ES2997268T3

ES2997268T3 - Rubber mixture production line comprising at least two conical twin-screw mixers, and related method

Info

Publication number: ES2997268T3
Application number: ES21731781T
Authority: ES
Inventors: Frédéric Barriere; Bruno Dussardier; Laurent Huc; Aurélien Tournebize; Randria Tsilavo
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 2020-06-16
Filing date: 2021-06-10
Publication date: 2025-02-14
Anticipated expiration: 2041-06-10
Also published as: PL4164846T3; WO2021254866A2; CN115666891A; EP4164846A2; US20230330895A1; EP4164846B1; WO2021254866A3

Abstract

La invención se refiere a una línea de producción (100) que comprende un mezclador interno (MI); al menos una línea de mezclado en caliente (102) dispuesta aguas abajo del mezclador interno y que incluye al menos una máquina mezcladora de doble husillo (BXc) que realiza un proceso de mezclado de la mezcla de caucho que sale del mezclador interno; al menos una línea de mezclado en frío (104) dispuesta aguas abajo de la línea de mezclado en caliente y que incluye al menos una máquina mezcladora de doble husillo (BXF) que realiza un proceso de mezclado de la mezcla de caucho que sale de la línea de mezclado en caliente; una instalación de descarga por lotes (BO) dispuesta aguas abajo de la línea de mezclado en frío que realiza un proceso antiadherente y de enfriamiento de la mezcla de caucho que sale de la línea de mezclado en frío; y una instalación de final de línea (FL) dispuesta aguas abajo de la instalación de descarga por lotes que realiza uno o más procesos de final de línea de la mezcla de caucho. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Línea de fabricación de mezclas de caucho que comprende al menos dos mezcladores de doble husillo cónicos, y método relacionado

DOMINIO TÉCNICO

La invención se refiere a líneas de fabricación de mezclas de caucho. Más particularmente, la invención se refiere a líneas de fabricación de mezclas de caucho que realizan secuencias de única pasada y de múltiples pasadas y que tienen al menos una máquina de mezclado del tipo mezclador de doble husillo que realiza un proceso de mezclado.

ANTECEDENTES

La fabricación de mezclas de caucho implica múltiples etapas sucesivas de mezclado. La mezcla inicial de materiales elastoméricos con una carga de negro de carbón y/o sílice se realiza a menudo en el interior de un mezclador interno (o "MI"), donde la temperatura de la mezcla aumenta, por ejemplo, hasta valores entre 130 °C y 180 °C. Un mezclador externo automatizado (también conocido como "mezclador de rodillos" o "herramienta de rodillos"), al que se transfiere posteriormente esta mezcla, funciona haciéndola circular entre dos rodillos para transformarla en una lámina continua. Los agentes vulcanizantes (también denominados "agentes de curado" o "vulcanizadores"), que incluyen, aunque sin limitación, azufre, se pueden añadir a la mezcla más adelante en el ciclo de mezclado para producir la mezcla comercial final.

Haciendo referencia a la Figura 1, una línea de fabricación 1 representa, a modo de ejemplo, una secuencia de única pasada conocida. La línea de fabricación 1 incluye un mezclador interno MI que produce una mezcla madre (las cualidades de una mezcla madre se describen a continuación). La línea de fabricación 1 también incluye una herramienta de rodillos de enfriamiento (u "OCR") que enfría la mezcla producida (por ejemplo, a aproximadamente 80 °C). La mezcla enfriada que sale de la OCR llega a una o más herramientas de rodillos de homogeneización (u "OCH"), donde se añaden vulcanizadores de un sistema de vulcanización a la mezcla enfriada. Como se muestra en la Figura 1, la línea de fabricación 1 incluye además herramientas de rodillos de homogeneización OCHx (donde X varía de 1 a N dependiendo de la fórmula de la mezcla seleccionada). Por lo tanto, en secuencias de única pasada, se usan varias herramientas de rodillos de homogeneización con el fin de no degradar el rendimiento industrial de la línea en cuestión. Como se representa en la técnica anterior, el número de herramientas de rodillos de homogeneización usadas y su posicionamiento en la línea pueden variar dependiendo de los caudales y propiedades deseados (por ejemplo, véanse los sistemas en las líneas de fabricación que se divulgan en la patente coreana KR100559201 y en la patente china CN102019649).

En las líneas de fabricación de mezclas de caucho con secuencias de única pasada, se sabe que se añade un agente vulcanizante a la mezcla de caucho durante el proceso de curado posterior. Con el fin de no provocar una vulcanización parcial prematura del caucho, el agente vulcanizante no se añade al mismo tiempo que los demás ingredientes. Se introduce entonces un bloque de producto vulcanizante (o "bloque"), que es, por ejemplo, una mezcla de azufre y un retardador. Así, una vez llevadas a cabo las etapas anteriormente mencionadas, la mezcla se transfiere a una estación de acabado donde se añade el producto vulcanizante a la mezcla y se mezcla con la misma (véase la patente del solicitante EP2707189).

Como se muestra en la Figura 1, la línea de fabricación 1 incluye además una instalación de conformación MF donde se realiza la conformación de la mezcla que sale de la(s) herramienta(s) de rodillos de homogeneización OCH. Se conocen varios dispositivos para dar forma a la mezcla producida, incluyendo, sin limitación, una o más calandrias y una o más extrusoras (que incluyen, por ejemplo, extrusoras de doble husillo o "TDE").

Al finalizar el proceso en la instalación de conformación MF, la línea de fabricación 1 transfiere la mezcla a una instalación de enfriamiento por aire BO de la línea de fabricación. La instalación de enfriamiento por aire BO lleva a cabo un proceso de antiadherencia y enfriamiento de la mezcla tal y como es conocido por el experto en la materia. Durante este proceso de antiadherencia y enfriamiento, la instalación de enfriamiento por aire BO recibe la mezcla de la instalación de conformación MF y la transporta (por ejemplo, en una cinta transportadora) a una unidad de inmersión de la instalación de enfriamiento por aire, donde la mezcla se sumerge en un líquido antiadherente. A continuación, la mezcla se transporta a un soporte con festón de enfriamiento, donde la mezcla se festonea sobre barras portadoras de una cadena transportadora. La mezcla suspendida se enfría y se seca mediante ventiladores.

Por último, la línea de fabricación 1 transfiere la mezcla a una instalación de fin de línea FL de la línea de fabricación. La instalación de fin de línea FL recibe la mezcla enfriada procedente de la instalación de enfriamiento por aire BO y lleva a cabo al menos un proceso de fin de línea. La instalación de fin de línea FL incluye un equipo para realizar un proceso de fin de línea que puede seleccionarse entre paletizado y almacenamiento de la mezcla de caucho. El equipo que se instala para realizar el proceso de fin de línea puede combinarse con otro equipo de fin de línea.

Haciendo referencia a la Figura 2, una línea de fabricación 2 representa, a modo de ejemplo, una secuencia de múltiples pasadas conocida (véanse, por ejemplo, las soluciones ofrecidas por HF Mixing Group en https://www.hfmixinggroup.com/en/group/). Una secuencia de múltiples pasadas puede incluir una o más pasadas sucesivas a través de al menos algunos de los equipos antes de una pasada final. Durante las secuencias de múltiples pasadas, los productos de mezcla madre se producen haciéndolos pasar una o más veces a través de una primera línea que consiste en un mezclador interno MI aguas abajo del cual se dispone una o más extrusoras (por ejemplo, del tipo TDE). En cada pasada, la mezcla que sale de una instalación de enfriamiento por aire BO se paletiza en una instalación de conformación MF. Dependiendo del nivel de plasticidad u homogeneización requerido de la mezcla producida, se realizan una o más pasadas en esta primera línea. La mezcla madre obtenida de la primera línea se enfría durante cada pasada.

La mezcla madre enfriada obtenida de la primera línea se lleva a una segunda línea de la línea de fabricación 2 en una pasada final en la secuencia de múltiples pasadas. La segunda línea a menudo incluye un segundo mezclador interno MI que, a menudo, se usa en combinación con una o más herramientas de rodillos OC. Durante esta última pasada, el sistema vulcanizante se introduce en el mezclador interno MI. La mezcla en esta última pasada se lleva a cabo a baja temperatura (aproximadamente 90-100 °C) antes de que la mezcla madre sea procesada en una instalación de enfriamiento por aire BO (aguas abajo de las herramientas de rodillos OCX) y la mezcla madre procesada se paletiza en una instalación de conformación MF.

Haciendo referencia a la Figura 3, una línea de fabricación 3 representa, a modo de ejemplo, otra secuencia de múltiples pasadas conocida. Durante las secuencias de múltiples pasadas realizadas por la línea de fabricación 3, las mezclas madre se producen haciéndolas pasar varias veces por una primera línea que tiene una solución de "mezclador en tándem". Esta solución se realiza con un mezclador interno MI, aguas abajo del cual se encuentran un segundo mezclador interno más grande BMI (o "Big MI") y una o más extrusoras (por ejemplo, del tipo TDE). Un enfriamiento por aire tradicional (realizado mediante una instalación de enfriamiento por aire BO) asociado a una solución de paletizado (realizada mediante una instalación de conformación MF) permite el enfriamiento, la antiadherencia y la paletización de la mezcla madre obtenida de la primera línea.

Una segunda línea incluye un mezclador interno MI con una o más extrusoras (por ejemplo, del tipo TDE) y una instalación de fin de línea conocida (una instalación de enfriamiento por aire BO y una instalación de conformación MF que lleva a cabo la colocación en un palé de la mezcla madre obtenida de la segunda línea). La última pasada se realiza en esta segunda línea con la recuperación en frío de la mezcla madre y la introducción del sistema vulcanizante en la mezcla madre en el mezclador interno MI. El ciclo de mezclado todavía se lleva a cabo a baja temperatura (aproximadamente 90-100 °C).

Con las máquinas de las líneas de fabricación actuales (ya sean de única pasada o de múltiples pasadas), es muy difícil producir mezclas particulares llamadas "descohesivas" y también algunas mezclas pegajosas que resultan problemáticas en las herramientas de rodillos. A pesar de esto, en la técnica anterior, existen intentos de ganar productividad en mezclas de sílice que requieren un tiempo de ciclo significativo para la silanización. Por ejemplo, las publicaciones europeas EP3359361 y EP3359362 divulgan el uso de un mezclador de doble husillo cónico convergente (que incluye, por ejemplo, una máquina del tipo divulgado por la patente estadounidense n.° 7.556.419 y propuesto por Colmec S.p.A.) aguas abajo de un mezclador interno (en algunas realizaciones, esta máquina se puede poner en lugar de una extrusora de doble husillo).

De hecho, el tiempo de homogeneización del sistema vulcanizante en herramientas de rodillos es a menudo más largo que el tiempo de mezclado de la mezcla madre en un mezclador interno o el tiempo de enfriamiento de la mezcla madre en una herramienta de rodillos. Con mezclas pegajosas en herramientas abiertas, la lámina y/o el manguito es pegajoso. Por lo tanto, es difícil despegarlas y también es difícil homogeneizar y distribuir el sistema vulcanizante sin afectar a la calidad de las mezclas producidas. Así, con mezclas pegajosas se producen pérdidas de mezcla que afectan a las propiedades de las mezclas producidas y aumentan el riesgo de pérdidas de mezcla, lo que impide alcanzar un nivel de calidad comercial de las mezclas.

