ES2320182T3 - Procedimiento y aparato para el tratamiento de material de deshechos. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para el tratamiento de material de desecho, procedimiento en el que se suministra material de desecho a un aparato en el que un rotor (3) cónico está colocado entre estatores (1, 2), y por lo que al menos los estatores (1, 2) tienen cavidades (9) por medio de las cuales puede transferirse el material a través del aparato cuando se hace girar el rotor (3), y rotor (3) que tiene varias aberturas (8a, 8b) en la dirección axial, en cuyo caso al menos algo del material se conduce a través de las aberturas (8a, 8b), y los bordes de las cavidades (9) y las aberturas (8a, 8b) del rotor (3) están dispuestas para triturar el material de desecho, caracterizado porque al menos en el extremo delantero del aparato, las cavidades de los estatores (1, 2) están dispuestas para terminar de modo que cuando las cavidades (9) terminan, fuerzan el material de desecho a través de las aberturas (8a, 8b) del rotor (3), y los bordes de las cavidades (9) y las aberturas (8a, 8b) del rotor (3) están dispuestas para cortar el material de desecho, por lo que los bordes cortan y trituran el material de desecho que pasa a través de las aberturas (8a, 8b).
Description
Procedimiento y aparato para el tratamiento de
material de desecho.
La invención se refiere a un procedimiento para
el tratamiento de material de desecho, procedimiento en el que se
suministra material de desecho a un aparato en el que un rotor
cónico está colocado entre estatores, y por lo que al menos los
estatores tienen cavidades por medio de las cuales puede
transferirse el material a través del aparato cuando se hace girar
el rotor, y rotor que tiene varias aberturas en la dirección axial,
en cuyo caso al menos algo de material se conduce a través de las
aberturas.
La invención se refiere además a un aparato para
el tratamiento de material de desecho, aparato que comprende un
rotor cónico giratorio colocado entre estatores, por lo que al menos
los estatores tienen cavidades por medio de las cuales el material
de desecho se mueve a través del aparato cuando se hace girar el
rotor, y rotor que tiene varias aberturas en la dirección axial
disponiéndose al menos algo de material para pasar a través de
estas aberturas.
El documento WO 97/21532 da a conocer un aparato
en el que un rotor cónico está colocado entre dos estatores.
Ranuras helicoidales están dispuestas en el rotor y/o el estator
para extruir el material que va a extruirse desde el extrusor
cuando el rotor gira. Además, una abertura o aberturas están
dispuestas en el recorrido del rotor, disponiéndose al menos algo
del material que va a extruirse para fluir a través de estas
aberturas. El material que va a extruirse se homogeneiza por medio
del aparato, pero el tratamiento de material de desecho no es
eficaz con este aparato. Disponiendo un ángulo de paso agudo para
las ranuras del rotor, el material se triturará en cierta medida en
la boquilla del conducto de suministro, pero este tipo de solución
no puede aplicarse de manera eficaz al tratamiento de material de
desecho.
La solicitud de patente finlandesa 960.589
también da a conocer un aparato en el que un rotor cónico está
dispuesto entre dos estatores. En la boquilla del conducto de
suministro, el rotor tiene aberturas a través de las cuales puede
fluir al menos algo del material que va a suministrarse. Disponiendo
la abertura para ser oblicua, puede aumentarse el corte de fibras
del material que va a extruirse, pero el aparato de la referencia
citada no es eficaz para el tratamiento de material de desecho.
El objeto de la presente invención es conseguir
un procedimiento y un aparato con el que pueda tratarse material de
desecho de manera eficaz.
El procedimiento de la invención se caracteriza
por las características de la reivindicación 1.
Además, el aparato de la invención se
caracteriza por las características de la reivindicación 5.
La idea esencial de la invención es que el
aparato tiene al menos un rotor cónico colocado entre dos estatores
y al menos el estator tiene cavidades por medio de las cuales puede
descargarse el material en el aparato cuando el rotor gira. Una
idea esencial adicional es que en la dirección axial del aparato, el
rotor tiene varias aberturas a través de las que el material que va
a tratarse se dispone para pasar y que los bordes de las aberturas
y de las cavidades del estator son afilados para hacer que el
material que va a suministrarse se triture cuando pasa a través de
las aberturas del rotor. La idea de una realización preferida es que
las cavidades del estator son al menos parcialmente discontinuas
para hacer que cuando una cavidad termine, el material que va a
tratarse se fuerce a través de la abertura del rotor. La idea de una
segunda realización preferida es que el extremo posterior del
aparato tiene cavidades que transfieren material hacia fuera,
cavidades que conducen a la boquilla de salida del aparato y
cavidades que están dispuestas en un ángulo agudo y las paletas
entre las cavidades están dispuestas para estar tan bajas que algo
del material pasa por encima de las paletas. La idea de una tercera
realización preferida es que están dispuestos medios de
refrigeración en el aparato para refrigerar el material que va a
tratarse en el aparato.
