DE202013102627U1 - A continuous rubber mixer - Google Patents

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Abstract

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.A continuous rubber mixer comprising a high torque driving device (1), a mixing space (2), rotors (3), worm shafts (4), a vent port (5), an inlet port (6), cooling water passages (7), a discharge nozzle (8), a shaft coupling (9a), shaft sleeves (9b) and an electric motor (10), wherein the cross section of the mixing chamber (2) has a shape of a cloverleaf, characterized in that the inner wall surface of the mixing chamber (2) and the Surface of the rotors (3) are designed with groove or dimpled pattern; the rotors (3) have a three-edge spiral structure, so that with each revolution of the rotors (3) the mixed mass can be sheared three times; the high-torque drive device (1) can transmit high torsional force.

Description

Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft den Industriebereich der Kautschukverarbeitung.The present utility model relates to the industrial sector of rubber processing.

Stand der TechnikState of the art

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.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 vulcanized to rubber, which has high elasticity and better physico-mechanical properties.

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.In this first processing step, currently mainly rolling mill, internal mixer and screw extruder are used. Rolling mill uses two heated rolls. They rotate at differential speeds in one direction, thereby producing shear for processing the rubber. Internal mixer works with the use of a closed mixing chamber in which two rotors rotate in the same direction. This creates a strong shearing force on the raw rubber to be processed between the rotors and the inner wall of the mixing chamber. Existing screw extruders are mainly single-screw extruders, twin-screw extruders and multi-screw extruders, but their shearing force and torque transfer are not sufficient for rubber compounding. They are most used in molding. For example, the twin-screw extruder from Mannesmann Plastics Machinery GmbH (MPM Group) is suitable for compression molding of adhesive tape or renewed tires. Here already plasticized rubber is used as material. Since the shear force of such twin-screw extruder does not meet the requirement for mixing raw rubber by far, it is not comparable in the initial phase of rolling mill or internal mixer rubber processing.

Beim Patent US 7080935 B2 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 Einzelschneckenextruder, der wie z.B. Gegenstand der Patent EP 2425957 A1 und DE 3107214 A1 ist. Da die hier hergestellte Scherkraft zur Vermischung von Rohkautschuk nicht erreicht, ist er mit Walzwerk oder Innenmischer nicht vergleichbar.In the patent US 7080935 B2 is multi-screw extruder, whose plasticization 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 extruder, such as the subject of the patent EP 2425957 A1 and DE 3107214 A1 is. Since the shearing force produced here does not reach the mixing of raw rubber, it is not comparable with rolling mill or internal mixer.

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. Dem vorliegenden Gebrauchsmuster 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. Therefore, rolling mills and internal mixers are preferred in processing raw rubber. However, as continuous production is not possible with them, it points to significant disadvantages in stabilizing production quality and improving the working environment. Against this background, the object of the present utility model is to invent a rubber mixer which, on the one hand, has sufficient shearing force, such as a rolling mill and internal mixer, and on the other hand can operate continuously.

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. This object is inventively achieved in that such a high shear force due to design of the pattern of the inner wall surface of the mixing chamber 2 as well as the surface of the rotors 3 will be produced.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Das vorliegende Gebrauchsmuster 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.The present utility model is realized by: a high torque driving device 1 transmits the driving force to a rubber mixing plant, which has a mixing chamber 2 , Rotors 3 , Worm shafts 4 , Vent 5 , Inlet opening 6 , Cooling water channels 7 , Exhaust nozzle 8th , Shaft coupling 9a , Shaft sleeves 9b as well as electric engine 10 having. The mixture consisting of raw rubbers, fillers, etc. is through inlet port 6 continuously introduced, in the mixing room 2 mixed and finally after plasticization through the discharge nozzle 8th pressed.

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.In the mixing room 2 Floating on top of each other are the three rotors 3 , which at one end with input shafts of the high-torque drive device 2 through shaft sleeves 9b be connected. The rotors 3 rotate in the same direction, thereby creating a maximum relative-speed difference between them, the relative-speed difference between them and the inner wall of the mixing chamber 2 is comparatively less. From these two relative-speed differences, high shear force is produced on the mixed mass.

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.Each of the three rotors 3 is assembled in sections with different rotor components. The worm shafts 4 fasten the rotor component with involute splines 29 and thereby also transmit the driving force. Depending on the production goals, 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.

Der Querschnitt des Mischraums 2 weist eine Kleeblattform wie 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. The cross section of the mixing chamber 2 has a cloverleaf shape like 4 on. The mixing room 2 is characterized in that its inner wall with grooves 31 or other patterns like waves or dimples. When the mixed mass between the inner wall of the mixing chamber 2 and the rotors 3 flows, an increased resistance, a maximum relative movement of the mixed mass and a high shear force will thereby arise.