El documento JP2010089423A divulga una línea de fabricación de caucho que comprende un mezclador interno, una extrusora de doble husillo debajo de la cual se extruye la mezcla dentro de un mezclador de doble husillo. Este tipo de línea está diseñada para producir un compuesto de sílice pero no está adaptada para mezclas pegajosas, especialmente los husillos del mezclador de doble husillo en los que se pegará el caucho pegajoso.

El documento WO2020/178069A1 (estado de la técnica según el Art. 54(3) EPC) divulga un mezclador de doble husillo cónico con un sistema de enfriamiento para impedir el aumento de la temperatura de la mezcla dentro del mezclador.

Para lograr una productividad industrial, el uso de una máquina con un mezclador de doble husillo convergente permite la evacuación y conformación de una mezcla de caucho. Con tal máquina, los husillos están montados con puertas móviles en el extremo que sigue la forma de los husillos. Los obturadores deslizantes evitan que la mezcla se escape de los lados de los dos rodillos contrarrotativos de un sistema tipo morro de rodillo ubicado justo aguas abajo de la salida del mezclador. El solicitante divulga máquinas que incorporan estos elementos en las solicitudes FR1902279, FR1902280, FR1902283 y 1902285.

De este modo, la invención divulgada se refiere a las ventajas de un mezclador o mezcladores de doble husillo cónicos que se añaden para aplicarse a un mezclador interno y a una herramienta de rodillos. Más particularmente, la invención se refiere a la adición de una máquina de mezclado de doble husillo en lugar de la herramienta de rodillos para permitir la homogeneización del sistema vulcanizante en polvo y sin riesgo de pérdida de producto. Esta arquitectura, al estar adaptada para líneas de fabricación que realizan secuencias de pasada única o de múltiples pasadas, está particularmente adaptada para producir las llamadas mezclas descohesivas y ciertas mezclas pegajosas que plantean problemas en las herramientas de rodillos. Combinando estos elementos se obtiene una mezcla realizando las etapas necesarias para obtener una buena calidad de mezcla, incluso con mezclas particularmente pegajosas y/o descohesivas.

Estos tipos de sistemas están asociados a un mezclador de rodillos externo que produce una lámina de caucho de espesor limitado. Esta lámina se hace circular a continuación mediante cintas motorizadas y pasa por debajo de pulverizadores de agua y campanas de aspiración que permiten bajar rápidamente la temperatura.

Así, la invención divulgada reconoce las ventajas de uno o más mezcladores de doble husillo cónicos que se añaden después de un mezclador interno. Un sistema de enfriamiento por pulverización de agua se asocia a uno o más mezcladores equipados con un doble husillo cónico, controlando así la temperatura del producto en cuanto sale del mezclador y, por tanto, controlando sus propiedades al final del ciclo. La adición de una máquina de mezclado de doble husillo en lugar de la herramienta de rodillos permite homogeneizar el sistema vulcanizante en forma de polvo y sin riesgo de pérdida de producto. Esta arquitectura, adaptada para líneas de fabricación que realizan secuencias de pasada única y de múltiples pasadas, está particularmente adaptada para la producción de mezclas pegajosas que resultan problemáticas en las herramientas de rodillos. Combinando estos elementos se obtiene una mezcla realizando las etapas necesarias para obtener una buena calidad de mezcla, incluso con mezclas particularmente pegajosas.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a una línea de fabricación de mezclas de caucho según la reivindicación que tiene un mezclador interno que realiza un proceso de fabricación de una mezcla madre a partir de materiales que incluyen un material o materiales elastoméricos y materiales adicionales, en donde la línea de fabricación incluye:

• al menos una línea de mezclado en caliente dispuestas aguas abajo del mezclador interno y que tiene al menos una máquina de mezclado de doble husillo que comprende un mezclador de doble husillo cónico convergente que realiza un proceso de mezclado de la mezcla de caucho que sale del mezclador interno;

caracterizado por que la línea de fabricación incluye además:

• al menos una línea de mezclado en frío dispuesta aguas abajo de la línea de mezclado en caliente y que incluye al menos una máquina de mezclado de doble husillo que comprende un mezclador de doble husillo cónico convergente que realiza un proceso de mezclado de la mezcla de caucho que sale de la línea de mezclado en caliente

• una instalación de enfriamiento por aire dispuesta aguas abajo de la línea de mezclado en frío que realiza un proceso de antiadherencia y enfriamiento de la mezcla de caucho que sale de la línea de mezclado en frío; y

• una instalación de fin de línea dispuesta aguas abajo de la instalación de enfriamiento por aire que realiza uno o más procesos de fin de línea en la mezcla de caucho.

En algunas realizaciones de la línea de fabricación, cada máquina de mezclado y extrusión de doble husillo incluye:

• dicho mezclador de doble husillo cónico convergente con un bastidor fijo que soporta revestimientos en el que están montados dos husillos de manera inclinada entre una abertura dispuesta aguas arriba de los revestimientos, donde una tolva de alimentación de la máquina alimenta los husillos y una salida dispuesta aguas abajo de los revestimientos, donde el mezclador descarga la mezcla al final de un ciclo de mezclado;

• uno o más motores que hacen girar los dos husillos en los revestimientos durante el ciclo de mezclado; y

• una o más puertas móviles proporcionadas a la salida para permitir, durante el ciclo de mezclado, la descarga y la conformación de la mezcla de caucho;

• un ariete que se mueve a lo largo del interior de la tolva de alimentación entre una posición elevada, donde ambos husillos permanecen accesibles para alimentar la mezcla y una posición bajada, donde una superficie interior del ariete forma una parte superior del mezclador; y

• un sistema tipo morro de rodillo que tiene dos rodillos contrarrotativos dispuestos justo aguas abajo de la salida para formar una lámina de la mezcla que sale del mezclador.

En algunas realizaciones de la línea de fabricación, cada máquina de mezclado de doble husillo incluye además uno o más manguitos móviles que están dispuestos hacia la salida de arriba hacia abajo; y los dos husillos están montados en el mezclador de modo que las crestas de las roscas de cada husillo se acoplan de manera tangencial a las superficies del husillo opuesto de manera que los husillos permanecen sustancialmente en contacto entre sí tras la rotación de los husillos con un ángulo y un paso que permiten la autolimpieza.

En algunas realizaciones de la línea de fabricación, la línea de mezclado en caliente incluye al menos dos máquinas de mezclado y extrusión de doble husillo; y la línea de mezclado en frío incluye al menos dos máquinas de mezclado y extrusión de doble husillo.

En algunas realizaciones de la línea de fabricación, la instalación de fin de línea incluye un equipo para realizar un proceso de fin de línea seleccionado entre paletizado y almacenamiento de la mezcla de caucho.

En algunas realizaciones de la línea de fabricación, la línea de fabricación incluye además un sistema de mezclado y enfriamiento dispuesto aguas abajo de la línea de mezclado en caliente y aguas arriba de la línea de mezclado en frío que realiza una fase de enfriamiento de la mezcla que sale de la línea de mezclado en caliente antes de la adición de vulcanizadores a la mezcla en la línea de mezclado en frío.

En algunas realizaciones de la línea de fabricación, el sistema de mezclado y enfriamiento tiene un sistema de enfriamiento que incluye:

• al menos una instalación de pulverización que suministra agua con un caudal de agua predeterminado a una lámina que sale de una máquina de mezclado de doble husillo;

• al menos una instalación de aspiración aguas abajo de cada instalación de pulverización que aspira aire con un caudal de aire predeterminado; y

• al menos un medio de transporte que transporta la lámina en una dirección predeterminada.

En algunas realizaciones de la línea de fabricación, la línea de fabricación incluye además una instalación de cinta de transferencia dispuesta aguas abajo de la línea de mezclado en caliente y aguas arriba de la línea de mezclado en frío que realiza un proceso auxiliar de enfriamiento.

En algunas realizaciones de la línea de fabricación, la instalación de la cinta de transferencia incluye

• un sistema de mezclado y enfriamiento en el que se introduce una mezcla de caucho que sale de la línea de mezclado en caliente;

• una cinta de transferencia que transporta la mezcla de caucho que sale del sistema de mezclado y enfriamiento en forma de lámina; y

• un sistema de enfriamiento que incluye al menos una instalación de pulverización y al menos una instalación de aspiración asociada a cada estación de pulverización; y

• un sistema de mezclado y enfriamiento aguas arriba de la línea de mezclado en frío a la que la lámina es transportada por la cinta de transferencia.

La invención también se refiere a un proceso de mezclado según la reivindicación 10 para producir una variedad de mezclas de caucho en una línea de fabricación tal como se reivindica, incluyendo el proceso las siguientes etapas:

• una etapa de introducción en el mezclador interno de los diversos materiales adicionales necesarios para producir una fórmula de una mezcla de caucho seleccionada;

• una etapa de mezclado de la mezcla que sale del mezclador interno que se realiza en la línea de mezclado en caliente, incluyendo esta etapa una etapa de introducción de una porción de materiales adicionales a la mezcla;

• una etapa de mezclado de la mezcla que sale de la línea de mezclado en caliente que se realiza en la línea de mezclado en frío, incluyendo esta etapa una etapa de introducción de los productos vulcanizantes en cada máquina de mezclado de doble husillo después de llevar a cabo una fase de enfriamiento de la mezcla que sale de la línea de mezclado en caliente

• una etapa de antiadherencia y enfriamiento de la mezcla que sale de la línea de mezclado en frío realizada por la instalación de enfriamiento por aire; y

• una etapa de fin de línea realizada por la instalación de fin de línea aguas abajo de la instalación de enfriamiento por aire.

En una realización preferida del proceso de mezclado para producir una variedad de mezclas de caucho en una línea de fabricación tal como se reivindica, el proceso incluye una etapa de realización de una o más fases de enfriamiento de la mezcla que se realiza mediante el sistema de mezclado y enfriamiento antes de la etapa de introducción de los productos vulcanizantes. En una realización preferida adicional del proceso de mezclado para producir una variedad de mezclas de caucho en una línea de fabricación tal como se reivindica, el proceso incluye una etapa de hacer pasar la mezcla que sale de la línea de mezclado en caliente a la instalación de cinta de transferencia, realizando esta etapa antes del mezclado de la mezcla en la línea de mezclado en frío. En una realización preferida adicional del proceso de mezclado, la etapa de fin de línea comprende una etapa de paletizado de la mezcla durante la cual la mezcla que sale de la instalación de enfriamiento por aire se deposita en un palé o palés.

Otros aspectos de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La naturaleza y diversas ventajas de la invención resultarán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, junto con los dibujos adjuntos, en los que los mismos números de referencia designan partes idénticas en todas partes, y en los que:

La Figura 1 representa una vista esquemática de una línea de fabricación de mezcla de caucho de la técnica anterior que realiza secuencias de pasada única.

Las Figuras 2 y 3 representan vistas esquemáticas de líneas de fabricación de mezcla de caucho de la técnica anterior que realizan secuencias de múltiples pasadas.

