ES2283844T3 - Guia de flujo de agua de construccion modular para granulador subacuatico. - Google Patents
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Abstract
Guía de flujo de agua (10, 70, 90, 110) para agua presurizada dentro de una cámara de corte (22) de un granulador subacuático (12) que tiene un eje rotatorio (32) de un cubo de corte con cuchillas de corte (37) para cortar gránulos de polímero extruído contra una cara de hilera (18), teniendo dicha guía de flujo un miembro tubular (38, 72) con un calibre axial (42, 74) que rodea dicho eje (32) del cubo de corte y una o más muescas (52, 54, 76, 78) practicadas sobre una superficie exterior para dirigir dicha agua presurizada hacia y lejos de dicha cara de hilera (18); caracterizada porque, una o más secciones anulares (60, 62, 88, 89) están montadas en el extremo de dicho miembro tubular para ajustar una longitud total de dicha guía de flujo y el subsecuente flujo de agua a través de dicha cara de hilera.
Description
Guía de flujo de agua de construcción modular
para granulador subacuático.
La presente invención se refiere en general al
campo de las mejoras de los granuladores subacuáticos y, más
concretamente, a proporcionar una guía de flujo de agua ajustable
seccionada para la caja de agua de un granulador subacuático para
adaptar más eficazmente las condiciones asociadas con el flujo de
agua a presión a través de la caja de agua a las necesidades
concretas del proceso.
La presente invención proporciona la
ajustabilidad de la guía de flujo de agua de una pieza divulgada en
mi Solicitud pendiente con la actual, con el número de serie
09/400,287, presentada el 21 de Septiembre de 1999, y concedida
como Patente estadounidense No. 6,551,087 el 22 de Abril de 2003,
cuyo titular es el mismo cesionario de la actual solicitud. La guía
de flujo de la Patente estadounidense No. 6,551.087 se muestra
situada en un típico granulador Modelo 6 del cesionario. El objeto
de la Patente estadounidense No. 6,551,087 se corresponde con el
del documento WO 01/21371.
Los granuladores subacuáticos son bien conocidos
e incluyen una placa de hilera con múltiples orificios a través de
los cuales son extruídos unos ramales poliméricos fundidos,
terminando los orificios en una cara de hilera situada sobre la
placa de hilera. Un cortador giratorio energizado que incluye un
cubo de corte montado sobre un eje con una pluralidad de cuchillas
apoyadas en el cubo de corte está asociado con la cara de la hilera
para cortar en gránulos los ramales de polímero extruídos cuando el
polímero es extruído más allá de la cara de hilera. Una caja de
agua envuelve la cara de hilera, el cubo de corte y las cuchillas
para formar una cámara de corte a través de la cual fluye el agua
para enfriar y rigidizar los ramales de polímero extruídos,
posibilitando así que las cuchillas de corte corten mejor los
ramales extruídos convirtiéndolos en gránulos. El flujo de agua a
través de la cámara de corte definida por la caja de agua transporta
también una suspensión viscosa de mezcla de agua y de los gránulos
cortados a través del orificio de salida de la caja de agua hasta
un desaguador y/o un secador de los gránulos. Los granuladores
subacuáticos anteriormente descritos se divulgan en las Patentes
estadounidense relacionadas que incluyen las Patentes
estadounidenses Nos. 4,123,207, 4,251,198, 4,621,996, 4,728,276 y
5,059,103, titularidad todas del cesionario de la presente
invención.
Aunque las Patentes relacionadas anteriormente
divulgan diversas estructuras asociadas con granuladores
subacuáticos, se necesita una mejora en cuanto a la ajustabilidad
de la guía del flujo de agua a través de la caja de agua de acuerdo
con las necesidades del concreto proceso de una aplicación de
extrusión y granulización sin la necesidad de cambiar el diseño de
la caja de agua o de una nueva guía de flujo de agua.
De acuerdo con ello, constituye un objeto de la
presente invención proporcionar una guía de flujo de agua ajustable
seccionada situada en la cámara de corte de un granulizador
subacuático, siendo la guía de flujo de agua seccionada ajustable
para variar el volumen del flujo de agua a presión que entra por el
orifico de admisión de agua, axialmente hacia la cara de hilera y a
continuación con los gránulos cortados separados de la cara de
hilera y hasta el orificio de salida.
Constituye otro objeto de la presente invención
proporcionar una guía de flujo de agua ajustable que optimice la
distribución de gránulos y genere una presión de descarga
satisfactoria contra los gránulos mediante el control del flujo de
agua.
