ES2856452T3 - Una cuchilla de peletización con hoja desmontable - Google Patents

Abstract

Una hoja (6) para la granulación bajo el agua de un polímero extruido, comprendiendo esta hoja una placa (60) delimitada por un contorno que incluye - un contorno de borde cortante (61) que tiene un primer extremo (62) y un segundo extremo (63), y - un contorno exterior (64) que une el primer extremo (62) y el segundo extremo (63) del contorno del borde cortante (61), caracterizada por que el contorno exterior (64) comprende al menos una primera parte de soporte (65) y una segunda parte de soporte (66), separándose la primera parte de soporte (65) y la segunda parte de soporte (66) al mismo tiempo que se extienden fuera del contorno del borde cortante (61) y estando configuradas para ser recibidas en un alojamiento de cola de milano (13).

Description

DESCRIPCIÓN

Una cuchilla de peletización con hoja desmontable

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a los sistemas de granulación sumergidos y más particularmente a las cuchillas de peletización bajo el agua.

Antecedentes de la invención

En el campo de la granulación bajo el agua de polímeros extruidos, es bien conocido que los polímeros, o más en general los materiales termoplásticos, se pueden granular por extrusión a través de múltiples orificios en una placa troquelada, de modo que el polímero fundido surja en forma de hebra continua (una forma parecida a la de los espaguetis) en una cámara llena de agua y, mientras está inmerso en el agua, se corte inmediatamente en gránulos mediante un conjunto de corte giratorio que incluye varias cuchillas. Estas cuchillas tienen bordes cortantes, que describen un plano de corte colocado directamente adyacente y paralelo a la cara plana de la placa troquelada. A continuación, los pellets obtenidos son arrastrados por el flujo de agua.

En particular, en este proceso de granulación, las cuchillas están sometidas a muchas limitaciones que determinan la calidad de la producción de todo el proceso. A saber, para lograr una acción de corte precisa y un tamaño y una forma uniformes de los pellets, estas cuchillas deben tener un borde cortante afilado de materiales duros resistentes a la corrosión, a la cavitación, al desgaste y a las altas temperaturas.

En este sentido, las cuchillas convencionales suelen estar compuestas de

- un cuerpo principal fabricado de acero (o acero inoxidable) adaptado para montarse en el rotor de corte y que actúa como portahojas; y

- una hoja, que comprende el borde cortante de la cuchilla, fabricado de carburo de titanio (TiC) o de carburo de tungsteno, que se suelda (soldadura blanda o fuerte) o une de otra forma adecuada al portahojas, de modo que forme una sola pieza con el mismo.

El resultado es que las hojas, por lo general, constituyen una parte integral de las cuchillas de peletización bajo el agua actualmente propuestas.

Sin embargo, al tener que cortar de forma secuencial y con precisión hebras de polímero de diferente índice de fusión a alta velocidad de procesado, bajo flujo de agua y a alta temperatura, así como, su posible contacto con la placa troquelada, el deterioro de la hoja es mucho mayor que el del portahojas. No obstante, como la hoja y el portahojas forman un único bloque, los fabricantes se ven obligados a sustituir regularmente toda la cuchilla, aunque el portahojas sea todavía funcional.

Además, las cuchillas de peletización bajo el agua no son fácilmente accesibles. Por consiguiente, además del coste de la propia cuchilla, el tiempo de inactividad del sistema para permitir la sustitución de una cuchilla es muy caro, ya que esta operación suele requerir mucho tiempo. De hecho, cuando una cuchilla necesita ser reemplazada, el operario debe suspender el proceso de granulación, abrir la cámara de granulación de modo que se pueda acceder a la cuchilla desgastada, desatornillar/retirar la cuchilla desgastada del conjunto de corte giratorio, colocar/atornillar la nueva cuchilla, y ajustar esta cuchilla con respecto a la superficie de la placa troquelada antes de reanudar el proceso de granulación. Por consiguiente, los medios de corte actuales del peletizador sumergido no se pueden reparar fácilmente.