Una ventaja de la invención es que puede
triturarse y tratarse de manera eficaz material de desecho, tal como
caucho, PEX, piel o residuos textiles. Disponiendo algo del
material para pasar por encima de la paleta entre las cavidades, el
material de desecho en la paleta puede rallarse hasta una forma más
pequeña. Puede garantizarse mediante refrigeración que el material
de desecho mantendrá su forma pulverulenta.
La invención se explicará con más detalle en los
dibujos adjuntos en los que
la figura 1 es una vista lateral en sección
esquemática de un aparato de la invención, y
la figura 2 es una vista lateral del rotor del
aparato de la invención.
La figura 1 es una vista lateral en sección del
aparato de la invención. El aparato comprende un estator 1 interno
y un estator 2 externo dispuesto fuera del mismo. Al menos la
superficie externa del estator 1 interno y la superficie interna
del estator 2 externo son cónicas. Un rotor 3 cónico está dispuesto
entre el estator 1 interno y el estator 2 externo. El rotor 3 está
dispuesto para moverse de manera giratoria entre el estator 1
interno y el estator 2 externo. El rotor se hace girar con un motor
5. El motor 5 puede ser un motor hidráulico o un motor eléctrico,
por ejemplo, o cualquier otro motor conocido de por sí adecuado para
este fin. El motor 5 está dispuesto para hacer girar el rotor 3
mediante un sistema 4 de engranajes. Por medio del sistema 4 de
engranajes, la velocidad de giro del rotor 3 puede ajustarse según
se requiera. Pero el sistema 4 de engranaje no es, sin embargo,
necesario cuando se utiliza un motor eléctrico, por ejemplo, puesto
que la velocidad de giro del rotor 3 puede ajustarse de manera
sencilla regulando la velocidad de giro del motor 5 de una manera
de por sí conocida.
El aparato está dotado además de un conducto 6
de suministro a lo largo del cual el material que va a tratarse
puede alimentarse al aparato. El material que va a alimentarse al
conducto 6 de suministro se suministra con un dispositivo 7 de
alimentación. El dispositivo 7 de alimentación puede ser un tornillo
alimentador o una bomba, por ejemplo, o cualquier otro dispositivo
de por sí conocido. El caudal del material que va a suministrarse
al conducto de suministro puede ajustarse por medio del dispositivo
de alimentación.
El material que va a tratarse fluye desde el
conducto 6 de suministro a través de una abertura 8a de alimentación
hacia el interior del rotor 3. Tras esto el material pasa a una
cavidad 9 en el estator 1 interno cuando el rotor 3 gira hacia
fuera del aparato, es decir, hacia arriba en la figura 1. Desde la
cavidad 9 el material sale fuera del rotor a través de una abertura
8b y allí en una cavidad en el estator 2 externo hacia fuera
adicionalmente del aparato. Las cavidades 9 están dispuestas para
terminar de manera que sustancialmente todo el material que va a
tratarse se pueda mover a través de las aberturas 8b al tiempo que
una cavidad siempre termina en el otro lado del rotor 3. Los bordes
de las aberturas 8a y 8b del rotor 3 están dispuestas para ser
afiladas y de manera similar, los bordes de las cavidades 9 están
dispuestas para ser afiladas de manera que cuando el material que
va a tratarse se mueve a través de las aberturas 8a y 8b, los bordes
afilados de las aberturas 8a y 8b y las cavidades 9 cortan y
trituran el material que va a tratarse en la superficie límite del
rotor 3 y los estatores 1 y 2 de manera que el material se
triturará.
En el extremo posterior del aparato, es decir,
en el extremo en el que el material que va a extruirse se descarga
desde el aparato, las cavidades 9 están dispuestas para continuar en
la medida en que la boquilla de salida del aparato y las cavidades
son helicoidales. En esta parte, las paletas 10 entre las cavidades
9 están dispuestas para estar tan bajas que quede una holgura
grande entre las paletas 10 y el rotor 3 para que algo del material
que va a tratarse pueda pasar por encima de la paleta desde una
cavidad a otra. En ese caso el material que va a tratarse se
rallará hasta una forma más pequeña en la paleta 10. Si el material
en tratamiento es caucho, por ejemplo, y se mezcla una pequeña
cantidad de aceite disolvente con el material, una partícula de
caucho puede rallarse y abrirse en la paleta 10. El extremo
posterior del aparato también puede tener cavidades helicoidales en
el rotor 3, que se ilustra en la figura 1 por medio de líneas
discontinuas. En el rotor 3 las cavidades están en el sentido
opuesto a las de los estatores 1 y 2 correspondientes, es decir, las
cavidades 9 helicoidales se cruzan, en cuyo caso el efecto de las
cavidades sobre el material es considerable.