Constituye un objeto adicional de la presente
invención proporcionar una guía de flujo de agua seccionada situada
de modo fijo en la cámara de corte de un granulador subacuático que
puede ser ajustado para variar de modo efectivo la cantidad del
espacio de la cámara de corte para la generación satisfactoria de
los gránulos.
Constituye otro objeto adicional de la presente
invención proporcionar una guía de flujo de agua que dirija el
agua hasta el área estanca y, mediante la circulación dentro de la
cámara de guía de flujo interna, elimine las partículas que se
introduzcan en aquélla, bombee dichas partículas expulsándolas
inmediatamente del área estanca para impedir la interferencia con
el eje rotatorio.
Constituye un objeto adicional más de la
presente invención proporcionar una guía de flujo de agua compuesta
por múltiples secciones intercambiables las cual, mediante la
selección del número y grosor de las secciones empleadas, pueda
eficazmente adaptarse a una amplia gama de temperaturas de fusión,
tamaños de los gránulos, velocidades de corte y temperaturas del
agua en el desarrollo de la operación de granulización.
Constituye otro objeto ulterior de la presente
invención, a destacar especialmente en la presente memoria,
proporcionar una guía de flujo de agua de acuerdo con los objetos
precedentes que se adapte a las formas convencionales de
fabricación, que sea de construcción sencilla y fácil manejo para
proporcionar un dispositivo que sea económicamente viable, de larga
duración y relativamente exento de problemas a la hora de su
funcionamiento.
De acuerdo con estos y otros objetos, la guía de
flujo de agua de la presente invención está seccionada y, por
tanto, puede ajustarse en cuanto a su longitud de forma que, cuando
es situada dentro de la cámara de corte definida por la caja de
agua de un granulador subacuático, el flujo de agua a presión que
pasa a través de la caja de agua puede modificarse de acuerdo con
el tamaño ajustado seleccionado de la guía de flujo de agua.
Seleccionando las apropiadas secciones de la guía de flujo la
longitud total de la guía de flujo puede selectivamente
modificarse, para ajustar de esta forma la cantidad y caudal de agua
que se permite pasar por la cara de la placa de hilera.
La guía de flujo de agua de la presente
invención está montada de forma fija dentro de la cámara de corte,
preferentemente sobre el frontal del granulador, y está orientada
dentro de la cámara de corte entre el orificio de admisión de agua
y el orificio de descarga de la suspensión viscosa de mezcla de agua
y gránulos de la caja de agua, los cuales están típicamente
dispuestos en relación diametral opuesta, como por ejemplo un
orificio de entrada de agua situado en el fondo de la cámara de
corte y el orificio de salida de la suspensión viscosa de mezcla de
agua y gránulos en la parte superior. La ajustabilidad de la guía de
flujo de agua puede producir una amplia gama de flujos de agua a
presión y dirigir efectivamente un volumen específico de agua de
enfriamiento hacia la cara de hilera, siendo extruídos los ramales
de polímero desde aquélla. Variando la distancia entre las
cuchillas de corte y la guía de flujo para dirigir y controlar el
flujo de agua hasta la cara de hilera, se impide el enfriamiento
excesivo del polímero y la distorsión asociada de los gránulos. La
guía de flujo de agua ajustable de la presente invención optimiza
la distribución de los gránulos, mejora el efecto de enfriamiento
inicial de los gránulos, genera una presión de descarga
satisfactoria contra los gránulos, posibilitando que el flujo de
agua a través de la cara de la placa de hilera sea optimizado de
acuerdo con las necesidades de las aplicaciones de granulación
específicas.
La guía de flujo de agua consiste en un miembro
tubular cilíndrico fijado al granulador en relación genéricamente
concéntrica sobre el eje rotatorio del granulador, llenando
preferentemente el cuerpo de la guía la mayor parte del volumen de
la cámara de corte. El miembro tubular incluye un calibre axial
genéricamente cilíndrico que está situado por encima y rodea el eje
del cubo de corte rotatorio formando un espacio anular entre ellos.
El extremo libre del miembro tubular de la guía preferentemente
termina en posición adyacente al cubo de corte rotatorio y a las
cuchillas de corte montadas sobre aquél. Dicha construcción es igual
a la mostrada en la Patente estadounidense anteriormente mencionada
No. 6,551,087.
