ES2233712T3 - Tornillo sin fin para una centrifuga de tornillo sin fin de camisa maciza y procedimiento para la obtencion de aceite con una centrifuga de tornillo sin fin de camisa maciza. - Google Patents
Tornillo sin fin para una centrifuga de tornillo sin fin de camisa maciza y procedimiento para la obtencion de aceite con una centrifuga de tornillo sin fin de camisa maciza.Info
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Abstract
Tornillo sin fin para una centrífuga de tornillo sin fin de camisa maciza, que presente lo siguiente: - un cuerpo de tornillo sin fin, - al menos una hoja del tornillo sin fin, que rodea varias veces el cuerpo del tornillo sin fin, que configura varios pasos del tornillo sin fin (x, x+1), - estando configurada entre los pasos del tornillo sin fin una trayectoria de transporte para el transporte de un producto de la centrífuga a procesar, caracterizado porque - en la trayectoria de transporte (7) están dispuestos segmentos adicionales de la hoja (29), por secciones, entre pasos adyacentes del tornillo sin fin (x, x+1, ...), - la hoja del tornillo sin fin (5) está provista en la zona de los segmentos de la hoja del tornillo sin fin (29) con escotaduras (27), que están configuradas de tal forma que es posible una circulación del producto de la centrífuga (S) entre pasos adyacentes del tornillo sin fin (x, x+1, ...).
Description
Tornillo sin fin para una centrífuga de tornillo
sin fin de camisa maciza y procedimiento para la obtención de aceite
con una centrífuga de tornillo sin fin de camisa maciza.
La invención se refiere a un tornillo sin fin
para una centrífuga de tornillo sin fin de camisa maciza según el
preámbulo de la reivindicación 1 y a un procedimiento para la
obtención de aceite con una centrífuga de tornillo sin fin de camisa
maciza.
Se conoce a partir del documento EP 0 557 758 un
procedimiento, que se ha acreditado especialmente en la obtención de
aceite de oliva. En este procedimiento, se realiza una separación de
dos fases, en la que el aceite es separado directamente de una
mezcla de substancia sólida/agua.
La eficiencia de este procedimiento conocido es
en sí ya muy buena.
Sin embargo, es deseable reducir todavía más el
contenido de aceite residual, para elevar la rentabilidad de la
obtención de aceite.
La solución de este problema, tanto desde el
punto de vista constructivo como también desde el punto de vista de
la técnica del procedimiento es el cometido de la invención.
La invención soluciona este cometido, por una
parte, a través de un tornillo sin fin especialmente ventajoso,
cuyas características están indicadas en la reivindicación 1.
Además, lo soluciona por medio de un procedimiento especialmente
ventajoso para la obtención de aceite, cuyas características están
indicadas en la reivindicación 35.
De acuerdo con la reivindicación 1, se crea un
tornillo para una centrífuga de tornillo sin fin de camisa maciza,
que presenta en la trayectoria de transporte, por secciones,
segmentos de espacio adicionales entre pasos adyacentes del tornillo
sin fin. Además, la hoja del tornillo sin fin está provista con
preferencia con escotaduras, que están configuradas de tal forma
que es posible una circulación del producto a centrifugar entre
pasos adyacentes del tornillo sin fin.
Además, con respecto al procedimiento para la
obtención de aceite, se ha comprobado que es especialmente ventajoso
que el aceite como fase líquida sea separado de nuevo directamente,
en una etapa de separación de dos fases, a partir de una segunda
fase de mezcla de agua y substancias sólidas, siendo conducidas las
semillas o frutos desmenuzados como olivas o aguacates en primer
lugar en una centrífuga de tornillo sin fin de camisa maciza a
través de una zona de separación con uno o varios pasos de tornillo
sin fin, en el que la hoja de tornillo sin fin está configurada de
una manera preferida libre de escotaduras, no estando configurados
en la zona de la trayectoria de transporte entre los pasos de
tornillo sin fin con preferencia segmentos de hoja en la trayectoria
de transporte. Además, en la zona de separación se atraviesa otra
zona del tornillo sin fin, en la que están configuradas escotaduras
en la hoja del tornillo sin fin y existen segmentos de hoja en la
trayectoria de transporte. Adicionalmente, las substancias sólidas y
el agua son transportadas por delante de un disco de acumulación
desde la zona de separación a la sección cónica del tornillo sin
fin.
Con el tornillo sin fin según la invención se
puede mejorar también la obtención de aceite en tres fases, que se
emplea todavía en algunas ocasiones. En este caso, el aceite es
separado como fase líquida, en una sección de separación de tres
fases, a partir de una segunda fase -esencialmente de agua- y de una
tercera fase -esencialmente de substancias sólidas-,
- -
- en el que los frutos desmenuzados como olivas o aguacates o semillas son conducidos en primer lugar en una centrífuga de tornillo sin fin de camisa maciza a través de una zona de separación con uno o varios pasos del tornillo sin fin, en el que la hoja del tornillo sin fin está configurada de una manera preferida libre de escotaduras, no estando configurados en la zona de la trayectoria de transporte entre los pasos de tornillo sin fin con preferencia segmentos de hoja en la trayectoria de transporte,
- -
- después de lo cual, se atraviesa en la zona de separación una zona del tornillo sin fin, en la que las escotaduras están configuradas en la hoja del tornillo sin fin y los segmentos de hoja están configurados en la trayectoria de transporte,
- -
- después de lo cual, son guiadas/impulsadas las tres fases de la centrífuga.