La Figura 4 representa una vista esquemática de una realización de una línea de fabricación de mezcla de caucho de la invención que realiza secuencias de pasada única.

La Figura 5 representa una vista en perspectiva de una máquina de mezclado y extrusión incorporada en la línea de fabricación de mezcla de caucho de la Figura 4.

La Figura 6 representa una vista lateral, en sección transversal parcial, de la máquina de la Figura 5 con un mezclador de doble husillo convergente.

Las figuras 7 y 8 representan vistas en perspectiva de un sistema de mezclado y enfriamiento utilizado en las líneas de fabricación de mezclas de caucho de la invención.

La Figura 9 representa una vista esquemática de otra realización de una línea de fabricación de mezcla de caucho que realiza secuencias de pasada única.

La figura 10 representa una vista esquemática de la instalación de cinta de transferencia de la línea de fabricación de la Figura 9.

La Figura 11 representa una vista esquemática de una realización de una línea de fabricación de mezcla de caucho que realiza secuencias de múltiples pasadas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Haciendo referencia ahora a las figuras, en las que los mismos números identifican elementos idénticos, la Figura 4 representa una realización de una línea de fabricación de mezcla de caucho (o "línea de fabricación") 100 que incorpora un mezclador interno MI que realiza la fabricación de una mezcla madre. Se entiende que una mezcla madre incluye un producto que ya está mezclado pero que no contiene todos los ingredientes de la fórmula de la mezcla seleccionada. Por ejemplo, los agentes de curado no están presentes en la mezcla madre. Estos ingredientes, que dificultan el mezclado, se pueden añadir a la línea de fabricación 100 aguas abajo del mezclador interno MI para completar el mezclado. Por "mezclador interno" se entiende una máquina que tiene un ariete y dos medios tanques (o "tanques"), cada uno conteniendo un rotor con una o más palas (por ejemplo, una máquina tipo Banbury o Intermix para polímeros).

La línea de fabricación 100 también incluye una herramienta de rodillos de enfriamiento OCR dispuesta aguas abajo del mezclador interno MI que realiza el enfriamiento de la mezcla que sale del mezclador interno. La herramienta de rodillos de enfriamiento OCR incluye un par de rodillos con un espacio ajustable entre ellos. Cada rodillo gira alrededor de su propio eje de rotación y están dispuestos de manera que sus ejes de rotación sean paralelos entre sí y giren en direcciones opuestas. Los rodillos pueden tener diámetros y longitudes idénticos para garantizar un rendimiento consistente y repetible en ciclos de mezclado sucesivos. Uno o ambos rodillos pueden tener un fluido u otro medio de enfriamiento como se conoce en la técnica. La línea de fabricación 100 hace pasar la mezcla de caucho que sale del mezclador interno MI entre los rodillos del rodillo de enfriamiento OCR para formar una lámina continua que tiene un espesor y anchura predeterminados.

Haciendo referencia nuevamente a la Figura 4 y también a las Figuras 5 y 6, la línea de fabricación 100 incluye al menos una máquina de mezclado y extrusión de doble husillo (o "máquina de mezclado de doble husillo") Bx (donde X varía de 1 a N dependiendo de la fórmula de la mezcla seleccionada) dispuesta aguas abajo de la herramienta de rodillos de enfriamiento OCR. La adición de máquina(s) de mezclado de doble husillo Bx en lugar de la herramienta de rodillos de homogeneización OCH (como se muestra en la línea de fabricación 1 de la Figura 1) permite introducir fácilmente los materiales necesarios para fabricar el producto. La adición de máquina(s) de mezclado de doble husillo Bx también permite homogeneizar el sistema vulcanizante, ya sea en forma de bloque de producto vulcanizante (o "bloque") o en forma de polvo, sin riesgo de pérdida de producto. Como se usa en el presente documento, los términos y expresiones "la" o "una" "máquina de mezclado de doble husillo" y "las" o "algunas" "máquinas de mezclado de doble husillo" son intercambiables.

Las líneas de mezclado de la línea de fabricación 100 incluyen una línea de mezclado en caliente 102 que tiene máquina(s) de mezclado de doble husillo B<xc>dispuesta(s) aguas abajo del mezclador interno MI. Una o más materias primas adicionales, que a menudo dificultan la mezcla, se introducen en las máquinas de mezclado de doble husillo Bxc de la línea de mezclado en caliente 102 para completar el mezclado de la mezcla que sale del mezclador interno MI. Se contempla que los materiales adicionales incluyan resinas con una temperatura de transición vítrea (o "Tg") por encima de la temperatura ambiente (por ejemplo, resinas con una Tg de entre 20 y 150 °C, inclusive). También está previsto que los materiales adicionales incluyan materiales con un peso molecular promedio en número (o "Mn") restringido a un intervalo entre 300 y 4000 g/mol.

La mezcla se recupera de las máquinas de mezclado de doble husillo Bxc de la línea de mezclado en caliente 102 (es decir, a una temperatura de aproximadamente 140 °C) antes de llegar a una línea de mezclado en frío 104 de la línea 100 de fabricación. La línea de mezclado en frío 104 incluye una o más máquinas de mezclado de doble husillo B<xf>dispuestas aguas abajo de la línea de mezclado en caliente 102. Después de una fase de enfriamiento, uno o más productos vulcanizantes (en bloque o en polvo) se introducen en las máquinas de mezclado de doble husillo B<xf>de la línea de mezclado en frío 104 para terminar de mezclar la mezcla que sale de la línea de mezclado en caliente 102. La mezcla se recupera de las máquinas de mezclado de doble husillo B<xf>de la línea de mezclado en frío 104 (por ejemplo, a una temperatura de entre 80 °C y 90 °C) antes de llegar a una instalación de enfriamiento por aire BO.

Como ejemplo, la realización mostrada en la Figura 4 incluye dos líneas de mezclado (que son una línea de mezclado en caliente y una línea de mezclado en frío). Se entiende que varias líneas de mezclado en caliente y en frío pueden integrarse en la línea de fabricación 100 dependiendo de la fórmula de la mezcla de caucho seleccionada y de sus propiedades deseadas. A modo de ejemplo, cada una de las líneas de mezclado en caliente y en frío 102, 104 incluye tres máquinas de mezclado de doble husillo Bx. Se entiende que una única máquina de mezclado de doble husillo, o dos o más máquinas de mezclado de doble husillo, pueden integrarse en cada línea de mezclado dependiendo de la fórmula de la mezcla de caucho seleccionada y de sus propiedades deseadas.

Con particular referencia a las Figuras 5 y 6, cada máquina de mezclado de doble husillo Bx incluye un mezclador de doble husillo cónico convergente (o "mezclador") 12 que es adecuado para materiales de caucho. El mezclador 12 incluye un bastidor estacionario 14 que soporta revestimientos estacionarios (o "revestimientos") 16 en el que están montados los dos husillos 18. Un motor o motores 20 hacen girar los dos husillos en los revestimientos 16 durante un ciclo de mezclado. Una superficie superior del bastidor fijo 14 incluye guías (no se muestra) sobre las cuales los revestimientos 16 (sin los husillos 18) son capaces de realizar un movimiento de traslación. El mezclador 12 se selecciona entre los mezcladores disponibles en el mercado, incluyendo el tipo divulgado por la patente estadounidense n.° 7.556.419 y propuesto por Colmec S.p.A. En una realización, este tipo de mezclador realiza el mezclado y descarga con husillos tipo husillo de Arquímedes.

Los husillos 18 están montados en los revestimientos 16 de manera inclinada entre una abertura dispuesta aguas arriba de los revestimientos (donde una tolva de alimentación 24 de la máquina de mezclado de doble husillo Bx alimenta los husillos 18) y una salida dispuesta aguas abajo de los revestimientos (donde el mezclador 12 descarga la mezcla al final del ciclo de mezclado). Los revestimientos 16 pueden incluir canales de enfriamiento conocidos para gestionar la temperatura de la mezcla. La máquina de mezclado de doble husillo Bx puede incluir opcionalmente un transportador conocido por el experto en la materia para usar en la alimentación de la mezcla a través de la tolva de alimentación 24. En la línea de mezclado en caliente 102, la cinta 26 introduce la mezcla caliente que sale del mezclador interno MI en las máquinas de mezclado de doble husillo Bxc de la línea de mezclado en caliente 102. En la línea de mezclado en frío 104, y tras una fase de enfriamiento (descrita a continuación), la cinta 26 introduce la mezcla en las máquinas de mezclado de doble husillo B<xf>de la línea de mezclado en frío 104.

Haciendo referencia nuevamente a las Figuras 5 y 6, cada máquina de mezclado de doble husillo Bx incluye al menos una puerta móvil 28 que se proporciona a la salida de los revestimientos 16. La puerta móvil 28 cierra la salida durante el ciclo de mezclado. La puerta móvil 28 se abre al final del ciclo de mezclado para permitir la descarga y el procesamiento aguas abajo de la mezcla de caucho. Como se usa en el presente documento, las expresiones "la puerta móvil" y "las puertas móviles" son intercambiables.

En una realización de la máquina de mezclado de doble husillo Bx, los dos husillos 18 están montados en el mezclador 12 de manera que las crestas de las roscas de cada husillo entran en contacto de manera tangencial con las superficies del husillo opuesto. En otras palabras, los husillos están sustancialmente en contacto entre sí con un ángulo y un paso que permitirán la autolimpieza. Se dice que los husillos están "sustancialmente en contacto" cuando pueden limpiarse por fricción, o cuando los dos husillos están orientados entre sí con un espacio tan pequeño entre ellos que el material extruido no puede quedar atascado en las superficies de los husillos. Se dice que los husillos se rozan entre sí o son "autolimpiantes" cuando el material transportado en el canal de uno de los husillos no puede permanecer en ese canal durante más de una revolución del husillo. En consecuencia, el material experimenta mucho más movimiento en dirección aguas abajo, paralela al eje del husillo, que en dirección lateral, perpendicular al eje. En esta realización de los husillos 18, los husillos se seleccionan entre perfiles interpenetrantes y conjugados y particularmente entre perfiles interpenetrantes corrotativos con perfiles conjugados (que se sabe que son autolimpiantes). Se entiende que existen varias realizaciones de los husillos 18, incluyendo sin limitación, del tipo de rosca simple, doble o triple, o del tipo de rosca doble conjugada. Los husillos pueden seleccionarse entre husillos con una rosca o entre husillos con dos, tres o cuatro roscas. También se conocen perfiles contrarrotativos interpenetrantes para la instalación y uso en el mezclador 12. Este tipo de husillos y sus equivalentes se contemplan para el uso en el mezclador 12 dependiendo de la fórmula de la mezcla de caucho seleccionada y sus propiedades deseadas.