De acuerdo con una primera forma de realización
de la presente invención, la guía de flujo de agua es un miembro
tubular genéricamente cilíndrico con su superficie externa situada
adyacente a la superficie interior genéricamente cilíndrica de la
caja de agua. Entre el miembro tubular y el granulador, puede
situarse un número variable de secciones anulares para ajustar la
longitud total de la guía de flujo y con ello alterar el volumen de
flujo que pasa sobre la cara de la placa de hilera para cualquier
aplicación concreta.
En una segunda forma de realización de la
invención, el miembro tubular genéricamente cilíndrico está
compuesto por una pluralidad de secciones las cuales,
conjuntamente, constituyen la guía de flujo de agua. Así mismo, la
pared exterior tiene preferentemente el tamaño preciso para ser solo
ligeramente inferior que la pared interna de la caja de agua para
proporcionar un espacio libre muy pequeño entre las superficies
adyacentes. Cada sección está maquinada para su acoplamiento en
íntimo contacto con su sección o secciones adyacentes y, cuando
están unidas, las secciones crean una superficie cilíndrica que
incluye unos rebajos que se extienden axialmente, diametralmente
opuestos, constituyéndose un rebajo en alineación con el orificio
de entrada de agua y el otro en alineación con el orificio de
salida de la suspensión viscosa de mezcla de la caja de agua. Un
extremo de cada uno de los rebajos axiales está situado entre los
extremos de la superficie cilíndrica y alineado con el orificio de
entrada del agua y con el orificio de salida de la suspensión
viscosa, respectivamente. El otro extremo de cada uno de los
rebajos comunica con un extremo libre de la guía de flujo de agua la
cual termina encarada al cubo de corte y a las cuchillas de corte.
Pueden emplearse secciones de diferentes grosores para ajustar la
longitud total de la guía de flujo y de los rebajos axiales. La
porción de rebajo axial de cada sección es apropiadamente maquinada
para mantener la continuidad del rebajo axial total deseado cuando
las secciones son unidas.
En una tercera forma de realización de la
invención, la guía de flujo de agua puede también incluir el
miembro cilíndrico genéricamente tubular constituido por secciones,
de acuerdo con lo descrito en la segunda forma de realización. En
esta forma de realización, sin embargo, el miembro tubular está
constituido por una pluralidad de placas planas anulares que están
empernadas entre sí. Dado que no hay rebajos maquinados dentro de
aquéllas, esta forma de realización ha simplificado las exigencias
de fabricación, proporcionando sin embargo al tiempo de manera
eficaz un medio para ajustar un flujo de agua a través de la cámara
de corte.
En cada forma de realización de la invención, la
ajustabilidad de la guía de flujo permite una gama más amplia de
temperaturas de agua, temperaturas de fusión, caudales y tamaños de
los gránulos para adaptarlos simplemente seleccionando los
componentes de la guía de flujo deseados.
Estos y otros objetos y ventajas, que se pondrán
de manifiesto a continuación, estriban en los detalles de
construcción y funcionamiento tal y como se describe y reivindica
de forma más acabada en la presente memoria, con referencia a los
dibujos que se acompañan que forman parte de aquella, en la que los
mismos numerales se refieren a idénticas partes a lo largo de la
misma.
La Figura 1 es una vista en sección
longitudinal, vertical, de un granulador subacuático que incorpora
una forma de realización de una guía de flujo de agua con secciones
anulares situadas en el interior de aquélla de acuerdo con la
presente invención, y que ilustra la vía de flujo de agua a través
de la cámara de corte.
La Figura 2 es una vista en sección vertical,
transversal, a lo largo de la línea de sección 2-2
de la Figura 1 que ilustra la asociación de la guía de flujo de
agua con la caja de agua, el eje de accionamiento del granulador,
el cubo de corte, el orificio de entrada de agua y el orificio de
salida de la suspensión viscosa y el agua.
La Figura 3 es una vista en perspectiva de la
guía de flujo de agua con las secciones anulares mostradas en las
Figuras 1 y 2 mostrando el extremo adyacente a la placa de hilera,
el cubo de corte y las cuchillas de corte.
La Figura 4A es una vista en perspectiva de una
variante de la guía de flujo de agua con secciones anulares de las
Figuras 1 a 3.
La Figura 4B es una vista en despiece ordenado
de las secciones anulares y una variante de la guía de flujo de
agua mostrada en la Figura 4A.
La Figura 5A es una segunda forma de realización
de una guía de flujo de acuerdo con la presente invención, estando
la guía de flujo constituida por múltiples secciones adyacentes.
