PT1485205E - Centrifugador de parafusos sem fim - Google Patents

Description

PE1485205 1 DESCRIÇÃO "CENTRIFUGADOR DE PARAFUSOS SEM FIM" O presente invento diz respeito a um centrifugador de parafuso sem fim para separação mecânica húmida de misturas de substâncias sólidas, de acordo com o conceito da reivindicação 1.

Um centrifugador do tipo anteriormente mencionado foi divulgado, p. ex., pela patente US-A 5 342 281. Nele, um dos dois parafusos do sem fim de transporte roda em oposição e transporta material em suspensão, centrifugado na superfície do rotor, para os orifícios de descarga localizados na extremidade deste, enquanto que o outro parafuso sem fim transporta material flutuante leve pelo liquido de suporte para os orifícios de descarga da outra extremidade do rotor cónico. Um disco de retenção fixado ao veio do sem fim serve para evitar o retorno descontrolado da mistura de material flutuante com o material em suspensão. O nivel do liquido de suporte mantém-se constante ao longo do comprimento total do rotor. O objectivo do presente invento consiste na criação de um centrifugador de parafuso sem fim com base no conceito da reivindicação 1, que possibilite a obtenção do teor de humidade do material flutuante e do material em 2 PE1485205 suspensão independentemente um do outro.

De acordo com as características da reivindicação 1, a solução do problema consiste em dispor no rotor um dispositivo de retenção que se projecta de forma saliente radialmente para o interior e que produz um nível variável do líquido para o material flutuante e para o material em suspensão, sendo que o dito dispositivo apresenta um anel de retenção com uma abertura que permite a passagem do veio do sem fim de transporte.

Esta solução disponibiliza um dispositivo decantador, que é constituído essencialmente por dois decantadores acoplados, sendo que num deles é descarregado o material em suspensão pesado, enquanto que no outro é separado o material flutuante leve.

Os dois decantadores encontram-se delimitados entre si através do dispositivo de retenção. O centrifugador apresentado pela presente invenção é próprio, em particular, para a separação de plásticos de diferentes densidades que se encontram suspensos no líquido de suporte, como por exemplo PVC ou PA e PP.

No aperfeiçoamento da presente invenção, o dispositivo de retenção possui no sentido do transporte para o material flutuante, a jusante do anel de retenção, 3 ΡΕ1485205 um tubo de descarga para o líquido de suporte, cuja abertura de admissão é direccionada radialmente para o interior, deixa aberta uma passagem para o veio do sem fim de transporte.

Para esse efeito é importante que o tubo de descarga possa ser ajustado radialmente para regular a abertura. Desta forma, o nível do líquido pode ser ajustado na área do parafuso para descarga do material flutuante, pelo que o comprimento da linha de secagem do material flutuante pode ser ajustado antes da descarga, e com isso o seu teor de humidade residual.

No prosseguimento da descrição do presente invento, o anel de retenção em secção longitudinal é dotado de um perfil em forma de U, como uma goteira, que envolve o tubo de descarga, consistindo num anel radial fixado à parede do rotor, numa peça de transição, formando a base do perfil da goteira, e numa parede de barragem adjacente à peça de transição e cuja extremidade livre permite uma pequena distância radial em relação à parede do rotor.

Prosseguindo na descrição das características, o anel de retenção é dotado de meios que permitem a regulação da passagem anelar.

Nesta conformidade é também possível programar o nível do fluido para o material em suspensão, a fim de regular a linha de secagem do material pesado saído do 4 PE1485205 líquido de suporte antes da sua entrada nos orifícios de descarga. O percurso maior da linha de secagem significa também um período de permanência mais longo antes da descarga e, assim, um menor teor de humidade residual do material em suspensão.

Outras características e vantagens importantes do presente invento encontram-se descritas nas reivindicações e na posterior descrição de exemplos documentados nos desenhos :

Fig. 1: Corte longitudinal pela metade superior de um centrifugador de parafuso sem fim, como concebido pelo presente invento;

Fig. 2 Representação ampliada de uma secção da área S da fig. 1 com o dispositivo de retenção;

Fig. 3 Corte vertical por pelo plano III-III da fig. 2;

Fig. 4 Variante da fig. 2;

Fig. 5 Corte pelo plano V-V da fig. 4;

Fig. 6 Variante da fig. 4;

Fig. 7 Corte pelo plano VII-VII da fig. 6;

Fig. 8 Variante da fig. 6; e

Fig. 9 Corte pelo plano IX-IX da fig. 8.

