WO2012113950A1 - Dispositivo para picado y mezcla de productos vegetales - Google Patents

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chopping
hopper
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Antonio MARTINEZ MARIN
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Talleres Martinez Gutierrez, S.L.U.
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    • B02C2201/00—Codes relating to disintegrating devices adapted for specific materials
    • B02C2201/06—Codes relating to disintegrating devices adapted for specific materials for garbage, waste or sewage

Definitions

  • the object of the present invention is a device for chopping, or fine cutting, and a mixture of vegetable products, which combines both functions in a single set so that by means of a single process and with an important energy saving a finer product is obtained and ready for use.
  • Fine cutting or chopping takes place on animal feed products, such as hay, alfalfa, straw or the like, or the chopping of substrates in biogas plants.
  • This invention is applicable in the field of livestock feed as it is a current trend to provide livestock as small as possible to facilitate their digestion and better use; and in the biogas plant feed sector where the incorporation of smaller elements facilitates the degradation of this substrate more quickly by digesters (bacteria), which makes production more efficient.
  • the current mixer chopper carts which are used in animal feed, are effective for obtaining product cut sizes up to about 5 cm, but if you want to obtain a mixture of products with smaller dimensions should be used for a high time, which results in a significant energy consumption.
  • An alternative to achieve the desired size would be chop the long materials in independent mincing machines and then incorporate them into the mixing carts, causing high costs in machinery and a complex adaptation, due to the great variety of products that are introduced in the machines (straw, vegetables, carrots, beets, sugarcane corn, etc.) as well as their sensitivity to impurities (stones, soil, etc.)
  • mixer and chopper trucks with large capacities with vertical system for animal feed products and biogas plants. These trucks work under a high pressure in the screws that prevent the correct mixing of the products and consume a large amount of energy; They also generate considerable wear of their internal parts.
  • the very weight of the product mix means that the pressures on the augers prevent them from correctly carrying out their mixing work and achieving the desired uniformity with a moderate energy consumption.
  • An alternative to reduce the wear on the augers and decrease the power consumed in the chopping and mixing process is to reduce the size of the augers, causing an increase in the time needed for chopping and mixing materials, obtaining a minimal improvement.
  • the device of the present invention presents features oriented to simultaneously perform the functions of chopped and thin cut, and mixed; achieving cutting sizes or cutting less than 1 centimeter, where cutting discs can rotate at a higher speed and be subjected to minimal damage.
  • Another objective of the invention is to solve the problems of excess time and energy to achieve the chopping and mixing, as well as the costs incurred.
  • Another object of the invention is the realization of a mixer-chopper device for large volumes of product, preserving the advantages of the preparation of fast mixtures and with a reduced energy consumption.
  • the device for chopping and mixing plant products comprises:
  • a cavity or mixing hopper that has a worm that rotates at low revolutions, whose function in addition to making the mixture of products, is to circulate the products to enter a cavity chopping and cutting.
  • a chopping and cutting cavity which has an axis that rotates at high speed, and on which a series of cutting discs are mounted.
  • separating element arranged in the area in contact between the two cavities, the mixing cavity or hopper and in the cutting or mixing cavity.
  • the separating element can be constituted by slots, combs, blades or any other similar element that allows the penetration of the cutting discs of the chopping shaft, allowing the entrance only of the fine product.
  • the operation of the machine is as described below.
  • the mixture is circulated through the chopping or cutting area, which is the area where the cutting blades protrude, which cut the material and allow the material to be damaged. enter and refine to even less than 1 cm in size. Thanks to the fact that the cutting discs do not have to be in direct contact with the entire mix, but only their ends, this allows the cutting or cutting discs to rotate at a higher speed. Also the speed of rotation of the cutting or chopping discs is greater than that of the screw auger, the ratio of between 20 and 40 times the speed of rotation of the cutting or cutting discs can be higher than the screw auger mixer.
  • the materials Once the materials have been chopped and have passed through the separating element, they enter the cavity of chopped or cut material falling by gravity and are returned to the cavity or mixing hopper through the lower disc of the chopping shaft, which is a disc of turbine type drag or any other means of extraction.
  • an energy saving is achieved by being able to rotate the cutting or chopping blades with a lesser effort, a cutting size of the cut products of less than 1 cm, a greater speed of rotation of the chopping shaft or cutting, and less exposure to damage of cutting or chopping discs, because stones or other objects are easily expelled, achieving all these purposes with the characteristics that in their essentiality are included in the first claim.
  • Another advantage of this device is that when applied to cars mixers with bedding turbine, reducing the size of the straw it is possible to increase the amount of straw in the hopper.
