15% of the total mass of the rubber base compound produced.

Ferner erfolgt das direkte Zuführen bevorzugt von flüssigen chemischen Zusätzen durch das Einleiten in die Mischkammer der zumindest zweiten Mischeinrichtung mittels eines Flüssigkeiteinleitsystems, wobei vorzugsweise das Abdosieren einer vorgegebenen Menge an in die Mischkammer der zumindest zweiten Mischeinrichtung einzuleitenden Flüssigkeit mittels einer Dosiereinheit erfolgt. Vorteilhaft ist, dass die Mengen an flüssigen chemischen Zusätzen auf das zu mischende Mischmaterial abgestimmt werden können, wodurch die Verarbeitbarkeit des Materials und der Kautschukgrundmischung verbessert wird. Das Flüssigkeitseinleitsystem ist neben dem Zufuhrsystem für feste chemische Zusätze eine optionale zusätzliche Zufuhrmöglichkeit, um die Mischung hinsichtlich der Eigenschaften einzustellen beziehungsweise die Eigenschaften der Kautschukgrundmischung letztendlich einzustellen.Furthermore, liquid chemical additives are preferably supplied directly by introducing them into the mixing chamber of the at least second mixing device by means of a liquid introduction system, with a predetermined quantity of liquid to be introduced into the mixing chamber of the at least second mixing device preferably being metered out by means of a metering unit. It is advantageous that the amounts of liquid chemical additives can be tailored to the mixed material to be mixed, which improves the processability of the material and the rubber base mixture. In addition to the feed system for solid chemical additives, the liquid feed system is an optional additional feed option for adjusting the properties of the mixture or ultimately adjusting the properties of the rubber base mixture.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Zuführen von festen chemischen Zusätzen in die Mischkammer der zumindest zweiten Mischeinrichtung mittels eines direkten Zufuhrsystems. Dabei umfasst das Zuführen vorzugsweise folgende Schritte:

  • - Bereitstellen mindestens eines festen chemischen Zusatzes in mindestens einem Bereitstellungsbehälter,
  • - Transportieren des mindestens einen festen chemischen Zusatzes mittels einer Transporteinrichtung in eine Wiegeeinrichtung zum Abwiegen des mindestens einen festen chemischen Zusatzes,
  • - Transportieren des abgewogenen festen chemischen Zusatzes in eine Dosiereinheit, in die gegebenenfalls weitere feste chemische Zusätze hinzugefügt werden, und
  • - Zuführen der dosierten festen chemischen Zusätze in die Mischkammer der zumindest zweiten Mischeinrichtung.
In a further preferred embodiment, solid chemical additives are fed into the mixing chamber of the at least second mixing device by means of a direct feed system. The feeding preferably includes the following steps:
  • - Providing at least one solid chemical additive in at least one supply container,
  • - transporting the at least one solid chemical additive by means of a transport device into a weighing device for weighing the at least one solid chemical additive,
  • - transporting the weighed solid chemical additive to a dosing unit to which further solid chemical additives are optionally added, and
  • - Feeding the metered solid chemical additives into the mixing chamber of the at least second mixing device.

Vorteilhafterweise können die einzelnen festen chemischen Zusätze einzeln ausgewählt, abgewogen, vereint und dosiert in die zweite Mischkammer der Vorrichtung transportiert werden. Der Prozess kann ferner automatisch erfolgen und die Zugaben der chemischen Zusätze einfacher gesteuert werden, wodurch die Verarbeitbarkeit der Kautschukgrundmischung letztendlich erheblich verbessert wird.Advantageously, the individual solid chemical additives can be individually selected, weighed, combined and metered into the second mixing chamber of the device. Furthermore, the process can be automated and the additions of chemical additives can be more easily controlled, ultimately improving the processability of the rubber base compound significantly.

Weitere Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen, die sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung beziehen und als solche nicht einschränkend zu verstehen sind. Von der Erfindung mit umfasst sind auch Kombinationen der Merkmale verschiedener Unteransprüche, soweit diese technisch möglich sind, auch wenn sich die Unteransprüche nicht aufeinander beziehen oder wenn diese verschiedenen Anspruchskategorien zugehören. Ferner sind auch Kombinationen von bevorzugten und besonders bevorzugten Ausführungsformen untereinander miteinander kombinierbar, soweit diese technisch möglich sind. Dies gilt auch für die einzelnen Merkmale der nachfolgend diskutierten Ausführungsbeispiele, soweit diese nicht für den Fachmann als zwingend zueinander gehörig erkennbar sind.Further advantages and features of the device according to the invention and of the method result from the dependent claims, which relate to advantageous configurations of the present invention and as such are not to be understood as limiting. The invention also includes combinations of the features of different subclaims, insofar as these are technically possible, even if the subclaims do not relate to one another or if they belong to different claim categories. Furthermore, combinations of preferred and particularly preferred embodiments can also be combined with one another, insofar as these are technically possible. This also applies to the individual features of the exemplary embodiments discussed below, insofar as these are not recognizable to the person skilled in the art as necessarily belonging to one another.