Conforme indicado na fig. 1, o centrifugador de parafuso sem fim é constituído por um rotor 10, que é composto por um tambor 12 cilíndrico intermédio e por dois tambores cónicos 14 e 16 unidos a ele. O apoio do rotor 10 5 ΡΕ1485205 num corpo, não representado no desenho, é feito em dois rolamentos cilíndricos 18. No lado direito da fig. 1 encontra-se sugerida uma polia para correias 20, destinada ao accionamento do rotor 10 em torno do seu eixo horizontal 24, assim como um redutor 22.

No rotor 10 encontra-se apoiado um sem fim de transporte 26, que é accionado no mesmo eixo 24 através do redutor 22, a uma velocidade diferente à do rotor. O sem fim de transporte 26 consiste num veio oco 28 no qual se encontram montados dois parafusos sem fim 30 e 32, girando em oposição. As espirais 34 dos dois parafusos sem fim 30, 32 possuem aberturas 36 na zona do veio 28. A alimentação da mistura suspensa no liquido de suporte processa-se na direcção da seta A da fig. 1 por meio de um tubo de alimentação estacionário ou rotativo que atravessa o veio 28 para uma câmara 38, que se encontra configurada na zona intermédia do veio 28 e onde existem aberturas 40 que conduzem a uma câmara entre o sem fim de transporte 26 e o rotor 10.

Na extremidade do tambor cónico esquerdo 14 encontram-se orifícios 42 para a fase leve (material flutuante), que são embutidas em circulo no tambor. Para a fase "pesada" (material em suspensão ) existem aberturas na extremidade do tambor cónico 16 oposto.

Fixado ao veio 28 do sem fim de transporte 26, na 6 PE1485205 zona do tambor cilíndrico 12 encontra-se um disco de retenção 46 que evita o retorno da mistura do material flutuante com a suspensão.

De acordo com a invenção, encontra-se fixado ao rotor 10 um dispositivo de retenção 48 radial, que se projecta de forma saliente no sentido de fora para dentro, que, nos exemplos apresentados, se encontra colocado na zona de transição entre o tambor cilíndrico 12 e o tambor cónico 14 esquerdo, na fig. 1. O dispositivo de retenção 48 possibilita, como adiante se relata, que um outro nível do líquido 50 do material flutuante, fornecido pelos orifícios 42, seja produzido para o material em suspensão (nível do líquido 52), que é separado pelas aberturas 44 na extremidade direita do rotor 10. O dispositivo de retenção 48 consiste num anel de retenção identificado por 54, que possui um perfil longitudinal em goteira em forma de U. Este perfil forma um conjunto que é constituído por um anel 56, que se encontra fixado à parede do rotor 58 e se distancia radialmente deste para o interior, por uma peça de transição 60 axial, formando a base da goteira, e por uma parede de barragem 62 adjacente, que está afastada em diagonal da peça de transição 60. Entre a peça 60 e o veio 28 do parafuso 30 existe uma folga anelar 64. A extremidade livre da parede 62 permite uma pequena distância radial 66 para a parede 58. 7 PE1485205

As figuras 2 e 3 mostram a existência de 4 tubos de descarga 68 na parede do rotor 58 na zona do anel de retenção 54, cujas aberturas 70 dirigidos para o interior desembocam na goteira do anel de retenção 54. Os tubos de descarga 68 são reguláveis na direcção radial por meio de dispositivos não representados no desenho, o que está aludido nas figuras 2, 4, 6 e 8 por meio de setas duplas.

No exemplo representado nas figuras 1 a 3 o anel de retenção 54 encontra-se fixado firmemente à parede do rotor 58 e possui um chanfro 72 entre o anel 56 e a peça de transição 60.

