ES2223673T3 - Transportador de tornillos para el transporte de sustancias que pueden fluir y/o masas de material. - Google Patents
Transportador de tornillos para el transporte de sustancias que pueden fluir y/o masas de material.Info
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Abstract
Un transportador de tornillos para transportar sustancias que pueden fluir y/o materiales en masa, que comprende un primer tornillo (1) rotativo provisto de espiras helicoidales (2) y dispuesto en una carcasa (3) con una abertura de entrada y una abertura de salida, cuya carcasa (3) comprende una cámara de entrada (4) y una cámara de bombeo (5) situadas entre dichas aberturas de entrada y de salida y un segundo tornillo (6) provisto de espiras helicoidales (7) y dispuesto para que gire en sentido contrario al primer tornillo (1), cuyos tornillos (1, 6) situados dentro de la cámara de bombeo (5) realizan una función de bombeo por desplazamiento positivo mediante el ajuste entre las crestas y los valles de los tornillos (1, 6) y entre las crestas y las paredes de la cámara (5), y cuyo transportador de tornillos comprende dos tornillos de transporte (8) situados en la cámara de entrada (4) y montados sobre unos ejes (9) comunes a los tornillos de bombeo (1, 6), cuyo transportador está caracterizado porque la transición entre los tornillos de bombeo (1, 6) y los tornillos de transporte (8) está situada de manera que al menos media espira de los tornillos de bombeo (1, 6) sobresale de la cámara de bombeo (5) penetrando en la cámara de entrada (4), y los tornillos de bombeo (1, 6) tienen un paso constante.
Description
Transportador de tornillos para el transporte de
sustancias que pueden fluir y/o masas de material.
La presente invención está relacionada con un
transportador de tornillos para el transporte de sustancias que
pueden fluir y/o materiales en masa del tipo que se indica en el
preámbulo de la reivindicación 1.
En los transportadores de este tipo, se sabe cómo
reducir el rozamiento entre las paredes de la carcasa de la bomba,
el tornillo de la bomba y el material manejado haciendo que las
piezas de los dos tornillos engranados tengan un paso creciente, es
decir aumentando la distancia entre las espiras a lo largo de la
cámara de bombeo. De este modo es posible manejar materiales muy
grumosos y muy viscosos. Se conoce una construcción de este tipo,
por ejemplo, por el documento WO 98/35135.
El documento US-4.043.002
describe una construcción en la cual el tornillo de bombeo puede
penetrar en la cámara de impulsión. El propósito de que el tornillo
de bombeo penetre en la cámara de impulsión es capturar el material
e introducirlo en la cámara de bombeo. Cuando se trata de materiales
muy grumosos y muy viscosos, esto puede producir un aumento del
rozamiento en la cámara de bombeo debido a un exceso de llenado.
En base a esta técnica anterior, es un objeto de
la presente invención proporcionar un transportador de tornillos en
el cual se evita el sobrellenado de la cámara de bombeo y, en
consecuencia, el consiguiente aumento de rozamiento en la cámara de
bombeo, y este objeto se alcanza con un transportador de tornillos
de este tipo que, según la presente invención, incluye además las
características indicadas en la cláusula caracterizadora de la
reivindicación 1. Con esta disposición, el engrane mutuo entre los
tornillos de bombeo dentro de la cámara de entrada provoca un
desplazamiento del material sobrante que es apartado de los
tornillos antes de que entre en la cámara de bombeo, con lo cual se
evita el llenado excesivo de la cámara de bombeo y el consiguiente
aumento de rozamiento en la cámara de bombeo.
Las realizaciones preferidas del transportador de
tornillos, cuyas ventajas aparecen en la siguiente descripción
detallada, están reveladas en las reivindicaciones pendientes.
