BR112013027359B1 - Fresadora de pélete para formar material peletizado e método para formar péletes - Google Patents
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Abstract
fresadora de pélete com um sistema de alimentação e um método para formar material peletizado. a presente invenção refere-se a uma fresadora de pélete (2) para formar material peletizado, a fresadora de pélete (2) compreendendo: uma matriz (4) tendo uma superfície interna cilíndrica (6) com uma pluralidade de aberturas (8) formadas na mesma e que se estende para fora da matriz (4), sendo que o volume limitado pela dita superfície cilíndrica interna (6) define uma câmara de matriz (10). pelo menos dois rolos cilíndricos (12, 14, 16) adaptados para se deslocarem sobre a dita superfície cilíndrica interna (6) da matriz (4) em um movimento de rolamento. meio de acionamento para causar a rotação relativa da matriz (4) e dos rolos (12, 14, 16), de modo que os rolos (12, 14, 16) se desloquem sobre a superfície cilíndrica interna (6) da matriz (4), formando, assim, espaços em formato de cunha (18, 20, 22) entre os rolos (12, 14, 16) e a superfície cilíndrica interna (6) da matriz (4). um sistema de alimentação que compreende pelo menos dois condutos (24, 26, 28), um associado a cada um de pelo menos dois rolos (12, 14, 16), que se estendem para o interior da câmara de matriz (10), sendo que cada um dos condutos (24, 26, 28) tem uma abertura lateral (32) para alimentar o material peletizável (30) para o interior de espaços em formato de cunha (18, 20, 22) entre os rolos (12, 14, 16) e a superfície cilíndrica interna (6) da matriz (4), a abertura lateral (32) se estende axialmente ao longo do conduto (24, 26, 28) e tem uma extensão que é igual ao comprimento dos rolos (12, 14, 16), em que pelo menos um dos condutos (24, 26, 28) é configurado para alimentar o material peletizável (30) diretamente para um espaço em formato de cunha (22), que está em um local mais alto na câmara de matriz do que o dito conduto (28).
Description
[0001] A presente invenção refere-se a uma fresadora de pélete e a um método para formar material peletizado, em que a fresadora de pélete compreende: uma matriz que tem uma superfície interna cilíndrica com uma pluralidade de aberturas formadas na mesma e que se estende para o exterior da matriz, o volume limitado através da dita superfície cilíndrica interna que define uma câmara de matriz. A fresa- dora de pélete compreende, ainda, pelo menos dois rolos cilíndricos adaptados para percorrerem sobre a dita superfície cilíndrica interna da matriz em um movimento de rolamento e meio de acionamento para induzir rotação relativa da matriz e os rolos, de modo que os rolos se desloquem sobre a superfície cilíndrica interna da matriz, formando, assim, espaços em formato de cunha entre os rolos e a superfície cilíndrica interna da matriz. A fresadora de pélete também compreende um sistema de alimentação para alimentar o material peletizável no interior da câmara de matriz.
[0002] As fresadoras de pélete com rolos que cooperam com uma matriz cilíndrica que tem uma pluralidade de aberturas circulares são convencionalmente usadas para produzir péletes para alimentação animal ou péletes de madeira que são usados em fornalhas ou fogões a lenha, que, por exemplo, são usados em sistemas de aquecimento doméstico ou aquecimento urbano.
[0003] Um problema com as fresadoras de pélete comumente usadas é que o material peletizável é alimentado diretamente no interior do cilindro de matriz e, portanto, devido à influência da gravidade, tem uma tendência a acumular no "fundo" da câmara de matriz. Isso causa grandes desequilíbrios na fresadora de pélete, devido ao fato de que nem todos os rolos são alimentados à mesma quantidade de material, que o material, além disso, pode ser distribuído irregularmente ao longo da largura do rolo. Esses desequilíbrios levam a um desgaste aumentado dos elementos estruturais da fresadora de pélete, especialmente seus rolamentos. Essencialmente, isso levará ao aumento no trabalho de manutenção na fresadora de pélete, o que é improdutivo enquanto se recebida à manutenção e consideravelmente reduz o tempo de vida da mesma.
[0004] Para superar essas dificuldades, várias soluções têm sido sugeridas. Por exemplo, no documento no US 4.162.881 é descrito uma fresadora de pélete com dois rolos lado a lado que são dispostos no primeiro e segundo hemisférios respectivos (divididos ao longo de uma linha central vertical) de rotação de uma matriz de pélete cilíndrica giratória vertical que tem uma pluralidade de aberturas. O material peletizável é alimentado no primeiro e segundo condutos independentes para cada rolo. O primeiro conduto deposita o material peletizável no primeiro hemisfério acima do primeiro rolo, enquanto o segundo conduto abastece o material peletizável também no primeiro hemisfério de rotação abaixo do primeiro rolo. Assim, tal material é inicialmente depositado no membro de matriz do conduto e é transportado durante a rotação através de força centrífuga para o segundo rolo. O material peletizável não é alimentado diretamente em um espaço em formato de cunha entre um rolo e a superfície cilíndrica interna da matriz. Isso implica que nem todo o material alimentado pelo segundo conduto é transportado para o segundo rolo. O material tem, portanto, uma tendência a se acumular no fundo da câmara de matriz, o que, novamente, levará aos desequilíbrios discutidos acima. Outra desvantagem dessa fresadora de pélete é que a mesma não permite o uso de um mecanismo de segurança de pino de cisalhamento tradicional, devido ao fato de que os condutos impediriam a rotação livre dos rolos se o pino de cisalhamento for quebrado.