La Figura 5B es una vista en despiece ordenado
de la guía de flujo de agua de secciones múltiples mostrada en la
Figura 5A.
La Figura 6 es una vista en sección longitudinal
vertical de un granulador subacuático que presenta una tercera
forma de realización de una guía de flujo de agua ajustable montada
de acuerdo con la presente invención.
Las Figuras 1 a 3 ilustran una guía de flujo de
agua, genéricamente designada con la referencia numeral 10,
asociada con un granulador subacuático, genéricamente designado con
la referencia numeral 12. El granulador subacuático 12, del tipo
divulgado en la Patente estadounidense No. 5,059,103, es un típico
granulador Modelo 7 fabricado por el cesionario de la presente
invención. El granulador 12 se ilustra esquemáticamente e incluye
una placa de hilera 14 que tiene una pluralidad de orificios de
hilera 16 en su interior a través de los cuales el polímero fundido
es extruído formando ramales continuos los cuales atraviesan una
cara de hilera 18 situada sobre una superficie interior de la placa
de hilera 14. La placa de hilera 14 está conectada a una caja de
agua del granulador, genéricamente designada con la referencia
numeral 20 que incluye una cámara de corte 22 e incluye también un
orificio de entrada 24 del agua a presión y un orificio de salida
26 diametralmente opuesto para descargar una suspensión viscosa de
agua y gránulos procedente de la cámara de corte 22 para
transportarlo fuera de la caja de agua 20 hasta un deshidratador de
los gránulos y/o un secador de los gránulos (no mostrados). El
granulador 12 incluye un motor 28 con un eje de salida 30 conectado
para arrastrar un eje 32 del cubo de corte que tiene un cubo de
corte 34 montado sobre aquél. El cubo de corte 34 incluye una
pluralidad de brazos de soporte 36 que se extienden radialmente
los cuales soportan las cuchillas de corte desmontables las cuales
coactúan con la cara de hilera 18 para cortar en gránulos los
ramales extruídos de polímero. Excepto por la guía de flujo de agua
10 de la presente invención, la estructura del granulador
subacuático puede corresponderse, en términos generales, con el
divulgado en la Patente estadounidense No. 5,059,103.
El granulador subacuático típico utiliza agua
para enfriar y rigidizar los ramales de polímero cuando son
descargados de la cara de hilera, siendo la separación de las
cuchillas de corte y la velocidad rotacional del cubo de corte lo
que determina el tamaño de los gránulos cortados que dividen los
ramales extruídos de polímero. El agua que fluye a través del
orificio de entrada no solamente enfría y rigidiza los ramales de
polímero sino que también transporta los gránulos cortados en forma
de suspensión viscosa desde la cámara de corte hasta el orificio de
salida.
Como se muestra mediante las flechas 51 y 53 de
la Figura 1, la guía de flujo de agua 10 de la presente invención
guía el agua de entrada desde el orificio de entrada 24 hasta la
placa de hilera 14 para que se desplace a lo largo de la superficie
de la cara de hilera 18 y por encima y alrededor del cubo de corte
rotatorio 34 y de las cuchillas de corte 37. Ajustando el espacio
de la cámara de corte y dirigiendo de forma selectiva este flujo de
agua, los ramales extruídos de polímero pueden ser más eficazmente
refrigerados, enfriando y rigidizando de esta forma, de manera más
efectiva, los ramales de polímero. Ajustando el tamaño de la guía
de flujo y, con ello, el espacio de flujo de agua existente dentro
de la cámara de corte, puede impedirse el flujo excesivo de agua a
través de la cara de hilera, reduciendo con ello la distorsión de
los gránulos y la congelación del agujero de hilera. Como resultado
de ello, las cuchillas de corte rotatorias 37 cortan más
eficazmente los ramales extruídos para constituir los gránulos
efectuando un corte diametral sustancialmente recto a través de los
ramales de polímero. La guía de flujo de agua 10 proporciona también
un arrastre más efectivo de los gránulos en el agua y un más
efectivo transporte de la suspensión viscosa de mezcla de agua y
gránulos a través de la vía de flujo para su descarga a través del
orificio de salida 26 procedente de la caja de agua 20 para su
posterior deshidratación y secado.
