ES2309061T3 - Sistema de extrusion de permutacion rapida y usos multiples. - Google Patents

Abstract

Sistema de tratamiento de materia que comprende un dispositivo de tratamiento (26, P) que tiene una entrada (90) y una salida (92), un preacondicionador (24) que comprende un cuerpo de mezclado hueco (58) que contiene una serie de órganos de mezclado desplazables, un cuerpo (58) que presenta una entrada (60) y una salida (62), salida (62) acoplada de forma operativa a dicha entrada (90), caracterizado por un dispositivo de pesaje (72) acoplado de forma operativa al preacondicionador (24).

Description

Sistema de extrusión de permutación rápida y usos múltiples.

Antecedentes de la invención Campo de aplicación de la invención

La presente invención se refiere en general a sistemas y métodos de tratamiento de materias caracterizados por un mínimo de tiempo muerto entre cada uno de los ciclos y comparativamente con poco volumen de residuos de materias primas durante el curso de la producción. Más concretamente, la invención está relacionada con métodos y sistemas en los que los sistemas de tratamiento incluyen un preacondicionador y un procesador ulterior, como por ejemplo una extrusora o prensa granuladora acoplada en serie a un dispositivo de vaciado de velocidad variable intermedio; durante el uso, los sistemas funcionan de forma que mantengan el dispositivo de vaciado en estado total de estrangulamiento todo el tiempo que sea posible para que la unidad de tratamiento reciba material a un ritmo continuo y no variable sustancialmente en un solo ciclo. Esto permite tratar adecuadamente casi toda la materia prima permitiendo al mismo tiempo un rápido despeje del sistema para que pueda comenzar inmediatamente un nuevo ciclo. En las formas elegidas, un secador de tipo cascada almacenado en vertical forma una parte del sistema y permite el secado/enfriamiento de cada producto uno por uno cuando sale de la extrusora de manera continua y con diferenciación de productos.

Descripción de la técnica anterior

Los sistemas de extrusión se han venido usando desde hace tiempo para la producción de una variedad de alimentos y otros productos. Por ejemplo, muchos alimentos para personas y animales se producen mediante dicho equipamiento. Muchos sistemas de extrusión llevan un preacondicionador y una extrusora conectados en serie. Por la salida del preacondicionador se introducen materias secas mediante silos, mientras que las materias se hidratan y se cuecen parcialmente aplicándoles vapor y/o agua y mezclándolos intensamente. A continuación dichas materias de preacondicionamiento se introducen por la entrada de una extrusora equipada con uno o más tornillos sinfín alargados y axialmente giratorios y una matriz de extrusión con el orificio cerca del extremo. En la extrusora, las materias están sometidas a intenso calor, presión y fuerza cortante y se las hace pasar por la matriz de extrusión para cocerlas y moldearlas por completo. Acto seguido, los productos extruidos se suelen secar y enfriar en una secadora de paso múltiple.

Mientras que los sistemas de extrusión de este tipo son comunes, sigue habiendo importantes problemas de funcionamiento. Uno de ellos es la cantidad de residuos que genera dicho método de producción. Concretamente, al comienzo de un ciclo se generan residuos mientras se equilibra el sistema y se establecen caudales, presiones, temperaturas y tiempos de residencia esencialmente continuos. Más importancia reviste, no obstante, el problema que aparece al final de un ciclo de extrusión. Consiste en que, cuando se suministra al preacondicionador lo último de una cantidad de materia prima, sigue inevitablemente un periodo en el que el flujo de material a la extrusora cae hasta que se vacía el preacondicionador. Normalmente, el producto generado durante esta última etapa del ciclo es inaceptable y hay que desecharlo. Cuando se estima que los preacondicionadores contienen 408-916 kg (900-1.800 libras) de materia se considera que la cantidad de residuo de la última etapa es significativa.

El problema anterior puede considerarse no demasiado grave cuando se trata de grandes ciclos de producción. Así pues, si se programa un ciclo de 40 toneladas, se puede soportar una pérdida de 454 kg (1.000 libras) de materia prima. Sin embargo, hay una tendencia creciente a programan ciclos de producción cortos de 2.270 kg (5.000 libras) o menos. En tales casos, la pérdida de 454 kg (1.000 libras) al final del ciclo de producción es económicamente inaceptable. Este problema es tan agudo que algunos procesadores informan de que obtienen sólo un rendimiento del 60% en ciclos de lotes de 4 toneladas.

Otro factor adverso en el tratamiento por extrusión proviene del tiempo muerto asociado a las permutaciones de ciclo, esto es, cuando un procesador desea cambiar dentro de un sistema en concreto entre dos productos diferentes, no son infrecuentes tiempos muertos de una hora o más. Del igual modo, cuando se programan ciclos de gran volumen se pueden tolerar tiempos muertos prolongados, pero si en un día de producción se programa una serie de ciclos cortos (por ej., 5 toneladas o menos), se verá que el problema de la permutación adquiere gran importancia.

El fenómeno del ciclo corto tiene una consecuencia potencialmente adversa para la operación de secado post-extrusión, a saber, que no hay de dejar que el producto extruido en la última etapa de un primer ciclo se mezcle con el producto de la primera etapa del ciclo sucesivo. Por lo tanto, de no tomarse medidas excepcionales, habrá que cerrar la extrusora entre ciclo y ciclo para dejar suficiente tiempo para que el producto extruido pase por la secadora y la deje libre.

Estos mismos problemas se dan también en relación con otros dispositivos de tratamiento, como las prensas granuladoras, en que los usuarios quieren o desean que haya rapidez de permutación en los ciclos cortos.

En la patente US 5,165,950 se da a conocer un proceso para preparar un producto semiacabado de almacenamiento estable y expansible en hornos microondas.

En la patente US 5,402,352 se da a conocer un control automático para una prensa granuladora y un método para calcular automáticamente valores iniciales para la velocidad de alimentación y la posición de la válvula de vapor al poner en marcha la prensa granuladora para granular fórmulas específicas de alimentos.

En JP 04307216 se da a conocer la recogida automatizada de material en una tolva y alimentador de materia prima y la limpieza total etc. de la tolva del alimentador deteniendo el transporte de material hacia la tolva de materia prima cuando cambia un color y descargando un colorante que queda en el alimentador mientras se limpia la tolva con aire, etc.

En la patente EP 0 507 689 se da a conocer una instalación para suministrar automáticamente una máquina transformadora, especialmente para material plástico, con una mezcla homogénea con una pluralidad de productos.

En la patente DE 197 28 624 se da a conocer un aparato dosificador para productos en polvo, concretamente un sistema de pesaje de mezcla para aditivos con dosificación de chorro fino y grueso desde diversos recipientes de productos hasta un recipiente central de pesaje de una escala de recipientes con una escala de comprobación ulterior.

En la patente DE 20 34 837 se da a conocer un aparato para producir mezclas de productos de granulado muy fino hasta productos de granulado mayor. Los componentes se pesan en secuencia y se trasladan simultáneamente por cinta transportadora a un recipiente de mezclas. El aparato está equipado con dos cintas transportadoras para trasladar los componentes.