[0005] No documento no US 3.932.091 é descrito uma fresadora de pélete para fazer péletes de alimentação para um produto em pó. A fresadora compreende vários tubos de alimentação, um para cada rolo de extrusão, em que cada um dos tubos se estende axialmente através do interior da matriz anular entre os rolos e próximo à superfície interna da matriz anular. O produto em pó é alimentado a esses tubos através dos transportadores em parafuso. Cada tubo de alimentação tem uma abertura lateral que tem o mesmo comprimento axial que o rolo associado e que tem uma largura circunferencial que gradualmente aumenta para o interior. É alegado que isso leva a uma distribuição uniforme do produto em pó ao longo do comprimento do rolo e a largura eficaz da matriz anular.
[0006] No documento no EP 0371.519 é descrito uma fresadora de pélete com dois rolos montados em hastes de rolo que têm um prego excêntrico. Os rolos também são dotados de meios de pistão e cilindro para ajustar a distância entre os rolos e a superfície cilíndrica interna da matriz. Esses meios de pistão e cilindro são dotados de sensores de posição internos para medir a dita distância.
[0007] No documento FR 2 548 957 é divulgada uma fresadora de pélete empregando um pino de segurança de ponto de cisalhamento, que é configurado para cisalhar no caso de um bloqueio acidental do sistema.
[0008] Além disso, os documentos no US 3.807.926, no US 4.711.622, no US 3.045.280 e no GB 857.133 descrevem vários mecanismos de alimentação paras fresadoras de pélete.
[0009] É, assim, um objetivo da presente invenção fornecer uma fresadora de pélete com um sistema de alimentação melhorado, pela qual os desequilíbrios inerentes aos dispositivos da técnica anterior discutidas acima são aliviados.
[00010] De acordo com a presente invenção, o supracitado e outros objetivos são cumpridos através de uma fresadora de pélete para formar o material peletizado, em que a fresadora de pélete as seguintes partes principais: uma matriz que tem uma superfície interna cilíndrica com uma pluralidade de aberturas formadas na mesma e que se estendem ao exterior da matriz, o volume limitado através da dita superfície cilíndrica interna que define uma câmara de matriz, pelo menos dois rolos cilíndricos adaptados para percorrer sobre a dita superfície cilíndrica interna da matriz em um movimento de rolamento, meio de acionamento para induzir a rotação relativa da matriz e dos rolos, de modo que os rolos percorrerão sobre a superfície cilíndrica interna da matriz, formando, assim, espaços em formato de cunha entre os rolos e a superfície cilíndrica interna da matriz, um sistema de alimentação que compreende pelo menos dois condutos, um associado com cada um dentre pelo menos dois rolos, que se estende no interior da câmara de matriz, cada um dentre os condutos que têm uma abertura lateral para alimentar o material peletizável no interior dos espaços em formato de cunha entre os rolos e a superfície cilíndrica interna da matriz, em que a abertura lateral que se estende axialmente ao longo do conduto e que tem uma extensão que é igual ao comprimento dos rolos, em que pelo menos um dos condutos é configurado para alimentar o material peletizável diretamente para um espaço em formato de cunha, que está em uma localização mais alta na câmara de matriz que o dito conduto.
[00011] Fornecendo-se uma abertura lateral no conduto que se estende axialmente ao longo da mesma abertura e que tem uma exten- são que é igual ao comprimento dos rolos, uma distribuição uniforme do material peletizável sobre a superfície cilíndrica exterior dos rolos é alcançada. Isso causa um uso mais eficaz da fresadora de pélete, devido ao fato de que virtualmente todo o comprimento dos rolos é no processo. Além disso, uma distribuição uniforme do material peletizá- vel sobre todo o comprimento dos rolos fornece uma distribuição uniforme da carga no rolo individual. É de importância para o equilíbrio das forces que atuam nas partes estruturais individuais da fresadora de pélete que pelo menos dois rolos sejam colocados simetricamente dentro da câmara de matriz. Assim, um dos espaços em formato de cunha será colocado em um local mais alto que o conduto que alimenta o material peletizável ao mesmo. Por conseguinte, alimentando-se o material peletizável diretamente em um espaço em formato de cunha, que está em um local mais alto na câmara de matriz que o dito conduto a partir da qual é alimentado, é alcançado que o material peletizável seja alimentado diretamente no local em que é necessário e os problemas mencionados acima com o material peletizável que tem uma tendência para acumular no fundo da câmara de matriz sejam, portanto, completamente aliviados ou pelo menos consideravelmente reduzidos. Consequentemente, uma fresadora de pélete de acordo com a invenção não sofre dos desequilíbrios propensos às fresadoras de pé- lete da técnica anterior, tal como aquele descrito no documento no US 4.162.881, o que leva a um desgaste consideravelmente reduzido em seus rolamentos. Isso aumenta tremendamente a vida útil da fresadora de pélete, assim como reduz a necessidade para manutenção enfadonha e cansativa. O sistema de alimentação da fresadora de pélete de acordo com a invenção atual pode assim ser visto como uma melhoria do sistema de alimentação conhecido a partir do documento no US 4.162.881.
[00012] De acordo com uma modalidade, a fresadora de pélete po- de compreende pelo menos três rolos e pelo menos três condutos associados. Isso aumentará consideravelmente o material peletizável processado através da fresadora de pélete, devido a pelo menos um rolo extra. Porém, se os rolos forem muito pequenos, os mesmos terão uma tendência para escorregar na superfície cilíndrica interna da matriz, o que levará aos desequilíbrios e, eventualmente, uma parada total da fresadora de pélete. Por conseguinte, muitos rolos em qualquer matriz dada também não são benéficos. Assim, em uma modalidade preferida, a fresadora de pélete compreende três rolos. Por meio disso, uma razão mais eficiente entre o raio dos rolos e raio da superfície cilíndrica interna da matriz é alcançada, em que a saída de pélete é otimizada e ao mesmo tempo garante uma execução confiável do processo de peletização.
