MX2012000688A - Método y dispositivo para la clasificación selectiva de particulas de acuerdo con su tamaño. - Google Patents
Método y dispositivo para la clasificación selectiva de particulas de acuerdo con su tamaño.Info
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Abstract
La invención se refiere a un método y a un dispositivo para la clasificación selectiva de partículas de acuerdo con el tamaño de las mismas, determinada por una dimensión principal máxima (a, b, c) de su forma geométrica de partícula por medio de la clasificación utilizando aberturas de paso (3) con un efecto de clasificación tridimensional en una estructura de selección (3, 4, 5, 11).
Description
MÉTODO Y DISPOSITIVO PARA LA CLASIFICACIÓN SELECTIVA DE
PARTÍCULAS DE ACUERDO CON SU TAMAÑO MEMORIA DESCRIPTIVA
La invención se refiere a un método y a un dispositivo para la clasificación distintiva selectiva de partículas de acuerdo con su tamaño.
En la tecnología de preparación de materiales, así como también para la fabricación de producto utilizando partículas, el uso de materiales en partículas clasificadas está desempeñando una función cada vez más importante para obtener una alta eficiencia y para satisfacer los requerimientos de calidad. Más aún, en muchos casos la provisión de productos en partículas seleccionadas puede hacer posible obtener calidad y expectativas de precio más altas.
Para varias aplicaciones industriales que usan materiales a granel que consisten en partículas de varios tamaños, difieren los requerimientos para la calidad de la clasificación, es decir, para la selectividad distintiva de las mismas, por lo cual se conocen diferentes procedimientos de evaluación y parámetros de evaluación para describir la calidad de los procesos de clasificación.
Particularmente en el caso de materiales de alimentación fraccionados muy estrechamente (partículas), en donde una porción grande de las partículas presentan diferencias de tamaño solo en la escala de
tamaños de separación eficiente, la selectividad de la clasificación convencional deja mucho que desear. También, son de esperar partículas atoradas en el caso de los dispositivos de clasificación convencionales casi bidimensionales, que son eficaces solo en el plano y que tienen formas geométricas de tamizado que solo son eficaces en dos dimensiones, tales como placas o mallas tamizadoras de metal de agujero redondo o rectangular sin dispositivos limpiadores tales como cepillos o bolas de choque.
La base de la invención está formada por el objeto de establecer un método y un dispositivo para la clasificación de partículas, por lo cual este método y dispositivo hacen posible aumentar notablemente la calidad de la clasificación, es decir, la selectividad y distinción de la misma, sustancialmente en comparación con los métodos y dispositivos de clasificación convencionales.
Este objeto se resuelve de acuerdo con la invención mediante las características de la reivindicación 1 con respecto al método y mediante las características de la reivindicación 10 con respecto al dispositivo.
Un aspecto sustancial de la presente invención, consecuentemente, consiste en la clasificación de partículas de acuerdo con su tamaño, particularmente de acuerdo con una de sus tres dimensiones principales en un espacio euclidiano (sistema de coordenadas cartesiano), particularmente la longitud, ancho o grosor, por lo cual la calidad o selectividad especial de esta clasificación se logra de acuerdo con la invención de acuerdo con el uso de aberturas de paso con un efecto de
clasificación tridimensional en una estructura de tamizado (tridimensional). Sorprendentemente, esta estructura hace posible clasificar con una selectividad y distinción significativamente mayores que la previamente posible con las formas geométricas convencionales bidimensionales de tamiz (formas geométricas de tamiz 2D) anteriormente mencionadas.
La presente invención se basa en una generación innovadora de estructuras de tamizado tridimensionales con aberturas de paso con un efecto de clasificación tridimensional, con lo cual la clasificación es preferiblemente de acuerdo con una de las tres dimensiones principales máximas, longitud, ancho o grosor, y las dimensiones de partícula se definen con la ayuda de estas dimensiones principales. A diferencia de los métodos de procedimiento convencionales, ocurre por lo tanto una clasificación de tamaño en espacio que produce un aumento notable de la calidad y grado de clasificación incisiva.
Preferiblemente, la clasificación se efectúa por lo menos en un plano de clasificación de vibración y/o preferiblemente inclinado, con lo cual las partículas se mueven preferiblemente en un movimiento de proyectil o de deslizamiento a lo largo de, o en conexión con, un plano de clasificación que tiene preferiblemente aberturas de paso rectangulares, por ejemplo cuadradas y/o elípticas, por ejemplo circulares, realizadas en tres dimensiones, con lo cual las partículas también se mueven preferiblemente a lo largo de un plano inclinado en el área de las aberturas de paso tridimensionales.
Sin embargo, también es posible usar un plano de clasificación
no vibrador. Dependiendo de los parámetros de clasificación, en particular uno de los pares de estructura de tamizado-material de partículas, la estructura de tamizado que se usa para la clasificación tiene, por lo menos en el área de las aberturas de paso, un coeficiente de fricción predeterminado, particularmente una fricción estática predeterminada, dependiendo de la dimensión particular en cuestión.
Para una clasificación de una mezcla de partículas o una fracción de partículas de acuerdo con la dimensión principal de longitud a, preferiblemente se provee el coeficiente de adhesión más alto posible en el área de las aberturas de paso con un efecto de clasificación tridimensional, mientras que para una clasificación de acuerdo con una de las dimensiones principales: ancho b o grosor c, se provee el coeficiente de fricción más bajo posible, particularmente el coeficiente de fricción estática, en el área de las aberturas de paso con un efecto de clasificación tridimensional, con lo cual el coeficiente de fricción estática de la estructura de tamizado se selecciona dependiendo del par de fricción partícula-cubierta, y preferiblemente se utiliza una cubierta de clasificación adaptada a la estructura de tamizado particular, por lo menos en el área de las aberturas de paso tridimensionales.
Es más preferible la clasificación de diferentes fracciones de acuerdo a la misma dimensión principal en un dispositivo compartido, con lo cual cada plano de clasificación (plano de tamiz) tiene su propio dispositivo de descarga.
Modalidades preferidas adicionales del método de acuerdo con
la invención son el objeto de las reivindicaciones dependientes.
El dispositivo de acuerdo con la invención presenta un dispositivo de clasificación con una estructura de tamizado con aberturas de paso con un efecto de clasificación tridimensional, preferiblemente realizado como aletas levantadas (o conductos levantados) que sobresalen desde una base del plano de clasificación hacia un lado sobre la cara de alimentación de partículas de la estructura de tamizado, o por otra parte como aletas de bajada (o conductos de bajada) que sobresalen desde una base del plano de clasificación de la estructura de tamizado sobre el lado de descarga de la estructura de tamizado.
Bajo condiciones de gravedad, las aletas levantadas o conductos levantados están localizados sobre un lado superior (cara de alimentación de partículas) de la estructura de tamiz, mientras que las aletas de bajada o conductos de bajada están localizados sobre un lado inferior (cara de descarga de las partículas) de la estructura de tamiz;
Preferiblemente las aletas levantadas dispuestas sobre la cara de alimentación de partículas de una cubierta de tamizado están dispuestas t
frente a una dirección de transporte de las partículas a lo largo del plano de clasificación, para la clasificación de acuerdo con la dimensión principal, longitud a, de las partículas, mientras que las aletas levantadas o de bajada que limitan los conductos tridimensionales levantados o de bajada asociados de las aberturas de paso están dispuestas en correspondencia con, o frente a, la dirección de transporte de las partículas a lo largo del plano de clasificación, si la clasificación es de acuerdo con una dimensión principal de grosor c de las partículas, mientras que para la clasificación de acuerdo con la dimensión principal ancho b, las aletas levantadas o de bajada y los conductos tridimensionales levantados o de bajada limitados por estas, están dispuestos preferiblemente en correspondencia con una dirección de transporte de las partículas a lo largo del plano de clasificación. Las aberturas de paso también se pueden disponer a modo de que estén orientadas frente a la dirección de transporte de las partículas.