El documento US 2013/0042738 describe un portacuchillas para un dispositivo de peletización de corte bajo el agua. El documento WO 2013178220 A1 describe un cabezal de fresado para una instalación de granulación bajo el agua. El documento US 4667713 describe un conjunto de cuchillas para un dispositivo de astillado o similar.

Resumen de la invención

Diversas formas de realización se dirigen a abordar los efectos de uno o más de los problemas descritos anteriormente. A continuación, se presenta un resumen simplificado de las formas de realización con el fin de proporcionar una comprensión básica de algunos aspectos de las diversas formas de realización. Este resumen no es una vista general exhaustiva de estas diversas formas de realización. No pretende identificar la clave de los elementos críticos o definir el alcance de las diversas formas de realización. Su único propósito es presentar algunos conceptos de forma simplificada como preludio a la descripción más detallada que se describe más adelante.

Un objetivo de diversas formas de realización es superar los inconvenientes anteriores.

Diversas formas de realización se refieren a una hoja para la granulación bajo el agua de un polímero extruido, comprendiendo esta hoja una placa delimitada por un contorno que incluye

- un contorno de borde cortante que tiene un primer extremo y un segundo extremo, y

- un contorno exterior que une el primer extremo y el segundo extremo del contorno del borde cortante, comprendiendo este contorno exterior al menos una primera parte de soporte y una segunda parte de soporte, separándose la primera parte de soporte y la segunda parte de soporte divergen al mismo tiempo que se extienden fuera del contorno del borde cortante y estando configuradas para ser recibidas en un alojamiento de cola de milano.

De acuerdo con un aspecto general, la placa es una placa de forma trapezoidal, el lado de la base más corto de esta forma trapezoidal incluye el contorno del borde cortante. Esta placa puede ser una pirámide trapezoidal oblicua truncada.

De acuerdo con otro aspecto general, el contorno del borde cortante está ondulado, o curvado con un radio de curvatura predefinido.

De acuerdo con un aspecto general, la hoja se fabrica de carburo de titanio, o de carburo de tungsteno.

Además, diversas formas de realización se refieren a un portahojas que sostiene la hoja anterior, comprendiendo el portahojas un primer elemento de bloqueo longitudinal y un segundo elemento de bloqueo, estando el segundo elemento de bloqueo configurado para montarse de forma desmontable sobre el primer elemento de bloqueo longitudinal en la extensión longitudinal de este primer elemento de bloqueo longitudinal, comprendiendo dicho portahojas, además, un alojamiento que se extiende longitudinalmente en una cara lateral del primer elemento de bloqueo longitudinal y montado el segundo elemento de bloqueo en el primer elemento de bloqueo longitudinal de modo que el contorno interior del alojamiento incluya al menos una primera parte en el primer elemento de bloqueo longitudinal y una segunda parte en el segundo elemento de bloqueo formando de este modo un alojamiento de cola de milano.

De acuerdo con un aspecto general, el segundo elemento de bloqueo se configura para montarse de forma desmontable en el primer elemento de bloqueo longitudinal en la extensión longitudinal de este primer elemento de bloqueo longitudinal a través de una junta de caja y espiga de modo que se impida el giro de uno con respecto al otro y se guíe el montaje del primer elemento de bloqueo longitudinal y el segundo elemento de bloqueo.

De acuerdo con otro aspecto general, el portahojas comprende además medios de fijación para montar de forma desmontable el segundo elemento de bloqueo en el primer elemento de bloqueo longitudinal.

Además, diversas formas de realización se refieren a una cuchilla para la granulación bajo el agua de un polímero extruido, comprendiendo esta cuchilla la hoja anterior y el portahojas anterior.

Además, diversas formas de realización se refieren a un portacuchillas giratorio de un peletizador sumergido para la granulación bajo el agua de un polímero extruido, estando configurado este portacuchillas giratorio para recibir la cuchilla anterior.

