ES2352791T3 - Dispositivo de mezcla. - Google Patents

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Abstract

Dispositivo de mezcla provisto de una entrada (13), un elemento de transporte (8, 9,10) para transportar una sustancia distribuida a través de la entrada (13) en una dirección de transporte (T), un elemento de calentamiento (18) para calentar la sustancia, un motor (11) para accionar el elemento de transporte (8, 9,10), una salida (17, 20) que se sitúa a una distancia del elemento de mezcla en la dirección de transporte, la cual salida puede ser cerrada por medio de un elemento de cierre móvil (23, 30, 35) que se conecta a un dispositivo de accionamiento (24, 38) para cerrar y abrir la salida por medio del elemento de cierre, y un sensor de temperatura (28) situado cerca de la salida, donde el sensor de temperatura (28), el motor (11) y el dispositivo de accionamiento (24, 38) se conectan a una unidad de control (27) destinada a cerrar el elemento de cierre (23, 30, 35), para hacer girar el motor (11) del elemento de transporte (8, 9, 10) en una dirección de rotación de transporte, y para abrir el elemento de cierre para liberar la sustancia a través de la salida (17, 20) caracterizado por el hecho de que la unidad de control (27) está destinada también a hacer girar el motor (11) del elemento de transporte (8, 9, 10) en una dirección de rotación de transporte hasta que una presión predeterminada se haya acumulado, y posteriormente para invertir la dirección de rotación del motor al menos una vez hasta alcanzar un valor fijado de temperatura predeterminada, sobre el cual el dispositivo de control desplaza el elemento de cierre (23, 30, 35), abre la salida (17, 20) y el motor (11) gira en la dirección de rotación de transporte.

Description

Dispositivo de mezcla.
La invención se refiere a un dispositivo de mezcla tal como definido en el preámbulo de la reivindicación 1.
En este tipo de dispositivo de mezcla o mezclador, se suministran varias sustancias, tales como ingredientes pulverulentos y/o granulosos, por ejemplo, en alimentos para animales o productos alimenticios, en un fertilizador, etc. que deben ser mezcladas y calentadas con vapor. La sustancia mezclada y calentada puede ser suministrada después en una prensa de granulación a través de una unidad de tratamiento, donde permanece durante un tiempo de residencia predeterminado, por ejemplo, hasta conseguir la pasteurización, donde la sustancia mezclada se extrude para formar gránulos por medio de un molde.
Cuando se inicia el dispositivo de mezcla, este último está relativamente frío y el primer producto introducido en el flujo estándar no alcanza la temperatura deseada. En consecuencia, inicialmente, es necesario eliminar una cantidad de sustancia predeterminada, que puede ser de unos cien kilos en un nivel de relleno del dispositivo de mezcla de aproximadamente 200 kilos, del dispositivo de mezcla, produciendo pérdidas importantes de producción. Si el primer producto de una producción no ha alcanzado la temperatura deseada y debe ser reutilizado, se requiere un dispositivo de transporte de derivación relativamente complejo que conecta la descarga del dispositivo de mezcla a la entrada del mismo. El resultado es que el dispositivo de mezcla necesita mucho más espacio.
Además, se ha descubierto que un elemento de cierre de la salida de los dispositivos de mezcla conocidos, en forma de deslizador desplazable a modo de cierre sobre una salida que se sitúa en la superficie de manguito de un alojamiento cilíndrico del dispositivo de mezcla, produce frecuentemente una fuga.
WO 01/08862 A1 divulga un aparato y un método de producción de lotes de composiciones a base de caucho. El aparato comprende una entrada para suministrar el material análogo al caucho en un dispositivo de mezcla. Una rueda helicoidal es accionada por un motor para transportar el material análogo al caucho a través de la cámara de mezcla. La temperatura de la cámara de mezcla se vigila y controla continuamente. En una fase final, el lote de material de mezcla se descarga cuando se alcanza un valor de referencia específico, garantizando una mezcla sustancialmente uniforme de material de caucho. Después de descargar el material de caucho, éste puede adoptar la forma desea-
da.
Por lo que un objeto de la presente invención consiste en proveer un dispositivo de mezcla en el que se previene la pérdida de producto.
En particular, un objeto de la invención consiste en proveer un dispositivo de mezcla, conformemente a las características de la reivindicación 1, mediante el cual se puede usar la totalidad de contenidos de producto inicial del dispositivo de mezcla, incluso durante el inicio de una nueva producción.