Como resultado de la selección o clasificación de acuerdo con la invención utilizando formas geométricas de tamiz con un efecto de clasificación tridimensional de acuerdo con una de las tres dimensiones principales máximas, longitud, ancho y grosor de las partículas, el cambio del número y posición, y/o el número y/o tamaño de las áreas de contacto de las partículas en el área de las aberturas de paso, logra un grado de selectividad y calidad de clasificación sorprendentemente alto, lo que es particularmente de gran significado en el caso de materiales de alimentación estrechamente fraccionados, en cuyo caso una porción grande de las partículas están en la escala de un tamaño de separación eficaz y en donde un proceso de clasificación normalmente tiene un grado de selectividad bajo.
La invención se describe en mayor detalle en lo siguiente basándose en modalidades y dibujos anexos. Lo que se muestra son:
Figura 1.- Una representación esquemática de una partícula con sus dimensiones principales máximas, longitud a, ancho b, grosor c.
Figura 2.- Un equilibrio de fuerzas sobre una partícula para describir la característica de movimiento de la partícula.
Figura 3.- Una representación esquemática de la característica de movimiento de una partícula dependiendo de un movimiento/impulso de un dispositivo de clasificación para un movimiento de proyectil y un movimiento de deslizamiento de la partícula.
Figura 4.- Formas geométricas de abertura de un dispositivo de clasificación en un plano XY, que corresponden a una base de un plano de clasificación, con agujeros circulares y cuadrados como ejemplos de aberturas de paso con dimensiones iguales en las direcciones X e Y (lado izquierdo), y formas geométricas de agujero rectangulares y elípticas (aberturas de paso) como ejemplos de dimensiones desiguales de las aberturas de paso en las direcciones X e Y en el lado derecho.
Figuras 5A y 5B.- Formas geométricas de abertura con un efecto de clasificación tridimensional en un dispositivo de clasificación; figura 5A: agujero cuadrado 3D; y figura 5B: agujero rectangular 3D en un diseño con la aleta bajada.
Figuras 6A y 6B.- Formas geométricas tridimensionales de abertura de un dispositivo de clasificación; figura 6A: agujero cuadrado 3D; y figura 6B: agujero rectangular 3D con la aleta levantada; las figuras 5A, 5B, 6A y 6B muestran estas formas geométricas de abertura de las aberturas de paso 3D en una vista superior y en una vista en sección.
Figuras 7A y 7B.- Representación esquemática de la acción de
formas las geométricas de abertura de acuerdo con las figuras 5A y 6A; figura 7A: una clasificación de acuerdo con la dimensión principal a con la aleta bajada y agujero cuadrado 3D; y figura 7B: una clasificación con la aleta levantada y agujero cuadrado 3D.
Figuras 8A y 8B.- Clasificación de acuerdo con la dimensión principal £>; figura 8A: una clasificación con agujero circular 3D con la aleta bajada; y figura 8B: una clasificación con agujero cuadrado 3D con la aleta levantada.
Figuras 9A y 9B.- Clasificación de acuerdo con la dimensión principal c con agujero rectangular 3D; figura 9A con la aleta bajada; figura 9B con agujero rectangular 3D con la aleta levantada.
Figura 10.- Una representación esquemática de una plataforma tamizadora como un dispositivo de clasificación para una clasificación de acuerdo con una extensión máxima de partícula, dimensión principal (longitud), a.
Figura 11.- Una representación esquemática de un dispositivo de plataformas múltiples con fraccionamiento para la clasificación de acuerdo con la dimensión principal máxima (longitud), a.
Figuras 12A-12C- Representación esquemática de una plataforma tamizadora como un dispositivo de clasificación para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal máxima (longitud), a; figura 12A: con la aleta levantada en una vista en sección longitudinal; figura 12B: con la aleta levantada en una vista superior; figura 12C: con la aleta levantada en vista en sección parcial a lo largo de la línea A-A de la figura 12B.
Figuras 13A y 13B.- Representación esquemática de una plataforma tamizadora como un dispositivo de clasificación para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal máxima (longitud) a, con formación coplanar de la plataforma tamizadora y aletas de bajada (con aberturas de paso con un efecto de clasificación tridimensional) integradas en la misma; figura 13A: en sección longitudinal; figura 13B: en vista superior.
Figuras 14A-14C- Dispositivo de clasificación de una sola plataforma para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal máxima (longitud) a; figura 14A: una vista esquemática de sección longitudinal; figura 14B: una cubierta de tamizado del dispositivo de clasificación con agujeros cuadrados 3D en representación esquemática en una vista superior; figura 14C: el dispositivo de clasificación de acuerdo con la figura 14A en un representación esquemática en vista lateral con el dispositivo de descarga.
Figuras 15A-15C- Dispositivo de clasificación de plataformas múltiples para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal máxima (longitud), a; figura 15A: una vista esquemática en sección longitudinal; la figura 15B muestra un cubierta de tamizado del dispositivo de clasificación con agujeros cuadrados 3D en una representación esquemática en una vista superior; y la figura 15C muestra el dispositivo de clasificación de acuerdo con la figura 15A en una vista lateral con el dispositivo de descarga para los
diferentes dispositivos de clasificación provistos para el fraccionamiento.
Figuras 16A-16C- Representación esquemática de una plataforma tamizadora como un dispositivo de clasificación para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal media (ancho), b, con aletas levantadas; figura 16A: en una sección longitudinal; figura 16B: en una vista superior; figura 16C: en una vista en sección parcial a lo largo de la línea B-B de la figura 16B.
Figuras 17A , y 17B.- Representación esquemática de una plataforma tamizadora como un dispositivo de clasificación para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal media (ancho), b, con formación coplanar de la plataforma tamizadora y las aletas de bajada (con aberturas de paso con un efecto de clasificación tridimensional) integradas en la misma; figura 17A: en una sección longitudinal; figura 17B: en una vista superior.
Figuras 18A-18C- Dispositivo de clasificación de una sola plataforma para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal media (ancho), b; figura 18A: una vista esquemática en sección longitudinal; figura 18B: cubierta de tamizado del dispositivo de clasificación con agujeros redondos 3D en el plano del paso (agujeros circulares) en una representación esquemática y en una vista superior; figura 18C: el dispositivo de clasificación de acuerdo con la figura 18B en una vista lateral en una representación esquemática con dispositivo de descarga.
Figuras 19A-19C- Dispositivo de clasificación de múltiples
plataformas para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal media (ancho), b figura 19A: una vista esquemática en sección longitudinal; la figura 19B muestra una cubierta de tamizado del dispositivo de clasificación con agujeros redondos 3D en el plano del paso en una representación esquemática en vista superior; y la figura 19C muestra el dispositivo de clasificación de acuerdo con la figura 19B en una vista lateral con dispositivo de descarga.
Figuras 20A-20C- Representación esquemática de una plataforma tamizadora como un dispositivo de clasificación para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal mínima (grosor), c, con la aleta levantada; figura 20A: en una vista en sección longitudinal; figura 20B: en una vista superior; figura 20C: en una vista en sección parcial a lo largo de la línea A-A de la figura 20B
Figuras 21A-21C- Plataforma tamizadora como un dispositivo de clasificación para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal mínima (grosor), c, con formación coplanar de la plataforma tamizadora y las aletas levantadas (con aberturas de paso con un efecto de clasificación) integradas en la misma; figura 21 A: en una sección longitudinal; figura 21 B: en una vista superior; figura 21 C: en una representación en sección a lo largo de la línea C-C de acuerdo con la figura 2 B.
