ES2287450T3 - Centrifugadora de husillo. - Google Patents
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Abstract
Centrifugadora de husillo para la separación gravimétrica de mezclas de materiales sólidos, dotada de un rotor (10) compuesto por un tambor cilíndrico (12) y dos tambores cónicos (14, 16) rotatorios en torno a un eje horizontal (24), de un husillo de transporte (26) alojado en el interior que rota en torno al mismo eje (24), presentando dos husillos (30, 32) que se mueven en dirección opuesta, con medios para la alimentación axial de la mezcla de los materiales sólidos en la centrifugadora y con aberturas de descarga (44, 42) para el sedimento y para el producto flotante, dispuestas en la zona de los extremos de las paredes cónicas del tambor, caracterizada por que en el rotor (10) está dispuesto un dispositivo de retención (48) que se proyecta radialmente hacia el interior para la generación de un nivel de líquido (50, 52) diferente para el sedimento y para el producto flotante, presentando el dispositivo de retención (48), un anillo de retención (54), que deja libre una ranura anular (64)hacia el eje (28) del husillo de transporte (26).
Description
Centrifugadora de husillo.
El invento trata de una centrifugadora de
husillo para la separación gravimétrica de mezclas de materiales
sólidos según el término genérico de la reivindicación 1.
Una centrifugadora gravimétrica de este tipo es
conocida por la patente US-A 5 342 281. Uno de los
husillos del husillo de transporte que se mueven en dirección
opuesta transporta el sedimento proyectado hacia el revestimiento
del tambor del rotor, hacia las aberturas de evacuación conformadas
en un extremo del rotor, mientras que el otro husillo transporta el
producto flotante sobre el líquido portador y que es más liviano,
hacia las aberturas de evacuación en el otro extremo cónico del
rotor. Un disco de retención que se encuentra fijado en el eje del
husillo de transporte sirve para evitar una mezcla retroactiva
incontrolada del sedimento con el producto flotante. El nivel de
líquido del líquido portador es constante a través de toda la
longitud del rotor.
El objetivo del invento consiste en poner a
disposición una centrifugadora de husillo según las características
mencionadas en el término genérico de la reivindicación 1, en la que
es posible conseguir contenidos de humedad diferentes entre sí,
para el sedimento y para el producto flotante.
Según las características de la reivindicación
1, se consigue este objetivo disponiendo en el rotor un dispositivo
de retención que se proyecta radialmente hacia el interior del rotor
para producir un nivel de líquido diferente para el sedimento y
para el producto flotante, presentando el dispositivo de retención,
un anillo de retención que deja libre una ranura anular hacia el
eje del husillo de transporte.
Con esta solución está disponible un decantador
clasificador, que está compuesto prácticamente por dos decantadores
acoplados entre sí, evacuando en un decantador el sedimento pesado,
mientras que en el otro decantador se separa el producto flotante
más liviano.
De este modo, ambos decantadores están separados
uno de otro mediante el dispositivo de retención.
La centrifugadora de husillo según el invento se
presta especialmente para separar materiales plásticos de diferente
densidad que están suspendidos en el líquido portador, por ejemplo,
PVC o PA y PP.
En una optimización del invento, el dispositivo
de retención tiene en sentido de transporte para el producto
flotante detrás del anillo de retención, al menos un tubo de rebase
para el líquido portador, cuya abertura proyectada radialmente
hacia el interior deja libre una distancia hacia el eje del husillo
de transporte.
En este caso es especialmente favorable, si el
tubo de rebase es ajustable radialmente para el ajuste de la
distancia. De este modo se puede ajustar el nivel de líquido en la
zona del husillo para la evacuación del producto flotante,
pudiéndose de este modo pre-indicar la longitud del
tramo de secado para el producto flotante antes de la evacuación y
con ello el contenido de humedad residual del producto flotante.
En otra configuración del invento, el anillo de
retención tiene una sección longitudinal en forma de U, un perfil
de canal que envuelve el tubo de rebose, compuesto por un anillo
radial sujeto en una pared del rotor, por un racor que conforma la
base del perfil del canal y por una puerta de bloqueo adjuntada,
cuyo extremo libre deja libre una distancia radial reducida hacia
la pared del rotor.
Para continuar optimizando esta característica
están asignados al anillo de retención, medios para el ajuste de la
ranura anular.
De este modo, es posible
pre-indicar también el nivel de líquido para el
sedimento, para modificar el tramo de secado para la fase más
pesada suspendida del líquido portador, antes de su ingreso en las
aberturas de evacuación. Un tramo de sacado más largo significa en
este caso también una permanencia más prolongada antes de la
evacuación y por consiguiente, un contenido de humedad residual
menor del sedimento.
