ES2299123T3 - Dispositivo triturador con un motor sincrono de corriente trifasica y mecanismo de engranaje planetario integrado. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (1) triturador para desperdicios y/o restos de producción, comprendiendo al menos una unidad (100) de accionamiento con un motor eléctrico conectado eléctricamente a la salida de un convertidor de frecuencia mandado por un dispositivo de mando, cuyo motor está unido operativamente mediante un mecanismo reductor con un árbol (20) triturador que en su periferia presenta herramientas (21) de triturar, actuando las herramientas de triturar en combinación con un medio (22) antagonista, para la trituración del producto a tratar, caracterizado porque el motor eléctrico está configurado como motor (110) síncrono multipolar de corriente trifásica, y porque el mecanismo reductor está configurado como mecanismo reductor de piñones satélites, rodeando al menos por zonas el motor síncrono de corriente trifásica, el mecanismo reductor de piñones satélites, y estando dispuesto el motor así como el mecanismo reductor, en una carcasa (10) común.
Description
Dispositivo triturador con un motor síncrono de
corriente trifásica y mecanismo de engranaje planetario
integrado.
La invención se refiere a un dispositivo
triturador para desperdicios y/o restos de producción, comprendiendo
al menos una unidad de accionamiento con un motor eléctrico
conectado eléctricamente a la salida de un convertidor de
frecuencia mandado por un dispositivo de mando, cuyo motor está
unido operativamente mediante un mecanismo reductor con un árbol
triturador que en su periferia presenta herramientas de triturar,
actuando las herramientas de triturar en combinación con un medio
antagonista, para la trituración del producto a tratar.
Tales dispositivos trituradores se emplean, por
ejemplo, para la trituración de madera, papel, plástico, goma,
textiles, restos de producción o desperdicios de la industria y del
comercio, aunque también de basura voluminosa, basura doméstica,
recogidas de papel y de embalajes, así como desechos de hospitales,
etc. Aquí el producto a triturar se desmenuza entre rotores o en
acción combinada entre un rotor y una traviesa fija coordinada con
aquel, por corte, cizallamiento, aplastamiento, desgarramiento y/o
rallado. Se describe un dispositivo semejante, por ejemplo, en la
patente europea EP 0 419 919 B1. Además, también están previstos
dispositivos trituradores compuestos de varios rotores con
traviesas fijas entre los rotores, coordinadas a cada uno de
estos.
Para tales dispositivos trituradores se conocen
distintos conceptos de accionamiento. Los dispositivos
convencionales pueden comprender, por ejemplo, un motor asíncrono
que trabaja con un número de revoluciones del motor, de unas 1.500
revoluciones para una frecuencia de la red de 50 Hz. Para ajustar el
indicado número de revoluciones, al árbol triturador, se lleva a
cabo la transmisión de potencia mediante una transmisión por correa
o mediante un árbol articulado o un acoplamiento al mecanismo
reductor, en el que el número de revoluciones se reduce a una 50 a
200 rpm, en cada caso según las exigencias. A causa de las altas
relaciones de multiplicación exigidas, pueden llegar a emplearse
mecanismos reductores con varios grados sucesivos de multiplicación,
lo cual disminuye el rendimiento de tales dispositivos. Además,
tales dispositivos están cargados con un ruido intenso, a causa del
número de los componentes constructivos que en parte se mueven con
alto número de revoluciones. Además, la necesidad de espacio de un
accionamiento semejante, es grande a causa de los distintos órganos
de accionamiento unidos unos con otros. Con frecuencia son
necesarias protecciones o carcasas para por seguridad, revestir
árboles giratorios, acoplamientos o transmisiones por correa entre
los conjuntos constructivos individuales de un accionamiento
semejante. En otro dispositivo triturador convencional se utiliza un
accionamiento que actúa hidráulicamente y que en lo esencial se
compone de un motor de accionamiento y de una bomba hidráulica
apropiada, acoplada con él, que está unida mediante un circuito
hidráulico, con un motor hidráulico que acciona el árbol
triturador, o bien mediante un mecanismo desmultiplicador, o bien
también sin mecanismo reductor. Esta variante es muy cara y
requiere mucho mantenimiento, así como es relativamente desfavorable
con respecto al rendimiento. Por otra parte este concepto ofrece la
ventaja de que el número de revoluciones del árbol triturador,
puede ajustarse a lo largo de una gama predeterminada. No obstante,
la utilización de accionamientos hidráulicos tiene el inconveniente
de un mal rendimiento y de un alto ruido funcional. Además, los
sistemas hidrostáticos muy cargados tienen un mantenimiento
intensivo, a causa de los escapes que según la experiencia se
producen en funcionamiento continuo, en la multitud de los enlaces
entre los elementos constructivos individuales.