Figuras 22A-22C- Dispositivo de clasificación de una sola plataforma para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal mínima (grosor), c; figura 22A: una vista esquemática en sección longitudinal; figura 22B: cubierta de tamizado del dispositivo de clasificación con agujeros rectangulares 3D en una representación esquemática; figura 22C: el dispositivo de clasificación de acuerdo con la figura 22B en una vista lateral con el dispositivo de descarga en una representación esquemática.
Figuras 23A-23C- Dispositivo de clasificación de múltiples plataformas para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal mínima (grosor), c; figura 23A: una vista esquemática en sección longitudinal; figura 23B: cubierta de tamizado del dispositivo de clasificación con agujeros rectangulares 3D en una representación esquemática; figura 23C: dispositivo de clasificación de acuerdo con la figura 23B en una vista lateral con dispositivos de descarga en una representación esquemática.
La base para las siguientes explicaciones de las modalidades de un método y un dispositivo para escoger selectivamente las partículas de una materia prima de acuerdo con su tamaño, basándose en una clasificación de acuerdo con una de las tres dimensiones máximas de las mismas en el espacio euclidiano, es la forma geométrica de una partícula 1 que se muestra en la figura 1 , con lo cual esta clasificación de materia prima, que consiste preferiblemente en partículas de libre flujo, y que puede ser cualquier material a granel, son las dimensiones principales de la partícula, particularmente su longitud máxima, a, su dimensión principal media, el ancho b, y su dimensión principal mínima, el grosor c, con lo cual estas tres dimensiones principales de la partícula 1 , definidas en el sistema de coordenadas cartesiano se puede representar en los ejes principales X, Y y Z por medio de un cuerpo liso, tal como un cubo o, como se indica en la figura 1 , una elipse como la envoltura que se muestra en la figura 1. En la presente invención, se usa una elipse con las dimensiones principales longitud a, ancho b, y grosor c, con lo cual el volumen de esta elipse de envoltura es mínimo. La relación de las tres dimensiones principales (longitud a, ancho b, grosor c) puede ser descrita como a>b>c, con lo cual a es perpendicular a b, b es perpendicular a v y v es perpendicular a a.
Sobre la base de una definición precisa de las dimensiones de una partícula 1 en los tres planos espaciales XZ, ZY y YX, se puede definir la tarea de una clasificación de alta calidad en tres casos, cada uno de acuerdo con una de las tres dimensiones principales. Particularmente en el caso de materiales de alimentación fraccionados muy estrechamente en donde una porción grande de las partículas 1 están, con respecto a su tamaño, en una escala de tamaño de separación eficiente, la clasificación 3D aquí propuesta, que se puede entender como una clasificación que utiliza aberturas de paso con un efecto de clasificación tridimensional, se obtiene una clasificación con una calidad y selectividad sorprendentemente altas, con lo cual también se logra una clara reducción de las partículas atoradas sin usar dispositivos de limpieza especiales. La elipse de envoltura de la figura 1 usada para la definición de la forma geométrica de partícula tiene una relación dimensional definida de a:b:c = 6:2:1.
En el caso de una clasificación tridimensional de tamaño de
partícula altamente selectiva, lo que significa que es realizada usando aberturas de paso con un efecto de clasificación tridimensional, de acuerdo con una dimensión principal de las mismas (en el marco de esta solicitud también se refiere como "clasificación 3D"), para establecer un modelo en función del método físico y para definir las diferentes variantes de solución es útil seleccionar elementos descriptivos adecuados, con la ayuda de los cuales se puede describir la función de formas geométricas de clasificación 3D (cubierta de clasificación, estructuras de tamiz). Sirviendo aquí como parámetros están el movimiento de partícula, la forma geométrica de abertura de tamiz, es decir, la forma geométrica de las aberturas de paso que tiene un efecto de clasificación tridimensional, en el dispositivo de tamizado con sus dimensiones características y también las características de fricción relevantes que predominan o que se van a definir dependiendo de la tarea de clasificación.
El movimiento de partícula es así descrito con la ayuda de un índice, que se describe como la relación de los componentes de una fuerza de aceleración Fa y el peso Fg que actúa sobre una partícula 1 , y que permanece perpendicular a un plano de clasificación de un dispositivo de clasificación (dispositivo de tamizado). Este índice se denomina el índice de tamizado o proyectil Sv. La figura 2 muestra el equilibrio de fuerzas que actúa sobre una partícula 1 durante la aceleración de la partícula debida a la vibración lineal para describir/determinar posibles eventos de movimiento de un dispositivo de tamizado (dispositivo de clasificación 2). El índice de tamizado se calcula de la siguiente manera
con: Fa = mD · a
con: Fg = mp · g
En este caso, mp designa una masa de partícula, a un ángulo establecido de un plano de tamiz (plano de clasificación) o de un cubierta de clasificación del tamiz o dispositivo de clasificación 2, y ß un ángulo de trabajo de la fuerza de aceleración como resultado del impulso vibratorio del tamiz o dispositivo de clasificación 2.
Para describir el movimiento de partícula a lo largo del dispositivo de clasificación o dispositivo de tamizado 2 (= movimiento a lo largo de la cubierta de clasificación), se hace una distinción entre un movimiento de proyectil cuando Sv > 1 , y un movimiento de deslizamiento cuando Sv < 1.
En la figura 3 se muestran las condiciones de movimiento de un cuerpo modelo redondo durante un movimiento de proyectil o de
deslizamiento usando un cubierta de clasificación inclinada (dispositivo de clasificación 2) como un ejemplo.
Usado como un dispositivo de selección o medio para la clasificación de las partículas 1 , están preferiblemente tamices vibradores (dispositivos de tamizado 2 con un impulso vibrador), o un dispositivo de tamizado 2 que cuando se coloca en una posición inclinada, debido a esta inclinación, causa un movimiento de deslizamiento de las partículas 1 a lo largo del dispositivo de tamizado 2 en el plano de clasificación, cuando el dispositivo de tamizado 2 está en reposo, como se muestra esquemáticamente en la figura 3. El dispositivo de tamizado 2, preferiblemente, puede tener una vibración circular, vibración elíptica, vibración lineal o vibración plana.
Preferiblemente se provee un agujero cuadrado 3D, agujero longitudinal 3D, agujero rectangular 3D, agujero elíptico 3D o agujero circular 3D como la forma geométrica de la abertura del tamiz, que describe la forma geométrica de las aberturas de paso 3 con un efecto de clasificación tridimensional en una cubierta de clasificación o tamiz 2. La forma geométrica de la abertura de tamiz describe por consiguiente la forma geométrica de las aberturas de paso 3 del tamiz o cubierta de clasificación 2 (que forma el dispositivo de clasificación). En principio, las formas geométricas de la abertura pueden diferir en un plano XY y en un plano XZ, o en un plano Y/Z. En un plano XY que forma un plano de clasificación y que se extiende horizontalmente en un plano principal del dispositivo de clasificación (cubierta de tamizado 2), se puede hacer una distinción entre las formas geométricas de la abertura de tamiz en donde una dimensión es del mismo tamaño en las direcciones X e Y, y las formas geométricas de la abertura de tamiz en donde estas dimensiones difieren una de otra. La primera se representa en la figura 4 en el lado izquierdo para una abertura de paso circular o cuadrada 3, mientras que en el lado derecho de la figura 4 se muestran dos ejemplos de dimensiones diferentes de las aberturas de paso 3 en la dirección X y la dirección Y como aberturas de paso rectangulares o elípticas.