  • the cutting or chopping device can be incorporated into the feeding circuits of biogas plants with co-digestion system. It can also be incorporated in cars for the feeding of biogas plants. Alternatively, one or more augers can be incorporated into the carriages of dragged, static or self-propelled systems.
  • said device has technical features designed to perform three different functions: on the one hand, the graduation of the passage of products from one cavity to another; on the other hand, the function of mixing and chopping the products in a shorter time than when using mixing and chopping devices of large conventional volumes; and finally, the increase in the capacity of the device; all this, with an important energetic saving and a reduction of the pressures and failures of the augers and other parts.
  • the hopper comprises:
  • separating surface arranged between the upper cavity and the lower cavity, and provided with at least one product passage to the lower cavity and one or more regulating gates of the product passage towards the lower cavity
  • the product to be mixed and chopped is not disposed directly against the rotating augers, but they are performing their work with a certain amount of product, which has passed from the upper cavity to the lower cavity.
  • a lower power is required to rotate said augers, with the corresponding energy saving and the reduction of pressures on said augers and other parts of the hopper.
  • the trailing arms are fixed on the upper part of the rotating augers, more specifically at the end of their axis, for their simultaneous rotation.
  • said drive arms are connected to an independent drive motor.
  • the device comprises in the lower cavity a group of fine chopping and a return tube, which depending on its orientation returns the fine chopped product to the upper cavity to repeat the process or to the outside of the device.
  • the return pipe of the fine chopped product from the lower cavity to the upper cavity allows recirculation of the product being processed.
  • This re-routing can be carried out in different ways, for example by means of a worm screw, a cyclone or other mechanism.
  • the operation of the device in the specified embodiment for use with large volumes of product is as described below: once started the device is loaded from the top, while the products are incorporated into the lower cavity through the gate of the separating plate. Once the lower part is filled, the gate is closed and the upper part is completed with the product.
  • the augers perform their work of cutting, chopping and feeding a fine chopping device, in the case that the mixer picador disposes of said device of fine chopping, until the mixture is homogeneous and simultaneously the gate of passage from the upper cavity to the lower can be used in two different ways:
  • the mixture is evacuated through the emptying hole and then the gates are opened until the lower cavity is complete again.
  • the device can prepare a certain mixture (same products and proportions) of products in both cavities, as the lower cavity has chopped and homogenized all the products are extracted through the return tube to the same extent that the products of the upper cavity pass to the lower, the latter always retaining the same capacity.
  • the device comprises means that allow it to be used as a delivery trolley and which make it possible to be disposed in the places of use, either as a feeder in a biogas plant or for cattle feed. In the latter case, the device can be built for both vertical and horizontal systems.
  • FIG. 1 shows a side view of an embodiment of the device for chopping and mixing plant products according to the invention, provided with a mixing hopper.
  • FIG. 2 shows two possible embodiments of the chopping or cutting discs.
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of the device of figure 1, where the mixing and chopping or cutting cavities articulated to each other by means of a hinge can be observed.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a car with a horizontal system and three augers, to which two chopping groups are incorporated.
  • FIG. 5 shows a top plan view of an embodiment of the device provided with a static trailer with three vertical augers and four cutting or chopping cavities, applicable especially in biogas plants.
  • FIG. 6 shows a view analogous to the previous one, in which the device incorporates gates.
  • FIG. 7 shows an example of embodiment of the lower drive disk.
  • FIG. 8 shows a sectional profile view of a variant embodiment of the device of the invention provided in this case of: a hopper with an upper cavity and a lower cavity, fine chopping group and a return tube of the chopped product .
  • FIG. 9 shows a plan detail of the separating surface between the two upper and lower cavities of the device of figure 8.
  • FIG. 10 shows a plan view of the lower cavity.
  • FIG. 1 1 shows a perspective detail of a trailing arm fixed on the upper end of the shaft of a worm.
  • the device for chopping and mixing comprises a
  • the hopper (7) for mixing has a worm (1), which rotates at very low revolutions, whose function is to circulate the mixture of products so that it comes into contact with the cutting areas and said mixture can be conveniently chopped.
  • Said means for emptying the cutting or chopping cavity (11) comprise in one embodiment a driving disk (5), mounted on the drive shaft (2) of the cutting discs (12), and provided with blades or vertical bars (15). The rotation of this driving disc (5) causes the already chopped mixture to return to the mixing hopper (7) through a slot (10).
  • the mixture can be extracted through a screen (6) and subsequently transported to the outside by means of a conveyor element (8) constituted by a worm or drag chain.
  • the mixture decreases in size and is homogenized with little effort, in addition to avoiding unnecessary friction.
