PT2255869E - Misturadora horizontal - Google Patents

Description

ΡΕ2255869 1 DESCRIÇÃO "MISTURADORA HORIZONTAL" 0 invento diz respeito a uma misturadora para a têmpera, nomeadamente para o arrefecimento, de um material de mistura constituído por partículas sólidas, a qual inclui uma cuba de misturação que serve de receptáculo ao referido material, cujas paredes são duplas e que exibe pelo menos um canal para o meio temperador, canal esse cuja superfície externa entrará em contacto pelo menos parcial com as partículas sólidas que se pretende temperar e através do qual é transportado o referido meio temperador quando do funcionamento da misturadora 1, além de incluir um dispositivo para revolver o material de mistura contido na cuba, a qual se encontra apoiada de modo a poder rodar em torno do seu eixo longitudinal, o qual atravessa ambas as suas faces frontais 7 e 20, consistindo o dispositivo responsável pelo revolvimento da cuba de misturação 2 num motor.

Tipicamente recorre-se às misturadoras do tipo considerado para arrefecer um material previamente misturado numa misturadora. Por este motivo, estas misturadoras são também chamadas misturadoras refrigerantes. Tipicamente, na cadeia processual de uma tal misturadora refrigerante é costume ter a montante uma misturadora de aquecimento. É nesta que é introduzido o material que se pretende mistu- 2 ΡΕ2255869 rar. No decurso da misturação, o material nela introduzido aquece, tendo em seguida de ser arrefecido tendo em vista a sua ulterior manipulação. Para este efeito, este material é conduzido até a uma misturadora refrigerante, tipicamente montada à salda da misturadora de aquecimento. Tais misturadoras refrigerantes são utilizadas por exemplo no contexto de sistemas de misturação de alto rendimento para a misturação de produtos sintéticos plásticos brutos, tais como plástico em pó para o fabrico de PVC.

As misturadoras refrigerantes conhecidas dispõem de cubas cuja parede é internamente arrefecida. Para este efeito foi concebida uma cuba com uma parede dupla, servindo a câmara resultante da duplicidade da parede para transportar água refrigerada a titulo de meio refrigerante. Deste modo, parte de um canal de arrefecimento constitui a parede interna da cuba sendo o material de mistura impelido ao longo deste troço arrefecido de parede no decurso da misturação. Na cuba encontram-se encontram-se ferramentas de misturação móveis accionadas por um motor, as quais revolvem o material nela contido que se pretende arrefecer. Estas ferramentas misturadoras e o respectivo motor de ac-cionamento constituem então um dispositivo de revolvimento para revolver o material de mistura que se pretende arrefecer . A cuba de uma tal misturadora refrigerante exibe tipicamente uma secção transversal circular. Distingue-se entre misturadoras refrigerantes horizontais e verticais 3 ΡΕ2255869 com base na orientação horizontal ou perpendicular da cuba. Em ambos os casos, o lado interno da parede anular da cuba constitui a superfície refrigerante, de encontro à qual o material de mistura que se pretende arrefecer é refrigerado no decurso do seu revolvimento em resultado do funcionamento das ferramentas misturadoras. As cubas de misturação dispõem de duas tubuladuras de acoplamento - uma com recurso à qual a misturadora refrigerante é acoplada à saída de uma misturadora de alto rendimento situada a montante e uma outra que dispensa o material de mistura arrefecido. No caso das misturadoras refrigerantes verticais, a tubuladura de enchimento encontra-se fixada sobre a tampa superior. A tubuladora de esvaziamento fica radialmente localizada no lado exterior da parede lateral anular, No caso das misturadoras refrigerantes horizontais, as tubuladuras de des-carga e enchimento situam-se tipicamente no meio da cuba refrigerante genericamente cilíndrica, estando o segundo disposto no vértice superior e o primeiro disposto no vértice inferior da cuba de misturação.

Nas misturadoras refrigerantes conhecidas observa-se um desgaste naquelas zonas das suas paredes que correspondem às trajectórias de movimento das ferramentas misturadoras, mesmo quando estas não contactam efectivamente com o lado interno das referidas paredes. Este desgaste é indesejável. Além disso, o atrito pode causar uma contaminação do material de mistura arrefecido. Quando do funcionamento de uma tal misturadora refrigerante deve ter-se o cuidado de não prolongar o tempo de processamento necessá- 4 ΡΕ2255869 rio ao arrefecimento de uma carga de material de mistura para além do tempo de processamento necessário à mistura-ção, por exemplo com recurso a uma misturadora de aquecimento, previamente programada. Tal pode ser decisivo, em especial quando da misturação de material para o qual a temperatura é critica, tal como, por exemplo, plástico em pó para o fabrico de PVC. No âmbito de um tal ciclo de processamento, não só o material de mistura introduzido na misturadora refrigerante tem de ser arrefecido até a sua temperatura atingir o valor predefinido como tem de ser levada a cabo a restante manipulação, nomeadamente o enchimento da cuba e a dispensa do material de mistura arrefecido .

Quando do funcionamento de uma tal misturadora refrigerante é desejável que o arrefecimento do material introduzido que se pretende misturar seja o mais homogéneo possível. Em virtude da disposição da tubuladura de saída relativamente à parede da cuba, esta zona da mesma não contribui para o arrefecimento do material nela introduzido. Em consequência, é desperdiçada área de arrefecimento precisamente naquela zona em que o material que se pretende arrefecer contacta a parede interna da cuba. A limpeza de uma tal misturadora refrigerante conhecida quando de uma substituição do material que se pretende misturar por outro é muito morosa. Tal prende-se com o facto em regra permanecer na cuba um resíduo que, em virtude da geometria daquela não pode ser evacuado e de as 5 ΡΕ2255869 ferramentas móveis responsáveis pelo revolvimento terem de ser limpas.

