Procedimiento y dispositivo para la selección de partículas.

Procedimiento para la selección de primeras partículas a partir de un granulado que comprende primeras y segundas partículas mediante transporte del granulado a lo largo de una superficie de tamizado, presentando las primeras partículas una relación de aspecto a1 con a1 ≤ n : 1, con n ≥ 2, 3, >3, y las segundas partículas unas dimensiones que permiten una caída a través de la malla de la superficie de tamizado, transportándose el granulado a lo largo de la superficie de tamizado entre la misma y una cubierta

(42, 44) que se extiende a lo largo de la superficie de tamizado y, debido a la cubierta, las primeras partículas se orientan con sus ejes longitudinales discurriendo a lo largo de la superficie de tamizado, siendo la extensión longitudinal de cada primera partícula mayor que la abertura de malla del tamiz (18) que forma la superficie de tamizado y siendo la extensión longitudinal de las segundas partículas igual o menor que la abertura de malla,

caracterizado por que

como cubierta se usa una lámina (114), que descansa sobre las partículas debido a la fuerza de la gravedad, o una placa (44) que puede pivotarse alrededor de un eje (46) que discurre transversalmente con respecto a la dirección de transporte del granulado sobre la superficie de tamizado y en la zona del borde transversal del tamiz del lado de alimentación, de tal manera que tiene lugar un ajuste de una ranura que discurre entre la primera superficie de tamizado y la cubierta en función del tamaño y/o la forma de las partículas.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E08167886.

Solicitante: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V..

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HANSASTRASSE 27 C 80686 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: BUSS,WERNER, VON CAMPE,DR. HILMAR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > SEPARACION DE SOLIDOS; CLASIFICACION > SEPARACION DE DIFERENTES SOLIDOS ENTRE SI POR CRIBADO,... > Cribado, tamizado o clasificación de materiales... > B07B1/28 (Tamices móviles no previstos en otro lugar, p. ej. oscilantes, con movimiento alternativo, balanceantes, basculantes o vacilantes)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > SEPARACION DE SOLIDOS; CLASIFICACION > SEPARACION DE DIFERENTES SOLIDOS ENTRE SI POR CRIBADO,... > B07B13/00 (Clasificación o selección de materiales sólidos por vía seca no prevista en otro lugar; Clasificación distinta que la hecha por dispositivos controlados indirectamente)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > SEPARACION DE SOLIDOS; CLASIFICACION > SEPARACION DE DIFERENTES SOLIDOS ENTRE SI POR CRIBADO,... > Clasificación o selección de materiales sólidos... > B07B13/16 (Sistemas de alimentación o de descarga)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > SEPARACION DE SOLIDOS; CLASIFICACION > SEPARACION DE DIFERENTES SOLIDOS ENTRE SI POR CRIBADO,... > Separación de sólidos, obtenida sometiendo la mezcla... > B07B4/08 (mientras que la mezcla es mantenida por las cribas, los tamices u otros elementos mecánicos análogos)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > SEPARACION DE SOLIDOS; CLASIFICACION > SEPARACION DE DIFERENTES SOLIDOS ENTRE SI POR CRIBADO,... > Clasificación o selección de materiales sólidos... > B07B13/05 (que utilizan un órgano de accionamiento del material que coopera con un dispositivo de retención, un deflector o un dispositivo de evacuación (B07B 13/065 - B07B 13/075 tienen prioridad))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > SEPARACION DE SOLIDOS; CLASIFICACION > SEPARACION DE DIFERENTES SOLIDOS ENTRE SI POR CRIBADO,... > Clasificación o selección de materiales sólidos... > B07B13/10 (que utilizan la energía cinética)

PDF original: ES-2520041_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para la selección de partículas

La invención se refiere a un procedimiento para la selección de primeras partículas a partir de un granulado que comprende primeras y segundas partículas mediante transporte del granulado a lo largo de una superficie de tamizado, presentando las primeras partículas una relación de aspecto ai con ai > n : 1, con n = 2, 3, > 3 y las segundas partículas unas dimensiones, que permiten una caída a través de la malla de la superficie de tamizado, transportándose el granulado a lo largo de la superficie de tamizado entre la misma y una cubierta que se extiende a lo largo de la superficie de tamizado y debido a la cubierta las primeras partículas se orientan con sus ejes longitudinales discurriendo a lo largo de la superficie de tamizado, siendo la extensión longitudinal de cada primera partícula mayor que la abertura de malla del tamiz que forma la superficie de tamizado y siendo la extensión longitudinal de las segundas partículas igual o menor que la abertura de malla.

