ES2905152T3

ES2905152T3 - Un elemento de tornillo para un procesador de doble tornillo co-rotativo

Info

Publication number: ES2905152T3
Application number: ES16161867T
Authority: ES
Inventors: Babu Padmanabhan
Original assignee: Steer Engineering Private Ltd India
Current assignee: Steer Engineering Private Ltd India
Priority date: 2015-03-23
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2022-04-07
Anticipated expiration: 2036-03-23
Also published as: US20160279828A1; CN105984110B; JP7229019B2; JP6509153B2; JP2018039271A; EP3219460A1; EP3219460B1; US10239233B2; JP2019059242A; CN105984110A; JP2016179682A

Abstract

Un elemento (10) para un procesador (100) de doble tornillo co-rotativo, el elemento (10) tiene un conductor 'C' y al menos un tramo (12, 14, 16) continuo no entero formado helicoidalmente sobre el mismo y, en el que el tramo (12, 14, 16) no entero se transforma al menos una vez de un primer tramo de lóbulo no entero en un segundo tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C' y se transforma de nuevo en el primer tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C'.

Description

DESCRIPCIÓN

Un elemento de tornillo para un procesador de doble tornillo co-rotativo

La descripción se refiere al campo de los procesadores de doble tornillo. Más particularmente, la descripción se refiere a un elemento para un procesador de doble tornillo.

Antecedentes

El amasado en un procesador de doble tornillo, como una extrusora, implica la aplicación de fuerzas que provocan cizallamiento, manchado, alargamiento, flexión, torsión y compresión. El progreso de un material a través del procesador de doble tornillo generalmente está altamente controlado y dicho sistema puede usarse para realizar reacciones químicas sofisticadas. Por ejemplo, la composición termoplástica requiere elementos estándar de transporte, mezcla o amasado. Los elementos de amasado mezclan compuestos principalmente mediante un mecanismo de plegado. Este mecanismo de fusión y plegado produce fatiga en los elementos que a menudo provoca la rotura de los elementos o del eje.

La patente de EE.UU. No. 6783270 de Babu, describe elementos de lóbulos fraccionarios. La publicación de Estados Unidos número 2014/0036614 A1 de Babu proporciona elementos de extrusión para extrusoras co-rotativas que eliminan o reducen el pico de cizallamiento experimentado por el material, aumentan el mezclado distributivo para una mezcla más homogénea y un mejor control de la temperatura de fusión y también mantienen la capacidad de autolimpieza del extrusor. Estos elementos forman parte de un tramo continuo donde el tramo se transforma de un tramo de lóbulo entero en un tramo de lóbulo no entero y se transforma de nuevo en un tramo de lóbulo entero en una fracción del conductor 'C' o viceversa. Se pueden usar lóbulos enteros o lóbulos fraccionarios para generar tornillos de transporte (por transformación helicoidal continua) o bloques de amasado (por transformaciones lineales y rotativas interrumpidas). Los elementos que tienen lóbulos enteros o lobulados fraccionados cuando se diseñan como bloques de amasado presentan una cara perpendicular al flujo que causa estancamiento de la fusión y grandes picos de presión y cizallamiento durante la fusión. Por tanto, estos elementos de bloque de amasado no son ideales para la zona de fusión en una extrusora, ya que estos elementos no son capaces de proporcionar la capacidad de proceso superior requerida en la zona de fusión. Dichos elementos también sufren fatiga que puede resultar en roturas.

WO 2014/192026 A2 describe una extrusora de fragmentación de fusión en caliente. US 5,048,971 A describe un mezclador para mezclar y/o amasar materiales en forma plástica, líquida, granular o en polvo. CN 105 058 743 A describe un elemento de mezcla de extrusora.

Sumario de la invención

Se describe un elemento para un procesador de doble tornillo co-rotativo. El elemento tiene un conductor 'C' y al menos un tramo continuo no entero formado helicoidalmente sobre el mismo y, en el que el tramo no entero se transforma al menos una vez desde un primer tramo de lóbulo no entero en un segundo tramo de lóbulo no entero en unA fracción del conductor 'C' y se transforma de nuevo en el primer tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C'.

En otro aspecto, un elemento para un procesador de doble tornillo co-rotativo, el elemento tiene un conductor 'C' y al menos un tramo continuo no entero formado helicoidalmente sobre el mismo y, en el que el tramo no entero se transforma al menos una vez de un primer tramo de lóbulo no entero en un segundo tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C' y se transforma desde el segundo tramo de lóbulo no entero en un tercer tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C', se describe.