  • Figure 2 shows two examples of the cutting discs (12) that could be used in the group (14) of fine cutting or chopping. These cutting discs (12) are incorporated in one or more axes (2), and can be cut or prepared to install blades or hammers depending on the mixtures that are going to occur more frequently. The blades of the cutting discs (12) can be replaced by hammers easily when they are fixed by screws, as shown in one of the examples of figure 2.
  • Figure 3 shows the cutting group (14) attached to the hopper (7) by a hinge (9) that allows access to the cutting discs (12) comfortably.
  • These blades or hammers of the cutting discs (12) work between 400 and 1000 rpm. and its operation may be by electric motors, hydraulic or by the transmission of rotation of elements of the car itself.
  • Figure 4 shows a cross section of a car, with three augers in horizontal arrangement and two groups (14) cutting and chopping.
  • figure 5 is the top view a static trailer with three screws in vertical arrangement, for biogas plants with four groups of cutting and fine chopping (14) and, in figure 6 the same situation is observed but with the incorporation of gates (13) in the groups (14) of cut to be able to decide at what moments we need to use or not this system.
  • Figure 7 shows a representation of the lower drive disk (5) which is a turbine-type disc, which has a series of vertical plates (15) arranged vertically and joined by welding on its edge.
  • Figure 8 shows an embodiment of the mixer-chopper device adapted for large product volumes, in which hopper (7) is divided by a separating surface (1 6) in an upper cavity (71) for storage of the product, and in a lower cavity (72).
  • This separating surface (1 6) has at least one product passage to the lower cavity (72) and one or more gates (18) regulating the passage of the product through said mouth.
  • the axes (22) of the augers (1) located in the lower cavity (72) are arranged vertically and facing with holes (17) made in the separating surface (1 6).
  • the chopped and homogenized product can be extracted by the gate (21).
  • the endless screws (1) circulate the product through the lower cavity (72) and the cutting discs (12) pass it through the separating element (3) towards the re-routing tube (20), which depending on its orientation return the chopped products to the upper cavity (71) to repeat the process or to the outside of the device.
  • Each of these endless screws (1) has driving arms (19) fixed on the upper part of the shaft (2) of said endless screws (1).
  • These drag arms (19) are arranged above the separating surface (1 6) and rotate at the same speed as said augers (1), getting the product stored in the upper cavity (71) to be precipitated by the mouth provided with the regulating gate (18).
  • the lower cavity (72) is provided with a settling zone (23) of stones and large elements that are extracted towards the outside.
  • This gate (21) normally opens from about 15 to 20 centimeters to expel the stones, and if necessary, completely to perform the complete emptying of the lower cavity.
  • Figure 9 shows the separating surface (1 6) with the holes (17), which are larger than the axis (22) of the augers as well as the mouth provided with the regulating gate (18). All of them arranged for the passage of the products from the upper cavity (71) to the lower cavity (72) of the device.
  • Figure 10 shows the augers (1) and the gate (21) that allow both the removal of debris (stones and large elements) accumulated in the settling area (23), and the extraction of the chopped product from the lower cavity (72).
  • Figure 1 1 shows the trailing arm (19), fixed to the upper part of the shaft (22) of a worm screw, used to push the products towards the regulating gate (18) that connects the upper cavity (71) and the lower cavity (72).

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Abstract

Este dispositivo comprende: una cavidad o tolva (7) de mezclado que cuenta con al menos un tornillo sinfín (1) que gira a bajas revoluciones; una cavidad de picado y corte (11) adosada a la tolva (7) y que cuenta con un eje de picado o corte (2) que gira a alta velocidad, y sobre el que están montados una serie de discos de corte (12) y un disco de arrastre (5) del producto picado; un elemento separador (3) dispuesto en la zona de contacto entre tolva (7) de mezcla y la cavidad de corte o picado (11); y unos medios de vaciado de la mezcla cortada o picada desde el interior de la cavidad de corte o picado (11).

Description

DESCRIPCIÓN
DISPOSITIVO PARA PICADO Y MEZCLA DE PRODUCTOS VEGETALES Objeto de la invención
Es objeto de la presente invención, tal y como su titulo establece, un dispositivo para picado, o corte fino, y mezcla de productos vegetales, que aúna en un único conjunto ambas funciones de manera que mediante un solo proceso y con un importante ahorro energético se consigue un producto más fino y listo para su utilización.
El corte o picado fino tiene lugar sobre productos de alimentación animal, tales como heno, alfalfa, paja o similares, o el picado de sustratos en plantas de biogás.
