ES2207925T3 - Maquina mezcladora y amasadora. - Google Patents
Maquina mezcladora y amasadora.Info
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Abstract
Mezclador y amasador para homogeneizar plásticos e introducir masas. El conjunto de sellado (4) incluye un conjunto de soporte (5) entre cubiertas (2) y una herramienta de mezcla (1), aceptando un primer y segundo sellados (16, 24). El conjunto de soporte resiste la rotación, pero se desplaza. El primer sellado entre la herramienta y el soporte es giratorio, el segundo entre el soporte y la cubierta es translacional. Características preferidas: entre el conjunto de sellado y el volumen (3) de trabajo, una sección intermedia (28) se ahusa cónicamente hacia el espacio de trabajo. El conjunto de soporte tiene una cubierta (6) tubular que rodea a la herramienta de mezcla con el primer sellado en su interior. Un extremo de la cubierta incluye un codo de cierre (12) que se proyecta radialmente hacia el interior. En otro extremo hay una rosca interna. Esta acepta un manguito fijador de sellado (17) con una rosca externa y un ahusamiento cónico interno hacia el sellado. En el conjunto de soporte seincluye un anillo que lleva un manguito, para el eje de la herramienta de mezcla.
Description
Máquina mezcladora y amasadora.
La invención se refiere a una máquina de mezclar
y amasar con un órgano de trabajo que se mueve dentro de una carcasa
con movimiento de rotación y traslación, para mezclar y amasar
materiales alojados en una cámara de trabajo.
Las máquinas de mezclar y amasar de esta clase se
utilizan, por ejemplo, para trabajar masas plásticas viscosas, para
homogeneizar y plastificar materiales plásticos, así como para
incorporar materiales de carga y refuerzo.
La dificultad que hay en un órgano de trabajo que
gire y al mismo tiempo se desplace en uno y otro sentido estriba en
que es difícil sellar éste de forma estable a largo plazo. Debido a
los dos movimientos que se superponen entre sí puede llegar a
producirse un balanceo del órgano de trabajo, lo que dificulta
adicionalmente el sellado.
Para sellar tales órganos de trabajo se venían
utilizando hasta ahora por lo general unas juntas elásticas que
podían absorber tanto las desviaciones radiales como los
desplazamientos longitudinales relativos del órgano de trabajo. No
obstante se ha visto que la vida útil de tales juntas es muy
limitada.
Por la patente US 3.284.067 se conoce un aparato
distribuidor de líquido que lleva un árbol rotativo. Este árbol va
suspendido en el interior de una carcasa cilíndrica, centrado y con
libertad de movimiento en un cuerpo de apoyo realizado como rótula.
El cuerpo de apoyo permite efectuar movimientos pendulares pero no
movimientos de traslación del árbol. Para sellar el árbol con
respecto a la carcasa se ha previsto un sistema de junta en dos
partes, que está unido al cuerpo de apoyo. El sistema de junta
lleva una empaquetadura prensa estopas que asienta haciendo junta
sobre el árbol, así como un fuelle situado entre la empaquetadura
del prensa estopas y la carcasa, que sirve al mismo tiempo como
seguro contra el giro del sistema de junta. El fuelle puede
absorber movimientos pendulares del árbol.
Por la patente DE 24 40 079 A1 se conoce un
dispositivo mezclador con una caldera y un órgano agitador que
penetra en la caldera. El órgano agitador está compuesto por un
árbol agitador en cuyo extremo están situadas unas paletas
agitadoras. El árbol agitador va alojado excéntrico con relación a
la línea del eje de la caldera. El árbol se acciona por medio de un
motor eléctrico que lleva intercalada una transmisión a base de
satélite y planetarios, de tal manera que describa una trayectoria
cerrada. Para sellar la caldera con respecto a la atmósfera se ha
previsto una lámina de sellado de un material flexible que está
unida firmemente a la pared de la caldera y al árbol.