Otras características y ventajas del invento
resultan de las reivindicaciones de la patente y de la siguiente
descripción de los ejemplos de fabricación que están representados
en los dibujos. Se muestra en la:
Figura 1, una sección longitudinal a través de
la media parte superior de una centrifugadora de husillo según el
invento,
Figura 2, una representación en sección ampliada
de la zona S de la figura 1 con el dispositivo de retención,
Figura 3, una sección vertical en el nivel
III-III de la figura 2,
Figura 4, una variante de la figura 2,
Figura 5, una sección en el nivel
V-V de la figura 4,
Figura 6, una variante de la figura 4,
Figura 7, una sección en el nivel
VII-VII de la figura 6,
Figura 8, una variante de la figura 6 y
Figura 9, una sección en el nivel
IX-IX de la figura 8.
Como muestra la figura 1, la centrifugadora de
husillo 1 tiene un rotor 10 compuesto por un tambor central
cilíndrico (12) y dos tambores cónicos (14, 16) unidos fuertemente a
éste. Para el alojamiento del rotor 10 en una carcasa no
representada sirven dos cojinetes de rodadura 18. En la parte
derecha de la figura 1 se hace referencia a un disco de correa 20
para el accionamiento rotatorio del rotor 10 en torno a un eje 24
horizontal, así como un accionamiento
22.
22.
En el rotor 10 está alojado un husillo de
transporte 26 que es accionado a través del accionamiento 22 con un
par diferente al del rotor 10 en torno al mismo eje 24.El husillo de
transporte está compuesto por un eje hueco 28 sobre el cual están
dispuestos dos husillos 30 y 32 que se mueven en sentido opuesto.
Los espiralados 34 de cada uno de los husillos 30, 32 tienen
aberturas 36 en la zona del eje 28.
La alimentación de la mezcla suspendida en un
líquido portador a separar, se realiza en sentido de la flecha A de
la figura 1 mediante un tubo de carga rotatorio vertical no
representado atravesando el eje hueco 28 hacia una cámara 38 que
está conformada en la zona central del eje 28 y que conducen desde
las aberturas radiales 40 hacia el habitáculo entre el husillo de
transporte 26 y el rotor 10.
En el extremo del tambor 14 izquierdo en la
figura 1 están previstas aberturas de evacuación 42 para la fase
liviana (producto flotante) que han sido practicadas de forma anular
en la pared del tambor. En el extremo del tambor cónico 16 opuesto
han sido practicadas aberturas de evacuación 44 para la fase pesada
(sedimento).
En el eje del husillo de transporte 28 está
sujeto un disco de retención 46 en la zona del tambor cilíndrico 12
que evita una mezcla retroactiva del producto flotante con la
suspensión.
Según el invento, está sujeto en el rotor 10, un
dispositivo de retención 48 proyectado radialmente hacia el
interior, que en los ejemplos de fabricación en la unión del tambor
cilíndrico 12 está dispuesto en el tambor cónico 14 izquierdo en la
figura 1. El dispositivo de retención 48 tiene como efecto en el
procedimiento explicado a continuación, que para el producto
flotante que es evacuado a través de las aberturas de evacuación
42, se produce otro nivel de líquido 50 diferente al del sedimento
(nivel de líquido 52), que es separado a través de las aberturas de
evacuación 44 en el extremo derecho del rotor 10.
El dispositivo de retención 48 por un anillo de
retención marcado en su conjunto con 54, el cual presenta un perfil
de ranura en forma de U en sección longitudinal. Este perfil de
ranura está compuesto conjuntamente por un anillo 56 que está
sujeto en la pared del rotor 58 y que se proyecta desde aquí,
radialmente hacia el interior, por un racor 60 axial que conforma
la base del perfil de la ranura y por una pared de bloqueo 62
adjuntada, que se proyecta oblicuamente desde el racor 60. Entre el
racor 60 y el eje 28 del husillo 30 se encuentra una ranura anular
64. El extremo libre deja libre una distancia radial (66) reducida
hacia la pared del rotor (58).
Las figuras 2 y 3 muestran que en la zona del
anillo de retención 54 en la pared del rotor 58, están dispuestos
cuatro tubos de rebase 68 que con sus aberturas de entrada 70
orientadas radialmente hacia el interior, desembocan en el perfil
del canal en forma de U del anillo de retención 54. Los tubos de
rebase 68 son ajustables en sentido radial mediante dispositivos no
representados, lo cual se indica en las figura 2, 4, 6 y 8 mediante
flechas dobles.