Por medio del tornillo sin fin de acuerdo con la
invención, se puede incrementar en una medida considerable la
rentabilidad de la obtención del aceite. A este respecto, se remite
especialmente a los ensayos explicados en detalle en la descripción
de las figuras, cuyos resultados están representados en las figuras
4 y 5. Una ventaja especial de la invención se puede ver en que el
tornillo sin fin se puede reequipar también sin problemas en
centrífugas existentes. El tornillo sin fin según la invención es
especialmente adecuado para la aplicación en un procedimiento para
la obtención de aceite a partir de frutos y semillas y para la
deshidratación mejorada y/o la separación del aceite de papillas de
materiales orgánicos (por ejemplo, papilla de semillas, pulpa de
frutas macerada, tejido animal como carne, huevo, células de tejido
de absorción.
Se ha revelado que es especialmente ventajoso en
el marco de la invención prever una combinación de escotaduras y
segmentos de hoja, estando configurados los segmentos de hoja y las
escotaduras de una manera preferida en dirección axial de tal forma
que las escotaduras configuran, respectivamente, canales que se
extienden dirección axial (y/o en ángulo o en forma de
zig-zag, en los que existen segmentos de hoja.
Además, es especialmente ventajoso que los
segmentos de hoja y las escotaduras solamente estén configuradas en
la sección cilíndrica del cuerpo del tornillo sin fin y que en la
sección cónica del tornillo sin fin esté previsto un disco de
acumulación, especialmente en la separación de dos fases.
Se conocen ya, en efecto, a partir del estado de
la técnica centrífugas de tornillo sin fin de camisa maciza, en las
que están previstas escotaduras en la hoja del tornillo sin fin, tal
como, por ejemplo, a partir del documento DE 41 32 593 A1. Se conoce
a partir del documento US-A-5 222
935 escotar todos los segmentos
Sin embargo, según la invención, la previsión de
tales escotaduras no es suficiente para un incremento considerable
de la eficiencia. En su lugar, solamente se puede conseguir un
incremento ventajoso de la eficiencia instalando, además de las
escotaduras, segmentos de hoja adicionales especialmente en el
centro de la trayectoria delantera entre pasos adyacentes del
tornillo sin fin.
En efecto, también se conoce ya configurar pasos
de tornillo sin fin del tipo de segmento de hoja, tal como, por
ejemplo, a partir del documento WO 97/23295. Estos segmentos de hoja
se extienden, sin embargo, hasta el interior de la sección cónica,
lo que es desfavorable según la invención. Además, están
distribuidos en la periferia del cuerpo del tornillo sin fin, en
toda su zona, lo que se ha comprobado que es igualmente poco
ventajoso. Además, no se instalan eventualmente segmentos de hoja
adicionales en la trayectoria de transporte entre los pasos del
tornillo sin fin, sino que los segmentos de hoja propiamente dichos
configuran en sí los pasos del tornillo sin fin. Tampoco con este
tornillo sin fin se puede conseguir una rentabilidad satisfactoria
en la obtención de aceite de oliva.
Es especialmente ventajoso que los segmentos de
hoja adicionales estén configurados en la trayectoria de transporte,
de tal forma que se extiendan hasta la zona de las substancias
sólidas o bien de la zona de substancia sólida, no alcanzando, sin
embargo, de una manera preferida una zona exterior, por ejemplo, de
25 mm de los segmentos de hoja, puesto que en esta zona existen ya
substancias sólidas relativamente desengrasadas por completo y
descargadas permanentemente.
Los resultados de medición muestran que el
tornillo sin fin según la invención deja detrás del mismo
aproximadamente de 1 a 1,5% menos aceite en el lodo de substancias
sólidas descargado. Esto corresponde, en una campana de obtención de
aceite, en general, una ventaja financiera de aproximadamente DM
300.000 a 500.000 por máquina.
Es especialmente ventajoso que el tornillo sin
fin amasador actúe en la zona del orujo húmedo, puesto que
especialmente aquí se puede conseguir una separación especial del
aceite a través de los segmentos de hojas adicio-
nales.
nales.
Con la invención se alimenta una pasta de
substancias sólidas, con preferencia a través de un tubo
rectangular, en el tambor. El tubo rectangular debe ser tan largo
que la masa entrante a centrifugar es introducida protegida por
medio de la capa de aceite, para no desmezclarla posteriormente.
En la máquina llena, se ajusta la zona de
separación bastante estrecha junto al cuerpo del tornillo sin fin
(10, 20, .., hasta 40 a 50 mm de distancia). El aceite limpio como
fase limpia solamente se puede reconocer de 20 a 30 mm fuera del
cuerpo del tornillo sin fin. Aquí predomina una línea de separación
limpia.