En la patente US 4,752,139 se da a conocer un dispositivo acondicionador para una extrusora que dispone de dos cámaras frustrocilíndricas, intercomunicadas y yuxtapuestas, una de las cuales tiene una zona de sección transversal mayor que la otra.

En la patente US 5,238,385 se da a conocer un conjunto de matriz de extrusión preparado para fijarlo al extremo de vaciado de una extrusora, para producir productos extruidos de diferentes tamaños y/o formas a partir de una única extrusora sin interrumpir el funcionamiento de la misma.

En la patente US 4,882,105 se da a conocer un control automático para una extrusora que lleva un sensor de temperatura para vigilar la temperatura de salida de la mezcla extruida y varios transductores de presión que vigilan la presión dentro de la extrusora para controlar la cocción de la masa dentro de la extrusora y asegurar la producción de una mezcla extruida de alta calidad.

Por consiguiente, hacen falta en la técnica sistemas y procesos de tratamiento perfeccionados que superen los problemas señalados más arriba y ofrezcan una capacidad de permutación rápida, minimizando al mismo tiempo la pérdida de producto.

Resumen de la invención

La presente invención supera los problemas señalados más arriba y suministra un sistema de tratamiento de material perfeccionado como se reivindica en la reivindicación 1, y un método para operar con dicho sistema de tratamiento de material como se reivindica en la reivindicación 9.

La invención se puede aplicar con una variedad de dispositivos de tratamiento, como extrusoras o prensas granuladoras. En líneas generales, los sistemas de extrusión de la invención comprenden una extrusora que lleva un tambor alargado con al menos un tornillo sinfín de rosca sencilla y axialmente giratorio en el mismo, tambor que presenta una entrada y una salida y una matriz montada en la salida del mismo. Dichos sistemas comprenden también un preacondicionador que lleva incluidos elementos de mezcla manipulables, una entrada para recibir material y una salida acoplada al tambor de la extrusora para alimentar ésta última con material de preacondicionamiento. A la entrada del preacondicionador también suelen ir acoplados un conjunto de tolva y un tornillo sinfín de alimentación de entrada de velocidad variable para alimentar el preacondicionador con materias primas.

Una parte importante de los sistemas de extrusión de la invención supone el uso de un alimentador de vaciado de salida y velocidad variables, como un tornillo sinfín de alimentación que va de la salida del preacondicionador y la entrada de la extrusora. Con el fin de maximizar el uso de las materias primas, se hace funcionar el sistema de forma que el tornillo sinfín de alimentación se mantenga en un estado total de estrangulamiento todo el tiempo que sea posible. De esta forma, se suministra a la extrusora un caudal fijo y sustancialmente constante de materia preacondicionada para su tratamiento final. Para lograr este objetivo, se puede ajustar el control del sistema para que altere el funcionamiento del preacondicionador hacia el final de un ciclo de extrusión determinado. Por poner un ejemplo, allí donde se emplee un preacondicionador orientado horizontalmente, se puede ajustar el sistema de forma que, hacia el final del ciclo, se altere el funcionamiento del preacondcionador para mantener el estado total de estrangulamiento en el alimentador de vaciado. Dicha alteración puede suponer invertir la rotación de las palas de mezclado del preacondicionador para que empujen más material hacia delante y mantener así el estado total de estrangulamiento.

En otro aspecto relacionado de la invención, los sistemas de extrusión comprenden uno o más detectores acoplados a un control de microprocesador, como un controlador lógico programable (PLC). Un conjunto de detectores funciona en cooperación con al menos el preacondicionador (y normalmente también con el conjunto de tolva) para determinar el caudal de material que pasa por allí. Preferiblemente debe determinarse el caudal másico, pero también se puede medir un caudal volumétrico. El controlador puede entonces ajustar el funcionamiento del sistema para que mantenga un caudal constante hacia la extrusora tanto tiempo como sea posible. Preferiblemente, se acopla un primer detector (preferiblemente en forma de dispositivo de pesaje, por ejemplo una célula de carga) al conjunto de tolva para determinar cuándo se ha alimentado el preacondicionador con lo último de una cantidad predeterminada de materia prima. Un segundo detector (también preferiblemente una célula de carga) va acoplado al preacondicionador y los dos detectores se usan para determinar el caudal que pasa por el preacondicionador.

A fin de minimizar aún más el tiempo muerto, los sistemas de la invención incluyen preferiblemente un conjunto de matrices especializadas de posición múltiple que pueden cambiar rápidamente entre la primera y la segunda matrices por separado sin necesidad de trabajosas permutaciones que detienen la producción. El conjunto de matrices preferido de la invención comprende un conjunto delantero que incluye una primera y una segunda salidas alejadas una de otra con elementos de matriz individuales acoplados a las mismas. Dentro de la parte delantera va situado un elemento manipulable, por ejemplo un rotor cilíndrico, que incluye un pasaje alargado para traslado del producto y que presenta una abertura para la entrada del producto adyacente a la salida del tambor de la extrusora. Al elemento manipulable va conectado un propulsor, cuya función es hacer pasar selectivamente la salida del pasaje entre la primera matriz y la segunda. Además, hay practicada una tercera salida de vaciado preferiblemente entre las salidas de matriz. El propulsor puede hacer pasar la salida del pasaje a la posición de vaciado durante el hiato entre ciclo y ciclo de producción, para que se pueda lavar el sistema de extrusión y retirar el extruido sobrante.

Los sistemas de extrusión de la invención incluyen también preferiblemente una secadora (preferiblemente un secadora de cascada de múltiples fases) que recibe el extruido de la extrusora para secarlo y enfriarlo. El funcionamiento de la secadora está en correlación con el funcionamiento de la extrusora, para que los productos puedan secarse continuamente, pero de manera diferenciada, eso es, el producto de un primer ciclo de extrusión se seca y se mantiene separado del extruido de un segundo ciclo de extrusión. La forma más provechosa es es que la secadora vaya acoplada operativamente al PLC para la extrusora y el equipo relacionado.

El uso de los sistemas y métodos de la invención supone numerosas ventajas. La principal de ellas es la capacidad de tratar un producto comercializable mediante una proporción muy alta de materias primas. Por ejemplo, allí donde se llevan a cabo ciclos cortos de producción de hasta 4.540 kg (10.000 libras) aproximadamente, al menos el 90%, y más preferiblemente al menos el 95% aproximadamente de la materia prima se convierte en producto comercializable. Esta proporción supera con mucho el rendimiento de ciclo corto obtenible con los sistemas convencionales. Segundo, los sistemas y métodos de la invención permiten una permutación muy rápida entre cada producto individual. Este es el caso especialmente cuando se hace uso del aparato de control preferido y el conjunto de matrices del mismo. Tercero, los sistemas de la invención permiten al usuario variar el tiempo de residencia del material en el preacondicionador en el transcurso de un ciclo de extrusión manteniendo al mismo tiempo una salida constante hacia la extrusora.

