ES2472301T3

ES2472301T3 - Dispositivo para tratar un producto

Info

Publication number: ES2472301T3
Application number: ES09744613.2T
Authority: ES
Inventors: Alfred Kunz; Pierre Liechti; Walther Schwenk; Bernhard St�Tzle
Original assignee: List Holding AG
Current assignee: List Holding AG
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2014-06-30
Anticipated expiration: 2029-09-28
Also published as: WO2010034518A3; US20110269090A1; EP2344823A2; EP2344823B1; WO2010034518A2; DE102009010393A1; CA2738843A1

Abstract

Dispositivo para el tratamiento de un producto, el cual puede ser transportado dentro de una carcasa (2) desde una entrada (6) hasta una salida (7), especialmente un tostador para la realización de un proceso de tueste con un producto (14) que fluye con dificultad, que forma agregados y que no se adhiere a las paredes, en cuyo caso se han formado cámaras (12.1, 12.2, 12.3, 12.2 7) mediante el uso de elementos en forma de discos (10), los cuales están colocados encima de un eje (3), caracterizado en que al menos una cámara (12.1, 12.2, 12.3, 12.27) presenta una zona para el llenado (17), una zona para la caída (18) y una zona de transporte (19) para el producto (14), en cuyo caso el producto (14) en caída libre en la zona de caída (18) encuentra una superficie de recepción (16, 25) de un elemento de transporte (15, 24), la cual está dirigida hacia la salida (7), en cuyo caso el producto (14) una vez que golpe sobre la superficie de recepción (16, 25) en la zona de transporte (19) es lanzado a la siguiente cámara a través de una ranura (11) entre la carcasa (2) y el eje (3).

Description

Dispositivo para tratar un producto

El presente invento se refiere a un dispositivo para tratar un producto que puede ser transportado dentro de una carcasa, desde una entrada hasta una salida, especialmente un tostador para la realización de un proceso de tueste con un producto que fluye con dificultad, que forma nidos y que no se adhiere a las paredes, en cuyo caso se han formado cámaras con el uso de elementos en forma de discos que se encuentran colocados sobre un eje.

Estado de la técnica

Existen numerosos productos que se ven sometidos a un proceso de tratamiento, como por ejemplo un proceso de tueste, en cuyo caso particular se utiliza un tostador. Según el estado de la técnica, el producto a tostar se transporta dentro de la carcasa del tostador a través de las diferentes cámaras de tostado por medio de un procedimiento basado en la fricción, por ejemplo mediante el uso de un eje de husillo. Esto resulta especialmente problem�tico en el caso de productos que fluyen con dificultad y forman puentes y agregados y que no poseen adherencia a las paredes. En el caso del procedimiento anteriormente mencionado, existe el problema de que la formación de agregados puede impedir que se lleve a cabo un transporte específico. Además, la compactación y fricción que obviamente ocurre con este tipo de procedimiento conlleva la formación de polvo y abrasión, la cual no se debe subestimar. Por otro lado, siempre existe el peligro de que entre la carcasa y el eje del husillo se generen sitios de apriete para el producto.

En este sentido, la DE 102 46 639 A1 ofrece un mezclador para la mezcla continua y el transporte de materiales sólidos y/o líquidos que consta de una carcasa en forma de un recipiente cerrado y al menos un eje, encima del cual est�n colocados los elementos de transporte. Dichos elementos de transporte est�n colocados de tal forma que una parte de los mismos transporta el producto que se desea mezclar en la dirección de transporte mientras que la otra parte de estos elementos de transporte, que se encuentran encima del mismo eje, transporta el producto que se desea mezclar en la dirección contraria.

De la GB 789,439 A se conoce una secadora, dentro de la cual el material que se va a secar viaja desde una entrada hasta una salida, en cuyo caso un elemento giratorio que posee elementos en forma de discos colocados en el mismo favorece el transporte del material.