El escrito de exposición DE 102 23 811 A1, se
refiere a un dispositivo triturador genérico en el que el árbol
triturador se acciona mediante un motor reductor con un convertidor
de frecuencia. El documento GB 2059804 A se refiere a un
dispositivo triturador con dos árboles trituradores paralelos que
giran en sentido contrario, y que son accionados por un motor
hidráulico. La patente alemana DE 826838 se refiere a una máquina
cortadora de carne con cuchillas, discos perforados y tornillo sin
fin, con accionamiento eléctrico individual, en el que entre el
árbol del motor y el tornillo coaxial sin fin, está conectado un
engranaje planetario. La patente americana US 4,919,345 se refiere
a un triturador previo con árboles de corte que giran en dirección
contraria, y que son accionados por un motor eléctrico mediante un
dispositivo regulador de engranaje planetario. La patente alemana
DE 103 33 359 B3 describe un dispositivo triturador para
desperdicios, en el que la unidad de accionamiento del árbol
triturador, comprende un motor síncrono multipolar de corriente
trifásica, cuyo árbol de accionamiento está unido directamente sin
mecanismo reductor, con el árbol triturador.
La misión de la invención se basa en facilitar
un dispositivo triturador con una unidad compacta de accionamiento,
de número variable de revoluciones, que posea un gran rendimiento y,
además, pueda proporcionar grandes pares motores para la
trituración del producto a tratar.
La invención resuelve esta misión con un
dispositivo triturador con las notas características de la
reivindicación 1. Aquí el dispositivo triturador según la invención
se caracteriza porque el motor eléctrico está configurado como
motor síncrono multipolar de corriente trifásica, y porque el
mecanismo reductor está configurado como mecanismo reductor de
piñones satélites, rodeando al menos por zonas el motor síncrono
multipolar de corriente trifásica, el mecanismo reductor de piñones
satélites, y estando dispuesto el motor así como el mecanismo
reductor, en una carcasa común.
La utilización de un motor síncrono en unión con
un convertidor antepuesto de frecuencia, hace posible en una forma
ventajosa de realización del dispositivo triturador según la
invención, en relación con el mando, poner a disposición un gran
par motor en toda la gama de números de revoluciones, con lo que se
facilita, por ejemplo, la fase de arranque, o también se puede
poner en marcha el dispositivo, bajo carga. Gracias a la
utilización del mecanismo reductor de piñones satélites, se puede
elevar más el par motor de la unidad de accionamiento, que ya es
muy grande en un motor síncrono multipolar de corriente trifásica
(motor de torsión). Además, la unidad de accionamiento se construye
especialmente compacta en el dispositivo triturador según la
invención, puesto que el mecanismo reductor de piñones satélites se
acoge al menos parcialmente por el motor síncrono de corriente
trifásica, de manera que el motor y el mecanismo reductor se pueden
disponer en una carcasa común.
La invención se basa en la idea de acoplar un
motor síncrono de número variable de revoluciones a un árbol
triturador mediante un mecanismo reductor planetario que de
preferencia está configurado de una sola etapa, de manera que pueda
facilitarse una máquina trituradora con un rendimiento muy alto.
