CN108349114A - 用于控制在混合周期期间生产的橡胶混合物中添加水的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制在混合周期期间生产的橡胶混合物中添加水的方法,其中,橡胶混合物以连续薄片的形式传送并且沿着其至少一部分至少一个喷洒系统喷洒水,水通过至少一个抽吸系统可控地排出,其包括:获取每个橡胶混合物独有的数据,其至少包括通过喷洒系统输送的预定水流速率,由抽吸系统输送的预定空气流动速率以及对于橡胶混合物的温度和水分含量的目标值;在混合周期期间检测经过一定时间后添加水的量;利用所检测的水的量,预测在进行中的混合周期结束时橡胶混合物的温度和水分含量的值;将目标值与预测值相比较;并且当比较结果为不同时,在相继的混合周期之间调整实际水流速率。

Description

用于控制在混合周期期间生产的橡胶混合物中添加水的方法 和系统
技术领域
所描述的发明主要涉及橡胶混合物的生产以及以其制成的车辆轮胎。更具体地,所公开的发明涉及根据生产过程中对橡胶混合物的温度和水分含量进行控制,从而控制添加至橡胶混合物的水。
背景技术
车辆轮胎橡胶的生产包括多个相继混合步骤。例如,专利GB423637公开了一种用于在辊具上进行混合期间保持橡胶的预定温度的装置。该装置通过使元件(所述元件对应于橡胶温度的变化)膨胀和收缩来进行工作,并且将水送至开炼机。具有炭黑填料和/或二氧化硅的弹性体材料通常在混合器内进行最初的混合,在所述混合器内,混合物的温度上升,例如直到150℃与200℃之间的值。之后混合物传递至自动外部混合器(也称为“辊式混合器”或“辊具”)中,所述混合器加工混合物,使其流入两个辊之间,从而转变为连续薄片。硫化产物(包括而不限于硫)可以随后在混合周期中添加到混合物中,以获得商用的最终混合物。
在混合过程中,反复辊压使混合物塑化,并导致温度因此升高。混合物被冷却以防止过早的部分硫化和/或不溶添加剂的降解。为了进行冷却,一些方法包括冷却风扇或整体冷却系统(例如滚筒内的流体循环)。其它方法使用将水添加至加工中的混合物的喷洒和抽吸设备。
然而,混合物的性质对其组成成分的比例非常敏感。添加水可能损害成品轮胎的质量。蒸发提供一种冷却混合物的有效解决方案,并且能够与温度控制一同在混合期间使用,从而保持轮胎的有益性质。
发明内容
本发明提供用于控制在混合周期期间在橡胶混合物中添加水的方法,其中,橡胶混合物以连续薄片的形式传送并且沿着其至少一部分至少一个喷洒系统喷洒水,所述水的蒸气通过至少一个抽吸系统可控地排出。
根据本发明的方法包括获取与橡胶混合物有关的预定数据,该数据至少包括通过喷洒系统输送的预定水流速率,由抽吸系统输送的预定空气流动以及对于橡胶混合物的温度和水分含量的目标值。该方法还包括检测在混合周期期间达到的实际水流。基于所检测的值,预测在混合周期结束时橡胶混合物的温度和水分含量的值。将目标值与预测值相比较,并且当比较结果为不同时,在相继的周期之间调整实际水流。
一些方法还包括在连续薄片传送期间在上侧喷洒站和下侧喷洒站近邻处对所述连续薄片进行喷洒。对于这些实施方案,每个喷洒站包括在每个上侧喷洒站和下侧喷洒站处设置的一个或更多个喷洒轨道。每个喷洒轨道与水源头和空气源头连通,以将水和空气供给至一个或更多个喷嘴。通过抽吸去除包含蒸发的水的空气,并且在喷洒和排出期间,在预定的方向上传送所述连续薄片。
对于本发明的一些实施方案,每个抽吸系统可以包括设置在每个轨道的下游的一个或更多个抽吸罩。每个抽吸罩与用于以预定的空气流动速率抽吸的空气供给源头连通。这些罩中的一些可以包括防止所喷洒的水凝结的至少一个加热元件。
对于本发明的一些实施方案,所述方法包括在连续薄片传送期间添加一个或更多个硫化产物。对于这样的方法,必须在添加硫化产物之前达到橡胶混合物的温度和水分含量的目标值。