Con referencia nuevamente a las Figuras 5 y 6, cada máquina de mezclado de doble husillo Bx incluye los dos husillos 18 y un ariete 30 que se mueve dentro de la tolva de alimentación 24. El ariete 30 es similar a los arietes utilizados en procesos de mezclado tales como los realizados por mezcladores internos tipo Banbury. Al igual que en los mezcladores internos, el ariete 30 se usa para prensar la mezcla y permitir de ese modo que se imparta más energía y cizallamiento a la mezcla (véase, por ejemplo, la patente estadounidense n.° 7.404.664 citada anteriormente). El guiado del ariete 30 se realiza entre una posición elevada (mostrada en la Figura 4), donde los dos husillos 18 permanecen accesibles para introducir la mezcla, y una posición bajada (no mostrada), donde una superficie interior del ariete 30 forma una parte superior del mezclador 12. El ariete 30 es guiado por sistemas de deslizamiento como los conocidos en los arietes Banbury (accionados, por ejemplo, por cilindros que pueden ser neumáticos, hidráulicos o sus equivalentes).

El ariete 30 se utiliza para presionar la mezcla, lo que permite impartir más energía y cizallamiento a la mezcla. El ariete 30 también sirve para limpiar las superficies de la tolva 24 a medida que se mueve hacia abajo, eliminando cualquier trozo de caucho que pueda adherirse a ella. Al mismo tiempo, el ariete 30 también sirve para mejorar la deglución de la mezcla tal como llega (ya sea desde el mezclador interno MI o tras una fase de enfriamiento realizada antes de la introducción de la mezcla enfriada en la línea de mezclado en frío 104). El ariete 30 obliga a la mezcla a pasar rápidamente entre los husillos 18 y evita así que se estanque en un bloque encima de los husillos.

Haciendo referencia nuevamente a las Figuras 5 y 6, cada máquina de mezclado de doble husillo Bx puede incluir un sistema tipo morro de rodillo. Un sistema tipo morro de rodillo incluye dos rodillos contrarrotativos 32 dispuestos justo aguas abajo de la salida para formar una lámina de la mezcla que sale del mezclador 12. El sistema tipo morro de rodillo también puede incluir un medio de control opcional (no mostrado) para controlar la velocidad a la que se alimenta la mezcla a los rodillos. La rotación de los rodillos 32 está controlada por la cantidad de mezcla suministrada por el mezclador 12 (detectada, por ejemplo, por un sensor de proximidad, por un sensor de presión o por un dispositivo equivalente).

En una realización de la máquina de mezclado de doble husillo Bx, la máquina incluye además uno o más manguitos móviles 34 (mostrados en la Figura 4). Los manguitos móviles 34 están dispuestos hacia la salida de arriba hacia abajo. Se entiende que se pueden emplear otras realizaciones conocidas de los manguitos móviles (por ejemplo, modos izquierdo-derecho e inclinados). Los manguitos móviles 34 incluyen elementos móviles para ajustar un espacio predeterminado entre los revestimientos 16 y los husillos 18. Cada manguito móvil tiene una superficie de apoyo 34a con un área de apoyo predeterminada en función de la elasticidad de la mezcla. Se entiende que los manguitos móviles que tienen superficies de apoyo con diferentes áreas son intercambiables para asegurar el uso de la máquina sin necesidad de sustituirla. La realización mostrada incluye dos manguitos móviles 34, pero se entiende que se pueden integrar un único manguito móvil (u otro elemento equivalente) o múltiples manguitos móviles (u otros elementos equivalentes) (por ejemplo, en modo superior-inferior, modo izquierdo-derecho, modo inclinado). Los manguitos móviles 34 ajustan el espacio entre los manguitos y los husillos para promover el flujo de la mezcla dentro del mezclador 12, ajustando así la duración y el grado de mezclado de la mezcla.

En realizaciones de la máquina de mezclado de doble husillo Bx que incorporan manguitos móviles 34, durante un ciclo de mezclado, los dos husillos 18 hacen circular la mezcla desde un lado aguas arriba (adyacente a la tolva de alimentación 24) a un lado aguas abajo donde están instalados los manguitos móviles 34 de la máquina de mezclado de doble husillo Bx. Los manguitos móviles 34 están instalados respecto a la salida del mezclador 12 de manera que, en una posición abierta, permiten el flujo de mezcla hacia los rodillos 32 del sistema tipo morro de rodillo. Los manguitos móviles pueden moverse de manera alterna o aleatoria para reducir el espacio entre los husillos y la superficie de apoyo de manera aleatoria, creando de esta manera flujos de la mezcla de aguas arriba a aguas abajo y preferentemente de arriba o abajo. Por ejemplo, en una realización de la máquina de mezclado de doble husillo Bx, es más probable que los manguitos móviles 34 estén en una posición abierta al comienzo del ciclo de mezclado cuando la mezcla tiene una alta viscosidad (para promover el flujo de mezcla) y es más probable que estén en una posición cerrada al final del ciclo de mezclado cuando la mezcla tiene una viscosidad más baja (para promover el mezclado). El guiado de los manguitos móviles 34 se realiza mediante sistemas conocidos (accionados, por ejemplo, por cilindros que pueden ser neumáticos, hidráulicos o equivalentes). El movimiento lineal de los manguitos móviles 34 está gestionado por la cantidad de mezcla proporcionada por el mezclador 12 (detectada, por ejemplo, por un sensor de proximidad, por un sensor de presión o por un dispositivo equivalente).

En una realización de la máquina de mezclado de doble husillo Bx, los manguitos móviles pueden ser obturadores deslizantes (no mostrados) que se interponen entre los rodillos 32 y una cara frontal de los manguitos móviles 34. Los obturadores deslizantes incluyen elementos móviles para ajustar el flujo de la mezcla que sale del mezclador 12. En una posición abierta, los obturadores deslizantes sirven como "aberturas" para los rodillos 32 que impiden que la mezcla se escape por los lados de los rodillos 32. De esta manera, la mezcla se ve obligada a pasar entre los dos rodillos y será calandrada en forma de una fina lámina con una anchura predefinida mediante la abertura de los obturadores deslizantes.

Refiriéndose de nuevo a las Figuras 4 a 6, y además a las Figuras 7 y 8, una realización de la línea de fabricación 100 incluye además un sistema de mezclado y enfriamiento 1000 que realiza una fase de enfriamiento de la mezcla que sale de la línea de mezclado en caliente 102. El sistema de mezclado y enfriamiento 1000 está dispuesto aguas abajo de la línea de mezclado en caliente 102 y aguas arriba de la línea de mezcla en frío 104. La(s) fase(s) de enfriamiento se realiza(n) así antes de la adición de los vulcanizadores a la mezcla en la línea de mezclado en frío 104.

Para realizar un proceso de mezclado y enfriamiento de la mezcla que sale de la línea de mezclado en caliente 102, el sistema de mezclado y enfriamiento 1000 asocia una máquina de mezclado de doble husillo Bx (como se muestra en las Figuras 5 y 6) que tiene un sistema de enfriamiento como se describe en la publicación del solicitante FR3045173 (mostrado con respecto a las Figuras 7 y 8). La máquina de mezclado de doble husillo Bx del sistema de mezclado y enfriamiento 1000 incluye un transportador opcional conocido por el experto (por ejemplo, la cinta 26 mostrada en la Figura 4) para usar en la alimentación de las mezclas que salen de la línea de mezclado en caliente 102 a través de la tolva de alimentación 24. Durante un ciclo de mezclado, la cinta 26 (u otros medios equivalentes) puede utilizarse para introducir sucesivamente las mezclas desde una o más máquinas de mezclado de doble husillo Bx de la línea de mezclado en caliente 102 para garantizar una productividad óptima de la línea de fabricación 100. Las mezclas pueden introducirse en forma de lámina continua ("lámina") 1112 (como se muestra en las Figuras 7 y 8) o en una forma equivalente. La lámina 1112 puede partir en sistemas de cinta como se describe en el documento FR3045173 antes de volver a la máquina de mezclado de doble husillo Bx a través de la tolva de alimentación 24 durante un ciclo de mezclado.

El sistema de mezclado y enfriamiento 1000 incluye al menos una estación de pulverización superior 1102 y al menos una estación de pulverización inferior 1104. Para controlar la temperatura y la adición de agua a una mezcla de caucho, cada estación de pulverización 1102, 1104 incorpora al menos una instalación de pulverización y al menos una instalación de aspiración. La instalación de pulverización pulveriza agua que es descargada de forma controlable después de la evaporación por la instalación de aspiración. El sistema de mezclado y enfriamiento 1000 hace circular la lámina continua 1112 que sale de los rodillos 32 de la máquina de mezclado de doble husillo Bx (véase la flecha A en la Figura 7 y la flecha B en la Figura 8).

En la realización mostrada en la Figura 7, la trayectoria predeterminada de desplazamiento está formada al menos en parte por una cinta continua 1114 situada en la estación de pulverización superior 1102 y otra cinta continua 1116 situada en la estación de pulverización inferior 1104. Las cintas 1114, 1116 son accionadas por al menos un rodillo de gran diámetro 1118. La trayectoria de desplazamiento continuo puede permanecer "sin fin" (es decir, ininterrumpida) durante al menos un ciclo de mezclado y enfriamiento en curso y puede permanecer sin fin durante uno o más ciclos sucesivos. Dependiendo de las propiedades de la mezcla de caucho seleccionada, la velocidad de las cintas continuas 1114, 1116 puede ajustarse dentro de un ciclo de mezclado o entre ciclos sucesivos, según sea necesario.

El sistema de mezclado y enfriamiento 1000 puede incluir una instalación de pulverización que pulveriza agua a lo largo de al menos una parte de la lámina 1112 a medida que la lámina se desplaza a lo largo de la trayectoria predeterminada. La instalación de pulverización puede incluir una o más rampas de pulverización superiores 1102a situadas en la estación de pulverización superior 1102 y una o más rampas de pulverización inferiores 1104a situadas en la estación de pulverización inferior 1104 (como se utiliza en el presente documento, la expresión "rampas de pulverización" y el término "rampas" se utilizan indistintamente). Cada rampa 1102a, 1104a está en comunicación con una fuente de suministro de agua y aire (no mostrada) para suministrar agua y aire. Se puede detectar una temperatura real y/o una adición real de agua de la mezcla que sale de la máquina de mezclado de doble husillo Bx, cuyo tiempo se determina en una fase de enfriamiento. Se entiende que las rampas deben estar configuradas para suministrar un caudal predeterminado de agua pulverizada determinado para la fase de enfriamiento en curso. Se entiende que el caudal de agua puede modificarse entre fases sucesivas de enfriamiento.

El sistema de mezclado y enfriamiento 1000 puede incluir una instalación de aspiración para aspirar las partículas de agua generadas por las rampas 1102a, 1104a. Por ejemplo, al menos una campana de aspiración (no mostrada) puede estar situada aguas abajo de cada rampa respectiva 1102a, 1104a y en comunicación con una fuente de aspiración. La aspiración crea un flujo de aire en dirección opuesta a la dirección de flujo de la lámina continua 1112. Así, las cintas 1114, 1116 transportan la lámina continua 1112 mientras que las campanas aspiran aire en direcciones opuestas respectivas. La adición de agua a través de las rampas 1102a, 1104a carga de humedad el aire ambiente. El aire que contiene el agua evaporada se aspira para impedir la introducción de agua en la mezcla.