De igual modo, los sistemas según la invención pueden aplicarse allí donde el dispositivo de tratamiento ulterior sea una prensa granuladora en lugar de una extrusora. En tales casos, las ventajas de la invención se hacen efectivas mediante el uso de los conjuntos preferidos de tolva y preacondicionadores descritos más arriba. Además, los sistemas de prensa granuladora pueden controlarse por microprocesador de la misma forma que los sistemas de extrusión.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista elevada lateral de un sistema de permutación rápida de acuerdo con la invención;

La Fig. 2 es una planta del sistema representado en la Fig. 1;

La Fig. 3 es una vista lateral por elevación de otro sistema de extrusión de permutación rápida que emplea un preacondicionador montado verticalmente;

La Fig. 4 es una vista lateral fragmentaria que representa el extremo delantero de un tambor de extrusión y que lleva el conjunto de matrices de posición múltiple de la invención;

La Fig. 5 es un corte a lo largo de la línea 5-5 de la Fig. 4 donde se aprecian más detalles de la extrusora y del conjunto de matrices de posición múltiple;

La Fig. 6 es una vista superior fragmentaria del tambor de extrusión y del conjunto de matrices de posición múltiple representada en las Figs. 4-5;

La Fig. 7 es un corte a lo largo de la línea 7-7 de la Fig. 6 que representa el rotor de posición múltiple que forma parte del conjunto de matrices;

La Fig. 8 es una vista frontal del conjunto de matrices de la invención, donde aparece con la tapa delantera del mismo quitada para que se vea el engranaje de cremallera del conjunto de matrices;

La Fig. 9 es una vista lateral fragmentaria del extreme delantero del conjunto de matrices elegido, donde se aprecian más detalles del engranaje de cremallera;

La Fig. 10 es un diagrama de bloques esquemático que representa el conjunto de control para el sistema de extrusión de la invención;

La Fig. 11 es un diagrama de flujo que representa una porción del software de control elegido que se usa para hacer funcionar el sistema de extrusión de la invención;

La Fig. 12 debe considerarse en conjunción con la Fig. 11 y es otro diagrama de flujo que representa la porción restante del software de control elegido, y la Fig. 13 es un diagrama de bloques esquemático que representa el conjunto de control para el sistema de secado de la invención;

La Fig. 14 es un diagrama de flujo que representa el software de control elegido para controlar el funcionamiento del sistema de secado, y la Fig. 15 es una vista elevada lateral de un sistema de prensa granuladora de permutación rápida similar al sistema de extrusión de la Fig. 1.

Descripción detallada de la materialización elegida

Volviendo ahora a los dibujos, en las Figs. 1-2 aparece un sistema de extrusión 20 representativo de acuerdo con la invención. En líneas generales, el sistema 20 lleva un conjunto de extrusión 21 que comprende un conjunto de tolva 22 para recibir, manejar y suministrar materias secas, un preacondicionador 24, una extrusora 26 y un conjunto especializado de matrices 28. La producción de la extrusora 26 pasa a un sistema de secado 29. Como se explicará detalladamente más abajo, el control del sistema 20 se efectúa mediante un controlador lógico programable (PLC) 30 (véase las Figs. 10 y 13) que va acoplado operativamente a los componentes del sistema.

El conjunto de extrusión

El conjunto de tolva 22 lleva una tolva de regulación superior 32 equipada con una entrada 34 y una salida 36. Un mecanismo de puerta corredera 38 operable selectivamente se halla dispuesto de forma adyacente a la salida 36 para abrir y cerrar ésta última durante el funcionamiento del sistema 20. Un sistema convencional de tratamiento del producto (que no aparece aquí) suele ir acoplado a la entrada 34 de la tolva de regulación 32 a fin de suministrar a la misma ingredientes secos.

El conjunto 22 lleva también una tolva de fondo rodante 40 situada debajo de la tolva de regulación superior 32. En esta conexión, se advertirá que un bastidor de tipo caja 42 va sujeto a la tolva de regulación superior 32 y soportada por raíles 44. La tolva 40 se apoya en el bastidor 42 mediante células de carga convencionales 46. La entrada 48 de la tolva 40 va acoplada a la salida 36 de la tolva de regulación 32, de modo que cuando se abre el mecanismo de puerta 38, el material puede fluir directamente de la tolva de regulación a la tolva de fondo rodante. La tolva 40 lleva una salida 50 que va acoplada a un tornillo sinfín de alimentación 52 alargado y de velocidad variable. El tornillo sinfín es movido mediante un conjunto motor 54 y tiene una salida 56.

El preacondicionador 24 debe ser preferiblemente del tipo descrito en las patentes U.S. Nos. 4,752,139 y 5,161,888. En términos generales, el preacondicionador 24 tiene forma de cuerpo tubular alargado 58 y presenta una entrada 60 y una salida 62. Dentro del cuerpo 58 hay situado un par de ejes motores (que no se ven aquí) que giran a diferentes velocidades propulsados por una unidad motriz 64. Los ejes soportan unos mezcladores de tipo pala que se extienden hacia fuera y que están orientados estratégicamente para controlar el caudal de material a través del cuerpo preacondicionador y conseguir un tiempo de residencia adecuado en el mismo para que el material quede convenientemente hidratado y calentado antes de pasar a la extrusora 26. Además, el preacondicionador 24 va equipado con inyectores de vapor 66 e inyectores de agua 68. Los inyectores 66, 68 van conectados a válvulas de caudalímetro convencionales 66a y 68a (Fig. 10). Como se ve en a ilustración, el preacondicionador 24 se sustenta en cuatro travesaños verticales de un bastidor cuadrado 70, cada uno de los cuales lleva una célula de carga 72. Las cuatro células de carga 72 se sustentan a su vez en travesaños rígidos de bastidor transversal 74 y en raíles transversales subyacentes 76.

Una importante característica de la presente invención es la disposición de un alimentador de vaciado 78 de tipo rosca de velocidad y salida variables equipado con un propulsor de frecuencia variable 80 (Fig. 10) entre la salida del preacondicionador y la entrada de la extrusora. Como es lógico, el alimentador 78 tiene entrada y salida. El alimentador 78 va montado de forma adyacente a la cara inferior del cuerpo del preacondicionador 58, como se ve en la ilustración, con la salida del mismo acoplada a un componente tubular dependiente 82. El componente 82 va equipado también con una válvula de derivación 84 gobernada por un controlador de posición 86, para que el material preacondicionado incorrectamente pueda ser desviado de la extrusora 26, operación que se suele realizar durante el arranque del sistema 20.

La extrusora 26 lleva un tambor tubular alargado 88 formado por cabezales de tambor 89 interconectados de extremo a extremo (véase Fig. 5) y que presentan un extremo de entrada 90 y otro de salida 92. Un tornillo sinfín 93 alargado, giratorio axialmente, roscado en espiral y formado de secciones roscadas interconectadas 93a va situado dentro del tambor 88 y sirve para mover el material introducido por la entrada 90 todo a lo largo del tambor 88 hasta que finalmente sale extruido por el conjunto de matrices 28. El tornillo interior es propulsado por un conjunto motor 94 que a su vez es controlado por un controlador de velocidad convencional 96. El tambor de extrusión 88 lleva también inyectores de vapor y de agua 98,100 todo a lo largo del mismo, inyectores que son controlados por válvulas de caudalímetro asociadas 102, 104 (Fig. 10).

