ES2192980B2 - Mezcladora-secadora-reactor por microondas. - Google Patents
Mezcladora-secadora-reactor por microondas.Info
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Abstract
Mezcladora y secadora industrial cuya doble finalidad es a) el mezclado de productos sólidos con sólidos, sólidos con líquidos y sólidos con fluidos muy viscosos, y b) conseguir el secado de los productos además de iniciar una reacción entre ellos, por medio de una descarga masiva de microondas provenientes de un generador especialmente acoplado al eje de la máquina.
Description
Mezcladora-secadora-reactor
por microondas.
Mezcladora y secadora industrial, diseñada para
el mezclado de todo tipo de productos sólidos con sólidos, sólidos
con líquidos y sólidos con fluidos muy viscosos, consiguiendo además
del mezclado de los productos el calentarlos iniciando así una
reacción, secándolos posteriormente, por medio de una descarga
masiva de microondas provenientes de un generador especialmente
acoplado al eje de la máquina.
La finalidad de la máquina objeto de esta
invención es cumplir con las condiciones siguientes: mezclar los
productos, secar los productos mezclados por medio de un generador
de microondas e iniciar la reacción química en los casos que así se
requiera.
En la industria actual se dispone de las máquinas
y procesos necesarios para poder efectuar cualquiera de los tres
procesos mencionados; así, disponemos de una gran variedad de
mezcladoras tanto horizontales como verticales, compuestas
generalmente de una cámara de forma cilíndrica en la cual se
depositan los productos a mezclar. Por el centro de dicha cámara y
que sirve de apoyo de esta se hace pasar un eje el cual puede llevar
adosadas unas palas, tener forma de tornillo sin fin etc dependiendo
de las características del producto a mezclar. Dicho eje se
encuentra acoplado a un motor que, al girar, hace que el eje al cual
se han acoplado unas palas mezcle el producto. Esta cámara
cilíndrica es doble: en una zona se depositan los productos a
mezclar y en otra exterior a la primera se hace pasar generalmente
un líquido caliente o frío dependiendo si se quiere calentar o
enfriar los productos a mezclar.
Como ejemplo de estos tipos de mezcladores
encontramos:
E90107482 Secador-Mezclador para
fabricar y elaborar productos secos, húmedos; pastosos y
fluidos.
E93120513 Secador Mezclador
E94108192
Recipiente-mezclador-granulador-secador.
El proceso de secado se basa en la eliminación
del agua u otros líquidos que llevan los productos. Para eliminarlos
se han desarrollado diversos procesos mecánicos, por medio de aire
caliente etc., así como eléctricos por medio de microondas o radio
frecuencia; sirva como ejemplo:
E96914119 Instalación para el secado de
sustancias cristalinas.
E96923192 Secado agresivo por convección en un
mezclador 1 secador de tornillo cónico.
ES8303667 Mecanismo de tratamiento por microondas
para eliminar humedad a partir de artículos.
El tercer proceso, de inicio de la reacción, se
consigue controlando la temperatura de la mezcla. En el caso de una
mezcladora-secadora de doble cámara, se consigue
haciendo pasar por la segunda cámara mas o menos líquido, calentado
la mezcla a la temperatura necesaria para su reacción; en el caso de
la mezcladora secadora por microondas se inicia la reacción
generando más o menos microondas, consiguiendo así aumentar la
temperatura de la mezcla para su reacción.
Como podemos apreciar en los sistemas existentes,
los tres procesos objeto de esta invención se efectúan de forma
independiente no encontrando ningún proceso de mezclado secado por
microondas, e iniciador de las reacciones químicas dentro de un solo
proceso y máquina, siendo la unificación de los procesos en uno lo
que hace que esta invención sea novedosa.
La invención se refiere a una máquina cuya misión
consiste en unificar dentro de un solo proceso de producción los
procesos que hasta ahora se efectuaban por separado, que son el
mezclado de los productos, el secado por medio de un generador de
microondas y el inicio de la reacción cuando el producto lo requiera
consiguiendo de esta forma reducir los costes de producción, al
disminuir la manipulación de los productos, incrementando la calidad
de estos por su mejor mezclado, evitando contaminaciones al
producirse todo el proceso en una sola máquina y pudiéndose hacer
todos los procesos de forma continua sin parar.
Se ha construido una máquina que dispone de todos
los mecanismos de las mezcladoras convencionales, añadiéndole todos
los elementos necesarios para poder efectuar el secado y el inicio
de la reacción gracias a la incorporación de un generador de
microondas y a las modificaciones efectuadas en el eje de sujeción
de las palas de mezclado para la salida de las microondas generadas.
Además dicha máquina esta dotada de todos los sistemas de seguridad
para evitar posibles accidentes por la dispersión de las
microondas.