El sistema de mezclado y enfriamiento 1000 puede incluir también un sistema de detección que incluye al menos un sensor de caudal. El sistema de detección se usa para detectar y generar una o más señales indicativas del caudal real de agua. El sistema de detección incluye sensores que detectan un caudal real suministrado por cada rampa 1102a, 1104a. El sistema de detección puede incluir también un sensor de flujo de aire de admisión en cada campana para verificar el flujo de aire de admisión. Dicha verificación puede incluir determinar que un caudal de aire detectado cumple los parámetros de caudal de aire predeterminados para la mezcla de caucho indicada.

El sistema de mezclado y enfriamiento 1000 puede utilizarse de diversas maneras para efectuar el enfriamiento de la mezcla manteniendo sus propiedades deseadas. En una realización, la temperatura objetivo y la adición de agua objetivo se consiguen antes de añadir los productos vulcanizantes en la línea de mezclado en frío 104. Esto permite acortar los tiempos del ciclo manteniendo las propiedades beneficiosas de la mezcla de caucho seleccionada, permitiendo una productividad óptima.

En todas las realizaciones de la línea de fabricación 100, el sistema vulcanizante introducido en la línea de mezclado en frío 104 (y por tanto introducido en las máquinas de mezclado de doble husillo B<xf>) contiene productos vulcanizantes (o "vulcanizadores") que incluyen, sin limitación, azufre y agentes de reticulación o vulcanizantes. Los sistemas vulcanizadores puede introducirse tanto en forma de bloque (siendo una masa de vulcanizador) como en forma de polvo (incluyendo el polvo introducido en las bolsas termofusibles conocidas). Estos vulcanizadores se alimentan directamente con la mezcla enfriada (incluidas las mezclas enfriadas por el sistema de mezclado y enfriamiento 1000 de las Figuras 7 y 8) directamente a cada máquina de mezclado de doble husillo B<xf>de la línea de mezclado en frío 104 (véase la Figura 4). Así, el uso de las máquinas de mezclado de doble husillo B<xf>, cada una de las cuales es una máquina cerrada, permite utilizar el sistema vulcanizante directamente en forma de polvo. De este modo mejora la productividad de la línea de fabricación, ya que la etapa de fabricación y almacenamiento de los productos vulcanizantes en forma de bloque deja de ser obligatoria.

En algunas realizaciones de la línea de fabricación 100, se alcanza una temperatura objetivo de la mezcla producida antes de añadir los vulcanizadores en la línea de mezclado 104. De esta manera, se pueden acortar los tiempos del ciclo de mezclado manteniendo las propiedades beneficiosas de la mezcla de caucho seleccionada, permitiendo una productividad óptima.

Haciendo referencia nuevamente a la Figura 4, la línea de fabricación 100 incluye además una instalación de enfriamiento por aire BO dispuesta aguas abajo de las líneas de mezclado en caliente y en frío 102, 104. La instalación de enfriamiento por aire BO incluye un equipo para realizar un proceso de antiadherencia y enfriamiento de la mezcla tal y como es conocido por el experto en la materia. La instalación de enfriamiento por aire BO es del tipo disponible en el mercado y descrito anteriormente con respecto a las líneas de fabricación 1,2 y 3 de las respectivas figuras 1,2 y 3.

Haciendo referencia nuevamente a la Figura 4, la línea de fabricación 100 incluye además una instalación de fin de línea FL dispuesta aguas abajo de la instalación de enfriamiento por aire BO. La instalación de fin de línea incluye un equipo para realizar uno o más procesos de fin de línea de la mezcla. La instalación de fin de línea FL es del tipo disponible en el mercado y descrito anteriormente con respecto a la línea de fabricación 1 de la FIG. 1. En una realización de la línea de fabricación 100, la instalación de fin de línea FL realiza un proceso de paletizado de la mezcla durante el cual la mezcla que sale de la instalación de enfriamiento por aire BO se deposita en uno o más palés a la vez. La mezcla paletizada queda así conformada para su transporte y almacenamiento antes de su uso en la fabricación de productos terminados (por ejemplo, neumáticos).

Refiriéndose de nuevo a las Figuras 4 a 8, y además a las Figuras 9 y 10 (en las que los mismos números identifican los elementos correspondientes), una línea de fabricación 100' representa otra realización de una línea de fabricación. Esta realización, que incorpora un proceso de enfriamiento auxiliar, incluye todos los elementos descritos y mostrados con respecto a realizaciones de la línea de fabricación 100 que incorporan un sistema de mezclado y enfriamiento. Dicho sistema de mezclado y enfriamiento es del tipo descrito anteriormente con referencia a la línea de fabricación 100 para realizar una o más fases de enfriamiento de la mezcla (por ejemplo, el sistema de mezclado y enfriamiento 1000 mostrado en las Figuras 7 y 8). Las fases de enfriamiento se realizan antes de la adición de los vulcanizadores a la mezcla en la línea de mezclado en frío 104.

La línea de fabricación 100' incluye además una instalación de transferencia TT que incorpora un sistema de enfriamiento del tipo divulgado en la publicación del solicitante FR3044949. En la instalación de transferencia TT, una mezcla de caucho que sale de la línea de mezclado en caliente 102 se introduce en un sistema de mezclado y enfriamiento 1000' para realizar una o más fases de enfriamiento de la mezcla de caucho. La mezcla de caucho sale del sistema de mezclado y enfriamiento 1000' en forma de una lámina 1112 que es transportada por una cinta de transferencia 2000 a un sistema de mezclado y enfriamiento 1000" situado aguas arriba de la línea de mezclado en frío 104.

Para controlar la temperatura y la adición de agua a la lámina 1112 que sale del sistema de mezclado y enfriamiento 1000' (véase la flecha C de la Figura 10), el sistema de enfriamiento de la instalación de transferencia Tt incluye una o más estaciones de pulverización 2100 y una o más estaciones de aspiración 2200. Cada estación de pulverización incluye uno o más rampas que tienen boquillas situadas para pulverizar la lámina 1112 con un caudal de agua predefinido (como se ha descrito anteriormente con respecto a las Figuras 7 y 8). Al menos una campana de aspiración está situada aguas abajo de cada rampa para aspirar aire tras la pulverización por la rampa correspondiente (como se ha descrito anteriormente con respecto a las Figuras 7 y 8).

Así, las estaciones de pulverización 2100 y las estaciones de aspiración 2200 realizan conjuntamente un proceso de enfriamiento auxiliar como se ha descrito anteriormente con respecto al sistema de mezclado y enfriamiento 1000. Este proceso auxiliar de enfriamiento, realizado a nivel de la cinta de transferencia 2000, garantiza que la mezcla de caucho tenga una temperatura aceptable y una adición de agua aceptable en las secuencias de única pasada y de múltiples pasadas. Se entiende que pueden instalarse una o más cintas de transferencia que correspondan a una o más máquinas de doble husillo Bxc de la línea de mezclado en caliente 102 y/o a una o más máquinas de doble husillo B<xf>de la línea de mezclado en frío 104. La lámina 1112 que llega a la línea de mezclado en frío 104 ya tiene propiedades adecuadas para llevar a cabo un proceso posterior, independientemente de si el proceso forma parte de una secuencia de única pasada o una secuencia de múltiples pasadas.

Con referencia a las Figuras 4 a 8, se brinda una descripción detallada a modo de ejemplo de un proceso de mezclado de la invención. Se entiende que el proceso puede adaptarse fácilmente para todas las realizaciones de las líneas de fabricación 100, 100' que incorporan una o más realizaciones de la máquina de mezclado de doble husillo Bx.

Al iniciar un proceso de mezclado de la invención, el proceso de mezclado incluye una etapa de introducción en el mezclador interno MI de las diversas materias primas necesarias para producir el producto. Las materias primas introducidas en el mezclador interno MI incluyen, sin limitación, un material o materiales elastoméricos (por ejemplo, caucho natural, elastómero sintético y combinaciones y equivalentes de los mismos) y uno o más ingredientes, tales como uno o más agentes de procesamiento, agentes protectores y cargas de refuerzo. Las materias primas también pueden incluir uno o más ingredientes adicionales, tales como negro de carbón, sílice y aceites. Todas las materias primas se alimentan al mezclador interno MI en cantidades variables dependiendo del rendimiento deseado de los productos resultantes de los procesos de mezclado (por ejemplo, neumáticos).

El proceso de mezclado incluye además una etapa de mezclado en caliente de la mezcla que sale del mezclador MI en forma de mezcla madre. La etapa de mezclado en caliente incluye la etapa de introducir una porción de materiales adicionales a la mezcla que sale del mezclador interno MI. Por ejemplo, uno o más materiales adicionales pueden envasarse en bolsas termofusibles que se colocan directamente sobre una lámina de la mezcla que sale del mezclador interno MI.

La etapa de mezclado en caliente incluye además una etapa de mezclado a nivel de la línea de mezclado en caliente 102, que es realizada por las máquinas de mezclado de doble husillo Bxc de la línea de mezclado en caliente 102. Esta etapa incluye una etapa de introducción de la mezcla que sale del mezclador interno MI y los materiales adicionales en la máquina de mezclado de doble husillo B 1 de la línea de mezclado en caliente 102. Durante esta etapa, la mezcla que incorpora los materiales adicionales se puede introducir en cada máquina de mezclado de doble husillo Bxc disponible (es decir, mediante la cinta 26 de la Figura 5). Durante esta etapa, en cada máquina de mezclado de doble husillo empleada, los husillos 18 continúan girando y las puertas móviles 28 permanecen cerradas. El ariete 30 permanece en su posición elevada durante esta etapa, y los rodillos 32 permanecen en posición de espera durante esta etapa. En realizaciones de la máquina de mezclado de doble husillo Bx que incluyen los manguitos móviles 34, los manguitos móviles permanecen en su posición abierta (es decir, con un espacio entre los manguitos y los husillos como máximo) durante esta etapa. A modo de ejemplo, la mezcla que sale de la línea de mezclado en caliente 102 puede alcanzar una temperatura de aproximadamente 140 °C.

Se entiende que la introducción de la mezcla y los materiales adicionales en la máquina o máquinas de mezclado de doble husillo Bx puede realizarse de una sola vez o de forma escalonada dependiendo de la fórmula de la mezcla de caucho seleccionada, sin pérdida de los materiales adicionales. En realizaciones de la línea de fabricación 100 que incorporan una línea de mezclado en caliente 102 que tiene dos o más máquinas de mezclado de doble husillo Bxc, una porción de la mezcla puede introducirse de la misma manera en cada máquina de mezclado de doble husillo, junto con los materiales adicionales asignados. Se entiende que una o más máquinas de mezclado de doble husillo Bxc pueden realizar la etapa de mezclado de la mezcla y materiales adicionales, y otras máquinas de mezclado de doble husillo Bxc pueden permanecer en espera. De este modo, la mezcla o una parte de la misma (y/o el material o materiales adicionales o una parte de los mismos) puede dirigirse a las máquinas de mezclado de doble husillo en espera para garantizar una alta productividad.

Durante la etapa de mezclado de la mezcla y materiales adicionales realizado por la máquina de mezclado de doble husillo Bxc, los husillos 18 giran hacia delante con las puertas móviles 28 cerradas. Durante esta etapa, los husillos giratorios hacen que la mezcla se mueva aguas abajo del mezclador tras la introducción de la mezcla (o los materiales adicionales) en la máquina de mezclado de doble husillo. En cualquier realización de la máquina de mezclado de doble husillo Bx, la velocidad de rotación puede ser variable durante el ciclo. Cuando los husillos 18 están interpenetrados, la velocidad de rotación de los dos husillos está sincronizada.