Si bien las diversas formas de realización son susceptibles de diversas modificaciones y formas alternativas, en los dibujos se han mostrado formas de realización específicas de las mismas a modo de ejemplo. Se debe entender, sin embargo, que la descripción de formas de realización específicas en la presente memoria no pretende limitar las diversas formas de realización a las formas particulares descritas.

Por supuesto, se puede apreciar que, en el desarrollo de cualquiera de dichas formas de realización reales, se deben tomar decisiones específicas de implementación para lograr el objetivo específico del desarrollador, tal como el cumplimiento de las restricciones relacionadas con el sistema y con el negocio. Se apreciará que un esfuerzo de desarrollo de este tipo puede llevar mucho tiempo, pero puede, no obstante, ser un conocimiento rutinario para los expertos en la técnica que se beneficien de esta descripción.

Descripción de los dibujos

Los objetivos, ventajas y otras características de las diversas formas de realización se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción y reivindicaciones. La siguiente descripción no restrictiva de las formas de realización preferidas se da con el propósito de ejemplificar sólo con referencia a los dibujos adjuntos en los que

- La FIG.1 ilustra una vista de despiece en perspectiva de una placa troquelada y los componentes de un conjunto de corte giratorio;

- La FIG.2 ilustra un conjunto de componentes de la FIG.1 y una vista a gran escala de una vista de despiece de una cuchilla montada en este conjunto con una llave Allen;

- La FIG.3 ilustra una vista en sección transversal de los componentes de la FiG.1 ensamblados mientras se realiza una granulación de polímero extruido;

- Las FIG.4, FIG.5, FIG.6, FIG.7 y FIG.8 ilustran, respectivamente, una vista en perspectiva, una vista en planta, una vista en alzado, una vista en sección transversal a lo largo del eje etiquetado VII-VII en la FIG. 6, y una vista en sección transversal longitudinal a lo largo del eje etiquetado VIII-VIII en la FIG.6 de una cuchilla para la granulación bajo el agua de un polímero extruido de acuerdo con una forma de realización;

- La FIG.9 ilustra una vista de despiece en perspectiva de una cuchilla que incluye un portahojas y una hoja de acuerdo con una forma de realización;

- Las FIG.10, FIG.11 y FIG12 ilustran, respectivamente, una vista en perspectiva, una vista en alzado, y una vista del lado izquierdo de una hoja para la granulación bajo el agua de un polímero extruido de acuerdo con una forma de realización.

Hay que señalar que los mismos símbolos de referencia hacen referencia a las mismas partes en toda la descripción de los dibujos.

Descripción detallada de las formas de realización ilustrativas

Con referencia a la figura 1, varias cuchillas 1 se adaptan para montarse en un portacuchillas giratorio 2. En una forma de realización, estas cuchillas 1 se atornillan al portacuchillas 2 por medio de varios tornillos 3. En una forma de realización alternativa, las cuchillas 1 se unen al portacuchillas giratorio 2 (es decir, formando parte de un nucleo de corte o soldadas al mismo) en lugar de ser fijadas al mismo a través de tornillos, pernos o cualquier medio equivalente 3.

Según se muestra en la figura 2, cuando las diversas cuchillas 1 se montan y accionan en rotación por medio del portacuchillas giratorio 2, sus bordes cortantes describen un plano de corte adyacente y paralelo a la cara plana de la placa troquelada 4. Según se representa en la figura 3, los polímeros extruidos 5 en forma de filamentos a través de los múltiples orificios 41 de la placa troquelada 4 se cortan inmediatamente en gránulos 51 mediante los bordes cortantes de las cuchillas 1.

Con referencia ahora a las figuras 4 a 9, la cuchilla 1 para peletizadores sumergidos comprende un portahojas y una hoja 6.

El portahojas incluye un cuerpo principal 10 y un subcuerpo 11. Preferiblemente, el cuerpo principal 10 y el subcuerpo 11 se fabrican de acero inoxidable.