Para formar una abertura de paso tridimensional 3 con un efecto de clasificación, preferiblemente a una de las formas geométricas de abertura "bidimensionales" anteriormente descritas en el plano XY se le da un plano inclinado en el plano XY o YZ, con lo cual este plano inclinado está dispuesto a lo largo de uno de los ejes espaciales X o Y a un ángulo definido ? al plano XY. De esta manera, resulta una abertura vertical entre el plano XY y el plano inclinado, con lo cual esta abertura vertical tiene las dimensiones wx-wz o wy-wz, con lo cual las variantes de una forma geométrica 3D para crear las aberturas de paso 3 se muestran en las figuras 5A, 5B, 6A y 6B, cuando se selecciona en el plano XY una forma geométrica de abertura cuadrada o rectangular. El plano inclinado se puede realizar como una aleta bajada 4 como se muestra en las figuras 5A y 5B, o como una aleta levantada 5, como se muestra en las figuras 6A y 6B. La figura 6A muestra así un agujero cuadrado 3D como la abertura de paso 3, mientras que la figura 6B muestra un agujero rectangular 3D con la aleta levantada 5.
El método de acción de la clasificación de tamaño 3D para una clasificación selectiva de acuerdo con las dimensiones principales máxima longitud (a), ancho (b*) y grosor (c) usando una forma geométrica de abertura definida de las aberturas de paso 3, que está alineada en los tres planos espaciales XY, YZ y ZX, y también por una selección del movimiento de partícula anteriormente descrito, y tomando en consideración las condiciones de fricción dependiendo de la tarea de clasificación respectiva (diferentes condiciones de fricción dependiendo de la clasificación de acuerdo con la dimensión principal longitud a, o la dimensión principal ancho b, o la dimensión principal grosor c) logra una clasificación de acuerdo con una de las tres dimensiones de partícula, longitud (a), ancho (b*), o grosor (c). Esto se explica en detalle a continuación usando modalidades asociadas.
Las figuras 7A y 7B muestran la clasificación de acuerdo con la dimensión principal longitud a, una vez para cuando las aberturas de paso 3 con un efecto de clasificación tridimensional se usan con una aleta bajada 4 en la figura 7A, y una vez para la realización de aberturas de paso 3 con una aleta levantada 5 en la figura 7B; en cada caso muestran esquemáticamente una vista en sección y vista superior. La clasificación de acuerdo con la dimensión principal longitud a, se explica tomando como ejemplo una forma geométrica de abertura cuadrada, es decir, una abertura de paso cuadrática 3 en el plano de XY, un índice de tamizado Sv >1 (movimiento de proyectil), y una aleta bajada 4 o aleta levantada 5 dirigida frente a la dirección del transporte de material. Las figuras 7A y 7B muestran un ejemplo del uso de una aleta bajada 4 y un ejemplo de una aleta levantada 5 para la clasificación de acuerdo con la dimensión principal longitud a, por medio de un agujero cuadrado 3D. Si cuando se usa el diseño de dispositivo de clasificación (cubierta de tamizado) con una forma geométrica de aleta bajada, es decir, cuando se utiliza una aleta bajada 4 que se inclina descendentemente desde una base del plano de clasificación como se muestra en la figura 7A, una partícula 1 es activada a un movimiento de proyectil por la selección del índice de tamizado; el resultado es, como se muestra en la figura 7A, una "inserción" o "levantamiento" de la partícula 1 con su ancho b debido a una forma geométrica de clasificación efectiva wx-wy de la abertura de paso de agujero cuadrado 3D. Debido a la alineación de la aleta bajada 4 frente a la dirección del transporte de material de las partículas 1 , la partícula 1 se mantiene en su alineación cuando se "inserta" en el plano XY. Cuando la partícula 1 choca contra la aleta bajada 4, la partícula 1 se ladea y es mantenida por al menos tres puntos A1 , A2, A3 (véase la figura 7A). Las flechas de una posible dirección de movimiento en las figuras 7A y 7B indican una posible dirección del movimiento de la partícula 1.
Aquí es importante que la selección del material de la cubierta de clasificación o cubierta de tamizado del dispositivo de clasificación, combinada con la consideración del tipo de partícula 1 que se va a clasificar y los elementos del par de fricción formados por estos, proveen un coeficiente de fricción estática alto del par de fricción partícula-cubierta de tamizado del dispositivo de clasificación. Preferiblemente se requieren coeficientes de fricción estática altos para las condiciones de fricción en el caso de la clasificación de acuerdo con la dimensión principal máxima longitud a; en el marco de la presente solicitud de patente, esto significa preferiblemente un coeficiente de fricción estática µ= 0.3, particularmente µ > 0.7.
Debido a la fricción, se asegura con ello que la partícula 1 sea sostenida para la clasificación de acuerdo con la dimensión principal máxima longitud a en la posición parada mostrada en el fondo de la figura 1 debido al contacto en los puntos A1 , A2 y/o A3, y por lo tanto permanece sobre la cubierta de tamizado o sobre el dispositivo de clasificación y no se desliza a través del pasaje 3 (como lo hacen las otras partículas que no tienen una longitud predeterminada a, definidas por el desarrollo de la cubierta de tamizado dependiendo de la materia prima y consecuentemente pasan a través del pasaje 3).
Debido al movimiento de la cubierta de clasificación o del dispositivo de clasificación (plataforma tamizadora 11), se garantiza que la partícula 1 se mantenga en su alineación definida y consecuentemente puede ser clasificada de acuerdo con la longitud a, dependiendo de la posición de su centro de gravedad S. Sin un coeficiente de fricción estática adecuadamente alto, la figura 1 , como se muestra en la figura 7A, se inclinaría y no sería sostenida por el punto de contacto A1 en contacto con la aleta bajada 4, y con su ancho, se podría deslizar a través de la abertura de paso que resulta entre el plano XY y la aleta bajada 4.
En la figura 7B se muestra un diseño análogo, pero con el uso de una aleta levantada 5 (naturalmente, el dispositivo de clasificación o la cubierta de tamizado tienen una pluralidad de dichas aletas levantadas 5 o, en el caso de la modalidad de acuerdo con la figura 7A, aletas de bajada 4), con lo cual también es posible clasificar de acuerdo con la dimensión principal máxima longitud a con dicha aleta levantada 5, que sobresale ascendentemente desde una base B del plano de clasificación. Si cuando se utiliza la forma geométrica de aleta levantada 3D con un efecto de clasificación de acuerdo con la figura 7B, se activa una partícula 1 a un movimiento de proyectil debido a la selección del índice de tamizado, el resultado, como se muestra en las figuras 7A y 7B, es un levantamiento de la partícula 1 con su ancho b paralelo al plano XY. Debido a la alineación de la aleta levantada 5 frente a la dirección del transporte de material, la partícula 1 se sostiene en su alineación cuando se "levanta" sobre el plano XY. Aquí nuevamente la partícula 1 se ladea cuando choca contra el plano XY y se sostiene por lo menos en tres puntos B1 , B2, B3. También con lo cual la selección del material de la cubierta de clasificación o de la cubierta de tamizado y el dispositivo de clasificación debe garantizar que esté presente un coeficiente de fricción estática µ alto para el par de fricción partícula-cubierta de clasificación o cubierta de superficie del dispositivo de clasificación (µ > 0.3). Preferiblemente se provee un coeficiente de fricción µ > 0.7. Durante el movimiento de la cubierta de clasificación se garantiza consecuentemente que la partícula 1 sea sostenida en su alineación definida y posición levantada y, consecuentemente, puede ser clasificada de acuerdo con la longitud a dependiendo de la posición de su centro de gravedad S. Nuevamente aquí, sin un coeficiente de fricción estática adecuadamente alto, la partícula 1 se ladearía y, con su ancho, se deslizaría a través de la abertura de paso 3 que resulta entre el plano XY y la aleta levantada 5.