En la siguiente parte detallada de la presente
descripción, se explicará más detalladamente la invención con
referencia a las realizaciones ejemplares de un transportador de
tornillos según la invención representada en los dibujos, en los
cuales:
la Figura 1 muestra un transportador de tornillos
visto desde arriba y con partes retiradas,
la Figura 2 muestra una sección transversal del
transportador de tornillos de la Figura 1 vista lateralmente,
la Figura 3 muestra parte del transportador de
tornillos de la Figura 1 provisto de un accionamiento independiente
para el dispositivo cortador,
la Figura 4 muestra una construcción alternativa
de las espiras helicoidales de los tornillos de bombeo,
la Figura 4a muestra el dispositivo cortador
situado aguas abajo de la cámara de bombeo en las realizaciones
según las Figuras 1-4,
las Figuras 5 y 5a muestran un dispositivo
cortador alternativo que comprende dos juegos de cuchillas y un
disco perforado en forma de "ocho",
la Figura 6 muestra una construcción de cojinetes
para los extremos de aguas abajo de los tornillos, que incluye una
primera barra de conexión, y
la Figura 7 muestra la construcción de cojinetes
de la Figura 6, pero provista de una segunda barra de conexión
suplementaria que proporciona una conexión entre los cojinetes y la
cámara de bombeo.
El aparato representado en las Figuras 1 y 2 es
una máquina de picar carne que incorpora un transportador de
tornillos según la presente invención. Este aparato comprende una
cámara de entrada 4 en la cual se introduce el material manejado y
en cuyo fondo están montados dos tornillos transportadores 8 que
desplazan el material hacia un juego de tornillos de bombeo 1, 6
provistos de unas espiras helicoidales 2, 7 engranadas entre sí. Los
tornillos de bombeo 1, 6 están montados en una cámara de bombeo 5,
con lo cual dichos tornillos 1, 6 y dicha cámara de bombeo 5 ejercen
una función de bombeo por desplazamiento positivo gracias al engrane
mutuo entre los dos tornillos 1, 6 dentro de la cámara de bombeo 5.
El primer tornillo 1, el segundo tornillo 6 y los tornillos de
transporte 8 están montados sobre unos ejes comunes 9 que giran
mediante el piñón de accionamiento 19 arrastrado por un motor de
accionamiento 20. Los ejes 9 giran en sentidos opuestos, al igual
que los tornillos 1, 6, 8 montados sobre los ejes 9. Como puede
apreciarse en las Figuras 1 y 2, los tornillos de bombeo 1, 6
sobresalen aproximadamente una espira y media de la cámara de bombeo
5, penetrando en la cámara de entrada 4. Esta característica asegura
que la cámara de bombeo 5 no se llene excesivamente de material, ya
que el engrane mutuo entre los dos tornillos 1, 6 dentro de la
cámara de entrada 4 eliminará el material superfluo de los tornillos
1, 6. Se estima que si los tornillos 1, 6 mutuamente engranados
tienen aproximadamente media espira dentro de la cámara de entrada
4, ello es suficiente para evitar el exceso de llenado de la cámara
de bombeo 5.
El extremo de los tornillos de transporte 8
situado aguas arriba está provisto de una conexión de aspiración 17,
cuya conexión comprende una bomba 18 de doble tornillo que
proporciona una función de bombeo para bombear el material aspirado
hacia la conexión de vacío 17 y devolverlo a la cámara de entrada 4.
Este vacío aumentará la bajada del material hasta los tornillos y
asegurará el llenado de la cámara de bombeo. Además, facilitará la
eliminación del aire del material situado en los tornillos de
alimentación 1, 6. Si se hace el vacío en toda la cámara de entrada,
será naturalmente necesario colocar una capa encima de la cámara de
entrada 4 para poner al vacío el material contenido en esta cámara
de entrada 4.
En la realización representada en las Figuras 1 y
2, se provee un dispositivo cortador compuesto por un disco
perforado 10 que coopera con unos juegos de cuchillas giratorias 11,
cuyas cuchillas giratorias 11 están accionadas por el eje 9 que
acciona el primer tornillo 1 y el correspondiente tornillo de
transporte 8. La salida de la cámara de bombeo 5 está conectada a
este dispositivo cortador por un canal de volumen relativamente
pequeño con objeto de reducir la cantidad del material que se queda
dentro de este volumen cuando se para la máquina para su limpieza o
para cambiar de material manejado.
La Figura 3 muestra un dispositivo cortador
alternativo, en el cual las cuchillas giratorias 11 giran mediante
un accionamiento 13 independiente. Esto proporciona la posibilidad
de accionar los tornillos de bombeo 1, 6 con independencia de las
cuchillas giratorias 11, con lo cual puede controlarse
individualmente la velocidad de rotación de estos elementos, por
ejemplo en función de una presión del material medida delante del
dispositivo cortador, aumentando por ejemplo la velocidad de
rotación de las cuchillas giratorias cuanto mayor sea la presión.