Como apreciarán fácilmente los experimentados en la técnica, el tambor 88 y el tornillo interior se hallan configurados de forma que generen en cooperación niveles apropiados de calor y fuerza de corte para conseguir el grado de tratamiento de extrusión deseado. Por ejemplo, la configuración de los cabezales interconectados 89 puede presentar nervaduras de refuerzo internas 89a, y entre cada sección roscada 93a puede ir interpuesta una junta de vapor 106. El tratamiento también puede ir asistido y controlado por inyección de vapor y/o de agua mediante los inyectores 98, 100, y también mediante cabezales de tambor revestidos exteriormente 89 y que permiten la circulación por el interior de frío o calor para controlar indirectamente la temperatura. Aunque la materialización del dibujo es una extrusora de tornillo único, también se puede usar unidades de tornillo gemelas.

El conjunto de matrices 28 va acoplado de forma operativa al extremo de salida 92 del tambor de extrusión 88 y se halla en comunicación con el interior del mismo. El conjunto 28 comprende, en líneas generales, un cabezal tubular primario 108 que presenta tres aberturas de salida 110, 112 y 114 separadas una de otra, un rotor 116 alojado junto con el cabezal 108, un conjunto motor 118 acoplado de forma operativa al rotor 116 para hacer girar éste último de forma selectiva y un conjunto articulado por bisagras 120 que permite que todo el conjunto 28 se mueva hacia el tambor 88 o se aleje de él.

Más detalladamente, el cabezal 108 comprende un bloque 121 con pestañas hacia atrás, que presenta dos paredes laterales 122, 124 con aberturas, separada una de otra, y que normalmente va sujeto al cabezal 89 más al extremo del tambor 88 mediante tornillos 126. Como se ve, la abertura 110 está practicada en la pared lateral 122, mientras que la abertura opuesta 112 está practicada en la pared lateral 124. El bloque 121 presenta también una pared superior 128 que se extiende entre las paredes laterales 122, 124, así como una pared inferior 130. Como se ve en las Figs. 5 y 7, en la pared inferior 130 hay formada una abertura de vaciado alargada 114. También en la pared inferior 130 hay practicado un canal de vaciado 132 en convergencia con la abertura 114. Una placa de extremidad 134 se extiende entre las paredes laterales 122,124 y va sujeta a las mismas mediante tornillos 136.

Un par de extensores de matriz frustocónicos 138, 140 van respectivamente montados en su correspondiente placa 122, 124, en convergencia con la abertura asociada 110, 112. Cada uno de dichos extensores 138, 140 lleva un reborde de montaje 142 en su abertura exterior máxima configurado para que permita su interconexión con una hilera de estirar 144,146 (las hileras 144,146 se denominan matrices A y B en la Fig. 10). Dichas hileras de estirar son matrices convencionales, llevan practicada una pluralidad de aberturas de extrusión 148 y 150 y llevan un montaje de eje central de cuchillas extendido hacia fuera 152 o 154.

El rotor 116 está situado dentro del cabezal 108 y comprende un cuerpo sustancialmente anular en sección transversal 156 que tiene una pared posterior 158 con una abertura central para entrada del producto 159 practicada en la misma y una pared anular que se extiende hacia delante 160 y que tiene una abertura de salida 161. Un conducto curvilíneo 162, en forma de codo, se extiende entre las aberturas de rotor 159, 161, interconectándolas. Como se aprecia mejor en la Fig. 7, el cuerpo del rotor se sustenta para la rotación en una superficie curvilínea superior 164 formada en la parte de arriba del bloque 121, y en superficies relativamente pequeñas 166, 168 formadas en las paredes laterales 122, 124 inmediatamente debajo de las aberturas 110, 112. Cada una de las zonas de superficie efectiva presentadas por estas superficies de apoyo inferiores 166,168 es menor que la anchura efectiva de la abertura de salida definida por el conducto 162. Así pues, durante la rotación del rotor 116, descrita ente sus posiciones de funcionamiento, el conducto 162 nunca puede quedar bloqueado del todo, eliminado así la posibilidad de acumulaciones de presión potencialmente destructivas dentro del conjunto de matrices 28.

El conjunto motor 118 lleva un engranaje 170 sujeto a la cara exterior del cuerpo del rotor 156 mediante tornillos 172. La cara exterior del engranaje 170 lleva un canal de conducción continuo 174 de cojinetes, que coopera con un canal similar formado en la placa de extremidad 134; los cojinetes 176 se emplean entre la placa de extremidad 134 y el engranaje 170 para guiar la rotación del cuerpo del rotor 156. Como se aprecia mejor en las Figs. 5 y 8, una cremallera vertical alargada 178 colabora en la propulsión con el engranaje 170. La cremallera 178 va montada para que se
mueva en vertical mediante una placa de guía de cremallera 180 sujeta a la pared lateral 124 mediante tornillos 182.

El conjunto motor completo incluye además una unidad de pistón y cilindro 184 que lleva una biela 186 sujeta al extremo superior de la cremallera 178 mediante una horquilla 188. La unidad 14 se sustenta en el bloque 121 mediante un soporte recto 190. Concretamente, el montaje vertical 190 lleva una placa base 192 que va fija a la superficie superior 128 del bloque 121 mediante pernos de montaje 194. El extremo superior del montaje 190 permite una conexión pivotal convencional con el cilindro de la unidad 184.

El objeto del conjunto motor 118 es hacer girar selectivamente el rotor 116 para que la salida del conducto 162 converja con una de las aberturas de salida de matriz 110 o 112, o con la abertura de vaciado 114. A fin de controlar este movimiento, el conjunto 118 lleva interruptores de posición convencionales 196, 198, que se indican en la Fig. 10.

El conjunto articulado por bisagras 120 tiene un soporte en forma de L 200 situado atrás del todo y sujeto al tambor 88, con una placa 202 que se extiende hacia delante y que va sujeta al mismo, placa en la que se apoya un perno giratorio posterior 204. El extremo delantero del conjunto 120 lleva una placa de conector en S 206 fijada al reborde adyacente del cabezal del tambor situado más hacia delante 89 y al cabezal 108. En este conector se apoya un perno giratorio anterior 208. Una placa de expansión 210 se extiende entre los pernos giratorios 204, 208, y va acoplada a ellos, para completar la estructura de bisagras.

Volviendo de Nuevo a la Fig. 2, se observará que un par de dispositivos de cuchillas giratorias movidos a motor 212, 214 están situados respectivamente adyacentes cada uno a su correspondiente hilera de estirar 144, 146. Estos dispositivos de cuchillas son totalmente convencionales y llevan cuchillas giratorias, movidas a motor, montadas en los ejes de las hileras de estirar 152, 154 descritos más arriba. Además, estos dispositivos llevan controles de velocidad asociados 216 y 218 (Fig. 10).

