Elemento de mezclado para un mezclador estático.

Elemento de mezclado para un mezclador estático para ser instalado en una carcasa de mezclador tubular, en donde el elemento de mezclado presenta un eje longitudinal

(10), a lo largo del cual están dispuestos consecutivamente varios cuerpos de instalación (1, 101), en donde un primer cuerpo de instalación (1) presenta un primer elemento de pared (2) que se extiende en la dirección del eje longitudinal y presenta una primera pared lateral (3) y una segunda pared lateral (4), que está dispuesta enfrente de la primera pared lateral (3), en donde un elemento de desvío (11) está dispuesto de forma adyacente al primer elemento de pared (2) y el elemento de desvío (11) presenta una superficie de desvío que se extiende en dirección transversal con respecto al primer elemento de pared (2) por ambos lados del elemento de pared (2), en donde está prevista una primera abertura (12) en la superficie de desvío, en el lado vuelto hacia la primera pared lateral (3) del primer elemento de pared. (2), en donde de forma adyacente a la primera abertura (12) están dispuestos un segundo y un tercer elemento de pared (8, 9), en donde los elementos de pared segundo y tercero (8, 9) se extienden en la dirección del eje longitudinal (10) y cada uno presenta una pared interior (81, 91) y una pared exterior (82, 92), las cuales se extienden fundamentalmente en la dirección del eje longitudinal (10), y cada una de las paredes interiores (81, 91) y paredes exteriores (82, 92) forman un ángulo de entre 20º y 160º con relación a la primera o a la segunda pared lateral (3, 4) del primer elemento de pared (2), en donde la primera abertura (12) está dispuesta entre las paredes interiores (81, 91) de los elementos de pared segundo y tercero (8, 9), y una segunda abertura (13, 14) está dispuesta por fuera de una de las paredes exteriores (82, 92) del segundo o del tercer elemento de pared (8, 9), en donde la segunda abertura (13, 14) está prevista en la superficie de desvío, en el lado vuelto hacia la segunda pared lateral (4) del primer elemento de pared (2), en donde al segundo y al tercer elemento de pared (8, 9) se conecta un primer elemento de pared (102) de un segundo cuerpo de instalación (101), caracterizado porque a través de un elemento de alma común (15, 16, 17, 18) están unidos más de cinco cuerpos de instalación.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12170834.

Solicitante: SULZER MIXPAC AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: RÜTISTRASSE 7 9469 HAAG SUIZA.

Inventor/es: HABIBI-NAINI,SASAN, LINNE,VOLKER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > MEZCLA, p. ej. DISOLUCION, EMULSION, DISPERSION (mezcla... > B01F15/00 (Accesorios para mezcladores)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > MEZCLA, p. ej. DISOLUCION, EMULSION, DISPERSION (mezcla... > Mezcladores de flujo (pulverizadores, atomizadores... > B01F5/06 (Mezcladores en los que los componentes de la mezcla son prensados juntos o a través de ranuras, orificios, o tamices (turbomezcladores B01F 5/16; molinos coloidales B02C; grifos mezcladores F16K 11/00))

PDF original: ES-2509963_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Elemento de mezclado para un mezclador estático.
Ilustración 2 de Elemento de mezclado para un mezclador estático.
Ilustración 3 de Elemento de mezclado para un mezclador estático.
Ilustración 4 de Elemento de mezclado para un mezclador estático.
Elemento de mezclado para un mezclador estático.

Fragmento de la descripción:

Elemento de mezclado para un mezclador estático

La invención se refiere a un mezclador estático de material sintético, que comprende un cuerpo de instalación para instalarse en una carcasa de mezclador tubular. Este cuerpo de instalación presenta un eje longitudinal que está orientado en la dirección de un fluido que afluye al cuerpo de instalación, de tal manera que mediante el cuerpo de instalación puede abarcarse un espacio de mezclado. El espacio de mezclado presenta en un plano perpendicular al eje longitudinal una superficie de sección transversal de flujo, la cual se corresponde fundamentalmente con la superficie de sección transversal de flujo de la carcasa de mezclador tubular. El cuerpo de instalación comprende un elemento de pared para dividir y/o desviar el flujo de fluido en una dirección que difiere del eje longitudinal.