Gracias a la utilización de un motor síncrono multipolar de
corriente trifásica, el número básico de revoluciones del motor es
relativamente bajo, de manera que es ya suficiente un mecanismo
reductor planetario de una sola etapa, para desmultiplicar el
número básico de revoluciones del árbol triturador en la medida
necesaria. Un motor síncrono semejante puede presentar, por
ejemplo, un rendimiento de aproximadamente el 92%, un mecanismo
reductor planetario de una sola etapa, aproximadamente el 98%, de
manera que por último, para el ejemplo indicado, se produce un
rendimiento de toda la unidad de accionamiento, de aproximadamente
el 90%.
El dispositivo triturador según la invención,
puede adaptarse con flexibilidad a las respectivas exigencias. En
una forma ventajosa de realización es posible disponer el centro de
gravedad de la masa de toda la unidad de accionamiento, cerca del
árbol triturador, de manera que a causa del poco brazo de palanca
ocasionado de este modo, se produzca una suavidad de marcha
especialmente alta de la unidad de accionamiento. A causa de la
compacidad de la unidad de accionamiento es posible, además, en una
forma de realización de la invención, encajar aquella directamente
en el árbol triturador, de manera que se disminuya el número de los
apoyos necesarios, en comparación con una disposición sucesiva de
construcción larga, del motor y varias unidades de mecanismo
reductor.
Un motor síncrono de corriente trifásica
utilizado para el accionamiento del dispositivo según la invención,
presenta un gran número de polos para proporcionar un par motor alto
y una baja velocidad básica. De preferencia pueden emplearse
motores síncronos de corriente trifásica con más de 8 polos, todavía
con más ventaja, de más de 16 polos, con extraordinaria ventaja, de
más de 22 polos. Los números de polos indicados con ventaja del
motor síncrono, son válidos en especial para una frecuencia de la
red de 50 Hz.
Otras formas ventajosas de realización de la
invención, están indicadas en las reivindicaciones secundarias.
Puede ser conveniente cuando el mecanismo
reductor de piñones satélites comprende al menos una rueda
principal, una corona dentada, y varios piñones satélites. En
especial, el mecanismo reductor de piñones satélites puede ser un
mecanismo reductor planetario de una sola etapa, que con un diseño
apropiado, ofrece la posibilidad de una disposición totalmente
simétrica respecto al eje principal de rotación y, por tanto, no se
presentan masas ningunas excéntricas desequilibradas, al funcionar
en la máquina trituradora según la invención. En este sentido, el
mecanismo reductor así conformado, en el dispositivo triturador
según la invención, resiste también sin problemas los esfuerzos
debidos a los choques que aparecen normalmente en tales
dispositivos. En cada caso según el motor síncrono utilizado de
corriente trifásica, puede ser conveniente emplear un mecanismo
reductor de piñones satélites con una relación de desmultiplicación
de 1:2 a 1:10, con lo que puede reducirse el número de revoluciones
del motor en el factor correspondiente para el árbol y, además, se
eleva correspondientemente el par motor en el árbol triturador. En
principio y en el marco de la invención, también cabe imaginar
emplear mecanismos reductores de piñones satélites de varias
etapas, lo cual, sin embargo, está vinculado con un gasto
constructivo superior y, por lo regular, no es necesario por causa
del motor síncrono de corriente trifásica, de número variable de
revoluciones. Los motores síncronos utilizados con el dispositivo
triturador según la invención, presentan un número típico de
revoluciones entre aproximadamente 0 y 700 rpm, en especial, típico
entre 0 y 400 rpm, de manera que el número de revoluciones del árbol
triturador accionado, está situado en una gama de aproximadamente 0
a 200 rpm, en especial típico de aproximadamente 0 a 100 rpm.
Básicamente, también pueden emplearse, no obstante, motores
síncronos de corriente trifásica con números de revoluciones todavía
mayores para la unidad de accionamiento del dispositivo triturador
según la invención. El par motor de los motores está situado, por
ejemplo, en aproximadamente 1 kNm hasta unos 10 kNm.