Esta invención es aplicable en el sector de la alimentación ganadera ya que es una tendencia actual entregar al ganado los alimentos lo más pequeño posible para facilitar su digestión y mejor aprovechamiento; y en el sector de la alimentación de plantas biogás donde la incorporación de elementos más pequeños facilita la degradación de este sustrato de manera más rápida por parte de los digestores (bacterias), lo que hace la producción más eficiente.
Antecedentes de la invención
Los carros mezcladores picadores existentes en la actualidad, que son empleados en la alimentación animal, son eficaces para la obtención de tamaños de corte de productos hasta alrededor de 5 cm, pero si se desea obtener una mezcla de productos con menor dimensión debe emplearse durante un tiempo elevado, lo que redunda en un importante consumo de energía.
Existen también otros inconvenientes en los actuales sistemas de picado como el desgaste de la maquinaria (tornillos sinfín, tolvas, cuchillas, averías de reductores....) y los costes de mantenimiento que este efecto conlleva.
Una alternativa para conseguir el tamaño deseado consistiría en picar los materiales largos en máquinas picadoras independientes e incorporarlos después a los carros mezcladores, provocando elevados costes en maquinaria y una adaptación compleja, debido a la gran variedad de productos que se introducen en las máquinas (paja, vegetales, zanahorias, remolachas, cañazo de maíz, etc) así como la sensibilidad de éstas frente a las impurezas (piedras, tierra, etc.)
También son conocidos los carros mezcladores y picadores de grandes capacidades con sistema vertical para productos de alimentación animal y plantas de biogás. Estos carros trabajan bajo una elevada presión en los tornillos sinfín que impide el mezclado correcto de los productos y consumen una gran cantidad energética; además generan cuantiosos desgastes de sus piezas internas.
El propio peso de la mezcla de productos hace que las presiones sobre los tornillos sinfín les impidan realizar correctamente su labor de mezclado y de conseguir la uniformidad deseada con un moderado consumo energético.
Una alternativa para reducir los desgastes en los tornillos sinfín y disminuir la potencia consumida en el proceso de picado y mezclado consiste en reducir el tamaño de los tornillos sinfín, provocando un aumento en el tiempo necesario para el picado y mezclado de los materiales, obteniendo una mejora mínima.
Otra alternativa a considerar es la preparación de mezclas de menores capacidades, teniendo los inconvenientes de exceso de desplazamientos (en el caso de carros repartidores) y elevados costes en mano de obra por la necesidad de preparación de una mayor cantidad de mezclas (en el caso de plantas para alimentación de digestores biogás).
El solicitante de la presente invención desconoce la existencia de antecedentes que resuelvan de forma satisfactoria la problemática expuesta.
Descripción de la invención
El dispositivo de la presente invención presenta unas características orientadas a realizar de manera simultanea las funciones de picado y corte fino, y de mezcla; logrando tamaños de picado o corte inferior a 1 centímetro, donde discos de corte pueden girar a una mayor velocidad y verse sometidos a unos mínimos daños.
Otro objetivo de la invención es resolver los problemas de exceso de tiempo y energía para conseguir el picado y la mezcla, así como los costes producidos.
Otro objeto de la invención es la realización de un dispositivo mezclador - picador para grandes volúmenes de producto, conservando las ventajas de la preparación de mezclas rápidas y con un reducido consumo energético.
Según la invención el dispositivo para picado y mezcla de productos vegetales comprende:
-una cavidad o tolva de mezclado que cuenta con un tornillo sinfín que gira a bajas revoluciones, cuya función además de realizar la mezcla de los productos, es la de hacer circular los productos para que entren en una cavidad de picado y corte.
- una cavidad de picado y corte, que cuenta con un eje que gira a alta velocidad, y sobre el que están montados una serie de discos de corte.
- un elemento separador dispuesto en la zona en contacto entre ambas cavidades, la cavidad o tolva de mezcla y en la cavidad de corte o mezclado.
El elemento separador puede estar constituido por ranuras, peines, contra cuchillas o cualquier electo similar que permita la penetración de los discos de corte del eje de picado, permitiendo la entrada solamente del producto fino.
El funcionamiento de la máquina es como se describe a continuación. Una vez introducido el producto a picar en la tolva o cavidad de mezclado se hace circular la mezcla por la zona de picado o corte, que es la zona por donde asoman las cuchillas de corte, las cuales cortan el material y permiten que el material desvastado entre y se refine hasta incluso a tamaño de menos de 1 cm. Gracias a que los discos de corte no tienen que estar en contacto directamente con todo el conjunto de la mezcla, sino solamente sus extremos, esto permite que los discos de corte o picado puedan girar a una mayor velocidad. También la velocidad de giro de los discos de corte o picado es mayor que la del tornillo sinfín mezclador, pudiendo ser la proporción de entre 20 y 40 veces mayor la velocidad de giro de los discos picadores o de corte que el tornillo sinfín mezclador.
