ES2242066T3

ES2242066T3 - Dispositivo para el tratamiento de un material.

Info

Publication number: ES2242066T3
Application number: ES02774719T
Authority: ES
Inventors: Jorg M. List; Alfred Kunz
Original assignee: List AG
Current assignee: List AG
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2005-11-01
Anticipated expiration: 2022-10-16
Also published as: DE50202864D1; CA2464619A1; ATE293766T1; WO2003038319A1; EP1440261A1; CN1582373A; EP1440261B1; TW200300202A; DE10153293A1; US20050001383A1

Abstract

Dispositivo para el tratamiento de una sustancia en el interior de una cámara dentro de una carcasa por medio de elementos de trabajo, los cuales están dispuestos en un árbol (1) rodeado por un prensaestopas (3, 4), el cual presenta al menos una cámara de juntas (4), que presiona sobre al menos un paquete de juntas (3), en cuyo caso se puede aplicar una presión regulable, y paralela al eje (1), sobre el elemento de juntas (4) en contra del paquete de juntas (3), y además un acumulador de fuerza (7) está conectado con la cámara de juntas (4) para la aplicación de presión sobre dicho elemento de juntas (4), una presión que es regulable, paralela al eje (1), y dirigida en contra del paquete de juntas (3), caracterizado en que, el acumulador de fuerza (7) está conectado con la cámara de juntas (4) mediante un cable (5, 5.1), en cuyo caso dicho cable (5, 5.1) está conducido a través de varias poleas de inversión (8, 9) en forma de un aparejo, y en que una polea de inversión (9) está colocada detal manera que la fuerza de tracción resulta de forma paralela al eje (A) de la biela (19).

Description

Dispositivo para el tratamiento de un material.

El presente invento se refiere a un dispositivo para el tratamiento de una sustancia en el interior de una cámara dentro de una carcasa por medio de elementos de trabajo, los cuales están dispuestos en un eje rodeado por un prensaestopas, el cual presenta al menos una cámara de juntas que presiona sobre al menos un paquete de juntas, en cuyo caso sobre el elemento de juntas deseado se puede aplicar una presión regulable y paralela al árbol en contra del paquete de juntas, y además un acumulador de fuerza está conectado con la cámara de juntas para la aplicación de presión sobre dicho elemento de juntas, una presión que es regulable, paralela al eje, y dirigida en contra del paquete de juntas.

En numerosos ámbitos tecnológicos un árbol está sujeto, en todo su conjunto o a través de un extremo del mismo, a un cojinete sobre el que gira dicho árbol. Frecuentemente se utilizan también en estos casos pasos de árbol a través de una cámara de juntas, con los cuales se pretende evitar que una sustancia que se encuentra en el interior de una cámara, en la cual gira el árbol, pueda salir al exterior a través de una junta.

Dichas juntas flotantes están sometidas a múltiples fuerzas, las cuales fuerzan y desgastan los elementos de juntas. Así, cuando hay desgaste, los respectivos elementos de juntas deben de ser fácilmente reemplazables.

Las fuerzas que se ejercen sobre juntas flotantes de este tipo son fuerzas que actúan especialmente de forma radial, axial, o mediante torsión.

El presente invento se refiere principalmente, pero en ningún caso de manera exclusiva, a un mezclador-amasador para el tratamiento mecánico y/o térmico de productos en estado líquido, o en forma de pasta o polvo, con o sin la introducción o extracción de gases y/o vapores, con una carcasa y un árbol que gira en el interior de dicha carcasa alrededor de un eje giratorio, estando distribuidos en dirección axial, en dicho árbol, elementos amasadores. Un mezclador-amasador de este tipo está descrito por ejemplo en la EP 0 422 454 D1. El árbol con los elementos amasadores está colocado en rodamientos a través de espigas del árbol, y al menos un paquete con un material para juntas está insertado y comprimido entre el árbol, la parte dinámica, y la cámara, la parte estática, en el interior de una cámara de sellado en dichos rodamientos, lo cual produce un acercamiento del paquete de juntas a la superficie de deslizamiento.

Cámaras de juntas de este tipo deben de estar colocadas de forma flexible para poder compensar movimientos ondulares. Esto se consiguió hasta ahora mediante las correspondientes conexiones de fuelles entre la carcasa y la parte estática, sin embargo estas conexiones de fuelle también están expuestas a un desgaste enorme y se rompen o parten por debilidad del material a lo largo del tiempo.

Para conseguir el efecto de prensaestopas tenía que aplicarse presión sobre el paquete de juntas a través de la cámara de juntas. Esto se realiza hoy en día mediante tornillos sometidos a tracción o bien, por ejemplo, mediante resortes de disco. Los primeros se pueden reajustar según la experiencia del utilizador del dispositivo, si así le parece necesario. Pero no reaccionan de ninguna forma a la expansión por calentamiento o reducción del volumen por enfriamiento. Por lo tanto, la presión que actúa sobre el paquete de juntas siempre es variable, por lo cual se produce no solamente un mayor desgaste sino también considerables pérdidas.