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. On the mixing room 2 is vent 5 designed to deaerate water vapor, low molecular weight substances and so on and thereby reduce unpleasant odor in the rubber processing.

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 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 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.In one pass, raw rubbers, fillers, etc., are mixed through the inlet port 6 fed. They are inside the mixing room 2 mixed with high shear. The shearing process is located inside the mixing chamber 2 on all surfaces with relative movements, including the inner wall of the mixing chamber 2 and the rotors 3 , During their rotation, the rotors shear 3 This makes the mix very effective. 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 only in the radial direction. The mixed mass is sufficiently mixed throughout the process. When she's the vent 5 Passes volatile substances such as low molecular weight substances and water vapor automatically. To improve the ventilation, the vent can 5 be additionally connected with a vacuum pump. The ready-mixed compound is finally through exhaust nozzle 8th pressed. The nozzle is to be designed in flat or other shape as needed.

Besonderheit des Walzwerkes und Innenmischers liegt in ihrer hohen Scherkraft. Das vorliegende Gebrauchsmuster 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 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 das vorliegende Gebrauchsmuster eine hohe Effektivität gegenüber Walzwerk und Innenmischer verfügt.Special feature of the rolling mill and internal mixer is their high shear. The present utility model also provides a comparable high shear. In contrast to rolling mill and internal mixer here is a highly effective shearing process during the entire rotation of the rotors 3 in front. The shearing force of the rolling mill arises only at the contact point of the rolling rolls. In internal mixers, it is mainly between the rotors and the inner wall. When the two rotors come closer, a shearing force is generated only in seconds. It is therefore easy to conclude that the present utility model has a high level of effectiveness compared to rolling mill and internal mixer.

Die Hohe-Drehmoment-Antriebsvorrichtung 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass jedes Zahnrad nur die Hälfte der Belastung der ihm untergeordneten Zahnräder aufnimmt. Es wird nach 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 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 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. The high-torque drive device 1 is characterized in that each gear receives only half the load of its subordinate gears. It will be after 2 realized in the following construction: the input shaft 11 transfers driving force to the reducing gear 12 that the gears 14 and 16 continues to drive. The gears 12 . 14 and 16 sit on a same shaft, which itself serves as an output shaft for transmitting the driving force. The gear 14 drives through the gear 13 continue the gear 20 , The gear 16 drives through the gears 15 and 17 then continue the gear 19 and the gear 22 , The gears 20 and 22 together drive the output shaft 21 , The gears 20 and 19 together drive the output shaft 18 , As a result, each output gear is driven by two drive gears. Because the two drive gears are distributed in the direction of the diameter of the output gear, the transmission arm remains maximum length 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 the large axial force from the mixing chamber 2 take up.

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 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 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. The mixing room 2 is characterized in that the inner wall surface, depending on the mixing operations smooth or with grooves 31 can be designed. 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 characterized by the mixing room 2 promoted. The with grooves 31 provided inner wall surface is, in contrast to smooth surface, sufficient resistance to produce when the mixed mass between it and the rotors 3 flows. This surface with grooves 31 is used in the first half of the blending process to crack and smooth out elastic green rubber and then mix it with fillers and other additives. The grooves 31 are usually designed in striped patterns. 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 are, the greater the resistance, the greater the shear force.

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 Kontrolleanlage der Wasserversorgung angeschlossen sind, um die Temperatur des Mischraums 2 abschnittsweise zu kontrollieren.The mixing room 2 is further characterized in that it is assembled from several sections. In each section are cooling water channels 7 exhibited, leading to the common cooling water inlet opening 33 and outlet 34 lead and thereby connected with external control system of the water supply to the temperature of the mixing chamber 2 to check in sections.

Der Mischraum 2 ist außerdem durch gekennzeichnet, dass für dessen Innenschicht Hartmetallbuchse 32 verwendet wird, um die Lebensdauer des Mischraums 2 zu erhöhen. The mixing room 2 is also characterized in that for the inner layer carbide bushing 32 is used to extend the life of the mixing chamber 2 to increase.

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. 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 Stoffe und Produktionsbedürfnis möglich.The rotors 3 are characterized in that they consist of several components consist. The rotor components can be made according to numerous patterns. They are made by involute splines 29 on worm shafts 4 fasten, the driving force from the high-torque driving device 1 transfer. Depending on the needs of the mixing process, rotor components can be freely selected and combined. However, similar components have to be used to make up a section of the rotors 3 to build. Usable, for example, smooth pattern rotor component 23 Nutenmusterrotorkomponente 24 , Sawtooth rotor component 25 , Internal mixer rotor component 26 , Shear rotor component 27 and damping rotor component 28 , Designing a new rotor component is possible depending on the materials and production requirements.