[00013] Preferencialmente, o pelo menos um dentre os condutos, que é configurado para alimentar o material peletizável diretamente para um espaço em formato de cunha, que está em um local mais alto na câmara de matriz que o dito conduto, é configurado para expelir o material peletizável através de sua abertura lateral em uma direção para cima.
[00014] Uma grande variedade de material pode ser peletizada através de uma fresadora de pélete de acordo com a invenção. Por exemplo, os péletes podem ser empregados na indústria de alimentação mista, indústria petrolífera, fresagem de farinha ou peletização de farelo de trigo e para a fabricação de alimentos para criação de gado. É bastante adequado para peletização de um produto de feno de alfafa finamente moído pulverizado formado através da desidratação de um legume folhoso. Tal leguminosa inclui uma gradação de tamanhos de partículas e densidades com uma porção contendo veia folhosa e uma porção de caule com um material adesivo latente ativado através do contato com a água.
[00015] Para muitos materiais peletizáveis, tal como feno, é vantajoso fornecer água aquecida na forma de vapor ou similares ao produto antes ou simultaneamente a peletização. Isso pode ser alcançado com várias técnicas diferentes. Uma técnica inclui uma tremonha que solta material no interior de um conjunto de parafusos alimentadores que direciona o material peletizável para um conjunto de parafusos misturadores a qual o vapor e/ou outros líquidos são adicionados. A partir daí, o material peletizável umedecido é direcionado aos pelo menos dois condutos.
[00016] De acordo com uma modalidade preferida, o material pele- tizável é madeira, fornecida em tamanhos de partículas pequenas, por exemplo, serragem ou partículas de madeira similar à serragem ou às partículas de madeira levemente maiores. O material peletizável tem preferencialmente um tamanho de partícula de menos de 5 mm, mais preferencialmente entre 1,5 e 3 mm. A peletização das partículas de madeira é significativamente mais difícil que a peletização de produtos de alimentação animal, que contêm amido, devido ao fato de que o amido atuará como um aglutinante que aglutina o material. Por exemplo, exige tipicamente 50 a 70 kWh para peletizar uma tonelada de madeira, enquanto apenas exige entre 7 e 20 kWh para peletizar uma tonelada de material de alimentação.
[00017] A fresadora de pélete pode compreender adicionalmente meios para o ajustamento angular de cada um dos condutos ao redor de seu eixo geométrico longitudinal, ajustando, desse modo, a direção em que o material peletizável é expelido através da abertura lateral. Por meio disso, é alcançado que alimentação de material peletizável no interior da câmara de matriz pode ser ajustada precisamente, por exemplo, em dependência das outras partes estruturais da fresadora de pélete.
[00018] Preferencialmente, os condutos têm um corte transversal circular e cada um compreende um transportador em parafuso que tem um afunilamento de haste na direção da alimentação.
[00019] Em uma modalidade preferida, a fresadora de pélete pode compreender adicionalmente o meio de acionamento para acionar os transportadores em parafuso, que se estendem no interior dos condutos independentemente uns dos outros. Por meio disso, é alcançado que a quantidade de material peletizável que é alimentado no interior dos espaços em formato de cunha pode ser ajustada individualmente.
[00020] De acordo com outra modalidade preferida, a fresadora de pélete pode compreender adicionalmente meio de acionamento para ajustar dinamicamente a velocidade de cada um dos transportadores em parafuso independentemente uns dos outros e em dependência da medição de pelo menos uma condição de trabalho da fresadora de pé- lete. Por meio disso, é alcançado que a quantidade de material peleti- zável, que é alimentado para cada rolo individual ou cada espaço individual em formato de cunha, pode ser parada ou reduzida, se qualquer rolo em particular por uma razão ou outra não for capaz de peletizar o material alimentado ao mesmo e reduzindo, desse modo, consideravelmente o risco de avaria da fresadora. Também, na eventualidade que um dos rolos tenha muito pouco material peletizável para traba-lhar,então, isso pode levar aos desequilíbrios na fresadora de pélete e os problemas associados referidos acima. Portanto, também é alcançado através dessa modalidade que a quantidade de material alimentado a qualquer um dos rolos de qualquer um dos espaços em formato de cunha possa ser aumentada se necessário.
[00021] De acordo com uma modalidade, os condutos são conectáveis a um fornecimento de material comum.
[00022] De acordo com outra modalidade preferida, os transportadores em parafuso nos condutos são acionados através de uma velocidade angular fixada relativamente alta - por exemplo, 370 rpm. As investi gações têm mostrado supreendentemente bons resultados para a velocidade angular no intervalo entre 300 rpm e 500 rpm. Cada um dos condutos (e, desse modo, cada transportador em parafuso) é conectado aos meios de tremonha individuais, que por sua vez são alimentando pelos transportadores de dosagem individuais que alimentam cada um dos ditos meios de tremonha individuais. Em uma modalidade adicional, cada um desses transportadores de dosagem é operativamente conectado ao meio de controle para ajustar individualmente a alimentação de material peletizável para cada um dos meios de tremonha individuais associados a cada conduto individual em dependência de pelo menos uma condição de trabalho da fresadora de pélete.
[00023] Cada um dos rolos pode, de acordo com uma modalidade preferida, ser montado em uma haste de rolo que tem uma porção de pregos excêntricos pelo qual é possível ajustar a distância entre a matriz e os rolos na eventualidade de um mau funcionamento de um dos rolos. Por exemplo, cada uma das hastes de rolo pode ser equipada com um mecanismo de segurança de pino de cisalhamento, de modo que na eventualidade de sobrecarga de um dos rolos o pino se quebrará e a haste de rolo, então, girará ao redor se seu eixo excêntrico, aumentando, dessa forma, a distância entre o rolo e a superfície cilíndrica interna da matriz e prevenindo, assim, uma avaria da fresadora de pélete. É contemplado que um mecanismo de segurança desse tipo é tão eficaz quanto os mecanismos de segurança de pino de cisalha- mento das fresadoras de pélete conhecidas na técnica. Porém, o presente mecanismo de segurança não sofre dos mesmos problemas que aqueles conhecidos na técnica, devido ao fato de que os rolos não são livres para girar dentro da matriz pela qual é impossibilitado que os mesmos interfiram com os condutos na eventualidade de uma sobrecarga de um dos rolos.