En principio, todos los árboles del mecanismo
reductor de piñones satélites, pueden utilizarse como árbol motor o
secundario. No obstante, se ha comprobado como especialmente
ventajoso cuando el árbol del portador de los piñones satélites del
mecanismo reductor de piñones satélites, se utiliza como árbol
secundario al que se acopla el árbol triturador del dispositivo
triturador. Aquí el árbol del portador de los piñones satélites,
puede sobresalir de la carcasa común del motor y del mecanismo
reductor, y estar acoplado fuera de la carcasa, con el árbol
triturador. No obstante, por otra parte también es posible que el
árbol triturador esté acoplado con el árbol secundario del
mecanismo reductor dentro de la carcasa común de motor y mecanismo
reductor.
Para el acoplamiento del árbol del portador de
los piñones satélites al árbol triturador, el árbol del portador de
los piñones satélites puede estar configurado aquí por ejemplo, como
árbol hueco, o también como gorrón del árbol, pudiendo estar
configurado el árbol triturador, complementario de aquel en la zona
de acoplamiento.
Puede ser conveniente cuando el eje de la rueda
principal y/o de la corona dentada del mecanismo reductor de
piñones satélites, puede o pueden estar situado/s en el eje del
motor síncrono. Con ello se consigue por otra parte una forma
constructiva compacta de la unidad de accionamiento, como también
una disposición simétrica alrededor del eje del motor, con lo que
pueden evitarse masas excéntricas desequilibradas en la unidad de
accionamiento.
Puede ser conveniente cuando la rueda principal
esté cubierta al menos por sectores, en su extensión axial, por
arrollamientos del motor síncrono, situados radialmente afuera. En
este sentido, el mecanismo reductor planetario del dispositivo
triturador según la invención, está situado radialmente interior
hacia el motor, lo que en último término conduce a una forma
constructiva muy compacta de la unidad de accionamiento del
dispositivo triturador según la invención. En igual forma, la
corona dentada puede estar cubierta al menos por sectores, en su
extensión axial, por arrollamientos del motor síncrono, situados
radialmente afuera. En especial es ventajoso, cuando en lo
esencial, todo el mecanismo reductor planetario está dispuesto en su
extensión axial, dentro en el motor, de manera que para prever el
mecanismo reductor de piñones satélites, no tenga que ponerse a
disposición ningún otro, o apenas, espacio adicional.
Tanto un motor síncrono de corriente trifásica
utilizado en el dispositivo triturador según la invención, como
también el engranaje planetario coordinado, pueden estar
refrigerados para la evacuación del calor de funcionamiento. Para
ello puede estar previsto un circuito de líquido de refrigeración en
el que el líquido refrigerante que circula, atraviesa el lado
primario de un intercambiador de calor, cuya superficie de
intercambio de calor en el lado secundario, es enfriada a su vez
por aire o agua. En una forma especialmente conveniente de
realización, los circuitos de refrigeración del motor síncrono y del
engranaje planetario, están acoplados uno con otro, y presentan un
intercambiador común de calor, pudiendo servir como agente
refrigerante en circulación, el aceite de engrase del engranaje
planetario, con lo que se disminuye notablemente el gasto
constructivo para la refrigeración. En principio el dispositivo
triturador según la invención, puede presentar un motor eléctrico
de corriente trifásica en el que el rotor está dispuesto radialmente
hacia fuera, o radialmente hacia dentro, respecto al estator. En la
primera forma de realización puede facilitarse más sitio para el
mecanismo reductor de piñones satélites, situado interiormente hacia
el estator. La segunda realización presenta frente a la primera, la
ventaja de que toda la unidad de accionamiento posee una extensión
menor en dirección radial. El dispositivo del campo magnético del
rotor se puede proporcionar mediante imanes permanentes, no
obstante, también mediante un dispositivo correspondiente de
bobinas, que se abastece con una corriente continua.