Figurenlistecharacter list

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen. In diesen zeigen

  • 1 ein Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen einer Kautschukgrundmischung in einer schematischen Darstellung und
  • 2 zwei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung.
Further details and advantages of the present invention result from the following description of the exemplary embodiments in conjunction with the drawings. In these show
  • 1 an embodiment of the inventive device for producing a Rubber base compound in a schematic representation and
  • 2 two embodiments of the method according to the invention in a schematic representation.

1 zeigt eine als Tandem-Mischer ausgebildete Vorrichtung 10 zum Herstellen einer Kautschukgrundmischung, welche für die Produktion von Fahrzeugreifen Verwendung findet. 1 shows a device 10 designed as a tandem mixer for producing a rubber base compound, which is used for the production of vehicle tires.

Die Vorrichtung 10 umfasst zwei übereinander angeordnete Mischeinrichtungen 12a, 12b. Die erste Mischeinrichtung 12a bildet eine Obermaschine der Vorrichtung 10, wobei die zweite Mischeinrichtung 12b eine Untermaschine der Vorrichtung 10 bildet. Die Mischeinrichtungen 12a, 12b weisen jeweils eine Mischkammer 14a, 14b und ein Mischaggregat 16a, 16b zum Mischen des sich in der jeweiligen Mischkammer 14a, 14b befindenden Materials auf.The device 10 comprises two mixing devices 12a, 12b arranged one above the other. The first mixing device 12a forms an upper machine of the device 10, the second mixing device 12b forming a lower machine of the device 10. The mixing devices 12a, 12b each have a mixing chamber 14a, 14b and a mixing unit 16a, 16b for mixing the material located in the respective mixing chamber 14a, 14b.

Das Mischaggregat 16a der ersten Mischeinrichtung 12a ist ein Stempelkneter und umfasst einen hydraulischen Knetstempel 18 sowie zwei Rotoren 20a, 20b. Das Mischaggregat 16b der zweiten Mischeinrichtung 12b ist ein stempelloser Kneter und umfasst die Rotoren 22a, 22b.The mixing unit 16a of the first mixing device 12a is a stamp kneader and includes a hydraulic kneading stamp 18 and two rotors 20a, 20b. The mixing unit 16b of the second mixing device 12b is a ram-less kneader and includes the rotors 22a, 22b.

Zwischen den Mischeinrichtungen 12a, 12b befindet sich eine Übergabeeinrichtung 28, mittels welcher die Mischkammer 14b der zweiten Mischeinrichtung 12b direkt mit dem Zwischenprodukt aus der Mischkammer 14a der ersten Mischeinrichtung 12a beschickbar ist. Zum Beschicken der Mischkammer 14b der zweiten Mischeinrichtung 12b ist die Entladeklappe 24 der ersten Mischeinrichtung 12a zu öffnen, sodass das Material aus der ersten Mischkammer 14a der Mischeinrichtung 12a durch den Übergabeschacht 30 der Übergabeeinrichtung 28 unter Schwerkrafteinwirkung in die Mischkammer 14b der zweiten Mischeinrichtung 12b fällt. Die zweite Mischeinrichtung 12b umfasst ebenfalls eine Entladeklappe 26, über welche das in der Mischkammer 14b der zweiten Mischeinrichtung 12b befindliche Material an das Ausformaggregat 34 übergeben werden kann.Between the mixing devices 12a, 12b there is a transfer device 28, by means of which the mixing chamber 14b of the second mixing device 12b can be charged directly with the intermediate product from the mixing chamber 14a of the first mixing device 12a. To load the mixing chamber 14b of the second mixing device 12b, the discharge flap 24 of the first mixing device 12a must be opened so that the material falls from the first mixing chamber 14a of the mixing device 12a through the transfer shaft 30 of the transfer device 28 under the influence of gravity into the mixing chamber 14b of the second mixing device 12b. The second mixing device 12b also includes an unloading flap 26, via which the material located in the mixing chamber 14b of the second mixing device 12b can be transferred to the shaping unit 34.

