MX2013009520A - Metodo para granulacion o aglomeracion y herramienta del mismo. - Google Patents

Metodo para granulacion o aglomeracion y herramienta del mismo.

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Abstract

La presente invención se refiere a una herramienta para granulación y/o aglomeración para un dispositivo de granulación y/o aglomeración con un eje de aseguramiento y un elemento sustancialmente en forma de disco, con un diámetro d, el cual es asegurado a este i tiene una superficie superior, una superficie inferior y una superficie circunferencial que conecta la superficie superior y la superficie inferior. Con el fin de proporcionar una herramienta de granulación y/o aglomeración para un dispositivo de granulación y/o aglomeración, se puede lograr un dispositivo de granulación y/o aglomeración correspondiente, y un método para granulación y/o aglomeración en el cual el resultado deseado de granulación o aglomeración se puede obtener mucho más rápidamente y por encima de todo con un material granulado significantemente más fino con un rendimiento significantemente superior en el intervalo de 0.1 a 0.8 mm, se propone de conformidad con la invención que la superficie circunferencial presenta una pluralidad de ranuras sustancialmente en forma de V que corren paralelas a la línea central del eje.

Description

METODO PARA GRANULACION O AGLOMERACION Y HERRAMIENTA DEL MISMO Campo de la Invención La presente invención se refiere a un método para granulación y aglomeración y a una herramienta y un dispositivo del mismo.
Antecedentes de la Invención La granulación y aglomeración se conocen de procesos de ingeniería. Cuando se granula, un material granulado, es decir un sólido granular y fácilmente vertible, se produce a partir, de uno o más ingredientes. Cuando se aglomera, el intervalo del tamaño de partícula se cambia a tamaños más grandes, constituyendo así lo opuesto de la trituración .
Se conoce por granulación o aglomeración por los ingredientes correspondientes y cualquiera de los aditivos a ser introducidos en un mezclador y mezclado junto con el auxiliar de una herramienta de agitación.
Las herramientas de agitación usadas para esto presentan frecuentemente una pluralidad de brazos los cuales están montados en un eje central y se extienden radialmente hacia afuera y están en ángulo ascendente o descendente en sus extremos radialmente externos.
Sin embargo, se ha mostrado que el tiempo de Ref. 242892 agitación requerido para obtener un resultado de granulación o aglomeración deseado con estas herramientas y estos dispositivos es extremadamente largo. Además, con las herramientas conocidas es solamente posible obtener materiales granulados con una distribución de tamaño de gránulo en el intervalo desde 0.1-2.0 mm o más. El rendimiento de materiales granulados en el intervalo de menos de 1.0 mm es relativamente bajo a 30-60%. Por esta razón, para materiales granulados finos en el intervalo de tamaño desde 0.1 a 0.8 mm para preferencia hace uso de granuladores atomizados los cuales obtienen un rendimiento de casi 100%.
Por lo tanto, partiendo de la técnica anterior como se describe, el objeto de la presente invención es proporcionar una herramienta de granulación y/o aglomeración para un dispositivo de granulación y/o aglomeración y un dispositivo de granulación y/o aglomeración correspondiente y un método para granulación o aglomeración con el cual se puede obtener el _ resultado de granulación o aglomeración deseado mucho más rápido y por encima de todo con un material granulado significantemente más fino con un rendimiento significantemente superior en el intervalo desde 0.1 a 0.8 mm.
Breve Descripción de la Invención De conformidad con la invención, este objeto se logra por una herramienta de granulación y/o aglomeración para un dispositivo de granulación y/o aglomeración en el cual la herramienta presenta un eje de aseguramiento y un elemento sustancialmente en forma de disco con un diámetro d, el cual es asegurado a este, el elemento en forma de disco tiene una superficie superior, una superficie inferior y una superficie circunferencial que conecta la superficie superior y la inferior. Sin embargo, la superficie circunferencial tiene una pluralidad de ranuras esencialmente en forma de V que corren paralelas a la linea central del eje.
De manera sorprendente, ' se ha mostrado que tal herramienta produce resultados significantemente ' mejores particularmente cuando se granula y también cuando se aglomera .
Ya que la presente invención fue desarrollada esencialmente para granulación, en lo siguiente la invención es descrita solamente con referencia a la granulación. Sin embargo, se ha mostrado que también se obtienen ventajas cuando se aglomera de manera que se indica expresamente que la herramienta y el método también pueden ser usados para aglomeración .