Em GB 1,102,975 A é dada a conhecer uma misturadora rotativa para pós e/ou líquidos. A cuba desta misturadora encontra-se apoiada de modo a poder rodar em torno do seu eixo longitudinal. Para efeito da têmpera da cuba, esta pode, de acordo com uma forma de execução, ser mantida submersa num banho de meio temperador. Neste documento é igualmente dada a conhecer uma forma de execução em que a cuba exibe uma parede dupla, podendo em consequência incluir um invólucro de água. No interior da cuba foram dispostas pás fixas orientadas segundo uma direcção essencialmente tangencial.

Partindo deste estado da arte, subjazia ao presente invento a tarefa de aperfeiçoar uma misturadora do tipo descrito no início de modo a que não só pudessem ser evitadas as desvantagens relativamente àquelas misturadoras que exibem ferramentas móveis no interior da cuba, como pudesse ser melhorado o rendimento da têmpera.

Este objectivo foi alcançado com uma misturadora do tipo descrito no início em que a cuba exibe vários canais para o meio temperador distribuídos pela periferia e, em especial, paralelos ao eixo de rotação da cuba e, para efeito do aumento da área da sua superfície interna, estruturas configuradas como calhas ocas internamente salientes segundo a direcção radial, estruturas essas que foram 6 ΡΕ2255869 concebidas como canais para o meio temperador.

Esta misturadora dispõe de uma cuba apoiada de modo a poder rodar. 0 movimento rotativo da cuba é acciona-do por um motor. Assim sendo, o motor de accionamento da cuba representa, pelo menos em parte — caso estejam envolvidos — outros componentes, o dispositivo de revolvimento do material de mistura contido na cuba. A cuba pode rodar em torno do seu eixo longitudinal, que, pelo menos para efeito da misturação, se encontra disposto na horizontal ou segundo uma direcção aproximada desta. Deste modo o eixo de rotação atravessa as faces frontais da cuba de misturação durante o correspondente processo. Como é óbvio, o eixo de rotação não tem de atravessar fisicamente as faces frontais da cuba. Quando de uma rotação desta, o material de mistura nela contido é revolvido e no processo posto sucessivamente em contacto com a superfície interna da parede da cuba. Uma vez que a cuba é rotativamente accionada, toda a área da parede interna disponibilizada pela cuba pode ser utilizada como superfície útil de arrefecimento. Esta possibilidade de utilizar a totalidade da parede interna da cuba como superfície de têmpera tem a vantagem de permitir que a cuba de misturação e portanto a misturadora pode ser concebida como um todo estruturalmente compacto. Em regra, para efeito do arrefecimento não se põe em contacto com o material de mistura que se pretende temperar, nomeadamente arrefecer, a totalidade da misturadora para têmpera. Numa misturadora rotativamente accionada, o material de mistura que se pretende temperar encontra-se em parte junto à su- 7 ΡΕ2255869 perfície interna da parede da cuba. Em consequência, cada troço da parede interna da cuba correspondente a um determinado ângulo de rotação apenas se encontra ciclicamente em contacto com o material de mistura. Numa misturadora concebida como misturadora refrigerante tal significa que um troço da parede interna da cuba que se afaste, rodando, do material de mistura será arrefecido na sua totalidade na sequência da prossecução da rotação e da refrigeração ininterrupta, antes de este troço da parede interna da cuba voltar a entrar em contacto com o material de mistura que se pretende arrefecer. Em virtude do movimento rotativo da parede interna da cuba, o troço da parede interna da cuba arrefecido deste modo volta então a ficar em contacto com o material de mistura que, neste exemplo, se pretende arrefecer. Tal explica o carácter particularmente eficaz, e portanto economizador de tempo, do processo de arrefecimento. 0 mesmo é válido, embora de forma inversa, no caso de uma tal misturadora ser utilizada para aquecer o material de mistura. Em principio é também concebível um accionamento oscilatório da cuba, sendo a oscilação executada até que cada um dos troços marginais orientados segundo a direcção de movimento se separe do material de mistura no decurso dessa oscilação. A parede interna da cuba é estruturada com recurso a componentes montados interiormente, de preferência orientados segundo o eixo longitudinal, concebidos como canais de arrefecimento. Consegue-se deste modo aumentar a área da superfície interna da cuba e por conseguinte a da ΡΕ2255869 superfície disponibilizada para arrefecimento. Tais componentes internamente montados melhoram não só o rendimento de refrigeração, como também o revolvimento do material de mistura contida na cuba.

De preferência, uma tal misturadora foi concebida como misturadora refrigerante. Esta última não recorre em princípio a quaisquer ferramentas de misturação móveis ac-cionadas, pelo que no decurso de um revolvimento, e contra-riamente ao que sucedia com as misturadoras previamente conhecidas, não é introduzido qualquer quantidade de calor, pelo menos qualquer quantidade significativa, no material de mistura. Este fenómeno pode ser observado nas misturadoras conhecidas internamente providas de ferramentas móveis accionadas, pelo que também por este motivo a misturadora refrigerante de acordo com o invento torna possível um arrefecimento mais eficaz. As tubuladuras de acoplamento necessárias para ligar a cuba de misturação à conduta de alimentação destinada ao material de mistura, bem como a uma conduta de saída encontram-se tipicamente localizadas junto às faces frontais da cuba preferencialmente cilíndrica. Assim sendo, esta mistura refrigerante permite que a totalidade da superfície cilíndrica envolvente seja utilizada como superfície refrigerante.