Además, una velocidad baja en las cuchillas producirá una carne
picada con cortes limpios y poco pastosa, mientras que una alta
velocidad de las cuchillas producirá una emulsión. Por lo tanto,
puede cambiarse la función de la máquina variando la velocidad de
las cuchillas.
La Figura 4 muestra una realización alternativa
de los tornillos de bombeo 1, 6, en la cual el primer tornillo 1
incluye unas espiras helicoidales 2 relativamente delgadas y el
segundo tornillo 6 incluye unas espiras helicoidales 7 relativamente
gruesas, por lo cual el material es transportado predominantemente
por el primer tornillo 1. En la realización representada en la
Figura 4, un dispositivo cortador similar al representado en las
Figuras 1 y 2 está accionado por el eje 9 del primer tornillo 1 y,
en consecuencia, la corriente principal de material que sale de la
carcasa de bombeo 3 queda alineada con el dispositivo cortador.
Como alternativa, según se muestra en la Figura
5, el primer tornillo 1 y el segundo tornillo 2 están provistos de
unas espiras helicoidales 2, 7 sustancialmente idénticas. Esto hace
que los dos tornillos 1, 6 impulsen básicamente la misma cantidad de
material. En consecuencia, se provee un dispositivo cortador
compuesto por un disco perforado 12 doble, en forma de "ocho",
y las correspondientes cuchillas giratorias 11 están accionadas por
los ejes 9 que hacen girar los tornillos 1, 6, por lo cual giran en
sentidos opuestos y "engranadas" entre si.
Como puede apreciarse en los dibujos, el aparato
es de construcción modular con componentes independientes e
intercambiables, por ejemplo, el dispositivo cortador 10, 11 montado
en una correspondiente carcasa y conectado a la cámara de bombeo 5
mediante los correspondientes accesorios de montaje, la cámara de
bombeo 5 que contiene los tornillos de bombeo 1, 6 y está montada
sobre la carcasa 3 mediante los correspondientes accesorios, los
tornillos de bombeo 1, 6, los tornillos de transporte 8 y la bomba
de doble tornillo para la conexión de vacío 18 que están montados
sobre los ejes 9 para que giren junto con ellos.
La Figura 6 muestra una construcción de cojinetes
para los extremos de aguas abajo de los tornillos de bombeo 1, 6,
incluyendo dicha construcción unos cojinetes 14 para dichos
tornillos 1, 6, o para los correspondientes ejes 9, y una primera
barra de conexión 15 entre dichos cojinetes 14 que proporciona una
sujeción mutua de los extremos de los dos tornillos 1, 6, con lo
cual se obtiene principalmente un cojinete que se opone a la
tendencia de dichos dos tornillos a separarse debido al
desplazamiento del material por el interior de la cámara de bombeo 5
producido por el engrane mutuo entre los dos tornillos 1, 6. Esta
construcción de cojinetes reduce principalmente el desgaste en los
lados exteriores de la cámara de bombeo 5, que de otro modo tendría
que soportar la presión producida por la citada tendencia de los dos
tornillo 1, 6 a separarse el uno del otro.
En la Figura 7, la construcción de cojinetes de
la Figura 6 está suplementada por una segunda barra de conexión 16
que conecta la primera barra de conexión 15 a la cámara de bombeo 5,
con lo cual se provee la sujeción de los dos tornillos 1, 6 con
respecto a la cámara de bombeo 5, cuya sujeción levanta
principalmente los tornillos 6, 1 apartándolos de las paredes de la
cámara de bombeo 5. Este es un requisito imprescindible para impedir
el contacto entre metal y metal.
Según puede apreciarse en las Figuras 6 y 7, las
barras de conexión 15, 16 están principalmente situadas en la zona
en la que están mutuamente engranados los dos tornillos de bombeo 1,
6, en la cual no se produce prácticamente ningún flujo de material
saliendo de la cámara de bombeo 5. De este modo, la construcción de
los cojinetes no interferirá sustancialmente con el flujo de
material que sale de la cámara de bombeo 5.
En la realización representada, entre el piñón de
accionamiento 19 y los tornillos 18,8,6,1 se provee un espacio
intermedio 23, en el cual entra el producto, proporcionándose así
una separación de seguridad entre el producto y el aceite del piñón,
lo cual evita la mezcla y contaminación mutua entre los mismos.