En lo siguiente se explica la clasificación de acuerdo con la dimensión principal ancho b, usando la figura 8A y la figura 8B, en cada caso nuevamente para la modalidad de la cubierta de clasificación o el dispositivo de clasificación con una aleta bajada 4 (figura 8A) y una aleta levantada 5 (figura 8B). Cuando se usa una abertura de paso 3 circular, es decir elíptica, en el plano XY, un índice de tamizado Sv < 1 (movimiento de deslizamiento) y también una aleta bajada 4 abierta en la dirección del transporte de material, las partículas 1 se pueden clasificar de acuerdo con su ancho b. Sí debido a la selección del índice de tamizado (Sv < 1 ), una partícula 1 es activada a un movimiento de deslizamiento, el resultado, como se muestra en la figura 8A, se debe a la posición del centro de gravedad S de la partícula, una "caída continua" de la partícula hacia un conducto de paso circular 6, que se forma por la aleta bajada 4 y también preferiblemente una aleta bajada 4a que se extiende en una dirección paralela desde un borde opuesto de la abertura de paso 3 (las aletas de bajada 4, 4a, pueden ser un tubo integral para formar el conducto de paso 6). La clasificación de acuerdo con el ancho de partícula b ocurre en este conducto de paso con la sección transversal circular y un diámetro de abertura de we. La partícula 1 que se va a clasificar cae, con su dimensión principal a (longitud) en el conducto de paso 6, y toca este conducto de paso 6 por lo menos en un punto C1 , mientras que simultáneamente hace contacto con el borde de la abertura de paso 3 en un punto adicional C2. En este caso, se debe seleccionar un coeficiente de fricción estática µ que sea tan bajo como sea posible para el par de fricción partícula-dispositivo de clasificación, seleccionando el material para el dispositivo de clasificación o la cubierta de clasificación 2 a lo largo del cual se mueve la partícula 1 , en particular con un coeficiente de fricción estática µ= 0.3, de tal manera que la partícula 1 sea impedida de atorarse en el conducto de paso 6. Para la clasificación de acuerdo con el ancho b, es necesario consecuentemente proveer una selección del coeficiente de fricción para el par de fricción entre la partícula y el dispositivo de clasificación o la plataforma tamizadora o cubierta de clasificación, que sea el opuesto de la clasificación de acuerdo con la dimensión principal longitud a, y seleccionar o establecer el mismo dependiendo del tipo de partícula 1 que se va a clasificar o el material del dispositivo de clasificación, es decir, la superficie de la cubierta de clasificación 2, a lo largo de la cual se mueven las partículas 1. Las partículas que no tienen este ancho b definido como criterio de clasificación (partículas con anchos más grandes) permanecen sobre la cubierta de tamizado.
La figura 8B ' ilustra esquemáticamente una clasificación de acuerdo con la dimensión principal ancho b con el uso de una forma geométrica de abertura cuadrada en el plano XY (agujero cuadrado 3D), un
índice de tamizado Sv < 1 (movimiento de deslizamiento), y una aleta levantada 5 que se abre hacia la dirección del transporte de material, por medio de lo cual es posible clasificar similarmente de acuerdo con el ancho b. En este caso, si una partícula 1 es activada a un movimiento de deslizamiento a lo largo del dispositivo de clasificación debido a la selección del índice de tamizado Sv < 1 , la partícula 1 , como se muestra en la figura 8B, se desliza en el plano XY hacia la abertura de paso cuadrada 3 (agujero cuadrado 3D) de la forma geométrica de aleta levantada, y hace contacto con éste por lo menos en un punto C2. Dependiendo de la posición del centro de gravedad S de la partícula 1 , la partícula 1 retorna, debido a la acción de momento sobre la partícula 1 , a la forma geométrica de abertura de la abertura de paso 3 con la aleta levantada 5 en el plano XY, o se mueve alrededor de esta. Mediante la selección del material del dispositivo de clasificación o de la cubierta de tamizado se debe asegurar, preferiblemente en coordinación con el material de las partículas 1 , que el par de fricción partícula-cubierta de clasificación o dispositivo de clasificación, tenga el coeficiente de fricción estática más bajo posible, de tal manera que la partícula 1 sea impedida de atorarse en la forma geométrica 3D de la abertura de paso 3 con la aleta levantada 5. Nuevamente aquí, preferiblemente se selecciona un coeficiente de fricción estática µ < 0.3.
Nuevamente aquí, las flechas en las representaciones indican una posible dirección de movimiento de la partícula 1.
En lo siguiente se usan las figuras 9A y 9B para explicar una
clasificación de acuerdo con la dimensión principal c (grosor), usando similarmente una modalidad del dispositivo de clasificación con la aleta bajada 4 (figura 9A) y una modalidad con la aleta levantada 5 (figura 9B). Preferiblemente es posible clasificar de acuerdo con la dimensión principal grosor c de la partícula 1 usando una forma geométrica de abertura rectangular (abertura de paso 3) en el plano XY, un índice de tamizado Sv < 1 (movimiento de deslizamiento), y una aleta bajada 4 abierta en la dirección del transporte de material. La abertura rectangular 3D está dispuesta con su lado grande preferiblemente a un ángulo recto a la dirección del transporte de material, como se muestra en la figura 9A. Si una partícula 1 es activada a un movimiento de deslizamiento debido a la selección del índice de tamizado (Sv < 1), el resultado es, como se muestra en la figura 9A, una alineación de la partícula 1 con su dimensión principal a (longitud) a lo largo de la dimensión más grande de la forma geométrica de abertura rectangular (agujero rectangular 3D en el plano XY). Como resultado de esta alineación, la partícula 1 se desliza con su plano B/C hacia un conducto de abertura rectangular 6 entre la aleta bajada 4 (y también una aleta bajada paralela 4a que está enfrente, que se extiende desde el borde opuesto de la abertura de paso 3), y el plano XY. Debido a la dimensión (ancho Ws del conducto de abertura 6, que es definido por la distancia mínima entre la aleta bajada 4 y el plano XY), la clasificación de acuerdo con el grosor de partícula c ocurre en el conducto de abertura 6. Como con la clasificación de acuerdo con la
dimensión principal b (ancho), aquí nuevamente la selección del coeficiente de fricción estática del par de fricción partícula-material de cubierta de clasificación o de plataforma tamizadora, o la superficie del dispositivo de clasificación, se debe realizar de tal manera que sea tan bajo como sea posible (en particular µ < 0.3), de tal manera de impedir que la partícula 1 se atore en el conducto de paso 6.
El cálculo del grosor de agujero wz (figura 9A) o el diámetro de agujero wx (figura 8A, también referido en las figuras 4 a 9A y 9B) se hace usando wz= wx»tan a.
La figura 9B ilustra esquemáticamente la modalidad de un dispositivo de clasificación para la clasificación de acuerdo con la dimensión principal grosor c por medio de una aleta levantada 5 usando una forma geométrica de abertura rectangular en el plano XZ, un índice de tamizado Sv < 1 (movimiento de deslizamiento), y también una aleta levantada abierta frente a la dirección del transporte de material. Nuevamente aquí, la forma geométrica de abertura rectangular (agujero rectangular 3D) está dispuesta con su lado grande en un ángulo recto a la dirección del transporte de material. Si una partícula 1 es activada a un movimiento de deslizamiento debido a la selección del índice de tamizado (Sv < 1), el resultado es, como se muestra en la figura 9B, una alineación de la partícula 1 con su dimensión principal longitud a a lo largo de la dimensión más grande de la forma geométrica de abertura rectangular de la aleta levantada 5 en el plano XY. Ahí, debido a la dimensión wz que es definida por la distancia mínima entre la aleta levantada 5 y el plano XY, ocurre la clasificación de acuerdo con el grosor de partícula c. Aquí nuevamente la selección del material de la cubierta de tamizado o del dispositivo de clasificación debe garantizar que sea seleccionado el coeficiente de fricción estática más bajo posible del par de fricción partícula-cubierta de tamizado o clasificación, de tal manera que se impida que la partícula 1 se "atore" en el conducto de paso 6. Nuevamente aquí, una flecha indica una posible dirección de movimiento de la partícula 1 . Preferiblemente el coeficiente de fricción estática tiene un valor µ < 0.3. Las partículas que no corresponden a la medición del grosor definido c como criterio de clasificación (las partículas más gruesas) permanecen sobre la cubierta de clasificación.