一个或更多个方法包括将连续薄片传送至排出站。对于这样的实施方案,排出站包括具有设置在下游的一个或更多个抽吸罩的一个或更多个喷洒轨道
本发明还提供用于实施一个或更多个所描述的方法的系统。对于本发明的一些实施方案,一些系统可以包括检测系统,其配置为在混合周期期间检测并且产生对应于实际水流速率、实际空气流动速率以及存在的适合使空气液滴雾化的环境压力的一个或更多个信号。一些系统还可以包括监控系统,其配置为基于从所述检测系统接收的信号而进行预测、比较和调整中的至少一个操作。
对于一些实施方案,一些系统还可以包括硫化处理站,其中,一旦橡胶混合物达到温度和水分含量的目标值,就将一种或更多种硫化剂添加至橡胶混合物。
通过下文的具体说明,本发明的其它方面会变得更清楚明了。
附图说明
通过与所附附图结合阅读下文的具体说明,本发明的原理和各种优点会变得更加清楚;贯穿所附附图,类似的附图标记指代类似的部件,其中:
图1示出了根据本文描述的示例性方法生产橡胶的示例性系统的示意图。
图2至图4示出了图1的系统的部分视图。
图5示出了图1的截面1-1的示意性截面图。
图6示出了图1的系统中使用的示例性抽吸装置。
图7和图8示出了由图1的系统进行的混合周期的步骤。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施方案,其一个或更多个示例在附图中进行说明。每个示例作为所公开的发明的说明而非限定而提供。所公开的技术的各方面的选择性组合对应于本发明的多个不同实施方案。技术人员应当领会,在不偏离本发明的范围或精神的情况下,可对本发明进行各种修改和改变。例如,作为一个实施方案的一部分说明或描述的特征或步骤能够与一个或更多个其它实施方案结合使用,以产生至少一个进一步的实施方案。此外,某些特征可以与提供相同或相似的功能的未明确提及的相似装置或特征相互交换。因此,本发明的目的是涵盖这样的修改和改变,只要它们在所附的权利要求及其等价形式的范围之内。
现在进一步参考附图(其中类似的附图标记指代类似的元件),图1示出了用于生产一个或更多个橡胶制品的示例性系统100,所述橡胶制品将结合入一个或更多个车辆轮胎中。在本文中使用时,术语“轮胎”包括而不限于以下车辆所使用的轮胎:轻型车辆、乘用车辆、多用途车辆(包括重型卡车)、休闲车辆(包括而不限于自行车、摩托车、ATV等)、农用车辆、工业车辆、矿用车辆和工程机械。还考查到,本文公开的发明所生产的产品包括完整和部分的轮胎胎面,例如公知的胎面翻新工艺中所使用的轮胎胎面。
系统100包括至少一个上侧喷洒站102(参考图2更详细地显示并描述)和一个下侧喷洒站104(参考图3更详细地显示并描述),所述上侧喷洒站102和下侧喷洒站104与至少一个喷洒系统和至少一个抽吸系统整合,以控制其生产的橡胶配混物的温度和水分添加。喷洒系统喷洒水,水在蒸发后通过抽吸系统以可控的方式排出。
系统100还可以包括可选的排出站106(参考图4更详细地显示并描述),所述排出站106也整合有喷洒和抽吸装置,以按照需要进行橡胶混合物的可选额外处理。
应理解,系统100可以独立工作,或者可以在生产设备中有一个或更多个这些系统。
在橡胶生产方法中,弹性体材料(例如天然橡胶、合成橡胶及其组合和等价物)在内部混合器中(未示出)与一个或更多个成分混合,从而获得橡胶混合物108。根据车辆轮胎所需的性质和性能,所述成分可以包括剂量可变的炭黑和/或二氧化硅。橡胶混合物108传递至具有一对滚筒110的外部混合器,所述滚筒110之间具有可调整的间隙110a。每个滚筒110绕着其旋转轴线旋转,并且滚筒布置为使得当它们在相反的方向上旋转时其旋转轴线彼此平行。滚筒110可以具有相同的直径和相同的长度,以在相继的混合周期中确保一致且可重复的表现。如同本领域所公知的,一个或两个滚筒110可以具有流体冷却装置或其它冷却装置。系统100使橡胶混合物108在滚筒110之间移动,以形成具有所选择的厚度和宽度的连续薄片112。