En una forma particularmente preferida de la modalidad la ranura presenta una profundidad de ranura t, siendo entre 0.05 y 0.4 veces, preferiblemente entre 0.1 y 0.3 veces y mejor entre 0.15 y 0.25 veces el diámetro d del elemento en forma de disco. Las ranuras deben en primer lugar no ser también profundas con el fin de garantizar el movimiento adecuado del material a ser granulado en la dirección radial hacia afuera a lo largo de la superficie superior e inferior del elemento en forma de disco, y por el otro lado no debe ser tan pequeño puesto que el efecto de granulación deseado esencialmente toma lugar dentro de las ranuras o en los bordes en los cuales se forman por la superficie superior o inferior y las paredes de la ranura. De este modo, las ranuras corren de la superficie superior a la superficie inferior del elemento en forma de disco.
Por lo tanto, los bordes formados por las paredes de las ranuras y la superficie superior o inferior del elemento en forma de disco deben ser de bordes tan afilados como sea posible, es decir, el radio de la esquina debe ser menos de 1 mm.
En una forma particularmente preferida adicional de la modalidad al menos una pared de la ranura es elaborada al menos en parte de un material más dura que el elemento en forma de disco. Como ya se declaró, el efecto de granulación deseado se produce ampliamente por las ranuras, las cuales pueden conducir a desgaste incrementado de las paredes de la ranura y en particular de los bordes formados por las paredes de la ranura y la superficie superior e inferior del elemento en forma de disco. Por lo tanto, se hace provisión para la pared de la ranura por ser elaborada al menos en parte, mejor en una porción adjunta a la superficie circunferencial de un material más duro. De este modo, el elemento en forma de disco puede ser con punta por ejemplo con una aleación de metal duro (carburo) , un material de cerámica o un elemento de acero endurecido.
Alternativamente o en combinación con esto, la pared de la ranura del elemento en forma de disco presenta un hueco en el cual un elemento de desgaste, preferiblemente el material más duro se fija. Los elementos fijados en el hueco pueden ser conectados firmemente o separablemente con el elemento en forma de disco. Cuando los elementos de desgaste están desgastados, simplemente pueden ser cambiados.
Alternativamente, la. región radialmente externa completa de los elementos en forma de disco que comprende las ranuras puede ser elaborada de un material más duro.
También se ha mostrado que el efecto de granulación puede ser reforzado aún además cuando el material más duro o el elemento de desgaste sobresale más allá de la superficie superior y/o la superficie inferior y/o la superficie circunferencial por la distancia a, ya que entonces se produce el efecto de granulación solamente por la porción hecha de material más duro. Aquí la distancia debe ser menor que el espesor e del elemento en forma de disco.
Además, para muchas aplicaciones puede ser ventajoso cuando la pared de la ranura presenta al menos dos porciones separadas de entre sí hechas de un material más duro que el elemento en forma de disco o dos elementos de desgaste insertados, mejor con el material más duro o los elementos de desgaste que sobresalen más allá de la superficie superior y/o la superficie inferior en ambas porciones .
Sin embargo, se ha mostrado que el efecto de granulación puede ser mejorado cuando la superficie superior en una porción circular se extiende de la superficie circunferencial por la profundidad de la ranura t en la dirección del eje que no presente elemento el cual sobresale axialmente hacia arriba más allá de las paredes de la ranura o más allá de un elemento hecho de material más pesado asegurado en o dentro de las paredes de la ranura. Las investigaciones con diferentes geometrías de la herramienta han mostrado que los salientes que se proyectan axialmente hacia arriba en el lado superior del elemento en forma de disco y no directamente adjuntos a las paredes de la ranura conducen a contacto más pobre entre el material a ser granulado y la superficie del disco el cual esencialmente deteriora el efecto de granulación.
Mejor, al menos en la superficie superior del elemento en forma de disco en una porción circular que se extiende a partir de la superficie circunferencial por 0.35 veces, o mejor por 0.45 veces el diámetro del elemento en forma de disco en la dirección del eje, no es elemento -aparte del material más duro el cual puede estar presente-que sobresale más allá de la superficie superior del elemento en forma de disco. De manera ideal solamente el eje de aseguramiento sobresale más allá de la superficie superior del elemento en forma de disco. La superficie superior del elemento en forma de disco es preferiblemente no alterada y tan planta y suave como sea posible.
