Die Gummimischung ist ein entscheidender Schritt bei der Herstellung verschiedener Gummiprodukte. Zwei Hauptmaschinen dominieren diesen Bereich: der Innenmischer (wie der Banbury-Mischer) und das offene Zweiwalzenwalzwerk. Obwohl beide Additive in eine Gummibasis dispergieren sollen, unterscheiden sich ihre Funktionsprinzipien, Verfahren und Ergebnisse deutlich. Dieser Artikel beschreibt die einzelnen Verarbeitungsschritte für beide Maschinen.
Verarbeitungsverfahren für interne Mischer
Der Innenmischer arbeitet als geschlossenes Hochleistungsmischsystem. Der Prozess beginnt mit dem Vorheizen der Mischkammer auf ca. 50–80 °C und der Reinigung der Rotoren. Anschließend wird das Kautschukpolymer (z. B. Naturkautschuk oder SBR) über den Trichter zugeführt. Der Stempel senkt sich ab, übt Druck aus und die Rotoren beginnen sich mit variabler Drehzahl (typischerweise 20–60 U/min) zu drehen. Die intensive Scherung und Reibung erzeugen Wärme und erweichen den Kautschuk innerhalb von 1–2 Minuten.
Nach dem Abbau des Polymers hebt der Bediener den Kolben an und gibt feste Additive – Ruß, Siliciumdioxid, Öle und Verarbeitungshilfsmittel – in einer vorgegebenen Reihenfolge über den Trichter hinzu. Oft folgen Zinkoxid und Stearinsäure, später dann Beschleuniger und Schwefel (sofern kein zweistufiges Mischverfahren zur Vermeidung von Anbrennen eingesetzt wird). Der Kolben wird wieder abgesenkt, und der Mischvorgang wird insgesamt 3–5 Minuten fortgesetzt. Die Kammertemperatur kann 120–160 °C erreichen. Ein effizienter Wärmeaustausch durch wassergekühlte Mäntel verhindert eine Überhitzung.
Sobald die Dispersion erreicht ist, öffnet der Bediener die Klappe am Boden, und die Mischung wird als Klumpen ausgeworfen. Die Silikonkautschukwalze wird in China hergestellt. Der gesamte Zyklus dauert in der Regel 5–8 Minuten. Der Innenmischer eignet sich hervorragend für die Produktion großer Mengen und sorgt für eine gleichmäßige Dispersion, weniger Staub und einen geringeren Arbeitsaufwand. Allerdings kann er temperaturempfindliche Zutaten ohne die richtige Reihenfolge nicht ohne Weiteres verarbeiten.
Verarbeitungsverfahren im offenen Walzwerk (Zweiwalzenmühle)
Die offene Walzanlage verfügt über zwei gegenläufige horizontale Walzen mit einstellbarem Walzenspalt und Reibungsverhältnis. Das Vorwärmen der Walzen auf 40–60 °C ist für die Haftung unerlässlich. Der Prozess beginnt mit der Zuführung des Rohkautschuks in den Walzenspalt. Der Kautschuk bildet einen Walzenstrang und wickelt sich um die vordere Walze. Der Walzenführer schneidet, faltet und führt den Kautschuk manuell zu, um den Abbau und die Erweichung zu fördern – ein Prozess, der als „Walzen“ bezeichnet wird und 3–5 Minuten dauert.
Die Additive werden dann schrittweise zugegeben. Pulver wie Ruß werden auf die Walzenbank gestreut, während Öle langsam eingegossen werden, um ein Verrutschen zu verhindern. Anders als beim geschlossenen Mischer verwendet der Bediener ständig einen Spachtel oder ein Messer, um die Mischung zuzuschneiden, zu falten und eine Walzenbank zu formen, damit die Materialien gut eingearbeitet werden können. Für eine gründliche Durchmischung kann der Bediener das Material durch Kreuzmischen (Schneiden und Wenden der Platte) oder Dreiecksfalten (Falten in eine Dreiecksform) vermischen. Der Walzenspalt wird schrittweise verkleinert, um die Scherkraft zu erhöhen.
Sobald alle Zutaten gleichmäßig verteilt sind (typischerweise nach 10–20 Minuten), wird die Mischung als durchgehender Streifen abgewickelt oder in Platten geschnitten. Die Temperaturregelung erfolgt manuell – die Wasserzirkulation durch die Walzen führt die Wärme ab, jedoch kann es bei längerem Mischen zu Überhitzung kommen. Die offene Walzanlage bietet Flexibilität für kleine Chargen, Farbänderungen und empfindliche Mischungen (z. B. solche mit sehr schnell wirkenden Beschleunigern). Sie erfordert jedoch hohe Bedienererfahrung, setzt die Arbeiter Staub und Hitze aus und hat eine geringere Produktivität.
Wesentliche Unterschiede im Prozessablauf
Merkmale: Interner Mischer, offene Mühle
Zykluszeit 5–8 Minuten 10–20 Minuten
Arbeitsintensität Niedrig (automatisiert) Hoch (manuell)
Staubbelastung Minimal Signifikant
Temperaturregelung Ausgezeichnet (mit Mantel) Mittelmäßig
Losgröße Groß (50–500 kg) Klein (1–50 kg)
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Innenmischer für die effiziente und saubere Herstellung großer Mengen bevorzugt wird, während die offene Mühle für Kleinmengen, Spezialmischungen und Laborarbeiten unverzichtbar bleibt. Viele Betriebe setzen beide Verfahren nacheinander ein: Innenmischen zur ersten Dispergierung, gefolgt von offenem Mahlen zum Kühlen, Hinzufügen von Härtern und abschließenden Plattenbildung. Das Verständnis dieser Verfahren ermöglicht es den Anwendern, für jede Aufgabe das richtige Werkzeug auszuwählen.
Veröffentlichungsdatum: 03.04.2026
