Disco de rotor.

Disco de rotor (1) para su aplicación en un recipiente colector (2) para el tratamiento de polímeros,

conun cuerpo de disco (3), en cuya parte superior (4) pueden estar previstas herramientas de mezcla y/o de trituración(5) y en cuya parte inferior (6) opuesta está prevista una serie de nervaduras de transporte (7) que se extiendendesde el interior hacia el exterior, con las que, en funcionamiento, las partículas de polímero pueden transportarsehacia afuera, o bien, en funcionamiento, ejercen desde el centro (8) del disco de rotor (1) una fuerza dirigida hacia elexterior sobre las partículas captadas por las nervaduras de transporte (7), que presentan una curvatura cóncava enel sentido de giro o de marcha, caracterizado porque las secciones finales de las nervaduras de transporte (7) estánalineadas de modo aproximadamente tangencial respecto al borde del disco de rotor (1), particularmente en losángulos α de intersección exterior de entre 0º y 25º, y preferentemente entre 12º y 18º, con los ángulos deintersección medidos en cada caso entre las tangentes situadas en las nervaduras de transporte (7) y las tangentessituadas en el borde del disco de rotor (1) en el punto de intersección de dichas tangentes, o respectivamente en lospuntos extremos de las nervaduras de transporte (7).

La invención concierne a un disco de rotor según el concepto general de la reivindicación 1.

De las últimas tecnologías se conocen discos de rotor en diversas configuraciones. Estos suelen estar generalmente dispuestos cerca de la base de un recipiente colector o compresor de corte para el tratamiento y procesamiento de polímeros termoplásticos y constan básicamente de un portaherramientas en forma de disco, en cuya parte superior están dispuestas herramientas de mezcla o de agitación o cuchillas de trituración. Estando en funcionamiento, el disco gira y las herramientas captan y, dado el caso, trituran el material plástico introducido en el recipiente a la vez que lo calientan. Además, el material se mezcla y mueve constantemente, de modo que dentro del recipiente se genera un torbellino de mezcla.

Los dispositivos para el procesamiento de polímeros se conocen básicamente también de las últimas tecnologías, por ejemplo de la AT 375 867 B, AT 407 970 B o WO 93/18902. Mediante los portaherramientas o las herramientas en rotación, el material plástico tratado se proyecta contra la pared lateral del recipiente debido al efecto de la fuerza centrífuga. Una parte de este material plástico asciende a lo largo de la pared lateral del recipiente y gira en forma de torbellino de mezcla, pero finalmente vuelve a caer en el centro del recipiente. Con ello se consigue el tiempo de permanencia deseado de las partículas de plástico tratadas dentro del recipiente colector, de modo que el material plástico que se introduce en él se mezcla bien, se calienta suficientemente gracias a las fuerzas de fricción generadas y, en el caso de haber herramientas que tienen un efecto de trituración sobre el material plástico, se trituran también suficientemente.

Sin embargo, se ha demostrado que no todo el material plástico proyectado a la pared lateral del recipiente se eleva por dicha pared, sino que una parte va a parar debajo de la herramienta inferior o bien debajo del disco inferior que constituye el portaherramientas. Esta parte del material plástico puede fundirse allí descontroladamente debido a la fricción.

Se ha intentado evitar esta desventaja mediante la instalación de nervaduras de transporte en la parte inferior de dicho disco. De las últimas tecnologías, se conoce a este respecto la incorporación de unas nervaduras rectas y radiales en la parte inferior del disco o del portaherramientas, que sirven para volver a sacar el material plástico que va a parar a la zona situada entre la base del compresor de corte y la parte inferior del portaherramientas y alejarlo nuevamente de esta zona.