Puede ser conveniente integrar la función del
rotor del motor síncrono y la función de la corona dentada del
mecanismo reductor de piñones satélites, en un componente
constructivo del accionamiento. En esta forma de realización, el
dispositivo de engranajes de la corona dentada, está unido
rígidamente con el rotor del motor síncrono, es decir, la corona
dentada del engranaje planetario gira con el rotor. Por ejemplo, el
dispositivo triturador según la invención puede comprender un
componente constructivo de forma de cilindro hueco que en la
superficie radial exterior, para facilitar la función del rotor,
presente un dispositivo magnético del motor síncrono, estando
dispuesto en la superficie radial interior del componente
constructivo, al menos un dispositivo de engranajes del mecanismo
reductor de piñones satélites, para la conformación de la corona
dentada. Se entiende que este componente constructivo de forma de
cilindro hueco no tiene que estar estructurado de una sola pieza
sino que puede comprender varios elementos. Aquí es esencial que el
dispositivo magnético, es decir, la bobina o los imanes
permanentes, estén rígidamente unidos con el dispositivo de
engranajes de la corona dentada.
En otra forma de realización puede estar
previsto que el rotor del motor síncrono esté unido rígidamente, o
mediante un dispositivo desmontable de acoplamiento, con la rueda
principal. Aquí puede estar previsto también que el estator del
motor síncrono, la carcasa común de motor síncrono y mecanismo
reductor, así como la corona dentada del mecanismo reductor de
piñones satélites, estén unidos rígidamente unos con otros. Si en
esta forma de realización se une la rueda principal con el rotor
del motor síncrono, el árbol del portador de los piñones satélites
actúa como árbol secundario del mecanismo reductor.
A causa de la forma constructiva compacta de la
unidad de accionamiento del dispositivo triturador según la
invención, la unión de la unidad de accionamiento con el árbol
triturador, puede ser de tal manera que toda la unidad de
accionamiento, comprendiendo el motor síncrono de corriente
trifásica y el mecanismo reductor de piñones satélites, esté
soportada y apoyada totalmente por el árbol triturador.
Para absorber el par reactivo de rotación
durante el funcionamiento del dispositivo, puede estar previsto que
la unidad de accionamiento esté unida mediante un soporte del par
motor, con un punto externo de fijación, como la carcasa del
dispositivo triturador.
La invención puede emplearse para una multitud
de dispositivos trituradores. Esto se refiere, por ejemplo, a
dispositivos trituradores con un único árbol triturador, que está
apoyado, por ejemplo, en sus dos extremos, estando enchufada o
embridada en un extremo, como ya se ha descrito, una unidad de
accionamiento. Además, también puede estar previsto que una unidad
semejante de accionamiento, comprendiendo un motor síncrono
multipolar de corriente trifásica con engranaje planetario, esté
acoplada en cada uno de los dos extremos de un único árbol
triturador, mandando igualmente el dispositivo de mando mediante el
convertidor de frecuencia, los dos motores. Como medio antagonista
puede encontrar aplicación, por ejemplo, una traviesa con cuchillas,
de una sola pieza, fija con relación a las herramientas de triturar
aplicadas en el árbol, o también muchas cuchillas antagonistas
fijas con relación a las herramientas de triturar aplicadas en el
árbol, para la acción combinada con las herramientas de triturar.
Además, la invención se puede aplicar también a dispositivos
trituradores que presenten dos o incluso más árboles trituradores,
pudiendo comprender a su vez un árbol individual, una o dos
unidades de accionamiento.
Además, en lugar de un medio antagonista fijo,
también puede estar previsto un medio antagonista móvil para las
herramientas de triturar. Por ejemplo, el medio antagonista puede
estar apoyado elásticamente, por ejemplo, mediante un dispositivo
elástico, de manera que al presentarse fuerzas singularmente altas,
el medio antagonista se pueda desviar con relación a las
herramientas de triturar, con lo que en muchos casos podrá evitarse
un dañado del dispositivo. Además, también es posible, por ejemplo,
emplear como medio antagonista para un árbol triturador, un árbol
triturador contiguo, de manera que los árboles trituradores
contiguos se presten mutuamente el respectivo medio antagonista
para la elaboración del producto a tratar.
A continuación se describe la invención,
mediante la descripción de algunas formas de realización, y otras
notas características esenciales para la invención, con referencia a
los dibujos adjuntos, mostrando
Figura 1a Un dispositivo triturador según la
invención equipado como en las figuras 1 ó 2, en una vista en
planta.
Figura 1b El dispositivo triturador mostrado en
la figura 1a, en un alzado lateral.