También es posible disponer medios de
refrigeración en el aparato, tales como un canal 11 de refrigeración
por medio de los cuales el aparato y el material tratado en el
mismo pueden refrigerarse de modo que retengan su forma
pulverulenta y no se peguen a las superficies internas del aparato.
Suministrando un medio de refrigeración en el canal 11 de
refrigeración a través de un canal 12 interno situado próximo al
extremo posterior del aparato y conduciendo fuera los medios de
refrigeración a lo largo del canal 13 de salida situado en el
extremo delantero del aparato, puede refrigerarse el extremo
posterior del aparato de manera más eficaz y puede transferirse
calor desde el extremo posterior del aparato hacia el extremo
delantero del aparato. La figura 1 muestra medios de refrigeración
dispuestos en el estator 2 externo aunque cuando se requiera,
también pueden disponerse medios de refrigeración en el estator 1
interno.
La figura 2, muestra el rotor 3 del aparato de
la figura 1. Se hace girar el rotor 3 en la dirección de la flecha
A. Para una mayor claridad, la figura 2 muestra sólo algunas de las
aberturas 8a y 8b del rotor 3. Las aberturas 8a y 8b están
distribuidas de manera natural uniformemente alrededor de todo el
rotor 3. La figura 2 muestra las cavidades 9 en el estator 1
interno mediante una línea discontinua y las cavidades 9 en el
estator 2 más exterior se describen mediante una línea de puntos y
rayas. En el extremo delantero del aparato, las cavidades 9 son
discontinuas y ovales y están colocadas de manera oblicua. En ese
caso, las cavidades 9 mueven el material que va a tratarse hacia
fuera del aparato cuando el rotor 3 gira, es decir, hacia arriba en
la figura 2, y fuerzan el material a través de las aberturas 8b
donde éstas terminan. En el extremo posterior del aparato, las
cavidades 9 continúan hasta el punto de salida del aparato. Para
mayor claridad, la figura 2 no muestra las cavidades en el estator
1 interno en el extremo posterior del aparato. En este extremo, las
paletas entre las cavidades 9 están tan bajas que algo del material
puede pasar por encima de las paletas 10 de una cavidad a otra, tal
como se ilustra mediante las flechas B. En este punto, el ángulo de
paso de las cavidades 9, es decir, el ángulo con respecto al nivel
horizontal es bastante agudo, tal como aproximadamente 45º, en cuyo
caso el flujo por encima de las paletas 10 puede hacerse
razonablemente mayor. El ángulo de paso no puede, sin embargo, ser
demasiado agudo con el fin de que las cavidades 9 transporten
material continuamente hacia fuera y no se produzca una
contrapresión demasiado alta.
El aparato puede construirse fácilmente de
piezas desmontables colocadas unas sobre otras, en cuyo caso es
fácil montar y desmontar y conservar el aparato. Además, los
estatores 1 y 2 pueden formarse como en la figura 1 de piezas
separadas de modo que las superficies que están contra el rotor 3 y
sometidas a desgaste puedan cambiarse por separado.
También pueden tratarse con el aparato de la
invención muchos tipos diferentes de material de desecho, tal como
caucho, PEX, piel o residuos textiles. También es posible
suministrar algún polímero junto con material de desecho al
aparato. Entonces el aparato no se refrigera pero es posible
realizar un producto de extrusión que contenga material de desecho
y polímero, como un tubo, una película o un revestimiento de cable u
otro producto de este tipo. Si el material de desecho es PEX,
pueden orientarse partículas de PEX reticuladas en el extremo
posterior del aparato cuando pasan por encima de las paletas 10
puesto que en este lugar las partículas están próximas a su punto
de reblandecimiento.
Las aberturas en el rotor 3 ayudan a igualar las
presiones de alturas diferentes en lados diferentes del rotor 3,
razón por la cual no se requieren construcciones pesadas para montar
el aparato en cojinetes y para transferencia de potencia. Moviendo
el rotor 3 en la dirección axial, las holguras entre los estatores 1
y 2 y el rotor 3 pueden ajustarse fácilmente y de manera sencilla
en la solución cónica.