Por lo tanto, la substancia sólida introducida
como parte de la suspensión alimentada llenará la máquina hasta el
punto de que ésta está llena con suspensiones de substancia sólida
hasta la zona de separación del aceite (aproximadamente 10, 20...
hasta máximo 40 a 50 mm fuera del cuerpo del tornillo sin fin). En
efecto, en general, existe tan poco agua en la masa de orujo que no
está configurada ninguna o solo una capa extraordinariamente
reducida de agua libre entre el aceite y la suspensión de substancia
sólida. En este caso, la substancia sólida está más seca en el
exterior que en el interior, o expresado de otra manera, la porción
de substancia seca es en el lado del tambor mucho más alta que la
porción de substancia seca hacia el interior.
En la zona de las escotaduras y de los segmentos
de hoja, la suspensión de substancia sólida experimenta tres
velocidades axiales especialmente en la zona de amasado de los
segmentos de hoja, exactamente como el aceite y la emulsión que se
encuentra en medio desde el cuerpo del tornillo sin fin hasta el
extremo radial.
De esta manera, predomina una velocidad normal en
la zona de las piezas restantes de la pared. En la zona de las
escotadura, en cambio, la velocidad axial es esencialmente cero. Sin
embargo, la velocidad en la zona de los segmentos de hojas
propiamente dichos en la trayectoria de transporte es hasta cinco
veces la velocidad normal. De esta manera, se conforma el lodo
viscoelástico en la zona de la capa de substancia sólida existente,
especialmente se comprime y se expande.
En la zona de los segmentos de hojas adelantados,
se comprime adicionalmente la substancia sólida axialmente. Luego se
expande en la zona de las escotaduras. De esta manera, se obtiene un
efecto de elevaciones de la presión y de expansiones. Esencialmente
en la zona de expansión se lleva a cabo la liberación del aceite,
que es de esta manera más efectiva que sin las zonas de expansión
adicionales.
De una manera preferida, el cuerpo del tornillo
sin fin presenta en su zona trasera una sección cilíndrica y en su
zona delantera que sigue a continuación presenta una sección
esencialmente cónica, de forma regular o irregular -por ejemplo, que
se estrecha de forma escalonada, estanco configuradas las
escotaduras y los segmentos de hoja exclusivamente en la zona de la
sección cilíndrica.
Con preferencia, el cuerpo del tornillo sin fin
presenta en la sección cilíndrica en primer lugar al menos un paso
de tornillo sin fin, que está configurado libre de escotaduras así
como libre de segmentos de hojas, en el que se conectan otros pasos
del tornillo sin fin, que están provistos con las escotaduras y los
segmentos de hojas.
También es concebible que estén configurados
canales de salida de aceite opcionales de una manera preferida en el
primer paso del tornillo sin fin.
Con preferencia, las escotaduras presentan una
sección restante de la hoja del hornillo sin fin en la periferia del
cuerpo del tornillo sin fin.
Con preferencia, los segmentos de la hoja están
distribuidos de una manera regular o irregular en la periferia del
cuerpo del tornillo sin fin -con respecto a uno o varios pasos del
tornillo sin fin.
Con preferencia, la superficie de las escotaduras
es aproximadamente de 25 a 60%, especialmente de 40 a 50% de la
superficie del paso del tornillo sin fin.
Con preferencia, las escotaduras en las hojas del
tornillo sin fin están configuradas de tal forma que se proyectan
radialmente al menos sobre la región de la zona de substancia sólida
(por ejemplo, 70-95%, con preferencia
70-100% de la altura de la hoja del tornillo sin
fin).
En particular, la altura de los segmentos de las
hojas es aproximadamente 0-30% menor que la altura
de la hoja del tornillo sin fin.
Con preferencia, los segmentos de la hoja están
configurados como chapas rectangulares. También son concebibles
elementos formados de forma trapezoidal, redondeada y/o que se
estrecha o se ensanchan desde el cuerpo del tornillo sin fin hacia
el exterior.
Las configuraciones especialmente ventajosas de
la invención se pueden deducir a partir de las otras
reivindicaciones dependientes.
A continuación se describen en detalle ejemplos
de realización con la ayuda del dibujo. En este caso:
La figura 1 muestra una representación en
perspectiva de un tornillo sin fin según la invención para una
centrífuga de tornillo sin fin de camisa maciza.
La figura 2a muestra una vista en planta superior
sobre una sección de un tornillo sin fin.
La figura 2b muestra una sección a lo largo de la
línea A-A de la figura 2a.
La figura 3 muestra una centrífuga de tornillo
sin fin de camisa maciza según la invención.
Las figuras 4 y 5 muestran diagramas, que
comparan los contenidos de aceite residual en el orujo durante la
obtención de aceite de oliva con centrífugas de tornillo de camisa
maciza en el procedimiento de separación de dos fases empleando
tornillos sin fin según la invención u de tornillos sin fin según el
estado de la técnica; y
Las figura 6a, b muestran los perfiles de la
velocidad en un paso del tornillo sin fin en la zona de las
escotaduras y de los segmentos de hojas.
Las indicaciones de medidas de la descripción se
refieren, a modo de ejemplo, a formas de realización preferidas.