En la industria de los semiconductores se sacan cristales por ejemplo a partir de una masa fundida. A modo de ejemplo se mencionan el procedimiento de Czochralsky o el procedimiento de crecimiento de película de borde definido (Edged-Defined-Film-Fed-Growth) (procedimiento EFG). A este respecto, en particular en el caso del último procedimiento, es necesario que se suministren partículas de manera continua a la masa fundida en la medida que se retira material de la masa fundida por los cristales crecientes.

Las partículas que forman un granulado se suministran a la masa fundida a través de conducciones tubulares. A este respecto debe garantizarse que se transporta un granulado en gran medida geométricamente homogéneo, es decir, que se han retirado en particular granos alargados con una relación de aspecto >3:1 que, de lo contrario pueden engancharse y llevar a una obstrucción del tubo.

Para la separación de partículas aciculares pueden utilizarse cascadas de tamices, estando dispuestos habitualmente tres canales de tamizado uno sobre otro. Los canales dispuestos de forma inclinada se desplazan en vibración, sobresaliendo el extremo de descarga del canal superior respectivo por encima del comienzo observado en la dirección de transporte del canal subyacente, de modo que se arrojan los granos alargados y no pueden caer en el siguiente canal. Por el contrario, los granos de forma regular caen a través del tejido de tamiz de canal de tamizado a canal de tamizado. En este procedimiento es desventajoso que también caigan partículas más pequeñas, tal como polvo, a través del tejido de tamiz, de modo que no tiene lugar un desempolvamiento. Sin embargo, debido al requisito de pureza debería evitarse que se suministrara polvo a la masa fundida, dado que éste, debido a la gran superficie total, está desproporcionadamente muy impurificado. Es desventajoso además que el polvo que cae a través del tejido de tamiz también ensucie las partículas más grandes.

Para el tamizado de granos alargados se conoce también utilizar máquinas de tamizado de tambor, que giran alrededor de los ejes de cilindro y que separan agujas muy largas del granulado. Estas pueden escaparse de la zona interior del eje de tambor entonces con el eje de tambor colocado ligeramente inclinado.

Así mismo se conocen separadores de longitud excesiva para la separación de longitudes excesivas, encadenamientos y aglomerados de granulados de plástico. A este respecto se impide que se levanten partículas aciculares por medio de un ángulo de descarga muy plano.

Los procedimientos utilizados de acuerdo con el estado de la técnica pueden tamizar granos alargados o partículas aciculares sólo de forma incompleta, dado que no se descarta que algunas partículas aciculares se coloquen verticalmente de forma aleatoria y ocasional y por lo tanto pueden caer a través de la malla del tamiz.

Para conseguir un desempolvamiento efectivo se conoce arremolinar el granulado, arrojándose y aspirándose o dejándose escapar el polvo liberado. Las partículas de granulado se arremolinan a este respecto de forma desordenada y se centrifugan con alta energía cinética hasta los límites del aparato que alberga las partículas, es decir, sus paredes. Esto lleva además a una producción de polvo y ensuciamiento del granulado mediante abrasión.

Un procedimiento del tipo mencionado al principio puede deducirse del documento DE-C-195 26 841. Para la separación de al menos dos fracciones diferentes en forma de grano de una mezcla de sólidos que se compone de por ejemplo residuos de la construcción y materiales extraños tales como espigas, se transporta la misma a lo largo de un fondo perforado, que presenta una abertura de malla para el paso de una de las fracciones. Separadas del fondo perforado están dispuestas una placa de cubierta o una cadena de eslabones, para evitar que los granos alargados de una de las fracciones se enderecen, de modo que estos no puedan hacer a través del fondo perforado. La separación entre la placa de cubierta y el fondo perforado puede ajustarse. Para conseguir una optimización con respecto a la separación se llevan a cabo ensayos.

Un dispositivo para la clasificación de objetos alargados puede deducirse del documento DE-U-202 18 848. Para orientar los objetos sobre una superficie de tamizado, está prevista una placa que tiene que ajustarse en función del tamaño de partícula. Dispositivos correspondientes pueden deducirse también del documento FR-A-2 218 145 y el documento US-A-4.181.603.