En otro aspecto, se describe un procesador de doble tornillo. El procesador de doble tornillo comprende una carcasa que tiene al menos dos orificios de la carcasa cilíndricos, teniendo cada orificio de la carcasa un eje dispuesto paralelo al otro eje; estando dispuestos al menos un primer eje de tornillo y un segundo eje de tornillo en el primer y segundo orificios de la carcasa; estando provisto el primer y segundo eje de tornillo con elementos que definen una zona de mezcla; donde al menos un elemento tiene un conductor 'C' y al menos un tramo continuo no entero formado helicoidalmente sobre el mismo y el tramo no entero se transforma al menos una vez desde un primer tramo de lóbulo no entero en un segundo tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C' y se transforma de nuevo en el primer tramo del lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C'.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1a ilustra una vista frontal de los elementos según una realización de la presente descripción.

La figura 1b ilustra una vista superior del elemento según una realización de la presente descripción.

La figura 2a ilustra una vista frontal de los elementos según otra realización de la presente descripción.

La figura 2b ilustra una vista superior del elemento según otra realización de la presente descripción.

La figura 3 ilustra un procesador de doble tornillo co-rotativo según una realización de la presente descripción.

Descripción detallada

La figura 3 ilustra un procesador (100) de doble tornillo co-rotativo que comprende una carcasa (102) que tiene dos orificios (104A, 104B) de la carcasa cilíndricos, teniendo cada orificio (104A, 104B) de la carcasa un eje (108A y 108B respectivamente) dispuesto en paralelo al otro eje. Un primer eje (106A) de tornillo y un segundo eje (106B) de tornillo están dispuestos en el primer y segundo orificios (104A, 104B) de la carcasa respectivamente. Los elementos (10) de procesamiento o "elementos" están montados en el primer y segundo ejes (106A, 106B) de tornillo y definen una zona de mezcla dentro del procesador (100). Los elementos (10) pueden comprender un orificio axial ranurado en el que se enganchan las ranuras del eje del tornillo u otros medios para montar en el eje del tornillo.

Un elemento tiene uno o más lóbulos que forman un tramo sobre el elemento. El número de lóbulos ha sido convencionalmente un número entero y típicamente varía entre uno y tres lóbulos. Dichos elementos se denominan "elemento de lóbulo entero" en esta descripción. El número de lóbulos también puede ser un número no entero y dichos elementos se denominan "elemento de lóbulo no entero" o elementos que tienen un tramo de lóbulo no entero.

Un elemento de lóbulo no entero puede ser un elemento lobulado fraccionario. Un elemento lobulado fraccionario es un elemento intermedio entre un primer elemento (n) entero y un segundo elemento (N) entero por una fracción predefinida, de modo que N/n es un número entero y la fracción determina el grado de transición entre el primer número entero y el segundo entero. Un solo lóbulo de tramo y un bilóbulo pueden formar lóbulos fraccionarios como 1.2.xx, donde xx pueden ser cualquier número del 1 al 99. Los números del 1 al 99 definen si el lóbulo fraccionario se verá más como un solo elemento de tramo o un elemento bilobulado. Los números 1 y 2 en la notación 1.2.xx representan el elemento de lóbulo intermedio entre un elemento (1) de tramo único y un elemento (2) bilobular respectivamente. Los ejemplos de un elemento de lóbulo fraccionario formado a partir de un solo lóbulo y un elemento de dos lóbulos se describen en las patentes de EE.UU. n° 6.783.270 y EP 2.747.980 A1.

Un elemento de lóbulo no entero puede ser un elemento lobulado de número irracional. Los elementos lobulados de números irracionales se describen en WO 2011/073121.

Se describe un elemento (10) para un procesador (100) de doble tornillo co-rotativo. El elemento (10) tiene un conductor 'C' y tiene al menos un tramo (12) formado helicoidalmente sobre el mismo. El tramo formado es continuo sin pausas ni interrupciones. El tramo se transforma al menos una vez de un primer tramo de lóbulo no entero a un segundo tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C' y se transforma de nuevo en el primer tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C'.

El primer tramo de lóbulo no entero puede ser un tramo de lóbulo fraccionario. El segundo tramo de lóbulo no entero puede ser un tramo de lóbulo fraccionario. En otras realizaciones, el primer tramo de lóbulo no entero puede ser un tramo de lóbulo de número irracional y el segundo tramo de lóbulo no entero puede ser un tramo de lóbulo de número irracional. En otras realizaciones, tanto el primer tramo de lóbulo no entero como el segundo tramo de lóbulo no entero pueden ser tramos de lóbulo fraccionarios. En otras realizaciones, tanto el primer tramo de lóbulo no entero como el segundo tramo de lóbulo no entero pueden ser tramos de lóbulo de número irracional.