La figura 1 muestra un tornillo sin fin 1 para
una centrífuga de tornillo sin fin de camisa maciza, presentando el
tornillo sin fin un cuerpo de tornillo sin fin 3 así como aquí una
hoja de tornillo sin fin 5, que rodea varias veces el cuerpo del
tornillo sin fin 3, que configura varios pasos de tornillos sin fin
(x, x+1, x+2, etc.).
Entre los pasos del tornillo sin fin x, x+1, ...
está configurada una trayectoria de transporte 7 para el
desplazamiento/transporte de un producto de la centrífuga que debe
procesarse.
El cuerpo del tornillo sin fin 3 presenta en su
zona trasera en la figura 1 una sección cilíndrica 9 y en su zona
delantera que se conecta en ésta una sección 11 que se estrecha
cónicamente.
En la zona de transición entre la sección
cilíndrica 9 y la sección cónica 11 está colocado aquí un disco (de
acumulación) 13 sobre el cuerpo del tornillo sin fin 3.
Éste ha sido acreditado especialmente en la
separación de dos fases. Éste no es necesario en el caso de una
separación de tres fases en las fases de aceite, agua y substancias
sólidas.
La función de esta centrífuga de tornillo sin fin
de camisa maciza, cuyos componentes esenciales se deducen a partir
de la figura 3, es la siguiente.
El producto de la centrífuga S es conducido a
través del tubo de entrada 14 regulable, dispuesto en el centro, a
la cámara de entrada 15 y desde allí a través de orificios 17 al
espacio del tambor 19 con el tornillo sin fin 1 y el tambor 21 que
rodea el tornillo sin fin 1. De una manera preferida, estas cámaras
de entrada 15 y los orificios 17 (o distribuidores especiales) están
dispuestos en la forma de realización de la figura 1 en el extremo
trasero de la sección cilíndrica 3.
En el espacio del tambor 19 se acelera el
producto de la centrífuga S al número de revoluciones de
funcionamiento. A través de la actuación de la fuerza de la
gravedad, las partículas de substancia sólida se depositan en un
tiempo mínimo en la pared del tambor.
El tornillo sin fin 1 gira con una velocidad un
poco menor o mayor que el tambor 21 y transporta la substancia
sólida F centrifugada hacia la sección cónica 11 desde el tambor 21
hacia la salida de substancia sólida 23.
El líquido L, en cambio, circula hacia el
diámetro mayor del tambor en el extremo trasero del tambor 21 y es
descargado allí (rebosadero 25).
El tornillo sin fin 1 de la figura 1 presenta
escotaduras 27 en la hora del tornillo sin fin desde su segundo paso
del tornillo sin fin (X + 1) hasta su quinto paso del tornillo sin
fin (X + 4).
Estas escotaduras 27 están configuradas en el
ejemplo de realización de la figura 1 de tal forma que se
configuran, en dirección axial canales axiales K, que se extienden
desde la segunda hasta la quinta hoja del tornillo sin fin. Un paso
de tornillo sin fin individual con escotaduras 27 y segmentos de la
hoja 29 es igualmente concebible en una forma de realización
simplificada.
En cambio, en la trayectoria de transporte 7,
configurada entre los pasos del tornillo sin fin (X, ...) de la hoja
del tornillo sin fin 5 están dispuestos segmentos de la hoja 29
adicionales, que están configurados aquí como tiras metálicas, que
presentan aquí una forma trapezoidal que se ensancha hacia fuera
desde la periferia exterior del cuerpo del tornillo sin fin 3.
Con ventaja y de una manera sencilla así como de
coste favorable se configuran estos segmentos de la hoja 29 porque
las secciones o bien los segmentos de la hoja, que son separados
durante la separación del material para la configuración de las
escotaduras 27, son colocados en la trayectoria de transporte 7 y
son unidos por soldadura allí.
La separación de las secciones o bien de los
segmentos de la hoja se puede realizar o bien de tal manera que la
hoja del tornillo sin fin es separada hasta la periferia del cuerpo
del tornillo sin fin 3. Pero de una manera alternativa, también
puede permanecer una sección restante 30 de la hoja del tornillo sin
fin 5 en la periferia del cuerpo del tornillo sin fin 3. Si se
realiza la separación esencialmente radial al eje del tambor y del
tornillo sin fin y, entonces se obtienen segmentos trapezoidales de
la hoja 29.
Con una combinación de este tipo de escotaduras
27 y segmentos "intermedios" de la hoja en la trayectoria de
transporte 7 se puede incrementar de una manera sorprendentemente
clara la eficiencia de varios de los procesos de separación
centrífugos.
