ES2294383T3 - Paleta mezcladora con pieza extrema desmontable, pieza extrema para dicha paleta y dispositivo para mezclar con una paleta mezcladora de este tipo. - Google Patents
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Abstract
Paleta mezcladora para usarse en un dispositivo para mezclar, en donde la paleta mezcladora se compone de un cuerpo base (6) radialmente interior que puede aplicarse a un eje de rotor y de una pieza extrema (7) radialmente exterior, en donde la pieza extrema (7) es desmontable y posee, en conexión directa al cuerpo base (6), fundamentalmente la misma sección transversal que este cuerpo base (6) radialmente interior de la paleta mezcladora, caracterizada porque la pieza extrema (7) está fijada con una unión a rosca (14) axial y está protegida contra giros con al menos una clavija (15).
Description
Paleta mezcladora con pieza extrema desmontable,
pieza extrema para dicha paleta y dispositivo para mezclar con una
paleta mezcladora de este tipo.
La invención se refiere a una paleta mezcladora
para usarse en un dispositivo para mezclar, en donde la paleta
mezcladora se compone de un segmento o cuerpo base radialmente
interior y de una pieza extrema radialmente exterior, en donde la
pieza extrema es desmontable y posee, al menos en conexión directa
al segmento interior, fundamentalmente la misma sección transversal
que este segmento radialmente interior de la paleta mezcladora. La
invención se refiere también a un dispositivo para mezclar, en
especial materiales granulares, abrasivos, con al menos un eje de
rotor y con paletas mezcladoras.
Del estado de la técnica se conocen mezcladoras
con uno o varios ejes de mezcladora dispuestos perpendicularmente
al fondo del recipiente de mezcla, que están dotados de paletas
mezcladoras dispuestas en varios planos y que se extienden
radialmente. Las paletas mezcladoras poseen una sección transversal
con preferencia rectangular con un estrechamiento en forma de cuña
o un chaflán de tipo cuchilla en la dirección de avance, para
conferir al producto a tratar de un flujo axial durante la
penetración. En el caso de un chaflán dirigido hacia arriba se
disgrega el producto a tratar, mientras que se comprime en el caso
de un chaflán dirigido hacia abajo.
El cuerpo base de aleta mezcladora se compone de
una pieza y se fabrica con un material relativamente blando, como
p.ej. acero de construcción. Para protegerse contra el desgaste las
aristas exteriores que avanzan y el extremo más externo así como su
entorno inmediato están protegidos mediante blindaje o plaqueado de
metal duro. El blindaje aplicado con preferencia mediante soldadura
de recargue puede estar compuesto de un recubrimiento duro y
resistente al desgaste, p.ej. de una aleación con contenido de
carburo de wolframio o de un metal duro. El espesor local del
blindaje se adapta con ello a las fuerzas de desgaste localmente
diferentes que actúan sobre las paletas mezcladoras.
Del estado de la técnica se conocen ya paletas
mezcladoras con varias partes, en especial paletas de fondo para
mezcladoras de hormigón, con talón de paleta, que están fijadas a un
brazo soporte que sobresale radialmente de un eje de mezcladora y
se extiende por una gran parte de la longitud de las paletas de
mezcladora.
En general se conocen también cuerpos de
desgaste, unidos de forma desmontable a un cuerpo soporte, de
órganos de mezcla en dispositivos de mezcla.
Asimismo se conocen dispositivos de mezcla,
p.ej. de mezcladoras de asfalto, en los que los órganos de mezcla
se componen fundamentalmente de piezas extremas en forma de cabeza
de martillo, que están fijadas con tornillos a brazos soporte
redondos que sobresalen radialmente de un eje de mezcla
horizontal.
En el caso de dispositivos de mezcla, a los que
se refiere la presente invención, deben contemplarse dos aspectos
diferentes de importancia fundamental y simultáneamente. Por un lado
las herramientas de mezcla están sometidas a un elevado desgaste,
que puede ser muy diferente más allá de la longitud de una paleta
mezcladora. Por otro lado, sin embargo, debe conseguirse una
entremezcla óptima de los materiales disponibles en un tiempo lo más
corto posible. Para esto las paletas mezcladoras tienen que estar
optimizadas en cuanto a técnica de flujo. Aparte de las verdaderas
paletas de mezcla son con ello en general perturbadores y
obstaculizadores los brazos soporte que se extienden radialmente
hasta dentro del producto a mezclar.