Num exemplo de execução foi previsto que a cuba, além de poder rodar, possa bascular em torno de um eixo perpendicular ao seu eixo de rotação. Esta suspensão bascu-lante da cuba autoriza uma transferência da mesma de uma 9 ΡΕ2255869 posição de enchimento para uma posição de misturação em que o eixo longitudinal se encontra na horizontal ou ligeiramente inclinado em relação a esta. Do mesmo modo, a misturadora refrigerante pode ser basculado da sua posição de misturação para a sua posição de esvaziamento, em que o material de mistura arrefecido pode ser despejado da cuba, podendo a posição de esvaziamento da cuba de misturação coincidir ou não com a sua posição de enchimento. Numa forma de execução em que a cuba de misturação assume no decurso da misturação uma posição no espaço distinta da de enchimento ou da de esvaziamento são utilizadas tubuladuras concebidas como meios de acoplamento para efeito da ligação amovível a meios de acoplamento complementares de uma conduta de alimentação destinada ao material de mistura ou de uma conduta de escoamento. A abertura e o fechamento das portinholas e válvulas necessárias para abrir ou fechar um fecho ou obturador dos dois meios de acoplamento que se pretende por em interacção podem ser efectuados manualmente ou com recurso a um meio de controlo, por exemplo ar, que percute um actuador. 0 apoio oscilante da cuba também permite uma forma de execução em que a cuba de misturação exibe uma única tubuladura de acoplamento através da qual a cuba é enchido ou esvaziado. Quando de um enchimento, a cuba é disposta de modo a que da conduta de alimentação destinada ao material de mistura este possa fluir por intermédio dessa tubuladura, e a partir de cima, para dentro da cuba. Basculando a cuba pode orientar-se a tubuladura de acoplamento de modo a que fique a apontar para baixo, viabilizando assim o esvaziamento da cuba. A posição de mistu- 10 ΡΕ2255869 ração da cuba situa-se tipicamente entre estas duas posições extremas.

De acordo com um exemplo de execução, a cuba apoia-se num quadro relativamente ao qual a cuba pode bas-cular. Num tal exemplo de execução, para que sejam permitidas rotações pode recorrer-se a um apoio sobre rolamentos, em que a cuba dispõe tipicamente de calhas de guiamento com nos quais encaixam os referidos rolamentos. Pelo menos um destes rolamentos é accionado por um motor para efeito dessa rotação. Numa tal forma de execução, os rolamentos têm não só a função de apoio viabilizador de rotações como também, por via do seu encaixe nas calhas de guiamento, a de fixação da cuba quando é basculada em torno do seu eixo perpendicular ao de rotação. Assim sendo, as calhas de guiamento encontram-se suspensas dos rolamentos integrantes do apoio. Revela-se vantajosa uma forma de execução em que as calhas de guiamento foram configuradas como guias em '11' aberto no sentido do exterior da direcção radial, cujas paredes laterais estão afastadas uma da outra de uma distância que na essência corresponde à espessura de um rolamento nelas encaixado. Em vez do apoio que acabou de ser descrito, ou em alternativa a ele, pode recorrer-se a rolamentos ou pares de rolamentos de suporte para efeito da fixação da cuba rotativa de misturação, os quais são aplicados em pelo menos uma calha de guiamento de modo a que o peso da cuba de misturação seja pelo menos em parte transmitido ao quadro segundo uma orientação não horizontal por intermédio desses rolamentos ou pares de rolamentos de su- 11 ΡΕ2255869 porte .

Da descrição que se segue de exemplos de execução, na qual se faz referência aos desenhos anexos pode depreender-se outras vantagens e formas de execução do invento. Nos desenhos são mostradas:

Figura 1 em perspectiva, uma vista de uma misturadora refrigerante na respectiva posição de enchimento e acoplada a uma conduta de alimentação destinada ao material de mistura; Figura 2 uma vista posterior da misturadora refrigerante representada na Figura 1; Figura 3 uma vista lateral da misturadora refrigerante representada nas Figuras 1 e 2 quando na sua posição de misturação; Figura 4 esquematicamente, um corte transversal através da cuba de misturação da misturadora refrigerante representada nas figuras precedentes;

Figura 5 esquematicamente, um corte transversal através

Figura 6 de uma outra cuba de misturação da misturadora refrigerante; uma vista em perspectiva do troço cilíndrico de uma cuba de misturação de uma outra forma de 12 ΡΕ2255869 execução de uma misturadora refrigerante;

Figura 7 uma vista lateral da cuba de misturação representada na Figura 6

Figura 8 uma vista em perspectiva de um canal para o meio refrigerante concebido como calha oca

Figura 9 a passagem de um meio de acoplamento de uma calha oca através da parede da cuba de misturação representada nas Figuras 6 ou 7;

Figura 10 uma vista em perspectiva do troço cilíndrico de uma outra cuba de misturação de ainda outra forma de execução de uma misturadora refrigerante; e

Figura 11 uma vista lateral da cuba de misturação representada na Figura 10.

Uma misturadora de têmpera concebida como misturadora refrigerante 1 dispõe de uma cuba de misturação 2 que pode bascular em torno de um eixo de basculação horizontal S por acção de um êmbolo de posicionamento (ver Figura 3). Na Figura 1 é mostrado, junto à misturadora refrigerante 1, a cuba de misturação 2 na sua posição de enchimento correspondente à posição terminal, projectada para fora, do êmbolo de posicionamento 3. Na Figura 1 também é mostrado a tracejado, junto à misturadora refrigerante 1, 13 ΡΕ2255869 uma misturadora de aquecimento, cuja saída constitui a conduta de alimentação 5 destinada ao material de mistura a ser introduzido na misturadora refrigerante 1. Na sua posição de enchimento representada na Figura 1, a cuba de mis-turação 2 encontra-se ligada à conduta de alimentação 5 por intermédio de um meio de acoplamento pneumático, nomeadamente por intermédio de uma tubuladura de enchimento em cuja extremidade livre - para efeito da ligação da tubuladura de enchimento 6 ao elemento de acoplamento situado do lado da conduta de alimentação 5 destinada ao material de mistura - foi disposto o elemento de acoplamento situado junto à cuba. A tubuladura de enchimento 6 proporciona uma via de trânsito no sentido do interior da cuba de misturação 2 a partir da conduta de alimentação 5 destinada ao material de mistura. Parte da conduta de alimentação 5 destinada ao material de mistura consiste numa válvula que abre ou fecha a referida conduta 5, a qual é tipicamente configurada como válvula de regulação. A tubuladura de enchimento 6 ou o elemento de acoplamento que lhe corresponde dispõem igualmente de um mecanismo de fecho para fechar a referida tubuladura 6 quando esta não se encontra ligada à conduta de alimentação destinada ao material de mistura. Um tal fecho também pode ser configurado como portinhola ou como anteparo de lamelas. 0 mecanismo de fecho junto à cuba pode ser pneumaticamente accionado.