[00024] De acordo com ainda outra modalidade de uma fresadora de pélete de acordo com invenção, cada um dos rolos são montados em uma haste de rolo e cada uma das hastes de rolo é operativamente conectada aos meios de posicionamento para ajustar individualmente a distância entre cada rolo e a superfície interna cilíndrica da matriz dependendo da medição de pelo menos uma condição de trabalho da fresadora de pélete.
[00025] Durante o uso os rolos estão sujeitos a grandes forças radiais. Essas forças são causadas pela pressão que é acumulada entre os rolos e a superfície cilíndrica interna da matriz, quando o material peletizável é comprimido entre os mesmos. Essas forças são geralmente proporcionais à quantidade de material que é alimentado em cada rolo individual. Assim, se exatamente a mesma quantidade de material peletizável não for alimentada em cada rolo ao mesmo tempo, então, essas forças não balancearão umas as outras e a fresadora de pélete sofrerá, assim, desequilíbrios. A diferença nessas forças dá origem a uma força resultante que irá impactar os elementos estruturais dos quais os rolos e matriz são suspensos, especialmente, os rolamentosserão sujeitos a descarte substancial.
[00026] Outro problema com uma fresadora de pélete do tipo discutida acima é que a mesma pode apenas trabalhar se os rolos estiverem girando. Sob condições normais de operação, os rolos girarão em conjunto com a matriz devido às forças de fricção entre a superfície cilíndrica interna da matriz, o material peletizável e os rolos. Se uma quantidade muito grande de material peletizável é alimentada em um rolo ou se o material peletizável não causa uma fricção suficientemente grande, então, o rolo terá uma tendência para deslizar em vez de girar e, portanto, não será capaz de pressionar o material através das aberturas na matriz. Se em tal situação o material ainda é alimentado no interior da câmara de matriz e, em particular, no rolo deslizante, então, o espaço em particular em formato de cunha em questão será so- brecarregado e ficará preso. Usualmente tal mau funcionamento implicará na fresadora de pélete tendo de ser aberta e a câmara de matriz totalmente esvaziada para o material peletizável antes que possa ser iniciada novamente.
[00027] Assim, pelo menos uma condição de trabalho da fresadora de pélete que é mencionada acima em relação à descrição de várias modalidades mencionadas acima, é preferencialmente a velocidade angular de rotação de um rolo e/ou a distância física entre um rolo e a superfície cilíndrica interna da matriz, mas também pode compreender ou ser outras condições de trabalho da fresadora de pélete.
[00028] Se a velocidade angular de rotação de um rolo diminui de velocidade, isso é uma indicação que começa a deslizar, o que, novamente,é uma indicação do fato de que esse rolo em particular é alimentado material peletizável demasiadamente. Essa informação pode, então, ser usada para diminuir a velocidade do transportador em parafuso no conduto que está alimentando esse rolo em particular e/ou pode ser usada para ajustar a posição do rolo de modo que seja movido para longe da superfície cilíndrica interna da matriz.
[00029] Similarmente, se uma medida da distância física entre um rolo e a superfície cilíndrica interna da matriz mostrar que está aumentando, isso pode ser uma indicação que esse rolo em particular é alimentando material peletizável demasiadamente. Essa informação pode,então, ser usada para diminuir a velocidade do transportador em parafuso no conduto que está alimentando àquele rolo em particular e/ou pode ser usada para ajustar a posição do rolo de modo que seja movido mais adiante para longe da superfície cilíndrica interna da matriz, a fim de impedir uma avaria da fresadora de pélete.
[00030] Em qualquer uma das modalidades discutidas acima, os meios de posicionamento podem compreende meios de pistão e cilindrohidráulico. Através da aplicação de meios de pistão e cilindro hi- dráulico, a força máxima em qualquer rolo individual pode ser determinadaatravés de um respiradouro. Isso implica que a força será substancialmente constante durante o processo de peletização até que possivelmente a força máxima seja alcançada. Em comparação com essa configuração, um rolo acionado por mola exibirá uma força progressiva em reação a uma carga crescente em um rolo.
[00031] De acordo com uma modalidade preferida, a distância entre um rolo e a superfície cilíndrica interna da matriz é dinamicamente ajustada em dependência de uma medição da pressão de óleo do sistemahidráulico associado com os meios de pistão e cilindro hidráulico que são operativamente conectados àquele rolo em particular.
[00032] Por exemplo, configurando-se a pressão de óleo no sistema hidráulico para, digamos, 10% acima do nível que é necessário para produzir os péletes em particular, será possível limitar os desequilíbrios no sistema para um nível baixo bem definido. O efeito geral disso é que a fresadora de pélete sofrerá de cargas ou tensões menores que aquelas fresadoras que são conhecidas na técnica.