Objetivo

El objetivo del presente invento es crear un dispositivo de la manera anteriormente descrita para el transporte controlado de un producto con el fin de realizar de forma continua procedimientos de tratamiento.

Soluci�n del objetivo

La consecución del objetivo del presente invento conlleva que la cámara presente un área de relleno, una zona de caída y un área de transporte para el producto, en cuyo caso el producto en caída libre en la zona de caída golpea sobre una superficie de recogida de un elemento de transporte, el cual est� dirigido hacia la salida, en cuyo caso el producto caer� hacia la siguiente cámara a través de una ranura entre la carcasa y el eje.

A modo de ejemplo para un dispositivo de tratamiento conforme al invento, un tostador puede estar dividido en una zona de tueste y de transporte y una zona de salida. La zona de tueste y de transporte est� dividida en múltiples cámaras de tostado, en cuyo caso una biomasa es sometida a pirolisis, es decir, prácticamente sin presencia de oxígeno.

En un principio, el tostador consiste en una carcasa preferiblemente cilíndrica en la cual se introduce un eje propulsado, aunque todas las formas de carcasa posibles se encuentran incluidas dentro del marco del presente invento. En el marco del presente invento se encuentran incluidas también todas las posibles ejecuciones del eje, como por ejemplo un eje hueco o con cualquier perfil.

Encima del eje est�n colocadas placas en forma de disco o anillos, las cuales forman la cámara de tostado. Los discos est�n soldados preferiblemente con el eje, pero dentro del marco del presente invento se incluyen también todas las otras formas de fijación, fijas o reversibles. Entre la placa y la carcasa se forma una ranura, ya que los discos est�n realizados con un diámetro menor que el de la carcasa. Los discos también pueden estar huecos y ser calentados por medio de un elemento calefactor.

El producto se mantiene en la cámara de tostado con un giro del eje de aproximadamente el 60%. Después de sobrepasar un punto determinado el producto puede caer libremente a un espacio con un giro del eje de aproximadamente el 40%. Durante su caída libre el producto golpea sobre elementos de transporte que est�n

colocados en los discos y que se introducen en la cámara de tostado. Los elementos de transporte est�n colocados de tal modo e inclinados en la dirección del transporte que, al golpearse sobre un elemento de transporte, el producto es impulsado hacia la próxima cámara a través de la ranura que existe entre el disco y la carcasa. Se sueldan preferiblemente tres elementos de transporte sobre un disco, aunque cualquier otra cantidad y modo de fijación es posible.

Este sencillo diseño de ejecución de los elementos de transporte result� efectivo en los casos de productos normales de grano grueso, especialmente en el caso de que estos productos puedan formar aglomerados o bien agregados. En este caso, el producto se eleva por encima del punto máximo del eje y cae en una zona de caída, en la cual est�n colocados los elementos de transporte o bien una superficie de recepción de los elementos de transporte en la dirección del transporte, de tal modo que el producto se lleva desde una entrada hasta una salida. Sin embargo, muchos productos son de grano muy fino o bien se genera mucho desgaste o abrasión en la carcasa del dispositivo debido a un producto de grano grueso, lo que suele tener lugar principalmente en el área de llenado. Los elementos de transporte intentan superar dicha abrasión, o bien el producto de grano muy fino, y elevarlo por encima del punto máximo del eje, por lo que puede no dar resultado en muchos casos, de tal modo que el producto ya caer� en el área de llenado desde los elementos de transporte y golpea sobre una superficie de recepción del elemento de transporte adyacente. Dicha superficie de recepción est� colocada, sin embargo, en una posición arqueada en la dirección contraria a la dirección de transporte, de tal modo que el producto puede ser transportado en dirección contraria a la dirección de transporte. Esto no es en absoluto deseable. Para impedir que esto ocurra, se han desarrollado elementos de transporte especiales. Básicamente, en este caso se trata de un elemento de transporte por fricción, el cual se posiciona en contra de la superficie de recepción (elemento de transporte por caída). Los elementos correspondientes pueden estar colocados de tal forma que se encuentren repartidos por encima de la circunferencia del disco, pero deben estar colocados preferiblemente formando una cuña entre s�, en cuyo caso la punta de la cuña señala la dirección de transporte. Esto tiene la ventaja de que, en la zona de caída, el elemento de transporte de caída cubre el elemento de transporte por fricción, el cual estaría posicionado en la zona de caída justo en la dirección “equivocada”. Lo mismo corresponde para el elemento de transporte por fricción con respecto al elemento de transporte por caída en el área de llenado.