La guía de flujo de agua ilustrada en las
Figuras 1 a 3 incluye un miembro tubular genéricamente cilíndrico,
genéricamente designado con la referencia numeral 38, que tiene una
superficie exterior 40 y un calibre axial cilíndrico 42 que es
sustancialmente concéntrico con y rodea íntimamente el eje 32 del
cubo de corte, tal y como se ilustra en la Figura 1, constituyendo
así un espacio anular 43. Unas secciones anulares intercambiables
60, 62 están montadas sobre el extremo del granulador del miembro
tubular cilíndrico 38 que está en el punto más alejado de la placa
de hilera. Una sección terminal 62 se apoya en y queda fijada contra
la placa 46 de mantenimiento de la estanqueidad, placa sobre la
cual está montada la guía de flujo. La placa 46 de mantenimiento de
la estanqueidad está provista de una junta 44 tipo de caucho que
impide la entrada de flujo del agua que circula dentro del espacio
anular 43 entre el calibre axial 42 y el eje 32 del cubo de
corte.
Puede ser variable el número de secciones
anulares 60, 62, como lo puede ser el grosor de cada sección, para
permitir el ajuste de la longitud total de la guía de flujo,
proporcionando con ello un medio de incrementar o reducir el
flujo de agua a través de la cara de la placa de hilera. Cuando
fluye demasiada agua a través de la cara de hilera, los gránulos
pueden resultar distorsionados y los agujeros de la hilera pueden
congelarse súbitamente. Mediante la adición de diversos números de
secciones anulares, por ejemplo, una, dos, tres, etc., así como
mediante el empleo de secciones que tengan grosores diferentes, el
flujo de agua se incrementa o reduce de acuerdo con las necesidades
de la aplicación específica. Debido a que las secciones anulares
pueden ser fácilmente fabricadas con acero inoxidable, la guía de
flujo resultante también demuestra un deterioro reducido derivado
del desgaste de los gránulos al circular por el orifico de entrada y
salida, aumentando la vida útil de la guía de flujo.
El extremo libre 48 del miembro tubular 38, el
más próximo a la cara de hilera, es plano con un borde ahusado o
biselado 56 alrededor de su periferia. El extremo libre 48 termina
en posición adyacente a las cuchillas de corte 37 sobre el cubo de
corte 34. Una pluralidad de pernos pasantes 50 que se extienden
longitudinalmente están avellanados dentro de la superficie plana
48 del miembro tubular 38 y se extienden a través del aquél y de
las secciones anulares 60, 62 para quedar roscados por tornillo
dentro de la placa 46 de mantenimiento de la estanqueidad de la
estructura del granulador. Pueden emplearse pernos de diferentes
longitudes dependiendo del número de secciones anulares insertadas
entre el flujo de guía y el granulador. De esta forma, el miembro
cilíndrico tubular 38 con las secciones anulares 60, 62 está
rígidamente fijado al granulador y orientado en relación
concéntrica con el eje 32 del tubo de corte, con la superficie
externa 40 adyacente a la superficie interior del miembro de corte
22.
La superficie externa 40 del miembro tubular 38
incluye unos surcos o rebajos 52 diametralmente opuestos que se
extienden en dirección longitudinal que están arqueados en una
configuración transversal. Los surcos o rebajos 52 están en
alineación con el orificio de entrada de agua 24 diametralmente
opuesta y con el orificio de salida 26 de la suspensión viscosa,
respectivamente. El extremo interior de cada rebajo 52 está
preferentemente curvado de manera arqueada al nivel de la
referencia numeral 54, de forma que el borde exterior del extremo
interior curvado hacia arriba coincide con la superficie interior
del borde alineado de cada orificio de entrada 24 de agua y de cada
orificio de salida 26 de la suspensión viscosa, respectivamente. El
extremo exterior de cada rebajo termina en el extremo exterior
libre 48 y en la superficie de borde biselada 56 que está encarada
a la trayectoria rotacional de las cuchillas de corte 37, como se
ilustra en las Figuras 1 y 3. Pueden maquinarse otros diseños de
pasos y formaciones de rebajos incorporando varias secciones, como
las mostradas y descritas en mi Patente estadounidense
anteriormente mencionada No. 6,551.087.
Preferentemente, la superficie externa 40 de la
guía está situada en íntima adyacencia o traba la superficie
interna de la cámara de corte 22 y el extremo libre 48 está en
íntima adyacencia al cubo de corte 34 y a las cuchillas de corte 37
con el suficiente huelgo para no interferir con su rotación. Así,
excepto para las vías de flujo de agua selectivamente diseñadas
definidas por los rebajos 52, y por el espacio existente alrededor
de la placa de hilera 18, por el cubo de corte 34 y por las
cuchillas de corte 37, la guía 10 preferentemente ocupa la
totalidad de la cámara de corte 22.
