ES2295085T3 - Molino de chorros opuestos con lecho fluidizado. - Google Patents
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Abstract
Molino de chorros opuestos con lecho fluidizado, compuesto por: - un depósito de molienda para recibir el material que se ha de moler, - un número de toberas de chorro opuestas (12) orientadas hacia adentro, dispuestas en la parte inferior del depósito de molienda y orientadas de tal forma que los chorros se encuentren en un punto común para moler y fluidizar el material que se ha de moler, situado en el depósito de molienda, - un dispositivo de separación, dispuesto en la parte superior del depósito de molienda, con una rueda separadora (3) que rota alrededor de un eje vertical y que trabaja según el principio de fuerza centrífuga, para separar la cantidad suficiente de material molido finamente del material que se ha de moler, - un dispositivo de almacenamiento y de accionamiento (4, 14) para la rueda separadora (3) rotatoria, - una entrada de material para alimentar material que se ha de moler al depósito de molienda, - una salida (1, 2) de material fino, dispuesta por encima de la ruedaseparadora (3), para evacuar del depósito de molienda el material molido con la finura suficiente, separado para su evacuación, caracterizado porque la rueda separadora (3) forma, junto con el dispositivo de almacenamiento y de accionamiento (4, 14), una unidad constructiva unida de forma separable con el depósito de molienda, pudiendo moverse la unidad constructiva respecto al depósito de molienda mediante dispositivos cinemáticos, de tal forma que la rueda separadora (3) pueda ser separada del depósito de molienda pasando hacia arriba por la salida (1, 2) de material fino, permaneciendo la salida (1, 2) de material fino unido con el depósito de molienda.
Description
Molino de chorros opuestos con lecho
fluidizado.
La invención se refiere a molinos de chorros
opuestos con lecho fluidizado, que están configurados como molinos
de bolas para separación por aire así como a la configuración y la
disposición de los componentes.
Generalmente, los molinos de chorros opuestos
con lecho fluidizado se componen de un depósito de molienda
cilíndrico de eje vertical, estando previstas toberas de chorro en
la parte inferior del depósito de molienda. Las toberas de chorro
están opuestas de tal forma que el material que se ha de moler,
situado en el depósito de molienda, quede aspirado a los chorros
siendo acelerado junto con éstos, durante lo cual queda triturado
por rebote debido a colisiones mutuas entre las partículas del
material que se ha de moler.
Para separar el material fino molido del molino,
debiendo permanecer en el molino el material que aún no se haya
molido suficientemente, en la parte superior del depósito de
molienda existe un dispositivo de separación. Generalmente, el
dispositivo de separación está configurado como separador por fuerza
centrífuga, en el cual las partículas que sean más finas que el
tamaño de granos a separar son transportadas y separadas hacia
adentro a la rueda de paletas rotatoria del separador, mientras que
las partículas que sean más gruesas que el tamaño de granos a
separar son lanzadas desde la rueda de paletas rotatoria
permaneciendo en el depósito de molienda.
Un molino de bolas para separación por aire se
conoce, por ejemplo, por el documento DE3338138C2. Está realizado
como molino de chorro con lecho fluidizado que presenta una cámara
de molienda libre de insertos para guiar los chorros de gas que
sirven para la molienda, en cuya zona de suelo está dispuesta una
tobera con un chorro de gas que sale perpendicularmente hacia
arriba y que sirve tanto para moler como para fluidizar el material
situado en la cámara de molienda, y que está completamente llena del
material que se ha de moler, hasta tal altura que el material y el
gas salgan del lecho de material como fuente de baja velocidad,
sirviendo dicha fuente para alimentar un separador previsto por
encima de la superficie del lecho de material y accionado
independientemente del impulso del chorro que sale de la tobera de
suelo.