Las paletas mezcladoras sufren un desgaste en
funcionamiento a causa de las corrientes de material que fluyen
sobre las mismas con diferente velocidad. Con ello sufren un
desgaste elevado y sobre todo variable a lo largo de la paleta. Con
preferencia desgastan en su extremo exterior a causa de la velocidad
periférica máxima allí imperante.
Si se ha desgastado la protección contra
desgaste aplicada a los extremos de la paleta mezcladora, se
erosiona y socava fácilmente el material base blando situado por
debajo. La paleta mezcladora se acorta con rapidez
desproporcionadamente después de la erosión de la protección contra
desgaste, en donde a causa de las socavaciones que con ello se
producen se separan por ruptura también partes enteras de la
protección contra desgaste y del cuerpo base, lo que puede conducir
a daños en la mezcladora o en máquinas postconectadas, pero al menos
a una interrupción del funcionamiento.
Aparte de esto un acortamiento de las paletas
mezcladoras tiene como consecuencia un empeoramiento del resultado
de mezcla.
Para obtener un resultado de mezcla con calidad
constante es necesario por tanto sustituir, o bien las paletas
mezcladoras fijadas individualmente o en grupos al eje o, sin
embargo, los ejes completos con las aletas mezcladoras soldadas a
los mismos a distancias regulares, incluso si sólo se han erosionado
los extremos exteriores de las paletas mezcladoras hasta el
material base y la protección contra desgaste es todavía
suficientemente intenso sobre las aristas exteriores que
avanzan.
Del documento US 6,293,694 B1 se conoce una
mezcladora de artesa. A brazos soporte redondos, que sobresalen
radialmente de un eje de mezcladora horizontal, se han fijado de
forma desmontable piezas extremas en forma de T con una unión
roscada. Con ello los tornillos se extienden casi tangencialmente al
radio del movimiento giratorio de las paletas mezcladoras.
Frente al estado de la técnica anteriormente
citado, la misión de la presente invención es poner a disposición
un dispositivo con las particularidades citadas al comienzo, que sea
capaz de ofrecer permanentemente unos buenos resultados de mezcla
con unos costes inferiores y con una menor complejidad de
mantenimiento.
Esta misión es resuelta mediante una paleta
mezcladora conforme a la reivindicación independiente 1.
La paleta mezcladora conforme a la invención
posee por ejemplo una sección transversal fundamentalmente
rectangular con uno o dos chaflanes de tipo cuchilla así como una
pieza extrema, que está unida de forma desmontable a la parte de la
paleta mezcladora sujetada en el eje de mezcladora. El contorno de
la pieza extrema desmontable se corresponde con ello
fundamentalmente con el contorno del cuerpo base o del segmento
radialmente interior de la paleta mezcladora, sobre su transición a
la pieza extrema. La sección transversal de la paleta mezcladora se
mide con ello fundamentalmente en perpendicular a una distancia
focal del rotor, dirigida en la dirección de la paleta
mezcladora.
La paleta mezcladora se extiende con ello desde
una región colocada cerca del eje hasta su extremo (incluyendo la
pieza extrema) con un perfil prefijado, deseado, sin brazos soporte
perturbadores adicionales. En la forma de ejecución preferida de la
invención son por ello los posibles brazos soporte, que están
fijados directamente al eje de rotor, o bien muy cortos en
comparación con la extensión radial de las paletas mezcladoras, o
los brazos soporte están alojados o integrados en la región de
solape con la paleta mezcladora en su perfil.