El subcuerpo 11 se configura para montarse de forma desmontable/extraíble en el cuerpo principal 10 en la extensión longitudinal del cuerpo principal 10. En una forma de realización, el subcuerpo 11 se monta de forma desmontable en el cuerpo principal 10 por medio de un tornillo 12. En términos más generales, el subcuerpo 11 se puede fijar de forma desmontable al cuerpo principal 10 por medio de tornillos, pernos o cualquier otro medio de fijación equivalente 3.

Para evitar el giro de uno con respecto al otro y guiar el montaje del cuerpo principal 10 y el subcuerpo 11 , se utiliza una junta de caja y espiga (no circular) 14 para esta conexión (véase la figura 9).

Con referencia a las figuras 10-12, la hoja 6 tiene forma similar a una placa. La hoja 6 se fabrica, preferiblemente, de carburo de titanio (TiC) o de carburo de tungsteno. En una forma de realización, la hoja 6 es una placa de forma trapezoidal (un trapezoide con esquinas redondeadas o no) según se puede ver claramente en la figura 10.

Esta placa puede tener la forma de una pirámide trapezoidal oblicua truncada (véanse las figuras 10 y 12). El lado más largo de la base de esta forma trapezoidal se configura para que sea recibido en un alojamiento 13 que se extiende longitudinalmente en una cara lateral del cuerpo principal 10 y del subcuerpo 11 ensamblados. El lado de la base más corto de la forma trapezoidal comprende el borde cortante 61. La hoja 6 de las figuras 10 a 12 tiene un plano de simetría transversal.

El alojamiento 13 realizado en el portahojas es una ranura longitudinal continua en la superficie lateral del cuerpo principal 10 y del subcuerpo 11 ensamblados de modo que el contorno interior del alojamiento 13 incluya al menos una primera parte en el cuerpo principal 10 y una segunda parte en el subcuerpo 11 formando de este modo un alojamiento en forma de cola de milano 13 (véase la figura 9). Por consiguiente, la ranura (o alojamiento) en forma de cola de milano 13 constituye un alojamiento trapezoidal adaptado para alojar/recibir y encajar con el lado más largo de la base de la forma trapezoidal de la hoja 6 de modo que se forme una junta de cola de milano. En otras palabras, el portahojas, que incluye el cuerpo principal 10 y el subcuerpo 11, sujeta la hoja 6 a través de una junta de cola de milano que comprende un alojamiento trapezoidal de cola de milano 13, o de forma más general cualquier ranura en forma de cola de milano 13. En esta unión de cola de milano, la caja de la cola de milano es el alojamiento 13 y la espiga de la cola de milano es una parte del contorno exterior de la hoja 6.

El alojamiento de la cola de milano 13 se extiende en la dirección longitudinal con la profundidad adecuada en el cuerpo principal 10 y el subcuerpo 11, de modo que, cuando la hoja 6 se acopla en el mismo, el borde cortante de la hoja 6 sobresalga diagonalmente más allá del cuerpo principal 10 y del subcuerpo 11 (véase la figura 7).

El alojamiento de la cola de milano 13 se extiende tanto en el cuerpo principal 10 como en el subcuerpo 11 ensamblados, de modo que el cuerpo principal 10 y el subcuerpo 11 juntos, respectivamente, constituyen un primer elemento de bloqueo longitudinal 10 y un segundo elemento de bloqueo 11 para retener/enclavar la hoja 6.

Por consiguiente, al desatornillar/atornillar el subcuerpo 11 (o de forma más general el segundo elemento de bloqueo 11) del/en el cuerpo principal 10 (o de forma más general del primer elemento de bloqueo longitudinal 10), la hoja 6 se puede retener de forma desmontable en la ranura en forma de cola de milano 13.