Está previsto un número determinado de toberas
de chorro adicionales dispuestas por debajo de la superficie del
lecho de material desembocando en ésta, cuyas desembocaduras se
encuentran en un plano que se extiende perpendicularmente respecto
al eje de la tobera de suelo estando distribuidas uniformemente en
un círculo coaxial respecto al eje de la tobera de suelo, y cuyos
ejes se cruzan en un punto en el eje de la tobera de suelo por
debajo del plano de las desembocaduras de tobera.
Allí, el dispositivo de separación está
dispuesto en la parte superior del depósito de molienda rotando
alrededor de un eje vertical. La rueda separadora trabaja según el
principio de fuerza centrífuga separando el material molido con la
finura suficiente del material que se ha de moler, evacuándolo del
depósito de moliendo a través de la salida de material fino
dispuesta por encima de la rueda separadora. Además, existe un
dispositivo de almacenamiento y accionamiento, dispuesto por encima
de la salida de material fino, para la rueda separadora
rotatoria.
En los molinos de chorros opuestos con lecho
fluidizado conocidos hasta hoy, la construcción completa del
depósito de molienda y la disposición de los componentes
pertenecientes están concebidas exclusivamente según aspectos de la
técnica de procedimiento. Sin embargo, existe una necesidad cada vez
mayor de máquinas de técnica de procedimiento que puedan ser
montadas y desmontadas fácilmente por el usuario y que deben ser
fácilmente accesibles para una limpieza a fondo.
Especialmente en la industria farmacéutica y en
la fabricación de tóners, ha de partirse de un funcionamiento por
lotes, moliendo sólo pequeñas cantidades de producto y teniendo que
procesar poco después unos productos completamente distintos en el
mismo molino.
Así, por ejemplo, al cambiar a un producto de
tóner de otro color o al cambiar entre productos farmacéuticos de
acción diferente, es imprescindible limpiar a fondo toda la máquina
para evitar que residuos del producto anterior contaminen el
producto que se ha de moler a continuación.
La limpieza de los molinos de separación
actuales es complicada y engorrosa y, especialmente, existe un alto
riesgo de que pequeñas cantidades del producto permanezcan en la
máquina incluso después de su limpieza.
Por esta razón, la invención tiene el objetivo
de mejorar un molino de chorros opuestos con lecho fluidizado con
un dispositivo de separación, de tal forma que sea accesible
fácilmente y que pueda limpiarse de forma sencilla y completa sin
grandes esfuerzos.
Este objetivo se consigue mediante las
características de la reivindicación 1. Otras configuraciones
adicionales y ventajosas se indican en las reivindicaciones
subordinadas.
El molino de chorros opuestos con lecho
fluidizado según la invención prevé una disposición de rueda
separadora que forma una unidad constructiva junto con el
dispositivo de almacenamiento y accionamiento, estando unida de
forma separable con el depósito de molienda. La unidad constructiva
puede moverse respecto al depósito de molienda mediante
dispositivos cinemáticas, de tal forma que la rueda separadora pueda
separarse del depósito de molienda hacia arriba a través de la
salida de material fino. La salida de material fino sigue unida con
el depósito de molienda.
Por lo tanto, no es que el depósito se divida y
se haga accesible en un plano entre la parte inferior en la que se
encuentra la cámara de molienda y la parte superior en la que se
encuentra el dispositivo separador, sino que el plano de separación
se encuentra dentro de la zona del dispositivo separador. Esto
ofrece la ventaja de que no sólo se vuelve accesible totalmente la
cámara de molienda, sino también el dispositivo separador se vuelve
accesible tanto desde fuera como desde dentro.
Gracias a la separación del dispositivo
separador del depósito de molienda, según la invención, tanto la
rueda separadora como el interior de la cámara de salida de
material fino y el árbol de la rueda separadora se vuelven
accesibles libremente.
Dado que la cámara de salida de material fino y
el conducto de material fino siguen unidos con el depósito de
molienda, no es necesario separar conductos de alimentación para
poder abrir y hacer accesible el depósito de molienda.
Según una forma de realización preferible, la
rueda separadora puede girarse 180º, de modo que tanto la rueda
separadora como el depósito de molienda se vuelvan accesibles de
forma óptima pudiendo limpiarse fácilmente.