Los elementos de transporte est�n unidos con los discos, preferiblemente, de modo reversible, de tal forma que se pueden realizar los ajustes adecuados en función de las características del producto. También es posible variar el ángulo de inclinación y los ajustes, aunque los elementos de transporte est�n firmemente unidos a los discos.

El producto se expulsa desde la última cámara de tostado hacia la zona de evacuación, tal y como ha sido descrito anteriormente. En la zona de evacuación, los elementos de evacuación en forma de una rueda con celdas est�n colocados sobre el disco. En este caso, el transporte ya solo tiene lugar en dirección radial y no se vuelve a producir en dirección axial a lo largo del eje.

B�sicamente, los espacios libres dentro del tostador tienen que estar realizados con un tamaño lo suficientemente grande como para que las partes del producto con un tamaño máximo no puedan formar agregados cohesivos. De esta manera, siempre es posible la caída libre y el transporte selectivo del producto. Todos los elementos, los cuales permiten el movimiento del producto, la circulación y el transporte, est�n realizados de tal modo que se genera poca fricción y compactación. De esta manera se reduce la formación de polvo y la abrasión al mínimo, un criterio importante para la filtración del gas de escape. En el interior de toda la cámara del producto hay que evitar apretar y presionar el producto entre las partes est�ticas y dinámicas, de tal forma que se disminuye el mismo. Mediante la distribución del grado de llenado ajustada axial y radialmente se genera la cámara de gas óptima deseada, el cual est� calculado de tal manera que las corrientes de gas no arrastran cantidades innecesarias de polvo. As�, se minimiza la separación de partículas sólidas.

Descripci�n de las figuras

Otras ventajas, características y detalles del invento resultan de la siguiente descripción de ejemplos preferidos de ejecución, as� como también conforme al dibujo; el cual muestra en

-: Figura 1 una vista lateral de un tostador conforme al invento;

-: Figura 2 una sección A-A esquemática correspondiente a la figura 1;

-: Figura 3 un desarrollo de un eje conforme a la figura 1;

-: Figura 4 una sección B-B esquemática conforme a la figura 1;

-: Figura 5 un desarrollo de un eje de otro ejemplo de ejecución de un tostador;

-: Figura 6 una sección parcial de un desarrollo del eje conforme a la figura 5 en una vista lateral.

La figura 1 muestra un tostador 1, cuya carcasa 2 est� realizada de forma cilíndrica y en el interior de la misma se encuentra un eje 3. Dicho eje es girado por un eje central 5 a través de un propulsor 4. En la carcasa 2 se encuentran una entrada 6 y una salida 7. La entrada 6 est� formada por un cilindro dirigido hacia arriba, el cual est� insertado en la carcasa 2 a través de una apertura al inicio de la carcasa 2 por un lado del propulsor 4. La salida 7 se encuentra por el otro lado de la carcasa 2. Consiste de una pieza cilíndrica que est� dirigida hacia abajo y que est� insertada en la carcasa 2 a través de una apertura.

La carcasa 2 est� dividida en una zona de tostado y transporte 8 y una zona de salida 9. La zona de tostado y transporte 8 empieza con la entrada 6 y abarca la mayor parte de la longitud de la carcasa 2 y del eje 3. Al final de la zona de tostado y transporte 8 continúa directamente la zona de salida 9, y justo por debajo se encuentra la salida 7.