En el ejemplo de fabricación de la figura 1 a 3,
el anillo de retención 54 está unido a la pared del rotor 58,
presentando un chaflán 72 en la zona situada entre el anillo 56 y el
racor 60.
Como ya se ha mencionado anteriormente, la
suspensión a separar, por ejemplo diferentes piezas plásticas
pesadas, llega en un líquido portador a través de las aberturas 40
del eje hueco 28, a la zona del tambor cilíndrico 12, en donde el
nivel de líquido 52 es determinado por la ranura anular 64, es
decir, a través de la distancia del racor 60 del eje 28 del husillo
de transporte 26. Las piezas de materiales sólidos pesados
específicos son expulsadas contra la pared del rotor 58 debido a la
fuerza centrífuga ejercida por el rotor 10, mientras que las
partículas de los materiales sólidos específicos más livianos flotan
en la superficie del nivel del líquido 52. El husillo 32 transporta
la fase pesada (sedimento) en la figura 1 hacia la derecha, en
dirección a las aberturas de evacuación 44. En el extremo del
tambor cónico 16, dependiendo del nivel de líquido 52, se conforma
un tramo 74 de secado más o menos largo, en cuyo inicio son
suspendidas las piezas de materiales sólidos del husillo 32 del
líquido portador, para continuar siendo transportadas a lo largo de
este tramo de secado 74 hasta las aberturas de evacuación 44.
Existe la posibilidad de sustituir el anillo de
retención 54 por uno más pequeño o más grande, para de este modo
conformar una ranura anular 64 radial más pequeña o más grande a
través de la cual se puede modificar el nivel de líquido 52 del
tramo de secado 74.
El producto flotante específico más liviano, que
flota sobre el nivel del líquido 52, es transportado a través del
husillo radial más pequeño 30 en la dirección contraria a la ranura
anular 64, en donde el chaflán 72 del anillo de retención 54 apoya
el rebase del producto flotante hacia el tambor cónico 14 izquierdo.
En éste, el nivel del líquido 50 depende de la distancia entre la
abertura de entrada 70 del tubo de rebase 68 y el eje 28 del
husillo de transporte 26. Si los tubos de rebase 68, partiendo del
ejemplo de la figura 2, son ajustados radialmente hacia el
exterior, fluye hacia afuera una parte del líquido portador a través
de los tubos de rebase 68 hasta que se ha alcanzado el nuevo nivel
de líquido 50. De este modo, independientemente del nivel de
líquido 52 para el sedimento, es ampliado el tramo de secado 76 en
el tambor cónico 14 izquierdo en la figura 1. A la inversa, este
tramo de secado 76 es reducido si los tubos de rebase 68 son
ajustados radialmente hacia el interior.
La distancia 66 entre la pared de bloqueo 62 y
la pared del rotor 58, impide que pueda llegar hacia fuera producto
flotante suspendido en el líquido portador a través de los tubos de
rebase 68.
En el ejemplo de fabricación 66 en las figura 4
y 5, la ranura anular 64 está cerrada a través de un diafragma 78,
que presenta un anillo de diafragma 80 conformando una sola pieza
juntamente con el anillo 56, que se extiende radialmente desde el
anillo 56 hasta la superficie de revestimiento del eje 28 del
husillo de transporte 26. En el borde interior del anillo de
diafragma 80 están practicadas ventanas de rebose 82 distribuidas
regularmente sobre el perímetro, cuyas aberturas pueden ser
agrandadas o reducidas mediante placas de contención 84. Las placas
de contención 84 son ajustables radialmente desde afuera mediante
elementos no representados, de modo que a través del borde interior
radial de las placas de contención se determine el nivel del líquido
52 en el tambor cilíndrico 12 y en el tambor cónico 16 derecho.
En la variante de las figura 6 y 7, el diafragma
78 está compuesto por dos discos anulares rotatorios, concretamente
el anillo de diafragma 80 unido también en este caso con el anillo
56 a un disco anular 86 antepuesto en sentido de rebose que está
acoplado al husillo de transporte 30 de modo no representado y que
da la vuelta con éste. El anillo de diafragma 80 presenta también
en este caso, ventanas de rebose 82. Ventanas de rebose 88
similares, han sido practicadas en el disco anular 86 que rota con
el husillo 30, fluyendo de este modo, durante la rotación del
husillo 30, el producto flotante de manera pulsativa a través de la
ranura anular 64 hacia el tambor cónico 14.