A continuación la atención se dirige a la Fig. 3, que representa otro sistema de extrusión 220 que en la mayoría de aspectos es idéntico al sistema 20. Por consiguiente, las partes y componentes semejantes de las Figs. 1 y 3 llevan la misma numeración. Sien embargo, en este caso, el conjunto de extrusión 221 lleva montado el preacondicionador 24 en orientación vertical en lugar de horizontal como en la Fig. 1. Dicho montaje requiere que el preacondicionador vaya montado en un bastidor 222 ligeramente diferente y que las células de carga 224 vayan situadas de forma diferente, como se ve en conjunto en la Fig. 3. Además, la entrada del tornillo de alimentación 78 lleva una transición 226 ligeramente diferente a la de la materialización de la Fig. 1.

En la Fig. 10 se representa de forma esquemática el controlador 30 asociado al sistema de extrusión 20, así como la interconexión de los diversos dispositivos de control de extrusión con el controlador 30. El montaje de los circuitos y la configuración reales del controlador 30 se pueden realizar perfectamente con las habilidades de la técnica a la luz de la explicación anterior y de la subsiguiente descripción del funcionamiento.

Funcionamiento del conjunto de extrusión

El funcionamiento general de los conjuntos de extrusión 20 y 220 les resultará conocido a los experimentados en la técnica. Se trata, en una típica operación de extrusión, de suministrar materias secas a la tolva de regulación 32 en estado de premezcla. La operación se lleva a cabo mediante equipo de manipulación neumática convencional. Luego las materias secas entran por la puerta corredera 38 y pasan a la tolva de fondo rodante 40 donde se mezclan continuamente por medio de un elemento mezclador giratorio.

Seguidamente el material es suministrado mediante el tornillo sinfín de alimentación 52 de velocidad variable al preacondicionador 24. En el preacondicionador, el material se hidrata y se cuece parcialmente añadiéndole vapor y/o agua mientras se lleva a cabo la mezcla. En términos generales, las condiciones que debe haber dentro del preacondicionador suponen una temperatura máxima del material de unos 37.7-100ºC (100-212ºF) y un tiempo de residencia de 30 segundos-5 minutos aproximadamente. El preacondicionador elegido lleva componentes en forma de paleta que retardan el flujo de material hacia la salida del preacondicionador a fin de aumentar el tiempo de residencia. Cuando se use un preacondicionador horizontal, como en la materialización de las Figs. 1-2, la mayoría de los componentes de paleta todo a lo largo del preacondicionador se configuran para dicho retardo del flujo de material, pero los elementos cercanamente adyacentes a la salida 62 están típicamente orientados hacia el movimiento del material hacia delante. En el caso de un preacondicionador orientado verticalmente, como se muestra en la Fig. 3, todos los elementos de paleta se configurarían normalmente para el retardo del flujo de material.

La existencia de un preacondicionador 24 con dispositivos de pesaje 72, un tornillo sinfín de alimentación de velocidad y salida variables 52 y un dispositivo de vaciado de velocidad y salida variables 78 permite al usuario variar el tiempo de residencia del material en el preacondicionador en el transcurso de un ciclo de extrusión. Hasta ahora ha sido imposible variar en marcha el tiempo de residencia, mientras que los esfuerzos para alterar el tiempo de residencia se han limitado a cambiar el tipo de posición de los elementos de mezclado dentro del preacondicionador entre un ciclo y otro. Cambiar simplemente la velocidad de los elementos de mezclado es impracticable, pues con ello se cambiarían de forma significativa las características de salida del preacondicionador.

Por ejemplo, si el sistema de extrusión de la invención está funcionando a razón de 1 tonelada/hora con un tiempo de residencia del preacondcionador de 2 minutos, el preacondicionador 24 contendrá, en cualquier instante de tiempo (después de completar el funcionamiento sostenido), unas 66 libras (30 kg) de materia prima. Si el usuario decide aumentar el tiempo de residencia del preacondicionador a 4 minutos, bastará con aumentar la velocidad del tornillo sinfín de alimentación de entrada 52 para que se establezca un mayor caudal másico hacia el preacondicionador; sin embargo, durante este periodo la velocidad del alimentador de vaciado 78 permanece inalterada para que se mantenga la velocidad global del sistema de extrusión de 1 tonelada/hora. Seguidamente se forma material previo en el preacondicionador 24 (con seguimiento de las células de carga 72 del preacondicionador) hasta que el peso instantáneo de la materia prima en el preacondicionador se dobla, hasta 132 libras aproximadamente, doblando de este modo el tiempo de residencia inicial a 4 minutos. En este punto, la velocidad del tornillo sinfín de alimentación de entrada 52 se reduce a su nivel inicial, por lo que a partir de ahí el tiempo de residencia en el preacondicionador es de 4 minutos. Como es lógico, si se desea una reducción del tiempo de residencia del preacondicionador, se reduce la velocidad del tornillo sinfín
de alimentación de entrada 52 hasta un peso instantáneo deseado y se obtiene el tiempo de residencia correspondiente.

El material preacondicionado es dirigido hacia la extrusora 26 y pasa a través de ella mientras gira el tornillo 93. Como ocurre con el preacondicionador, en la extrusora 26 se puede establecer una variedad de condiciones de funcionamiento, dependiendo del producto final deseado. Por ejemplo, la temperatura máxima del material obtenida en la extrusora puede ser del orden de 26,6-204,4ºC (80-400ºF), con un tiempo de residencia de 15 segundos-2 minutos. El perfil de presión a lo largo del tambor es extremadamente variable, pero las presiones máximas del tambor son normalmente del orden de 100-800 psi aproximadamente. Las velocidades del tornillo sinfín son también variables y se mueven en el orden de 50-1500 rpm.

El producto se cuece y se somete a temperatura y corte dentro de la extrusora y finalmente es empujado contra una hilera de estirar para su cocción y formación finales. Se puede emplear un gran número de hileras de estirar, dependiendo de las condiciones de cocción y de la forma del producto que se deseen.

Volviendo ahora a los detalles del funcionamiento de los sistemas de la invención, se apreciará en primer lugar que la presencia de un dispositivo de vaciado de salida variable como el tornillo alimentador 78 reviste especial importancia. A fin de producir un producto aceptable con un alto porcentaje de materias primas originales, es importante que se mantenga el tornillo de alimentación 78 en estado de estrangulamiento el mayor tiempo posible, esto es, la entrada del alimentador debe permanecer siempre llena a rebosar. De esta forma se mantendrá un flujo de material constante y uniforme hacia la extrusora 26, con el fin de evitar durante el mayor tiempo posible una merma del producto al entrar en la extrusora y dentro de ella, lo que llevaría a condiciones de cocción variadas e impredecibles y por tanto a productos finales inaceptables.

Ahora la atención se dirige hacia las Figs. 11-12, que representan el software de control elegido que debe incorporarse al controlador 30. En esta explicación se parte de la base de que el usuario desea hacer pasar por el sistema 20 dos productos por separado, A y B, evitando al mismo tiempo un desperdicio considerable de materia prima y minimizando simultáneamente el tiempo de permutación entre ciclos de producción.

