Hydraulikmotor Hydraulikmotoren von Rexroth machen Druck im Innenmischer

Bei einem neuen Verfahren zur Mischung von Kautschuk setzt Rado Gummi als kräftige Antriebe Hägglunds-Hydraulikmotoren von Rexroth ein.

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Der Blick unter die Motorhaube moderner Autos belegt eindrucksvoll die immer komplexere Technik. Weil der Platz begrenzt ist, steigen die Ansprüche an möglichst kompakte Bauformen aller verbauten Komponenten und Aggregate. Zeitgleich wird aus immer kleineren Motoren immer mehr Leistung herausgekitzelt, was im Inneren des Motorraums Temperaturen und Drücke ansteigen lässt – vor allem beim Turbolader. Erschwerend beziehungsweise Material ermüdend kommt hinzu, dass der Motorraum moderner Fahrzeuge für besseren Lärmschutz schallgekapselt ist. Im Vergleich zu älteren Fahrzeugen gibt es damit immer weniger kühlenden Fahrtwind. Hochflexible Formschläuche sind deshalb gefragt, die auch bei mehr als 200 °C noch dauerhaft standhalten. Auf dieses und viele weitere anspruchsvolle Einsatzgebiete im Maschinenbau, der Automobil-, Bau- und Kabelindustrie sowie in Hausgeräten hat sich die Rado Gummi GmbH spezialisiert.

Auftragsgrundlage ist entweder eine fertige Rezeptur oder das gewünschte Endprodukt selbst, für das Rado erst noch eine Rezeptur entwickeln muss, die die geforderten technischen Spezifikationen erreicht. Hauptinhaltsstoffe sind darin Kautschuk, Ruß und Füllstoffe sowie Prozessöl. Rund 800 verschiedene Kautschukmischungen hat das Unternehmen aus dem oberbergischen Radevormwald im aktiven Portfolio. Davon bestehen etwa 80 % aus synthetischen, erdölbasierten Grundstoffen und 20 % aus Naturkautschuk.

Der von Rado eingesetzte synthetische oder natürliche Kautschuk muss vor der Verarbeitung im Innenmischer zunächst auf Zimmertemperatur gebracht werden. Denn in der Produktion von Kautschukmischungen ist entscheidend, dass sich alle Komponenten sehr gut miteinander vermischen.

Reibung macht die Mischung weich

Wie geschmeidig die Kautschukmischung im geschlossenen Innenmischer gerade ist, lässt sich anhand der in die Mischung eingebrachten Leistung der beiden hydraulischen Direktantriebe von Bosch Rexroth ermitteln. Aufgrund der hohen Reibungseffekte erwärmt sich das Material schrittweise auf bis zu 160 °C. Weil die Mischung dabei immer weicher wird, sinkt der Reibungswiderstand an den Knetrotoren – was letztlich zu einer geringeren Leistungsaufnahme bei den Antrieben sorgt. Hier wird deutlich, dass die Höhe der in die Mischung eingebrachten Leistung gut nutzbar ist für Rückschlüsse auf die Konsistenz der Mischung im Inneren. „Hitze und Druck sind entscheidend bei der Herstellung von Kautschukmischungen“, erklärt Rado-Inhaber Fred Ebers. Die Antriebe liefern dafür Spitzenleistungen bis 1000 kW. Die Stempelsteuerung übt auf das Knetwerk einen Druck von 60 bar bis 100 bar aus.

Die Herausforderung bei der Auslegung der Antriebstechnik bestand darin, eine Lösung zu finden, die die hohen Anlaufmomente in den ersten Minuten einer Mischung sicher bewältigt, ohne dabei über Gebühr in die Falle einer Überdimensionierung zu tappen. „Wir fahren 90 % der Zeit quasi mit halber Kraft, weil das zu mischende Medium plastischer wird. Maximale Kräfte herrschen nur ganz am Anfang.“

Abschaltbare Leistungsdichte

Spätestens hier werden die Vorteile der Hägglunds-Hydraulikmotoren von Rexroth deutlich, die mit maximalen Drehmomenten von 2000 kNm die stärksten Direktantriebe auf dem Markt sind. Die Hägglunds-CBM-Motoren bieten volles Drehmoment aus dem Stillstand und können ihr Startdrehmoment zeitlich unbegrenzt aufrechterhalten. Damit die beiden ineinander laufenden Rührwerke wirklich synchron zueinander drehen, treibt Rado sie über ein Verteilgetriebe an. Damit ist mechanisch sichergestellt, dass es zu keiner Winkelabweichung kommen kann. Diese notwendige Gleichlaufpräzision ist dem Verfahren geschuldet. „Nur wenn die Rotoren sehr eng ineinander greifen und die Scherkräfte an den stillstehenden Knetertrögen optimal gegeben sind, vermischen sie die Komponenten wirkungsvoller und schneller miteinander. Der Abstand zwischen den Flächen beträgt gerade einmal acht Millimeter“, erklärt Ebers.

Die Steuerung haben Rado Gummi und Bosch Rexroth gemeinsam so programmiert, dass der Innenmischer nach der Grobzerkleinerung in den Schongang schaltet. Da während dieser Phase der Leistungsbedarf erheblich sinkt, schaltet die Anlage nicht benötigte Hydraulikpumpen kaskadierend aus. Diese bedarfsgerechte Abschaltung senkt den Energieverbrauch im Betrieb erheblich und schont letztlich auch das Hydrauliköl.

Durchgängige Antriebslösung

Die Firma Rado Gummi, die als Produzent von Kautschukmischungen im Markt auftritt, die die Weiterentwicklung von Prozessen aber auch mit eigenem Maschinenbau voran treibt, setzt bei der antriebs- und steuerungstechnischen Ausrüstung ihrer Anlagen am liebsten auf Lösungen aus einer Hand. Ebers: „Rexroth kommt bei uns durchgängig zum Einsatz. Wir nutzten in der Zusammenarbeit auch sehr gerne den Engineering-Support. Wir wissen, wie man Kautschuk mischt, Rexroth kennt die dafür notwendige Hydraulik und vor allem auch unsere Prozesse.“

100 kg wiegt so eine Mischung, wenn sie fertig geknetet als Klumpen in ein Walzenwerk fällt, das daraus so genannte Felle mit einem halben Meter Breite formt. Die Walzen sind gekühlt, damit das Zwischenprodukt auf dem Weg zum Gummi möglichst schnell abkühlt. „In der Mischung ist ein Aktivator eingearbeitet, der für das Vulkanisieren erhalten bleiben muss“, erklärt Fred Ebers. (qui)

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