Un procedimiento para el tamizado de materiales puede deducirse del documento US-A-4.194.970. Para ello se utiliza un fondo perforado que discurre de forma inclinada con un ángulo preferentemente entre 45° y 60° con respecto a la horizontal.

La presente invención se basa en el objetivo de tamizar una fracción de material determinada a partir de un granulado o mezcla de granulado, que se diferencia geométricamente del resto del material en al menos una dimensión. En especial, se tamizarán primeras partículas aciculares con una relación de aspecto (longitud con respecto a anchura) de al menos más de 2 : 1, en particular = 3 : 1 del otro material. Un aspecto adicional de la invención prevé que el granulado liberado por las primeras partículas tenga poco polvo, pudiendo evitarse durante el tamizado que se introduzcan impurezas mediante la abrasión del material del dispositivo, por medio del que tiene lugar el tamizado. En particular el objetivo resolverá el objetivo de evitar un ajuste que requiere mucho tiempo de la altura de ranura entre cubierta y superficie de tamizado, cuando tiene lugar una variación del tamaño de las partículas.

De acuerdo con el procedimiento, el objetivo se resuelve esencialmente por que como cubierta se usa una lámina, que se coloca sobre las partículas debido a la fuerza de la gravedad, o una placa, que puede pivotarse alrededor de un eje que discurre transversalmente con respecto a la dirección de transporte del granulado sobre la superficie de tamizado y en la zona del borde transversal del lado de alimentación del tamiz, por que tiene lugar un ajuste de una ranura que discurre entre la primera superficie de tamizado y la cubierta en función del tamaño y/o la forma de las partículas.

De acuerdo con la invención tiene lugar un ajuste de autorregulación a las primeras partículas que van a orientarse a lo largo del fondo perforado, de modo que también en el caso de oscilaciones en la relación de aspecto se garantiza que tenga lugar la separación deseada entre las primeras y segundas partículas, una posibilidad que no ofrece el estado de la técnica en el caso del uso de una placa como cubierta. Por lo tanto es también necesario de acuerdo con el... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la selección de primeras partículas a partir de un granulado que comprende primeras y segundas partículas mediante transporte del granulado a lo largo de una superficie de tamizado, presentando las primeras partículas una relación de aspecto a1 con a1 ⥠n : 1, con n = 2, 3, > 3, y las segundas partículas unas dimensiones que permiten una caída a través de la malla de la superficie de tamizado, transportándose el granulado a lo largo de la superficie de tamizado entre la misma y una cubierta (42, 44) que se extiende a lo largo de la superficie de tamizado y, debido a la cubierta, las primeras partículas se orientan con sus ejes longitudinales discurriendo a lo largo de la superficie de tamizado, siendo la extensión longitudinal de cada primera partícula mayor que la abertura de malla del tamiz (18) que forma la superficie de tamizado y siendo la extensión longitudinal de las segundas partículas igual o menor que la abertura de malla, caracterizado por que como cubierta se usa una lámina (114) , que descansa sobre las partículas debido a la fuerza de la gravedad, o una placa (44) que puede pivotarse alrededor de un eje (46) que discurre transversalmente con respecto a la dirección de transporte del granulado sobre la superficie de tamizado y en la zona del borde transversal del tamiz del lado de alimentación, de tal manera que tiene lugar un ajuste de una ranura que discurre entre la primera superficie de tamizado y la cubierta en función del tamaño y/o la forma de las partículas.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado por que

como lámina se usa una con un gramaje GF con 5 mg/cm2 â GF â 150 mg/cm2 y/o una con un grosor dF con 100 m â dFâ 3 mm.

3. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la primera superficie de tamizado se ajusta con respecto a la horizontal con un ángulo con 0º â â 60º , en particular 0º â α â 20º .

4. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la cubierta delimita, en el lado de alimentación del tamiz con respecto al tamiz, una abertura de alimentación que se estrecha en la dirección de transporte.

5. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el granulado, antes de transportarse a través de la superficie de tamizado como primera superficie de tamizado, se transporta a través de una superficie de tamizado adicional como segunda superficie de tamizado, a través de la cual y/o por debajo de la cual y/o por medio de la cual se retiran partículas pequeñas de gran superficie, en particular partículas de polvo, aspirándose en particular las partículas pequeñas por encima y/o por debajo de la segunda superficie de tamizado a través de una abertura de aspiración o varias aberturas de aspiración que se extienden preferentemente a lo largo de toda la anchura de la superficie de tamizado y usándose preferentemente como abertura de aspiración total una que presenta una sección transversal a x b con 5 cm â a â 1 con b = anchura de la superficie de tamizado y 1 = longitud de la superficie de tamizado.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que como tamiz de la primera superficie de tamizado se usa uno cuya abertura de malla se encuentra entre 2 mm y 5 mm y/o por que como tamiz de la segunda superficie de tamizado se usa uno cuya abertura de malla se encuentra entre 0, 3 mm y 1 mm, en particular entre 0, 5 mm y 0, 8 mm.

7. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el granulado, antes de ponerse sobre la superficie de tamizado, se hace pasar cayendo verticalmente al lado de una abertura de aspiración.

8. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que como granulado se usan piezas en bruto de poli-silicio trituradas y/o un fragmento de oblea que se compone de silicio y/o material semiconductor tal como silicio, germanio, GaAs, GaP, CdS, CdTe, CuInSe2 y otros semiconductores compuestos de los tipos III-V, II-VI, pero también materiales tales como SiO2 como material de base para la producción de cuarzo, vidrios así como materiales cerámicos tales como SiC, Al2O3, Si3N4 y otras sustancias, que se procesan como granulado.

9. Dispositivo (10) para la selección de partículas (16, 20, 38) de tamaño predeterminado de una extensión 65 longitudinal x que comprende al menos un tamiz (18) , que abarca una superficie, con una abertura de malla y, en el que el tamiz con una abertura de malla y con y < x está cubierto por una cubierta (42, 44) , las partículas entre la 9

cubierta y el tamiz pueden transportarse a lo largo de la misma y la anchura de ranura efectiva ds entre la cubierta y el primer tamiz ds < x, caracterizado por que la cubierta (42) que cubre el tamiz (18) desplazable en oscilación o vibración es una lámina (114) que descansa debido a la fuerza de la gravedad sobre las partículas (16, 20, 38) transportadas sobre el tamiz o es una placa (44) que puede pivotarse alrededor de un eje (46) que discurre en la zona del borde transversal del lado de alimentación del tamiz (18) .

10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que la cubierta (42) en el lado de alimentación delimita una abertura de alimentación (48) que se estrecha en la dirección de transporte de las partículas (16, 20) .

11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, caracterizado por que la lámina (114) presenta un grosor dF con 100 μm â dF â 3 mm y/o un gramaje GF con 5 mg/cm2 â GF â 150 mg/cm2.

12. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que la cubierta (42) descansa de manera autoajustable sobre las partículas (16, 20, 38) transportadas sobre el tamiz (18) .

13. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por que el tamiz (18) con respecto a la horizontal forma un ángulo α, ascendiendo en particular el ángulo α a 0º â α â 60º , en particular 0º â α â 20º .

14. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado por que aguas arriba del tamiz (18) como primer tamiz está conectado un tamiz adicional (50) como el segundo tamiz, estando dispuesto por encima y por debajo del tamiz adicional (50) un dispositivo de aspiración (58, 60) , que se extiende preferentemente a lo largo de toda la anchura del segundo tamiz (50) y presentando preferentemente el dispositivo de aspiración (58, 60) que se extiende a lo largo del segundo tamiz (50) una sección transversal a x b con 5 cm â a â 1 con b = anchura del segundo tamiz (50) y 1 = longitud del segundo tamiz.

15. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado por que el primer tamiz (18) y el segundo tamiz (50) parten de un equipo de vibración común, partiendo en particular al menos el primer tamiz (18) de un canal de tamizado vibratorio o un transportador de vibración horizontal (100) y 40 presentando preferentemente el equipo de vibración un vibrador magnético.

16. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 14 o 15, caracterizado por que el primer tamiz presenta una abertura de malla y con 2 mm â y â 5 mm y/o el segundo tamiz (50) presenta una 45 abertura de malla z con 0, 3 mm â z â 1 mm, en particular 0, 5 mm â z â 0, 8 mm.