Así pues, como se ve en la Fig. 11, el sistema está en funcionamiento produciendo el producto A (paso 228). En esta orientación se configura el sistema para un preacondicionamiento y extrusión adecuados de las materias del producto A (por ej., se establecen tiempos de residencia, temperaturas, presiones y niveles de inyección de vapor y de agua), y el conjunto de matrices 28 se configura para operaciones de matriz A. Tras un arranque inicial mediante la fórmula de ingredientes para el producto A, el usuario establecería un caudal másico sustancialmente constante de material preacondicionado desde el preacondicionador 24, pasando por el alimentador 78 y la salida 82, hasta el tambor de extrusión 88. Con esto se asegura que durante la mayor parte del ciclo del producto A se produce un producto final uniforme.

En algún punto hacia el final del ciclo de producción A, el operador selecciona en el paso 230 una opción de permutación por la que el sistema 20 cambia y comienza a producir el producto B. La selección de la permutación supone un paso 232 donde se interrumpe el flujo de los ingredientes secos del producto A hacia la tolva de regulación y se permite que se vacíe la tolva de regulación (paso 234). A continuación, en el paso 236, se acciona el mecanismo de puerta corredera 38 para que cierre la puerta, impidiendo así todo flujo de material desde la tolva de regulación 32 hasta la tolva de fondo rodante 40. Acto seguido, en el paso 23, los ingredientes secos del producto B pasan a la tolva de regulación 32.

Seguidamente se vacía la tolva de fondo rodante, como se indica en el paso 240, hasta que el último de los ingredientes del producto A pasa al preacondicionador 24 y es procesado por el mismo. Esto se sabe por las células de carga 46 que van acopladas al controlador 30. Asimismo, se detiene la inyección de vapor al preacondicionador (paso 242), se vacía el alimentador 52 (paso 244) y se interrumpe la inyección de agua al preacondicionador, mientras que se interrumpe de igual modo el funcionamiento de la tolva de fondo rodante 40 y se cierra el alimentador 52 (paso 246). A continuación se introduce en el software un tiempo de retardo (paso 248) que permite el preacondicionamiento de la carga final de los ingredientes del producto A dentro del preacondicionador. Hacia la conclusión del tiempo de preacondicionamiento seleccionado, se hace funcionar al revés el preacondicionador 24. Esto es se hace para empujar hacia delante el material preacondicionado, hacia la salida del preacondicionador, y que se mantenga así el estrangulamiento total en el alimentador 78. A fin de controlar este funcionamiento alterado del preacondicionador, el controlador permite que el funcionamiento a la inversa continúe durante un breve espacio de tiempo (paso 252), al cabo del cual se invierte de nuevo el preacondicionador para que funcione normalmente (paso 254) durante cierto tiempo (paso 256). En este punto el programa determina si la velocidad de vaciado está bajando (paso 258). Esto se sabe porque tanto la tolva de regulación 32 y el preacondicionador 24 se apoyan en células de carga 46 y 72, lo que permite calcular el caudal másico a través del preacondicionador. Si se comprueba que la velocidad de vaciado no baja, el programa hace que se repitan los pasos 250-256. Este ciclo continúa hasta que se vea que la velocidad de vaciado está bajando. Cuando ocurre esto, el preacondicionador se hace funcionar hacia delante durante un breve espacio de tiempo (pasos 260, 262).

Cuando se despeja esencialmente el preacondicionador de los materiales del producto A al completarse los pasos 260, 262, se acciona el mecanismo de puerta corredera 38 para que se abra la puerta entre las tolvas 32, 40 y se inicia el funcionamiento del mecanismo del alimentador de la tolva de fondo rodante (paso 264). De este punto en adelante, ocurren simultáneamente dos cosas: primera, la fracción restante del material del producto A se procesa dentro de la extrusora 26, y segunda, los materiales del producto B se preacondicionan. Una vez se ha completado la extrusión del producto A, los materiales preacondicionados del producto B se suministran inmediatamente a la extrusora para su tratamiento. De esta forma, basta con un tiempo de permutación mínimo entre los ciclos del producto A y del producto B.

En detalle, las etapas finales del ciclo del producto A suponen detener el alimentador de vaciado 78 interrumpiendo al mismo tiempo la inyección de vapor a la extrusora (paso 264). Luego sigue un tiempo de retardo (paso 266), hasta que se interrumpe la inyección de agua a la extrusora, se detiene la rotación del tornillo 93 y se detiene el funcionamiento de la cuchilla de corte A (paso 268). A continuación la válvula de disco cambia a su posición de vaciado (paso 269). Estos pasos se dan, como es lógico, hacia el final del flujo del producto por la extrusora 26. Tras un tiempo de retardo conveniente (paso 270), el mecanismo de la válvula 28 cambia de la matriz A a la B (paso 272). Con esto, claro está, concluye el ciclo del producto A, como se indica en el paso 274.

El movimiento del conjunto de matrices desde su posición de extrusión en la matriz A hasta su posición de vaciado y luego hasta su posición B se efectúa mediante la acción de la unidad de pistón y cilindro 184 que forman parte del conjunto de matrices 28. En referencia a las Figs. 7 y 8, cuando primero se desea cambiar el conducto 162 desde la posición de matriz A, la acción del conjunto de pistón y cilindro 84 tira de la cremallera 178 hacia arriba, haciendo girar con ello el rotor 116 en un arco de unos 90º hasta que el extremo de salida del conducto 162 converge con la abertura inferior 114. En este estado, el producto A restante (que normalmente sería inaceptable) es desviado por la abertura 114 y queda disponible. Una vez ha pasado así todo el material del producto A, la unidad 184 se acciona de nuevo para mover el conducto 162 en otro arco de 90º hasta que la salida del conducto se alinea con la abertura delantera 112. En este estado, el conjunto 28 ya está listo para recibir y extrudir los materiales del producto B.

Como se indica más arriba, durante la interrupción del ciclo del producto A por la extrusora 26, los materiales del producto B son tratados inicialmente en los componentes previos del sistema 20. En relación otra vez con la Fig. 12, una vez se ha abierto la puerta corredera de la tolva de fondo rodante 40 y el alimentador 52 inicia la operación, se permite un tiempo de retardo (paso 266) para llenar adecuadamente el preacondicionador con los ingredientes del producto B. En este punto comienza la inyección de vapor al preacondicionador (paso 268) durante un espacio de tiempo (paso 270), con lo cual comienza la inyección de agua (paso 272). Para cuando el preacondicionador está esencialmente lleno (paso 274), la extrusora ha completado esencialmente la extrusión de los materiales del producto A y está lista para recibir los ingredientes del producto B. Inmediatamente antes de la entrega de los ingredientes del producto B a la extrusora, tiene lugar una inyección de agua (paso 276) durante un espacio de tiempo (paso 278) para lavar de la extrusora los restos de ingredientes del producto A; esto ocurre, por supuesto, durante el espacio de tiempo en que el conjunto de matrices 28 está en su posición de vaciado.

