Das Funktionsprinzip einer Gummimischmühle ist wie folgt:
Die Gummimischmühle ist eine Schlüsselausrüstung zum Mastikieren und Mischen von Gummi in der Gummiverarbeitung. Seine Kernfunktion besteht darin, Gummi durch mechanische Kraft zu scheren, zu extrudieren und zu mischen, damit der Gummi die erforderliche Plastizität oder den gleichmäßigen Mischzustand erreichen kann. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Erläuterung unter den Aspekten des Grundaufbaus und des Funktionsprinzips:
I. Grundstruktur
Die Gummimischmühle (am Beispiel der offenen Gummimischmühle, die im Prinzip am häufigsten und typisch ist) besteht hauptsächlich aus den folgenden Kernkomponenten:
- Walzen: Ein Paar paralleler zylindrischer Metallwalzen (normalerweise aus Stahl, mit glatter Oberfläche oder speziellem Muster), die die Kernarbeitsteile beim Gummimischen sind. Die beiden Walzen können sich in die gleiche Richtung (selten gesehen) oder in entgegengesetzte Richtungen (gängiges Design) drehen und ihre Drehgeschwindigkeiten sind unterschiedlich (es gibt ein Geschwindigkeitsverhältnis, normalerweise 1:1,2 ~ 1:1,5).
- Rahmen: Ein Rahmen, der die Rollen, die Übertragungsvorrichtung und andere Komponenten trägt, um die Stabilität der Ausrüstung zu gewährleisten.
- Übertragungssystem: Bestehend aus Motor, Untersetzungsgetriebe, Getriebe usw., liefert es Drehkraft für die Rollen und steuert die Drehgeschwindigkeit und das Geschwindigkeitsverhältnis.
- Einstellvorrichtung: Wird zum Einstellen des Abstands zwischen den beiden Rollen (Rollenabstand) verwendet, um den Druck und die Scherkraft auf den Gummi zu steuern.
- Heiz-/Kühlsystem: Das Innere der Walzen einiger Gummimischmühlen ist mit Kanälen ausgestattet, durch die Dampf, heißes oder kaltes Wasser eingeleitet werden kann, um die Temperatur der Walzen einzustellen (z. B. ist eine Erwärmung erforderlich, um den Gummi beim Kauen weich zu machen, und beim Mischen kann eine Kühlung erforderlich sein, um eine Überhitzung zu verhindern).
II. Funktionsprinzip
Der Kern der Gummimischmühle besteht darin, die relative Bewegung der Walzen zu nutzen, um mechanische Kraft auf den Gummi zu erzeugen. Der spezifische Prozess ist wie folgt:
- Zuführen und Spannen
Legen Sie Gummirohstoffe (z. B. Naturkautschukblöcke, synthetische Gummipartikel) zwischen die beiden Walzen. Aufgrund der gegenläufigen Drehung der Rollen und des vorhandenen Geschwindigkeitsunterschieds wird der Gummi durch Reibung in den Spalt zwischen den Rollen gebracht (d. h. „hineinbeißen“). Je kleiner der Rollenabstand, desto größer ist die Klemmkraft auf das Gummi. - Scheren und Strecken
Da die Rotationsgeschwindigkeiten der beiden Walzen unterschiedlich sind (z. B. ist die vordere Walze schnell und die hintere Walze langsam), wird beim Durchlaufen des Gummis durch den Walzenspalt der Teil, der mit der schnellen Walze in Kontakt steht, beschleunigt, während sich der Teil, der mit der langsamen Walze in Kontakt steht, langsam bewegt, was zu einer starken Scherverformung im Inneren des Gummis führt. Gleichzeitig wird der Gummi durch die Rollen gequetscht und gedehnt, was zu einer Zugverformung führt.
Dieser Scher- und Dehnungseffekt bricht die Verflechtung zwischen den Molekülketten des Gummis auf, was dazu führt, dass die Molekülketten brechen oder sich auflösen, wodurch die Elastizität des Gummis verringert wird (Verbesserung der Plastizität, d. h. der Zweck des „Mastizierens“), oder dass die Compoundiermittel (wie Ruß, Schwefel, Beschleuniger usw.) gleichmäßig im Gummi verteilt werden (d. h. der Zweck des „Mischens“). - Verfeinern und Mischen
Im tatsächlichen Betrieb bildet der Gummi auf der Walze ein „Gummipaket“ (eine Gummischicht um die Oberfläche der Walze). Der Bediener muss das Gummipaket manuell oder mechanisch von der Walze abreißen, falten, umdrehen und dann wieder in den Walzenspalt einführen (also „veredeln“).
Dieser Prozess ermöglicht es, dass verschiedene Teile des Gummis wiederholt durch den Walzenspalt gelangen, wodurch sichergestellt wird, dass alle Bereiche einer gleichmäßigen Scherung und Extrusion ausgesetzt sind, und schließlich die Gesamtleistung des Gummis konsistent bleibt (gleichmäßige Plastizität während der Mastikation, gleichmäßige Verteilung der Compoundiermittel während des Mischens). - Hilfsfunktion der Temperaturregelung
Durch die mechanische Kraft entsteht Reibungswärme im Inneren des Gummis, und der Temperaturanstieg kann zur Alterung des Gummis führen (z. B. zersetzt sich Naturkautschuk bei Überhitzung leicht). Daher wird die Temperatur durch das Heiz-/Kühlsystem der Walzen gesteuert:- Während des Kauens kann eine ordnungsgemäße Erwärmung den Gummi erweichen, die Kraft zwischen den Molekülketten verringern und den Schereffekt unterstützen.
- Während des Mischens kann durch Abkühlen verhindert werden, dass der Gummi aufgrund von Überhitzung vorzeitig vulkanisiert (z. B. ist nach der Schwefelzugabe eine Abkühlung erforderlich), und gleichzeitig wird verhindert, dass sich die Compoundiermittel aufgrund hoher Temperaturen zersetzen.
III. Ergänzende Hinweise
Neben der offenen Gummimischmühle gibt es auch eine geschlossene Gummimischmühle (z. B. Innenmischer), deren Prinzip ähnlich ist, der Aufbau jedoch komplexer ist: Der Gummi wird durch den Rotor (ein rotierendes Teil ähnlich einer Walze) und die Kammerwand in der geschlossenen Mischkammer extrudiert und geschert, was einen höheren Wirkungsgrad und eine geringere Staubbelastung aufweist, der Kern jedoch immer noch auf der Scher- und Mischwirkung mechanischer Kraft beruht.
Kurz gesagt, das Gummimischwerk erzeugt durch die relative Bewegung der Walzen (oder Rotoren) Scher-, Extrusions- und Streckkräfte, kombiniert mit Temperaturregelung und Betriebstechnik, um das Mastikieren oder Mischen von Gummi zu realisieren und so den Grundstein für die Formung nachfolgender Gummiprodukte (wie Reifen, Dichtungsringe) zu legen.
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