[00033] A fresadora de pélete, por exemplo, o sistema de rolos, os meios de medição, o meio de acionamento e os meios de posicionamento podem, pelo menos em parte, ser autorregulatórios. Preferencialmente, a pressão hidráulica em uns meios de pistão e cilindro em particular, que é operativamente conectada a um rolo em particular, é configurada para um valor fixado. Se, porém, um rolo é sujeito a uma força de pressão que excede esse valor fixado de pressão hidráulica, então, esse rolo em particular é movido para longe da superfície cilíndrica interna da matriz. Por meio disso, uma assim chamada esteira de material peletizável não processado é deixada na superfície cilíndrica interna da matriz. Essa esteira será, portanto, enviada para o próximo rolo, que, então, pressionará o material peletizável através das aberturas na matriz ou também esse segundo rolo será movido para longe da superfície cilíndrica interna da matriz e enviará o material (de volta para o primeiro rolo na modalidade com apenas dois rolos ou) para o próximo rolo na fresadora de pélete. Se todos os rolos são movidos para longe da superfície cilíndrica interna da matriz, isso pode ser uma indicação que a fresadora de pélete está carregada além de sua capacidade, isto é, foi alimentada demasiadamente de material peletizável, em que após o abastecimento de material peletizável para a câmara de matriz da fresadora de pélete pode ser reduzido, até que a pressão de óleo no(s) sistema(s) hidráulico(s) esteja novamente abaixo do valor previamente configurado, em que é capaz de manter a posição do rolo em sua posição de operação correta.
[00034] Em uma modalidade adicional de uma fresadora de pélete, de acordo com a invenção, o transportador em parafuso em cada um dos condutos pode compreender uma primeira seção, que compreende um parafuso helicoidal e uma segunda seção, que compreende uma pluralidade de lâminas de expulsão curvadas, em que as ditas lâminas têm uma curvatura aumentada em direção ao parafuso helicoidal e um comprimento que corresponde ao comprimento da abertura lateral nos condutos.
[00035] O mencionado acima e objetivos adicionais também são completados através de um método de formação de péletes em uma fresadora de pélete que tem uma câmara de matriz cilíndrica, em que o método compreende as etapas de: - alimentar o material peletizável no interior da câmara de matriz cilíndrica através de pelo menos dois condutos, um associado com cada um dentre pelo menos dois rolos dentro da câmara de matriz, em que os condutos se estendem no interior da câmara de matriz, - girar relativamente uma matriz e pelo menos dois rolos, fazendo com que, desse modo, os rolos percorram sobre uma superfíciecilíndrica interna da matriz em um movimento de rolamento, for mando, assim, espaços em formato de cunha entre os rolos e a superfície cilíndrica interna da matriz pela qual o material peletizável é forçado através de uma pluralidade de aberturas formadas na superfície cilíndrica interna da matriz e que se estendem ao exterior da matriz, - expelir o material peletizável diretamente no interior dos espaços em formato de cunha entre os rolos e a superfície cilíndrica interna da matriz através de uma abertura lateral em cada um de pelo menos dois condutos, em que abertura lateral se estende axialmente ao longo do conduto e que tem uma extensão que é igual ao comprimento dos rolos.
[00036] De acordo com uma modalidade preferida do método, pelo menos dois rolos e pelo menos dois condutos associados são exatamentetrês rolos e exatamente três condutos associados.
[00037] De acordo com outra modalidade preferida do método, o pelo menos um dos condutos expele o material peletizável em uma direção para cima diretamente para um espaço em formato de cunha, que está em um local mais alto na câmara de matriz que o dito conduto.
[00038] O método pode, de acordo com outra modalidade, compreender adicionalmente a etapa de ajustagem da direção em que o material peletizável é expelido através da abertura lateral, ajustando-se angularmente cada um dos condutos ao redor de seu eixo geométrico longitudinal.
[00039] O método pode, de acordo com uma modalidade adicional, compreender a etapa de alimentar o material peletizável para cada um dos condutos através de meios de tremonha individuais 38, 40, 42 conectados a cada um dos condutos.
[00040] O método pode, de acordo com uma modalidade adicional, compreender a etapa de ajustar individualmente a alimentação de material peletizável para cada um dos meios de tremonha individuais em dependência de pelo menos uma condição de trabalho da fresadora de pélete através de transportadores de dosagem que alimentam o material peletizável para cada um dos meios de tremonha individuais.
[00041] O método pode, de acordo com uma modalidade adicional, compreender a etapa de fornecer cada um dos rolos com uma haste de rolo que tem um prego excêntrico.
[00042] O método pode, de acordo com uma modalidade adicional, compreender a etapa de fornecer cada uma das hastes de rolo com um pino de segurança de ponto de cisalhamento configurado para quebrar em resposta a uma condição de sobrecarga da fresadora de pélete.
[00043] O método pode, de acordo com uma modalidade adicional, compreender a etapa de ajustar distância entre um rolo e a superfície cilíndrica interna da matriz através de meios de pistão e cilindro hidráulico.
[00044] A etapa de ajustagem da distância entre um rolo e a superfície cilíndrica interna da matriz pode, de acordo com uma modalidade adicional, ser realizada em dependência de uma medição da pressão de óleo do sistema hidráulico associado com os meios de pistão e cilindrohidráulico.
[00045] Alternativamente, o movimento e/ou posição dos cilindros individuais é monitorado e os meios de pistão e cilindro de todos os rolos serão ajustados em dependência da pressão de óleo medida é do sistema inteiro.
[00046] Uma compreensão adicional da natureza e das vantagens da presente invenção pode ser realizada através da referência às porções remanescentes da especificação e dos desenhos. A seguir, as modalidades preferidas da invenção são explicadas em mais detalhes com referência aos desenhos, em que a Figura 1 ilustra esquematicamente uma modalidade de uma fresadora de pélete de acordo com a invenção, a Figura 2 mostra um conduto individual, a Figura 3 mostra um sistema de alimentação para uma fresadora de pélete que tem três rolos, a Figura 4 ilustra um corte transversal que mostra uma haste de rolo excêntrica, a Figura 5 ilustra um corte transversal diferente da mesma configuração conforme mostrado na Figura 4, a Figura 6 mostra uma modalidade preferida de uma fresa- dora de pélete com um sistema de alimentação melhorado, e a Figura 7 mostra uma modalidade de um transportador em parafuso usado em cada um dos condutos.