Con referencia a la figura 1a, se ilustra una vista frontal de un elemento (10) según una realización de la presente descripción. La figura 1b muestra la vista superior del elemento (10) de la figura 1a. La longitud del elemento (10) puede ser igual al conductor 'C' del elemento (10). En otras realizaciones, la longitud del elemento (10) puede ser diferente a la del conductor 'C' del elemento (10). El elemento (10) tiene una longitud de 200 mm y un conductor 'C' también de 200 mm. En el punto A, el perfil del elemento (10) es un primer elemento de lóbulo fraccionario, es decir, 1.3.80 en el ejemplo ilustrado. En el punto B, el perfil del elemento es un segundo elemento de lóbulo fraccionario, es decir, 1.3.20. En el punto C, el perfil del elemento es nuevamente el primer elemento de lóbulo fraccionario, es decir, 1.3.80. El elemento (10) se transforma del perfil A al perfil B al perfil C. La transformación del elemento (10) del perfil A al perfil B, tiene lugar dentro de una fracción del conductor 'C', 5 mm en la realización descrita. El elemento (10) ahora se transforma del perfil B al perfil C en los siguientes 5 mm.

En la realización de la figura 1b, la transformación de un primer tramo de lóbulo fraccionario en un segundo tramo de lóbulo fraccionario, así como la transformación del segundo tramo de lóbulo fraccionario en el primer tramo de lóbulo fraccionario, se lleva a cabo en 10 mm o dentro de una fracción del conductor 'C'.

En otras realizaciones, el tramo transforma una pluralidad de veces desde un primer tramo de lóbulo no entero en un segundo tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C' y se transforma de nuevo en el primer tramo de lóbulo no entero en una fracción Del conductor 'C'. A modo de ejemplo, la transformación de un primer tramo de lóbulo fraccionario en un segundo tramo de lóbulo fraccionario y de regreso al primer tramo de lóbulo fraccionario, o viceversa, puede tener lugar una pluralidad de veces. En la realización de la figura 1 b, la transformación de un primer tramo de lóbulo fraccionario en un segundo tramo de lóbulo fraccionario y de regreso al primer tramo de lóbulo fraccionario se repite veinte veces a lo largo de la longitud del elemento (10) para obtener el elemento de 200 mm.

Según una realización, los primeros tramos de lóbulos no enteros para la pluralidad de transformaciones a lo largo del conductor 'C' del elemento (10) son los mismos. En otras formas de realización, los segundos tramos de lóbulos no enteros para la pluralidad de transformaciones a lo largo del conductor 'C' del elemento (10) son los mismos.

Con referencia ahora a la figura 2a, se ilustra una vista frontal de un elemento (10) según otra realización de la presente descripción. La figura 2b muestra la vista superior del elemento (10) de la figura 2a. El elemento tiene una longitud de 150 mm y un conductor 'C' también de 150 mm. En el punto A, el perfil del elemento es un primer elemento de lóbulo fraccionario, es decir, 1.3.80 en el ejemplo ilustrado. En el punto B, el perfil del elemento es un segundo elemento de lóbulo fraccionario, es decir, 1.3.20. En el punto C, el perfil del elemento es nuevamente el primer elemento de lóbulo fraccionario, es decir, 1.3.80. El elemento se transforma del perfil A al perfil B al perfil C. La transformación del elemento del perfil A al perfil B, tiene lugar dentro de una fracción del conductor 'C', 5 mm en la realización descrita. El elemento ahora se transforma del perfil B al perfil C en los siguientes 5 mm.

En la realización de la figura 2b, la transformación de un primer tramo de lóbulo fraccionario en un segundo tramo de lóbulo fraccionario y de regreso a un primer tramo de lóbulo fraccionario se repite quince veces a lo largo de la longitud del elemento (10) para obtener el elemento de 150 mm.

El elemento (10) puede tener múltiples tramos continuos formados sobre el mismo. En una realización, cada tramo se transforma al menos una vez desde un primer tramo de lóbulo no entero en un segundo tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C' y se transforma de nuevo en el primer tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C'. Los primeros tramos de lóbulos no enteros para cada tramo pueden ser los mismos. Los segundos tramos de lóbulos no enteros para cada tramo pueden ser los mismos. El elemento (10) de la figura 1a tiene varios tramos helicoidales continuos formados sobre el mismo (12, 1416).