Mediante las piezas extremas intercambiables
individualmente, a causa del desgaste preferido en estas piezas
extremas, pueden obtenerse considerables ventajas de costes en el
caso de costes de desgaste y mantenimiento. A causa del mismo
contorno sobre la transición entre el segmento radialmente interior
y la pieza extrema radialmente exterior, las características de
mezcla del dispositivo son idénticas a las de un dispositivo
correspondiente, que presenta paletas mezcladoras enterizas. Sin
embargo, al mismo tiempo se reducen notablemente los costes de
mantenimiento y también los tiempos de mantenimiento, ya que en el
caso de un desgaste de las piezas extremas ya no es necesario
sustituir las paletas mezcladoras completas, sino solamente ya sus
piezas extremas desmontables. Debido a que en estas circunstancias
las piezas extremas también pueden sustituirse más rápida y
cómodamente que paletas mezcladoras completas, se consiguen como
promedio también mejores resultados de mezcla o se reduce la
duración de los procesos de mezcla como media.
En una forma de ejecución preferida está
previsto que la sección transversal de las paletas mezcladoras
presente una transición continua y con preferencia lisa entre el
cuerpo base (6) y la pieza extrema (7) desmontable. "Lisa"
significa aquí con un paso o una derivación que discurre de forma
continua, es decir, sin ningún acodamiento en el punto de
transición.
En otra ejecución ventajosa puede ejecutarse la
pieza extrema desmontable, para aumentar el tiempo de vida útil, de
forma especialmente resistente al desgaste. Para esto la pieza
extrema puede estar compuesta, en comparación con las restantes
paletas mezcladoras, tanto de un material cualquiera resistente al
desgaste como por ejemplo de una cerámica oxidada o de un metal
duro, o también estar recubierta con otro material de blindaje.
Aparte de esto la pieza extrema puede estar dotada de un blindaje
parcial bastante más resistente o también de un blindaje
completo.
La invención consigue de este modo, a causa de
la transición igual al contorno entre el cuerpo base y la pieza
extrema combinados, unos resultados de mezcla óptimos y rápidos con
una destacada facilidad de mantenimiento y reducidos costes de
mantenimiento. Siempre que se produzcan tiempos de parada a causa de
la sustitución irremediable de piezas de desgaste, éstos se acortan
por un lado por medio de que sólo es necesario sustituir piezas
extremas de las paletas mezcladoras relativamente pequeñas,
manejables y fácilmente accesibles, en donde por otro lado, en
especial en formas de ejecución preferidas, la unión entre la pieza
extrema y el cuerpo base de la paleta mezcladora puede deshacerse y
restablecerse de forma muy rápida y sencilla y, aún así, es segura
y estable.
La invención se representa en los dibujos a modo
de ejemplo y esquemáticamente. En detalle muestran:
la figura 1 un recipiente de mezcla rotatorio
con eje de mezcladora dispuesto excéntricamente y rascador de
pared-fondo estacionario;
la figura 2 una vista en planta sobre una paleta
mezcladoras con pieza extrema desmontable y dispositivo extractor
integrado en la pieza extrema;
la figura 3 una vista en planta aumentada sobre
una paleta mezcladora con pieza extrema solapada y un blindaje;
la figura 4 una vista en planta aumentada sobre
una paleta mezcladora con unión positiva de forma
pivote-casquillo poligonal y unión a rosca;
la figura 5 un corte de una paleta mezcladora
correspondiente a la flecha A-A' de la figura 4;
la figura 6 una vista en planta aumentada sobre
una paleta mezcladora con pieza extrema solapada y unión a rosca
axial;
la figura 7 una vista en planta aumentada sobre
una paleta mezcladora con dos y uniones a rosca en dirección
axial;
la figura 8 una vista en planta aumentada sobre
una paleta mezcladora con pieza extrema desmontable y protección
contra giros a través de una tira de chapa atornillada;
la figura 9 una vista en planta sobre una paleta
mezcladora con pieza extrema desmontable conforme a la figura 2 con
dos chaflanes de tipo cuchilla;
la figura 10 un corte de una paleta mezcladora
correspondiente a la flecha A-A' de la figura 9.