En el ejemplo de fabricación de las figuras 8 y
9, el diafragma está compuesto también por dos discos anulares
rotatorios uno contra otro, concretamente el anillo de diafragma 80
y el disco anular 86 predispuesto axialmente en sentido de
transporte y que está situado en el anillo 56. Ambos discos tienen
ventanas de rebase 82, 88 en su borde interior radial, que en este
caso están conformadas triangularmente y dependiendo de su
solapamiento determinan la abertura de flujo para el producto
flotante hacia el tambor cónico 14. El disco anular 86 puede ser
ajustado contra el anillo de diafragma 80 lo cual se realiza ya
durante el montaje de la centrifugadora. De manera alternativa, es
también posible girar el disco anular 86 desde fuera, en sentido
perimetral, a través de elementos de mando no representados, para
ajustar el tamaño de las ventanas de rebose 82, 88, según los
requerimientos respectivos.
Claims (13)
1. Centrifugadora de husillo para la separación
gravimétrica de mezclas de materiales sólidos, dotada de un rotor
(10) compuesto por un tambor cilíndrico (12) y dos tambores cónicos
(14, 16) rotatorios en torno a un eje horizontal (24), de un
husillo de transporte (26) alojado en el interior que rota en torno
al mismo eje (24), presentando dos husillos (30, 32) que se mueven
en dirección opuesta, con medios para la alimentación axial de la
mezcla de los materiales sólidos en la centrifugadora y con
aberturas de descarga (44, 42) para el sedimento y para el producto
flotante, dispuestas en la zona de los extremos de las paredes
cónicas del tambor, caracterizada porque en el rotor (10)
está dispuesto un dispositivo de retención (48) que se proyecta
radialmente hacia el interior para la generación de un nivel de
líquido (50, 52) diferente para el sedimento y para el producto
flotante, presentando el dispositivo de retención (48), un anillo de
retención (54), que deja libre una ranura anular (64) hacia el eje
(28) del husillo de transporte (26).
2. Centrifugadora de husillo según la
reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de
retención (48) presenta al menos un tubo de rebase (68) para el
líquido portador en sentido de transporte, para el producto
flotante detrás del anillo de retención (54), cuya abertura de
entrada (70) orientada radialmente hacia el interior, deja libre
una distancia hacia el eje (28) del husillo de transporte (26).
3. Centrifugadora de husillo según la
reivindicación 2, caracterizada porque la distancia de la
abertura de entrada (70) hacia el eje (28) del husillo de
transporte (26) es mayor que el ancho radial de la ranura anular
(64).
4. Centrifugadora según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizada porque el tubo de rebose (68) es ajustable
radialmente para el ajuste de la distancia.
5. Centrifugadora según una de las
reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque el anillo de
retención (54) presenta en sección longitudinal en forma de U, un
perfil de canal que envuelve el tubo de rebose (68) compuesto por
un anillo radial (56) sujeto en una pared del rotor (58), por un
racor (60)que conforma la base del perfil del canal y por
una puerta de bloqueo (62) adjuntada, cuyo extremo libre deja libre
una distancia radial (66) reducida hacia la pared del rotor
(58).
6. Centrifugadora según una de las
reivindicaciones 2 a 5, caracterizada porque están asignados
medios al anillo de retención (54) para el ajuste de la ranura
anular (64).
7. Centrifugadora de husillo según la
reivindicación 6, caracterizada porque el anillo de retención
(54) está fijado en la pared del rotor (58) con posibilidad de ser
sustituido.
8. Centrifugadora según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizada porque el anillo de retención (54) en la zona
entre el anillo (56) y el racor (60) presenta una inclinación
(72).
9. Centrifugadora de husillo según la
reivindicación 6, caracterizada porque la ranura anular (64)
está cerrada a través de un diafragma regulable (78).
10. Centrifugadora de husillo según la
reivindicación 9, caracterizada porque el diafragma regulable
(78) está compuesta por dos discos anulares (80, 86) rotatorios uno
contra otro, cuyos bordes internos radiales presentan ventanas de
rebose (82, 88).
11. Centrifugadora de husillo según la
reivindicación 10, caracterizada porque ambos discos anulares
(80, 86) están dispuestos en el anillo (56).
12. Centrifugadora de husillo según la
reivindicación 10, caracterizada por un disco anular (80)
está dispuesto en el disco (56) o está conformado juntamente con
éste formando una sola pieza, mientras que el segundo disco anular
(86) está acoplado al husillo de transporte (30) rotando junto a
éste.
13. Centrifugadora de husillo según la
reivindicación 9, caracterizada porque el diafragma (78)
presenta un anillo de diafragma (80) dispuesto en el anillo (56),
cuyo borde interior radial presenta ventanas de rebose (82), cuyas
aberturas son ajustables radialmente mediante placas de contención
(84).
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