Derivado también de la forma en la que tiene lugar el corte, se consigue que las piedras y otros objetos no deseados sean fácilmente expulsados, pues los discos picadores o de corte tienen espacio suficiente como para producir su expulsión cuando chocan con ellos.
Una vez los materiales han sido picados y han atravesado el elemento separador entran en la cavidad de material picado o cortado cayendo por gravedad y son devueltos a la cavidad o tolva de mezcla a través del disco inferior del eje de picado, que es un disco de arrastre tipo turbina o cualquier otro medio de extracción.
Para que dicho disco inferior realice dichas funciones de devolución del material picado a la cavidad o tolva de mezcla presenta una configuración tipo turbina que expulsa el material dentro de la tolva por una ranura u otro elemento impulsor.
El máximo ahorro de energía se obtendría una vez devastada la mezcla, con el tractor a pocas revoluciones moviendo la mezcla mientras el dispositivo de corte fino innovado la reduce al tamaño deseado.
Gracias al dispositivo descrito se consigue por un lado un ahorro energético, al poder girar las cuchillas de corte o picado con un menor esfuerzo, un tamaño de corte de los productos cortados inferior a 1 cm, una mayor velocidad de giro del eje de picado o corte, y una menor exposición a daños de los discos de corte o picado, pues las piedras u otros objetos son fácilmente expulsados, logrando todos estos fines con las características que en su esencialidad están recogidas en la primera reivindicación.
Otra ventaja de este dispositivo es que al ser aplicado a carros mezcladores con turbina de encamado, reduciendo el tamaño de la paja es posible incrementar la cantidad de ésta en la tolva.
El dispositivo de corte o picado se puede incorporar en los circuitos de alimentación de las plantas biogás con sistema de codigestión. También se puede incorporar en carros para la alimentación de plantas de biogás. Alternativamente se puede incorporar en los carros uno o varios tornillos sinfín de sistemas arrastrados, estáticos o autopropulsados.
En una realización del dispositivo picador-mezclador, especialmente indicada para grandes volúmenes de producto, dicho dispositivo presenta unas particularidades técnicas destinadas a realizar tres funciones distintas: por un lado, la graduación del paso de los productos de una cavidad a otra; por otro lado, la función de mezcla y picado de los productos en un tiempo menor que al utilizar dispositivos de mezcla y picado de grandes volúmenes convencionales; y por último, el aumento de la capacidad del dispositivo; todo ello, con un importante ahorro energético y una reducción de las presiones y averías de los tornillos sinfín y otras partes.
En esta realización para grandes volúmenes de producto, la tolva comprende:
- una cavidad superior de almacenamiento de los productos a picar y mezclar,
- una cavidad inferior de picado y mezclado en la que se encuentran alojados los tornillos sinfín giratorios a bajas revoluciones, encargados de picar y mezclar el producto.
- una superficie separadora, dispuesta entre la cavidad superior y la cavidad inferior, y provista de al menos una boca de paso de producto hacia la cavidad inferior y de una o varias compuertas reguladoras del paso de producto hacia la cavidad inferior,
- unos brazos de arrastre giratorios de desplazamiento del producto contenido en la cavidad superior hacia las bocas de paso provistas de compuertas reguladoras,
- y al menos una compuerta de vaciado al exterior de la mezcla preparada en la cavidad inferior.
De esta forma el producto que se va a mezclar y picar no se dispone directamente contra los tornillos sinfín giratorios, sino que éstos están efectuando su labor con una determinada cantidad de producto, que ha pasado de la cavidad superior a la cavidad inferior. Así es necesaria una menor potencia para hacer girar dichos tornillos sinfín, con el correspondiente ahorro energético y la reducción de presiones sobre dichos tornillos sinfín y otras partes de la tolva.
En una realización, los brazos de arrastre están fijados en la parte superior de los tornillos sinfín giratorios, más concretamente en el extremo de su eje, para su giro simultáneo. En una alternativa de realización dichos brazos de arrastre están conectados a un motor independiente de accionamiento.
En una realización preferente, el dispositivo comprende en la cavidad inferior un grupo de picado fino y un tubo de reenvío, que en función de su orientación retorna el producto picado fino a la cavidad superior para repetir el proceso o hacia el exterior del dispositivo.
Con este grupo de picado fino es posible realizar el picado del producto en porciones muy pequeñas, ideales para su uso en una planta de biogás.