Por el documento Patent Abstracts of Japan 59 123
522 se deduce un dispositivo de amasado sanitario. Éste presenta un
recipiente y un elemento agitador giratorio. Para sellar el
recipiente se ha previsto un mecanismo de sellado que se fija al
árbol del elemento agitador mediante un tornillo. El mecanismo de
sellado se compone de un cuerpo de sellado que lleva un orificio
para el paso del árbol. Por la cara interior del cuerpo de sellado
está previsto un elemento de sellado para sellar el árbol con
respecto a un cuerpo de sellado. Además está prevista una junta
angular que se aloja en una ranura en el cuerpo de sellado y cuya
cara frontal asienta contra el recipiente haciendo junta.
Por último, por la patente EP 0 828 072 se conoce
una tapa de chapa de acero para una junta rotativa de árbol de
accionamiento de un automóvil. La tapa lleva una unidad de junta
estática y una dinámica. La unidad de junta dinámica prevista para
sellar el árbol de accionamiento lleva dos labios de junta, estando
fabricado uno de los labios de junta de un material con un índice de
rozamiento bajo. La unidad de junta estática y la dinámica están
unidas entre sí por lo menos por una banda de un material
elastómero.
Por lo tanto el objetivo de la presente invención
es mejorar de tal manera una máquina de mezclar y amasar, con un
órgano de trabajo que se mueve dentro de una carcasa con movimiento
de rotación y de traslación, para mezclar y amasar materiales
alojados en una cámara de trabajo, de tal manera que el órgano de
trabajo se pueda sellar de forma segura y estable a largo plazo.
Este objetivo se resuelve mediante las
características indicadas en la reivindicación 1.
Con un sistema de junta que comprende un sistema
de apoyo situado entre la carcasa y el órgano de trabajo para alojar
unos primeros y unos segundos medios de junta, cuyo sistema de
apoyo está dispuesto sin posibilidad de giro pero que está acoplado
al órgano de trabajo con posibilidad de traslación, se puede
separar el problema de sellado, para lo cual los primeros medios de
junta previstos para el sellado rotativo del órgano de trabajo
están dispuestos entre el órgano de trabajo y el dispositivo de
apoyo y los segundos medios de junta, previstos para el sellado de
traslación del órgano de trabajo, están dispuestos entre el
dispositivo de apoyo y la carcasa. Mediante esta separación se
puede efectuar la adaptación óptima de los medios de sellado
respectivos, de acuerdo con su cometido.
En las reivindicaciones dependientes 2 a 18 se
describen los ejemplos de realización preferidos de la
invención.
Así, en un ejemplo de realización preferido se
propone que los segundos medios de junta estén formados por lo
menos por una membrana. Al prever una membrana entre la carcasa y
el dispositivo de apoyo se evita que los materiales que se vayan a
trabajar puedan llegar detrás del dispositivo de apoyo,
obturándolo.
A continuación se describe con mayor detalle un
ejemplo de realización preferido de la invención, sirviéndose de un
dibujo. En este dibujo puede verse:
Fig. 1 una sección longitudinal esquemática a
través de la carcasa y del órgano de trabajo de una máquina de
mezclar y amasar, en la zona del sistema de junta.
Fig. 2 una vista frontal de la máquina de mezclar
y amasar según la figura 1.
Sirviéndose de las figuras 1 y 2 se explicarán
las partes esenciales de la máquina de mezclar y amasar
relacionadas con la invención.