Como se ilustra en la Figura 2, la relación de
íntimo encaje de la guía de flujo de agua 10 en relación con la
caja de agua 20 y con la cámara de corte 22 asegura que el agua a
presión entrante mantendrá alineados el rebajo axial 52 con el
orificio de entrada de agua 24, haciendo que el agua se desplace
axialmente hacia la cara de hilera 18, el cubo de corte 34, los
brazos 36 del cubo de corte y las cuchillas de corte 37, y a
continuación a través de la cara de hilera 18 y alrededor del
montaje de cubo de corte. Mediante la selección del número y grosor
apropiado de secciones anulares adicionales, el flujo transversal de
agua que atraviesa la cara de hilera 18 puede optimizarse para
cualquier aplicación determinada del granulado y de tamaño de los
gránulos. El diseño de la guía de flujo de agua facilita también el
flujo de agua a través del espacio anular o cámara 43, expulsando
las partículas entrantes del área adyacente a la junta de
estanqueidad 44, para impedir que dichas partículas se amontonen
dentro del espacio anular 43 alrededor del eje 32.
Las Figuras 4A y 4B ilustran una variante de la
guía de flujo de agua mostrada en las Figuras 1 a 3, designada
genéricamente con la referencia numeral 70. La guía de flujo 70
incluye un miembro tubular 72 que tiene un calibre axial interno
74, un rebajo axial externo 76 para su alineación con el orificio de
entrada de agua a presión y un rebajo axial externo diametralmente
opuesto 78 para su alineación con un orificio de salida de una
suspensión viscosa de mezcla de agua y gránulos. El extremo libre de
la guía de flujo 70 de agua está provisto de unas superficies
opuestas 80 de borde biselado o inclinado, y un resalto en pendiente
ahusado 82 está dispuesto en cada superficie de borde 80 en
direcciones angulares opuestas, para facilitar el flujo de agua.
Como en la forma de realización mostrada en la Figura 1, unos
pernos pasantes 84 atraviesan unas aberturas practicadas en el
miembro tubular 72 y las aberturas 86 practicadas en las secciones
anulares 88, 89 para montar la guía de flujo en el granulador
sustancialmente en la misma posición dentro de la caja de agua.
Las Figuras 5A y 5B ilustran una segunda forma
de realización de la guía de flujo de agua, genéricamente designada
con la referencia numeral 90, la cual incluye una pluralidad de
secciones 92, 94, 96, 98 que están empernadas entre sí para formar
un miembro tubular, tal como se ilustra en la Figura 5A. La sección
más retrasada 98 es genéricamente cilíndrica sin muescas en su
superficie exterior. La sección adyacente siguiente 96 tiene una
muesca 107 en sección genéricamente esférica para definir el extremo
trasero de los surcos axiales 110 que se corresponden con la
superficie 54 y con los surcos axiales 52, respectivamente, en la
primera forma de realización. Las dos secciones frontales 92, 94
tienen unas aberturas recortadas circulares 102, 104,
respectivamente, las cuales, cuando las secciones están empernadas
entre sí, coinciden con la muesca 107 para constituir los surcos
axiales 110, como en la primera forma de realización.
Como puede apreciarse en las Figuras 5A y 5B,
cada una de las secciones 92, 94, 96 incluye un par de rebajos
axiales 103, 105, 107, respectivamente, estando los rebajos de cada
par en relación opuesta. En la forma de realización mostrada, los
rebajos axiales 103, 105 son sustancialmente iguales en cuanto a
tamaño y configuración, mientras que los rebajos axiales 107 están
curvados de forma arqueada (configurados en sección esférica) para
que el borde exterior del extremo interior curvado hacia arriba
coincida con la superficie interior del borde alineado de cada
orificio de entrada 24 de agua y cada orificio de salida 26 de
suspensión viscosa, respectivamente. Alternativamente, cada una de
las secciones 92, 94, 96 pueden incluir únicamente un rebajo, o las
secciones podrían fabricarse sin ningún rebajo.