En términos más generales, la hoja 6 puede tener cualquier otra forma apropiada que encaje con una ranura correspondiente en forma de cola de milano 13 en el portahojas. De hecho, con referencia a las figuras 10 y 11, la hoja 6 puede ser cualquier placa 60 delimitada por un contorno que comprenda

- un contorno de borde cortante 61 que tenga un primer extremo 62 y un segundo extremo 63, y

- un contorno exterior 64 que una el primer extremo 62 y el segundo extremo 63 del contorno del borde cortante 61, incluyendo este contorno exterior 64 al menos una primera parte de soporte 65 y una segunda parte de soporte 66, separandose estas partes de soporte 65 y 65 al mismo tiempo que se extienden fuera del contorno del borde cortante 61.

En una forma de realización, el contorno del borde cortante 61 puede tener forma de línea recta, de onda, de curva con un radio de curvatura predefinido, o de cualquier forma apropiada para cortar de forma eficiente los materiales extruidos.

El portahojas correspondiente incluye una ranura en forma de cola de milano (es decir, una caja de cola de milano) que se adapta para recibir/alojar la primera parte de soporte 65 y la segunda parte de soporte 66 (es decir, la espiga de la cola de milano) de modo que la hoja 6 se pueda bloquear, a través de la unión de cola de milano resultante, a su portahojas correspondiente.

Gracias a la unión de cola de milano resultante, la hoja se puede sujetar mediante el portahojas sin ningún medio de atornillado que actúe directamente sobre la hoja.

Con referencia a la figura 2, para sustituir la hoja 6, se recibe una llave Allen 7 en una abertura correspondiente en la parte superior del tornillo 12 y se gira de modo que el segundo elemento de bloqueo 11 (es decir, el subcuerpo 11) se desenrosque del primer elemento de bloqueo longitudinal 10 (es decir, del cuerpo principal 10) y, en consecuencia, la hoja se pueda mover y desacoplar del alojamiento de cola de milano 13. Un identificador que asocie el segundo elemento de bloqueo 11 al primer elemento de bloqueo longitudinal 10 se puede imprimir en ambos elementos de bloqueo 10 y 11, de modo que se evite que los segundos elementos de bloqueo 11 de las diferentes cuchillas 1 montadas en el portacuchillas giratorios 2 se mezclen.

Las formas de realización descritas anteriormente tienen las siguientes ventajas:

- al rodear una gran parte de la hoja en forma de placa 6, el alojamiento en forma de cola de milano 13 proporciona un mayor soporte y protección para la hoja 6 (en comparación con una hoja soldada (soldadura blanda o fuerte) al cuerpo principal a lo largo de una pequeña área);

- la hoja 6 se puede desmontar fácilmente y, por consiguiente, se puede sustituir fácilmente. De hecho, según se muestra en la figura 2, si el borde de la hoja 6 se altera, ésta se puede sustituir fácilmente sin necesidad de retirar el cuerpo principal 10 del portacuchillas giratorio 2 (el desmontaje, la fijación y el ajuste del cuerpo principal 10 del portahojas requieren mucho tiempo). Además, el tornillo 12 es fácilmente accesible (desde el lado del portacuchillas giratorio 2), de modo que los ajustes o sustituciones de una hoja 6 se pueden realizar de forma rápida y sencilla;

- en términos de costes de producción, la vida útil del portahojas (a saber, el cuerpo principal 10 y el subcuerpo 11) se prolonga, y no es necesario un proceso de soldadura (soldadura blanda o fuerte);

- las hojas se pueden reemplazar, reduciendo de este modo los costes generales de funcionamiento y mantenimiento de los peletizadores sumergidos.

En particular, el hecho de que el subcuerpo 11 se monte en la extensión longitudinal del cuerpo principal 10 permite un acceso radial al portacuchillas giratorio 2.

De hecho, para reemplazar una hoja 6, el tornillo 3 es fácilmente accesible desde el lado del conjunto de corte giratorio sin necesidad de abrir por completo la cámara de granulación. Por consiguiente, la sustitución de una hoja 6 se puede llevar a cabo de forma rápida y sencilla (a saber, con el menor tiempo de inactividad del proceso de granulación).