Pero esta medida no ha resultado ser completamente satisfactoria. Especialmente en recipientes colectores de grandes dimensiones y un volumen de llenado correspondientemente grande, de varios cientos de kilos de material polímero, debe emplearse también un disco correspondientemente grande y de un gran diámetro. Estos discos, por un lado, deben estar fabricados con mucha precisión y, además, rotar muy suave y uniformemente, ya que la distancia entre el disco y la base es de apenas unos pocos milímetros. Los requisitos en cuanto a efectividad de transporte de las nervaduras en estos compresores de corte de grandes dimensiones son muy elevados, ya que, como ya se ha mencionado, en el recipiente hay muchísimo material a tratar, el cual, por un lado, hay que mover y, por otro lado, ejerce una gran presión hacia abajo debido a su elevado peso propio y penetra entre el disco y la base.

Se ha demostrado que al incrementar las dimensiones de dicho tipo de dispositivos, el rendimiento de transporte de los discos conocidos, a pesar de funcionar suficientemente bien en recipientes más pequeños, ya no basta en grandes recipientes para mantener el material alejado de la zona problemática. Tampoco se puede aumentar a voluntad la velocidad de rotación de las herramientas de mezcla para darle al material un movimiento ascendente y aumentar el tiempo de permanencia, ya que a su vez se produciría más calor por el aumento de fricción, lo que podría provocar una fusión local de los copos.

Los copos de polímero van a parar una y otra vez a la zona exterior situada entre la base y el disco y permanecen allí de forma duradera. Eso provoca en esta zona un aumento de la temperatura, los copos se aglomeran, se vuelven pegajosos y, dado el caso, se funden, lo que hace que se concentren aún más copos. Pasado un tiempo, el disco empieza a vibrar y finalmente se bloquea. Por lo tanto, lo ideal sería que, en caso de que alguna vez se quedase aprisionada una partícula entre las nervaduras y la base del recipiente, esta partícula se liberase lo más rápido posible y, a continuación, se extrajese eficazmente de la zona crítica.

Además, a la zona crítica situada debajo del disco no solo van a parar los copos más grandes sino también partículas de polvo más pequeñas, y dichas partículas de polvo penetran mucho más en dirección al centro y permanecen allí. Estas finas partículas de polímero también se calientan demasiado y se quedan aisladas y atrapadas en la zona crítica.

En principio, esto también resulta problemático en discos de diámetros más pequeños, ya que se emplean velocidades de rotación inferiores, es decir, velocidades periféricas relativamente reducidas, especialmente cuando el material a moler es pesado.

Para crear un disco de rotor con el que se pueda evitar eficazmente, especialmente también en volúmenes de llenado elevados y dimensiones mayores, que a la zona crítica situada entre el disco y la base del recipiente colector vayan a parar partículas de polímero, o bien que estas se extraigan de nuevo rápida y completamente de esta zona, está previsto que las nervaduras de transporte presenten una curvatura cóncava en el sentido de marcha.

Se ha comprobado que, con ello, en el procesamiento y acondicionamiento de las partículas de plástico se produce de forma efectiva, incluso en volúmenes de llenado elevados y una presión hacia abajo correspondientemente elevada, que tanto los copos de polímero más grandes y gruesos, que por lo general únicamente penetran en la zona del borde del disco, como también las partículas de polvo más finas, que pueden penetrar muy al interior, sean impulsadas hacia fuera, con lo que la zona crítica permanece básicamente libre de dichas partículas de forma duradera. Si a pesar de todo una partícula penetrase más, por ejemplo porque el tratamiento se interrumpiese inesperadamente y hubiese que parar el mecanismo agitador, se extraería rápidamente de nuevo.

El efecto de soplado o de transporte de un disco con nervaduras de transporte de dicho tipo es muy elevado en este sistema en particular y para este fin específico, lo que permite un procesamiento eficaz y homogéneo del material polímero que se encuentra en el recipiente colector. En consecuencia, se evitan los tiempos de inactividad y de reparación que se producen cuando el disco se bloquea. También mejora la calidad del material a tratar, ya que se evita el sobrecalentamiento local o la fusión. La WO 2008/098274 divulga un disco de rotor de este tipo.

El cometido de la presente invención es mejorar el efecto de extracción del rotor.