En otras realizaciones, el tramo se transforma al menos una vez desde un primer tramo de lóbulo no entero en un segundo tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C' y se transforma desde el segundo tramo de lóbulo no entero a un tercer tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C'. A modo de ejemplo, el tramo se transforma de un primer tramo de lóbulo fraccionario a un segundo tramo de lóbulo fraccionario dentro de una fracción del conductor 'C' y del segundo tramo de lóbulo fraccionario a un tercer tramo de lóbulo fraccionario dentro de una fracción del conductor 'C'. El primer tramo de lóbulo no entero, el segundo tramo de lóbulo no entero y el tercer tramo de lóbulo no entero pueden ser tramos de lóbulo fraccionarios. En otras realizaciones, el primer tramo de lóbulo no entero, el segundo tramo de lóbulo no entero y el tercer tramo de lóbulo no entero pueden ser tramos de lóbulo de número irracional.

A continuación se describen realizaciones específicas

Un elemento para un procesador de doble tornillo co-rotativo, el elemento tiene un conductor 'C' y al menos un tramo continuo formado helicoidalmente sobre el mismo y, en el que el tramo se transforma al menos una vez de un primer tramo de lóbulo no entero a un segundo tramo de lóbulo no entero. en una fracción del conductor 'C' y se transforma de nuevo en el primer tramo del lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C'.

Dicho elemento(s), en el que el primer tramo de lóbulo no entero es un tramo de lóbulo fraccionario.

Dicho elemento(s), en el que el segundo tramo de lóbulo no entero es un tramo de lóbulo fraccionario.

Dicho elemento(s), en el que el primer tramo de lóbulo no entero es un tramo de lóbulo de número irracional.

Dicho elemento(s), en el que el segundo tramo de lóbulo no entero es un tramo de lóbulo de número irracional.

Dichos elementos, que tienen múltiples tramos continuos, cada tramo se transforma al menos una vez de un primer tramo de lóbulo no entero en un segundo tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C' y se transforma de nuevo en el primer tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C'.

Dicho elemento(s), en el que el primer tramo de lóbulo no entero para cada tramo es el mismo.

Dicho elemento(s), en el que el segundo tramo de lóbulo no entero para cada tramo es el mismo.

Dicho elemento(s), en el que el tramo se transforma una pluralidad de veces desde un primer tramo de lóbulo no entero en un segundo tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C' y se transforma de nuevo en el primer tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C'.

Dicho elemento(s), en los que los primeros tramos de lóbulos no enteros para la pluralidad de transformaciones son los mismos.

Dicho elemento(s), en los que los segundos tramos de lóbulos no enteros para la pluralidad de transformaciones son los mismos.

Dicho elemento(s), en el que la longitud del elemento es igual al conductor 'C'.

A continuación se describen otras realizaciones específicas

Un elemento para un procesador de doble tornillo co-rotativo, el elemento tiene un conductor 'C' y al menos un tramo continuo formado helicoidalmente sobre el mismo y, en el que el tramo se transforma al menos una vez de un primer tramo de lóbulo no entero a un segundo tramo no entero. el tramo del lóbulo entero en una fracción del conductor 'C' y se transforma del segundo tramo del lóbulo no entero a un tercer tramo del lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C'.

Dicho elemento (s), en el que el primer tramo de lóbulo no entero, el segundo tramo de lóbulo no entero y el tercer tramo de lóbulo no entero son tramos de lóbulo fraccionarios.

Dicho elemento (s), en el que el primer tramo de lóbulo no entero, el segundo tramo de lóbulo no entero y el tercer tramo de lóbulo no entero son tramos de lóbulo de números irracionales.

A continuación se describen otras realizaciones específicas

Un procesador de doble tornillo que comprende una carcasa que tiene al menos dos orificios de la carcasa cilíndricos, teniendo cada orificio de la carcasa un eje dispuesto paralelo al otro eje; estando dispuestos al menos un primer eje de tornillo y un segundo eje de tornillo en el primer y segundo orificios del alojamiento; estando provisto el primer y segundo eje de tornillo con elementos que definen una zona de mezcla; donde al menos un elemento tiene un conductor 'C' y al menos un tramo continuo no entero formado helicoidalmente sobre el mismo y el tramo se transforma al menos una vez desde un primer tramo de lóbulo no entero en un segundo tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C' y se transforma de nuevo en el primer tramo del lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C'.

Aplicabilidad industrial

El elemento (10) como se enseña en la descripción es un elemento adecuado para su uso en procesadores de doble tornillo co-rotativos. El procesador de doble tornillo co-rotativo puede ser una extrusora de doble tornillo co-rotativo. El elemento es adecuado para lograr una mezcla fundida homogénea y reducir la degradación del material por un cizallamiento excesivo. Estos elementos evitan la fatiga y así evitan la rotura de los elementos o del eje del procesador.