La Figura 6 muestra una vista en sección
transversal de una tercera forma de realización de una guía de flujo
de agua de acuerdo con la presente invención, genéricamente
designada con la referencia numeral 110, tal como está montada
sobre un granulador subacuático. Como en la segunda forma de
realización, la guía de flujo 110 está compuesta por una pluralidad
de secciones, aquí unas placas planas anulares 112, 114, 116, 118
que incluyen unas aberturas genéricamente ovales 128 a través de
las cuales pueden ser insertados unos pernos para fijar las placas
entre sí y a la placa 120 de mantenimiento de la estanqueidad. Las
placas pueden ser maquinadas con unos surcos de admisión y salida
practicados sobre sus superficies más exteriores para dirigir el
flujo de agua o, como se muestra en la Figura 6, pueden fabricarse
sin surcos para hacerlas intercambiables.
Una junta de placa de retención 122 encaja
dentro de un surco practicado sobre la superficie de la placa 120
de mantenimiento de la estanqueidad para impedir la entrada del agua
que circula por el interior del espacio anular 124. El flujo de
agua a través del espacio anular 124 actúa para expulsar
inmediatamente las partículas entrantes del área de estanqueidad
impidiendo la acumulación de dichas partículas alrededor del eje 33
lo que podría, si no fuera así, interferir con la junta 122 y con
el eje 33 al rotar por el interior de aquella. La naturaleza y
densidad de las partículas definen la configuración final de la guía
de flujo y la separación deseada entre la pared 119 del calibre
axial del flujo de guía 118 y el eje 33 del granulador.
Pueden incluirse diversos tipos de placas para
ajustar la longitud total de la guía de flujo resultante. Como
puede apreciarse, cada placa adicional estrecha el canal 24A de
flujo de entrada para el flujo de agua procedente del orificio de
admisión 24 y para la salida del flujo de agua por el canal 26A a
través del cual la suspensión viscosa es dirigida, así como el
espacio total de la cámara de corte. La variación del número de
placas permite también ajustar la distancia entre el medio de
sujeción del cubo de corte y las cuchillas y la guía de flujo con
el fin de optimizar la distribución de los gránulos, mejorar el
efecto de enfriamiento inicial del agua sobre los gránulos y
generar una presión de descarga satisfactoria sobre los gránulos
cuando salen de los agujeros de hilera.
Con la presente invención es posible, con un
único sistema y un único componente de guía de flujo, para ajustar
con precisión el comportamiento físico de la guía de flujo interna
para adaptarlo de forma óptima a las diversas necesidades del
concreto proceso. Por ejemplo, el flujo y temperatura del agua, así
como el flujo másico y la temperatura de fusión, pueden ajustarse
en comparación y con respecto a una gama más amplia de diseños de
la que resulta posible en relación con los diseños de la técnica
anterior. Pueden crearse las condiciones óptimas para cada tipo de
gránulos de diferente tamaño, pudiendo la presente invención ser
capaz de producir gránulos de mayor tamaño distribuyendo y
enfriando al tiempo de manera eficaz dichos gránulos. También puede
adaptarse una gama más amplia de velocidades de corte y de ajustes
de las cuchillas del granulador.
Mediante la capacidad de ajuste en secciones
suministrada por la presente invención, la guía de flujo ajustable
reduce en gran medida la necesidad de contar con diseños diferentes
de cajas de agua con el fin de alterar la configuración del flujo
de entrada y salida. La guía de flujo ajustable proporciona ahora un
medio de diseñar a medida el flujo de agua utilizando la misma caja
de agua. Pueden también obtenerse diferentes efectos con el mismo
diseño de cubo de corte mediante el ajuste de la guía de flujo.
Finalmente, la presente invención permite que
la presión de descarga, la cual es el resultado del diseño del
sistema de granulación después de que los gránulos son introducidos
dentro del flujo de agua, sea ajustada, con un mayor abanico de
posibilidades. La guía de flujo de agua ajustable permite también el
ajuste cómodo y eficaz de importantes parámetros entre los cuales
se incluyen la longitud y dimensión de los tubos, la altura, la
válvula de presión extra y el flujo de agua.
Claims (15)
1. Guía de flujo de agua (10, 70, 90,
110) para agua presurizada dentro de una cámara de corte (22) de
un granulador subacuático (12) que tiene un eje rotatorio (32) de un
cubo de corte con cuchillas de corte (37) para cortar gránulos de
polímero extruído contra una cara de hilera (18), teniendo dicha
guía de flujo un miembro tubular (38, 72) con un calibre axial (42,
74) que rodea dicho eje (32) del cubo de corte y una o más muescas
(52, 54, 76, 78) practicadas sobre una superficie exterior para
dirigir dicha agua presurizada hacia y lejos de dicha cara de
hilera (18);
caracterizada porque,
una o más secciones anulares (60, 62, 88, 89)
están montadas en el extremo de dicho miembro tubular para ajustar
una longitud total de dicha guía de flujo y el subsecuente flujo de
agua a través de dicha cara de hilera.