En el caso de los resortes de disco la regulación de la fuerza es completamente la misma, de modo que tampoco ellos podrían responder a las diferentes exigencias debido a la expansión o a la reducción del volumen por calentamiento o enfriamiento, respectivamente.

Dispositivos en los cuales se aplica presión sobre un paquete de juntas por medio de un acumulador de fuerza ya son conocidos, por ejemplo, gracias a la GB 2 026 628, la FR 2 347 588, la US 1 649 472 y la US 5 090 711.

De la US 4 412 747, y especialmente de la US 3 282 592, se conoce la aplicación de presión sobre un brazo de palanca a través de un acumulador de fuerza, el cual puede estar alimentado neumáticamente, en cuyo caso este brazo de palanca transmite la presión al paquete de juntas.

El presente invento tiene como objetivo crear un dispositivo de la manera anteriormente descrita, en el cual el sellado del prensaestopas sea sustancialmente mejorado.

La consecución de dicho objetivo implica que el acumulador de fuerza esté conectado con la cámara de juntas a través de un cable, en cuyo caso el cable está conducido por una o varias poleas de inversión en forma de aparejo, y una polea de inversión está colocada de tal manera que la tracción resulta paralela al eje del árbol.

Esto significa que se puede responder ante diferentes exigencias mediante la variación de la presión. Es preferible que sobre el paquete de juntas se aplique exactamente y de forma constante la misma presión, independientemente de sí el volumen del paquete de juntas aumenta debido a calentamiento o se reduce por enfriamiento. Esto significa que un acumulador de fuerza neumático debe de estar previsto para evitar un aumento de presión debido a, por ejemplo, un calentamiento, por medio de la compensación de los estiramientos. Esto también es válido si el volumen del paquete se reduce debido a enfriamiento, en cuyo caso también aquí se mantiene constante la presión en el acumulador.

El acumulador de fuerza es preferiblemente un cilindro neumático, o un cilindro hidráulico, pero también sería posible incluso un acumulador de fuerza eléctrico. Sin embargo, lo preferible es un cilindro activado de

\hbox{forma
neumática}

.

Debido a que es necesaria la aplicación de una presión considerable sobre la cámara de juntas, el cable debe de estar conducido por una o varias poleas de inversión formando un aparejo. De esta manera se reduce la necesidad de fuerza del cilindro.

Para que la carcasa de sellado no se gire durante la aplicación de presión paralela al eje, es muy aconsejable colocar frente al cable otro elemento flexible correspondiente, el cual está conectado con el mismo cilindro neumático como el cable o bien, sin embargo, con un cilindro neumático propio, el cual está regulado neumáticamente de forma paralela.

En otro ejemplo de ejecución del invento un único cable puede estar conectado con ambos extremos a los dos lados de la carcasa de sellado. En este caso está conducido a través de una polea de inversión, la cual está asignada al cilindro neumático. Hay aquí muchas posibilidades, las cuales están consideradas por el presente invento.

Mediante el presente invento se mejora considerablemente el tiempo que un prensaestopas está sin funcionamiento. Es destacable que no ocurra una sobre-presión, como por ejemplo en el caso de que se vuelvan a apretar mecánicamente los tornillos de tracción. Sobre el paquete de juntas se aplica siempre exactamente la misma presión.

Además es destacable que todo el dispositivo de presión y tracción puede estar colocado lejos del propio prensaestopas, de modo que las temperaturas elevadas del área del prensaestopas no le afectan. Es menos sensible a la corrosión y más fácil su mantenimiento.

Más ventajas, características y detalles del presente invento pueden ser deducidos de la siguiente descripción de ejemplos preferidos de realización con referencia al dibujo; el cual muestra en

Figura 1 una vista lateral parcialmente abierta de una parte de un dispositivo conforme al presente invento para el tratamiento de un material.

Figura 2 una vista trasera aumentada de otro ejemplo de realización de un dispositivo para tratar un material.

Un dispositivo de este tipo puede ser por ejemplo un mezclador-amasador, tal y como ha sido descrito en la EP 0 517 068 B1. Estos dispositivos tienen como función especialmente el tratamiento de productos viscosos pastosos, de tal modo que se realiza un procedimiento mecánico, químico, y/o térmico mediante los correspondientes elementos de trabajo, especialmente mediante elementos amasadores y de transporte. Estos elementos están colocados en un árbol 1, los cuales están indicados en el presente caso únicamente con una línea discontinua. Este árbol gira en manguitos de cojinete 2, a continuación de los cuales se encuentra la carcasa, la cual no está aquí más representada, y en la cual se forma la cámara en la que se va a tratar el producto.