Puesto que como una regla la herramienta de conformidad con la invención no puede ser montada directamente sobre la parte inferior de un contenedor, puede ser conveniente para muchas aplicaciones cuando la superficie inferior presenta al menos uno y preferiblemente al menos dos elementos de remolino los cuales sobresalen más allá de la superficie inferior en una dirección axial, los elementos de remolino preferiblemente tienen el mismo espaciamiento angular en la dirección circunferencial.
Asi por ejemplo, un elemento de remolino podría ser asegurado en cada "red" formada entre dos ranuras vecinas del elemento en forma de disco. Alternativamente, podría también ser posible asegurar los elementos de remolino en solo cada segunda, tercera o cuarta "red".
En una forma particularmente preferida adicional de la modalidad se hace provisión para las ranuras a ser arregladas equidistantes de entre sí en la dirección circunferencial .
También se ha mostrado que ventajosamente la relación de la amplitud de la ranura a la distancia entre las ranuras en la dirección circunferencial es mayor que 0.05, preferiblemente entre 0.1 y 5 y mejor entre 0.3 y 2.
Para muchas aplicaciones puede ser ventajoso cuando la herramienta presenta dos elementos en forma de disco los cuales están arreglados en el eje de aseguramiento espaciado una distancia de entre si en la dirección axial. Obviamente, más de dos elementos en forma de disco también pueden ser proporcionados .
Básicamente, la herramienta de conformidad con la invención puede ser usada en cualquier contenedor. Los ejes del contenedor pueden ser arreglados por ejemplo verticalmente, horizontalmente o inclinados con relación a la vertical. Se observaron buenas propiedades de granulación con contenedores verticales en los cuales las herramientas rotan concéntricamente alrededor de su propio eje en una ubicación fija o rotan excéntricamente con relación a la mitad del contenedor alrededor del centro del mezclador y alrededor de su propio eje.
Sin embargo, la herramienta de conformidad con la invención es mejor usada en un dispositivo de granulación y/o aglomeración con un contenedor rotatorio, la herramienta de granulación y/o aglomeración de conformidad con la invención está arreglada en un contenedor rotatorio y mejor no rotada con el contenedor. En otras palabras, el contenedor rota mientras el eje de aseguramiento de la herramienta de granulación permanece esencialmente en la misma ubicación.- Sin embargo, la herramienta de granulación es capaz de rotar alrededor de la linea central del eje.
Aquí, el eje de rotación del contenedor y los ejes del eje son preferiblemente arreglados paralelos entre si, mejor con el eje de rotación del contenedor y la linea central del eje espaciado una distancia de entre si.
Además, es ventajoso cuando el eje de rotación del contenedor está ligeramente inclinado con relación a la vertical. Aquí, los ángulos de inclinación de entre 5o y 30° han probado ser particularmente preferidos.
Además, la presente invención también se refiere a un método para granulación o aglomeración en el cual los ingredientes a ser granulados o aglomerados son introducidos en un contenedor y mezclados con una herramienta, usando el dispositivo de granulación y/o aglomeración como se describe.
Ventajas adicionales, características y aplicaciones posibles llegarán a ser más claras a partir de la presente descripción de las formas preferidas de la modalidad.
Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 muestra una primera forma de una modalidad de la herramienta de granulación de conformidad con la invención.
La Figura 2 muestra una segunda forma de una modalidad de la herramienta de granulación de conformidad con la invención.
La Figura 3 muestra una tercera forma de una modalidad de la herramienta de granulación de conformidad con la invención.
La Figura 4 muestra una cuarta forma de una modalidad de la herramienta de granulación de conformidad con la invención.
La Figura 5 muestra una quinta forma de una modalidad de la herramienta de granulación de conformidad con la invención.
La Figura 6 muestra una sexta forma de una modalidad de la herramienta de granulación de conformidad con la invención.
La Figura 7 muestra una séptima forma de una modalidad de la herramienta de granulación de conformidad con la invención.
La Figura 8 muestra una octava forma de una modalidad de la herramienta de granulación de conformidad con la invención.
La Figura 9 muestra una novena forma de una modalidad de la herramienta de granulación de conformidad con la invención.
La Figura 10 muestra una décima forma de una modalidad de la herramienta de granulación de conformidad con la invención.
La Figura 11 muestra una onceava . forma de una modalidad de la herramienta de granulación de conformidad con la invención.
La Figura 12 muestra una doceava forma de una modalidad de la herramienta de granulación de conformidad con la invención.
La Figura 13 muestra una treceava forma de una modalidad de la herramienta¦ de granulación de conformidad con la invención.