Basándose en las modalidades preseleccionadas, es posible poner en práctica una clasificación selectiva de las partículas 1 de acuerdo con su tamaño basándose en las tres dimensiones principales de la partícula, longitud, ancho y grosor, con la ayuda de una forma geométrica de clasificación tridimensional, esto es, las aberturas de paso 3 con un efecto de clasificación tridimensional.
Tomando en consideración las relaciones de dimensión de las aberturas de paso 3 en las direcciones X e Y, un movimiento de partícula (índice de tamizado), una forma geométrica de abertura de las aberturas de paso 3D con un efecto de clasificación, una forma geométrica de abertura de las aberturas de paso en el plano XY o plano YZ, una forma geométrica de abertura en el plano XZ o YZ, y también los grados de fricción estática
fundamentales del par de fricción partícula-material de la estructura de tamizado (dispositivo de clasificación) dependiendo de la tarea de clasificación, se provee una multitud de posibilidades de realización (por lo menos seis o más) para la clasificación de acuerdo con la longitud de partícula a , o el ancho de partícula b, o el grosor de partícula c, de la partícula 1 , como posibilidades para realizar el procedimiento del método de acuerdo con la invención tomando en cuenta los parámetros anteriormente mencionados.
En lo siguiente se explican esquemáticamente modelos de procedimiento y dispositivos para realizar la clasificación de partículas por tamaño anteriormente explicada de acuerdo con una de sus dimensiones principales, longitud, ancho o grosor.
La figura 10 muestra esquemáticamente, basándose en un tamiz de una sola plataforma 7, un dispositivo fundamental de realización para un dispositivo de clasificación con un tamiz 7 de una sola plataforma para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal a. Sin mostrarse en detalle aquí, como se explica basándose en la figura 7A (abajo a la izquierda), hay una explicación del paso del material de partículas alimentado a través del tamiz 7 de una sola plataforma, siempre que las partículas no tengan una longitud a que haga que las partículas 1 permanezcan sobre el tamiz 7 de una sola plataforma y consecuentemente se puedan clasificar de acuerdo con la dimensión principal longitud a, como se muestra en la figura 7A.
Naturalmente, con la ayuda de un dispositivo de tamizado de múltiples plataformas mostrado aquí esquemáticamente en una vista en
sección con tres plataformas tamizadoras, 8 a 10 en la figura 11 , es posible efectuar u obtener un fraccionamiento, esto es, diferentes fracciones de la partícula 1 clasificadas de acuerdo con la misma dimensión principal, longitud a, con lo cual después de una alimentación del material a granel u otro material de partículas 1 sobre el lado izquierdo de la plataforma tamizadora superior 8, aquellas partículas que, debido a la dimensión de las aberturas de paso y su longitud similar a, permanecen como las partículas más grandes (con respecto a la longitud a) sobre la plataforma tamizadora superior 8, mientras que las otras dos plataformas tamizadoras 9 y 10 se usan para la clasificación respectiva de las partículas más pequeñas de acuerdo con su longitud máxima a, cada una de una manera correspondiente.
De esta manera se obtienen tres fracciones de partículas, todas las cuales se clasifican de acuerdo con la longitud máxima a. Cada plataforma tamizadora 8 a 10 estipula así un tamaño predeterminado de la longitud máxima a, y consecuentemente determina el resultado del fraccionamiento y clasificación de tamaño en productos grueso, medio y fino.
Las figuras 12A-12C muestran una representación esquemática de una plataforma tamizadora 11 como un dispositivo de clasificación para una clasificación similar de acuerdo con la dimensión principal longitud a, con lo cual una plataforma tamizadora 11 de este tipo se puede hacer, por ejemplo, de poliuretano, de tal manera que se forman las aletas levantadas 5, por ejemplo no dobladas desde una base B del plano de clasificación o
dispositivo de clasificación, para crear las aberturas de paso 3, sino que en su lugar, por ejemplo mediante un moldeado por inyección separado de resina sintética o plástico, y también sobresalen más allá de las aberturas de paso 3 en su ancho, como se deduce de la figura 12C (vista en sección a lo largo de la línea A-A) en la vista superior de la plataforma tamizadora 11 de acuerdo con la figura 12B. También se pueden usar otros materiales tales como madera o cerámica (colada) para la plataforma tamizadora en adaptación al material del material de partículas que se requiere clasificar. Una base del dispositivo de clasificación formado de esta manera se identifica como B, y las aletas levantadas 5 se elevan fuera de esta o desde esta. La figura 12C muestra una vista en sección de la plataforma tamizadora 11 en una representación esquemática, como ya se explicó haciendo referencia a la figura 12A (sección longitudinal).
Las figuras 13A-13B ¡lustran una modalidad adicional de la disposición o implementación de dispositivo para la clasificación de partículas 1 de acuerdo con su dimensión principal longitud a, en una representación esquemática.
En este caso se elige un grosor ó de la plataforma tamizadora 11 o del dispositivo de clasificación tan grande que la abertura de paso desarrolle un efecto de clasificación tridimensional, y en el marco de un grosor de material (d) de la cubierta de tamizado 11 , las aletas de bajada 4 se forman prácticamente dentro de la plataforma tamizadora, e integrales con la misma, de tal manera que los conductos de abertura correspondientes 6 de las
aberturas 3D con el efecto de clasificación (en este caso agujeros cuadrados 3D) se forman dentro del grosor de la plataforma tamizadora 1 1 ; y esta plataforma tamizadora tiene una configuración coplanar desde la cual no sobresalen proyecciones. Naturalmente, dicho dispositivo de clasificación puede ser fabricado similarmente de manera muy conveniente por medio de moldeado por inyección u otro método de formación de vaciado, o si se hace de metal, por medio de agujeros estampados diagonales correspondientes hechos por fresado. También es concebible introducir primero las aberturas de paso 3 verticalmente en un elemento de metal como la plataforma tamizadora 11 , y después formar esta por medio de fuerzas de tensión que actúan en direcciones opuestas en un área de una plataforma superior o inferior 11a, 1 1b, de manera similar a la fabricación de rejillas de metal expandidas; de tal manera que se obtiene una disposición inclinada correspondiente de los conductos de abertura 6. El comportamiento de las aberturas de paso 3, es decir, de los agujeros cuadrados 3D o de las aletas de bajada 4 (paredes de los conductos de abertura 6) formados por la plataforma tamizadora 11 , corresponde por sí solo, cuando hay un grosor d adecuado de la plataforma tamizadora 1 1 con respecto a un punto S de centro de gravedad de la partícula, y consecuentemente con respecto a un tamaño de separación eficiente con respecto a la dimensión principal longitud a, completamente al de la figura 7A, de modo que también se permite la clasificación selectiva en la modalidad de acuerdo con la figuras 13A y 13B para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal máxima longitud a por medio de dicho
dispositivo de clasificación con lados coplanares superior e inferior 11a, 11b, y aletas de bajada 4 inclinadas contra la dirección de transporte de material, para formar los conductos abiertos 6 como aberturas de paso inclinadas integrales del dispositivo de clasificación o de la plataforma tamizadora 11.
Las figuras 14A-14C muestran una implementación de dispositivo de una clasificación de acuerdo con la dimensión principal longitud a, con una plataforma tamizadora 11 que está dispuesta dentro de un alojamiento 12 cargado por medio de resortes de soporte 13, por lo cual aquí se proveen agujeros cuadrados 3D como aberturas de paso 3. Un embudo de descarga 14 (también denominado una unidad de descarga de subtamaño) indicado esquemáticamente en la figura 14A, se usa para recolectar material de partículas que no corresponde a la condición de clasificación de dimensión principal longitud a, que ha pasado a través de las aberturas de paso 3 de la plataforma tamizadora en combinación con las aletas de bajada 4 a través del plano de clasificación formado por la plataforma tamizadora 11. El material en partículas clasificado de acuerdo con la longitud a como la dimensión principal permanece sobre la plataforma tamizadora 11 (como se muestra en las figuras 7A y 11), y se retira por medio de un canal de descarga 15.