A continuación se pone en marcha la extrusora por la rotación del tornillo 93 (paso 280) y el preacondicionador 24 se llena (paso 282). Entonces el alimentador de vaciado 78 se pone en marcha y se establecen condiciones de flujo a través del preacondicionador esencialmente constantes (paso 284). Tras un breve periodo de retardo (paso 286) necesario para poner el sistema 20 en su modo de funcionamiento adecuado para el producto del paso B, se pone en marcha la inyección de vapor a la extrusora, junto con la cuchilla B (paso 288). Luego sigue otro periodo de retardo (paso 290), con lo cual el sistema 20 está en pleno y sostenido funcionamiento para el producto B (paso 292).

Como se observa en la Fig. 12, el controlador 30 proporciona un periodo dirigido sin producción entre el ciclo del producto A y el del B. Este periodo sin producción suele ser más o menos igual al tiempo de residencia del preacondicionador para el producto A.

El funcionamiento del conjunto de extrusión 221 es muy parecido al descrito más arriba. Sin embargo, debido al uso de un preacondicionador orientado verticalmente, normalmente no hace falta el bucle de control de los pasos 250-258 descrito. La razón de esto es que el alimentador 78 en esta materialización se mantiene inherentemente lleno a rebosar mediante la gravitación del producto dentro del preacondicionador.

El conjunto de secado

El conjunto de secado 29 (Fig. 13) forma una parte del sistema de extrusión global 20 y está destinado a funcionar en conjunción con el conjunto de extrusión 21 o 221. El conjunto 29 debe tener preferiblemente la forma de una secadora en cascada vertical de múltiples pisos 300. Las secadoras en cascada son bien conocidas y entre ellas son especialmente preferidas las suministradas por Wenger Manufacturing, Inc. de Sabetha, KS. Dichas secadoras se pueden ver en un catálogo Wenger de 1999 titulado "Wenger Cascade Dryer" incorporado al presente documento como referencia. En términos generales, la secadora elegida 300 se divide en una serie de pisos verticalmente alineados, (dos de los cuales (302, 304) se muestran a modo de ejemplo), cada uno de ellos formado por un par de plataformas interconectadas 306, 308 y 310, 312. Encima del piso 302 se halla situada una plataforma de carga inicial 314, como se ve en el dibujo, mientras que debajo del mismo se halla situada una plataforma de enfriado final 316. El vaciado de la plataforma de enfriado 316 es recibido por una cinta transportadora de producto bueno/de desecho
319.

Cada una de las plataformas 306-316 tiene un suelo pivotante de múltiples bandejas, accionado mediante su correspondiente transmisor de puerta de cilindro hidráulico 306a-316a, para que el contenido de cada plataforma pueda voltearse y pasar a la plataforma contigua inferior de forma casi instantánea en momentos adecuados durante el secado. Los pisos de secado 302, 304 llevan calentadores de aire a vapor o gas para calentar el aire que se introduce, con unidades de ventilación y amortiguadores de control selectivo para controlar el flujo de aire por los mismos. La plataforma de enfriado 316 usa aire obtenido del ambiente para enfriar, y a este fin lleva también una unidad de ventilación. El flujo de aire a través de la secadora 300 pasa alternativamente de arriba abajo entre plataformas, mientras que el aire recirculado es expulsado por la parte superior de la secadora.

Cada una de las plataformas de secado lleva una serie de sensores 318 (típicamente, de temperatura, humedad, presión y nivel de producto) asociados a las mismas. Asimismo hay dispuestos unos transmisores por motor convencionales para los amortiguadores y ventiladores de las plataformas.

La cinta transportadora 319 va controlada por un controlador de dirección 320 que permite a la cinta transportadora moverse en direcciones opuestas para separar los productos buenos de los de desecho, como se explica más adelante.

En relación con la Fig. 13, se observará que los transmisores de puerta 306a-316a, los sensores de plataforma 318 y el controlador de dirección 320 van todos ellos conectados al PLC 30. Se observará también que los transmisores por motor mencionados más arriba y otros componentes de detección/control convencionales pueden acoplarse también al PLC 30. Además, la conexión de estos componentes al PLC 30 es convencional y se entenderá totalmente a la luz de la siguiente descripción operativa.

Funcionamiento del conjunto de secado

En relación ahora con la Fig. 14, se representa en ella el software de control usado en conjunción con la secadora 29. En esta explicación, se da por supuesto que los dos productos A y B producidos por la extrusora, como se explica más arriba en relación con las Figs. 11-12, deben sucesivamente secarse y mantenerse separado uno de otro.

Así pues, en el paso 322, la secadora está en funcionamiento normal secando el producto bueno A. Durante ese espacio de tiempo se establecen y mantienen los flujos de aire y temperaturas del aire a través de la secadora adecuados para el secado del producto A y entra en funcionamiento la cinta transportadora 319 para recoger el producto bueno A. En algún punto, sin embargo, la extrusora deja de producir producto A aceptable, lo que correspondería típicamente al paso 258 (Fig. 11) del funcionamiento de la extrusora. En este punto el operador informa al PLC 30 de que el resto del producto A es producto de desecho (paso 324, Figs. 13 y 14). La secadora continúa funcionando entonces de la manera habitual y despeja la plataforma de carga inicial 314 de producto bueno A para dejar que la plataforma reciba el producto de desecho A (paso 326). Viene entonces un tiempo de retardo 328 para permitir que el producto bueno A pase hacia abajo por la secadora para su recogida como producto bueno. En el paso 330 la secadora funciona de forma que las plataformas de la misma hagan pasar el producto de desecho A por la secadora durante el periodo de producción sin extrusión descrito en relación con la Fig. 312. Como es lógico, durante este ciclo, la cinta transportadora 319 traslada el producto de desecho A a una zona de recogida de desechos.

En algún punto durante el despeje del producto de desecho A por la secadora, la operación de extrusión comienza por el producto B (paso 280, Fig. 12), y el producto inicial B pasa a la secadora. El PLC determina si el producto B está entrando en la secadora, lo que se comprueba mediante los sensores asociados a 318 a la plataforma de carga inicial 314 (paso 332). Si no está entrando en la secadora nada de producto B, el programa hace que se repitan los pasos 328 y 330 hasta que el producto B entre en la plataforma de carga inicial 314.

El producto inicial B es típicamente un producto de desecho y se acumula en la plataforma de carga inicial 314 (paso 334). En algún momento de la extrusión del producto B, se genera producto bueno. En este punto el operador informa al PLC de que el producto B es bueno (paso 336). Entonces las plataformas de la secadora inician el ciclo para despejar la plataforma de carga inicial 314 de producto de desecho B, permitiendo que el producto bueno B se acumule en la plataforma de carga inicial (paso 338). Al mismo tiempo, el enfriador de la secadora opera con ambos productos A y B en plataformas separadas de 306-316 debajo de la plataforma de carga inicial (paso 340).