[00047] A presente invenção será descrita agora mais completamente doravante com referência aos desenhos anexados, em que modalidades exemplificativas da invenção são mostradas. A invenção pode, porém, ser incorporada de diferentes formas e não deverá ser interpretada como limitada às modalidades apresentadas no presente documento. Preferencialmente, essas modalidades são fornecidas de modo que essa descrição seja meticulosa e completa e transmita completamente o escopo da invenção para aqueles versados na técnica. Os numerais de referência similares referem-se a elementos similares ao longo do documento. Os elementos similares não serão, assim, descritos em detalhes em relação à descrição de cada Figura.
[00048] Na Figura 1 uma modalidade de uma fresadora de pélete 2, de acordo com a invenção, é ilustrada esquematicamente. A fresadora de pélete 2 ilustrada compreende uma matriz 4 que tem uma superfície interna cilíndrica 6 com uma pluralidade de aberturas 8 formadas na mesma e que se estende ao exterior da matriz 4, o volume limitado através da dita superfície cilíndrica interna 6 define uma câmara de matriz 10.
[00049] Na modalidade ilustrada, a fresadora de pélete 2 compreendetrês rolos 12, 14 e 16. Por meio disso, um razão mais eficiente entre o raio dos rolos 12, 14, 16 e o raio da superfície cilíndrica interna 6 da matriz 4 é alcançável, em que a saída de pélete é otimizada e ao mesmo tempo garante uma execução confiável dos processos de pe- letização.
[00050] Os rolos 12, 14, 16 são cilíndricos e adaptados para percorrer sobre a dita superfície cilíndrica interna 6 da matriz 4 em um movimento de rolamento conforme ilustrados através de setas nos rolos 12, 14, 16. A matriz 4 também gira na mesma direção que os rolos 12, 14, 16, conforme ilustrado pela seta colocada acima da dita matriz 4.
[00051] Embora não ilustrada na ilustração esquemática presente da fresadora de pélete 2, também se compreende o meio de acionamento para induzir a rotação relativa da matriz 4 e dos rolos 12, 14, 16, de modo que os rolos 12, 14, 16 percorram sobre a superfície cilíndrica interna 6 da matriz 4, formando, assim, espaços em formato de cunha 18, 20, 22 entre os rolos 12, 14, 16 e a superfície cilíndrica interna 6 da matriz 4.
[00052] A fresadora de pélete 2 também compreende um sistema de alimentação que compreende três condutos 24, 26, 28, um associado com cada um dos rolos 12, 14, 16 que se estendem no interior da câmara de matriz 10, cada um dos condutos 24, 26, 28 tem uma abertura lateral para alimentar o material peletizável 30 no interior dos espaços em formato de cunha 18, 20, 22 entre os rolos 12, 14, 16 e a superfície cilíndrica interna 6 da matriz 4. O conduto 28, que é associado com o rolo 16, é configurado para alimentar o material peletizável 30 diretamente a um espaço substancialmente em formato de cunha 22 que está em um local mais alto na câmara de matriz 10 que o dito conduto 28.
[00053] Na Figura 2, um único conduto 24 é ilustrado esquematicamente. O conduto 24 é equipado com uma abertura lateral 32 que se estende axialmente ao longo do conduto 24. A extensão dessa abertura lateral 32 é igual ao comprimento do rolo 12.
[00054] O conduto 24 tem um corte transversal circular e compreende um transportador em parafuso 34 que tem um afunilamento de haste na direção da alimentação. Operativamente conectado ao transportador em parafuso 34 se encontra o meio de acionamento 36 para acionar o transportador em parafuso 34. Esse meio de acionamento 36 é preferencialmente um motor elétrico controlável.
[00055] Em princípio, os outros condutos 26, 28 são similares a esse e não serão, portanto, ilustrados separadamente. Por meio disso, é alcançado que a quantidade de material peletizável 30 que é alimentada no interior dos espaços em formato de cunha 18, 20, 22 pode ser individualmente ajustada controlando-se o meio de acionamento associado com cada um dos transportadores em parafuso.
[00056] Na Figura 3 uma vista lateral do sistema de alimentação para a fresadora de pélete 2 na Figura 1 é ilustrada. O sistema de alimentação compreende três condutos 24, 26, 28 e cada um dos condutos 24, 26, 28 são conectados a um meio de tremonha associado 38, 40, 42 para abastecer o material peletizável para os condutos 24, 26, 28. Os meios de tremonha 38, 40, 42 são conectados a um suprimento de material comum.
[00057] Conforme ilustrado na Figura 4, cada um dos rolos 12 pode, de acordo com uma modalidade preferida, ser montado em uma haste de rolo 44 que tenha uma porção de prego excêntrico 43 pelo qual é ajustada a distância entre a superfície cilíndrica interna 6 da matriz 4 e os rolos 12 na eventualidade de um mau funcionamento de um dos rolos 12. Por exemplo, cada uma das hastes de rolo 44 pode ser equipada com um mecanismo de segurança de pino de cisalhamento, de modo que na eventualidade de sobrecarga de um dos rolos 12, o pino quebrará e a haste de rolo 44, então, girará ao redor de seu eixo excêntrico 48, aumentando, desse modo, a distância entre o rolo 12 e a superfície cilíndrica interna 6 da matriz 4 e prevenindo, assim, uma avaria da fresadora de pélete 2. Durante a operação normal, o rolo 12 girará ao redor de seu eixo geométrico central 46. É contemplado que um mecanismo de segurança desse tipo seja tão eficaz quando o mecanismo de segurança de pino de cisalhamentos das fresadoras de pélete conhecido na técnica. Porém, o presente mecanismo de segurança não sofre os mesmos problemas que aqueles conhecidos na técnica, devido ao fato de que os rolos 12 não são livres para girar dentro da matriz 4, pela qual é impossibilitado que os mesmos interfiram com os condutos 24, 26, 28 na eventualidade de uma sobrecarga de um dos rolos 12, 14, 16.