Un mezclador estático de este tipo se conoce por ejemplo por el documento EP 1426099 B1. En este mezclador estático se mezclan entre sí dos componentes en un proceso de mezclado de tres partes mediante un gran número de elementos de mezclado del mismo tipo, en donde primero se divide la masa, después se extiende y se desplaza. En función de las características físicas de los componentes, este proceso de mezclado debe llevarse a cabo varias veces. Por este motivo el mezclador estático contiene un gran número de cuerpos de instalación del mismo tipo constructivo dispuestos consecutivamente. Estos mezcladores se utilizan en especial para mezclar pequeñas cantidades de los componentes, es decir desde algunos mililitros hasta aproximadamente 1.000 mililitros. Como consecuencia de esto estos mezcladores tienen un espacio de mezclado con un diámetro de menos de 16 mm con una longitud de más de 50 mm. Esto tiene como consecuencia que los grosores de pared de los elementos de pared de este mezclador pueden ser inferiores a 1 mm, con frecuencia incluso inferiores a 0,5 mm.

Un mezclador estático de este tipo conforme al documento EP 1426099 B1 de material sintético se produce de forma preferida en un procedimiento de moldeo por inyección. La producción de un mezclador de 30 mm de longitud con un grosor de pared inferior a 3 mm, con ayuda del procedimiento de moldeo por inyección, como se muestra en la figura 1 de esta patente, no era posible hasta ahora, ya que la vía de flujo desde el punto de inyección de la herramienta de moldeo por inyección hasta el extremo opuesto del mezclador exigiría unas excesivas presiones internas de la herramienta. Para poder producir económicamente en un procedimiento de moldeo por inyección un mezclador estático con grosores de pared tan reducidos, cada cuerpo de instalación se une al cuerpo de instalación adyacente a través de elementos de alma. Estos elementos de alma hacen posible que el caldo polimérico llegue a la herramienta de moldeo por inyección, desde un cuerpo de instalación hasta el cuerpo de instalación adyacente, y mantener las presiones internas de la herramienta por debajo de 1.000 bares, de tal manera que pueda impedirse un fallo de la herramienta de moldeo por inyección, como se muestra en una disposición de dos cuerpos de instalación conforme a la figura 4 del documento EP 2 181 827 A1, que se corresponde en su disposición de elementos de pared y elementos de desvío con el ejemplo de ejecución conforme a las figuras 15 ó 17 del documento EP 1426099 B1. Como diferencia esencial respecto al documento EP 1426099 B1, los elementos de alma del documento EP 2 181 827 A1 sólo se usan para unir un cuerpo de instalación a un cuerpo de instalación adyacente. Por el contrario, los elementos de alma conforme a la figura 15 del documento EP1426099 B1 pueden extenderse por vahos cuerpos de instalación. Los elementos de alma requieren espacio de mezclado y por ello se han evitado en lo posible según lo aprendido hasta ahora, respectivamente se han configurado de tal modo que sólo unen entre sí una parte de los cuerpos de instalación del mezclador, conforme a la figura 15 del documento EP 1426099 B1 como máximo 5 cuerpos de instalación. Mediante este procedimiento conforme al documento EP 2 181 827 se ha hecho posible por primera vez prever elementos de alma que en cada caso unan entre sí sólo dos cuerpos de instalación adyacentes. Sin embargo, en este desarrollo ha quedado demostrado que esto afecta a la estabilidad del elemento de mezclado creado a partir de los cuerpos de instalación. En especial al extraer masas semilíquidas ha quedado demostrado que el elemento de mezclado puede llegar a romperse.

La tarea de la invención consiste en crear un elemento de mezclado más estable, en el que se reduzca al mismo tiempo la pérdida de potencia con relación a las soluciones antes citadas con la misma estructura.

La tarea de la invención es resuelta mediante un elemento de mezclado, cuyos cuerpos de instalación están unidos entre sí a través de un elemento de alma común. Mediante la previsión de un elemento de alma el elemento de mezclado se hace más rígido, es decir, se aumenta la resistencia a la rotura. Evidentemente esta solución no se ha visto favorecida hasta ahora en los medios competentes, ya que según las experiencias actuales la previsión de un elemento de alma debería conducir a una mayor pérdida de presión. Esta suposición se ha confirmado para un mezclador helicoidal en comparación con un elemento de mezclado conforme al documento EP 1426099 B1. Para una masa de relleno A se ha medido para un mezclador helicoidal la fuerza necesaria para extraer la masa de relleno, que en el ensayo ha sido de 472 N. Para la misma masa de relleno se ha medido para un elemento de mezclado conforme al documento EP 1426099 B1 una fuerza de 540 N, que también es mayor conforme a lo esperado, porque las estructuras internas de este elemento de mezclado ocupan una parte mayor del espacio de mezclado. Por ello la pérdida de presión del elemento de mezclado conforme al documento EP 1426099 B1 es

mayor conforme a lo esperado.