De forma ventajosa, las formas de realización descritas anteriormente dan como resultado una disposición estructural específica de la cuchilla 1, de modo que se pueda acceder a la hoja 6 radialmente (con respecto a la placa troquelada 4 y el portacuchillas giratorio 2) y se fije de forma desmontable al portahojas. En efecto, cuando está desgastada, la hoja 6 fijada de forma móvil se puede sustituir de forma rápida y sencilla.

De forma ventajosa, la disposición estructural descrita anteriormente de los componentes de la cuchilla 1 comprende una junta de cola de milano para sujetar/fijar de forma desmontable una hoja 6 para la granulación bajo el agua de un polímero extruido.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Una hoja (6) para la granulación bajo el agua de un polímero extruido, comprendiendo esta hoja una placa (60) delimitada por un contorno que incluye

- un contorno de borde cortante (61) que tiene un primer extremo (62) y un segundo extremo (63), y

- un contorno exterior (64) que une el primer extremo (62) y el segundo extremo (63) del contorno del borde cortante (61),

caracterizada por que el contorno exterior (64) comprende al menos una primera parte de soporte (65) y una segunda parte de soporte (66), separándose la primera parte de soporte (65) y la segunda parte de soporte (66) al mismo tiempo que se extienden fuera del contorno del borde cortante (61) y estando configuradas para ser recibidas en un alojamiento de cola de milano (13).

2. La hoja de la reivindicación precedente, en donde la placa es una placa de forma trapezoidal (60), incluyendo el lado de la base más corto de esta forma trapezoidal el contorno del borde cortante (61).

3. La hoja de la reivindicación precedente, en donde la placa (60) es una pirámide trapezoidal oblicua truncada.

4. La hoja de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el contorno del borde cortante (61) está ondulado.

5. La hoja de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el contorno del borde cortante (61) se curva con un radio de curvatura predefinido.

6. La hoja de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la placa (60) se fabrica de carburo de titanio.

7. La hoja de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la placa (60) se fabrica de carburo de tungsteno.

8. Un portahojas para sujetar la hoja (6) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, comprendiendo el portahojas un primer elemento de bloqueo longitudinal (10) y un segundo elemento de bloqueo (11), estando el segundo elemento de bloqueo (11) configurado para montarse de forma desmontable sobre el primer elemento de bloqueo longitudinal (10) en la extensión longitudinal de este primer elemento de bloqueo longitudinal (10), comprendiendo este portahojas además un alojamiento (13) que se extiende longitudinalmente en una cara lateral del primer elemento de bloqueo longitudinal (10) y estando el segundo elemento de bloqueo (11) montado en el primer elemento de bloqueo longitudinal (10) de modo que el contorno interior del alojamiento (13) incluya al menos una primera parte en el primer elemento de bloqueo longitudinal (10) y una segunda parte en el segundo elemento de bloqueo (11) formando de este modo un alojamiento de cola de milano (13).

9. El portahojas de la reivindicación 8 precedente, en donde el segundo elemento de bloqueo (11) se configura para montarse de forma desmontable en el primer elemento de bloqueo longitudinal (10) en la extensión longitudinal de este primer elemento de bloqueo longitudinal (10) a través de una junta de caja y espiga (14) de modo que se impida el giro de uno con respecto al otro y se guíe el montaje del primer elemento de bloqueo longitudinal (10) y el segundo elemento de bloqueo (11).

10. El portahojas de la reivindicación 8 o 9, en donde este portahojas comprende además medios de fijación (12) para montar de forma desmontable el segundo elemento de bloqueo (11) en el primer elemento de bloqueo longitudinal (10).

11. Una cuchilla (1) para la granulación bajo el agua de un polímero extruido, comprendiendo esta cuchilla (1) la hoja (6) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 y el portahojas de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10.

12. Un portacuchillas giratorio (2) de un peletizador sumergido para la granulación bajo el agua de un polímero extruido, comprendiendo este portacuchillas giratorio (2) la cuchilla (1) de la reivindicación precedente.