Figura 1c El dispositivo triturador mostrado en
la figura 1a, en un alzado frontal y
Figura 2a En un esquema de principio, en corte
transversal, una unidad de accionamiento de una primera forma de
realización de un dispositivo triturador según la invención.
Figura 2b La unidad de accionamiento
representada en la figura 2a, en un alzado lateral.
Figura 3 La unidad de accionamiento representada
en la figura 2a/b, en una representación semicortada.
Figura 4 En un esquema de principio, una unidad
alternativa de accionamiento para el dispositivo triturador según
la invención.
Las figuras 1a-c muestran a
título de ejemplo, un dispositivo 1 triturador según la invención,
como el que puede utilizarse, por ejemplo, para desperdicios como
madera, papel o plástico. Este presenta una carcasa 10 en la que
está fijado un árbol 20 triturador mediante apoyos 25, estando
dispuestas en la periferia del árbol triturador, herramientas 21 de
triturar distanciadas axialmente. El espacio de trituración se
establece por la mesa 17 y los sectores 16 de pared. Las
herramientas 21 de triturar actúan en combinación con un medio
antagonista fijo en forma de una traviesa 22 con cuchillas. En un
extremo del árbol 20 triturador está montada una unidad 100 de
accionamiento que se apoya mediante un soporte 30 del par motor, en
la carcasa 10. El producto a triturar cae por arriba en el espacio
de trituración fijado por los sectores 16 de pared, sobre la
superficie 17 de la mesa y, a continuación, se alimenta a las
herramientas de triturar por un empujador 24 móvil mediante el
accionamiento 23 hidráulico. Después que el empujador 24 haya
alcanzado la posición que está situada más próxima al árbol
triturador, se retira de nuevo el empujador, con lo que cae más
producto a triturar sobre la mesa 17, el cual a continuación,
después de la inversión del movimiento del empujador, se mueve en la
dirección del árbol triturador. El producto a triturar cae hacia
abajo, con referencia a la vista en planta de la figura 1a, y allí
se acumula o se evacua, en cada caso según la forma especial de
realización. Mientras la figura 1a muestra el dispositivo en una
vista en planta, en la figura 1b está representado un alzado
lateral, y en la figura 1c, un alzado frontal del dispositivo
triturador conformado según la invención.
En una forma de realización no representada, la
traviesa se puede efectuar también de tal manera que sólo esté fija
para las fuerzas que se presentan en la trituración de los
materiales previstos, pero en caso de superarse estas fuerzas, por
ejemplo, como consecuencia de un cuerpo extraño que no se puede
triturar, en el material de carga, pueda ceder a causa de un apoyo
elástico, para evitar daños en el mecanismo de trituración.
El dispositivo representado en las figuras 1,
presenta una unidad 100 de accionamiento con un motor síncrono de
24 polos de corriente trifásica, con engranaje planetario integrado,
estando configurado el árbol secundario del mecanismo reductor como
árbol hueco, sobre el que está montado por deslizamiento el árbol de
la máquina o árbol 20 triturador. Según esto, no está previsto
ningún apoyo especial para la unidad de accionamiento que se sujeta
y apoya mediante el árbol triturador. El motor síncrono de corriente
trifásica que funciona con frecuencia variable, presenta un rotor
interior con imanes permanentes, el cual aloja por otra parte el
engranaje planetario, situado radialmente hacia dentro, de manera
que se produce la forma constructiva compacta de la unidad 100 de
accionamiento, representada en las figuras. Puesto que el engranaje
está alojado completamente por el motor síncrono, toda la unidad de
accionamiento se encierra en una carcasa común, que a causa de la
conformación especial, no es mayor que la carcasa correspondiente
para el motor síncrono. En las figuras no se reconoce que el
dispositivo triturador comprende un convertidor de frecuencia
mandado por un dispositivo de mando, y con el que se manda el
número de revoluciones del motor y, por tanto, del árbol de la
máquina. En la forma descrita de realización, el engranaje
planetario de una sola etapa, presenta una desmultiplicación
constante de 1,5. El par motor del motor eléctrico designado también
como motor de torsión, se eleva de este modo en comparación con el
par motor en el árbol secundario, en el factor 5.