[00058] A Figura 5 meramente ilustra um corte transversal diferente da mesma configuração conforme mostrada na Figura 4.
[00059] A Figura 6 mostra uma modalidade preferida de uma fresa- dora de pélete 2 com um sistema de alimentação melhorado. A matriz 4 (não mostrada) é colocada no interior de um alojamento de matriz 50. Os transportadores em parafuso nos condutos (não mostrado) são, cada um, acionados através de um motor elétrico 36 em uma velocidade angular fixada relativamente alta. Cada um dos condutos (e, desse modo, cada transportador em parafuso) é conectado aos meios de tremonha individuais 38, 40, 42, o que por sua vez são alimentados através de transportadores de dosagem individuais 52, 54, 56 que alimentam cada um dos ditos meios de tremonha individuais 38, 40, 42. Os transportadores de dosagem 52, 54, 56 são, cada um, acionados através de um motor elétrico individual 58.
[00060] Em uma modalidade adicional, cada um de desses motores elétrico 58 pode ser operativamente conectado ao meio controle para ajustar individualmente a velocidade angular do transportador de dosagem associada 52, 54, 56 e, desse modo, a alimentação de material peletizável para cada um dos meios de tremonha individuais 38, 40, 42 associados a cada conduto individual em dependência de pelo menos uma condição de trabalho da fresadora de pélete. Essa condição de trabalho é preferencialmente a direção de uma sobrecarga da fresado- ra de pélete 2 e pode, em particular, ser qualquer uma dentre as condições de trabalho mencionadas acima ou na seção "sumário da invenção". Os transportadores de dosagem 52, 54, 56 são incorporados como transportadores em parafuso e os mesmos são preferencialmente conectados a um suprimento de material comum através de meios de tremonha individuais.
[00061] A Figura 7 mostra uma modalidade de um transportador em parafuso 34 usado em cada um dos condutos 24, 26, 28. O transportador em parafuso 34 compreende duas seções principais. Uma primeiraseção que compreende um parafuso helicoidal 60 que tem um afunilamento na direção da alimentação para alimentar o material pele- tizável 30 no interior da câmara de matriz 10 através dos condutos 24, 26, 28. A segunda seção do transportador em parafuso 34 compreende uma pluralidade (no exemplo ilustrado seis) de lâminas de expulsão 62 para expelir o material peletizável através das aberturas laterais 32 dos condutos 24, 26, 28. O comprimento dessas lâminas de expulsão ao longo do eixo 63 do transportador em parafuso é igual ou aproximadamente igual ao comprimento das aberturas laterais 32 dos condutos 24, 26, 28. Essas lâminas de expulsão 62 têm uma parte curvada com uma curva maior em direção ao parafuso helicoidal 60. Através desse arranjo da curvatura das lâminas de expulsão 62, uma distribuição mais uniforme do material peletizável 30 através de todo o comprimento dos rolos 12, 14, 16 é alcançada, pela qual um uso mais eficaz da capacidade de trabalho total da fresadora de pélete 2 é alcan- çado enquanto uma carga geral nos rolos 12, 14, 16 é mais uniformemente balanceada.
[00062] A seguir é dada uma lista de numerais de referência que são usados na descrição detalhada da invenção.
Claims (15)
1. Fresadora de pélete (2) para formar material peletizado que compreende: uma matriz (4) que tem uma superfície interna cilíndrica (6) com uma pluralidade de aberturas (8) formadas na mesma e que se estendem para o exterior da matriz (4), sendo que o volume limitado pela dita superfície cilíndrica interna (6) define uma câmara de matriz (10), pelo menos dois rolos cilíndricos (12, 14, 16) adaptados para se deslocar sobre a dita superfície cilíndrica interna (6) da matriz (4) em um movimento de rolamento, meio de acionamento para causar a rotação relativa da matriz (4) e os rolos (12, 14, 16), de modo que os rolos (12, 14, 16) se desloquem sobre a superfície cilíndrica interna (6) da matriz (4), formando, assim, espaços em formato de cunha (18, 20, 22) entre os rolos (12, 14, 16) e a superfície cilíndrica interna (6) da matriz (4), um sistema de alimentação que compreende pelo menos dois condutos (24, 26, 28), um associado a cada um de pelo menos dois rolos (12, 14, 16), que se estendem para o interior da câmara de matriz (10), sendo que os ditos condutos (24, 26, 28) têm um corte transversal circular e cada um compreende um transportador em parafuso (34) que tem um eixo afunilado na direção da alimentação, em que cada um dos condutos (24, 26, 28) tem uma abertura lateral (32) para alimentar o material peletizável (30) nos espaços em formato de cunha (18, 20, 22) entre os rolos (12, 14, 16) e a superfície cilíndrica interna (6) da matriz (4), sendo que a abertura lateral (32) se estende axialmente ao longo do conduto (24, 26, 28) e tem uma extensão que é igual ao comprimento dos rolos (12, 14, 16), caracterizada pelo fato de que pelo menos um dos condutos (24, 26, 28) é configurado para expelir o material peletizável (30) através de sua abertura lateral (32) em uma direção para cima diretamente a um espaço em formato de cunha (22), que está em um local mais alto na câmara de matriz do que o dito conduto (28), e em que o transportador em parafuso (34) compreende uma primeira seção, que compreende um parafuso helicoidal (60), e uma segunda seção, que compreende uma pluralidade de lâminas de expulsão curvadas (62) que têm uma curvatura aumentada na direção do parafuso helicoidal (60) e um comprimento correspondente ao comprimento da abertura lateral (32) nos condutos (24, 26, 28).
2. Fresadora de pélete (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende, ainda, um meio para o ajuste angular de cada um dos condutos (24, 26, 28) acerca de seu eixo geométrico longitudinal, ajustando, assim, a direção, na qual o material peletizável (30) é expelido através da abertura lateral (32).