El árbol 1 está sellado frente a los manguitos de cojinete 2 mediante un paquete de juntas de un prensaestopas. Una cámara de juntas 4 presiona sobre este paquete de juntas 3 y realiza así la presión necesaria que suele ejercer una prensaestopas. Para ello la cámara de juntas 4 está conectada a través de al menos un cable 5 con una pequeña biela 6 de un cilindro 7 activado de forma neumática. El cable 5 está conducido sobre una polea de inversión 8, la cual está prevista en la proximidad del cilindro 7. Mediante una polea de inversión 9 tiene lugar otra inversión de la dirección del cable, estando prevista dicha polea de inversión 9 de forma giratoria en los manguitos del cojinete 2.

La conexión del cable 5, tanto con la cámara de juntas 4 como con una pequeña biela 6, tiene lugar a través de las articulaciones correspondientes 10 ó 11.

El funcionamiento del presente invento es el siguiente:

Se ejerce una tracción sobre un cable 5 mediante el cilindro 7, o bien mediante una pequeña biela 6, en cuyo caso la polea de inversión 9 está colocada de tal modo que la tracción está realizada de forma paralela al eje A del árbol 1. De esta manera la cámara de juntas 4 está presionada sobre el paquete de juntas 3, consiguiéndose así el efecto de un prensaestopas. Una presión exacta es aplicada de forma constante sobre el paquete de juntas 3 mediante el cilindro neumático 7, independientemente de las expansiones por calentamiento. También en el caso inverso, en el caso de que el volumen del paquete de juntas se redujera por enfriamiento, la presión sobre el paquete de juntas 3 se puede mantener sin variación a través del cilindro neumático. Los correspondientes órganos de regulación y control no se describen aquí con más detalle debido a que son habituales en el mercado.

Mientras conforme al ejemplo de realización representado en la figura 1 están previstos dos cables con un cilindro cada uno en cada lado de la cámara de juntas 4, o bien al contrario, dos cables conectados con un solo cilindro, en la figura 2 se muestra sin embargo un dispositivo en el cual un cable 5.1 está conectado por sus extremos a ambos lados de la cámara de juntas 4. Dicho cable 5.1 está conducido entonces a través de una deflexión 12, la cual está propulsada por una pequeña biela 6 del cilindro 7. De este modo pueden ser compensadas las diferentes contrapresiones laterales.

En el ejemplo de realización mostrado la orientación del cilindro 7 es diferente de aquél mostrado en la figura 1, aunque el funcionamiento es sin embargo parecido. Además está indicado un mezclador-amasador de dos árboles.

Lista de números de posición

1	Árbol	34	67
2	Manguito de cojinete	35	68
3	Paquete de juntas	36	69
4	Cámara de juntas	37	70
5	Cable	38	71
6	Biela pequeña	39	72
7	Cilindro	40	73
8	Polea de inversión	41	74
9	Polea de inversión	42	75
10	Articulación	43	76
11	Articulación	44	77
12	Deflexión	45	78
13		46	79
14		47
15		48
16		49
17		50	A	Eje del árbol 1
18		51
19		52
20		53
21		54
22		55
23		56
24		57
25		58
26		59
27		60
28		61
29		62
30		63
31		64
32		65
33		66

Claims

1. Dispositivo para el tratamiento de una sustancia en el interior de una cámara dentro de una carcasa por medio de elementos de trabajo, los cuales están dispuestos en un árbol (1) rodeado por un prensaestopas (3, 4), el cual presenta al menos una cámara de juntas (4), que presiona sobre al menos un paquete de juntas (3), en cuyo caso se puede aplicar una presión regulable, y paralela al eje (1), sobre el elemento de juntas (4) en contra del paquete de juntas (3), y además un acumulador de fuerza (7) está conectado con la cámara de juntas (4) para la aplicación de presión sobre dicho elemento de juntas (4), una presión que es regulable, paralela al eje (1), y dirigida en contra del paquete de

\hbox{juntas (3)}

,

: caracterizado en que,

: el acumulador de fuerza (7) está conectado con la cámara de juntas (4) mediante un cable (5, 5.1), en cuyo caso dicho cable (5, 5.1) está conducido a través de varias poleas de inversión (8, 9) en forma de un aparejo, y en que una polea de inversión (9) está colocada de tal manera que la fuerza de tracción resulta de forma paralela al eje (A) de la biela (19).

2. Dispositivo conforme a la reivindicación 1, caracterizado en que el respectivo elemento flexible (5) está previsto de tal manera que se encuentra en posición diagonal al lado opuesto de la cámara de juntas (4).

3. Dispositivo conforme a la reivindicación 1 ó 2, caracterizado en que, cuando el elemento flexible (5.1) se encuentra diagonalmente opuesto a la cámara de juntas (4), está conectado gracias a sus extremos doblados, en cuyo caso es guiado sobre una deflexión (12) alrededor del acumulador de fuerza (7).