Si se prevé un elemento de alma, que una todos los cuerpos de instalación, cabe esperar que se aumente todavía más la estabilidad del elemento de mezclado y evidentemente, a causa de que se requiere una parte todavía mayor de espacio de mezclado por parte del elemento de mezclado, también aumente la pérdida de presión y de este modo aumente la fuerza para extraer la masa de relleno. Sin embargo, de forma sorpresiva el ensayo ha proporcionado una fuerza de 493 N. Este valor está situado entre el valor para el mezclador helicoidal y el valor para el elemento de mezclado conforme al documento EP 1426099 B1.

Este ensayo se ha repetido para una masa de relleno B. Para el mezclador helicoidal la fuerza ha sido para la masa de relleno B de 410 N, para el elemento de mezclado conforme al documento EP 1426099 B1 de 461 N y para el elemento de mezclado conforme a la invención de 443 N.

La masa de relleno A se comercializa bajo el nombre comercial Voco registrado X-tra. La masa de relleno B se comercializa bajo el nombre comercial Kettenbach Monopren.

Los resultados del ensayo muestran que el efecto sorpresivo se consigue con independencia de la masa de relleno usada, de este modo es inherente también a la estructura del elemento de mezclado.

En el ensayo ha quedado también demostrado que la homogeneidad de la mezcla para un elemento de mezclado conforme a la invención, con la misma longitud de mezclador, se mejora con relación al estado de la técnica. Mediante la menor pérdida de presión el mezclador puede presentar en especial una mayor longitud. La máxima fuerza que puede aplicarse manualmente, para presionar la masa de relleno mediante el elemento de mezclado, está limitada. De aquí se deduce que un elemento de mezclado, que presente una menor pérdida de presión, con la misma longitud constructiva... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Elemento de mezclado para un mezclador estático para ser instalado en una carcasa de mezclador tubular, en donde el elemento de mezclado presenta un eje longitudinal (10), a lo largo del cual están dispuestos consecutivamente varios cuerpos de instalación (1, 101), en donde un primer cuerpo de instalación (1) presenta un primer elemento de pared (2) que se extiende en la dirección del eje longitudinal y presenta una primera pared lateral (3) y una segunda pared lateral (4), que está dispuesta enfrente de la primera pared lateral (3), en donde un elemento de desvío (11) está dispuesto de forma adyacente al primer elemento de pared (2) y el elemento de desvío (11) presenta una superficie de desvío que se extiende en dirección transversal con respecto al primer elemento de pared (2) por ambos lados del elemento de pared (2), en donde está prevista una primera abertura (12) en la superficie de desvío, en el lado vuelto hacia la primera pared lateral (3) del primer elemento de pared. (2), en donde de forma adyacente a la primera abertura (12) están dispuestos un segundo y un tercer elemento de pared (8, 9), en donde los elementos de pared segundo y tercero (8, 9) se extienden en la dirección del eje longitudinal (10) y cada uno presenta una pared interior (81, 91) y una pared exterior (82, 92), las cuales se extienden fundamentalmente en la dirección del eje longitudinal (10), y cada una de las paredes interiores (81, 91) y paredes exteriores (82, 92) forman un ángulo de entre 202 y 160a con relación a la primera o a la segunda pared lateral (3, 4) del primer elemento de pared (2), en donde la primera abertura (12) está dispuesta entre las paredes interiores (81, 91) de los elementos de pared segundo y tercero (8, 9), y una segunda abertura (13, 14) está dispuesta por fuera de una de las paredes exteriores (82, 92) del segundo o del tercer elemento de pared (8, 9), en donde la segunda abertura (13, 14) está prevista en la superficie de desvío, en el lado vuelto hacia la segunda pared lateral (4) del primer elemento de pared (2), en donde al segundo y al tercer elemento de pared (8, 9) se conecta un primer elemento de pared (102) de un segundo cuerpo de instalación (101), caracterizado porque a través de un elemento de alma común (15, 16, 17, 18) están unidos más de cinco cuerpos de instalación.