A continuación se describirá la estructura de
principio de la unidad 100 de accionamiento del dispositivo 1
triturador según la invención, mostrado en la figura 1. La figura 2b
muestra la unidad de accionamiento en un esquema de principio, en
una representación en alzado, la figura 2a, en una vista en planta.
Un componente esencial de la unidad 100 de accionamiento, es el
estator 115 del motor síncrono de corriente trifásica, que
comprende el arrollamiento 116 del motor, así como el paquete 117 de
chapas. Situado radialmente hacia dentro, está dispuesto un rotor
120, como el estator, en lo esencial de simetría rotativa, que en su
cara coordinada al estator, presenta imanes 121 permanentes.
Situado interiormente respecto al rotor 120, y completamente
cubierto en dirección axial por el estator, está dispuesto un
engranaje planetario, cuyas partes componentes están representadas
por símbolos en las figuras 2a,b. Contigua radialmente al rotor 120,
está emplazada la corona 135 dentada del engranaje, que como se ha
indicado está unida con el estator del motor síncrono. Como también
se indica en la figura 2b, el rotor 120 del motor eléctrico está
unido rígidamente con el árbol 141 de la rueda principal, que lleva
la rueda 140 principal. En el ejemplo representado, el engranaje
planetario comprende tres piñones 150 satélites que están
soportados por un portador 150 de los piñones satélites. El árbol
secundario del engranaje se proporciona mediante el árbol 151 del
portador de los piñones satélites, al que se acopla el árbol de la
máquina (véase figura 1). La carcasa de la unidad de accionamiento y
del estator 115, está unida mediante un soporte 30 del par motor,
con la carcasa 10 del dispositivo.
La figura 3 muestra más exactamente la unidad de
accionamiento representada en la figura 2 mediante símbolos, en una
representación semicortada, habiéndose utilizado los mismos signos
de referencia para componentes constructivos iguales. Como se
deduce de la figura, la corona 135 dentada está unida rígidamente
con la carcasa 10 ó con el estator 115, mediante las uniones 51, 50
roscadas. Mediante el soporte 30 del par motor, se apoya la carcasa
del accionamiento en la carcasa del dispositivo triturador, véanse
figuras 1a,b. Los imanes 121 permanentes colocados radiales
exteriormente en el rotor 120, actúan en combinación con el campo
rotatorio del arrollamiento del motor, para la rotación
sincronizada del rotor con el campo. El rotor está unido mediante la
unión 53 roscada, con la rueda 140 principal del engranaje
planetario, apoyándose la rueda principal en la carcasa 10 mediante
el cojinete 60. En forma similar está apoyado el rotor 120 respecto
a la corona 135 dentada fija, mediante el cojinete 61. El árbol 151
del portador de los piñones satélites está conducido como árbol
secundario del engranaje, hacia fuera de la carcasa 10, en forma de
un árbol hueco. Como se representa en la figura, el árbol 20 de la
máquina, es decir, el árbol triturador, está insertado en el árbol
hueco secundario del engranaje, y fijado mediante una unión 70
zunchada. La unión 70 zunchada presenta un anillo que abraza
exteriormente el árbol hueco, y en el que está dispuesto un
casquillo cónico inverso que se tensa en dirección axial mediante
tornillos 71, y de este modo se produce una compresión radial en la
dirección del árbol. El accionamiento es soportado o apoyado
directamente por el árbol de la máquina. La transmisión del par
motor entre el árbol hueco secundario, es decir, el árbol del
portador de los piñones satélites, y el árbol de la máquina, se
lleva a cabo, en cada caso según la forma de realización, o bien
por fricción por las altas presiones producidas por la unión
zunchada, o bien con arrastre de forma, por ejemplo, mediante un
dentado interior - exterior de los árboles, que se encaja uno en
otro. En el último caso, la unión zunchada sirve para eliminar en
funcionamiento, el juego necesario para el montaje, entre el árbol
hueco y el árbol de la máquina. Se entiende que también se pueden
utilizar otras uniones entre el árbol secundario del engranaje
planetario, y el árbol triturador.