Tal como se pode ver na Figura 1, a tubuladura de enchimento 6 é adjacente a uma face frontal da cuba de misturação 2, que de resto é cilíndrica. A tubuladura de en- 14 ΡΕ2255869 chimento 6 encontra-se excentricamente disposta no que respeita a esta face frontal 7. A face frontal 7 foi executada como portinhola, podendo ser aberta mediante uma charneira 8 para efeito da limpeza da cuba. Integrada na face frontal 7 encontra-se uma passagem rotativa 9 destinada à introdução do fluido refrigerante, por exemplo água, na parede da cuba, bem como à evacuação deste fluido depois de aquecido no decurso do processo de arrefecimento. Nas figuras, à conduta de influxo adjacente à cuba foi atribuído o número de referência 10, sendo à conduta de refluxo atribuído o número de referência 11. Do lado do estator foram ligados à passagem rotativa 9 condutas de alimentação 12 e de escoamento 13. Através da conduta 13 é fornecido fluido refrigerante sob uma determinada pressão. Por intermédio da conduta 13 é escoado o fluido refrigerante aquecido pela cuba de misturação 2 no decurso do processo de arrefecimento. A cuba de misturação 2 é suportada por um quadro de basculação 14 que pode oscilar relativamente a um quadro principal 15 por intermédio do êmbolo de posicionamento 3 precedentemente descrito. Assim sendo, o êmbolo de posicionamento 3 apoia-se por um lado no quadro principal 15 e por outro no quadro de basculação 14, tal como se depreende em particular das Figuras 1 e 3. No quadro de basculação 14, por sua vez, a cuba de misturação 2 encontra-se apoiada de modo a poder rodar em torno do eixo longitudinal que atravessa ambas as faces frontais sendo accionada por um motor para efeito desse movimento. O eixo longitudinal constitui então o eixo de rotação R (ver Figura 3) da cuba 2. A pas- 15 ΡΕ2255869 sagem rotativa 9 é coaxial relativamente ao eixo de rotação R. Para efeito do seu apoio, a cuba de misturação 2 dispõe de duas calhas de guiamento 16, 16.1 perfiladas em forma de 'U' aberto segundo a direcção radial, no sentido do exterior, e dispostas a certa distância uma da outra. As calhas de guiamento são concêntricas com o eixo de rotação R. Em cada uma das calhas de guiamento 16 e 16.1 encaixam 3 rolamentos, que, por uma questão de clareza, apenas foram indicados no que respeita à calha de guiamento 16, tendo-lhes sido atribuídos os números de referência 17, 17.1 e 17.2. Pelo menos um destes rolamentos 17, 17.1 e 17.2 é accionado por um motor. No exemplo de execução representado, o rolamento 17 é accionado por um electromotor 18. Uma vez que o rolamento 17 se apoia na calha de guiamento 16, esta, e por conseguinte a cuba de misturação 2 que com ela e com a calha de guiamento 16.1 forma uma unidade física, são postos a rodar quando do accionamento do rolamento 17. 0 número de referência 18.1 foi atribuído na Figura 1 electromotor que acciona o rolamento que interage com a calha de guiamento 16.1. A velocidade de rotação da cuba de misturação 2 é regulável .

Num outro exemplo de execução foi prevista a presença, em vez das calhas de guiamento perfiladas em forma de 'U', de perfis de guiamento fechados, em particular de secção transversal rectangular. Numa tal forma de execução, o accionamento dos rolamentos foi concebido de modo a que o rolamento accionado por um motor interage com o lado voltado para fora, e que estivessem presentes dois rolamentos de 16 ΡΕ2255869 guiamento adicionais, entre os quais se estende a calha de guiamento.

Para bascular a cuba de misturação 2 para uma posição rigorosamente determinada mediante o accionamento do êmbolo de posicionamento 3. Os actuadores destinados à abertura e ao fecho das respectivas portinholas ou válvulas no interior da conduta de alimentação 5 destinada ao material de mistura, por um lado, e da tubuladura de enchimento 6 ou no respectivo elemento de acoplamento só podem ser comandados no sentido de produzirem uma abertura quando os dois elementos de acoplamento que se pretende por em inter-acção são correspondentemente postos em interacção mútua. Um tal acoplamento da tubuladura de enchimento à conduta de alimentação destinada ao material de mistura é totalmente automática.