Los discos 10 est�n colocados encima del eje 3. Dichos discos est�n realizados con un diámetro mayor que el eje 3 y menor que el diámetro interior de la carcasa 2, por lo que se genera una ranura 11 entre el disco 10 y la carcasa 2. Los discos 10 dividen la zona de tostado y transporte 8 en varias cámaras 12.1, 12.2, 12.3, etc. En la figura 2 est� representada una cámara de tostado 12.1 conforme al invento, por medio de una sección esquemática A-A a través de la carcasa 2 y el eje 3 en la zona de tostado y transporte 8. La cámara de tostado 12.1 est� realizada en forma de disco.

Los elementos de transporte 15.1, 15.2, 15.3 est�n colocados encima del disco 10 en la cámara de tostado 12.1. Dichos elementos de transporte 15.1, 15.2, 15.3 sobresalen de la cámara de tostado 12.1. En cada elemento de transporte 15 se encuentra una superficie de recepción 16. Las superficies de recepción 16.1, 16.2 y 16.3 en los elementos de transporte 15.1, 15.2, 15.3 est�n inclinadas en la dirección de transporte, correspondientemente a la figura 2 saliendo del plano de la figura.

El funcionamiento del invento es el siguiente:

Al inicio del proceso, el eje 3 gira en la dirección de giro correspondiente a la flecha 13 (véase figura 2) por el eje central 5 por medio del propulsor 4. A través de la entrada 6 se introduce un producto 14, el cual es muy posible que fluya y que forme puentes o bien agregados y que no posea adherencia a las paredes.

El producto 14 alcanza la primera cámara de tostado 12.1 de la zona de tostado y transporte 8 correspondiente a la figura 2. En dicha cámara de tostado 12.1 se genera una zona de llenado 17, una zona de caída 18 y una zona de transporte 19. Aproximadamente, los primeros 90� de la misma se pueden llamar también zona de fricción 17.1, ya que es donde tiene lugar un desgaste de polvo a partir de la coincidencia de la carcasa est�tica 2 y de los ejes dinámicos 3, discos 10 y elementos de transporte 15. El ángulo del área de llenado 17 puede llegar a ser de 210�. El producto 14 se mantiene en aproximadamente un 60% del giro del eje 3. Hasta que se supera un punto elevado 20, el producto 14 cae en la zona de caída 18. En esta caída libre, el producto 14 termina sobre una superficie de recepción 16.1 del elemento de transporte 15.1. Por medio del correspondiente posicionamiento de la superficie de recepción, se tira el producto 14 a la próxima cámara de tostado 12.2 de forma controlada a través de la ranura 11. La transición a la siguiente cámara de tostado 12.1 se produce en el área de transporte 19, lo que significa que el propio transporte del producto tiene lugar durante la caída.

B�sicamente, hay que vigilar que no se produzca un apriete o presión entre las partes est�ticas y dinámicas y con ello un desmenuzamiento del producto relacionado con el mismo. Por medio de la distribución del grado de llenado, regulado axial y radialmente, se genera una cámara óptima de gas deseado, el volumen del cual est� calculado de tal forma que los flujos de gas no arrastren cantidades innecesarias de polvo. Con ello se reduce la separación de la fibra.

La ubicación de las cámaras de tostado 12.1, 12.2, 12.3, y 12.27 es consecuencia del desenrollamiento ondulado 21 en la figura 3. El proceso anteriormente descrito se repite de forma correspondiente para todas las cámaras de tostado, representadas en el desenrollado ondulado 21, de la zona de tostado y transporte 8, hasta que se tira el producto 14 desde la última cámara de tostado 12.27 a la zona de salida 9.

La figura 4 muestra una sección B-B a través de la carcasa 2 y del eje 3 en la zona de salida 9. En esta zona de salida 9, los elementos de evacuación 22 est�n colocados encima del disco 10.27 de tal modo que dicha zona de salida 9 est� realizada de tal forma que se corresponde con una rueda celular. De esta manera el transporte ya no tiene lugar a lo largo del eje 3 sino únicamente en la dirección de giro 13 hasta llegar a una apertura de salida 23. El producto cae de la zona de salida 9 a través de la apertura de salida y de la carcasa 2 del tostador 1.