Ha resultado ser sorprendentemente ventajoso para el efecto de extracción que las nervaduras de transporte no estén orientadas radialmente hacia el centro sino que las zonas de los extremos exteriores de las nervaduras de transporte estén orientadas casi tangencialmente hacia el borde del disco de rotor, en particular con un ángulo de intersección exterior de entre 0 y 25°, preferentemente de entre 12 y 18º.

Cada ángulo de intersección se mide respectivamente en el punto de intersección o punto de convergencia de la nervadura de transporte con el borde del disco de rotor a modo de ángulo existente entre la tangente de la nervadura de transporte en este punto de intersección y la tangente del borde del disco de rotor en este punto de intersección.

En las reivindicaciones dependientes se describen otras formas ventajosas de ejecución de la invención:

Conforme a un perfeccionamiento ventajoso del disco, ha resultado ser favorable aquí que las curvaturas sean uniformes, en particular con forma de arco circular.

En este contexto, es especialmente ventajoso que las curvaturas de todas las nervaduras de transporte sean iguales entre sí. Un disco de rotor de ese tipo es muy fácil de configurar desde el punto de vista del diseño.

Cuando está previsto que haya al menos dos grupos de nervaduras de transporte que empiecen alternadamente a distintas distancias del centro respectivamente, en concreto en una zona central interior y en una zona central exterior, también se simplifica... [Seguir leyendo]

1. Disco de rotor (1) para su aplicación en un recipiente colector (2) para el tratamiento de polímeros, con un cuerpo de disco (3) , en cuya parte superior (4) pueden estar previstas herramientas de mezcla y/o de trituración (5) y en cuya parte inferior (6) opuesta está prevista una serie de nervaduras de transporte (7) que se extienden desde el interior hacia el exterior, con las que, en funcionamiento, las partículas de polímero pueden transportarse hacia afuera, o bien, en funcionamiento, ejercen desde el centro (8) del disco de rotor (1) una fuerza dirigida hacia el exterior sobre las partículas captadas por las nervaduras de transporte (7) , que presentan una curvatura cóncava en el sentido de giro o de marcha, caracterizado porque las secciones finales de las nervaduras de transporte (7) están alineadas de modo aproximadamente tangencial respecto al borde del disco de rotor (1) , particularmente en los ángulos a de intersección exterior de entre 0º y 25º, y preferentemente entre 12º y 18º, con los ángulos de intersección medidos en cada caso entre las tangentes situadas en las nervaduras de transporte (7) y las tangentes situadas en el borde del disco de rotor (1) en el punto de intersección de dichas tangentes, o respectivamente en los puntos extremos de las nervaduras de transporte (7) .

2. Disco de rotor (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que las curvaturas de todas las nervaduras de transporte (7) son iguales entre sí.

3. Disco de rotor según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que las curvaturas son uniformes, preferentemente en forma de arco circular.

4. Disco de rotor según una de las reivindicaciones de la 1 a la 4 [sic], caracterizado por que están previstos al menos dos grupos de nervaduras de transporte (7) que empiezan alternadamente respectivamente a distintas distancias del centro (8) del disco de rotor (1) , en concreto en una zona central interior (14) y en una zona central exterior (15) .

5. Disco de rotor según una de las reivindicaciones de la 1 a la 4, caracterizado por que las zonas de inicio interiores de las nervaduras de transporte (7) están orientadas hacia la zona central interior (14) o bien hacia la zona central exterior (15) con ángulos de intersección internos primeros y segundos 1 o º2 de entre 0 y 45°, preferentemente de entre 15 y 30º, siendo preferentemente los segundos ángulos de intersección internos º2 mayores que los primeros ángulos de intersección internos º1, midiéndose los ángulos de intersección respectivamente entre la tangente de las nervaduras de transporte (7) y la tangente de la zona central interior (14) o de la zona central exterior (15) , en el punto de intersección de estas tangentes o en los puntos de convergencia de las nervaduras de transporte (7) .