La máquina de mezclar y amasar consiste
esencialmente en un órgano de trabajo 1 que se aloja en una carcasa
2. El órgano de trabajo 1 es un árbol de rotor dotado de aletas
mezcladoras (no representadas), que durante el trabajo realiza no
solo un movimiento de giro sino también otro de traslación. La
cámara de trabajo prevista para trabajar los materiales se indica
esquemáticamente y lleva la referencia 3. Para sellar el órgano de
trabajo 1 respecto a la carcasa 2 está previsto un sistema de junta
4, que como elemento central presenta un dispositivo de apoyo 5. El
dispositivo de apoyo 5 se compone de un casquillo 6, de un elemento
anular 7, de un casquillo tensor 8, de un anillo de apoyo 9 y de un
anillo tensor 10. El elemento anular 7 va fijado por el extremo al
casquillo 6 y sobresale de éste radialmente hacia el interior, de
manera que se forma una pestaña de tope 12 periférica. El casquillo
6 lleva en la zona extrema alejada del tacón 12 una rosca interior
13 que se corresponde con una rosca exterior 14 dispuesta en el
casquillo tensor 8. Entre el tacón 12 del casquillo 6 y el extremo
frontal del casquillo tensor 8 van colocados a presión los primeros
elementos de junta 16. Éstos están formados por varias
empaquetaduras de junta 17 que tienen forma rectangular. Entre las
empaquetaduras de junta 17 y el extremo frontal del casquillo
tensor 8 está previsto un anillo de apoyo 18, cuyo diámetro interior
se corresponde al menos aproximadamente con el diámetro exterior
del correspondiente tramo del órgano de trabajo 1. Este anillo de
apoyo 18 impide por una parte que se produzca un giro relativo
entre las empaquetaduras de junta 17 y el casquillo 6. Por otra
parte, el anillo de apoyo 18 sirve de apoyo radial del dispositivo
de apoyo 5 en el órgano de trabajo 1, por cuanto que a través del
anillo de apoyo 18 se favorece que las empaquetaduras de junta 17
puedan flotar sobre el órgano de trabajo 1. El anillo de apoyo 18
está fabricado preferentemente de un material plástico que tenga
buenas propiedades autolubricantes. Con el fin de facilitar la
retirada de los materiales que se están trabajando fuera del
casquillo tensor 8, en el caso de que se produzca una eventual fuga
en la zona del primer elemento de junta 16, el diámetro interior
del casquillo tensor 8 se ensancha cónicamente hacia atrás.
El anillo de apoyo 9 tiene por lo menos un
agujero roscado 20 y el casquillo tensor 8 unos escotes alargados
22, que en cuanto a posición se corresponden con el agujero roscado
20. En el agujero roscado 20 va roscado un tornillo 21, cuyo
extremo anterior penetra en uno de los escotes del casquillo tensor
8, asegurando así el casquillo tensor 8 para impedir su giro.
Mediante este principio de prensa estopas se pueden amarrar de
forma sencilla las empaquetaduras de junta 17 y se pueden reapretar
en todo momento. La forma alargada de los escotes 22 permite el
desplazamiento axial del casquillo tensor 8 con relación al
tornillo 21. Debido a la fuerza de amarre ejercida a través del
casquillo tensor 8 sobre las empaquetaduras de junta 17, se puede
además variar la deformación radial de las empaquetaduras de junta
17 y con ello, la fuerza de sellado ejercida sobre el órgano de
trabajo 1.
El dispositivo de apoyo 5 se apoya mediante el
anillo de apoyo 9 en un cojinete 29 dispuesto en el órgano de
trabajo 1. Este cojinete 29 tiene el cometido de soportar el
dispositivo de apoyo 5 en dirección radial sin giro sobre el órgano
de trabajo 1 y transmitir el movimiento de carrera axial del órgano
de trabajo 1 al dispositivo de apoyo 5. Como quiera que al órgano de
apoyo 5 únicamente se transmiten los movimientos de traslación del
órgano de trabajo 1, pero no su movimiento de giro, se pueden
utilizar juntas distintas, adaptadas al perfil de requisitos
respectivo.
Para asegurar el dispositivo de apoyo 5 e impedir
su giro se ha previsto un seguro contra el giro 31 provisto de un
elemento de absorción de la fuerza en forma de tornillo 32, que
está unido con un ajuste no positivo con el dispositivo de apoyo 5
y se apoya en la carcasa 2 a través de un cojinete 33. Para
soportar el movimiento de vaivén se ha previsto una ranura 35 hecha
en la guía 34.