El tubo de reenvío del producto picado fino desde la cavidad inferior hasta la cavidad superior, permite realizar una recirculación del producto que se está procesando. Este reenvío se puede llevar a cabo de distintas formas, por ejemplo mediante un tornillo sinfín elevador interior, un ciclón u otro mecanismo.
Así, el funcionamiento del dispositivo en la realización especificada para su utilización con grandes volúmenes de producto es como se describe a continuación: una vez puesto en marcha el dispositivo se carga por la parte superior, a la vez que se van incorporando los productos a la cavidad inferior por la compuerta de la plancha separadora. Una vez llena la parte inferior se procede al cierre de la compuerta y se completa de producto la parte superior. En la cavidad inferior, los tornillos sinfín realizan su labor de corte, picado y alimentación de un dispositivo de picado fino, en el caso de que el mezclador picador disponga de dicho dispositivo de picado fino, hasta que la mezcla está homogénea y simultáneamente la compuerta de paso de la cavidad superior a la inferior puede ir utilizándose de dos modos distintos:
de forma gradual, de modo que el producto va introduciéndose poco a poco desde la cavidad superior a la cavidad inferior, al mismo tiempo que la mezcla va desalojándose hacia el exterior o enviándose de nuevo a la cavidad superior en la medida que se homogeniza.
de forma instantánea, una vez se ha homogenizado la mezcla en la cavidad inferior se procede al desalojo de esta mezcla por el orificio de vaciado y seguidamente se abren las compuertas hasta que quede completa de nuevo la cavidad inferior.
De esta forma el dispositivo puede preparar una mezcla determinada (mismos productos y proporciones) de productos en ambas cavidades, en la medida que la cavidad inferior ha picado y homogeneizado todos los productos se van extrayendo a través del tubo de reenvío en la misma medida que los productos de la cavidad superior pasan a la inferior, conservando esta última siempre la misma capacidad.
En una realización, el dispositivo comprende unos medios que le permiten utilizarse como carro repartidor y que posibilitan su disposición en los lugares de utilización, ya sea como alimentador en una planta de biogás o para alimentación de ganado. En este último caso el dispositivo se puede construir tanto para sistema vertical como para sistema horizontal.
Descripción de las figuras.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: - La figura 1 muestra una vista lateral de un ejemplo de realización del dispositivo para picado y mezcla de productos vegetales según la invención, provisto de una tolva de mezclado.
- La figura 2 muestra dos posibles realizaciones de los discos de picado o corte.
- La figura 3 muestra una vista esquemática en planta del dispositivo de la figura 1 , donde se pueden observar las cavidades de mezclado y de picado o corte articuladas entre sí por medio de una bisagra.
- La figura 4 es una vista de una sección transversal de un carro con un sistema horizontal y tres tornillos sinfín, al cual se incorporan dos grupos de picado.
- La figura 5 muestra una vista en planta superior de un ejemplo de realización del dispositivo provisto de un remolque estático con tres tornillos sinfín verticales y cuatro cavidades de corte o picado, aplicable especialmente en plantas biogás.
- La figura 6 muestra una vista análoga a la anterior, en la que el dispositivo incorpora unas compuertas.
- La figura 7 muestra un ejemplo de realización del disco inferior de arrastre.
- La figura 8 muestra una vista de perfil seccionada de una variante de realización del dispositivo de la invención provisto en este caso de: una tolva con una cavidad superior y una cavidad inferior, grupo de picado fino y de un tubo de reenvío del producto picado.
- La figura 9 muestra un detalle en planta de la superficie separadora entre las dos cavidades superior e inferior del dispositivo de la figura 8.
- La figura 10 muestra una vista en planta de la cavidad inferior .
- La figura 1 1 muestra un detalle en perspectiva de un brazo de arrastre fijado en el extremo superior del eje de un tornillo sinfín.
Realización preferente de la invención
A la vista de las mencionadas figuras, se procede a exponer de un modo de realización preferente de la invención, pero en ningún caso limitativo. En la figura 1 se muestra que el dispositivo para picado y mezcla comprende una
La tolva (7) para mezclado cuenta con un tornillo sinfín (1 ), que gira a muy bajas revoluciones, cuya función es circular la mezcla de productos para que entre en contacto con las zonas de corte y dicha mezcla pueda ser picada convenientemente.
La cavidad de corte o picado (1 1 ), conectada con la tolva (7) por medio de un elemento separador (3), cuenta en su interior con un grupo (14) de corte y picado que comprende un eje (2) sobre el que están montados unos discos de corte (12) que definen entre sí unos huecos (4) y que penetran en la tolva (7) a través de unas ranuras definidas en el elemento separador (3); encontrándose asociados a dicha cavidad de corte o picado (1 1 ) unos medios de vaciado .