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 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 des vorliegenden Gebrauchsmusters.The rotors 3 are characterized by having groove pattern rotor components 24 have that with the grooves 31 the inner wall surface of the mixing space 2 to produce high shear on the compound. While the shear force remains only in the radial direction for the rolling mill and internal mixer, it is here by the rotors 3 divided in the radial and axial directions. Thus, on the one hand, the diameter in the radial direction can be reduced. On the other hand, the shearing force of the axial direction can be supported by the sufficient additional space. The total shear force remains as strong as in the rolling mill and internal mixer. This is the core advantage of the present utility model.

Die Rotoren 3 sind ferner dadurch gekennzeichnet, dass deren Nutenmusterrotorkomponente 24 eine Oberfläche aufweisen, die je nach Bedarf mit Nuten 30 oder Grübchen gestaltet werden kann, indem genügende Scherkraft in der Drehung erzeugt wird, um Kautschuk zu walzen.The rotors 3 are further characterized in that their groove pattern rotor component 24 have a surface with grooves as needed 30 or pits can be made by generating enough shearing force in the rotation to roll rubber.

Die Rotoren 3 sind dadurch gekennzeichnet, dass sie Dämpfungsrotorkomponente 28 verfügen.The rotors 3 are characterized in that they are damping rotor component 28 feature.

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. The rotors 3 are also characterized in that they are Smooth Pattern Rotor Component for the second half of the mixing process 23 have to convey the mixed mass and finally with the use of the exhaust nozzle 8th to be pressed in the desired shape.

Ausführungsbeispielembodiment

Ein Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters 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. An embodiment of the present utility model prefers the following settings: by measuring the rotors 3 is 53 mm each. Diameter of the corresponding mixing room 2 is 53.5 mm each. The length-to-pass ratio is 30: 1. Every section of the mixing room 2 is 200 mm long, so a mixing room 2 of eight sections to build together.

Nach 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 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 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 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. 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. To 1 preferred embodiment, a 90 KW electronic engine 10 , a shaft coupling 9a with safety bolt, a high-torque drive device 1 whose casing is made of iron. The toothed surface grinding hard surface gears in the high torque drive device 1 are after 2 to build together. Three output shafts of the high-torque drive device 1 close by shaft sleeves 9b with the three rotors 3 in the mixing room 2 at. An input shaft closes by shaft coupling 9a with the electronic engine 10 at. The mixing room 2 will turn eight as in 4 built sections, each section inside with cooling water channels 7 and provided on the outside with radiator, thus the temperature of the mixing chamber 2 can be controlled during the mixing process. The rotors 3 consist of components in order 25 . 24 . 26 . 27 . 28 . 23 In each case, similar components are used to form a portion of the rotors. The components are made by worm shafts 4 tied, fastened and thereby with the high-torque drive device 2 connected. The vent 5 is preferred at the last section of the mixing space 2 closer to the exit. The inlet opening 6 is preferred on the first section of the mixing chamber 2 use. The cooling water channels 7 are through cooling water inlet 33 and outlet 34 connected with a cooling water cycle. The exhaust nozzle 8th is preferable to make in a flat shape of 5mm x 200mm.

Nach dem Zusammenbau, die aus Rohkautschuken, Füllstoffen usw. bestehende 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 2 gebaut ist. 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 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 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 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.After assembly, the mixture of crude rubbers, fillers, etc. existing mixture is in the inlet 6 fluently introduced, in the mixing room 2 mixed continuously. After plasticizing, plastic rubber is then continuously through exhaust nozzle 8th pressed. The worm shafts 4 on which the rotor components are mounted and fixed connect to the high-torque drive device 1 whose gear as in 2 is built. The input shaft 11 transfers driving force to the reducing gear 12 that the gears 14 and 16 continues to drive. The gears 12 . 14 and 16 sit on a same shaft, which itself serves as an output shaft for transmission of the driving force. The gear 14 drives through gear 13 continue the gear 20 , The gear 16 drives through the gears 15 and 17 then continue the gear 19 and the gear 22 , The gears 20 and 22 together drive the output shaft 21 , The gears 20 and 19 together drive the output shaft 18 , As a result, 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 is every Tooth halves, so that its life is extended accordingly. The output shafts 21 . 18 and 12 can be the big load of the axial direction from the mixing chamber 2 take up.

Obwohl das vorliegende Gebrauchsmuster unter Bezugnahme auf das bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß beiliegender Zeichnungen beschrieben wurde und obwohl das veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert wurden, ist das vorliegende Gebrauchsmuster nicht auf die hier wiedergegebenen Einzelheiten beschränkt. Durch den Grundgedanken des vorliegenden Gebrauchsmusters sind sämtliche Veränderungen, Abwandlungen und Äquivalente, wie sie sich dem Fachmann auf diesem Gebiet darstellen, mit umfasst. Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiment in accordance with the attached drawings and although the illustrated preferred embodiment has been described in detail, the present invention is not limited to the details given herein. The spirit of the present invention is intended to encompass all variations, modifications, and equivalents as would occur to those skilled in the art.