2. Elemento de mezclado según la reivindicación 1, en donde el segundo cuerpo de instalación (101) presenta el primer elemento de pared (102), que se extiende en la dirección del eje longitudinal (10) y presenta una primera pared lateral (103) y una segunda pared lateral (104), que está dispuesta enfrente de la primera pared lateral (103), en donde un elemento de desvío (111) está dispuesto de forma adyacente al primer elemento de pared (102) y el elemento de desvío (111) presenta una superficie de desvío que se extiende por ambos lados del elemento de pared (102) en dirección transversal respecto el elemento de pared (102), en donde está prevista una primera abertura (112) en la superficie de desvío, en el lado vuelto hacia la segunda pared lateral (104) del elemento de pared (102), en donde de forma adyacente a la primera abertura (112) están dispuestos un segundo y un tercer elemento de pared (108, 109), en donde los elementos de pared segundo y tercero (108, 109) se extienden en la dirección del eje longitudinal (10) y cada uno presenta una pared interior (181, 191) y una pared exterior (182, 192), que se extienden fundamentalmente en la dirección del eje longitudinal (10), y cada una de las paredes interiores (181, 191) y paredes exteriores (182,192) forman un ángulo de entre 202 y 1602 con la primera o segunda pared lateral (103, 104) del primer elemento de pared (102), en donde la primera abertura (112) está dispuesta entre las paredes interiores (181, 191) de los elementos de pared segundo y tercero (108, 109) y una segunda abertura (113, 114) está dispuesta por fuera de una de las paredes exteriores (182, 192) del segundo o del tercer elemento de pared (108, 109), en donde la segunda abertura (113, 114) está prevista en la superficie de desvío, en el lado vuelto hacia la segunda pared lateral (104) del primer elemento de pared (102), en donde el segundo cuerpo de instalación (101) compuesto por el primer elemento de pared (102), el elemento de desvío (111) así como el segundo y el tercer elemento de pared (108, 109) está dispuesto de forma que rota alrededor del eje longitudinal (10) un ángulo de entre 102 y 1802 inclusive, con relación al primer cuerpo de instalación (1).

3. Elemento de mezclado según la reivindicación 1 ó 2, en donde el segundo cuerpo de instalación (1) tiene la misma estructura que el primer cuerpo de instalación (101) y/o el primer cuerpo de instalación (1) está dispuesto de forma que rota un ángulo de 1802 alrededor del eje longitudinal (10), con relación al segundo cuerpo de instalación (101).

4. Elemento de mezclado según una de las reivindicaciones anteriores, en donde todos los cuerpos de instalación del elemento de mezclado están unidos mediante el elemento de alma (15, 16, 17, 18).

5. Elemento de mezclado según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el elemento de alma (15, 16, 17, 18) está dispuesto sobre el perímetro exterior del elemento de desvío (11, 111).

6. Elemento de mezclado según una de las reivindicaciones anteriores, en donde a cada lado del primer elemento de pared (2, 102) está previsto un elemento de alma (15, 16, 17,18)

7. Elemento de mezclado según una de las reivindicaciones anteriores, en donde a cada lado del elemento de pared (2, 102) están previstos en cada caso dos elementos de alma (15, 16, 17, 18).

8. Elemento de mezclado según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el elemento de pared (2, 102) forma un ángulo de entre 902 y 1302 con la superficie de desvío.

9. Elemento de mezclado según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la superficie de desvío presenta una superficie curvada al menos parcialmente en la dirección del fluido circulante, para desviar la corriente de fluido en una dirección diferente al eje longitudinal (10).

10. Elemento de mezclado según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 8, en donde la superficie de desvío es

plana.

11. Elemento de mezclado según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la superficie de desvío se extiende con un ángulo de 902 respecto al elemento de pared.

12. Elemento de mezclado según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la superficie de desvío del primer cuerpo de instalación está configurada de tal manera, que en la dirección del eje longitudinal cubre las aberturas del

segundo cuerpo de instalación.

13. Elemento de mezclado según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la superficie del elemento de desvío está situada, en el lado vuelto hacia la primera pared lateral del elemento de pared, al menos parcialmente en un plano transversal que está orientado con un ángulo de entre 602 y 902 con respecto al eje longitudinal

14. Elemento de mezclado según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la superficie del elemento de 15 desvío está situada, en el lado vuelto hacia la segunda pared lateral del elemento de pared, en un plano transversal

que está orientado con un ángulo de entre 602 y 902 con respecto al eje longitudinal.

15. Elemento de mezclado según una de las reivindicaciones anteriores, en donde entre el segundo y el tercer elemento de pared (8, 9) del primer cuerpo de instalación (1) y el primer elemento de pared (102) del segundo cuerpo de instalación (101) está previsto un elemento de refuerzo en su punto de unión.

16. Mezclador estático, que contiene un elemento de mezclado según una de las reivindicaciones anteriores y una

carcasa de mezclador, que circunda el elemento de mezclado.