系统100使连续薄片112沿着具有一个或更多个连续输送装置(例如一个或更多个输送带或类似传输装置)的预定路径循环。在图1的实施方案中,预定路径至少部分地由布置在上侧喷洒站102的连续带114以及设置在下侧喷洒站104的另一连续带116形成。带114、116至少由上侧辊118和直径相对较大的下侧辊120驱动。如同本领域所公知的,一个或更多个辅助辊122可以补充带114、118的输送。
虽然带114、116显示为分开的输送装置,但是单一连续带能够替代它们。应理解,预定路径并不限于带,其它传输装置能够作为替代,而不脱离所描述的发明的范围。当正在进行至少一个混合周期时,预定路径可以保持为“不停”(即不被打断)的,并且可以在一个或更多个相继的混合周期中不停地循环。取决于所选择的橡胶混合物的性质,可以根据需要在混合周期中或在相继的混合周期之间调整带114、116的速度。
参考图2和图3,系统100包括喷洒系统,当薄片经过预定路径时,所述喷洒系统沿着连续薄片112的至少一部分喷洒水。喷洒系统包括设置在上侧喷洒站102处的一个或更多个上侧喷洒轨道124以及设置在下侧喷洒站104处的一个或更多个下侧喷洒轨道126。在本文中使用时,术语“喷洒轨道”和“轨道”可互换使用。
每个轨道124、126与水和空气供给源头(未示出)连通,以将水和空气供给至相应的一个或更多个喷嘴124a、126a;所述喷嘴124a、126a可以为相同的,或者可以包括各种尺寸类型的喷嘴。在一些实施方案中,每个喷洒轨道装备有包括八(8)个喷嘴的喷洒杆128,所述喷嘴沿着共同轴线均匀间隔线性布置,所述轴线在连续薄片112的全部或部分上(例如,沿着薄片的宽度的至少一部分)延伸(见图5)。在一些实施方案中,轨道的每个喷嘴以相同的压力和相同的速率供给水。在这些实施方案中,在喷嘴故障时,流体(例如水和空气)循环停止,防止在橡胶混合物中引入过量的水分。在流体的流动停止后,能够在重启生产之前手动或自动地确认橡胶混合物的性质。例如,在流体循环停止时,能够检测橡胶混合物的实际温度和/或实际水分含量;该停止的时间在混合周期中确定。此时,如果在经过一定时间后温度和/或水分含量的检测值没有达到各自的目标值,橡胶混合物就不太可能在混合周期结束时达到温度和/或水分含量的预测值。因此,在相继的混合周期之间,能够调整流体流动。
应理解,轨道124、126并不限于所示出的杆和喷嘴的结构,可以定制以适配系统100的工作。每个轨道124、126应配置输送对所选择的混合周期所确定的预定的喷洒水流速率。应理解,在相继的混合周期之间,能够改变水流,并且在一些混合周期中,轨道可以供给与同一系统中的另一轨道所供给的水流不同的水流。在一些实施方案中,水流可以为大约70升/小时至大约400升/小时。
在系统100的一些实施方案中,喷嘴124a、126a设置为在喷嘴出口与连续薄片112之间为预定的高度H1,并且在水的喷洒与连续薄片之间形成角度θ。例如,如图2和图3所示,上侧喷洒站102处的喷嘴124a设置的高度H1为250mm或大约250mm,而下侧喷洒站104处的喷嘴126a设置的高度H1为260mm或大约260mm。在该示例中,高度H1的选择使得在当前和相继的混合周期中喷洒角度θ保持与连续薄片112大致垂直。应理解,这种高度参数能够调整,并且能够选择为实现不同的喷洒角度θ,而不脱离所描述的发明的范围。也可以就喷嘴之间的间隔考虑高度,以防止邻近喷嘴的喷洒范围重叠。
仍参考图2和图3,系统100包括抽吸系统以去除由轨道124、126产生的水粒子。抽吸系统至少包括抽吸罩134、136,所述抽吸罩134、136设置在每个各自的轨道124、126的下游,并与抽吸源头(未示出)连通。在一些实施方案中,分岔管道135向罩134、136施加抽吸,抽吸速率能够自动地或手动地调整(例如通过示出的手动控制器137)(见图6)。该速率代表在经过的时间内抽吸的空气的体积。