Figurenbeschreibungfigure description

1 Ein erfindungsgemäßer kontinuierlicher Kautschukmischer 1 A continuous rubber mixer according to the invention

2 Konstruktion der Getriebe der Hohe-Drehmoment-Antriebsvorrichtung 1 2 Construction of the transmission of the high-torque drive device 1

3 Rotorkomponenten 3 rotor components

4 Ein Abschnitt des Mischraums 2 4 A section of the mixing room 2

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Hohe-Drehmoment-Antriebsvorrichtung High-torque drive device
22
Mischraum mixing room
33
Rotoren rotors
44
Schneckenwellen auger
55
Entlüftungsöffnung vent
66
Einlaßöffnung inlet port
77
Kühlwasserkanäle Cooling water passages
88th
Ausströmdüse exhaust nozzle
9a9a
Wellenkupplung shaft coupling
9b9b
Wellenhülsen shaft sleeves
1010
Elektrischer Motor Electric engine
11~2211 ~ 22
Zahnräder gears
2323
Glattmusterrotorkomponent Glattmusterrotorkomponent
2424
Nutenmusterrotorkomponent Nutenmusterrotorkomponent
2525
Sägezahnkanterotorkomponent Sägezahnkanterotorkomponent
2626
Innenmischrotorkomponent Innenmischrotorkomponent
2727
Scherrotorkomponent Scherrotorkomponent
2828
Dämpfungsrotorkomponent Dämpfungsrotorkomponent
2929
Evolventen-Keilwellen Involute spline shafts
3030
Oberflächennuten der Rotorkomponenten Surface grooves of the rotor components
3131
Innenwandnuten des Michgehäuses Inner wall grooves of the housing
3232
Hartmetallbuchse Carbide sleeve
3333
Kühlwassereinlassöffnung Cooling water inlet port
3434
Kühlwasserauslassöffnung cooling water outlet opening

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 7080935 B2 [0004] US 7080935 B2 [0004]
  • EP 2425957 A1 [0004] EP 2425957 A1 [0004]
  • DE 3107214 A1 [0004] DE 3107214 A1 [0004]

Claims (6)

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. A continuous rubber mixer comprising a high-torque drive device ( 1 ), a mixing room ( 2 ), Rotors ( 3 ), Worm shafts ( 4 ), a vent ( 5 ), an inlet opening ( 6 ), Cooling water channels ( 7 ), a discharge nozzle ( 8th ), a shaft coupling ( 9a ), Shaft sleeves ( 9b ) and an electric motor ( 10 ), wherein the cross section of the mixing space ( 2 ) has a shape of a cloverleaf, characterized in that the inner wall surface of the mixing space ( 2 ) and the surface of the rotors ( 3 ) are designed with groove or dimple pattern; the rotors ( 3 ) have a three-edge spiral structure, so that with each revolution of the rotors ( 3 ) the mixed mass can be sheared three times; the high-torque drive device ( 1 ) can transmit high torsional force. 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.Rubber mixer according to claim 1, characterized in that in the mixing chamber ( 2 ) three rotors ( 3 ) are provided, which at one end by shaft sleeves ( 9b ) with the high-torque drive device ( 1 ) and at another end in the mixing room ( 2 ) hover. 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. Rubber mixer according to claim 1 or 2, characterized in that the rotors ( 3 ) from freely combinable rotor components and worm shafts ( 4 ), wherein the rotor components are fastened together by screws and by involute splines ( 29 ) with the piercing screw shafts ( 4 ), which transmit the driving force. 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.Rubber mixer according to claim 1 or 2, characterized in that the surface of the rotors ( 3 ) can be designed with different Nutenmustern to increase the shear force on mixed mass. Kautschukmischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Mischraum (2) angebrachte Entlüftungsöffnung (5) ihre Position durch Positionsänderung des angehörigen Gehäuse-Abschnitts frei zu bestimmen ist.Rubber mixer according to claim 1, characterized in that on the mixing chamber ( 2 ) mounted vent ( 5 ) is free to determine their position by changing the position of the belonging housing section. 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. Rubber mixer according to claim 1, characterized in that the high-torque drive device ( 1 ) has a transmission, wherein the input shaft ( 11 ) with the reduction gear ( 12 ) toothed, the gear ( 12 ) with the gears ( 14 ) and ( 16 ) sits on a same output shaft, the gear ( 14 ) with the gear ( 13 ) toothed and together the gear ( 20 ) drives the gear ( 16 ) with the gears ( 15 ) and ( 17 ) toothed and together the gears ( 19 ) and ( 22 ) drives the gears ( 20 ) and ( 22 ) together with the output shaft ( 21 ), the gears ( 20 ) and ( 19 ) together with the output shaft ( 18 ).
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