Como segundo elemento de junta se ha previsto una
membrana 24 de forma anular que está fijada en el dispositivo de
apoyo 5 por medio del anillo tensor 10. Para fijar la membrana 24
en la carcasa se han previsto unos tornillos 27 dotados de
elementos de presión 26. La membrana 24 fijada en la cara extrema
del sistema de apoyo 5 es preferentemente de una goma o material
plástico reforzados con fibra. El elemento anular 7 contiguo a la
membrana 24 lleva por el lado próximo a la membrana 24 un chaflán
tal que en el punto más avanzado del movimiento dirigido hacia la
izquierda, hacia la cámara de trabajo 3, la membrana 4 transcurra
aproximadamente paralela a la cara frontal inclinada. Mediante esta
disposición, la membrana 24 sella el sistema de apoyo 5 por la cara
posterior frente al órgano de trabajo 1 y por lo tanto, frente a los
materiales que se vayan a trabajar. Con el fin de evitar que en la
zona de la membrana 24 y debido a los materiales que se vayan a
trabajar se forme una sobre presión mediante la cual se limitaría
la libertad de movimiento de la membrana 24, se ha previsto un
elemento intermedio 28 que va adelgazando cónicamente hacia delante
hacia la cámara de trabajo 3. El diámetro interior más pequeño de
este elemento intermedio 28 se corresponde preferentemente con el
diámetro interior de la cámara de trabajo 3. La membrana 24 presenta
por la cara 3 orientada hacia la cámara del producto una superficie
de protección contra el desgaste, que se puede obtener, por
ejemplo, mediante el vulcanizado de una capa de tejido de plástico
o de metal. Al prever una superficie de esta clase para la membrana
se pueden trabajar también materiales que tengan efecto
abrasivo.
Con el fin de incrementar la resistencia a la
erosión del órgano de trabajo 1 en la zona del sistema de apoyo 5 o
de los primeros elementos de junta 16, el órgano de trabajo 1 lleva
una envolvente 30 de forma esencialmente tubular, cuya superficie
está ajustada a los requisitos específicos.
De esta manera se puede afirmar que mediante la
realización antes descrita del sistema de junta 4, donde está
previsto un sistema de apoyo 5 dispuesto entre la carcasa 2 y el
órgano de trabajo 1, que está acoplado al órgano de trabajo sin
posibilidad de giro pero con posibilidad de traslación, se pueden
adaptar de forma óptima a su cometido las juntas 16, 24 empleadas.
La primera junta 16 dispuesta entre el órgano de trabajo 1 y el
sistema de apoyo 5 sella el órgano de trabajo 1 con respecto al
movimiento de giro, mientras que la segunda junta 24 dispuesta
entre el sistema de apoyo 5 y la carcasa 5 sella el órgano de
trabajo 1 con respecto a su movimiento de vaivén.
Falta por añadir que el ejemplo de realización
anterior no pretende en modo alguno tener carácter concluyente,
sino que dentro del marco del volumen de protección definido en las
reivindicaciones se pueden realizar ciertamente máquinas de mezclar
y amasar o sistemas de junta que difieran del ejemplo de
realización anterior.
Claims (18)
1. Máquina de mezclar y amasar con un órgano de
trabajo (1) que se mueve dentro de una carcasa (2) con movimiento
de rotación y traslación, para mezclar y amasar materiales alojados
en una cámara de trabajo (3), estando previsto un sistema de junta
(4) entre el órgano de trabajo (1) y la carcasa (2), cuyo sistema
de junta (4) comprende un sistema de apoyo (5) entre la carcasa (2)
y el órgano de trabajo (1) para alojamiento de unos primeros y
segundos elementos de junta (16, 24), estando el sistema de apoyo
(5) acoplado con traslación con el órgano de trabajo (1) pero
apoyado en la carcasa sin giro por medio de un seguro antigiro (31)
independiente, cuyo seguro antigiro (31) está realizado de tal
manera que el órgano de trabajo (1) se pueda mover libremente con
traslación y donde los primeros elementos de junta (16) están
dispuestos entre el órgano de trabajo (1) y el sistema de apoyo (5)
para el sellado rotativo del órgano de trabajo (1) y donde los
segundos elementos de junta (24) están dispuestos entre el sistema
de apoyo (5) y la carcasa (2) para el sellado de traslación del
órgano de trabajo (1).
2. Máquina de mezclar y amasar según la
reivindicación 1, donde entre el sistema de junta (4) y la cámara
de trabajo (3) está previsto un elemento intermedio (28) que se va
reduciendo cónicamente hacia la cámara de trabajo (3).
3. Máquina de mezclar y amasar según la
reivindicación 1 ó 2, donde el sistema de apoyo (5) presenta un
casquillo (6) tubular que rodea al órgano de trabajo (1), en cuya
cara interior están dispuestos los primeros elementos de junta
(16).