3. Fresadora de pélete (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende, ainda, meios de tre- monha individuais (38, 40, 42) conectados a cada um dos condutos (24, 26, 28), em que cada um dos meios de tremonha individuais (38, 40, 42) é conectado a um transportador de dosagem (52, 54, 56) para alimentar material peletizável (30) a cada conduto individual (24, 26, 28).
4. Fresadora de pélete (2), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que cada um desses transportadores de dosagem (52, 54, 56) é operativamente conectado ao meio de controle para ajustar individualmente a alimentação de material peletizável (30) para cada um dos meios de tremonha individuais (38, 40, 42) associado a cada conduto individual (24, 26, 28) dependendo de pelo menos uma condição de trabalho da fresadora de pélete.
5. Fresadora de pélete (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que cada um dos rolos (12, 14, 16) é montado em uma haste de rolo (44) que tem um prego excêntrico.
6. Fresadora de pélete (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que cada um dos rolos (12, 14, 16) é montado sobre uma haste de rolo (44), e em que cada uma das hastes de rolo (44) está operativamente conectada aos meios de posicionamento para ajustar individualmente a distância entre cada rolo (12, 14, 16) e a superfície interna cilíndrica (6) da matriz (4) dependente da medição de pelo menos uma condição de trabalho da fresadora de pélete (2).
7. Fresadora de pélete (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma condição de trabalho da fresadora de pélete (2) é a velocidade angular de rotação de um rolo (12, 14, 16) e/ou a distância física entre um rolo (12, 14, 16) e a superfície cilíndrica interna (6) da matriz (4).
8. Fresadora de pélete (2), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que os meios de posicionamento compreendem meios de pistão e cilindro hidráulico e em que a distância entre um rolo (12, 14, 16) e a superfície cilíndrica interna (6) da matriz (4) é ajustada dependendo de uma medição da pressão de óleo do sistema hidráulico associado aos meios de pistão e cilindro hidráulico.
9. Método para formar péletes em uma fresadora de pélete (2) que tem uma câmara de matriz cilíndrica (10) que compreende as etapas de: alimentar o material peletizável (30) à câmara de matriz cilíndrica (10) através de pelo menos dois condutos (24, 26, 28) que têm um corte transversal circular, através de um transportador em parafuso (34), que tem um afunilamento de haste na direção da alimentação, colocado em cada um dos ditos condutos (24, 26, 28) um conduto (24, 26, 28) associado a cada um de pelo menos dois rolos (12, 14, 16) no interior da câmara de matriz (10), sendo que os condutos (24, 26, 28) se estendem para o interior da câmara de matriz (10), girar relativamente uma matriz (4) e os pelo menos dois rolos (12, 14, 16), fazendo, assim, com que os rolos (12, 14, 16) se desloquematravés de uma superfície cilíndrica interna (6) da matriz (4) em um movimento de rolamento, formado, assim, espaços em formato de cunha (18, 20, 22) entre os rolos (12, 14, 16) e a superfície cilíndrica interna (6) da matriz (4), em que o material peletizável (30) é forçadoatravés de uma pluralidade de aberturas (8) formadas na superfície cilíndrica interna da matriz (4) e que se estendem até o exterior da matriz (4), expelir o material peletizável (30) diretamente para os espaços em formato de cunha (18, 20, 22) entre os rolos (12, 14, 16) e a superfície cilíndrica interna (6) da matriz (4) através de uma abertura lateral (32) em cada um de pelo menos dois condutos (24, 26, 28), sendo que a abertura lateral (32) se estende axialmente ao longo do conduto (24, 26, 28) e tem uma extensão que é igual ao comprimento dos rolos (12, 14, 16), caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos condutos (28) expele o material peleti- zável (30) em uma direção para cima diretamente para um espaço em formato de cunha (22), que se encontra em um local mais alto na câmara de matriz (10) do que o dito conduto (28), e em que o transportador em parafuso (34) compreende uma primeira seção, que compreende um parafuso helicoidal (60), e uma segunda seção, que compre-ende uma pluralidade de lâminas de expulsão curvadas (62) que têm uma curvatura aumentada na direção do parafuso helicoidal (60) e um comprimento correspondente ao comprimento da abertura lateral (32) nos condutos (24, 26, 28), fornecendo, assim, uma expulsão uniforme do dito material peletizável (30) ao longo do comprimento da dita aber- tura lateral (32) nos condutos (24, 26, 28) e das ditas laminas de expulsão (62).
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, a etapa de ajustar a direção na qual o material peletizável (30) é expelido através da abertura lateral (32) ao ajustar de modo angular cada um dos condutos (24, 26, 28) acerca de seu eixo geométrico longitudinal.
11. Método, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, a etapa de alimentar o material peletizável (30) a cada um dos condutos (24, 26, 28) através de meios de tremonha individuais (38, 40, 42) conectados a cada um dos condutos (24, 26, 28).
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, a etapa de ajustar individualmente a alimentação do material peletizável (30) a cada um dos meios de tremonha individuais (38, 40, 42) dependendo de pelo menos uma condição de trabalho da fresadora de pélete por transportadores de dosagem (52, 54, 56) que alimentam o material peletizável (30) a cada um dos meios de tremonha individuais (38, 40, 42).
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, a etapa de fornecer a cada um dos rolos (12, 14, 16) uma haste de rolo (44) que tem um prego excêntrico.
14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, a etapa de ajustar a distância entre um rolo (12, 14, 16) e a superfície cilíndrica interna (6) da matriz (4) por meios de pistão e cilindro hidráulico.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajustar a distância entre um rolo (12, 14, 16) e a superfície cilíndrica interna (6) da matriz (4) é realizada dependendo de uma medição da pressão de óleo do sistema hidráulico associado aos meios de pistão e cilindro hidráulico.
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