Para este fin, la invención provee un dispositivo de mezcla, conforme a las características de la reivindicación 1, con un sensor de temperatura que se sitúa cerca de la salida, donde el sensor de temperatura, el motor y el dispositivo de accionamiento se conectan a una unidad de control destinada a cerrar el elemento de cierre a una temperatura predeterminada y a hacer girar el motor del elemento de transporte en una dirección de rotación de transporte hasta que una presión predeterminada se haya acumulado, y posteriormente para invertir la dirección de rotación del motor al menos hasta alcanzar un valor de temperatura fijada predeterminada, sobre el cual el dispositivo de control desplaza el elemento de cierre, abre la salida y el motor gira en la dirección de transporte de rotación.
Cuando se inicia una fase de ejecución, inicialmente la salida permanece cerrada. A través del suministro de una materia nueva, la presión en el dispositivo de mezcla aumenta y se incrementa la resistencia del dispositivo de transporte. El resultado es que se incrementa la energía (la corriente) a través del motor del dispositivo de transporte. Cuando se obtiene un valor umbral de presión o de corriente de la corriente de motor, el suministro de producto se detiene y se invierte la dirección de rotación del motor de modo que la sustancia en el dispositivo de mezcla se desplaza en la dirección del suministro. Este proceso se repite hasta que el sensor de temperatura cerca la salida detecte la temperatura deseada del producto, por ejemplo de 70ºC a 80ºC. Una vez que se alcanza dicho valor fijado de temperatura deseada, la salida se abre, el suministro de producto se reactiva y el dispositivo de transporte se acciona de forma continua en la dirección de la salida de tal forma que el producto descargado del dispositivo de mezcla se caliente de manera uniforme.
Como el primer producto de una fase de ejecución, en ese momento, también tiene la temperatura de tratamiento adecuada, la totalidad del producto se puede usar de manera eficiente y se minimiza así la pérdida de producto. Ya que el primer producto también tiene la temperatura adecuada, se puede omitir un sistema de derivación complejo en la salida del dispositivo de mezcla, de modo que éste puede tener un diseño compacto. El resultado de la omisión de un sistema de derivación es que se incrementa la homogeneidad del producto, y se reduce el riesgo de mezcla no deseada con otros productos durante el cambio de composición del producto. Además, ya no es necesario limpiar el dispositivo de transporte de derivación. Debido al hecho de que ya no se produce ninguna pérdida de producto, no es necesario retirar ni almacenar el producto descargado, de modo que se mejora la higiene de la producción.
El dispositivo de mezcla puede comprender un alojamiento sustancialmente cilíndrico con una superficie de manguito y dos caras de extremidad, donde el elemento de transporte se extiende a lo largo de un eje longitudinal del alojamiento cilíndrico y donde la salida se sitúa en una cara de extremidad. El resultado es que se puede conseguir un sellado estanco que puede resistir a la acumulación de presión relativamente alta que se produce durante el transporte del producto con la salida cerrada. Con el posicionamiento de la salida en la cara de extremidad, ningún residuo de producto permanece en la región de salida, de modo a impedir el enfriamiento no deseado del producto. Además, se puede acceder fácilmente a la salida en la cara de extremidad, de tal modo que la salida se puede limpiar fácilmente.
La salida puede comprender una ranura en forma de segmento de un círculo en la cara de extremidad, donde el elemento de cierre comprende una placa que puede girar alrededor del eje longitudinal y que se apoya contra la cara de extremidad de forma sellada, la cual placa comprende una ranura en forma de segmento de círculo que se puede rotar encima de la ranura de la salida. Debido a este elemento de cierre giratorio, se consigue una abertura medida de la salida, en la que se puede fijar el grado de abertura de forma precisa.
Preferiblemente, otro dispositivo de tratamiento se conecta al dispositivo de mezcla según la invención, con una entrada del otro dispositivo de tratamiento conectada directamente a la salida del dispositivo de mezcla. Si este otro dispositivo de tratamiento tiene un diseño cilíndrico, se sitúa con un eje longitudinal paralelo al dispositivo de mezcla, con un suministro que se conecta a la descarga del dispositivo de mezcla a través de un conducto de conexión vertical. Esto produce una configuración apilada, con el dispositivo de mezcla cilíndrico y el otro dispositivo de tratamiento cilíndrico que se conectan entre sí a través de una estructura para formar un ensamblaje compacto que cubre un área de suelo relativamente pequeña.
Algunas formas de realización de un dispositivo de mezcla según la invención se explicará más detalladamente en referencia al dibujo adjunto, en el que:
la Fig. 1 muestra un corte longitudinal a través de un dispositivo de mezcla según la invención, con una salida que se puede cerrar en una cara de extremidad,
la Fig. 2 muestra una vista desde arriba del dispositivo de mezcla de la Fig. 1,
la Fig. 3 muestra una representación esquemática de un dispositivo de mezcla alternativo con una salida que se puede cerrar en una superficie de manguito,
las Figuras 4a y 4b muestran una vista frontal y una sección transversal lateral, respectivamente, de un elemento de cierre según la invención,
la Fig. 5 muestra un ensamblaje de un dispositivo de acondicionamiento y de un dispositivo de mezcla según la invención dispuesto en la parte superior de éste, y
la Fig. 6 muestra una ilustración esquemática de un dispositivo de suministro, un dispositivo de mezcla según la invención, un dispositivo de acondicionamiento y una prensa de granulación.