4. Máquina de mezclar y amasar según una de las
reivindicaciones anteriores, donde el casquillo (6) está dotado en
la zona de uno de sus extremos con una pestaña de tope (12) que
sobresale radialmente hacia el interior y en la zona del otro
extremo, de una rosca interior (13) y donde el sistema de apoyo (5)
comprende un casquillo tensor (8) dotado de una rosca exterior (14)
que se corresponde con la rosca interior (13) del casquillo (6), de
manera que los primeros elementos de junta (16) se pueden fijar
mediante el casquillo tensor (8) entre la pestaña de tope (12) del
casquillo (6) y la cara frontal del casquillo tensor (8).
5. Máquina de mezclar y amasar según la
reivindicación 4, donde el diámetro interior del casquillo tensor
(8) va aumentando cónicamente hacia atrás desde la cara frontal
orientada hacia los elementos de junta (16).
6. Máquina de mezclar y amasar según una de las
reivindicaciones anteriores, donde el sistema de apoyo (5)
comprende un anillo de apoyo (18) cuyo diámetro interior se
corresponde al menos aproximadamente con el diámetro exterior del
correspondiente tramo del órgano de trabajo (1).
7. Máquina de mezclar y amasar según la
reivindicación 6, donde el anillo de apoyo (18) está dispuesto
entre los primeros elementos de junta (17) y la cara frontal del
casquillo tensor (8).
8. Máquina de mezclar y amasar según una de las
reivindicaciones anteriores, donde el sistema de apoyo (5)
comprende además un anillo de soporte (9), que está acoplado al
órgano de trabajo (1) con movimiento de traslación mediante un
cojinete (29).
9. Máquina de mezclar y amasar según la
reivindicación 8, donde el cojinete (29) está dispuesto en una zona
extrema del sistema de apoyo (5) y los segundos elementos de junta
(24) están dispuestos en la otra zona extrema del sistema de apoyo
(5), opuesta al cojinete (29).
10. Máquina de mezclar y amasar según la
reivindicación 8 ó 9, donde el anillo de soporte (9) está dotado por
lo menos de un agujero roscado (20) y el casquillo tensor (8) de
varios escotes alargados (22) que se corresponden en posición axial
con el agujero roscado (20), estando previstos unos elementos
roscados (21) que se pueden enroscar en el orificio roscado (20),
mediante los cuales se puede asegurar el casquillo tensor (8)
impidiendo su giro.
11. Máquina de mezclar y amasar según una de las
reivindicaciones anteriores, donde los segundos elementos de junta
están formados por lo menos por una membrana (24).
12. Máquina de mezclar y amasar según la
reivindicación 11, donde la membrana (24) presenta por la cara (3)
orientada hacia la cámara del producto una superficie que forma una
protección contra el desgaste.
13. Máquina de mezclar y amasar según la
reivindicación 11 ó 12, donde la membrana (24) está fijada en la
cara frontal del sistema de apoyo (5).
14. Máquina de mezclar y amasar según la
reivindicación 13, donde la cara frontal del sistema de apoyo (5)
orientada hacia la membrana (24) tiene forma inclinada.
15. Máquina de mezclar y amasar según una de las
reivindicaciones 11 a 14, donde la membrana (24) se puede fijar a
la cara frontal del casquillo (6) mediante un anillo tensor
(10).
16. Máquina de mezclar y amasar según una de las
reivindicaciones anteriores, donde están previstos unos medios (32,
33, 34, 35) para impedir el giro del sistema de apoyo (5).
17. Máquina de mezclar y amasar según la
reivindicación 16, donde los medios comprenden un elemento de
transmisión de la fuerza (32) que está unido al sistema de apoyo
(5) con un ajuste no positivo y se apoya en la carcasa (2) a través
de un cojinete (33).
18. Máquina de mezclar y amasar según una de las
reivindicaciones anteriores, donde el órgano de trabajo (1) está
dotado en la zona del sistema de apoyo (5) de un revestimiento
(30), esencialmente de forma tubular, que presenta una superficie
resistente a la erosión.
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