La figura 1 muestra una mezcladora 1 que, en la
forma de ejecución preferida, está dotada de un recipiente de
mezclado 2 rotatorio compuesto de un fondo de mezcladora 3 plano
redondo y de una pared de mezcladora 4 cilíndrica. La mezcladora
posee asimismo un rotor 5, dispuesto excéntricamente con relación al
centro del recipiente de mezcla y que llega montado en voladizo
hasta un poco por encima del fondo de mezcladora, que soporta
varias paletas mezcladoras 6 que se extienden radialmente dispuestas
en planos con la pieza extrema 7 desmontable. El recipiente de
mezcla 2 así como el rotor 5 se ponen en rotación a través de
accionamientos (no representados). La pared cilíndrica 4 así como
el fondo de mezcladora 3 se rascan mediante una herramienta 8
estacionaria de pared-fondo combinada. El vaciado
del recipiente de mezcla 2 se produce a través de la abertura de
vaciado de fondo 9 obturable central.
El rotor 5 se compone de un eje poligonal (no
representado) sobre el que están dispuestos varios
porta-herramientas 10 desplazables unos sobre
otros. En las ranuras 11 de los portaherramientas se suspenden las
paletas mezcladoras 6 en clavijas (no representadas) con ayuda del
taladro 13. Las columnas formadas por
porta-herramientas 10 con paletas mezcladoras 6 se
fijan para el funcionamiento mediante una unión apropiada que puede
deshacerse.
La paleta mezcladora 6 y la pieza extrema 7 se
componen de un cuerpo base con preferencia rectangular con un
chaflán 12 de tipo cuchilla. Con ayuda del taladro 13 se suspenden
las paletas mezcladoras 6 con pieza extrema 7 en el
portaherramientas 10.
La pieza extrema 7 y la paleta mezcladora 6
están configuradas como piezas constructivas separadas. Como aclaran
las figuras 2 a 8 en la vista en planta, las piezas constructivas
se unen entre sí de forma desmontable en el punto de unión mediante
una fijación adecuada. La unión debe poder transmitir con ello a las
paletas de mezcla 6 las fuerzas de mezcla aplicadas a la pieza
extrema 7. Aparte de esto es necesario proteger contra giros la
pieza extrema 7 con respecto a las restantes paletas mezcladoras
6.
La unión que puede deshacerse y la protección
contra giros pueden producirse mediante diferentes variantes (figs.
2-8), por ejemplo mediante un solape entre pieza
extrema y paleta mezcladora (fig. 3, fig. 6), mediante una o varias
clavijas de centrado (fig. 2), dos o más tornillos (fig. 7), una
unión positiva de forma pivote-casquillo poligonal
con unión a rosca axial (fig. 4) o a través de una tira de chapa
atornillada lateralmente (fig. 8).
En la variante de la fig. 2 la unión entre la
pieza extrema 7 y la paleta mezcladora 6 se realiza a través de una
unión a rosca 14 en dirección axial. La unión a rosca 14 se sumerge
lo más profundamente posible en la pieza extrema 7 y el taladro
sumergido 18 se cierra mediante un relleno 19 apropiado, que puede
extraerse de nuevo. La protección contra giros de la pieza extrema
se realiza a través de una o varias clavijas 15. En el caso de
usarse más de una clavija 15 se dota el taladro 16 con preferencia
de una rosca, cuyo diámetro es mayor que el diámetro de rosca 17 en
la paleta mezcladora 6. El taladro 16 con rosca puede usarse durante
el desmontaje de la pieza extrema 7 desde la paleta mezcladora 6,
mediante el uso de un tornillo de presión para extraer la pieza
extrema 7 desde las clavijas 15.
En la variante de ejecución mostrada en la
figura 3 se solapan las piezas constructivas 6, 7 en el punto de
unión. El cuerpo base de la pieza extrema 7 y de la paleta
mezcladora 6 están dotados de un recubrimiento 20 resistente al
desgaste. En el punto de solape están unidos entre sí mediante una
fijación 21, 22 apropiada, p.ej. una o varias uniones a rosca. La
unión se produce con ello a partir de la arista exterior de
seguimiento de las piezas constructivas 6, 7.