La presente invención se ha explicado con
relación a unas realizaciones preferidas relativas a una máquina de
picar carne, especialmente adecuada para picar carne congelada o
parcialmente congelada compuesta por un material en grumos que debe
ser transportado por los tornillos de bombeo 1, 6. A este respecto,
la penetración de los tornillos de bombeo 1, 6 en la cámara de
entrada 4 produce un desplazamiento del material que lo separa de
las espiras helicoidales 2, 7 de los dos tornillos 1, 6, evitando
así el exceso de llenado de la cámara de bombeo 5. No obstante, la
presente invención no está restringida a tal máquina de picar carne,
sino que podrá utilizarse en otras construcciones en las que deban
bombearse sustancias y/o materiales en grumos mediante una función
de bombeo por desplazamiento positivo y en las cuales aparezcan
problemas similares.
Claims (11)
1. Un transportador de tornillos para transportar
sustancias que pueden fluir y/o materiales en masa, que comprende un
primer tornillo (1) rotativo provisto de espiras helicoidales (2) y
dispuesto en una carcasa (3) con una abertura de entrada y una
abertura de salida, cuya carcasa (3) comprende una cámara de entrada
(4) y una cámara de bombeo (5) situadas entre dichas aberturas de
entrada y de salida y un segundo tornillo (6) provisto de espiras
helicoidales (7) y dispuesto para que gire en sentido contrario al
primer tornillo (1), cuyos tornillos (1, 6) situados dentro de la
cámara de bombeo (5) realizan una función de bombeo por
desplazamiento positivo mediante el ajuste entre las crestas y los
valles de los tornillos (1, 6) y entre las crestas y las paredes de
la cámara (5), y cuyo transportador de tornillos comprende dos
tornillos de transporte (8) situados en la cámara de entrada (4) y
montados sobre unos ejes (9) comunes a los tornillos de bombeo (1,
6),
cuyo transportador está caracterizado
porque
la transición entre los tornillos de bombeo (1,
6) y los tornillos de transporte (8) está situada de manera que al
menos media espira de los tornillos de bombeo (1, 6) sobresale de la
cámara de bombeo (5) penetrando en la cámara de entrada (4), y los
tornillos de bombeo (1, 6) tienen un paso constante.
2. Un transportador de tornillos según la
reivindicación 1, caracterizado porque comprende un
dispositivo cortador (10, 11) situado aguas abajo de la cámara de
bombeo (5).
3. Un transportador de tornillos según la
reivindicación 2, caracterizado porque dicho dispositivo
cortador comprende al menos un disco perforado (10) que coopera al
menos con un juego de cuchillas giratorias (11).
4. Un transportador de tornillos según la
reivindicación 3, caracterizado porque los juegos de
cuchillas giratorias (11) son accionados por los ejes (9) que
accionan los tornillos de bombeo (1, 6).
5. Un transportador de tornillos según la
reivindicación 3, caracterizado porque los juegos de
cuchillas giratorias (11) son accionados por un medio de
accionamiento (13) independiente.
6. Un transportador de tornillos según la
reivindicación 5, caracterizado porque la velocidad de
rotación de las cuchillas giratorias (11) y de los tornillos de
bombeo (1, 6) se controla individualmente.
7. Un transportador de tornillos según la
reivindicación 6, caracterizado porque el control individual
se realiza en función de una presión del material medida delante del
dispositivo cortador (10, 11).
8. Un transportador de tornillos según cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
extremos de los tornillos (1, 6) situados aguas abajo están montados
sobre unos cojinetes (14), estando dichos cojinetes sujetos
mutuamente, mediante una primera barra de conexión (15) entre los
cojinetes (14), es decir, mediante una conexión flotante.
9. Un transportador de tornillos según la
reivindicación 8, caracterizado porque comprende además una
segunda barra de conexión (16) que proporciona una conexión entre la
primera barra de conexión (15) entre los cojinetes (14) y la cámara
de bombeo (5).
10. Un transportador de tornillos según la
reivindicación 9, caracterizado porque la segunda barra de
conexión (16) está situada en línea con la zona en la que engranan
mutuamente los tornillos de bombeo (1, 6).
11. Un transportador de tornillos según
cualquiera de las reivindicaciones 3-7,
caracterizado porque los extremos de los tornillos (1, 6)
situados aguas abajo están montados sobre unos cojinetes del disco
perforado (10) y/o sobre un cojinete piloto (21).
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