Tal y como ocurre en las cámaras de tostado, en el caso del posicionamiento de los elementos de evacuación 22 también hay que vigilar que no se puedan generar zonas de apriete en conexión con una salida de evacuación 23. De esta manera el producto 14 no ser� presionado sino evacuado a través de la salida de forma fácil y sin desgaste adicional innecesario, el cual conlleva la formación de polvo.

Adem�s, en la figura 4 se puede ver que en el fondo la salida, o bien la carcasa de la salida, se encuentra en el lado equivocado. La salida 7 est� ubicada en el lugar donde sube el producto. Esto significa que el producto ser� empujado y elevado mediante los elementos de salida 22, de tal forma que no se produce ningún cizallamiento ni apriete, el cual no es deseado en el caso de un producto tostado. Con este fin, la carcasa de salida 7 se prolonga también hasta el v�rtice de la carcasa 2, de tal forma que se consigue una apertura de evacuación muy grande, dentro de la cual tampoco se produce ningún tipo de cizallamiento o apriete del producto.

En las figuras 5 y 6 se presenta otro desarrollo de un eje de otro ejemplo de ejecución de un tostador. En la práctica, el primer ejemplo result� trabajar muy bien en el caso de un producto relativamente grueso y pesado, especialmente en el caso de un producto que forma agregados. En este caso el producto ser� elevado de forma segura por encima del v�rtice 20 y transportado a la zona de caída 18, desde donde ser� conducido en la dirección de transporte. En el caso de productos con una granulometr�a relativamente fina y especialmente también en el caso de que se produzca la abrasión de productos se pueden producir dificultades, a pesar de las cuales los productos ser�n transportados de forma adecuada. Dichos productos no ser�n elevados por los elementos de transporte por encima del v�rtice 20, sino que caerán en el área de llenado 17 cada vez hacia atrás y ante todo por encima de los siguientes elementos de transporte 15. Sin embargo, debido a que estos est�n colocados en dirección contraria a la zona de caída 18, o bien al área de transporte 19, el transporte de estos granos finos se realiza en contra de la dirección deseada. Esto hace que el eje 3 transporte el producto de la abrasión hacia atrás.

Con el fin de evitar que esto se produzca los elementos de transporte est�n realizados en forma de cuña, tal y como se puede ver en las figuras 5 y 6. Esto significa que cada elemento de transporte 24 est� dividido en un elemento 25 para el transporte por caída y un elemento 26 para el transporte por fricción, como por ejemplo para el resultado de la abrasión en forma de polvo. De este modo se garantiza que tanto el producto principal como por ejemplo el resultado de la abrasión del mismo sea transportado en la dirección de transporte 27. La dirección de giro est� identificada con el número 28. A partir de las figuras se puede ver que los elementos de transporte por fricción 26 est�n colocados de forma “positiva” a la dirección de transporte y en la dirección de giro, mientras que los elementos de transporte por caída 25 est�n colocados “negativamente” a la dirección de transporte y a la dirección de giro.

Lista de números de referencia

Tostador: 34 67

Carcasa: 35 68

Eje: 36 69

Propulsor: 37 70

Eje central: 38 71

Entrada: 39 72

Salida: 40 73

Zona de tostado y transporte: 41 74

Zona de evacuación: 42 75

Disco: 43 76

Ranura: 44 77

Cámara de tostado: 45 78

Flecha: 46 79

Producto: 47

Elemento de transporte: 48

Superficie de recepción: 49

Zona de llenado: 50

Zona de caída: 51

Zona de transporte: 52

V�rtice: 53

Desenrollamiento ondulado: 54

Elemento de evacuación: 55

Apertura de evacuación: 56

Elemento de transporte: 57

Elemento para transporte por caída: 58

Elemento para transporte por fricción: 59

Direcci�n de transporte: 60

Direcci�n de giro: 61

62

63

64

65

66

Claims

REIVINDICACIONES

1.