La capacidad de giro se consigue mediante una
cinemática que, en primer lugar, desplaza la rueda separadora
verticalmente hacia arriba, junto con el dispositivo de
almacenamiento y accionamiento, y a continuación, la gira en un
ángulo superior a 90º, preferentemente hasta 180º, alrededor de un
eje en el plano horizontal. En el caso ideal, el eje de giro pasa
por el punto de gravedad de masa de la unidad constructiva de la
rueda separadora y del dispositivo de almacenamiento y de
accionamiento.
Este principio de apertura puede resultar
ventajoso no sólo en los molinos de chorros opuestos con lecho
fluidizado, sino, por ejemplo, también en molinos por rebote con un
mecanismo de percusión rotatorio. De un modo funcional, la rueda
separadora está sustituida por un mecanismo de percusión rotatorio y
la pared del depósito lleva, a la altura del mecanismo de
percusión, nervios de rebote o vías de molienda interiores
distribuidos por el contorno del la carcasa. El espacio con
conexión de conducto, dispuesto por encima del mecanismo de
percusión rotatorio, sirve de entrada para el material que se ha de
moler.
Según otra variante de realización de la
invención, el conducto anular de aire de molienda para la
distribución del aire de molienda a las conexiones de las distintas
toberas de chorro, está dispuesto por encima de las toberas de
chorro, preferentemente a la altura de la rueda separadora. Esta
disposición evita que el conducto anular de aire de molienda se
ensucie con polvos de producto. En los molinos de chorro actuales,
el conducto de aire de molienda está dispuesto a la misma altura
que las toberas de chorro o por debajo de éstas, por lo que, debido
a reflujos en los conductos, se producía la aspiración de producto
que se ha de moler al conducto anular de aire de molienda. Para
permitir un acceso más fácil a las toberas, según la invención, las
piezas de conexión de los tubos flexibles en el conducto anular de
aire de molienda están dispuestas con un desplazamiento con
respecto a las piezas de conexión en las toberas. La disposición
desplazada se realiza de tal forma que al soltar las piezas de
conexión en las toberas, los tubos flexibles se orientan a una
posición vertical debido a la fuerza de gravedad, girando las
piezas de conexión lateralmente apartándose de las toberas. De este
modo, la tobera y el portatobera en el depósito de molienda quedan
accesibles fácilmente para fines de limpieza.
Para una fácil limpieza de las superficies
interiores del depósito de molienda está minimizado el número de
los planos de separación. Las soldaduras necesarias se han
desplazado a posiciones que ofrezcan menos posibilidades de
depósito del producto, por lo que también se pueden limpiar más
fácilmente, Así, según la invención, la costura angular en la zona
de transición entre la pared cilíndrica del depósito de molienda y
el fondo cónico se han sustituido por una costura plana
respectivamente en la pared vertical del depósito de molienda y la
pared cónica del fondo. Para este fin, se suelda una placa de tope
anular entre la pared del depósito de molienda y el fondo, que en
su superficie anular interior presenta un contorno de transición con
un radio grande en el que no puede depositarse material y que puede
limpiarse fácilmente.
La figura 1 muestra una sección transversal del
molino de chorros opuestos con lecho fluidizado según la
invención,
la figura 2 muestra la unidad constructiva de la
rueda separadora, así como el dispositivo de almacenamiento y
accionamiento en estado cerrado,
la figura 3 muestra la unidad constructiva de la
rueda separadora, así como el dispositivo de almacenamiento y de
accionamiento en estado abierto, en la posición de 180º,
la figura 4 muestra una secuencia de apertura de
la cinemática según la invención,
la figura 5 muestra una vista de las conexiones
de aire de molienda dispuestas de forma desplazada,
la figura 6 muestra la placa de tope según la
invención,
la figura 7 muestra el principio de apertura
según la invención en un molino por rebote.