如图2和图3所具体示出的,抽吸在与连续薄片112的循环方向相反的方向产生空气循环。因此,上侧带在上侧辊118的方向传送连续薄片112,下侧带在下侧辊120的方向传送薄片,而罩134、136在相应的相反方向抽吸。
每个抽吸罩134、136具有各自的入口134a、136a,通过所述入口134a、136a一部分蒸发的水与各自的细长导管134b、136b中的已经蒸发的水合并,从而最终被排出。在系统100的一些实施方案中,每个入口134a、136a可以设置为,入口与其对应的轨道124、126附近(具体地,其喷嘴124a、126a的位置)之间的测出的距离为预定距离D1。详细参考图3和图6,每个入口134a、136a还可以具有唇边134c、136c,所述唇边134c、136c设置在唇边与连续薄片112之间预定高度H2处,以确保水粒子通过入口134a或136a和细长导管134b或136b而不受阻碍地排出。每个导管134b、136b可以具有预定高度H3和预定长度L1,其为空气的抽吸和水粒子的排出提供了不受障碍的导管。在一些实施方案中,在上侧喷洒站102处,入口134a可以设置为距离D1为大约510mm,高度H2为大约120mm。导管134b可以具有大约240mm的高度H3和大约5500mm的长度L1。在下侧喷洒站104处,入口136a可以设置为距离D1为大约540mm,高度H2为130mm或大约130mm。导管136b可以具有大约270mm的高度H3和大约2800mm的长度L1。应当理解,高度、长度和距离的值作为示例给出,并且能够根据橡胶混合物108的特性而调整。
进一步参考图6,至少一个抽吸罩134、136还可以包括具有整合为一体的加热元件(未示出)的相应的唇边134c、136c。每个唇边134c、136c可以由柔性材料(例如硅)制成,具有整合入其中的电热丝或类似加热元件。在薄片112传送期间选择性地加热唇边134c、136c是防止凝结的手段。虽然唇边134c、136c不接触薄片112,但它们受到足够的加热以防止水液滴进入橡胶混合物108。在一些实施方案中,唇边134c、136c加热至大于70℃。
通过轨道124、126添加的水使环境空气带有湿气。包括蒸发水的空气被抽吸走,以防止过量的水被引入橡胶混合物108中。每个轨道与抽吸罩的结合起到贯穿工艺生产线的优化橡胶混合物的冷却的检查点的作用。
进一步参考图4,系统100的一些实施方案可以包括可选的排出站106,以排出连续薄片112。在这些实施方案中,排出站106包括从带116接收薄片的排出带140。设置至少一个具有喷嘴142a的喷洒轨道142,从而在连续薄片112于排出带之上传送期间喷洒连续薄片112。喷洒轨道142具有与上文就轨道124、126进行描述的构造相似的构造。至少一个抽吸罩144位于轨道142的下游,并具有与上文就罩134、136进行描述的构造相似的构造。
在排出站的一些实施方案中,喷嘴142a以预定喷洒角度θ'设置在预定的高度H4,以确保喷嘴出口与连续薄片112之间的水的喷洒。例如,如图4所示,喷嘴142a的高度H1设置为大约200mm至大约290mm。在该示例中,喷洒角度θ'保持与排出期间的连续薄片112大致垂直。
在排出站106的一些实施方案中,抽吸罩144的入口144a可以设置在大约335mm的高度H5。在排出站的一些实施方案中,抽吸罩144的导管144b能够具有大约500mm的高度H6以及大约16225mm的长度L2。应当理解,这些值作为示例给出,并且能够根据橡胶混合物108的特性而调整。