Dispositivo para el tratamiento de un producto, el cual puede ser transportado dentro de una carcasa (2) desde una entrada (6) hasta una salida (7), especialmente un tostador para la realización de un proceso de tueste con un producto (14) que fluye con dificultad, que forma agregados y que no se adhiere a las paredes, en cuyo caso se han formado cámaras (12.1, 12.2, 12.3, 12.27) mediante el uso de elementos en forma de discos (10), los cuales est�n colocados encima de un eje (3), caracterizado en que al menos una cámara (12.1, 12.2, 12.3, 12.27) presenta una zona para el llenado (17), una zona para la caída (18) y una zona de transporte (19) para el producto (14), en cuyo caso el producto (14) en caída libre en la zona de caída (18) encuentra una superficie de recepción (16, 25) de un elemento de transporte (15, 24), la cual est� dirigida hacia la salida (7), en cuyo caso el producto (14) una vez que golpe sobre la superficie de recepción (16, 25) en la zona de transporte (19) es lanzado a la siguiente cámara a través de una ranura (11) entre la carcasa (2) y el eje (3).
2.

Dispositivo conforme a la reivindicación 1, caracterizado en que hay una zona de evacuación (9) formada por los elementos en forma de disco (10), los cuales est�n colocados encima de un eje (3).
3.

Dispositivo conforme a las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado en que encima de los elementos en forma de disco (10) en una zona de tostado y transporte (8) est�n colocados al menos uno, y preferiblemente tres elementos de transporte (15, 24).
4.

Dispositivo conforme a la reivindicación 1 hasta 3, caracterizado en que el elemento de transporte (15, 24) presenta al menos una superficie de recepción (16, 25).
5.

Dispositivo conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado en que la superficie de recepción (16, 25) est� inclinada en la dirección de transporte.
6.

Dispositivo conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado en que a la superficie de recepción (25) est� asignado un elemento de transporte por fricción (26).
7.

Dispositivo conforme a la reivindicación 6, caracterizado en que la superficie de recepción (elemento de transporte por caída 25) y el elemento de transporte por fricción (26) est�n realizados en forma de cuña.
8.

Dispositivo conforme a la reivindicación 7, caracterizado en que la punta del elemento de transporte en forma de cuña (24) se muestra en la dirección de transporte (27).
9.

Dispositivo conforme con al menos una de las reivindicaciones 6 hasta 8, caracterizado en que el producto y el resultado de la abrasión del mismo ser�n transportados en la dirección de transporte en la zona de transporte.
10.

Dispositivo conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 9, caracterizado en que el producto (14) ser� mantenido en la zona de llenado (17) por aproximadamente 60� de un giro del eje (3).
11.

Dispositivo conforme con al menos una de las reivindicaciones 2 hasta 10, caracterizado en que encima del elemento en forma de disco (10) en la zona de evacuación (9) est� colocado al menos un elemento de evacuación (22).
12.

Dispositivo conforme a la reivindicación 11, caracterizado en que los elementos de evacuación (22) est�n ubicados en la zona de evacuación (9) conforme a un radio de celdas.
13.

Dispositivo conforme a las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado en que la salida est� ubicada en la zona de evacuación (9) en una posición, en la cual se eleva el producto y se evac�a por medio de los elementos de evacuación (22).
14.

Utilización de elementos en forma de disco que se pueden girar (10) y elementos de transporte (15, 24) que est�n colocados por encima de estos con las superficies de recepción (16) inclinadas en la dirección de transporte para el transporte de un producto (14) a través de una ranura (11) entre los elementos en forma de disco (10) y una carcasa (2).

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

La lista de referencias citada por el solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este respecto.

Documentos de patente citados en la descripción

• DE 10246639 A1 [0003] • GB 789439 A [0004]