Na Figura 2 é mostrada uma vista posterior da misturadora refrigerante na posição representada na Figura 1 sem a misturadora de aquecimento representada a tracejado na Figura 1. Esta vista posterior permite reconhecer que com a calha de guiamento 16.1, além dos rolamentos precedentemente descritos que são responsáveis pelo apoio da cuba de misturação 2 que viabiliza o seu movimento em torno do eixo de rotação R, interagem adicionalmente mais dois pares de rolamentos de suporte, dos quais, por uma questão de perspectiva, apenas são visíveis dois, 19 e 19.1. Os pares de rolamentos 19, 19.1 dispõem cada um de dois rolamentos dispostos a uma distância um do outro tal que ficam 17 ΡΕ2255869 apoiados de encontro às paredes laterais da calha de guia-mento perfilada em forma de 'U' 16.1. Deste modo, e consoante a posição espacial da cuba de misturação 2, o seu peso ou pelo menos parte do seu peso é absorvido pelos pares de rolamentos 19, 19.1 e transferido para os quadros 14, 15. A face frontal 20 da cuba de misturação oposta à face frontal 7 da mesma também foi executada enquanto portinhola com a forma de um cone truncado. A face frontal 20 exibe, numa localização excêntrica no que respeita ao eixo de rotação, uma tubuladura de escoamento 21, por intermédio da qual o material de mistura arrefecido pode ser evacuado da cuba de misturação 2. Parte da tubuladura de escoamento consiste igualmente num elemento de fecho que obtura a tubuladura de escoamento 21 quando esta não é utilizada. Tal como o elemento de fecho da tubuladura de enchimento 6, também o elemento de fecho da tubuladura de escoamento 21 pode, no exemplo de execução representado, ser pneumaticamente accionada. Disposta no centro da face frontal 20 e portanto alinhada com o eixo de rotação R da cuba de misturação 2 encontra-se a passagem rotativa 22. A passagem rotativa 22 destina-se a transferir o ar sob pressão dispo-nibilizado do lado do estator para os actuadores dispostos na cuba de misturação 2 apoiada de forma a poder rodar, nomeadamente os actuadores destinados ao accionamento dos elementos de fecho das tubuladuras de enchimento 6 e de esvaziamento 21. 18 ΡΕ2255869

Na Figura 2 é mostrada a misturadora refrigerante com a sua cuba de misturação 2 numa posição de esvaziamento, na qual a tubuladura de escoamento 21 se encontra acoplada a uma conduta de escoamento não representada nas Figuras. Deste modo, a posição da cuba de misturação 2 representada nas Figuras 1 e 2 representa tanto a posição de enchimento como a posição de esvaziamento. Em consequência, uma vez terminado o processo de esvaziamento e fecho da tubuladura de escoamento 21, a tubuladura de enchimento pode ser logo aberta, permitindo que a carga seguinte de material de mistura a ser arrefecido seja introduzido no interior da cuba por intermédio da conduta de alimentação 5. Tal é vantajoso precisamente quando são curtos os tempos de processamento.

Para executar o processo de misturação propriamente dito, a cuba de misturação 2 é basculada por intermédio do êmbolo de posicionamento 3 relativamente à sua posição representada nas Figuras 1 e 2, até que o seu eixo de rotação R se encontre na horizontal, tal como representado na Figura 3. Nesta posição, a cuba de misturação 2 é posta a rodar por intermédio dos electromotores 18 e 18.1 e dos rolamentos de accionamento que interagem com as calhas de guiamento 16 e 16.1. 0 material de mistura a ser arrefecido que se encontra no interior da cuba de misturação 2 é arrefecido no decurso deste processo ao entrar em contacto com a parede interna da mesma e revolvido sucessivamente no decurso do seu movimento de rotação. Consoante o material que se pretende arrefecer pode revelar-se vantajoso sobre- 19 ΡΕ2255869 por o movimento rotativo da cuba de misturação 2 para efeito do arrefecimento e revolvimento do material de mistura com um movimento oscilante em torno do eixo de basculação S.

Durante o processo de arrefecimento, a conduta de alimentação 12 e portanto a conduta de influxo 10 acoplada à passagem rotativa 9 do lado da cuba sofre o impacto do liquido refrigerante, por exemplo água sobre uma determinada pressão. O liquido refrigerante é introduzido através da conduta de influxo 10 nos canais destinados ao meio refrigerante integrados na parede dupla da cuba de misturação 2. Pode ter sido previsto que a cuba 2 exiba diversos circuitos destinados ao meio refrigerante. A água refrigerante aquecida é reconduzida por intermédio da conduta de refluxo 11, da passagem rotativa 9 e da conduta de escoamento 13.

Na Figura 4 é mostrada, com base num exemplo de execução, uma possível estrutura dos canais destinados ao meio refrigerante de que é provida a cuba de misturação 2, estrutura essa que foi representada de forma meramente esquemática, destituída dos elementos e agregados adicionais reconhecíveis nas figuras precedentes. A cuba de misturação 2 foi concebida como sendo provida de uma parede dupla. À parede externa foi atribuído o número de referência 23 e à parede interna foi atribuído o número de referência 24. O espaço vazio entre a parede externa 23 e a parede interna 24 encontra-se subdividido em canais K individuais destinados ao meio refrigerante por intermédio de diversos antepa- 20 ΡΕ2255869 ros 25. No exemplo de execução representado na Figura 4 foi prevista a presença de um total de três circuitos, cada um dos quais dispõe de um canal de ida Ki e de um canal de volta K2, estando estes canais ligados entre si na zona correspondente à face frontal 20. A parede interna 24 é estruturada por calhas L que se projectam radialmente no sentido do interior. As calhas L são cada uma parte constituinte de uma câmara K destinada ao meio refrigerante. Esta medida não só aumenta a superfície interna da parede interna 24, e portanto a área disponibilizada para efeito do arrefecimento, como permite que as calhas L sejam coadjuvantes do processo de revolvi-mento do material de mistura introduzido na cuba de mistu-ração 2 quando de uma rotação desta.

Evidentemente que a concepção da cuba de mistura-ção 2 representada na Figura 4 é apenas uma de muitas possibilidades de arrefecer ou estruturar a superfície interna da cuba. Por exemplo, em vez das calhas L mostradas no exemplo de execução, pode também recorrer-se a múltiplas pequenas estruturas onduladas.

Na Figura 5 é mostrada uma de várias outras possibilidades de configurar na cuba de misturação os canais destinados ao meio refrigerante de uma misturadora refrigerante. A cuba de misturação 2.1 do exemplo de execução representado na Figura 5 é em princípio estruturalmente idêntica à cuba de misturação 2 representada nas Figuras 1 a 4. 21 ΡΕ2255869 A cuba 2.1 distingue-se da cuba 2 apenas no que respeita à orientação dos seus canais destinados ao meio refrigerante na cuba de misturação 2. Na cuba 2.1, os canais destinados ao meio refrigerante Ki' configurados como calhas L' são os canais de ida, gue se restringem às calhas L'. Os canais de volta K2' encontram-se dispostos no espaço vazio entre as duas paredes, sendo separados uns dos outros por anteparos, à semelhança do gue sucedia no exemplo de execução representado nas Figuras 1 a 4.