2. La guía de flujo de agua de acuerdo con lo
expuesto en la reivindicación 1, en la que está dispuesta una
pluralidad de dichas secciones anulares (60, 62, 88, 89), estando
cada sección maquinada para su acoplamiento de apoyo contra una
sección adyacente, siendo seleccionable un cierto número de dicha
pluralidad de secciones anulares para determinar una longitud total
de dicha guía de flujo, alterando los cambios de dicha longitud del
flujo de agua que pasa por dicha cara de hilera.
3. La guía de flujo de agua de acuerdo con lo
definido en la reivindicación 2, en la que dichas plurales de
secciones anulares son intercambiables.
4. La guía de flujo de agua de acuerdo con lo
definido en la reivindicación 3, en la que dicha pluralidad de
secciones anulares intercambiables incluye unas secciones anulares
de diferentes grosores.
5. La guía del flujo de agua de acuerdo con lo
definido en la reivindicación 1, en la que dicho miembro tubular
(90) está compuesto por una pluralidad de secciones (92, 94, 96,
98), apoyándose cada sección de forma cooperante contra una sección
adyacente, y siendo seleccionables un cierto número de dichas
secciones para variar una longitud total de dicha guía de flujo de
agua.
6. La guía del flujo de agua de acuerdo con lo
definido en la reivindicación 5, en la que la selección de un
número específico de dichas secciones constitutivas de dicho miembro
tubular ajusta dicho flujo de agua que pasa por la cara de dicha
cara de hilera.
7. La guía de flujo de agua de acuerdo con lo
definido en la reivindicación 5, en la que dicha pluralidad de
secciones incluye una pluralidad de placas planas (112, 114, 116,
118).
8. La guía de flujo de agua de acuerdo con lo
definido en la reivindicación 7, en la que dichas plurales de
secciones son intercambiables.
9. La guía de flujo de agua de acuerdo con lo
definido en la reivindicación 5, en la que al menos algunas de
dichas secciones (92, 94, 96) incluyen al menos una muesca (103,
105, 107) practicada sobre una superficie exterior de aquélla para
definir un surco axial dentro de dicha guía de flujo para dirigir
dicha agua a presión hacia y lejos de dicha cara de hilera.
10. La guía de flujo de agua de acuerdo con lo
definido en la reivindicación 9, en la que las respectivas muescas
adyacentes constituyen un par de surcos axiales, uno adaptado para
quedar situado en alineación con un orificio de entrada a dicho
miembro de corte y el otro adaptado para quedar situado en
alineación con un orificio de salida de dicha cámara de corte.
11. La guía de flujo de agua de acuerdo con lo
definido en la reivindicación 10, en la que una de dichas muescas
(107) incluye un extremo interior curvado de forma arqueada para
cambiar el flujo radial de agua existente en el interior de la
cámara de corte en flujo axial y el flujo axial de la mezcla de la
suspensión viscosa de agua y gránulos en flujo radial.
12. La guía de flujo de agua de acuerdo con lo
definido en la reivindicación 5, en la que dicha superficie
exterior está en una relación concéntrica de íntimo ajuste con una
superficie interior de la caja de agua (20) que rodea dicha cámara
de corte (22), teniendo al menos una de dichas secciones un par de
muescas (103, 105, 107) en su interior para constituir unas vías de
flujo axial de entrada y salida de la caja de agua sobre dicha
superficie exterior de dicho miembro tubular.
13. La guía de flujo de agua de acuerdo con lo
definido en la reivindicación 12, en la que dicho par de muescas
están orientadas en relación diametralmente opuesta entre sí,
formando cada una un surco axial paralelo al eje rotacional del eje
del cubo de corte.
14. La guía de flujo de agua de acuerdo con lo
definido en la reivindicación 13, en la que cada uno de dichos
surcos axiales está formado situando adyacentes las muescas de
superficie exteriores de al menos dos de dichas secciones.
15. La guía de flujo de agua de acuerdo con lo
definido en la reivindicación 12, en la que al menos dos secciones
adyacentes tienen cada una un par respectivo de muescas de
superficie exteriores, situándose adyacentes dichos pares para
formar unos surcos axiales que se extienden en paralelo al eje
rotacional del eje del cubo de corte.
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