Conforme já mencionado, a suspensão consegue separar num liquido de suporte de peças de plástico de pesos diferentes, através das aberturas 40 do veio 28 na zona do tambor cilíndrico 12, onde o nível do líquido 52 é determinado pela folga circular 64, ou seja pela passagem entre a peça de transição 60 e o veio 28 do sem fim de transporte 26. As peças de plástico especificamente pesadas são projectadas por acção da força centrífuga contra a parede do rotor 58, enquanto que as partículas sólidas especificamente mais leves flutuam à superfície do nível do líquido 52. O parafuso sem fim 32 transporta o material pesado (material em suspensão) na fig. 1 para a direita, na direcção dos orifícios 44. Na extremidade do tambor cónico 16 forma-se, em função do nível do líquido 52, uma linha de secagem 74 mais ou menos longa, em cujo início as partículas de matéria sólida são retiradas do líquido de PE1485205 suporte pelos sem fim 32 e transportadas ao longo desta linha de secagem 74 para os orifícios 44.

Existe a possibilite do anel de retenção 54 poder ser substituído por outro menor ou maior para formar uma passagem anelar 64 radial menor ou maior, por meio do que o nivel de líquido 52 e com ele a linha de secagem 74 sejam reajustados. O material flutuante especificamente mais leve que flutua no nível de líquido 52, é transportado pelo sem fim 30 radial menor na direcção inversa à da passagem anelar 64, sendo que o chanfro 72 do anel de retenção 54 apoia o vazamento do material flutuante no tambor cónico 14 esquerdo. O nível do líquido 50 depende da passagem entre a abertura de entrada 70 dos tubos de descarga 68 e do veio 28 do sem fim de transporte 26. Se os tubos de descarga 68, partindo do exemplo da fig. 2, forem ajustados radialmente para o exterior, uma parte do líquido flui para o exterior através dos tubos de descarga 68, até ser atingido o novo nível do líquido 50. Nessa conformidade, a linha de secagem 76 no tambor 14 cónico esquerdo, na fig. 1, é aumentada, independentemente do nível do líquido 52 do material em suspensão. Inversamente esta linha de secagem 76 diminui, se os tubos 68 forem ajustados radialmente para o interior. A passagem 66 entre a parede 62 e a parede do rotor 58 evita que o material flutuante suspenso no líquido de suporte possa chegar ao exterior através dos tubos de 9 PE1485205 descarga 68.

No exemplo das figuras 4 e 5 a passagem anelar 64 está fechada através de um obturador regulável 78, gue tem um anel de diafragma 80 configurado numa peça com o anel 56, e que se prolonga radialmente do anel 56 até à superfície do veio 28 do sem fim de transporte 26. Na aresta interior do anel de diafragma 80 encontram-se distribuídos pelo perímetro postigos de descarga 82, cujas aberturas podem ser aumentadas ou reduzidas por meio de placas de barragem 84. Estas podem ser operadas radialmente a partir do exterior por órgãos de manobra não representados no desenho, pelo que o nível do líquido 52 no tambor cilíndrico 12 e no tambor cónico 16 da direita pode ser ajustado através das citadas placas 84.

No caso da variante das figuras 6 e 7, o obturador regulável 78 é constituído por dois discos anelares rodando em oposição, designadamente pelo anel de diafragma 80 unido ao anel 56 e por um disco 86 situado no sentido do fluxo, que se encontra acoplado ao sem fim de transporte 30 (não representado) e rodando com ele. Também aqui o anel de diafragma 80 é dotado de postigos de descarga 82; postigos de descarga 88 semelhantes estão embutidos no disco 86 associado ao sem fim 30, por onde, ao rodar deste, o material flutuante flui pela passagem anelar 64 no tambor cónico 14.

No exemplo das figuras 8 e 9 o obturador 10 ΡΕ1485205 regulável 78 é constituído igualmente por dois discos anelares, girando em oposição, designadamente pelo anel de diafragma 80 e pelo disco anelar 86, situado axialmente adiante na direcção de transporte, disposto no anel 56. Ambos os discos possuem no seu bordo radial interno postigos de descarga 82 e 88, que têm aqui forma triangular e que, em função do seu recobrimento definem a abertura do fluxo do material flutuante no tambor cónico. O disco 86 pode ser ajustado contra o anel de diafragma 80, o que pode ser realizado já na montagem do centrifugador. Alternativamente também é possível girar o disco 86 pelo lado de fora no sentido periférico, por meio de elementos de comando não representados, a fim de ajustar os postigos de descarga 82, 88 às respectivas situações.