La Fig. 1 muestra un dispositivo de mezcla 1 con un alojamiento cilíndrico 2 con un manguito 3 y caras de extremidad 5, 6. Junto al eje longitudinal 7 del dispositivo de mezcla, un eje 8 se dispone con elementos de mezcla 9, 10 unidos entre sí. El eje 8 es accionado por un motor 11 a través de una correa de transmisión 12. Los elementos de mezcla o cuchillas 9,10 transportan una sustancia P_{i}, tal como un producto harinoso o granuloso que se suministra al interior del alojamiento 2 a través de una entrada 13, en una dirección de transporte T hacia una salida 17 en la cara de extremidad 6. A través de la salida, la sustancia P_{o} mezclada y calentada se descarga del alojamiento 2.
A través de una abertura 18 en el manguito 3, el vapor Si se suministra al interior del dispositivo de mezcla 1 con una presión de, por ejemplo, 2 bares, para calentar su contenido, por ejemplo, a 80ºC. El alojamiento está en comunicación con el entorno por medio de una abertura 19. La sustancia P0 mezclada y calentada se descarga a través de la salida 17 y a través de un conducto sustancialmente vertical 20 en una cubierta protectora 21 hacia una estación de tratamiento adjunta.
La salida 17 se puede cerrar por medio de una placa giratoria 23 comprendiendo una abertura, la cual placa 23 gira alrededor del eje longitudinal 7 por medio de un motor de accionamiento 24. El motor de accionamiento 24 de la placa de cierre 23 y el motor 11 de accionamiento del eje 8 se conectan a una unidad de control programable 27. La unidad de control 27 se conecta también a un sensor de temperatura 28 situado cerca de la salida 17. Si la temperatura de la sustancia medida por el sensor 28 es inferior a un valor predeterminado, como es el caso cuando se llena por primera vez el dispositivo de mezcla con la sustancia P_{i}, la unidad de control 27 acciona el motor de accionamiento 24 de tal modo que la placa de cierre 23 cierre la salida 17. Cuando el nivel de relleno del dispositivo de mezcla aumenta de forma consecuente, la resistencia que pasa por el eje 8 y la corriente a través del motor 11 aumentan. La entrada P_{i} se interrumpe posteriormente y cuando se alcanza un valor predeterminado de la corriente a través del motor 11, la unidad de control 27 invierte la dirección de rotación del motor 11. Este proceso se repite hasta que el sensor de temperatura 28 indique el valor fijado de temperatura deseada. En este caso, el motor 11 es accionado de forma continua en la dirección de transporte T por la unidad de control 27, la placa de cierre 23 gira en la posición abierta y se obtiene un suministro continuo P_{i} y una salida continua P_{o}.
La Fig. 3 muestra una forma de realización alternativa de un dispositivo de mezcla según la invención, en el que unas partes idénticas se indican con los mismos números de referencia usados en partes análogas de la Fig. 1. La temperatura de producto en el dispositivo de mezcla 1 también puede aumentar mediante el uso de elementos de calentamiento eléctrico o, alternativamente, de intercambiadores térmicos en vez de usar vapor. En este caso, la salida 17 se sitúa en la superficie de manguito 3 y puede ser cerrada por un deslizador 30 que es desplazado por la unidad de mando eléctrica o hidráulica 31, controlada por la unidad de control 27.
La Fig. 4a muestra una vista frontal de la cara de extremidad 6 del dispositivo de mezcla 1, comprendiendo una placa frontal 35 con una ranura 36 en forma de segmento de un círculo. Una placa posterior 40 situada contra la placa 35 se provee asimismo con una ranura 37 en forma de segmento de un círculo, que se indica por una línea discontinua. La placa anterior 35 pueden rotar alrededor del eje longitudinal 7 por medio del motor 24 y de una cadena de transmisión 38 que opera alrededor de la placa anterior 35 de tal modo que la abertura 36 coincide con la abertura 37 en la placa posterior 40. Las superficies de contacto entre las placas anterior y posterior 35, 40 están hechas preferiblemente de bronce, al menos por un lado, para conseguir un efecto autolubricante y prevenir el desgaste.