Durante la etapa de mezclado de la mezcla y materiales adicionales realizado por la máquina de mezclado de doble husillo Bx, el ariete 30 desciende tras la etapa de introducción de la mezcla y materiales adicionales en la misma. Durante esta etapa, los husillos 18 continúan girando durante esta etapa y los rodillos 32 permanecen en posición de espera.

Durante la etapa de mezclado de la mezcla y materiales adicionales realizada por la máquina de mezclado de doble husillo Bx, después de bajar el ariete 30, los husillos 18 giran en sentido inverso con las puertas móviles 28 cerradas. Durante esta etapa, los husillos giran en una dirección opuesta a la rotación hacia adelante de los husillos. Toda la mezcla en la máquina de mezclado de doble husillo Bx tiene un movimiento de aguas abajo a aguas arriba de la máquina que provocará una distribución adicional del material adicional.

En las realizaciones de la máquina de mezclado de doble husillo Bx con manguitos móviles 34, durante la etapa de mezclado de la mezcla enfriada realizado por la máquina de mezclado de doble husillo Bx, el ariete 30 vuelve a la parte superior y los husillos 18 giran hacia adelante con las puertas móviles 28 cerradas. Los manguitos móviles 34 quedan completamente cerrados, ya sea por un cierre simultáneo o por un cierre alterno de los elementos móviles. Los rodillos 32 permanecen en posición de espera.

Durante la etapa de mezclado de la mezcla y materiales adicionales realizado por la máquina de mezclado de doble husillo Bx, se realiza el vaciado de esta máquina. Para realizar el vaciado de la máquina de mezclado de doble husillo, las puertas móviles 28 se abren para liberar la mezcla desde la salida hacia la línea de mezclado en frío 104. En las realizaciones de la máquina de mezclado de doble husillo Bx en la que las puertas móviles incluyen dos o más elementos móviles, los elementos móviles se abren simultánea o alternativamente. Durante el vaciado, el ariete 30 se baja durante esta etapa, y los rodillos 32 giran para permitir que la mezcla se descargue en láminas. En las realizaciones de la máquina de mezclado de doble husillo Bx que incluyen además manguitos móviles 34, los manguitos móviles permanecen completamente cerrados, pero se pueden ajustar en función del volumen de la mezcla que sale del mezclador. Los husillos 18 continúan girando para vaciar completamente la máquina de mezclado de doble husillo Bx.

Una vez finalizada la etapa de mezclado de la mezcla y los materiales adicionales realizado por la máquina de mezclado de doble husillo Bx de la línea de mezclado en caliente 102, esta etapa puede reiniciarse después de que la máquina de mezclado de doble husillo Bx haya terminado de vaciarse. Se entiende que esta etapa se puede realizar de manera iterativa dependiendo de la fórmula de la mezcla seleccionada. Gracias a la autolimpieza de los husillos 18, todo tipo de mezclas, incluidas las mezclas pegajosas, se descargan completamente de la máquina.

En la línea de fabricación 100' que incorpora la instalación de cinta de transferencia TT (véase la Figura 9), la etapa de mezclado de la mezcla y materiales adicionales incluye además una etapa de hacer pasar la mezcla que sale de la línea de mezclado en caliente 102 a la instalación de cinta de transferencia TT. Esta etapa puede realizarse durante un tiempo predefinido dependiendo de la fórmula de la mezcla de caucho seleccionada para controlar la temperatura y la adición de agua a la mezcla.

En las realizaciones de las líneas de fabricación 100, 100' que incorporan un sistema de mezclado y enfriamiento, la etapa de mezclado de la mezcla y materiales adicionales incluye además una etapa de realización de una o más fases de enfriamiento de la mezcla. Esta etapa puede llevarse a cabo una o más veces dependiendo de la fórmula de la mezcla de caucho seleccionada para realizar la fase o fases de enfriamiento antes de añadir los vulcanizadores a la mezcla en la línea de mezclado en frío 104.

El proceso de mezclado incluye además una etapa de mezclado de la mezcla enfriada a nivel de la línea de mezclado en frío 104, siendo realizada esta etapa por las máquinas de mezclado de doble husillo B<xf>de la línea de mezclado en frío 104. Durante esta etapa, la mezcla se introduce en cada máquina de mezclado de doble husillo B<xf>de la línea de mezclado en frío 104 (por ejemplo, mediante la cinta 26 de la Figura 5). A modo de ejemplo, la mezcla que sale de la línea de mezclado en frío 104 puede alcanzar una temperatura de aproximadamente 80 °C a 90 °C.

La etapa de mezclado de la mezcla enfriada incluye además una etapa de introducción de los productos vulcanizantes necesarios en las máquinas de mezclado de doble husillo B<xf>. En las realizaciones de las líneas de fabricación 100, 100' mostradas, durante esta etapa, los productos vulcanizantes pueden introducirse directamente en la tolva de alimentación 24, incluidos los productos vulcanizantes en polvo.

Se entiende que la introducción de la mezcla enfriada y de los vulcanizadores en las máquinas de mezclado de doble husillo B<xf>puede realizarse de una sola vez o de forma escalonada dependiendo de la fórmula de la mezcla de caucho seleccionada, sin pérdida de los vulcanizadores en polvo. En las realizaciones de las líneas de fabricación 100, 100’ que incorporan dos o más máquinas de mezclado de doble husillo en la línea de mezclado en frío 104, una parte de la mezcla enfriada puede introducirse de la misma manera en cada máquina de mezclado de doble husillo junto con los productos vulcanizantes asignados. Se entiende que una o más máquinas de mezclado de doble husillo B<xf>pueden realizar la etapa de mezclado de la mezcla enfriada y otras máquinas de mezclado de doble husillo B<xf>pueden permanecer en posición de espera. De esta manera, la mezcla enfriada o una parte de la misma se puede dirigir a las máquinas de mezclado de doble husillo en posición de espera para garantizar una alta productividad.

Durante la etapa de mezclado de la mezcla enfriada efectuada por la máquina de mezclado de doble husillo B<xf>, los husillos 18 giran hacia adelante con las puertas móviles 28 cerradas. Durante esta etapa, los husillos giratorios hacen que la mezcla se mueva aguas abajo del mezclador tras la introducción de la mezcla (o los materiales adicionales) en la máquina de mezclado de doble husillo. En cualquier realización de la máquina de mezclado de doble husillo B<xf>, la velocidad de rotación puede ser variable durante el ciclo. Cuando los husillos 18 están interpenetrados, la velocidad de rotación de los dos husillos está sincronizada.

Durante la etapa de mezclado de la mezcla enfriada realizada por las máquinas de mezclado de doble husillo B<xf>, el ariete 30 desciende después de la etapa de introducción de la mezcla enfriada y los productos vulcanizantes en ella. Durante esta etapa, los husillos 18 continúan girando durante esta etapa y los rodillos 32 permanecen en posición de espera.

Durante la etapa de mezclado de la mezcla enfriada realizada por las máquinas de mezclado de doble husillo B<xf>, después de bajar el ariete 30, los husillos 18 giran en sentido inverso con las puertas móviles 28 cerradas. Durante esta etapa, los husillos giran en una dirección opuesta a la rotación hacia adelante de los husillos. Toda la mezcla ubicada en la máquina de mezclado de doble husillo B<xf>tiene un movimiento de aguas abajo a aguas arriba de la máquina que provocará una distribución adicional del material adicional.

En realizaciones de la máquina de mezclado de doble husillo Bx que incluyen manguitos móviles 34, durante la etapa de mezclado de la mezcla enfriada realizado por la máquina de mezclado de doble husillo Bxc, el ariete 30 vuelve a la parte superior, y los husillos 18 giran en una dirección hacia delante con las puertas móviles 28 cerradas. Los manguitos móviles 34 quedan completamente cerrados, ya sea por un cierre simultáneo o por un cierre alterno de los elementos móviles. Los rodillos 32 permanecen en posición de espera.

Durante la etapa de mezclado de la mezcla enfriada realizada por la máquina de mezclado de doble husillo B<xf>se realiza el vaciado de esta máquina. Para realizar el vaciado de la máquina de mezclado de doble husillo, las puertas móviles 28 se abren para liberar la mezcla desde la salida hacia un proceso aguas abajo de la máquina de mezclado de doble husillo. En las realizaciones de la máquina de mezclado de doble husillo Bx donde las puertas móviles incluyen dos o más elementos móviles, los elementos móviles se abren simultánea o alternativamente. Durante el vaciado, el ariete 30 se baja durante esta etapa, y los rodillos 32 giran para permitir que la mezcla se descargue en láminas. En las realizaciones de la máquina de mezclado de doble husillo Bx que incluyen además manguitos móviles 34, los manguitos móviles permanecen completamente cerrados, pero se pueden ajustar en función del volumen de la mezcla que sale del mezclador. Los husillos 18 continúan girando para vaciar completamente la máquina de mezclado de doble husillo Bx.

Al final de la etapa de mezclado de la mezcla enfriada realizado por la máquina de mezclado de doble husillo B<xf>, la mezcla de caucho termina de mezclarse. Después de finalizar el vaciado de cada máquina de mezclado de doble husillo B<xf>empleada en la línea de mezclado en frío 104, esta etapa se puede reiniciar. Se entiende que esta etapa se puede realizar de manera iterativa dependiendo de la fórmula de la mezcla seleccionada. Gracias a la autolimpieza de los husillos 18, todo tipo de mezclas, incluidas las mezclas pegajosas y descohesivas, se eliminan completamente de la máquina. También se prevé que la máquina de mezclado de doble husillo Bx pueda realizar un proceso o procesos relacionados con la plastificación de elastómeros naturales.

El proceso de mezclado incluye además una etapa de antiadherencia y enfriamiento de la mezcla que sale de la línea de mezclado en frío 104. Esta etapa la realiza la instalación de enfriamiento por aire BO dispuesta aguas abajo de la línea de mezclado 104. En algunas realizaciones del proceso de mezclado, se alcanza una temperatura objetivo de la mezcla enfriada al final de esta etapa.

El proceso de mezclado incluye además una etapa final de fin de línea que se realiza en la instalación de fin de línea FL dispuesta aguas abajo de la instalación de enfriamiento por aire BO. En algunas realizaciones del proceso de mezclado, esta etapa incluye una etapa de paletizado de la mezcla durante la cual la mezcla que sale de la instalación de enfriamiento por aire BO se deposita en uno o más palés a la vez. En algunas realizaciones del proceso de mezclado, esta etapa puede incluir además al menos una etapa de almacenamiento de la mezcla de caucho.

Se entiende que una o más etapas del proceso de mezclado de la invención pueden realizarse de manera iterativa dependiendo de la fórmula de la mezcla seleccionada.