Es sencillo ajustar la cantidad que va a
suministrarse al aparato por medio del dispositivo 7 de
alimentación. La alimentación puede realizarse de manera que no se
alimente una cantidad de material que va a tratarse igual a la
capacidad en el aparato para tratamiento, sino que se utilice el
denominado suministro escaso, en cuyo caso la tasa de alimentación
puede ajustarse fácilmente y puede encontrarse una situación de
carga óptima para el aparato. Un suministro escaso puede realizarse
asimismo a modo de impulsos para hacer que una cantidad completa
del material que va a tratarse se suministre a través de ciertas
aberturas de suministro y algunas de las aberturas de suministro se
dejen parcial o totalmente vacías de modo que el material que va a
tratarse se distribuya de manera sustancialmente uniforme por todo
el aparato. La velocidad de giro del rotor también se ajusta
fácilmente, en cuyo caso es muy sencillo regular la temperatura del
material que va a tratarse ajustando la velocidad de giro del rotor
y el caudal del material que va a suministrarse.
Los dibujos y la memoria descriptiva en relación
con los mismos sólo pretenden ilustrar la idea de la invención. En
sus detalles, la invención puede variar dentro del alcance de las
reivindicaciones. En ese caso, en el extremo posterior del aparato,
las cavidades 9 pueden estar dispuestas o bien en los estatores o
bien en el rotor, o en ambos. Además, puede haber más de un rotor y
más de dos estatores en el aparato.
Claims (8)
1. Un procedimiento para el tratamiento de
material de desecho, procedimiento en el que se suministra material
de desecho a un aparato en el que un rotor (3) cónico está colocado
entre estatores (1, 2), y por lo que al menos los estatores (1, 2)
tienen cavidades (9) por medio de las cuales puede transferirse el
material a través del aparato cuando se hace girar el rotor (3), y
rotor (3) que tiene varias aberturas (8a, 8b) en la dirección
axial, en cuyo caso al menos algo del material se conduce a través
de las aberturas (8a, 8b), y los bordes de las cavidades (9) y las
aberturas (8a, 8b) del rotor (3) están dispuestas para triturar el
material de desecho, caracterizado porque al menos en el
extremo delantero del aparato, las cavidades de los estatores (1,
2) están dispuestas para terminar de modo que cuando las cavidades
(9) terminan, fuerzan el material de desecho a través de las
aberturas (8a, 8b) del rotor (3), y los bordes de las cavidades (9)
y las aberturas (8a, 8b) del rotor (3) están dispuestas para cortar
el material de desecho, por lo que los bordes cortan y trituran el
material de desecho que pasa a través de las aberturas (8a, 8b).
2. Un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque en el extremo posterior del aparato, las
cavidades (9) están dispuestas en un ángulo agudo y están
dispuestas paletas (10) entre las cavidades (9) para estar tan
bajas que al menos algo del material se conduce por encima de las
paletas (10) de una cavidad (9) a otra.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque el aparato se refrigera cuando está
tratándose el material de desecho.
4. Un procedimiento según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque además del material de desecho, se
suministra de manera simultánea polímero al aparato y se extruye
con el aparato un producto que contiene material de desecho y
polímero.
5. Un aparato para el tratamiento de material de
desecho, aparato que comprende un rotor (3) cónico giratorio
colocado entre estatores (1, 2), por lo que al menos los estatores
(1, 2) tienen cavidades (9) por medio de las cuales el material de
desecho se mueve a través del aparato cuando se hace girar el rotor
(3), y rotor (3) que tiene varias aberturas (8a, 8b) en la
dirección axial disponiéndose al menos algo de material para pasar
a través de estas aberturas (8a, 8b), estando dispuestos los bordes
de las cavidades (9) y las aberturas (8a, 8b) del rotor (3) para
triturar el material de desecho que pasa a través de las aberturas
(8a, 8b),
caracterizado porque las cavidades (9) al
menos en parte del aparato son discontinuas de modo que las
cavidades (9) discontinuas fuerzan el material a través de las
aberturas (8b), y los bordes de las cavidades (9) y las aberturas
(8a, 8b) del rotor (3) están dispuestas para cortar el material de
desecho que pasa a través de las aberturas (8a, 8b).
6. Un aparato según la reivindicación 5,
caracterizado porque en el extremo posterior del aparato, las
cavidades (9) están dispuestas en un ángulo agudo y están
dispuestas paletas (10) entre las cavidades (9) para estar tan
bajas que al menos algo del material de desecho pasa por encima de
las paletas (10).
7. Un aparato según la reivindicación 5 ó 6,
caracterizado porque el aparato comprende medios para
refrigerarlo.
8. Un aparato según la reivindicación 5 ó 6,
caracterizado porque el extremo posterior del aparato tiene
tanto en el rotor (3) como en el estator (1, 2) cavidades (9)
helicoidales que están dispuestas de modo que en el rotor (3) están
en el sentido opuesto a las del estator (1, 2) correspondiente, es
decir, se cruzan.
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