Seguidamente, el producto de desecho A llega a la plataforma de enfriamiento 316 (paso 342) y dicho producto de desecho pasa entonces a la cinta transportadora 319 que todavía funciona en modo de producto de desecho. Una vez se ha recogido todo el producto de desecho A, el funcionamiento de la cinta transportadora 319 cambia y entrega el producto A subsiguiente al punto de recogida de producto bueno. Dicho producto bueno A (paso 344) se mueve por los pisos de la secadora 29 hasta que todo el producto bueno A ha pasado por la secadora. Sigue un tiempo de retardo 346 que permite a las plataformas de la secadora iniciar el ciclo para vaciar todo el producto de desecho A resultante como residuo de extrusión del producto A (paso 348).

El producto que sigue en la secadora es el producto de desecho B, derivado del arranque inicial del ciclo de extrusión B. Cuando este producto de desecho B llega a la plataforma de enfriado 316 (paso 350), luego sigue un tiempo de retardo 352 que permite al producto de desecho B pasar por el ciclo de la secadora (paso 354) y recogerlo como producto de desecho. Una vez retirado de este modo todo el producto de desecho B, la secadora 29 está ya en funcionamiento normal para el secado del resto del producto bueno B (paso 356).

Así pues, se observará que la presente invención suministra métodos y aparatos para tratamiento por extrusión que logran dos importantes y hasta ahora inalcanzables objetivos. Primero, los ciclos de producción se hacen posibles allí donde se trata sustancialmente toda la materia prima como producto aceptable, eliminando con ello todo el residuo sustancial habitual en sistemas anteriores. Segundo, ya es posible realizar una serie de ciclos relativamente cortos en sucesión rápida, sin tiempos muertos indebidos entre ciclo y ciclo.

La Fig. 15 representa un sistema de permutación rápida donde el dispositivo de tratamiento ulterior es una prensa granuladora P. Como se ve en la Fig. 15, el sistema lleva el mismo conjunto de tolva ulterior 22, el mismo preacondicionador 24 y el mismo equipo asociado que el sistema de extrusión 20, por lo que no hace falta repetir cómo está construido. La prensa granuladora P es totalmente convencional, con la entrada de la misma acoplada por medio del alimentador de vaciado 78 y el componente 82 al preacondicionador 24. La prensa lleva también el acostumbrado aparato de formación del producto y una salida de producto.

El sistema de prensa granuladora de la Fig. 15 funciona de la misma forma que el descrito para los conjuntos de extrusión, permitiendo una rápida permutación incluso en situaciones de ciclo corto. Además, en el sistema de prensa granuladora se mantiene la capacidad de variar en marcha el tiempo de residencia del preacondicionador. Aunque no se ve en detalle, se apreciará que para el funcionamiento del sistema de prensa granuladora puede desarrollarse fácilmente un software de control como el representado en la Fig. 12.

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Documentos mencionados en la descripción

Esta lista de los documentos mencionados por el solicitante ha sido confeccionada exclusivamente para la información del lector y no forma parte integral del documento de patente europea. La misma fue confeccionada con sumo cuidado; pero la EPA no asume ninguna responsabilidad por cualquier error u omisión.

Documentos de patente mencionados en la descripción

\bullet US 5165950 A [0008]

\bullet US 5402352 A [0009]

\bullet JP 04307216 B [0010]

\bullet EP 0507689 A [0011]

\bullet DE 19728624 [0012]

\bullet DE 2034837 [0013]

\bullet US 4752139 A [0014] [0030]

\bullet US 5238385 A [0015]

\bullet US 4882105 A [0016]

\bullet US 5161888 A [0030].

Claims (13)

1. Sistema de tratamiento de materia que comprende un dispositivo de tratamiento (26, P) que tiene una entrada (90) y una salida (92), un preacondicionador (24) que comprende un cuerpo de mezclado hueco (58) que contiene una serie de órganos de mezclado desplazables, un cuerpo (58) que presenta una entrada (60) y una salida (62), salida (62) acoplada de forma operativa a dicha entrada (90), caracterizado por un dispositivo de pesaje (72) acoplado de forma operativa al preacondicionador (24).

2. El sistema de tratamiento (20, 220) de la reivindicación 1, cuyo dispositivo de tratamiento (26, P) se elige del grupo constituido por una extrusora (26) y una prensa granuladora (P).

3. El sistema de tratamiento (20, 220) de la reivindicación 1, cuyo dispositivo comprende además un dispositivo de alimentación de salida variable (78) acoplado de forma operativa a dicha salida de preacondicionador (62).

4. El sistema de tratamiento (20, 220) de la reivindicación 1, cuyo dispositivo comprende además un dispositivo de alimentación de salida variable (52, 54) acoplado a dicha entrada de preacondicionador (60).

5. El sistema de tratamiento (20, 220) de la reivindicación 1, cuyo aparato puede al funcionar hacer variar el peso del caudal másico de la materia que pasa por dicho preacondicionador (24).

6. El sistema de tratamiento (20, 220) de la reivindicación 1, cuyo componente comprende una célula de carga.

7. El sistema de tratamiento (20, 220) de la reivindicación 1, cuyo preacondicionador comprende un cuerpo de preacondicionador (58) que presenta una entrada (60) y una salida (62) y que contiene una serie de órganos de mezclado desplazables, preacondicionador (24) que está sostenido por un componente (72) que puede pesar de forma continua el preacondicionador (24) durante el funcionamiento continuo del éste.

8. El sistema de tratamiento (20, 220) de la reivindicación 7, en el que dicho componente (72) comprende una célula de carga.

9. Método de funcionamiento de un sistema de tratamiento de materia que comprende un preacondicionador que tiene una entrada y una salida y un dispositivo de tratamiento acoplado a la salida del preacondicionador, que comprende las etapas de funcionamiento continuo del preacondicionador y del dispositivo de tratamiento para tratar la materia que pasa en serie a través del preacondicionador y el dispositivo de tratamiento, mejora caracterizada por el hecho de modificar el tiempo de residencia de dicha materia en el preacondicionador para obtener un tiempo de residencia específico diferente durante dicho funcionamiento continuo del preacondicionador y del dispositivo de tratamiento.

10. El método de la reivindicación 9, en el que dicha etapa de modificación de tiempo de residencia comprende las etapas de pesaje continuo de dicho preacondicionador y de modificación del caudal de materia que pasa por el preacondicionador.

11. El método de la reivindicación 10, que comprende la etapa de modificación del caudal másico de la materia que pasa por dicha entrada de preacondicionador manteniendo al mismo tiempo el caudal másico de la materia que sale por la salida de preacondicionador a un nivel dado, para realizar dicha modificación del tiempo de residencia.

12. El método de la reivindicación 9, que comprende un dispositivo de vaciado de salida variable acoplado a dicha salida, etapa de modificación de caudal que comprende la etapa de modificación de la salida del dispositivo de vaciado.

13. El método de la reivindicación 9, que comprende un conjunto de alimentación de salida variable acoplado a dicha entrada de preacondicionador, etapa de modificación de tiempo de residencia que comprende la etapa de modificación del funcionamiento del conjunto de alimentación para modificar el caudal de materia que entra en el preacondicionador.