La Fig. 5 muestra un dispositivo de mezcla 1 situado en la parte superior de un dispositivo de acondicionamiento cilíndrico usando un bastidor 60, 61, en el que la abertura 37 se sitúa encima de una entrada 53 del dispositivo de acondicionamiento 54, de modo que la sustancia mezclada pueda ser suministrada al dispositivo de acondicionamiento 54 directamente desde el dispositivo de mezcla 1. Esto produce un ensamblaje compacto de dispositivo de acondicionamiento 54 y un dispositivo de mezcla 1 que ocupa un área de suelo relativamente pequeña.
La Fig. 6 muestra una estación de granulación 50 que comprende un dispositivo de mezcla 1 según la invención y el dispositivo de acondicionamiento 54 conectado a éste. Un dispositivo de suministro 51 para el suministro de una sustancia pulverulenta o granulosa se conecta a la entrada 13 del dispositivo de mezcla 1 por una salida 51. El conducto de conexión 20 del dispositivo de mezcla 1, que se conecta a la salida 17, se conecta directamente a la entrada 53 del dispositivo de acondicionamiento 54, sin el uso de un sistema de derivación. La sustancia permanece en el dispositivo de acondicionamiento 54 durante un tiempo predeterminado a una temperatura predeterminada, por ejemplo para la pasteurización, después de la cual se suministra a través de la salida 55 hacia una prensa de granulación 56, donde la sustancia es amasada por rodillos giratorios y extrudida por un molde para formar gránulos.
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Referencias citadas en la descripción
Esta lista de referencias citada por el solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información del lector. No forma parte del documento de patente europea. La misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u omisiones.
Documentos de patente citados en la descripción
- WO 0108862 A1 [0005]

Claims (5)

1. Dispositivo de mezcla provisto de una entrada (13), un elemento de transporte (8, 9,10) para transportar una sustancia distribuida a través de la entrada (13) en una dirección de transporte (T), un elemento de calentamiento (18) para calentar la sustancia, un motor (11) para accionar el elemento de transporte (8, 9,10), una salida (17, 20) que se sitúa a una distancia del elemento de mezcla en la dirección de transporte, la cual salida puede ser cerrada por medio de un elemento de cierre móvil (23, 30, 35) que se conecta a un dispositivo de accionamiento (24, 38) para cerrar y abrir la salida por medio del elemento de cierre, y un sensor de temperatura (28) situado cerca de la salida, donde el sensor de temperatura (28), el motor (11) y el dispositivo de accionamiento (24, 38) se conectan a una unidad de control (27) destinada a cerrar el elemento de cierre (23, 30, 35), para hacer girar el motor (11) del elemento de transporte (8, 9, 10) en una dirección de rotación de transporte, y para abrir el elemento de cierre para liberar la sustancia a través de la salida (17, 20) caracterizado por el hecho de que la unidad de control (27) está destinada también a hacer girar el motor (11) del elemento de transporte (8, 9, 10) en una dirección de rotación de transporte hasta que una presión predeterminada se haya acumulado, y posteriormente para invertir la dirección de rotación del motor al menos una vez hasta alcanzar un valor fijado de temperatura predeterminada, sobre el cual el dispositivo de control desplaza el elemento de cierre (23, 30, 35), abre la salida (17, 20) y el motor (11) gira en la dirección de rotación de transporte.
2. Dispositivo de mezcla (1) según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de mezcla comprende un alojamiento sustancialmente cilíndrico (2) incluyendo un manguito (3) y dos caras de extremidad (5, 6), donde el elemento de transporte (8, 9, 10) se extiende a lo largo de un eje longitudinal (7) del alojamiento cilíndrico y donde la salida (17, 20) se sitúa en una cara de extremidad (6).
3. Dispositivo de mezcla (1) según la reivindicación 2, donde la salida (17, 20) comprende una ranura (37) en forma de segmento de un círculo en la cara de extremidad, y donde el elemento de cierre comprende una placa (23, 35) que puede girar alrededor del eje longitudinal y que se apoya contra la cara de extremidad (6, 40) de forma sellada, la cual placa (23, 35) comprende una ranura (36) en forma de segmento de un círculo que puede rotar encima de la ranura (37) de la salida (17, 20).
4. Ensamblaje de un dispositivo de mezcla (1) según una de las reivindicaciones precedentes y de un dispositivo de tratamiento (54) conectado al dispositivo de mezcla, en el que una entrada (53) del dispositivo de tratamiento se conecta directamente a la salida (17, 20) del dispositivo de mezcla (1).
5. Ensamblaje según la reivindicación 4 en referencia a la reivindicación 2, donde el dispositivo de tratamiento (54) es cilíndrico y se sitúa con un eje longitudinal paralelo al dispositivo de mezcla (1), con un suministro (53) que se conecta a la descarga (17, 20) del dispositivo de mezcla (1) a través de un conducto de conexión sustancialmente vertical (20).
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