系统100还可以包括具有至少一个流动传感器的检测系统。检测系统用于进行检测并且产生一个或更多个指示实际水流的信号。(并且还在涉及排出站106的一些实施方案中)检测系统包括检测由每个轨道124、126供给的实际流动速率的传感器。
系统100的检测系统还可以在每个抽吸罩处包括验证抽吸空气的流动速率的空气流动传感器150(见图5)。这种验证可以涉及到确定满足所指示的橡胶混合物的预定空气流动速率值检测的空气流。每个空气流动传感器150可以产生指示实际感测的空气速率的一个或更多个信号。每个抽吸罩134、136(以及包括排出站106的实施方案中的抽吸罩144)可以配置为供给预定的空气流动速率。在一些实施方案中,该流动速率可以为大约5000m3/hr至大约30000m3/h。
检测系统还包括至少一个传感器,其检测适合使空气液滴雾化的环境压力的存在。检测系统产生指示适当压力(在喷嘴制造商的文献中明确的值)的一个或更多个信号。
检测可以是持续的或间断的,从而能够在进行中的混合周期(即在检测时进行的混合周期)期间的任何时间,确定实时的实际水流动速率。
系统100还可以包括监控系统,所述监控系统配置为接收所检测的信号(例如指示水流和/或抽吸空气流动速率和/或存在预定的压力的信号)并发出一个或更多个恰当的控制信号。监控可以是持续的或间断的,从而使得控制信号能够在混合周期期间的任何时间回应所检测的实际流动速率而进行水流和/或抽吸空气流动的实时调整。监控系统可以编程为在检测到系统100中的故障时停止喷洒。可以简单地检查每个混合器和每个喷嘴的工作,而不在混合周期之间经历长时间的延迟。
监控系统可以包括至少一个可编程控制器,所述控制器与喷洒系统和抽吸系统中的至少一个以信号沟通。可编程控制器中可以编入对于多个橡胶混合物的已确立的数据,每个橡胶混合物具有独特的混合周期情形。数据可以包括已确立的水流速率以及空气流动速率,从而能够将检测的实际水流速率以及检测的实际空气流动速率分别与其相比。额外的数据可以至少包括在混合周期期间由每个喷洒轨道供给的预定流动速率,在经过一定时间时橡胶混合物的目标温度以及橡胶混合物的目标水分含量。使用这些数据,监控系统可以配置为接收检测到的信号并执行相应的调整。全部或部分监控系统可以容纳在例如图1中示出的控制中心200的中央控制中心中。可以通过网络远程控制全部或部分监控系统。
在一些实施方案中,在外部混合器中结束混合时以及在进行中的混合周期期间,橡胶混合物的目标温度为大约70℃,在该温度下确保了方法的可再现性。在一些实施方案中,在当前混合周期期间经过一定时间后,橡胶混合物中的目标水分含量不超过橡胶组合物的重量的大约0.20%,在该水平下现有装备能够在其加工期间冷却橡胶。
如同就图7和图8所描述的示例中那样,系统100能够用于进行一个或更多个橡胶生产工序。在一些实施方案中,在连续薄片112循环期间可以添加一个或更多个硫化产物(例如硫)。在一个实施方案中,在添加硫化产物之前达到目标温度和目标水分含量。因此能够缩短周期用时而保持所选择的橡胶混合物的有益性质,能够获得最佳的生产率。
参考图7,在进行中的混合周期期间,从弹性体材料和其它成分(例如炭黑和二氧化硅等)的混合物获得橡胶混合物108,并通过带114将橡胶混合物108沿着在上侧喷洒站102处处理的方向传送(在图7中由箭头A表示)。带114将橡胶配混物108传送至滚筒110之间以形成连续薄片112。带116将薄片沿着在下侧喷洒站104处处理的方向传送(在图7中由箭头B表示)。基于橡胶混合物108的特性,每个轨道124、126以预定的流动速率喷洒水,每个相应的抽吸罩134、136以预定的流动速率抽吸包括蒸发水的空气。
进一步参考图8,混合周期结束。此时使连续薄片112的传送方向反转。带114将薄片112沿着在下侧喷洒站104处处理的方向传送(在图8中由箭头A'表示)。带116将薄片朝向排出带140传送(在图8中由箭头B'表示)。在使用排出站106的实施方案中,轨道142以预定的流动速率喷洒水,而排气罩144以预定的空气流动速率输送空气。预定的流动速率可以变化,并且在每个喷洒站可以不同,所述流动速率被选择为在进行中的混合周期结束时使橡胶混合物达到目标温度和目标水分含量。