En particular, se ha acreditado la configuración
del tornillo sin fin con escotaduras 27 y 29 en la zona de la
obtención de aceite de oliva. En la obtención de aceite de oliva, ha
dado buen resultado ya una separación de dos fases, en la que el
aceite es separado directamente de una mezcla de substancia
sólida/agua. Un procedimiento de este tipo se describe en el
documento EP 557 758. La eficiencia de este procedimiento ya
excelente en sí se puede incrementar de nuevo claramente a través
del tornillo sin fin 1 de la invención, cuando
- -
- el aceite es separado como fase líquida directamente en una etapa de separación de dos fases a partir de una segunda fase mixta de agua y substancias sólidas,
- -
- siendo conducidos los frutos desmenuzados como olivas o aguacates en primer lugar en una centrífuga de tornillo sin fin de camisa maciza a través de una zona de separación con uno o varios pasos del tornillo sin fin X, ..., en el que la hoja del tornillo sin fin 5 no presenta escotaduras 27 y en el que no están configurados segmentos de la hoja 29 en la trayectoria de transporte,
- -
- después de lo cual, se atraviesa en la zona de separación una zona del tornillo sin fin, en la que las escotaduras 27 están configuradas en la hoja del tornillo sin fin 5 y los segmentos de hoja 29 están configurados en la trayectoria de transporte 7,
- -
- después de lo cual, las substancias sólidas y el agua son transportadas por delante de un disco de acumulación 13 desde la zona de separación a la sección cónica del tornillo sin fin 1.
Las ventajas del procedimiento se deducen
claramente a partir de las figuras 4 y 5.
La figura 4 muestra comparaciones de la mejora de
la eficiencia de la obtención de aceite en función de la capacidad
de rendimiento. La figura 5 ilustra, además, que en la obtención de
aceite de oliva con un tornillo sin fin 1 según la invención, se ha
podido reducir el contenido de aceite residual en el orujo hasta un
2% o incluso hasta un 2,5%. Por lo tanto, la rentabilidad del aceite
se incrementa de nuevo en una medida considerable frente al
resultado ya excelente de la separación de dos fases a) aceite y b)
agua/substancia sólida. De esta manera, la conversión o substitución
del tornillo sin fin convencional por el tornillo sin fin según la
invención se amortiza ya en poco tiempo.
Las figuras 6a, v muestran los perfiles de la
velocidad en un paso del tornillo sin fin en la zona de las
escotaduras y segmentos de la hoja. En la figura 6a se muestra
claramente que "en la sombra" del segmento de la hoja, se
incrementa la velocidad de las partículas desde dentro hacia fuera.
En el borde superior del segmento de la hoja se consigue el valor
máximo, que es de nuevo esencialmente constante según la figura 6b
en el borde superior del segmento de la hoja.
En la práctica se han acreditado especialmente
diferentes dimensiones así como alineaciones y disposiciones de las
escotaduras 27 y de los segmentos de la hoja 29. Por medio de la
variación de estos parámetros se pueden variar también los efectos
de la mezcla entre los pasos del tornillo sin fin, lo que tiene un
efecto directo sobre la eficiencia de los procedimientos de
separación. Estos parámetros se describen todavía en detalle a
continuación con referencia a las figuras 1 y 2.
En primer lugar se describe en detalle la
posición preferida de las escotaduras y segmentos.
De una manera ventajosa, el tornillo sin fin 1
-considerado en la figura 1 desde la zona de entrada trasera hacia
delante hacia la sección cónica- presenta en prime lugar algunos
pasos espirales x-1, x, x+1, en cuya zona está
configurada la hoja del tornillo sin fin 5, respectivamente, de
forma continua o bien libre de escotaduras. Con preferencia, al
menos uno o dos pasos del tornillo sin fin x están configurados de
forma continua. En esta zona, no están previstos tampoco segmentos
adicionales de la hoja 29 en la trayectoria de transporte 7.
En esta zona se conectan algunos pasos del
tornillo sin fin x+2, ... x+5, que están provistos con las
escotaduras 27 y en cuyos espacios intermedios o bien en cuyas
trayectorias de transporte 7 están configurados o bien instalados
(soldados) los segmentos de la hoja 29.
Esta zona se extiende como máximo hasta el
comienzo de la sección cónica 11 del tornillo sin fin 1. En la zona
de transición desde la zona cilíndrica hacia la zona cónica está
dispuesto, además, un disco de acumulación 13. En la zona cónica, el
tornillo sin fin debería estar configurado libre de escotaduras,
además, en la trayectoria de transporte 7 tampoco deberían estar
dispuestos segmentos adicionales de la hoja 29.
Por cada paso del tornillo sin fin se configuran
con preferencia de 2 a 6, especialmente de 3 a 5, de una manera muy
especialmente preferida 4 escotaduras 27.
De acuerdo con ello, se recomienda prever por
cada paso del tornillo sin fin en la trayectoria de transporte
también con preferencia de 2 a 6, especialmente de 3 a 5, de una
manera especialmente preferida 4 segmentos de la hoja
29.
29.
Con preferencia, los segmentos de la hoja 29 son
distribuidos de una manera uniforme en la periferia del cuerpo del
tornillo sin fin 3.
Los pasos del tornillo sin fin x están dispuestos
en cada caso en ángulo con respecto al eje medio o bien al eje de
simetría y del tornillo sin fin 1 o bien forman con el eje
medio un ángulo \alpha. El valor absoluto del ángulo \alpha
(medido en el borde inferior de la hoja del tornillo sin fin 5) está
con preferencia entre 60 y 85º, especialmente entre 75 y
80º.
80º.