Dichos medios de vaciado de la cavidad de corte o picado (1 1 ) comprenden en una realización un disco de arrastre (5), montado en el eje (2) de accionamiento de los discos de corte (12), y provisto de unas aspas o pletinas verticales (15). El giro de este disco de arrastre (5) provoca que la mezcla ya picada retorne a la tolva (7) de mezcla a través de una ranura (10) .
Alternativamente si la mezcla ya ha alcanzado el tamaño deseado y se quiere almacenar, puede extraerse a través de una criba (6) y posteriormente transportarse al exterior por medio de un elemento transportador (8) constituido por un tornillo sinfín o cadena de arrastre. La mezcla va disminuyendo el tamaño y se homogeniza con poco esfuerzo además de evitarse fricciones innecesarias.
La figura 2 muestra dos ejemplos de los discos de corte (12) que podrían utilizarse en el grupo (14) de corte fino o picado. Estos discos de corte (12) se incorporan en uno o varios ejes (2), y podrán ser de corte o preparados para instalar cuchillas o martillos en función de las mezclas que vayan a producirse con mayor frecuencia. Las cuchillas de los discos de corte (12) pueden ser reemplazadas por martillos fácilmente al estar fijadas por unos tornillos, tal como se muestra en uno de los ejemplos de la figura 2. La figura 3 muestra el grupo (14) de corte unido a la tolva (7) por una bisagra (9) que permite acceder a los discos de corte (12) cómodamente.
Estas cuchillas o martillos de los discos de corte (12) trabajan entre 400 y 1000 rpm. y su accionamiento podrá ser por motores eléctricos, hidráulicos o por la trasmisión de giro de elementos del propio carro.
En la figura 4 se muestra una sección transversal de un carro, con tres tornillos sinfín en disposición horizontal y dos grupos (14) de corte y picado.
En la figura 5 es la vista superior un remolque estático con de tres tornillos sinfín en disposición vertical, para plantas de biogás con cuatro grupos de corte y picado fino (14) y, en la figura 6 se observa la misma situación pero con la incorporación de compuertas (13) en los grupos (14) de corte para poder decidir en qué momentos necesitamos utilizar o no este sistema.
En la figura 7 se muestra una representación del disco inferior de arrastre (5) que es un disco tipo turbina, que tiene una serie de pletinas verticales (15) dispuestas verticalmente y unidas mediante soldadura en su canto.
En la figura 8 se muestra una realización del dispositivo mezclador - picador adaptado para grandes volúmenes de producto, en el que tolva (7) está dividida por una superficie separadora (1 6) en una cavidad superior (71 ) para el almacenamiento del producto, y en una cavidad inferior (72).
Esta superficie separadora (1 6) presenta al menos una boca de paso de producto hacia la cavidad inferior (72) y una o varias compuertas (18) reguladoras del paso del producto a través de dicha boca.
Los ejes (22) de los tornillos sinfín (1 ) situados en la cavidad inferior (72) se encuentran dispuestos verticalmente y enfrentados con unos orificios (17) realizados en la superficie separadora (1 6). El producto picado y homogeneizado puede ser extraído por la compuerta (21 ).
Los tornillos sinfín (1 ) hacen circular el producto por la cavidad inferior (72) y los discos de corte (12) lo pasan a través del elemento separador (3) hacia el tubo (20) de reenvío, que en función de su orientación retorna los productos picados a la cavidad superior (71 ) para repetir el proceso o hacia el exterior del dispositivo.
Cada uno de estos tornillos sinfín (1 ) presenta unos brazos de arrastre (19) fijados en la parte superior del eje (2) de dichos tornillos sinfín (1 ). Estos brazos de arrastre (19) están dispuestos por encima de la superficie separadora (1 6) y giran a la misma velocidad que dichos tornillos sinfín (1 ), consiguiendo arrastrar el producto almacenado en la cavidad superior (71 ) hasta precipitarlo por la boca provista de la compuerta reguladora (18).
La cavidad inferior (72) está provista de una zona de decantación (23) de piedras y elementos de gran tamaño que son extraídos hacia el exterior.
Por medio de una compuerta (21 ). Esta compuerta (21 ) se abre normalmente de 15 a 20 centímetros aproximadamente para expulsar las piedras, y en caso de que fuese necesario, totalmente para realizar el vaciado completo de la cavidad inferior.