Lisboa, 10 de Agosto de 2007

Claims (13)

1. ΡΕ1485205 1 REIVINDICAÇÕES 1. Centrifugador de parafusos sem fim destinado à separação mecânica húmida de misturas de materiais sólidos, compreendendo um rotor (10) com um veio de rotação horizontal (24) e constituído por um tambor cilíndrico (12) e por dois tambores cónicos (14, 16) e por um sem fim de transporte (26) no rotor (10), rodando no mesmo veio (24), compondo-se o mencionado sem fim de transporte (26) de duas unidades (30, 32) que rodam em oposição, compreendendo meios para a alimentação axial da mistura de matérias sólidas no centrifugador e com orifícios de descarga (44, 42) para material em suspensão e material flutuante previstos na extremidade das paredes dos tambores cónicos, caracterizado por o rotor (10) ser dotado de um dispositivo de retenção (48) que se projecta de forma saliente radial no sentido de fora para dentro, para a produção de níveis de líquido diversos, (50, 52) para material flutuante e material em suspensão, sendo que o mencionado dispositivo (48) é dotado de um anel de retenção (54), permitindo a passagem anelar (64) para o veio (28) do sem fim de transporte (26).
2. 2. Centrifugador de parafusos sem fim, conforme a reivindicação 1, caracterizado por o dispositivo de retenção (48), no dispositivo de transporte do material flutuante, a jusante do anel de retenção (54), possuir pelo menos um tubo de descarga (68) para o líquido de suporte, 2 PE1485205 cuja abertura de admissão (70) radial orientada para o interior mantém uma passagem livre para o veio (28) do sem fim de transporte.
3. 3. Centrifugador de parafusos sem fim, conforme a reivindicação 2, caracterizado por a distância entre a abertura de entrada (70) e o veio (28) do sem fim de transporte (26) ser bastante maior do que a largura radial da passagem anelar (64) .
4. 4. Centrifugador de parafusos sem fim, de acordo com a revindicação 2 ou 3, caracterizado por o tubo de descarga (68) poder ser radialmente ajustável para regular a dita distância.
5. 5. Centrifugador de parafusos sem fim, de acordo com uma das revindicações 2 a 4, caracterizado por o anel de retenção (54) possuir um perfil longitudinal de goteira, em U, envolvendo o tubo de descarga (68), consistindo num anel radial (56) fixado à parede do rotor (58), numa peça de transição (60) formando a base do perfil da goteira, e numa parede de barragem (62) adjacente, cuja extremidade permite uma reduzida distância radial (66) para a parede do rotor (58).
6. 6. Centrifugador de parafusos sem fim, de acordo com uma das revindicações 2 a 5, caracterizado por ao anel de retenção (54) estarem associados meios para regular a passagem anelar (64). 3 PE1485205
7. 7. Centrifugador de parafusos sem fim, de acordo com a revindicação 6, caracterizado por o anel de retenção (54) estar montado na parede do rotor (58) de forma substituível.
8. 8. Centrifugador de parafusos sem fim, de acordo com a revindicação 6 ou 7, caracterizado por o anel de retenção (54) possuir um chanfro (72) na zona entre o anel (56) e a peça de transição (60).
9. 9. Centrifugador de parafusos sem fim, de acordo com a revindicação 6, caracterizado por a passagem anelar (64) ser fechada por um obturador regulável (78).
10. 10. Centrifugador com parafusos sem fim, de acordo com a revindicação 9, caracterizado por o obturador (78) ser composto de dois discos anelares (80, 86) rodando em oposição, cujas arestas radiais interiores apresentam postigos de descarga (82, 88).
11. 11. Centrifugador de parafusos sem fim, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por os dois discos anelares (80, 86) estarem montados no anel (56) .
12. 12. Centrifugador de parafusos sem fim, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o disco anelar 80 estar montado no anel (56) ou constituir com ele uma peça, enquanto que o segundo disco (86) está acoplado ao sem fim de transporte (30), rodando com ele. 4 ΡΕ1485205
13. 13. Centrifugador com parafusos sem fim, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o obturador regulável (78) apresentar um anel de diafragma (80) montado no anel (56) ou formando com ele uma peça única, sendo que aresta interior radial no dito diafragma possui postigos de descarga (82), cujas aberturas podem ser ajustadas radialmente pelas placas de barragem (84). Lisboa, 10 de Agosto de 2007