应理解,其它周期可以包括更多的或更少的调整参数,以确保控制最终橡胶混合物的水分添加。在混合周期期间,可以检测温度和/或水分添加,并与相应的目标温度和水分含量值相比较。例如,如果在经过一定时间时,混合物的温度大于预测的目标温度,水流速率(例如由轨道124或轨道126所输送的)可以调整为比在较低的温度下应输送的速率更高。水流调整可以单独进行,或与抽吸空气流动速率(例如由抽吸罩134或抽吸罩136所输送的)的调整结合进行。
当在一段时间内进行成功的调整时,可以在相继的混合周期中重复这种调整,以确保对任何橡胶混合物的水分添加受到其目标值的限制。在每个检查点,检测系统可以检测当前混合周期中经过一定时间后的实际水流速率以及抽吸空气实际流动速率。检测系统还可以在每个检查点检测液滴雾化的恰当压力的存在(在喷嘴制造商的文献中明确的值)。通过这种方式,检测系统可以确保在检测时实现的液体流动速率和空气流动速率满足符合目标温度和目标水分含量。
监控系统可以从检测系统接收检测信号;根据所检测的实际水流速率和/或所检测的实际抽吸空气流动速率,监控系统预测在当前混合周期结束时的橡胶混合物的实际温度值和实际水分含量值。该预测可以包括预测是否会达到目标温度和目标水分添加。监控系统配置为将目标温度和水分含量的量与相应的预测量相比较。当比较结果为不同时,监控系统可以在相继的混合周期之前产生控制信号,以调整实际液体流动速率以及实际空气流动速率中的一个或两个。
本发明考虑到利用现有设备来控制由此生产的橡胶混合物的水分含量。水分含量影响到在当前混合周期以及相继的混合周期中橡胶的可加工性。因此,虽然预计了水分含量阈值,但将水分含量保持在所确立的阈值或以下防止过早的硫化并保持橡胶的性能在其商用实施方案中的完整性。此外,这种控制能够获得周期用时缩短了的可预见且可重复的混合周期。因此能够在保持有益的橡胶性质的同时计划并保持提高的生产率水平。
本文描述的各种技术中的至少一些可以与硬件或软件共同实施,或在适当的情况下与两者的结合共同实施。例如,可以使用电子数据处理功能以实施功率计算和调整的任何方面,包括与计算装置(包括移动网络设备)一起实施,所述计算装置包括硬件、软件,或适当的情况下的两者的结合。处理功能可以对应于包括一个或更多个处理装置的任何类型的计算装置。计算装置可以包括任何类型的计算机、计算机系统或其它可编程的电子装置,包括用户计算机、服务器计算机、可携带计算机(包括便携计算机和笔记本计算机)、手持计算机、移动电话(包括智能电话)、游戏装置、嵌入控制器、近场通讯装置、带有至少部分地利用云服务的应用的装置,以及其任何组合和/或等效形式(包括非接触式装置)。此外,可以利用一个或更多个网络计算机执行计算装置,例如集群或其它分布式计算系统。网络可以是LAN、WAN、SAN、无线网络、蜂窝网络、无线电线路、光链路和/或互联网,但网络不限于这些网络选择。可以进一步配置服务器以便于本文所公开的至少一个模块与一个或更多个计算装置之间的通讯。
本文公开的尺寸与数值不应理解为严格限制为所列举的准确数值。相反,除非另有说明,每个这种尺寸旨在意指所列举的数值以及该数值附近的功能性等效的范围。例如,公开为“40mm”的尺寸旨在意指“大约40mm”。并且,本文公开的尺寸与数值并不限于特定的测量单位。例如,以英制单位表达的尺寸应理解为包括公制以及其它单位的等同尺寸(例如公开为“1英寸”的尺寸旨在意指“2.5cm”的等同尺寸)。