En la vista lateral esquemática de acuerdo con la figura 14C, el canal de descarga 15 se muestra extendiéndose a través de todo lo ancho del alojamiento 12 de la máquina de clasificación, pero no es obligatorio proveerlo de esta manera.
Las figuras 15A-15C muestran una máquina de clasificación 16
como una máquina de múltiples plataformas con tres plataformas tamizadoras 11 , cada una para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal a (longitud), pero para diferentes fracciones (clases de tamaño a) que corresponden a la explicación de la representación esquemática de acuerdo con la figura 1 1 referida correspondientemente. De esta manera, una pluralidad de fracciones de material de partícula, que son descargadas sobre la plataforma tamizadora superior 11 y que son clasificadas de acuerdo con la longitud a, se pueden producir y hacer a un lado, separadas por canales de descarga apropiados 15. Nuevamente, la unidad de descarga de subtamaño o el embudo de descarga 14 se usa para recoger el material de partículas que no corresponde a la condición de clasificación "fraccionada" de la longitud a. Nuevamente aquí, las formas geométricas del agujero (aberturas de paso 3) con un efecto de clasificación son realizadas como agujeros cuadrados 3D.
En una representación esquemática, las figuras 16A-16C ilustran una modalidad de dispositivo para una clasificación de acuerdo con el ancho de partícula b como dimensión principal usando aletas levantadas 5, que es comparable con la modalidad para una clasificación de acuerdo con la dimensión a con aletas levantadas de acuerdo con las figuras 12A-12C. Con respecto al modo de acción, se hace referencia a las explicaciones anteriores en combinación con las figuras precedentes, particularmente la figura 8B. La determinación de la dimensión wy, que define el ancho de abertura mínimo de la aleta levantada 5 en el plano YZ, aquí determina la clasificación de acuerdo con el ancho de partícula b. Aquí es esencial seleccionar el coeficiente de fricción más pequeño posible en el par de fricción partícula-plataforma tamizadora 11 (µ < 0.3, coeficiente de fricción estática) para garantizar que la partícula 1 pase a través de la abertura de paso 3 en el área de la aleta levantada 5, de manera suave, sin atoramiento.
Aparte de eso, se hace referencia a las explicaciones anteriores con respecto a una clasificación de acuerdo con el ancho de partícula b con la ayuda de una plataforma tamizadora 11 y aberturas de paso 3 con un efecto de clasificación tridimensional.
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Las figuras 17A y 17B muestran una modalidad de una plataforma tamizadora 1 1 en una vista seccional (figura 17A) en una vista superior con aberturas de paso circulares o elípticas 3 y aletas de bajada integradas 4, y conductos de abertura 6 apuntando en la dirección del transporte de material, con lo cual aquí nuevamente la plataforma tamizadora 1 1 tiene lados coplanares superior e inferior 1 1a y 1 1 b y un grosor d que corresponde a la tarea de clasificación de acuerdo con el ancho b. Aparte de eso, se hace referencia a las explicaciones anteriores con respecto a la clasificación de acuerdo con el ancho b como dirección principal de la partícula, y en particular se señala la importancia de un coeficiente de fricción bajo de la plataforma tamizadora con respecto a la naturaleza de la partícula que se va a clasificar para evitar granos atorados.
Las figuras 18A-18C ilustran una máquina de clasificación 16
que usa una plataforma tamizadora 11 de acuerdo con las figuras 17A y 17B, mientras que por otra parte las figuras 19A-19C ilustran una clasificación fraccionada de acuerdo con el ancho b en tres fracciones diferentes, con tres plataformas tamizadoras 11 de varios tamaños de clasificación para el ancho b. Aparte de eso, se aplican las explicaciones anteriores con respecto a la configuración de tal máquina de clasificación 16.
Las figuras 20A-20C ilustran en vistas esquemáticas una modalidad de dispositivo para una clasificación de acuerdo con el grosor de las partículas, nuevamente dada una concordancia apropiada de la dimensión wz (comparar con la figura 9B a este respecto), con la sección de una plataforma tamizadora 1 1 en la figura 20A, una vista superior en la figura 20B y una vista lateral (vista en sección de acuerdo con la figura 20B) en la figura 20C. En este caso la dimensión wz es la más pequeña, particularmente con respecto a las dimensiones comparables, es decir, las distancias entre las aletas levantadas y el plano XY para una clasificación de acuerdo con la longitud a.
Finalmente, las figuras 21A-21 C muestran otra modalidad en donde se usan agujeros rectangulares 3D como aberturas de paso 3 con un efecto de clasificación en la plataforma tamizadora (vista superior, figura 21 B), aquí en una modalidad en donde las aletas de bajada correspondientes 4 se forman por el grosor d de la plataforma tamizadora 1 1 y conductos de abertura correspondientes 6 que están inclinados en la dirección del transporte de material.
En las figuras 22A, 22B y 22C, se muestra una modalidad de dispositivo con una variante de una sola plataforma tamizadora y aletas de bajada, comparable con las figuras correspondientes para los parámetros de clasificación b o a.
A su vez, las figuras 23A-23C ilustran una máquina de clasificación de múltiples plataformas (tres plataformas tamizadoras) para la formación de tres fracciones de partículas clasificadas de acuerdo con el grosor, usando aberturas de paso rectangulares 3 que se extienden en dirección de lo ancho de la plataforma tamizadora 11. Aparte de eso, las explicaciones ya ofrecidas para los números de referencia se aplican correspondientemente.
Debido a la invención, mediante el uso de aberturas de paso con un efecto de clasificación tridimensional, a diferencia de las formas geométricas de tamiz bidimensionales y menos selectivas, preferiblemente en diseños con aletas levantadas o aletas de bajada, con lo que estas últimas también se pueden hacer de un grosor de material, por ejemplo, de una plataforma tamizadora hecha de poliuretano u otra plataforma tamizadora de plástico fabricada por moldeado por inyección o por colado o mecánicamente por ejemplo por fresado, es posible lograr una clasificación de tamaño selectiva de partículas por medio de una medición correspondiente de una distancia entre la forma geométrica del paso y el plano XY (plano de clasificación), dependiendo de los parámetros de clasificación, particularmente basándose en las tres dimensiones principales de las partículas en el espacio (longitud, ancho, grosor); por lo cual, dependiendo de los parámetros de clasificación, se deben cumplir condiciones de fricción esencialmente diferentes del par de fricción partícula-plataforma tamizadora, y en la clasificación de acuerdo con la longitud a se debe garantizar un coeficiente de fricción alto (coeficiente de fricción estática > 0.3, preferiblemente µ > 0.7) para que los productos de la clasificación permanezcan sobre la plataforma tamizadora correspondiente 11 , mientras que en una clasificación de acuerdo con el ancho o grosor de las partículas, estas pasen a través de las aberturas de paso correspondientes 3 con un efecto de clasificación tridimensional con los coeficientes de fricción más bajos posibles de la fricción estática entre la plataforma tamizadora y la partícula (µ < 0.3).