De una manera preferida, en cambio, los segmentos
de la hoja forman con el eje de simetría y un ángulo \delta
que es menor que \alpha Con preferencia, el ángulo \delta está
entre 40 y 70º, especialmente entre 50 y 55º. En cambio, en el
último paso del tornillo sin fin aguas arriba del disco de
acumulación 13 se recomienda alinear los segmentos de la hoja 29
esencialmente paralelos a la hoja del tornillo sin fin 5 (la
diferencia máxima del ángulo entre \alpha y \delta está con
preferencia entre 10 y 11º).
De una manera preferida, la superficie de las
escotaduras es aproximadamente 50º de la superficie del paso del
tornillo sin fin.
En la práctica, se ha comprobado, además, que es
conveniente establecer el tamaño del ángulo \delta de tal forma
que la anchura de la distancia d (considerada en la prolongación
axial de los cantos) entre el borde del segmento de la hoja y el
borde de la escotadura 27 esté entre 0 y 5 mm, especialmente entre 2
y 3 mm (en el borde superior del segmento). En el caso de una forma
trapezoidal de los segmentos de la hoja, varía el tamaño de los
trayectos "d" desde el cuerpo del tornillo sin fin 3 hacia el
exterior, por ejemplo, "d" se incrementa hacia el exterior.
Además, es ventajoso que el tamaño del ángulo
(\delta) sea establecido de tal forma que la anchura de la
distancia (a) -considerada en la prolongación ortogonal de los
cantos- entre el borde longitudinal de la hoja y el borde de la
escotadura 27 esté entre 0 y 28%, especialmente entre 15 y 25% de la
distancia de una pareja de pasos del tornillo sin fin -considerada
con preferencia en el punto de base del tornillo sin fin (interior),
en función de la forma-.
De acuerdo con una variante de la invención, se
recomienda disponer el segmento de la hoja 29 en la trayectoria de
transporte 7 de tal forma que su eje medio M (en la vista en planta
superior de la figura 2a) se encuentre exactamente en el centro de
la trayectoria de transporte 7 así como con preferencia también en
el centro de la línea de unión de la apotema de las escotaduras 27
(punto de cruce de los bordes opuestos de la escotadura).
De una manera alternativa, también es posible
desplazar el punto medio de los segmentos de la hoja un poco con
respecto a esta posición ideal.
Muy especialmente decisiva para la eficiencia de
la invención es la altura h de los segmentos de la hoja (medida
desde la periferia exterior del cuerpo del tornillo sin fin 3).
Aquí se ha comprobado que es especialmente
ventajoso que la altura h de los segmentos de la hoja 29 sea elegida
de tal forma que se extiendan hasta la región de la zona de la
substancia sólida. De una manera correspondiente, las hojas del
tornillo sin fin 5 deberían presentar escotaduras 27, que se
proyectan radialmente al menos sobre la región de la zona de la
substancia sólida.
Esto se explica de la siguiente manera. En la
separación centrífuga, las substancias sólidas se acumulan
relativamente lejos en la parte exterior del tambor. Si los
segmentos de la hoja (palas) no llegan al menos hasta el interior de
esta zona de la substancia sólida, entonces su eficiencia se
mantiene reducida. Precisamente a través de la acción de mezcla de
las escotaduras 27 y de los segmentos de la hoja 29 ene esta zona se
incrementa claramente la eficiencia de la separación centrífuga
durante la obtención de aceite.
En la práctica, se selecciona la altura h
aproximadamente 30 mm menor que la altura k de la hoja del tornillo
sin fin. La hoja del tornillo sin fin forma con la pared de la
periferia del cuerpo del tornillo sin fin 3 según la figura 2,
además, un ángulo \gamma. Éste es con preferencia menor que el
ángulo \beta, que forma el segmento de la hoja 29 con el cuerpo
del tornillo sin fin 3.
| 1 | Tornillo sin fin |
| 3 | Cuerpo del tornillo sin fin |
| 5 | Hoja del tornillo sin fin |
| x, x+1, x+2, etc. | Pasos del tornillo sin fin |
| 7 | Trayectoria de transporte |
| 9 | Sección cilíndrica |
| 11 | Sección que se estrecha cónicamente |
| 13 | Disco |
| S | Producto de la centrífuga |
| 14 | Tubo de entrada |
| 15 | Cámara de entrada |
| 17 | Orificios |
| 19 | Espacio del tambor |
| 21 | Tambor |
| F | Substancia sólida |
| 23 | Salida de la substancia sólida |
| 25 | Rebosadero |
| 27 | Escotaduras |
| K | Canales |
| 29 | Segmentos de la hoja |
| 30 | Secciones restantes |
| \alpha\beta, \delta, \gamma | Ángulos |
| h | Altura del segmento |
| k | Altura de la hoja del tornillo sin fin |
| y | Eje del tambor y eje del tornillo sin fin |
| d | Distancias |
Claims (36)
1. Tornillo sin fin para una centrífuga de
tornillo sin fin de camisa maciza, que presente lo siguiente:
- -
- un cuerpo de tornillo sin fin,
- -
- al menos una hoja del tornillo sin fin, que rodea varias veces el cuerpo del tornillo sin fin, que configura varios pasos del tornillo sin fin (x, x+1),
- -
- estando configurada entre los pasos del tornillo sin fin una trayectoria de transporte para el transporte de un producto de la centrífuga a procesar,
caracterizado
porque
- -
- en la trayectoria de transporte (7) están dispuestos segmentos adicionales de la hoja (29), por secciones, entre pasos adyacentes del tornillo sin fin (x, x+1,...),
- -
- la hoja del tornillo sin fin (5) está provista en la zona de los segmentos de la hoja del tornillo sin fin (29) con escotaduras (27), que están configuradas de tal forma que es posible una circulación del producto de la centrífuga (S) entre pasos adyacentes del tornillo sin fin (x, x+1, ...).