El elemento (10) descrito crea turbulencias en el flujo de la masa fundida sin estancamiento. El elemento (10) descrito no proporciona ninguna cara en ángulo recto al flujo de material.

El elemento (10) descrito proporciona una fiabilidad mejorada, un desgaste reducido y una uniformidad incrementada de fusión y mezcla. El elemento es eficaz para crear un cizallamiento uniforme, intensificando así el efecto de cizallamiento. Esto mejora en gran medida la eficacia de fusión y también la eficacia global de la extrusora. También evita la degradación del material durante la fusión.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un elemento (10) para un procesador (100) de doble tornillo co-rotativo, el elemento (10) tiene un conductor 'C' y al menos un tramo (12, 14, 16) continuo no entero formado helicoidalmente sobre el mismo y, en el que el tramo (12, 14, 16) no entero se transforma al menos una vez de un primer tramo de lóbulo no entero en un segundo tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C' y se transforma de nuevo en el primer tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C'.

2. Un elemento (10) según la reivindicación 1, en el que el primer tramo de lóbulo no entero es un tramo de lóbulo fraccionario.

3. Un elemento (10) según la reivindicación 1 o 2, en el que el segundo tramo de lóbulo no entero es un tramo de lóbulo fraccionario.

4. Un elemento (10) según la reivindicación 1, en el que el primer tramo de lóbulo no entero es un tramo de lóbulo de número irracional.

5. Un elemento (10) según la reivindicación 1 o 4, en el que el segundo tramo de lóbulo no entero es un tramo de lóbulo de número irracional.

6. Un elemento (10) según la reivindicación 1, que tiene múltiples tramos (12, 14, 16) continuos no enteros, cada tramo no entero se transforma al menos una vez desde un primer tramo de lóbulo no entero en un segundo tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C' y se transforma de nuevo en el primer tramo del lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C'.

7. Un elemento (10) según la reivindicación 6, en el que el primer tramo de lóbulo no entero para cada tramo es el mismo, o en el que el segundo tramo de lóbulo no entero para cada tramo es el mismo.

8. Un elemento (10) según la reivindicación 1, en el que el conductor 'C' incluye una pluralidad de fracciones iguales y en el que el tramo (12, 14, 16) no entero se transforma una pluralidad de veces a partir de un primer tramo de lóbulo no entero en un segundo tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C' y se transforma de nuevo en el primer tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C'.

9. Un elemento (10) según la reivindicación 8, en el que los primeros tramos de lóbulos no enteros para la pluralidad de transformaciones son los mismos.

10. Un elemento (10) según la reivindicación 8, en el que los segundos tramos de lóbulos no enteros para la pluralidad de transformaciones son los mismos.

11. Un elemento (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la longitud del elemento (10) es igual al conductor 'C'.

12. Un elemento (10) para un procesador (100) de doble tornillo co-rotativo , el elemento (10) tiene un conductor 'C' y al menos un tramo (12, 14, 16) continuo no entero formado helicoidalmente sobre el mismo y, en el que el tramo (12, 14, 16) no entero se transforma al menos una vez desde un primer tramo de lóbulo no entero en un segundo tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C' y se transforma desde el segundo tramo de lóbulo no entero a un tercer tramo de lóbulo no entero en una fracción del conductor 'C'.

13. Un elemento (10) según la reivindicación 12, en el que el primer tramo de lóbulo no entero, el segundo tramo de lóbulo no entero y el tercer tramo de lóbulo no entero son tramos de lóbulo fraccionarios.

14. Un elemento (10) según la reivindicación 12, en el que el primer tramo de lóbulo no entero, el segundo tramo de lóbulo no entero y el tercer tramo de lóbulo no entero son tramos de lóbulo de números irracionales.

15. Un procesador de doble tornillo (100) que comprende:

una carcasa (102) que tiene al menos dos orificios (104A, 104B) de la carcasa cilíndricos, teniendo cada orificio (104A, 104B) de la carcasa un eje (108A, 108B) dispuesto paralelo al otro eje;

al menos un primer eje (106A) de tornillo y un segundo eje (106B) de tornillo están dispuestos en el primer y segundo orificios (104A, 104B) de la carcasa; estando provisto el primer y segundo eje (106A, 106B) de tornillo con elementos (10) que definen una zona de mezcla: caracterizado por al menos un elemento (10) según la reivindicación 1.