Las Figuras 14 a 16 muestran una catorceava forma de una modalidad de la invención.
Descripción Detallada de la Invención La Figura 1 muestra una primera modalidad de la invención en una vista en plano. La herramienta 10 consiste de un elemento en forma de disco 11 el cual en el centro presenta una apertura 13 con la cual el elemento en forma de disco 11 puede estar unido a un eje de aseguramiento (no mostrado) .
El elemento en forma de disco 11 tiene una superficie superior la cual puede ser vista en la Figura 1, una superficie inferior la cual encara el plano del papel, y una superficie circunferencial la cual conecta la superficie superior y la superficie inferior. La superficie circunferencial presenta un número grande de ranuras en forma de V 12 con una profundidad de ranura t.
La ranura tiene una amplitud b y la distancia de ranura a ranura es a. El elemento en forma de disco 11 tiene un diámetro d. Las paredes de la ranura son formadas asi para ser de borde filoso, es decir, las áreas de unión entre la superficie superior y la superficie inferior y las paredes de la ranura no son biseladas, pero tienen un radio de curvatura muy pequeño. Las ranuras vecinas son cada una espaciada 18 ° de entre si en la dirección circunferencial.
La Figura 2 muestra una segunda forma de la modalidad de la invención en la cual la herramienta 20 también presenta una apertura 23 la cual se usa para asegurar la herramienta al eje de aseguramiento. La segunda forma de la modalidad difiere de la primera forma de la modalidad esencialmente en que se proporcionan significantemente más ranuras 22. Consecuentemente, las ranuras son espaciadas por un ángulo de 11.25° de entre si en la dirección circunferencial .
La Figura 3 muestra una tercera forma de la modalidad de la invención. La herramienta 30 consiste de un elemento en forma de disco. Aquí, nuevamente, una apertura central 33 se proporciona para aseguramiento al eje de aseguramiento (no mostrado) .
En esta forma de la modalidad también existen dos circuios de perforaciones 34 y 35 en las cuales uno o más elementos de remolino pueden ser asegurados en la superficie inferior de la herramienta 30.
La Figura 4 muestra una cuarta forma de la modalidad de la invención en la cual las ranuras 42 no son formadas simétricamente en sección transversal. Además, la base de las ranuras presenta una meseta.
La Figura 5 muestra una quinta forma de modalidad de la invención en la cual la amplitud de la ranura es más larga que la distancia entre las dos ranuras vecinas llega a ser mínima.
En el caso de la forma de la modalidad de la herramienta 60 mostrada en la Figura 6, la ranura 62 presenta una pared de ranura esencialmente planta y una pared de ranura convexamente curvada.
La Figura 7 muestra una séptima forma de la modalidad de una herramienta 70 de conformidad con la invención .
Las Figuras 8 a 11 muestran octava a onceava formas de la modalidad de la invención. Las formas de la modalidad difieren a través de diferentes geometrías de ranura y diferentes amplitudes y profundidades de ranura.
La Figura 12 muestra una forma preferida adicional de la modalidad. La herramienta 120 presenta un elemento en forma de disco 121 con un gran número de ranuras 122. Cada ranura 122 presenta un hueco de pared de ranura a 125 el cual es proporcionado para recepción de un material el cual es preferiblemente más duro que el material del elemento en forma de disco 121. Una aleación de metal duro (carburo) por ejemplo, puede ser insertada aquí.
La aleación de metal duro insertado (carburo) puede sobresalir tanto más allá de la superficie superior como más allá de la superficie inferior en la dirección axial y más allá de la superficie circunferencial.
La Figura 13 muestra una treceava forma de la modalidad de la invención en la cual la profundidad de la ranura es muy pequeña.
Las Figuras 14 a 16 muestran una catorceava forma de la modalidad de la invención. La Figura 14 muestra una vista en perspectiva de la herramienta 140. La herramienta 140 presenta dos elementos en forma de disco 141 y 146 ambos de los cuales están arreglados en el eje de aseguramiento 147. Son espaciados una distancia de entre si en la dirección axial. Ambos elementos en forma de disco 141, 146 presentan ranuras 142. En cada caso, una pared de ranura de cada ranura 142 presenta dos porciones elaboradas de un material más duro, por ejemplo una aleación de metal duro (carburo) . Estas placas de aleaciones de metal duro (carburo) 147 sobresalen más allá de las superficie superior, la inferior y la circunferencial del elemento en forma de disco en la dirección axial y radial. Además, el elemento en forma de disco superior 146 presenta cuatro aperturas en forma de U 148 a través de las cuales el material a ser granulado puede fluir al elemento en forma de disco inferior 141.