Uma vez completado o processo de misturação, a cuba de misturação 2 volta a ser levada para a sua posição de enchimento e esvaziamento representada nas Figuras 1 e 2 e, após o acoplamento da tubuladura de esvaziamento 21 a uma sua conduta de fluxo, aberta para efeito do seu esvaziamento . A configuração precedentemente descrita do espaço interior da cuba de misturação 2, com as suas calhas L dispostas segundo a direcção longitudinal sobretudo do troço cilíndrico da referida cuba 2, e a orientação inclinada, para efeito do esvaziamento, representada nas Figuras 1 e 2, posição de esvaziamento essa em que a tubuladura de escoamento 21 se encontra localizada na zona mais funda da face frontal 20 em forma de cone truncado, tornam evidente que o material de mistura arrefecido pode ser escoado na totalidade de dentro da cuba de misturação. Em virtude da inclinação desta quando se encontra na sua posição de esvaziamento, o processo de esvaziamento também fica concluído 22 ΡΕ2255869 mais depressa do que o que sucede nas misturadoras usuais. Tal facto, e o de as faces frontais 7 e 20 da cuba de mis-turação 2 poderem ser abertas, torna patente que pode ser concebida uma forma simples de proceder à limpeza do espaço interior da cuba 2, em particular uma vez que nesta, contrariamente ao que sucede nas do estado da arte, não se encontram dispostas nenhumas ferramentas móveis accionadas por um motor que requeiram limpeza. A limpeza da cuba de misturação pode ser realizada num curto espaço de tempo. Graças a capacidade que a cuba de misturação tem de bascu-lar, a conduta de alimentação destinada ao material de mistura também não tem de ser basculada ou desmontada para que a cuba possa ser limpa.

Nas Figuras 6 a 9 é mostrada, num outro exemplo de execução, uma cuba de misturação para uma misturadora de têmpera que, à semelhança da misturadora 1 representada nas Figuras 1 a 5, também é utilizada como misturadora refrigerante. Para permitir ver o interior da cuba de misturação 26, esta foi representada sem os componentes terminais. A cuba de misturação 26 dispõe, tal como a representada nas figuras precedentes, de calhas L'' e L''' que sobressaem da parede interna 27, as quais, à semelhança do que sucedia com as calhas L e L' dos exemplos de execução anteriormente descritos, é atravessada por um fluxo de liquido tempera-dor, em particular refrigerante. Contrariamente ao que acontecia na configuração das cubas de misturação 2 e 2.1 dos exemplos de execução previamente descritos, as calhas L'' e L''' atravessam por via dos seus meios de acoplamento 23 ΡΕ2255869 o cilindro de misturação 28 cuja parede foi concebida de forma a ser dupla. Assim sendo, no exemplo de execução representado, os meios de acoplamento destinados à ligação das condutas destinadas ao líquido à superfície externa da cuba de misturação 26. Foi previsto que estes meios de acoplamento que atravessam a parede da cuba de que são providas as calhas individuais L'' e L''' não se encontrem em ligação fluida directa com a via de trânsito líquido entre a parede interna 27 e a parede externa 29 da cuba.

No exemplo de execução representado, a zona correspondente às entrada e saída de cada uma das calhas L'' e L'' ', bem como uma zona intermédia junto à parede da cuba de misturação encontram-se fixadas do modo precedentemente descrito. Este local de fixação intermédio situado entre os dois locais de fixação terminais serve apenas para segurar uma das calhas L'' ou L'' ' enquanto os dois meios de acoplamento terminais se encontram adicionalmente presentes para efeito da ligação ao circuito onde transita o liquido refrigerante. A vista lateral representada na Figura 7 torna evidente que, no exemplo de execução representado, as calhas L'' e L''' exibem alturas diferentes no que respeita à parede interna 27 da cuba de misturação 26.

Na Figura 8 é mostrada, em perspectiva, uma vista de uma calha L''. Esta calha L'' exibe uma secção transversal rectangular e estende-se essencialmente ao longo de to- - 24 - ΡΕ2255869 do o comprimento do troço da cuba de misturação representada na Figura 6 - o cilindro de misturação 28.