Haciendo referencia además a la Figura 11, la Figura 11 representa una realización de una línea de fabricación de caucho (o "línea de fabricación") 200 que realiza secuencias de múltiples pasadas. La línea 200 tiene dos líneas que incluyen una primera línea de mezcla madre (o "primera línea") 200A y una segunda línea de mezcla final (o "segunda línea") 200B. La primera línea 200A incorpora un mezclador o mezcladores internos MI que realizan la fabricación de una mezcla madre como se ha descrito anteriormente. La primera línea 200A incluye también una línea de mezclado en caliente 202 dispuesta aguas abajo del mezclador interno MI. La línea de mezclado en caliente 202 incluye al menos una o más máquinas de mezclado y extrusión de doble husillo Bxc (donde X varía de 1 a N dependiendo de la fórmula de la mezcla seleccionada). Cada máquina de mezclado y extrusión de doble husillo es del tipo descrito anteriormente con respecto a las Figuras 5 y 6. La primera línea 200a de la línea de fabricación 200 incluye además una instalación de cinta de transferencia TT del tipo descrito anteriormente con respecto a la línea de fabricación 100' (véanse las Figuras 9 y 10). Una instalación de enfriamiento por aire BO está dispuesta aguas abajo de la instalación de la cinta de transferencia TT, y una instalación de fin de línea FL está dispuesta aguas abajo de la instalación de enfriamiento por aire BO. Las instalaciones de enfriamiento por aire BO y de fin de línea FL se seleccionan entre los tipos disponibles en el mercado descritos anteriormente.

La segunda línea 200B de la línea de fabricación 200 incluye una arquitectura que incorpora una máquina de mezclado y extrusión de doble husillo B<1>del tipo descrito anteriormente con respecto a las Figuras 5 y 6. Una instalación de cinta de transferencia TT’ está dispuesta aguas abajo de la máquina de mezclado y extrusión de doble husillo B<1>. La instalación de cinta de transferencia TT' es del tipo descrito anteriormente con respecto a la línea de fabricación 100' (véanse las Figuras 9 y 10) para controlar la temperatura y la adición de agua a la mezcla que sale de la máquina de mezclado y extrusión de doble husillo B<1>.

La segunda línea 200B de la línea de fabricación 200 incluye además una línea de mezclado en frío 204 dispuesta aguas abajo de la instalación de la cinta de transferencia TT'. La línea de mezclado en frío 204 incluye al menos una o más máquinas de mezclado y extrusión de doble husillo B<xf>(donde X varía de 1 a N dependiendo de la fórmula de la mezcla seleccionada). Cada máquina de mezclado y extrusión de doble husillo es del tipo descrito anteriormente con respecto a las Figuras 5 y 6. Una instalación de enfriamiento por aire BO’ está dispuesta aguas abajo de la línea de mezclado en frío 204, y una instalación de fin de línea está dispuesta aguas abajo de la instalación de enfriamiento por aire BO. Las instalaciones de enfriamiento por aire BO’ y de fin de línea FL’ se seleccionan entre los tipos disponibles en el mercado descritos anteriormente.

A modo de ejemplo, la realización mostrada en la Figura 11 incluye tres máquinas de mezclado de doble husillo Bx instaladas en cada una de las líneas 200A, 200B. Se entiende que una única máquina de mezclado de doble husillo, o dos o más máquinas de mezclado de doble husillo, pueden integrarse en cada línea 200A, 200B de la línea de fabricación 200 dependiendo de la fórmula de la mezcla de caucho seleccionada y sus propiedades deseadas.

En una realización de un proceso de mezclado de la invención realizado por la línea de fabricación 200, el proceso incluye una etapa de mezclado de una mezcla madre realizado por la primera línea 200A. Durante esta etapa, la mezcla que sale del mezclador MI se mezcla con materiales adicionales antes de su introducción en la línea de mezclado en caliente 202. La mezcla puede alimentarse a una o más máquinas de mezclado de doble husillo Bxc dependiendo de la fórmula de la mezcla de caucho seleccionada. Durante esta etapa, la mezcla que sale de la línea de mezclado en caliente 202 se enfría en la instalación de la cinta de transferencia TT, donde se realiza un proceso de enfriamiento auxiliar (como se ha indicado anteriormente con respecto a la línea de fabricación 100').

La etapa de mezclado de una mezcla madre realizada por la primera línea 200A incluye además una etapa de antiadherencia y enfriamiento de la mezcla que sale de la instalación de la cinta de transferencia TT, siendo realizada esta etapa por la instalación de enfriamiento por aire BO. En algunas realizaciones del proceso de mezclado, se alcanza una temperatura objetivo de la mezcla enfriada al final de esta etapa. Esta etapa incluye además una etapa de fin de línea que se realiza en la instalación de fin de línea FL. En algunas realizaciones del proceso de mezclado, esta etapa incluye una etapa de paletizado de la mezcla durante la cual la mezcla que sale de la instalación de enfriamiento por aire BO se deposita en uno o más palés a la vez. En algunas realizaciones del proceso de mezclado, esta etapa puede incluir además al menos una etapa de almacenamiento de la mezcla de caucho.

En una realización del proceso, la primera línea 200A realiza diversas pasadas sucesivas a través de al menos algunos de los equipos de la línea adicional antes de una pasada final a través de la segunda línea 200B.

El proceso de mezclado de la invención realizado por la línea de fabricación 200 incluye además una etapa final de mezclado que es realizada por la segunda línea 200B después del final del proceso realizado por la primera línea 200A. Durante esta etapa, la mezcla que sale de la primera línea 200A se introduce en la máquina de mezclado de doble husillo Bic, donde se somete a un proceso de mezclado. Durante esta etapa, la mezcla que sale de la máquina de mezclado de doble husillo Bic se enfría en la instalación de la cinta de transferencia TT', donde se realiza un proceso de enfriamiento auxiliar mediante un sistema de enfriamiento del tipo descrito anteriormente con respecto a las Figuras 9 y 10.

La etapa final de mezclado incluye además una etapa de introducción de los productos vulcanizantes (en polvo o en bloque) en una o más máquinas de mezclado de doble husillo B<xf>de la línea de mezclado en frío 204. Se entiende que la introducción de la mezcla enfriada y de los productos vulcanizantes en las máquinas de mezclado de doble husillo B<xf>puede realizarse de una sola vez o de forma escalonada dependiendo de la fórmula de la mezcla de caucho seleccionada sin pérdida de los productos vulcanizantes en polvo.

La etapa final de mezclado realizada por la segunda línea 200B incluye además una etapa de antiadherencia y enfriamiento de la mezcla que sale de la línea de mezclado en frío 204. Esta etapa la realiza la instalación de enfriamiento por aire BO' de la segunda línea 200B. En algunas realizaciones del proceso de mezclado, se alcanza una temperatura objetivo de la mezcla enfriada al final de esta etapa. Esta etapa incluye además una etapa de fin de línea que se realiza en la instalación de fin de línea FL' de la segunda línea 200B. En algunas realizaciones del proceso de mezclado, esta etapa incluye una etapa de paletizado de la mezcla durante la cual la mezcla que sale de la instalación de enfriamiento por aire BO’ se deposita en uno o más palés a la vez. En algunas realizaciones del proceso de mezclado, esta etapa puede incluir además al menos una etapa de almacenamiento de la mezcla de caucho.

Durante las secuencias de múltiples pasadas, la primera línea 200A produce mezclas madres que se recogen en frío en la segunda línea 200B. Es concebible que se pueda usar una única línea de fabricación 200 para realizar tanto el proceso de fabricación de mezcla madre como el proceso de adición de vulcanizador.

En una realización de la línea de fabricación 200, la línea de mezcla 204 puede incorporar un sistema de mezclado y enfriamiento del tipo descrito anteriormente con respecto a las Figuras 7 y 8. Tal sistema de mezclado y enfriamiento realiza una fase de enfriamiento de la mezcla que sale de la instalación de la cinta de transferencia TT'. Las fases de enfriamiento pueden realizarse antes de la adición de los vulcanizadores a la mezcla en la línea de mezclado en frío 204.

Los procesos de mezclado de la invención pueden realizarse mediante un control PLC y pueden incluir una programación previa de la información de gestión. Por ejemplo, un ajuste del proceso puede estar asociado a las propiedades de la mezcla que se suministra a las líneas de mezclado en caliente y en frío, incluidas las propiedades de los husillos 18, las propiedades de la mezcla enfriada y/o los vulcanizadores que entran en la tolva de alimentación 24, y las propiedades de la mezcla que sale de las máquinas de mezclado de doble husillo Bx.

En todas las realizaciones, se podría implementar un sistema de supervisión en cualquier parte de una línea de fabricación 100, 100' y 200. Al menos una parte del sistema de supervisión puede proporcionarse en un dispositivo portátil tal como un dispositivo de red móvil (por ejemplo, un teléfono celular, un ordenador portátil, una cámara, uno o más dispositivos portátiles conectados a la red (incluyendo dispositivos de "realidad aumentada" y/o de "realidad virtual"), prendas de vestir conectadas a la red y/o cualquier combinación y/o equivalente)).

En realizaciones de la invención, la línea de fabricación 100, 100’, 200 (y/o una instalación de fabricación de caucho que incorpora la línea de fabricación 100, 100’, 200) puede recibir comandos de voz u otros datos de audio (que representan, por ejemplo, un inicio o una parada de una etapa del proceso de mezclado si no se obtienen las propiedades previstas de la mezcla). La solicitud puede incluir una solicitud sobre el estado actual de un proceso de mezclado. Una respuesta generada puede representarse de manera audible, visual, táctil (por ejemplo, usando una interfaz háptica) y/o con un medio virtual y/o de aumento.

En una realización, el proceso de la invención puede incluir una etapa de formación de la línea de fabricación 100, 100’, 200 (o formación de una instalación de fabricación de caucho que incorpora la línea de fabricación 100, 100’, 200) para reconocer valores representativos de la mezcla que sale de la línea de fabricación (por ejemplo, valores de temperatura y viscosidad) y para realizar una comparación con los valores diana. Esta etapa puede incluir una etapa de formación de la línea de fabricación 100, 100’, 200 para que reconozca no equivalencias entre los valores comparados. Cada etapa de formación podrá incluir una clasificación generada por medios de autoaprendizaje. Esta clasificación puede incluir, sin limitación, los parámetros de los materiales adicionales y las mezclas madre de la formulación de la mezcla de caucho seleccionada, las configuraciones de los husillos autolimpiantes, las duraciones de los ciclos de mezclado que incorporan el proceso de mezclado de la invención, y los valores esperados al final de un ciclo de mezclado en curso. Es concebible que las etapas de detección y comparación se puedan realizar de forma iterativa. En las realizaciones del proceso de la invención, los datos obtenidos pueden alimentar una o más redes neuronales que gestionan una o más líneas de fabricación 100, 100’, 200 y/o una o más instalaciones y/o sistemas en los que están incorporadas las líneas de fabricación 100, 100’, 200.

La línea de fabricación 1 ’ que incorpora la máquina de mezclado de doble husillo B<1>puede homogeneizar, procesar y enfriar mezclas de caucho permitiendo el funcionamiento con mezclas pegajosas y/o descohesivas de manera industrial. El término "pegajoso" define una propiedad de una mezcla de caucho que varía entre las formulaciones de la mezcla. A continuación se describen los parámetros de formulación que influyen en la pegajosidad de las mezclas de los procesos industriales.