La Figura 15 muestra una vista en plano del elemento en forma de disco 141. Se puede ver que los insertos de aleación de metal duro (carburo) 147 y 147' son arreglados en huecos correspondientes en la pared de la ranura.
El elemento en forma de disco superior 148 mostrado en la Figura 16 presenta aperturas en forma de U correspondientes 148 a través de los cuales el material puede fluir desde arriba a través de la apertura 148 al elemento en forma de disco inferior 141.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (14)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :
1. Herramienta de granulación y/o aglomeración para un dispositivo de granulación y/o aglomeración con un eje de aseguramiento y un elemento sustancialmente en forma de disco con un diámetro d, caracterizada porque es asegurado a esta y tiene una superficie superior, una superficie inferior y una superficie circunferencial que conecta la superficie superior y la inferior, la superficie circunferencial presenta una pluralidad de ranuras esencialmente en forma de V que corren paralelas a la linea central del eje.
2. Herramienta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la ranura presenta una profundidad de ranura t, t es entre 0.05 y 0.4 veces, preferiblemente entre 0.1 y 0.3 veces y mejor entre 0.15 y 0.25 veces el diámetro d.
3. Herramienta de conformidad con la reivindicación 1 ó 2 , caracterizada porque al menos una pared de ranura al menos en parte se elabora de un material más duro que el elemento en forma de disco.
4. Herramienta de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque proporcionada en la pared de la ranura del elemento en forma de disco existe un hueco en el cual un elemento de desgaste se fija, el elemento de desgaste preferiblemente es elaborado de un material más duro que el elemento en forma de disco.
5. Herramienta de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el elemento de desgaste sobresale más allá de la superficie superior y/o la superficie inferior y/o la superficie circunferencial por una distancia a, la distancia a preferiblemente es menor que el espesor e del elemento en forma de disco, la distancia a por al cual el elemento de desgaste sobresale más allá de la superficie superior es igual o diferente a la distancia a por la cual el elemento de desgaste sobresale más allá de la superficie inferior e igual o diferente a la distancia a por la cual el elemento de desgaste sobresale más allá de la superficie circunferencial.
6. Herramienta de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque al menos una pared de ranura presenta al menos dos huecos los cuales son separados de entre si y en los cuales en cada caso se fija un elemento de desgaste, el material de desgaste preferiblemente sobresale más allá de la superficie superior y/o la superficie inferior en ambas porciones .
7. Herramienta de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la superficie superior en una porción circular que se extiende de la superficie circunferencial por al menos la profundidad de ranura t en la dirección del eje, no presenta un elemento que se extiende axialmente más allá de las paredes de la ranura o un elemento de desgaste asegurado en o dentro de las paredes de la ranura.
8. Herramienta de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la superficie inferior presenta al menos uno y preferiblemente al menos dos elementos de remolino los cuales sobresalen más allá de la superficie inferior en la dirección axial, los elementos de remolino preferiblemente tienen el mismo espaciamiento angular en la dirección circunferencial.
9. Herramienta de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque las ranuras son arreglada equidistantes de entre si en la dirección circunferencial, la relación de la amplitud de la ranura a la distancia entre las ranuras en la dirección circunferencial es preferiblemente mayor de 0.05, preferiblemente entre 0.1 y 5 y mejor entre 0.3 y 2.
10. Herramienta de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque se proporcionan al menos dos elementos en forma de disco, espaciados una distancia de entre si en la dirección axial.
11. Dispositivo de granulación y/o aglomeración caracterizado porque tiene un contenedor y una herramienta de granulación y/o aglomeración de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 10 arreglado en el contenedor.
12. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el eje de rotación del contenedor y la linea central del eje están arreglados paralelos entre si, el eje de rotación del contenedor y la linea central del eje están preferiblemente espaciados una distancia de entre si.
13. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el contenedor es rotable, preferiblemente la linea central del eje de la herramienta de granulación y/o aglomeración está fijado en una ubicación y particularmente de manera preferible la herramienta de granulación y/o aglomeración es rotable alrededor de su linea central del eje.
14. Método para granulación o aglomeración, en el cual los ingredientes a ser granulados o a ser aglomerados son introducidos en un contenedor y mezclados con una herramienta, caracterizado porque se usa un dispositivo de granulación y/o aglomeración de conformidad con una de las reivindicaciones 11 a 13.
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