Die Vorrichtung 10 umfasst ferner ein direktes Zufuhrsystem 50, das über einen Hohlkörper 56 mit dem Übergabeschacht 30 verbunden ist. Für die Zufuhr von festen chemischen Zusätzen werden diese zunächst einzeln aus den Bereitstellungsbehältern 58a, 58b, 58c durch jeweils eine Schnecke 60 in eine Wiegeeinrichtung 62 überführt. In der Wiegeeinrichtung 62 kann die Menge des notwendigen festen chemischen Zusatzes abgewogen und anschließend über ein Zugangsrohr 64 in eine Dosiereinheit 52 transportiert werden. In der Dosiereinheit 52 ist die gesamte Menge der festen chemischen Zusätze dosierbar, wobei diese anschließend über den Beladeschacht 32 in die Mischkammer 14b der zweiten Mischeinrichtung 12b zuführbar ist.The device 10 also includes a direct feed system 50 which is connected to the transfer shaft 30 via a hollow body 56 . For the supply of solid chemical additives, these are first transferred individually from the supply containers 58a, 58b, 58c to a weighing device 62 by a screw 60 in each case. The quantity of the necessary solid chemical additive can be weighed out in the weighing device 62 and then transported into a dosing unit 52 via an access tube 64 . The entire quantity of the solid chemical additives can be metered in the metering unit 52, which can then be fed via the loading chute 32 into the mixing chamber 14b of the second mixing device 12b.

2 zeigt zwei Ausführungsformen 70, 70' des erfindungsgemäßen Verfahrens. In der ersten Ausführungsform 70 werden der Mischkammer 14a der ersten Mischeinrichtung 12a eine Materialmischung M und feste chemische Zusätze über das direkte Zufuhrsystem 50 zugeführt, wodurch ein Zwischenprodukt ZP entsteht. Nach dem Mischvorgang wird das Zwischenprodukt ZP durch die Übergabeeinrichtung 28 in die Mischkammer 14b der zweiten Mischeinrichtung 12b überführt. In die Mischkammer 14b der zweiten Mischeinrichtung werden über das Zufuhrsystem 50 weitere feste chemische Zusätze eingeführt, sodass nach dem Mischvorgang eine Kautschukgrundmischung KGM entsteht. 2 shows two embodiments 70, 70 'of the method according to the invention. In the first embodiment 70, a material mixture M and solid chemical additives are fed to the mixing chamber 14a of the first mixing device 12a via the direct feed system 50, as a result of which an intermediate product ZP is produced. After the mixing process, the intermediate product ZP is transferred by the transfer device 28 into the mixing chamber 14b of the second mixing device 12b. Further solid chemical additives are introduced into the mixing chamber 14b of the second mixing device via the supply system 50, so that a basic rubber mixture KGM is produced after the mixing process.

In der zweiten Ausführungsform 70' wird der Mischkammer 14a der ersten Mischeinrichtung 12a eine Materialmischung M über das Zufuhrsystem 50 zugeführt, wodurch ein Zwischenprodukt ZP' entsteht. Nach dem Mischvorgang wird das Zwischenprodukt ZP' durch die Übergabeeinrichtung 28 in die Mischkammer 14b der zweiten Mischeinrichtung 12b überführt. In die Mischkammer 14b der zweiten Mischeinrichtung werden über das Zufuhrsystem 50 feste chemische Zusätze und über ein Flüssigkeiteinleitsystem 36 flüssige chemische Zusätze zugeführt, sodass nach dem Mischvorgang eine Kautschukgrundmischung KGM' entsteht.In the second embodiment 70', a material mixture M is fed to the mixing chamber 14a of the first mixing device 12a via the feed system 50, as a result of which an intermediate product ZP' is produced. After the mixing process, the intermediate product ZP' is transferred by the transfer device 28 into the mixing chamber 14b of the second mixing device 12b. Solid chemical additives are fed into the mixing chamber 14b of the second mixing device via the feed system 50 and liquid chemical additives via a liquid feed system 36, so that after the mixing process a basic rubber mixture KGM′ is formed.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Vorrichtungcontraption
12a, 12b12a, 12b
Mischeinrichtungenmixing facilities
14a, 14b14a, 14b
Mischkammernmixing chambers
16a, 16b16a, 16b
Mischaggregatemixing aggregates
1818
Knetstempelkneading stamp
20a, 20b20a, 20b
Rotorenrotors
22a, 22b22a, 22b
Rotorenrotors
2424
Entladeklappedischarge flap
2626
Entladeklappedischarge flap
2828
Übergabeeinrichtungtransfer device
3030
Übergabeschachttransfer shaft
3232
Beladeschachtloading chute
3434
Ausformaggregatmolding unit
3636
Flüssigkeitseinleitsystemliquid injection system
5050
Zufuhrsystemfeeding system
5252
Dosiereinheitdosing unit
5656
Hohlkörperhollow body
58a, 58b, 58c58a, 58b, 58c
Bereitstellungsbehälterstaging container
6060
SchneckeSnail
6262
Wiegeeinrichtungweighing device
6464
Zugangsrohr access tube
MM
Materialmischungmaterial mix
KGM', KGMKGM', KGM
Kautschukgrundmischungenrubber base compounds
ZPZP
Zwischenproduktintermediate