La máquina de la invención tiene una bancada o
soporte de la máquina en el cual se monta el motor principal, cuya
potencia dependerá de la masa y de las propiedades físicas del
producto a mezclar; a dicho motor se le monta un embrague y este va
acoplado a un reductor, también diseñado para los esfuerzos que
deberá efectuar. Entre el reductor y el eje del tambor se monta,
para proteger mecánicamente al uno y al otro, un acoplamiento
elástico constituyendo todo ello el grupo motriz y de tracción del
eje.
Acoplado a dicha bancada y centrado con el eje
mezclador se encuentra el tambor de mezclado, de forma cilíndrica y
de doble camisa, construido en acero. En la parte central del tambor
se cargan los productos a mezclar por medio de una boca de carga
situada en su parte superior y por la cámara exterior se puede hacer
pasar el líquido para refrigerar o calentar la mezcla. Además, este
tambor de mezclado dispone en su parte inferior de una boca para la
descarga del producto, de una puerta de inspección del producto
situada adecuadamente en el tambor, de un sistema para la adición de
líquidos a la mezcla y de una boca especial para aireación de la
mezcla.
Todos los elementos acoplados al tambor de
mezclado como son las bocas de carga y descarga, disponen de unas
compuertas con un sistema de seguridad que hace que en el caso en
que durante el proceso se abriera alguna de ellas, se pararía
inmediatamente el generador de microondas quedando el proceso
automáticamente interrumpido.
Uno de los elementos principales de la máquina
objeto de la invención es el eje de mezclado; acoplado por un lado a
la caja reductora y al otro lado apoyado en el extremo del tambor de
mezclado es el elemento en el que se generan los máximos esfuerzos
ya que por medio de las palas de mezclado que lleva adosadas deberá
remover dentro del tambor de mezclado todos los productos. Para
asegurar la buena realización del mezclado se colocan uno o varios
intensificadores de mezcla, formados por un grupo motorreductor y
unas palas, que se montan en los laterales del tambor quedando estas
palas en el interior de dicho tambor.
Para que las microondas entren en contacto con la
mezcla y ésta se caliente eliminando así el agua o disolventes, se
ha diseñado un eje hueco en su interior y con unos orificios que lo
traspasan, convenientemente dispuestos tanto en su situación a lo
largo del eje como en su diámetro.
Un aparato generador de microondas montado en uno
de los extremos del eje de mezclado es el encargado de enviar las
microondas a través de dicho eje las microondas salen por los
agujeros dispuestos en el mismo entrando así en contacto con el
producto de la mezcla.
La secuencia de funcionamiento es idéntica tanto
para máquinas de una sola carga como para máquinas de proceso
continuo y siempre se compone de los siguientes pasos:
- -
- Carga de material por las distintas bocas de carga, (sólidos o líquidos), en las proporciones y tiempos más convenientes dependiendo de los productos a mezclar.
- -
- Mezclado del producto cargado por medio de las palas adosadas al eje central; dicho mezclado se efectuará haciendo girar el eje central, pudiéndose ajustar la velocidad de giro del mismo para conseguir así una mezcla homogénea.
- -
- Una vez mezclados, los productos se secan al entrar en contacto las microondas con los mismos; estas se producen en un generador de microondas situado fuera del tambor de mezclado y son conducidas hasta el producto pasando por el centro del eje y saliendo al tambor por los agujeros efectuados en dicho eje.
- -
- Una vez concluidos todos los procesos el producto es descargado a través de la boca de descarga.
Este procedimiento se puede efectuar de forma
continua o discontinua, siendo la primera cuando el material entra
de forma continua y sin parar en la mezcladora produciéndose la
mezcla, el secado y la reacción química durante el recorrido del
material por la máquina y descargándose el material de forma también
continua al final de ella por medio de la boca de descarga. De forma
discontinua, cuando el material se carga en la máquina de una sola
vez, produciéndose el mezclado. el secado y la reacción química y
descargando todo el material de la máquina también de una sola
vez.
Para un mejor entendimiento del objeto de la
presente invención se describe a continuación una realización
práctica preferente del objeto de la presente invención sobre la
base de las figuras adjuntas.
Figura 1: Vista general de la mezcladora y sus
componentes
Figura 2: Vista de la situación de las bocas de
carga y tracción intensificadores.
Figura 3: Vista forma del eje central y salida de
microondas
La máquina objeto de la invención unifica todos
los procesos básicos de una mezcladora secadora que son: mezcla de
varios productos, calentamiento y secado del producto resultante de
la mezcla además de hacerlo reaccionar y su posterior descarga, para
lo cual se ha desarrollado una máquina que, aunque en sus aspectos
básicos se puede considerar convencional, lleva integrado un
generador de microondas para el calentamiento y posterior secado del
producto, sistema completamente novedoso en este tipo de
maquinaria.