No corte transversal representado na Figura 9 é mostrada a travessia de um meio de acoplamento destinado a líquidos de que é provida uma calha L'' . A parede dupla composta pelas paredes interna 27 e externa 29, entre as quais também flui líquido dispõe de uma passagem através da parede da cuba, passagem essa que é constituída por uma peça tubular 31 para efeito do encaixe de uma tubuladura de acoplamento 3 0 de que é provida a calha L''. Tal como se mostra na Figura 9, a peça tubular 31 representada na Figura 9 encontra-se encaixada na parede dupla da cuba de misturação de forma estanque no que respeita a líquidos. A tubuladura de acoplamento 30 atravessa a peça tubular 31 estando fixada nesta por intermédio de uma porca 32. Uma peça distanciadora 33 foi disposta entre o pé 34 da tubuladura de acoplamento 30 e a peça tubular 31. Em torno da extremidade da tubuladura de acoplamento 30 que sobressai da cuba 26 foi colocada uma conduta de ligação não representada na figura, a fim de ligar esta tubuladura 30 à tubuladura de acoplamento de uma calha L ’ ' ou L' ' ' vizinha. As calhas L'' e L''' encontram-se agrupadas, tal como se descreveu a respeito dos canais destinados ao meio refrigerante representados nas Figuras 4 e 5. A disposição, descrita com recurso às Figuras 6 a 9, das calhas no interior da cuba de misturação 26 permite uma configuração muito flexível desta. Consoante o requisi- 25 ΡΕ2255869 to que em cada caso se pretende ver satisfeito, são utilizadas mais ou menos calhas. 0 número destas depende do material que se pretende temperar, em particular arrefecer, o tempo de permanência do mesmo no interior da cuba de mistu-ração 26 e da sua dimensão. Acresce que o fabrico de uma cuba de misturação com calhas tal como descrito a respeito do exemplo de execução representado nas Figuras 6 a 9 é mais simples do que o dos canais presentes no exemplo de execução representado nas Figuras 4 ou 5. Além disso existe a possibilidade de, mediante a substituição de calhas individuais no interior de uma cuba como a descrita no contexto do exemplo de execução representado nas Figuras 6 a 9, adaptar esta a diferentes circunstâncias. Assim, por exemplo, mediante a montagem interna de calhas mais longas, e portanto com uma superfície de têmpera cuja área é maior é possível aumentar o rendimento da misturadora. A configuração da misturadora refrigerante representada nas Figuras 6 a 9 oferece ainda a possibilidade de montar as calhas umas sobre as outras de modo a aumentar a área da superfície de têmpera e portanto de a face mais estreita e distanciada da parede da cuba de uma primeira calha fixada na parede da cuba ser portadora de uma outra calha. Esta encontra-se em ligação fluida com a primeira calha disposta sobre a parede da cuba. A concepção do exemplo de execução descrito com recurso às Figuras 6 a 9, em que as calhas utilizadas atravessam a parede da cuba de misturação e foram fixadas com recurso a porcas, também viabiliza a substituição das mes- 26 ΡΕ2255869 mas caso a cuba de misturação tenha de ser reequipada para efeito da misturação de um outro material.

Na Figura 10 é mostrada uma outra cuba de misturação 35 para uma misturadora de têmpera utilizada como misturadora refrigerante. No essencial, esta cuba foi configurada como a cuba de misturação 26. Contrariamente ao que sucede nesta última, as calhas L'' ' ' encontram-se, quando comparadas com as calhas L' ' e L' ' ' do exemplo de execução precedentemente descrito, inclinadas no sentido da parede interna 36 da cuba 35. Por uma questão de simplicidade, as tubuladuras de acoplamento das calhas L' ' ' ' não se encontram representadas nas Figuras 10 e 11.

As calhas L'' ' ' da cuba de misturação 35 encon-tram-se dispostas a uma certa distância da parede interna 36 da cuba de misturação de parede dupla. Deste modo forma-se entre a parede interna 36 da cuba 35 e as calhas L,,,, uma fenda 37, através da qual, tal como se mostra na Figura 11 pode passar material de mistura 38. Se desejado, a inclinação das calhas L,,,, e/ou a sua distância à parede interna 36 podem ser reguladas. A disposição inclinada no sentido de rotação 39 das calhas L,,,, permite um arrastamento do material ao longo de um sector angular maior. Na Figura 11, as setas inscritas sobre o material de mistura 38 assinalam o sentido de movimento deste quando de uma rotação da cuba de misturação 35 no sentido indicado pela seta 39. 27 ΡΕ2255869 0 rendimento de impulsão das calhas L' ' ' ' pode ser regulado em função da largura, entre estas calhas e a parede interna 36 da cuba de misturação 35, prevista para ou imposta à fenda. 0 número de rotações por unidade de tempo imposto à rotação da cuba 35 também pode servir de variável para a determinação do rendimento de impulsão.

Através da fenda entre as calhas L'''' e a parede interna 36 da cuba de misturação 35 realiza-se ao longo de um sector angular relativamente grande um deslocamento de material no sentido contrário ao de rotação 39 da cuba de misturação 35, pelo que o rendimento de refrigeração de uma cuba misturadora 35 assim concebida é especialmente elevado .

As cubas de misturação descritas com recurso às Figuras 6 a 11 são, de um modo que não se irá descrever em mais pormenor, parte integrante de uma misturadora refrigerante como a descrita com recurso às Figuras 1 a 3 no que respeita ao seu principio de funcionamento. Para efeito da misturação, as cubas de misturação 26 e 35 são accionadas de modo a rodarem em torno dos seus eixos longitudinais. 0 eixo de rotação situa-se portanto no plano das suas faces frontais não representadas nestas figuras. A descrição do invento torna patente que, na ausência de componentes móveis no interior da cuba de misturação, contrariamente ao que sucedia nas misturadoras conhecidas, é mínimo o perigo de produção de faíscas. 28 ΡΕ2255869 0 invento foi descrito a titulo de exemplo com base em misturadoras refrigerantes. As misturadoras descritas deixam-se igualmente utilizar para o aquecimento de um material de mistura. Quando concebidas desse modo, vias de trânsito do meio refrigerante descritas no contexto dos exemplos de execução precedentes são actuadas por um meio que se encontra a uma temperatura mais elevada.

Lista dos símbolos de referência 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 14 15 16, 16.1 17, 17.1, 17.2 18, 18.1 misturadora refrigerante cuba de misturação êmbolo de posicionamento misturadora de aquecimento conduta de alimentação destinada ao material de mistura tubuladura de enchimento face frontal charneira passagem rotativa conduta de influxo conduta de refluxo conduta de alimentação conduta de escoamento quadro de basculação quadro principal calhas de guiamento rolamentos electromotores PE2255869 - 29 - 19, 19.1 pares de rolamentos de suporte 20 face frontal 21 tubuladura de esvaziamento 22 passagem rotativa 24 parede externa 25 anteparo K canal destinado ao meio refrige rante Κι, Ki' canais de ida L, L ', L'', L ' ' ', L'''' canais de volta R, R' eixos de rotação S eixo de basculação 26 cuba de misturação 27 parede interna 28 cilindro de misturação 29 parede externa 30 tubuladura de acoplamento 31 peça tubular 32 porca 33 peça distanciadora 34 pé 35 cuba de misturação 36 parede interna 37 fenda 39 material de mistura 39 sentido de rotação