La figura 4 y la figura 5, corte a lo largo de
la línea A-A', muestran una variante en la que la
unión entre las piezas constructivas 6, 7 se produce a través de
una unión positiva de forma pivote-casquillo 23, 24,
en donde el pivote y el casquillo se dotan de un perfil poligonal,
que impide un giro del pivote 23 en el casquillo 24. La unión
pivote-casquillo se une entre sí de forma que puede
deshacerse a través de una fijación adecuada, p.ej. una unión a
rosca en la dirección axial 25.
Son posibles de diferentes modos variaciones
adicionales de las formas de ejecución mostradas en la fig. 2, fig.
3 y fig. 4. Por un lado la línea de separación entre la paleta
mezcladora 6 y la pieza extrema 7 puede estar situada en cualquier
punto. Aquí es también variable la geometría y la disposición de las
superficies de unión, de la fijación y de la protección contra
giros.
La figura 6 muestra una variante, en la que la
pieza extrema 7 se solapa con la paleta mezcladora 6 y la fijación
se produce mediante una unión a rosca 26 en dirección axial.
En al figura 7 se ha representado una variante
de la figura 1, en la que la fijación y la protección contra giros
se produce mediante varios tornillos 27 en dirección axial.
La ejecución de la pieza extrema 7 con un pivote
roscado 28 se muestra en la figura 8. La protección contra giros de
la pieza extrema 7 se produce por ejemplo a través de una tira de
chapa 29 con taladros 30 y uniones a rosca 31 sobre la arista
exterior de seguimiento de las piezas constructivas 6, 7.
La figura 9 y la figura 10, corte a lo largo de
la línea A-A', muestran una variante de la figura 2,
en la que tanto la paleta mezcladora 6 como la pieza extrema 7
poseen dos chaflanes 12, 32, 33 de tipo cuchilla. Con preferencia
sólo la paleta mezcladora 6 posee dos chaflanes 12, 32 de tipo
cuchilla protegidos contra desgaste. Debido a que el desgaste se
produce con preferencia en la dirección de avance y sobre la pieza
extrema 7, es posible seguir utilizando tanto la paleta mezcladora
6 mediante un giro de 180º en las ranuras 11 del portaherramientas
10 como la pieza extrema 7 mediante un giro correspondiente, hasta
que esté cerrada por completa la protección contra desgaste sobre
los chaflanes 12 y 32 ó 33.
Claims (25)
1. Paleta mezcladora para usarse en un
dispositivo para mezclar, en donde la paleta mezcladora se compone
de un cuerpo base (6) radialmente interior que puede aplicarse a un
eje de rotor y de una pieza extrema (7) radialmente exterior, en
donde la pieza extrema (7) es desmontable y posee, en conexión
directa al cuerpo base (6), fundamentalmente la misma sección
transversal que este cuerpo base (6) radialmente interior de la
paleta mezcladora, caracterizada porque la pieza extrema (7)
está fijada con una unión a rosca (14) axial y está protegida
contra giros con al menos una clavija (15).
2. Paleta mezcladora según la reivindicación 1,
caracterizada porque la sección transversal de la paleta
mezclador presenta una transición continua y con preferencia lisa
entre el cuerpo base (6) y la pieza extrema (7) desmontable.
3. Paleta mezcladora según la reivindicación 1 ó
2, caracterizada porque la paleta mezcladora presenta una
sección transversal fundamentalmente rectangular con una arista (12)
de avance que se estrecha en forma de cuña.
4. Paleta mezcladora según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la longitud de
la pieza extrema (7) se corresponde con entre el 5% y el 50%, con
preferencia entre el 10% y el 30%, de la longitud total de la
paleta mezcladora.
5. Paleta mezcladora según las reivindicaciones
1 a 4, caracterizada porque la pieza extrema (7) está fijada
con solape al cuerpo base (6).
6. Paleta mezcladora según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la pieza extrema
(7) está unida al cuerpo base (6) a través de una unión positiva de
forma pivote-casquillo poligonal.
7. Paleta mezcladora según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la pieza extrema
(7) está unida al cuerpo base (6) a través de un pivote roscado
(28).