La máquina objeto de esta invención se compone de
cuatro partes principales: La bancada, el tambor de carga, el eje
mezclador y el generador de microondas.
Sobre la bancada (1), se encuentran los
mecanismos de la mezcladora secadora sirviendo dicha bancada de
soporte y base del resto de la máquina, y en ella se ha montado el
motor eléctrico principal (2), al cual se ha acoplado un embrague
(3) y a este el reductor (4); entre el reductor y el eje del tambor
(6) se monta, para proteger mecánicamente al uno y al otro, un
acoplamiento elástico (5) quedando de esta forma definido el grupo
motor y de tracción del eje. Todos estos elementos al igual que el
resto de la máquina se encuentran dimensionados para la cantidad de
material a mezclar y las propiedades físicas del producto.
Acoplado a dicha bancada (1) y centrado respecto
al eje (6) se encuentra el tambor de mezclado (7), de forma
cilíndrica y de doble camisa construido en acero, por la parte
central del tambor se descargan los productos a mezclar por medio
una boca de carga (8) situada en su parte superior. Además, este
tambor de mezclado (7) dispone en su parte inferior de una boca para
la descarga (9) del producto, de una puerta de inspección (10) del
producto situada en la parte superior del tambor, de un sistema para
la adición de líquidos (11) a la mezcla y de una boca especial para
la aireación (16) de la mezcla. Todos los elementos acoplados al
tambor de mezclado (7) como son las bocas de carga (8) y descarga
(9), disponen de unas compuertas con un sistema de seguridad (12)
que en el caso de apertura accidental de alguna de las compuertas,
origina el paro inmediato del generador de microondas, quedando todo
el proceso interrumpido.
El tercer elemento que compone la máquina objeto
de la invención es el eje de mezclado (6), acoplado por un lado a la
caja reductora (4) por medio de un acoplamiento (5) y al otro lado
apoyado en el extremo del tambor de mezclado (7); es el elemento en
el cual se generan los máximos esfuerzos ya que por medio de las
palas de mezclado (14) que lleva adosadas y de los intensificadores
(17), deberán remover dentro del tambor de mezclado todos los
productos. Es también el conductor de las microondas desde el
generador (13) hasta el producto, entrando en contacto con este por
medio de los orificios (15) practicados el eje (6). Los
intensificadores (17) tienen como principal función la de aumentar
la capacidad de mezclado. ya que solamente con las palas del eje
central, se tardaría mucho tiempo en conseguir una mezcla homogénea,
se componen de unas palas sujetas a un motor reductor, se montan en
los laterales del tambor, quedando el motor reductor en la parte de
fuera de este y el eje con las palas en la parte de dentro del
tambor en contacto con el producto, se encuentran conectados (ya
que se pueden instalar en los laterales del tambor más de uno) de
forma que se pueden poner en marcha o parar independientemente del
resto de la maquinaria.
En uno de los extremos del eje de mezclador (6)
se ha montado un aparato generador de microondas (13) Para que las
microondas entren en contacto con la mezcla se ha diseñado el eje
(6) de forma que sea hueco en su interior y tenga unos orificios
(15) que lo traspasan convenientemente dispuestos tanto en su
situación a lo largo del eje como en su diámetro. Al enviar las
microondas a través del eje se consigue calentarlo iniciar la
reacción del producto mezclado eliminando también el agua o
disolventes.
Claims (1)
1. Mezcladora y secadora industrial, del tipo de
las que usan microondas en el proceso de secado y mezcla, compuesta
por una bancada (1), en la que se encuentran los mecanismos motores
de tracción de la mezcladora secadora y que además hace de soporte
y base del resto de la máquina, de un tambor de mezclado (7), de
forma cilíndrica y de doble camisa construido en acero, siendo en
la parte central del tambor en donde se descargan los productos a
mezclar por medio de una boca de carga (8) situada en la parte
superior de dicho tambor (7), y de un eje de mezclado (6) acoplado
por un lado a la caja reductora (4) por medio de un acoplamiento
(5) y al otro lado apoyado en el extremo del tambor de mezclado (7)
siendo dicho eje el elemento en el cual se generan los máximos
esfuerzos ya que, por medio de las palas de mezclado (14) que lleva
adosadas y los intensificadores (17), deberá remover dentro del
tambor de mezclado todos los productos, caracterizada porque
las microondas que se aportan en el proceso de secado y mezcla se
producen en un generador (13) y son guiadas de forma móvil a través
del eje de mezclado (6) mediante unos orificios (15) efectuados en
dicho eje de mezclado (6).
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