Algunos, no todos, los usos de la invención son en los procesos de clasificación en agricultura, por ejemplo durante la cosecha y procesamiento ulterior de frutas, vegetales, bayas y granos, para semillas, fertilizantes, forraje, especies, granos de café, nueces, tabaco, té, huevos u otros productos animales, y también peces, carne o productos (intermedios) de los mismos, así como también subproductos o productos secundarios que surjan; en la industria, para la limpieza o procesamiento de materias primas como piedra partida, roca triturada, minerales, carbones, sales, materiales de madera y también productos semiterminados o intermedios, materiales a granel naturales o sintéticos, o polvos como por ejemplo cal, cemento, fibras, coque, grafito natural, grafito sintético, plásticos y sus aditivos, materiales mixtos, cerámica, vidrio, metal, virutas de madera, aditivos para procesos industriales, agentes de soplado o pulido, tornillos, clavos, monedas, piedras preciosas, piedras semipreciosas, metal de desecho, reciclados u otras corrientes de desecho, materiales o polvos a granel de la industria química o farmacéutica, tal como por ejemplo polvos de lavado, pigmentos, rellenos para reactores, catalizadores, ingredientes activos médicos o cosméticos y agentes auxiliares o tabletas.
Claims (18)
1.- Un método para la clasificación selectiva de partículas de acuerdo con su tamaño, determinado por una dimensión principal máxima (a, b, c) o su forma geométrica de partícula, por medio de clasificación usando aberturas de paso con un efecto de clasificación tridimensional en una estructura de tamizado (3; 4; 5; 11).
2 - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la clasificación de las partículas (1) ocurre de acuerdo con una de las dimensiones principales máximas, longitud (a) o ancho (b) o grosor (c).
3. - El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado además porque la clasificación ocurre por lo menos en un plano de clasificación vibrador o no vibrador, preferiblemente inclinado, y/o el plano de clasificación tiene aberturas de paso (3) rectangulares, particularmente cuadradas y/o elípticas, especialmente circulares, y/o las partículas se mueven a lo largo de un plano inclinado en el área de las aberturas de paso (3) con un efecto de clasificación tridimensional.
4. - El método de conformidad con al menos una de las reivindicaciones 1 a 3 precedentes, caracterizado además porque la estructura de tamizado (3; 4; 5; 11), por lo menos en el área de las aberturas de paso (3), tiene un coeficiente de fricción predeterminado, particularmente un coeficiente de fricción estática (µ), que depende de la dimensión principal que se va a clasificar y también del material que se va a clasificar.
5. - El método de conformidad con al menos una de las reivindicaciones 1 a 4 precedentes, caracterizado además porque en el caso de clasificación de acuerdo con la dimensión principal longitud (a), las partículas (1) que son mayores que las aberturas de paso (3) permanecen sobre la plataforma tamizadora (11) de la estructura de tamizado (3; 4; 5; 11).
6. - El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque una cubierta de clasificación de la estructura de tamizado (3; 4; 5; 11) tiene, por lo menos en el área de las aberturas de paso (3), un coeficiente de fricción estática incrementado, particularmente un coeficiente de fricción estática µ= 0.3, particularmente > 0.7.
7. - El método de conformidad con al menos una de las reivindicaciones 1 a 4 precedentes, caracterizado además porque una cubierta de clasificación de la estructura de tamizado (3; 4; 5; 11) tiene, para una clasificación de acuerdo con las dimensiones principales ancho máximo (b) o grosor máximo (c), por lo menos en el área de las aberturas de paso, un coeficiente de fricción estática reducido, particularmente un coeficiente de fricción estática µ= 0.3.
8. - El método de conformidad con al menos una de las reivindicaciones 1 a 7 precedentes, caracterizado además porque con respecto a la clasificación de acuerdo con una dimensión principal máxima (a; b; c), ocurre un fraccionamiento de las partículas (1) en fracciones de tamaño de estas dimensiones principales máximas (a; b; c), y/o ocurre una pluralidad de fracciones de partículas (1) clasificadas de acuerdo con la misma dimensión principal, de manera esencialmente simultánea y/o espacialmente adyacente o separada en tiempo y/o espacio.
9. - Un dispositivo para la clasificación selectiva de partículas de una materia prima de acuerdo con su tamaño, determinado por una dimensión principal máxima de las mismas, particularmente para realizar el método que se reclama en por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 8 precedentes, con un dispositivo de clasificación que tiene una estructura de tamizado (3; 4; 5; 11) con aberturas de paso (3) con un efecto de clasificación tridimensional.
10. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque las aberturas de paso (3) tienen aletas levantadas (5) o conductos levantados que sobresalen desde una base de un plano de clasificación por un lado y/o por el otro lado, aletas de bajada (4) o conductos de bajada (6) que sobresalen desde la base del plano de clasificación.
11. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9 o 10, caracterizado además porque para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal longitud (a), las aletas levantadas o de bajada (5; 4) están dispuestas frente a la dirección de transporte de las partículas (1) a lo largo del plano de clasificación.
12. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9 o 10, caracterizado además porque para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal ancho (b), los conductos levantados o de bajada (6) limitados por las aletas levantadas o de bajada (5; 4) de las aberturas de paso (3), están dispuestos en orientación correspondiente con la dirección de transporte de las partículas (1), o frente a la misma a lo largo del plano de clasificación.
13. - El dispositivo de conformidad con al menos una de las reivindicaciones 9 o 10 precedentes, caracterizado además porque para una clasificación de acuerdo con la dimensión principal grosor (c), los conductos levantados o de bajada (6), limitados por las aletas levantadas o de bajada (5; 4) de las aberturas de paso (3), están dispuestos en correspondencia con la dirección de transporte de las partículas a lo largo del plano de clasificación, o frente a la misma.
14. - El dispositivo de conformidad con al menos una de las reivindicaciones 9 a 13 precedentes, caracterizado además porque las aberturas de paso (3) con el efecto de clasificación tridimensional están dispuestas entre un lado de alimentación de partícula esencialmente a nivel (11a) de la estructura de tamizado (3; 4; 5; 11), particularmente la plataforma tamizadora (11), y un lado de retiro esencialmente a nivel (11b) de la misma, con conductos de abertura inclinados (6).
15. - El dispositivo de conformidad con al menos una de las reivindicaciones 9 a 14 precedentes, caracterizado además porque el dispositivo de clasificación es por lo menos una plataforma tamizadora a nivel (11), con una forma geométrica de abertura con agujero rectangular 3D, agujero cuadrado 3D, agujero redondo 3D o agujero elíptico 3D, particularmente una combinación de abertura redonda, elíptica, rectangular o cuadrada de una base del plano de clasificación, con una aleta bajada (4) o un conducto de bajada (6), o una aleta levantada (5) o un conducto levantado.
16. - El dispositivo de conformidad con al menos una de las reivindicaciones 9 a 15 precedentes, caracterizado además porque en un alojamiento compartido (12) están dispuestos una pluralidad de dispositivos de clasificación, particularmente plataformas tamizadoras (11), para formar diferentes fracciones con la clasificación de acuerdo con una dimensión principal máxima común (a; b; c), y cada uno está conectado con un dispositivo de descarga asociado (15) para retirar la fracción de partículas clasificadas.
17. - El dispositivo de conformidad con al menos una de las reivindicaciones 9 a 16 precedentes, caracterizado además porque el dispositivo de clasificación, como un dispositivo de tamizado, es un vibrador circular, elíptico, lineal o plano, o un plano de clasificación estacionario es formado por un dispositivo de tamizado, particularmente una plataforma tamizadora (11) dispuesta en un plano inclinado.
18.- El dispositivo de conformidad con al menos una de las reivindicaciones 9 a 17 precedentes, caracterizado además porque una plataforma tamizadora (11) tiene lados coplanares superior e inferior, y aberturas de pasaje con un efecto de clasificación tridimensional son formadas por conductos de abertura inclinados (6) que se extienden entre los lados superior e inferior (1 1 a, 1 b), en donde el grosor (d) de la plataforma tamizadora se define dependiendo del tipo de la dimensión principal máxima (a; b; c), y los conductos de abertura (6) forman simultáneamente aletas de bajada (4).
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