8. Paleta mezcladora según la reivindicación 7,
caracterizada porque la pieza extrema (7) está protegida
contra giros mediante una fijación adicional.
9. Paleta mezcladora según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la pieza extrema
(7) está fijada al cuerpo base (6) con varios tornillos axiales y
está protegida contra giros.
10. Paleta mezcladora según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la pieza extrema
(7) está dotada de un taladro roscado, que hace posible una
extracción de la pieza extrema (7) desde las clavijas (15).
11. Paleta mezcladora según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque los taladros
sumergidos (18) en la pieza extrema (7) se cierran con un relleno
(19) apropiado, que puede extraerse de nuevo.
12. Paleta mezcladora según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque la pieza
extrema (7) presenta un recubrimiento (20) resistente al
desgaste.
13. Paleta mezcladora según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque el cuerpo base
(6) presenta un recubrimiento resistente al desgaste.
14. Paleta mezcladora según las reivindicaciones
12 y 13, caracterizada porque la clase y el grosor del
recubrimiento resistente al desgaste están ejecutados de forma
diferente sobre el cuerpo base (6) y la pieza extrema (7).
15. Paleta mezcladora según las reivindicaciones
12 y 13, caracterizada porque la clase y el grosor del
recubrimiento resistente al desgaste están ejecutados del mismo
modo sobre la paleta mezcladora (6) y la pieza extrema (7).
16. Paleta mezcladora según una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizada porque el material
base del cuerpo base (6) y de la pieza extrema (7) se compone del
mismo material, con preferencia de acero de construcción o
fundición de acero.
17. Paleta mezcladora según una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizada porque el material
base del cuerpo base (6) y de la pieza extrema (7) se compone de
diferente material.
18. Paleta mezcladora según una de las
reivindicaciones 1 a 15 ó 17, caracterizada porque la pieza
extrema (7) se compone por completo de otro material resistente al
desgaste, por ejemplo una fundición de acero duro, una cerámica
oxidada o metal duro.
19. Paleta mezcladora según una de las
reivindicaciones 1 a 18, caracterizada porque la fijación de
la pieza extrema (7) está dispuesta sobre el cuerpo base (6), con
preferencia en el material base no blindado.
20. Paleta mezcladora según las reivindicaciones
12 y 13, caracterizada porque el recubrimiento (20)
resistente al desgaste sobre la pieza extrema (7) y el cuerpo base
(6) se compone de un blindaje duro aplicado mediante soldadura de
recargue.
21. Paleta mezcladora según la reivindicación
20, caracterizada porque el blindaje (20) sobre la pieza
extrema (7) y el cuerpo base (6) se compone de una aleación
metálica con contenido de carburo de wolframio.
22. Paleta mezcladora según la reivindicación
20, caracterizada porque el blindaje (20) sobre la pieza
extrema (7) y el cuerpo base (6) se compone de un plaqueado de
metal duro.
23. Pieza extrema para una paleta mezcladora
según una de las reivindicaciones 1 a 22 para usarse en un
dispositivo de mezcla, caracterizada porque presenta al
menos una clavija (15) contra giros con relación al cuerpo base (6)
de la paleta mezcladora o al menos un rebajo para alojar una clavija
(15).
24. Dispositivo para mezclar, en especial
materiales granulares, abrasivos, con al menos un eje de rotor (5)
y con paletas mezcladoras según una de las reivindicaciones 1 a 22,
que están aplicadas al eje de rotor y se extienden hacia fuera
desde este eje de rotor fundamentalmente de forma radial.
25. Dispositivo según la reivindicación 24,
caracterizada porque presenta brazos soporte para las paletas
mezcladoras, que salen directamente del eje de rotor, en donde los
brazos soporte en comparación con la extensión radial de las
paletas mezcladoras son claramente más cortos y presentan menos de
la mitad, con preferencia menos de una tercera parte de la longitud
radial de las paletas mezcladoras, y/o los brazos soporte están
alojados o integrados en la región de solape con la paleta
mezcladora en su perfil.
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