La figura 9 muestra la superficie separadora (1 6) con los orificios (17), los cuales son de dimensiones superiores al eje (22) de los tornillos sinfín así como la boca provista de la compuerta reguladora (18). Todos ellos dispuestos para el paso de los productos de la cavidad superior (71 ) a la cavidad inferior (72) del dispositivo.
En la figura 10 se muestran los tornillos sinfín (1 ) y la compuerta (21 ) que permite tanto la extracción de residuos (piedras y elementos de gran tamaño) acumulados en la zona de decantación (23), como la extracción del producto picado de la cavidad inferior (72).
La figura 1 1 muestra el brazo de arrastre (19), fijado a la parte superior del eje (22) de un tornillo sinfín, utilizado para el empuje de los productos hacia la compuerta reguladora (18) que conecta la cavidad superior (71 ) y la cavidad inferior (72).
No altera la esencialidad de esta invención variaciones en materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos componentes, descritos de manera no limitativa, bastando ésta para su reproducción por un experto.

Claims

REIVINDICACIONES
1 . - Dispositivo para picado y mezcla de productos vegetales; caracterizado porque comprende:
- una cavidad o tolva (7) de mezclado que cuenta con al menos un tornillo sinfín (1 ) que gira a bajas revoluciones,
- una cavidad de picado y corte (1 1 ), adosada a la tolva (7) y que cuenta con un eje de picado o corte (2) que gira a alta velocidad, y sobre el que están montados una serie de discos de corte (12) y un disco de arrastre (5) del producto picado,
- un elemento separador (3) dispuesto en la zona de contacto entre tolva (7) de mezcla y la cavidad de corte o picado (1 1 ),
- unos medios de vaciado de la mezcla cortada o picada desde el interior de la cavidad de corte o picado (1 1 ).
2. - Dispositivo, según la reivindicación 1 caracterizado porque los medios de vaciado de la cavidad de picado o corte (1 1 ) consisten en un disco de arrastre (5) colocado en la parte inferior del eje (2) de picado o corte y que presenta una configuración que forman las aspas (15) de una turbina de expulsión.
3. - Dispositivo, según la reivindicación 1 caracterizado porque los medios de vaciado de la cavidad de picado o corte (1 1 ) consisten en una criba (6) y un elemento transportador (8) tipo tornillo sinfín o cadena de arrastre.
4. - Dispositivo, según la reivindicación 1 caracterizado porque los medios de vaciado de la cavidad de picado o corte (1 1 ) comprenden una ranura (10) para el retorno de la mezcla picada a la tolva (7)
5. - Dispositivo, según la reivindicación 1 caracterizado porque el elemento separador (3) son ranuras, o peines o contracuchillas o compuertas o cualquier elemento similar que permite que penetren los discos de corte (12) del eje (2), permitiendo la entrada solamente del producto fino.
6.- Dispositivo, según la reivindicación 1 caracterizado porque el eje
(2) de picado o corte y el elemento transportador (8) son propulsados por motores eléctricos o hidráulicos o de combustión o transmisión de elementos de giro.
7.- Dispositivo, según la reivindicación 1 , caracterizado porque la tolva (7) comprende:
- una cavidad superior (71 ) de almacenamiento de los productos a picar y mezclar,
- una cavidad inferior (72) de picado y mezclado en la que se encuentra al menos un tornillo sinfín (1 ) giratorio a bajas revoluciones,
- una superficie separadora (1 6), dispuesta entre la cavidad superior (71 ) y la cavidad inferior (72), y provista de al menos una boca de paso de producto hacia la cavidad inferior (72) y de una o varias compuertas reguladoras (18) del paso de producto hacia la cavidad inferior (72);
- unos brazos de arrastre (19) giratorios, de desplazamiento del producto contenido en la cavidad superior hacia las bocas de paso provistas de compuertas reguladoras (18).
- al menos una compuerta (21 ) para la extracción de piedras y elementos de gran tamaño y/o el vaciado de la cavidad inferior (72).
8.- Dispositivo, según la reivindicación 7, caracterizado porque los brazos de arrastre (19) están fijados en la parte superior de los ejes (22) de unos tornillos sinfín (1 ) giratorios.
9.- Dispositivo, según la reivindicación 7, caracterizado porque los brazos de arrastre (19) están conectados a un motor independiente de accionamiento.
10.- Dispositivo, según la reivindicación 7, caracterizado porque la cavidad inferior (72) está provista de una zona de decantación (23) de piedras y elementos de gran tamaño que son extraídos hacia el exterior.
1 1 .- Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tolva (7) comprende un tubo (20) de reenvío del producto picado fino desde la cavidad inferior (72) hasta la cavidad superior (71 ).
12.- Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende unos medios de desplazamiento tipo carro repartidor.
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