在本文中使用时,术语“方法”或“步骤”意指一个或更多个步骤,其可以按照与所示出的顺序不同的顺序执行,而不脱离本文公开的申请的范围。在本文中使用时,术语“方法”或“步骤”意指至少通过一个电子装置或基于计算机的装置执行的一个或更多个步骤。任何步骤顺序均为示例性的,而不旨在将本文描述的方法限制为任何具体地顺序,也不旨在排出增加步骤、省略步骤、重复步骤或同时进行步骤。在本文中使用时,术语“方法”或“步骤”可以包括至少通过一个具有处理器的电子装置或基于计算机的装置执行的一个或更多个步骤,所述处理器用于执行实施步骤的指令。
术语“一个”及词语的单数形式应该被认为是包括了相同词语的复数形式,使得这些术语是指提供了某物的一个或多个。术语“至少一个”和“一个或更多个”可以互换使用。描述为“a与b之间”的范围包括“a”和“b”的值。
除非明确排除或以其它方式限制,本文提及的每个文献(包括任何交叉引用或者相关专利或申请)通过全文引用而并入本文。对任何文献的引用并不意味着承认其为现有技术,无论是相对于公开的或本文要求的任何发明,或是单独作为,或是与任何其它参考、引用、教导、任何这类文件的暗示或公开相结合。
虽然说明并描述了所公开的装置的具体实施方案,但应当领会到,可以得到各种改变形式、额外形式和修改形式,而不脱离本申请的精神和范围。因此,除了在随附权利要求中提出,不应对本文公开的申请的范围施加限制。

Claims (17)

1.一种用于控制在混合周期期间生产的橡胶混合物中添加水的方法,其中,橡胶混合物(108)以连续薄片(112)的形式传送,并且沿着连续薄片的至少一部分,至少一个喷洒系统喷洒水,水通过至少一个抽吸系统可控地排出,其特征在于,所述方法包括:
获取每个橡胶混合物独有的数据,所述数据至少包括通过喷洒系统输送的预定水流速率,由抽吸系统输送的预定空气流动速率以及对于橡胶混合物的温度和水分含量的目标值;
在混合周期期间检测经过一定时间后添加水的量;
利用所检测的水的量,预测在进行中的混合周期结束时橡胶混合物的温度和水分含量的值;
将目标值与预测值相比较;并且
当比较结果为不同时,在相继的混合周期之间调整实际水流速率。
2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
在传送期间在每个上侧喷洒站(102)和下侧喷洒站(104)近邻处对所述连续薄片(112)进行喷洒;
排出包含喷洒的水的空气;并且
在喷洒和排出期间,在预定的方向上传送所述连续薄片(112)。
3.根据权利要求2所述的方法,其中:
每个喷洒系统包括在每个上侧喷洒站(102)和下侧喷洒站(104)处设置的一个或更多个轨道(124、126),每个轨道(124、126)与水和空气源头连通,以将水和空气以预定的水流速率和预定的空气压力供给至一个或更多个喷嘴(124a、126a);
每个抽吸系统包括:
一个或更多个抽吸罩(134、136),其设置在每个轨道(124、126)的下游,每个抽吸罩与用于以预定的空气流动速率抽吸的空气供给源头连通;
至少一个加热元件,其防止所喷洒的水凝结;以及
至少一个传送装置,其进行传送。
4.根据权利要求3所述的方法,其中:所述喷嘴沿着共同的轴线线性布置,所述轴线垂直于连续薄片(112)的循环轴线。
5.根据权利要求2至4的任一项所述的方法,其中:
从中选择预定水流速率的水流速率范围在从大约40升/小时到大约400升/小时的范围中;
从中选择预定空气流动速率的空气流动速率范围在从大约5000m3/h到大约30000m3/h的范围中;
橡胶混合物的温度的目标值为大约70℃;并且
橡胶混合物中的水分含量的目标值不超过橡胶混合物的重量的大约0.20%。
6.根据权利要求5所述的方法,进一步包括:反复进行检测、预测、比较和调整中的至少一个操作,直到比较结果为相同。
7.根据权利要求2至6任一项所述的方法,进一步包括设置以下中的至少一个:
检测系统,其用于进行检测并且产生指示实际水流速率、实际空气流动速率以及适合使空气液滴雾化的环境压力存在的一个或更多个信号;以及