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • EP 0618055 A1 [0003]EP 0618055 A1 [0003]
  • WO 2017/097452 A1 [0003]WO 2017/097452 A1 [0003]
  • EP 2589619 A1 [0008]EP 2589619 A1 [0008]

Claims (11)

Vorrichtung (10) zur Herstellung einer Kautschukgrundmischung (KGM, KGM') für die Produktion eines Fahrzeugreifens, mit - einer ersten und einer zweiten Mischeinrichtung (12a, 12b), welche jeweils eine Mischkammer (14a, 14b) und ein Mischaggregat zum Mischen eines sich in der Mischkammer (14a, 14b) befindenden Materials umfassen, - eine Übergabeeinrichtung (28), mittels welcher die Mischkammer (14a, 14b) der zweiten Mischeinrichtung (12b) direkt mit Material aus der Mischkammer (14a) der ersten Mischeinrichtung (12a) beschickbar ist und - einen Beladeschacht (32), der in die Übergabeeinrichtung (30) mündet, gekennzeichnet durch ein direktes Zufuhrsystem (50) für feste chemische Zusätze, durch das die festen chemischen Zusätze zumindest in die Mischkammer (14b) der zweiten Mischeinrichtung (12b) direkt zuführbar sind.Device (10) for producing a rubber base mixture (KGM, KGM') for the production of a vehicle tire, with - a first and a second mixing device (12a, 12b), which each have a mixing chamber (14a, 14b) and a mixing unit for mixing a material located in the mixing chamber (14a, 14b), - a transfer device (28) by means of which the mixing chamber (14a, 14b) of the second mixing device (12b) can be charged directly with material from the mixing chamber (14a) of the first mixing device (12a). and - a loading chute (32) which opens into the transfer device (30), characterized by a direct feed system (50) for solid chemical additives, through which the solid chemical additives are fed at least into the mixing chamber (14b) of the second mixing device (12b) can be supplied directly. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zufuhrsystem (50) mindestens eine Bereitstellungseinheit (58a, 58b, 58c), insbesondere mindestens einen Bereitstellungsbehälter, zum Bereitstellen mindestens eines chemischen Zusatzes umfasst.Device (10) after claim 1 , characterized in that the supply system (50) comprises at least one supply unit (58a, 58b, 58c), in particular at least one supply container, for providing at least one chemical additive. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zufuhrsystem (50) mindestens eine Dosiereinheit (52) zum Dosieren mindestens eines festen chemischen Zusatzes und/oder mindestens eine Wiegeeinrichtung (62) zum Abwiegen mindestens eines festen chemischen Zusatzes umfasst.Device (10) after claim 1 or 2 , characterized in that the supply system (50) comprises at least one dosing unit (52) for dosing at least one solid chemical additive and/or at least one weighing device (62) for weighing at least one solid chemical additive. Vorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zufuhrsystem (50) mindestens eine Transporteinrichtung (60), insbesondere eine Schnecke, umfasst, durch das die festen chemischen Zusätze durch das Zufuhrsystem (50) transportierbar sind.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the feed system (50) comprises at least one transport device (60), in particular a screw, by which the solid chemical additives can be transported through the feed system (50). Vorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die festen chemischen Zusätze durch eine Heiz- und/oder Kühleinheit aufheizbar und/oder abkühlbar sind.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the solid chemical additives can be heated and/or cooled by a heating and/or cooling unit. Vorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) zusätzlich ein Flüssigkeiteinleitsystem (36) umfasst, durch das flüssige chemische Zusätze zumindest in die Mischkammer (12a) der zweiten Mischeinrichtung (12b) einleitbar sind.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (10) additionally comprises a liquid feed system (36) through which liquid chemical additives can be fed at least into the mixing chamber (12a) of the second mixing device (12b). Verfahren zum Herstellen einer Kautschukgrundmischung (KGM, KGM') für die Produktion eines Fahrzeugreifens mittels einer Vorrichtung, insbesondere mittels einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit den Schritten: - Zuführen mindestens einer Materialmischung (M), insbesondere einer Vorstufenmaterialmischung, in eine Mischkammer (14a) einer ersten Mischeinrichtung (12a) der Vorrichtung zur Herstellung eines Zwischenproduktes (ZP), - Beschicken einer Mischkammer (14b) einer zweiten Mischeinrichtung (12b) der Vorrichtung mit dem Zwischenprodukt (ZP) aus der Mischkammer (14a) der ersten Mischeinrichtung (12a), dadurch gekennzeichnet, dass in die Mischkammer (14b) der zweiten Mischeinrichtung (12b) der Vorrichtung ausschließlich chemische Zusätze zugeführt werden.Method for producing a rubber base mixture (KGM, KGM') for the production of a vehicle tire by means of a device, in particular by means of a device (10) according to one of Claims 1 until 6 , with the steps: - supplying at least one material mixture (M), in particular a preliminary material mixture, into a mixing chamber (14a) of a first mixing device (12a) of the device for producing an intermediate product (ZP), - feeding a mixing chamber (14b) of a second mixing device (12b) of the device with the intermediate product (ZP) from the mixing chamber (14a) of the first mixing device (12a), characterized in that only chemical additives are fed into the mixing chamber (14b) of the second mixing device (12b) of the device. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die chemischen Zusätze mindestens eine Komponente umfasst ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Öle, Weichmacher, Verarbeitungswirkstoffe, Alterungsschutzmittel, Ozonschutzwachs, Zinkoxid und Stearinsäure.procedure after claim 7 , characterized in that the chemical additives comprises at least one component selected from the group consisting of oils, plasticizers, processing agents, anti-aging agents, anti-ozone wax, zinc oxide and stearic acid. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der zugeführten chemischen Zusätze bis zu 30 %, bevorzugt 2 % bis 15 %, der Gesamtmasse der hergestellten Kautschukgrundmischung (KGM, KGM') entspricht.procedure after claim 7 or 8th , characterized in that the quantity of chemical additives supplied corresponds to up to 30%, preferably 2% to 15%, of the total mass of the rubber base mixture (KGM, KGM') produced. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführen von flüssigen chemischen Zusätzen durch das Einleiten in die Mischkammer (14b) der zumindest zweiten Mischeinrichtung (12b) mittels eines Flüssigkeiteinleitsystems (36) erfolgt, wobei insbesondere das Abdosieren einer vorgegebenen Menge an in die Mischkammer (14b) der zumindest zweiten Mischeinrichtung (12b) einzuleitenden Flüssigkeit mittels einer Dosiereinheit erfolgt.Procedure according to one of Claims 7 until 9 , characterized in that the liquid chemical additives are supplied by being introduced into the mixing chamber (14b) of the at least second mixing device (12b) by means of a liquid introduction system (36), in particular the dosing of a predetermined quantity of the at least the second mixing device (12b) to be introduced by means of a dosing unit. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführen von festen chemischen Zusätzen in die Mischkammer (14b) der zumindest zweiten Mischeinrichtung (12b) mittels eines direkten Zufuhrsystems (50) erfolgt, wobei das Zuführen bevorzugt die folgenden Schritte umfasst: - Bereitstellen mindestens eines festen chemischen Zusatzes in mindestens einem Bereitstellungsbehälter (58a, 58b, 58c), - Transportieren des mindestens einen festen chemischen Zusatzes mittels einer Transporteinrichtung (60) in eine Wiegeeinrichtung (62) zum Abwiegen des mindestens einen festen chemischen Zusatzes, - Transportieren des abgewogenen festen chemischen Zusatzes in eine Dosiereinheit (52), in die gegebenenfalls weitere feste chemische Zusätze hinzugefügt werden, und - Zuführen der dosierten festen chemischen Zusätze in die Mischkammer (14b) der zumindest zweiten Mischeinrichtung (12b).Procedure according to one of Claims 7 until 10 , characterized in that solid chemical additives are fed into the mixing chamber (14b) of the at least second mixing device (12b) by means of a direct feed system (50), the feeding preferably comprising the following steps: - providing at least one solid chemical additive in at least one supply container (58a, 58b, 58c), - transporting the at least one solid chemical additive by means of a transport device (60) into a weighing device (62) for weighing the at least one solid chemical additive, - transporting the weighed solid chemical additive into a dosing unit (52) into which further solid chemical additives are optionally added, and - feeding the dosed solid chemical additives into the mixing chamber (14b) of the at least second mixing device (12b).
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