Lisboa, 27 de Julho de 2012

Claims (12)

1. ΡΕ2255869 1 REIVINDICAÇÕES 1. Misturadora para a têmpera de um material de mistura composto por partículas sólidas, a qual inclui uma cuba de misturação (2, 2.1, 26, 35) receptora do material de mistura, cuba (2, 2.1, 26, 35) essa cuja parede é dupla e exibe pelo menos um canal de têmpera (K, Κι, K2; Κι', K2') cuja superfície entra pelo menos parcialmente em contacto com as partículas sólidas que se pretende temperar, através do qual é impelido material de mistura quando do funcionamento da misturadora (1), além de incluir um dispositivo para o revolvimento do material de mistura contido na cuba (2, 2.1, 26, 35), em que a cuba (2, 2.1, 26, 35) se encontra apoiada de modo a poder rodar em torno do seu eixo longitudinal (R, R') que atravessa ambas as faces frontais (7, 29) e em que foi prevista a presença, a título de dispositivo de revolvimento, de um motor de accionamento (17, 18, 18.1) para efeito da rotação da cuba (2, 2.1, 26, 35), caracterizada por a cuba (2, 2.1) exibir, distribuídos em torno da sua periferia, diversos canais de têmpera (K, Κι, K2; Ki', K2 ’) , em especial paralelos ao seu eixo de rotação (R, R'), além de exibir, para efeito do aumento da área da sua superfície interna, estruturas ocas em forma de calhas (L. L ’, L ' ’, L ' ' ') que se projectam radialmente no sentido do seu interior, estruturas essas que foram configuradas como canais de têmpera (Κι, K2'; Ki') .
2. 2. Misturadora de acordo com a reivindicação 1, 2 ΡΕ2255869 caracterizada por pelo menos uma das duas faces frontais (7, 20) da cuba (2, 2.1) ser provida de uma tubuladura de acoplamento (6, 21) para acoplar a cuba (2) a uma conduta de alimentação (5) destinada a conduzir o material de mistura que se pretende arrefecer para dentro da cuba (2, 2.1) e/ou de uma conduta de escoamento de onde é dispensado o material de mistura arrefecido.
3. 3. Misturadora de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por a(s) tubuladura(s) de acoplamento (6, 21) em número nunca inferior a um ter(em) sido configurada(s) de modo a pode(em ser amovivelmente ligada(s) à conduta de alimentação (5) destinada ao material de mistura e/ou à conduta de escoamento.
4. 4. Misturadora de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por a pelo menos única tubuladura de acoplamento (6, 21) constituir um dos componentes de um meio de acoplamento bipartido e de preferência pneumaticamente ac-cionável destinado à ligação da tubuladura de acoplamento (6, 21) à conduta de alimentação (5) destinada ao material de mistura e/ou à conduta de escoamento, tendo o segundo componente de um tal meio de acoplamento sido atribuído à referida conduta de alimentação (5) e/ou à conduta de escoamento .
5. 5. Misturadora de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por a cuba (2, 2.1) se encontrar apoiada de modo a poder bascular em torno de um 3 ΡΕ2255869 eixo de basculação (S) perpendicular ao eixo de rotação (R, R') da cuba, para efeito da transferência da cuba (2, 2.1) da sua posição de enchimento e/ou de esvaziamento para a sua posição de misturação, e vice-versa.
6. 6. Misturadora de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por a cuba (2, 2.1) dispor, para efeito do seu apoio no quadro (14), de pelo menos duas calhas de guiamento (16, 16.1) radialmente dispostas e abertas no sentido do exterior, além de providas, cada uma, de duas paredes laterais distanciadas uma da outra, calhas essas com cada uma das quais interagem pelo menos três elementos de suporte dispostos ao longo da periferia da cuba e retidos pelo quadro, por exemplo rolamentos (17, 17.1, 17.2) ou rodas, em que pelo menos um elemento de suporte (17) de um tal dispositivo de apoio é accionado enquanto componente de um dispositivo de revolvimento e interage com a calha de guiamento (16, 16.1), para efeito da transferência do movimento que lhe foi comunicado para esta.
7. 7. Misturadora de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por incluir rolamentos cuja superfície envolvente é cilíndrica a título de elementos de suporte e por a distância entre as paredes laterais das calhas de guiamento corresponder, se for descontada a folga para movimentos necessária, à largura dos rolamentos que nelas encaixam.
8. 8. Misturadora de acordo com as reivindicações 6 ou 7, caracterizada por a misturadora refrigerante dispor 4 ΡΕ2255869 de diversos rolamentos ou pares de rolamentos de suporte (19, 19.1) que se apoiam sobre o exterior de pelo menos uma calha de guiamento (16.1) para efeito da manutenção da cuba de misturação (2, 2.1) segundo a direcção do seu eixo longitudinal .
9. 9. Misturadora de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada por a parede interna (24) da cuba de misturação (2, 2.1) ser na totalidade parte integrante de um ou mais canais (K, Ki, K2; Κ2', K2')
10. 10. Misturadora de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por as calhas (L'', L''', L''''), com as res-pectivas tubuladuras (30), atravessarem não só a parede interna (27) como a parede externa (29) da cuba de misturação (26), impedindo que seja estabelecida uma via de trânsito directa entre as paredes interna (27) e externa (29) e as tubuladuras de acoplamento em causa.
11. 11. Misturadora de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por, relativamente a uma perpendicular, as calhas {~Lrrrr) se inclinarem no sentido da parede interna (36) da cuba de misturação (35), e em especial no sentido de rotação (39) da referida cuba (35).
12. 12. Misturadora de acordo com a reivindicação 5 ΡΕ2255869 11, caracterizada por as calhas (L'''') estarem afastadas da parede interna (36) da cuba de misturação (35). Lisboa, 27 de Julho de 2012