EJEMPLO

Teniendo en cuenta el nivel de pegajosidad de la mezcla en los sitios de fabricación, las propiedades de la composición de una mezcla influyen en este nivel, incluyendo:

• La relación entre la relación de carga de refuerzo y la relación de plastificante, con esta relación indicando una mezcla más pegajosa a medida que se reduce la relación.

• La relación de resina en la mezcla, con esta relación indicando una mezcla más pegajosa a medida que aumenta la relación.

• La fracción de volumen del elastómero, que indica una mezcla más pegajosa a medida que disminuye la fracción de volumen.

También se considera la característica del elastómero que puede ser parte del componente de pegajosidad de las mezclas. En este ejemplo, se considera un elastómero seco Mooney ML1+4 100 °C <50 puntos o la presencia de isopreno. Mooney, también conocida como viscosidad o plasticidad, caracteriza, de forma conocida, las sustancias sólidas. Se usa un consistómetro oscilante como se describe en la norma ASTM D1646 (1999). Esta medición de plasticidad se lleva a cabo según el siguiente principio: la muestra analizada en su estado bruto (es decir, antes del curado) se moldea (forma) en una cámara cilíndrica calentada a una temperatura determinada (por ejemplo, 35 °C o 100 °C). Después de un minuto de precalentamiento, el rotor gira en la muestra a 2 rpm y se mide el par necesario para mantener este movimiento durante 4 minutos de rotación. La viscosidad Mooney (ML 1 4) se expresa en "unidades Mooney" (con 1 UM = 0,83 Nm) y corresponde al valor obtenido al cabo de 4 minutos

Una mezcla muy pegajosa no es necesariamente una mezcla "extrema" en uno de los criterios, sino que es la combinación de todos los criterios lo que le confiere su pegajosidad y, por tanto, su dificultad de realización. Multiplicando estos criterios, se obtiene un "índice de pegajosidad" representado por la tabla siguiente:

De forma empírica y según diferentes criterios de viabilidad industrial, se realiza una evaluación sobre la viabilidad industrial de varias mezclas. El límite de viabilidad se establece para índices de pegajosidad superiores a 3,5 y 4,5 puntos.

Ejemplos de mezclas:

TABLA 2

Se considera que las dos mezclas "KM pegajosa" y "KM pegajosa bis", con índices respectivos de 4,9 y 4,5, no tienen una viabilidad industrial satisfactoria. Sin embargo, la máquina de la invención permite realizar estas mezclas de forma industrial con una mayor productividad respecto a las máquinas convencionales del tipo mezclador interno o mezclador externo.

Con el fin de obtener las mezclas con las propiedades deseadas en ciclos más cortos, la invención conserva todas las ventajas de una línea de fabricación que incorpora secuencias de una única pasada o de múltiples pasadas. Al mismo tiempo, la invención combina las soluciones de los mezcladores de doble husillo convergentes. Por tanto, se proporciona una única línea de fabricación capaz de manejar una variedad de mezclas, incluyendo las mezclas pegajosas y descohesivas, sin cambiar el equipo de una instalación de mezclado.

Las expresiones "al menos uno(a)" y "uno(a) o más" se usan indistintamente. Los intervalos que se presentan como "entre a y b" incluyen los valores "a" y "b".

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una línea de fabricación de mezclas de caucho (100, 100') que comprende un mezclador interno (MI) que realiza un proceso de fabricación de mezcla madre a partir de materiales que comprenden materiales elastoméricos y materiales adicionales, en donde la línea de fabricación (100) comprende:

- al menos una línea de mezclado en caliente (102) dispuesta aguas abajo del mezclador interno (MI) y que comprende al menos una máquina de mezclado de doble husillo (B<xc>) que comprende un mezclador de doble husillo cónico convergente (12) que realiza un proceso de mezclado de la mezcla de caucho que sale del mezclador interno (MI);caracterizada por quela línea de fabricación comprende además:

- al menos una línea de mezclado en frío (104) dispuesta aguas abajo de la línea de mezclado en caliente (102) y que comprende al menos una máquina de mezclado de doble husillo (B<xf>) que comprende un mezclador de doble husillo cónico convergente (12) que realiza un proceso de mezclado de la mezcla de caucho que sale de la línea de mezclado en caliente (102);

- una instalación de enfriamiento por aire (BO) dispuesta aguas abajo de la línea de mezclado en frío (104) que realiza un proceso de antiadherencia y enfriamiento de la mezcla de caucho que sale de la línea de mezclado en frío; y - una instalación de fin de línea (FL) dispuesta aguas abajo de la instalación de enfriamiento por aire (BO) que realiza uno o más procesos de fin de línea de la mezcla de caucho.

2. La línea de fabricación de la reivindicación 1, en donde cada máquina de mezclado y extrusión de doble husillo (Bxc, B<xf>) comprende:

- un mezclador de doble husillo cónico convergente (12) con un bastidor estacionario (14) que soporta revestimientos (16, 16’) en el que están montados dos husillos (18) de manera inclinada entre una abertura dispuesta aguas arriba de los revestimientos, donde una tolva de alimentación (24) de la máquina (10) alimenta los husillos y una salida dispuesta aguas abajo de los revestimientos, donde el mezclador (12) descarga la mezcla al final de un ciclo de mezclado;

- uno o más motores (20) que hacen girar los dos husillos en los revestimientos durante el ciclo de mezclado; y - una o más puertas móviles (28, 28’) proporcionadas a la salida que permiten, durante el ciclo de mezclado, la descarga y la conformación de la mezcla de caucho;

- un ariete (30) que se mueve a lo largo del interior de la tolva de alimentación (24) entre una posición elevada, donde ambos husillos permanecen accesibles para alimentar la mezcla y una posición bajada, donde una superficie interior del ariete forma una parte superior del mezclador (12); y

- un sistema tipo morro de rodillo que comprende dos rodillos contrarrotativos (32) dispuestos justo aguas abajo de la salida para formar una lámina de la mezcla que sale del mezclador (12).

3. La línea de fabricación de la reivindicación 2, en donde:

- cada máquina de mezclado de doble husillo (Bxc, B<xf>) comprende además uno o más manguitos móviles (34) dispuestos hacia la salida de arriba hacia abajo; y

- los dos husillos (18) están montados en el mezclador (12) de manera que las crestas de las roscas de cada husillo entran en contacto de manera tangencial con las superficies del husillo opuesto de modo que los husillos permanecen sustancialmente en contacto entre sí tras la rotación de los husillos con un ángulo y un paso que permite la autolimpieza.

4. La línea de fabricación de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde:

- la línea de mezclado en caliente (102) comprende al menos dos máquinas de mezclado y extrusión de doble husillo (Bxc); y

- la línea de mezclado en frío (104) comprende al menos dos máquinas de mezclado y extrusión de doble husillo (B<xf>).

5. La línea de fabricación de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la instalación de fin de línea (FL) comprende uno o más equipos para realizar un proceso de fin de línea seleccionado entre paletizado y almacenamiento de la mezcla de caucho.

6. La línea de fabricación de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un sistema de mezclado y enfriamiento (1000) dispuesto aguas abajo de la línea de mezclado en caliente (102) y aguas arriba de la línea de mezclado en frío (104) que realiza una fase de enfriamiento de la mezcla que sale de la línea de mezclado en caliente (102) antes de la adición de vulcanizadores a la mezcla en la línea de mezclado en frío (104).

7. La línea de fabricación de la reivindicación 6, en donde el sistema de mezclado y enfriamiento (1000) comprende un sistema de enfriamiento que comprende:

- al menos una instalación de pulverización (1102, 1104) que suministra agua con un caudal predeterminado a una lámina (1112) que sale de una máquina de mezclado de doble husillo (Bx);

- al menos una instalación de aspiración aguas abajo de cada instalación de pulverización que aspira aire con un caudal de aire predeterminado; y

- al menos un medio de transporte (1114, 1116) que transporta la lámina (1112) en una dirección predeterminada.

8. La línea de fabricación (100') de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además una instalación de cinta de transferencia (TT) dispuesta aguas abajo de la línea de mezclado en caliente (102) y aguas arriba de la línea de mezclado en frío (104) que realiza un proceso auxiliar de enfriamiento.

9. La línea de fabricación de la reivindicación 8, en donde la instalación de la cinta de transferencia (TT) comprende:

- un sistema de mezclado y enfriamiento (1000’) en el que se introduce una mezcla de caucho que sale de la línea de mezclado en caliente (102);

- una cinta de transferencia (2000) que transporta la mezcla de caucho que sale del sistema de mezclado y enfriamiento (1000') en forma de lámina (1112); y

- un sistema de enfriamiento que comprende al menos una estación de pulverización (2100) y al menos una estación de aspiración (2200) asociada a cada estación de pulverización; y

- un sistema de mezclado y enfriamiento (1000') aguas arriba de la línea de mezclado en frío (104) a la que la lámina (1112) es transportada por la cinta de transferencia (2000).

10. Un proceso de mezclado para fabricar una variedad de mezclas de caucho en una línea de fabricación según las reivindicaciones 1 a 5, comprendiendo el proceso las siguientes etapas:

- una etapa de introducción en el mezclador interno (MI) de los distintos materiales adicionales necesarios para producir una fórmula de la mezcla de caucho seleccionada;

- una etapa de mezclado de la mezcla que sale del mezclador interno (MI) que se realiza en la línea de mezclado en caliente (102), comprendiendo esta etapa una etapa de introducción de una porción de materiales adicionales a la mezcla;

- una fase de mezclado de la mezcla que sale de la línea de mezclado en caliente (102) realizada por la línea de mezclado en frío (104), comprendiendo esta etapa una etapa de introducción de los productos vulcanizantes en cada máquina de mezclado de doble husillo (B<xf>) después de llevar a cabo una fase de enfriamiento de la mezcla que sale de la línea de mezclado en caliente (102);

- una etapa de antiadherencia y enfriamiento de la mezcla que sale de la línea de mezclado en frío (104) realizada por la instalación de enfriamiento por aire (BO); y

- una etapa de fin de línea llevada a cabo por la instalación de fin de línea (FL) dispuesta aguas abajo de la instalación de enfriamiento por aire (BO).

11. Un proceso de mezclado para fabricar una variedad de mezclas de caucho según la reivindicación 10 en una línea de fabricación según la reivindicación 6 o la reivindicación 7, que comprende la etapa siguiente:

- una etapa de realización de una o más fases de enfriamiento de la mezcla que es realizada por el sistema de mezclado y enfriamiento (1000) antes de la etapa de introducción de los productos vulcanizantes.

12. Un proceso de mezclado para fabricar una variedad de mezclas de caucho según la reivindicación 10 en una línea de fabricación según la reivindicación 8 o la reivindicación 9, que comprende la etapa siguiente:

- una etapa de hacer pasar la mezcla que sale de la línea de mezclado en caliente (102) a la instalación de cinta de transferencia (TT), realizando esta etapa antes del mezclado de la mezcla en la línea de mezclado en frío (104).

13. El proceso de mezclado según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en donde la etapa de fin de línea comprende una etapa de paletizado de la mezcla durante la cual la mezcla que sale de la instalación de enfriamiento por aire (BO) se deposita en un palé o palés.