监控系统,其配置为接收由检测系统产生的信号并且发出一个或更多个相称的控制信号以进行调整。
8.根据权利要求7所述的方法,其中:所述监控系统包括至少一个可编程控制器,所述控制器与所述喷洒系统和所述抽吸系统中的至少一个以信号沟通,从而能够从为所选择的橡胶混合物确立的多个数据数值中选择数据。
9.根据前述权利要求的任一项所述的方法,进一步包括以下的至少一项:
在连续薄片传送期间添加一个或更多个硫化产物;以及
在添加之前,达到对于橡胶混合物的温度和水分含量的目标值。
10.根据前述权利要求的任一项所述的方法,进一步包括:
将连续薄片传送至排出站(106),所述排出站(106)包括设置在排出站(106)处的一个或更多个喷洒轨道(142)以及设置在其下游的一个或更多个抽吸罩(144);
使用所述喷洒轨道(142)在连续薄片靠近排出站传送期间喷洒连续薄片;并且
使用所述抽吸罩(144)排出所述排出站处的包含蒸发水的空气。
11.一种用于执行根据权利要求1至10的任一项所述的方法的系统(100),其中所述系统包括:
至少一个混合装置,其用于获得橡胶混合物(108)并由此形成连续薄片(112);
至少一个传送装置,其传送连续薄片;
至少一个喷洒系统,其以预定的水流速率将水输送至连续薄片;
至少一个抽吸系统,其与每个喷洒装置相称,以预定的空气流动速率输送空气;
检测系统,其配置为在混合周期中检测:实际水流速率、用于抽吸蒸发水的实际空气流动速率以及适合使空气液滴雾化的环境压力的存在,从而产生一个或更多个相应的信号;以及
监控系统,其配置为基于从所述检测系统接收的信号而进行预测、比较和调整中的至少一项。
12.根据权利要求11所述的系统(100),其中所述混合装置包括内部混合器和外部混合器,弹性体材料在所述内部混合器中与用于橡胶混合物(108)的一个或更多个成分混合,所述外部混合器具有一对滚筒(110),在所述滚筒(110)之间形成连续薄片(112)。
13.根据权利要求11或12所述的系统(100),进一步包括硫化处理站,其中,一旦橡胶混合物(108)达到温度和水分含量的目标值,就将一种或更多种硫化剂添加至橡胶混合物(108)。
14.根据权利要求11至13的任一项所述的系统(100),其中,检测系统包括至少一个水流传感器、雾化空气压力传感器以及至少一个空气流动传感器;所述水流传感器配置为检测实际水流速率,所述雾化空气压力传感器配置为检测适合使每个喷洒系统输送的空气液滴雾化的压力的存在,所述空气流动传感器配置为检测通过每个抽吸系统输送的实际空气流动速率。
15.根据权利要求11至14任一项所述的系统(100),进一步包括:上侧喷洒站(102)和下侧喷洒站(104),其各自具有设置在其位置处的至少一个喷洒轨道(124、126)和抽吸罩(134、136);每个喷洒轨道(124、126)与水供给源头和空气供给源头连通从而以预定的水流速率和预定的空气压力向一个或更多个喷嘴供给水和空气;所述抽吸罩(134、136)设置在每个喷洒轨道(124、126)下游,并与空气供给源头连通从而以预定的空气流动速率输送空气。
16.根据权利要求11至15的任一项所述的系统(100),其中,所述抽吸系统包括至少一个加热元件,该加热元件防止所喷洒的水凝结。
17.根据权利要求11至16任一项所述的系统(100),进一步包括:排出站(106),所述排出站(106)具有设置在排出站(106)处的一个或更多个喷洒轨道(142)以及设置在其下游的一个或更多个抽吸罩(144);并且所述传送装置包括传送工具(114、116),所述传送工具(114、116)用于卸下连续薄片并在排出站附近传送连续薄片。
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