La figura 1 muestra la cámara de salida 1 de
material fino, a la que está conectada la salida 2 de material fino
en una posición espacial entre la rueda separadora 3 y el soporte 4
de la rueda separadora. La rueda separadora 3 forma, junto con el
soporte 4 de la rueda separadora y el accionamiento 14, una unidad
constructiva que, con la ayuda de una brida de alojamiento 5, está
unida de forma amovible con el molino 15, a través de tornillos 8.
La brida de alojamiento 5 constituye una terminación estanca para la
cámara de salida 1 de material fino. La brida de alojamiento 5 se
centra frente a la carcasa 7 del molino, mediante un dispositivo de
ajuste 6.
El conducto anular 16 de aire de molienda está
montado por fuera en la carcasa 7 del molino, a la altura de la
rueda separadora 3. A lo largo del contorno del conducto anular 16
de aire de molienda están dispuestas varias piezas de conexión 17,
a los que están conectados tubos flexibles 9 elásticos para aire
comprimido. Los tubos flexibles 9 para aire comprimido conducen el
aire comprimido suministrado por el conducto anular 16 de aire de
molienda, a través de la conexión 21, a cada una de las toberas de
chorro 12. Los tubos flexibles 9 para aire comprimido están
conectados de forma separable con las toberas de chorro 12, a través
de piezas de conexión 10 adicionales. Las piezas de conexión 17
superiores están dispuestas en el contorno, de forma desplazada con
respecto a las piezas de conexión 10 inferiores, de tal forma que al
soltar la unión roscada 13 en las piezas de conexión 10, los tubos
flexibles 9 de aire comprimido giren, debido a la fuerza
gravitacional, a una posición vertical dejando libres los orificios
de entradas a las toberas de chorro 12 (véase también la figura
5).
En la figura 2, la unidad constructiva
constituida por la brida de alojamiento 5, el dispositivo de
almacenamiento 4 y el dispositivo de accionamiento 14 se puede ver
en estado cerrado. El accionamiento de correa 18 une el dispositivo
de accionamiento 14 con el alojamiento 4 y multiplica el número de
revoluciones del dispositivo de accionamiento 14 a un número de
revoluciones adecuado para la rueda separadora.
El dispositivo de giro representado en la figura
3 permite el giro de la unidad constructiva, constituida por la
rueda separadora 3, el dispositivo de alojamiento 4 y el dispositivo
de accionamiento 14, en 180º alrededor del eje de giro 19.
Entonces, el eje de giro de la rueda separadora 3 está orientado
verticalmente y la rueda separadora 3 queda accesible en una
posición abierta hacia arriba. La distancia L y H del eje de giro 19
desde el centro de la abertura de limpieza 20 se ha elegido de tal
forma que la abertura de limpieza 20 se encuentre completamente
libre quedando bien accesible el espacio interior.
El procedimiento de apertura según la figura 4
está controlado de tal forma que el accionamiento de giro y el
accionamiento vertical del dispositivo de giro puedan moverse
simultáneamente. El eje de giro del dispositivo de giro se
encuentra preferentemente en el punto de gravedad de masa o lo más
cerca posible del mismo.
En la figura 6, en la transición entre la pared
cilíndrica del depósito de molienda del molino 15 y el fondo cónico
22 del depósito de molienda está prevista una placa de tope 23 que
presenta un redondeamiento de transición 24 en el borde radial
interior. Para conseguir una transición favorable, bajo el punto de
vista de la soldadura, entre la pared del depósito de molienda y el
fondo cónico 22 del depósito de molienda, en las caras superior e
inferior de la placa de tope 23 están dispuestas entalladuras 25 que
se extienden de forma anular alrededor del molino 15 reduciendo la
placa de tope 23 al grosor de pared necesario de la pared del
depósito de molienda.