2. Tornillo sin fin según la reivindicación 1,
caracterizado porque el cuerpo del tornillo sin fin (3)
presenta en su zona trasera una sección cilíndrica (9) y en su zona
delantera que se conecta a continuación una sección (11)
esencialmente cónica, que se estrecha cónicamente de forma regular o
irregular, estando configuradas las escotaduras (27) y los segmentos
de la hoja (29) exclusivamente en la zona de la sección cilíndrica
(9).
3. Tornillo sin fin según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque el cuerpo del tornillo sin fin
presenta en la sección cilíndrica (9) en primer lugar al menos un
paso del tornillo sin fin, que está configurado libre de escotaduras
así como libre de segmentos de la hoja, en el que se conectan otros
pasos del tornillo sin fin (X, X+1,...), que están provistos con las
escotaduras (27) y los segmentos de la hoja (29).
4. Tornillo sin fin según la reivindicación 3,
caracterizado porque con preferencia en el primer paso del
tornillo sin fin (X) están configurados canales de salida de aceite
opcionales.
5. Tornillo sin fin según la reivindicación 3 ó
4, caracterizado porque la sección se extiende con las
escotaduras (27) y los segmentos de la hoja (29) hasta la sección
(11) que se estrecha cónicamente, pero no hasta el interior de
ésta.
6. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al comienzo
de la sección (11) que se estrecha cónicamente está colocado un
disco de acumulación (13) sobre el cuerpo del tornillo sin fin
(3).
7. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la entrada
del tornillo sin fin está configurada en el extremo trasero de la
sección cilíndrica (9).
8. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
escotaduras (27) están configuradas en el tornillo sin fin (1), de
tal forma que en dirección axial se configura al menos un canal
axial (K), que se extiende sobre varios pasos del tornillo sin fin
(x+1, ...) y/o un canal en ángulo con respecto al eje medio del
tornillo sin fin (1) y/o un canal en forma de
zig-zag.
9. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
segmentos de la hoja (29) están configurados de tal forma que
durante la separación del material para la configuración de las
escotaduras (27), se colocan las secciones de la hoja que resultan
en este caso como segmentos de la hoja (29) en la trayectoria de
transporte (7) y se fijan allí.
10. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
escotaduras presentan una sección restante (30) de la hoja del
tornillo sin fin (5) en la periferia del cuerpo del tornillo sin fin
(3).
11. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por cada
paso del tornillo sin fin están configuradas de dos a seis
escotaduras (27).
12. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por cada
paso del tornillo sin fin están configuradas entre tres y cinco
escotaduras (27).
13. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por cada
paso del tornillo sin fin están previstos entre dos y seis segmentos
de la hoja (29) en la trayectoria de transporte.
14. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por cada
paso del tornillo sin fin están previstos entre tres y cinco
segmentos de la hoja (29) en la trayectoria de transporte.
15. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
segmentos de la hoja (29) están distribuidos de una manera regular
en la periferia del cuerpo del tornillo sin fin (3) -con respecto a
uno o varios pasos en espiral-.
16. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
segmentos de la hoja (29) están distribuidos de una manera irregular
en la periferia del cuerpo del tornillo sin fin (3) -con respecto a
uno o varios pasos en espiral-.
17. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los pasos
del tornillo sin fin (X) están dispuestos en ángulo con respecto al
eje medio (Y) del tornillo sin fin (1) y presentan con este eje
medio un ángulo (\alpha), estando el valor absoluto del ángulo
(\alpha) con preferencia entre 60 y 85, especialmente entre 75 y
80º, formando los segmentos de la hoja con el eje (Y) un ángulo
(\delta), que es menor que (\alpha).
18. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el ángulo
(\delta) está entre 40 y 70º.
19. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el ángulo
(\delta) está entre 45 y 60ºC.
20. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el
último paso del tornillo sin fin aguas arriba del disco de
acumulación (13), los segmentos de la hoja (29) están alineados
esencialmente paralelos a la hoja del tornillo sin fin (5) y
presentan n ángulo diferencial máximo con respecto al ángulo
(\alpha) entre 10 y 11º.
21. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
superficie de las escotaduras (27) está aproximadamente entre 25 y
60% de la superficie de paso del tornillo sin fin.
22. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
superficie de las escotaduras (27) está aproximadamente entre el
40-50% de la superficie de paso del tornillo sin
fin.
23. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tamaño
del ángulo (\delta) está fijado de tal forma que la anchura de la
distancia (d) -considerada en la prolongación axial de los cantos-
entre el borde longitudinal de la hoja y el borde de la escotadura
(27) es \geq 0.
24. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
distancia d varía a medida que aumenta la altura -considerada desde
el cuerpo del tornillo sin fin (3)-, especialmente se reduce.
25. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tamaño
del ángulo (\delta) está fijado de tal forma que la anchura de la
distancia (a) -considerada en la prolongación ortogonal de los
cantos- entre el borde longitudinal de la hoja y el borde de la
escotadura (27) está entre 0 y 28%, especialmente entre 15 y 25% de
la distancia de una pareja de pasos del tornillo sin fin
-considerada con preferencia en el punto de base del tornillo sin
fin, en función de la forma-.
26. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segmento
de la hoja (29) está dispuesto en la trayectoria de transporte (7)
de tal forma que su eje medio (M) se encuentra exactamente en el
centro de la trayectoria de transporte (7) así como en el centro de
la línea de unión de la apotema de las escotaduras (27).
27. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el punto
medio de los segmentos de la hoja (29) está desplazado un poco con
respecto al centro de la trayectoria de transporte y/o al centro de
la línea de unión de la apotema de la escotadura (27).
28. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la altura
(h) de los segmentos de la hoja (29), considerada desde la periferia
del cuerpo del tornillo sin fin (3), está seleccionada de tal forma
que los segmentos de la hoja (29) se extienden hasta la región de la
zona de la substancia sólida durante la separación centrífuga.
29. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
escotaduras (27) en las hojas del tornillo sin fin (5) están
configuradas de tal forma que se proyectan radialmente al menos
sobre la región de la zona de la substancia sólida.
30. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la altura
(h) de los segmentos de la hoja (29) es aproximadamente de 0 a 30%
menor que la altura de la hoja del tornillo sin fin (k).
31. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
extensión radial de las escotaduras está entre 70 y 95%, con
preferencia entre 70 y 100%, de la altura de la hoja del tornillo
sin fin
(k).
(k).
32. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
segmentos de la hoja (29) están configurados como chapas
rectangulares.
33. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
segmentos de la hoja (29) están configurados como elementos
rectangulares, trapezoidales, redondeados y/o formados de manera que
se estrechan o se ensanchan desde el cuerpo del tornillo sin fin
hacia el exterior.
34. Tornillo sin fin según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la hoja del
tornillo sin fin (5) forma con la pared circunferencial del cuerpo
del tornillo sin fin (3) un ángulo (\gamma), que es menor que el
ángulo (\beta), que forma el segmento de la hoja (29) con el
cuerpo del tornillo sin fin (3).
35. Procedimiento para la obtención de aceite a
partir de frutas o semillas, caracterizado porque el aceite
es separado como fase líquida directamente en una etapa de
separación de dos fases de una segunda fase mixta de agua y
substancias sólidas,
- -
- siendo conducidos los frutos desmenuzados como olivas o aguacates o semillas en primer lugar en una centrífuga de tornillo sin fin de camisa maciza a través de una zona de separación con uno o varios pasos del tornillo sin fin (X, ...) en el que la hoja del tornillo sin fin (5) está configurada de una manera preferida libre de escotaduras, no estando configurados segmentos de la hoja (29) de una manera preferida en la trayectoria de transporte, en la zona de la trayectoria de transporte entre los pasos del tornillo sin fin,
- -
- después de lo cual, se atraviesa en la zona de separación una zona del tornillo sin fin, en la que las escotaduras (27) están configuradas en la hoja del tornillo sin fin (5) y los segmentos de hoja (29) están configurados en la trayectoria de transporte (7),
- -
- después de lo cual, las substancias sólidas y el agua son transportadas por delante de un disco de acumulación (13) desde la zona de separación a la sección cónica (9) del tornillo sin fin (1) y el aceite es transportado en dirección opuesta desde el tornillo sin fin (1).
36. Procedimiento para la obtención se aceite a
partir de frutos o semillas, caracterizado porque el aceite
es separado como fase líquida en una etapa de separación de tres
fases de una segunda fase -esencialmente de agua- y de una tercera
fase -esencialmente de substancias sólidas,
- -
- en el que los frutos desmenuzados como olivas o aguacates o semillas son conducidos en primer lugar en una centrífuga de tornillo sin fin de camisa maciza a través de una zona de separación con uno o varios pasos del tornillo sin fin (X ...), en el que la hoja del tornillo sin fin (5) está configurada de una manera preferida libre de escotaduras, no estando configurados en la zona de la trayectoria de transporte entre los pasos de tornillo sin fin con preferencia segmentos de hoja (29) en la trayectoria de transporte,
- -
- después de lo cual, se atraviesa en la zona de separación una zona del tornillo sin fin, en la que las escotaduras (27) están configuradas en la hoja del tornillo (5) sin fin y los segmentos de hoja (29) están configurados en la trayectoria de transporte (7),
- -
- después de lo cual, son guiadas/impulsadas las tres fases esencialmente separadas desde la centrífuga.
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