6. Disco de rotor según una de las reivindicaciones de la 1 a la 5, caracterizado por que las nervaduras de transporte (7) presentan una sección básicamente triangular, con una superficie de transporte (11) recta en el sentido de giro y básicamente orientada en vertical hacia la parte inferior (6) y una superficie lateral (12) que desciende sesgadamente en el sentido de flujo del sentido de giro, estando orientada la superficie lateral (12) hacia la parte inferior (6) con un ángulo 5 de entre 10 y 35º, en particular de aprox. 15º.

7. Disco de rotor según una de las reivindicaciones de la 1 a la 6, caracterizado por que el espesor del cuerpo del disco (3) disminuye hacia el exterior, en particular por que el espesor del cuerpo del disco (3) decrece al menos 1 mm, preferentemente entre 1, 5 y 3, 5 mm, y/o por que la altura de las nervaduras de transporte (7) aumenta en la dirección de su recorrido hacia fuera.

8. Disco de rotor según una de las reivindicaciones de la 1 a la 7, caracterizado por que el espesor del cuerpo del disco (3) disminuye hacia el exterior en la misma medida en que la altura de las nervaduras de transporte

(7) aumenta hacia el exterior.

9. Disco de rotor según una de las reivindicaciones de la 1 a la 8, caracterizado por que el espesor total del disco de rotor (1) es igual y constante a lo largo de su radio.

10. Disco de rotor según una de las reivindicaciones de la 1 a la 9, caracterizado por que el espesor del cuerpo del disco (3) se mantiene invariable en una zona interior (9) y disminuye a partir de una distancia (18) del centro (8) del disco de rotor (1) , preferentemente a partir de una distancia (18) del 60 % del radio, en particular de entre el 60 y el 70 %, y/o por que la altura de las nervaduras de transporte (7) permanece igual en una zona interior

(9) y aumenta a partir una distancia (18) del centro (8) del disco de rotor (1) , preferentemente a partir de una distancia (18) del 60 % del radio, en particular de entre el 60 y el 70 %.

11. Disco de rotor según una de las reivindicaciones de la 1 a la 10, caracterizado por que los puntos o zonas de las nervaduras de transporte (7) más alejados de la parte superior (4) definen o forman un trazado plano, y/o por que la parte superior (4) del cuerpo del disco (3) es plana y/o porque el plano (10) es paralelo a la parte superior (4) .

12. Disco de rotor según una de las reivindicaciones de la 1 a la 11, caracterizado por que la parte inferior

(6) del cuerpo del disco (3) está sesgada en la zona en la que disminuye su espesor y está inclinada hacia la parte superior (4) y/o hacia el plano (10) , en particular orientada en un ángulo V de 3º como máximo, en particular de entre 0, 4 y 0, 6º.

13. Disco de rotor según una de las reivindicaciones de la 1 a la 12, caracterizado por que la disminución del espesor del cuerpo del disco (3) discurre de forma continua o por que la disminución del espesor del cuerpo del 5 disco (3) discurre de forma discontinua o bien escalonada, dado el caso con un único escalón.

14. Disco de rotor según una de las reivindicaciones de la 1 a la 13, caracterizado por que en el cuerpo del disco (3) está constituido al menos un espacio hueco (13) , dado el caso relleno de un agente refrigerante o pudiendo el agente refrigerante circular por él.

15. Dispositivo para el tratamiento y procesamiento de material plástico con un recipiente colector (2) , en particular evacuable, que presenta una superficie de la base (17) plana y nivelada y paredes laterales (18) , estando dispuesto cerca de y en paralelo a la superficie de la base (17) un disco de rotor (1) según una de las reivindicaciones de la 1 a la 14 de forma giratoria, estando alojado y accionado el disco de rotor (1) en particular por un árbol (19) orientado básicamente en vertical, de modo que puede moverse el material plástico que se encuentra en el recipiente colector (2) , siendo preferentemente la distancia entre los puntos o bordes de las nervaduras de transporte (7) o del plano (10) más exteriores y más alejados del disco y la superficie de la base (17) inferior al espesor del cuerpo del disco (3) y es preferentemente de entre 3 y 15 mm, preferentemente de entre 4 y 8 mm.