Según la figura 7, el principio de apertura
según la invención puede aplicarse también en molinos con mecanismo
de percusión que, sin embargo, no forman parte de la presente
invención. Para este fin, la pieza de trabajo 26 rotatoria está
dotada de percutores de rebote 27 que actúan en conjunto con una vía
de molienda 28 dispuesta en el contorno interior del depósito de
molienda. La carga del material de molienda se realiza a través de
la entrada 29 a la cámara de carga 30, desde donde el material que
se ha de moler se distribuye entre los percutores de rebote 27. La
estanqueización 31 de las cámaras de trabajo se realiza entre el
espacio de carga 30 y el espacio de molienda 32.
Claims (9)
1. Molino de chorros opuestos con lecho
fluidizado, compuesto por:
- un depósito de molienda para recibir el
material que se ha de moler,
- un número de toberas de chorro opuestas (12)
orientadas hacia adentro, dispuestas en la parte inferior del
depósito de molienda y orientadas de tal forma que los chorros se
encuentren en un punto común para moler y fluidizar el material que
se ha de moler, situado en el depósito de molienda,
- un dispositivo de separación, dispuesto en la
parte superior del depósito de molienda, con una rueda separadora
(3) que rota alrededor de un eje vertical y que trabaja según el
principio de fuerza centrífuga, para separar la cantidad suficiente
de material molido finamente del material que se ha de moler,
- un dispositivo de almacenamiento y de
accionamiento (4, 14) para la rueda separadora (3) rotatoria,
- una entrada de material para alimentar
material que se ha de moler al depósito de molienda,
- una salida (1, 2) de material fino, dispuesta
por encima de la rueda separadora (3), para evacuar del depósito de
molienda el material molido con la finura suficiente, separado para
su evacuación,
caracterizado porque la rueda separadora
(3) forma, junto con el dispositivo de almacenamiento y de
accionamiento (4, 14), una unidad constructiva unida de forma
separable con el depósito de molienda, pudiendo moverse la unidad
constructiva respecto al depósito de molienda mediante dispositivos
cinemáticos, de tal forma que la rueda separadora (3) pueda ser
separada del depósito de molienda pasando hacia arriba por la salida
(1, 2) de material fino, permaneciendo la salida (1, 2) de material
fino unido con el depósito de molienda.
2. Molino de chorros opuestos con lecho
fluidizado según la reivindicación 1, caracterizado porque la
unidad constructiva constituida por el dispositivo de
almacenamiento y de accionamiento puede desplazarse en el sentido
vertical linealmente por un dispositivo elevador y girarse alrededor
del eje situado en el plano vertical, mediante un dispositivo de
giro.
3. Molino de chorros opuestos con lecho
fluidizado según la reivindicación 2, caracterizado porque el
dispositivo elevador es un cilindro hidráulico y el dispositivo de
giro es un motor hidráulico.
4. Molino de chorros opuestos con lecho
fluidizado según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
porque la unidad constructiva constituida por el dispositivo de
almacenamiento y de accionamiento puede girarse alrededor de su
punto de gravedad de masa.
5. Molino de chorros opuestos con lecho
fluidizado según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
porque la unidad constructiva constituida por el dispositivo de
almacenamiento y de accionamiento puede girarse 180º.
6. Molino de chorros opuestos con lecho
fluidizado según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
porque la posición del eje de giro para la unidad constructiva se
ha elegido de tal forma que después del giro de la unidad
constructiva quede totalmente libre la abertura de limpieza.
7. Molino de chorros opuestos con lecho
fluidizado según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
porque el conducto anular de aire de molienda está dispuesto por
encima de las toberas de chorro, a la altura de la rueda
separadora.
8. Molino de chorros opuestos con lecho
fluidizado según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
porque las conexiones de aire de molienda en el conducto anular de
aire de molienda están dispuestas en el contorno de forma desplazada
con respecto a las conexiones de aire de molienda de las toberas de
chorro.
9. Molino de chorros opuestos con lecho
fluidizado según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
porque entre la pared cilíndrica del depósito de molienda y el
fondo cónico del depósito de molienda está prevista una placa de
tope que presenta un redondeamiento de transición en el borde radial
interior estando soldada, en juntura plana, con la pared cilíndrica
y el fondo cónico del depósito de molienda.
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