Partiendo del dispositivo triturador
representado en la figura 1a, en otra forma de realización está
previsto acoplar también en el segundo extremo del árbol 20
triturador, una unidad de accionamiento como la descrita en la
figura 3, con lo que puede duplicarse el par motor facilitado para
la trituración, sin que tenga que reducirse el número de
revoluciones. Además, en el marco de la invención está comprendido
prever varios árboles trituradores en un dispositivo triturador,
estando acoplado al menos a uno, una unidad de accionamiento con un
motor síncrono multipolar de corriente trifásica (motor de torsión),
el cual encierra radialmente hacia dentro, al menos una parte de un
dispositivo de engranaje planetario, en especial una parte de un
engranaje planetario de una sola etapa.
En otra forma de realización de la invención
puede estar previsto que el engranaje planetario encerrado por el
motor síncrono, este dispuesto de manera que la rueda 140 principal
o el árbol 141 de la rueda principal, esté unido con el estator 115
ó con la carcasa del accionamiento, véase figura 4. En la unidad de
accionamiento representada en la figura 4 mediante símbolos, de
otra forma de realización del dispositivo triturador según la
invención, el árbol de la rueda principal está unido sólidamente con
la carcasa 10, por ejemplo, mediante un soporte 30 fijo del par
motor, arriba descrito. Una vez más el árbol 151 del portador de los
piñones satélites, sirve como árbol secundario del engranaje, es
decir, para la fijación con el árbol triturador no representado. Al
contrario que en la unidad de accionamiento representada en la
figura 2b, aquí la corona 135 dentada del engranaje planetario, se
mueve con el rotor 120, es decir, con el rotor del motor síncrono.
Según esto, la corona dentada está unida rígidamente con el
dispositivo magnético del rotor, y se mueve con este. Puesto que el
rotor está integrado con la corona dentada, o está conformado como
componente constructivo correspondiente, se producen ventajas en
relación con el número de componentes constructivos, así como de los
puntos necesarios de separación y de apoyo.
- 1
- Dispositivo triturador
- 10
- Carcasa del dispositivo triturador
- 16
- Sector de la pared
- 17
- Mesa
- 20
- Árbol triturador, árbol de la máquina
- 21
- Herramienta de triturar
- 22
- Traviesa con cuchillas
- 23
- Accionamiento hidráulico
- 24
- Empujador
- 25
- Apoyo
- 30
- Soporte del par motor
50,
51,
- 52, 53
- Unión roscada
60,
61,
- 62
- Cojinete
- 70
- Unión zunchada
- 71
- Tornillo
- 100
- Unidad de accionamiento
- 105
- Carcasa de accionamiento
- 110
- Motor síncrono de corriente trifásica
- 115
- Estator
- 116
- Arrollamiento del motor
- 117
- Paquete de chapas
- 120
- Rotor
- 121
- Imán permanente
- 135
- Corona dentada del engranaje
- 140
- Rueda principal
- 141
- Árbol de la rueda principal
- 150
- Piñón satélite
- 151
- Árbol del portador de los piñones satélites
- 152
- Portador de los piñones satélites.
Claims (15)
1. Dispositivo (1) triturador para desperdicios
y/o restos de producción, comprendiendo al menos una unidad (100)
de accionamiento con un motor eléctrico conectado eléctricamente a
la salida de un convertidor de frecuencia mandado por un
dispositivo de mando, cuyo motor está unido operativamente mediante
un mecanismo reductor con un árbol (20) triturador que en su
periferia presenta herramientas (21) de triturar, actuando las
herramientas de triturar en combinación con un medio (22)
antagonista, para la trituración del producto a tratar,
caracterizado porque el motor eléctrico está configurado
como motor (110) síncrono multipolar de corriente trifásica, y
porque el mecanismo reductor está configurado como mecanismo
reductor de piñones satélites, rodeando al menos por zonas el motor
síncrono de corriente trifásica, el mecanismo reductor de piñones
satélites, y estando dispuesto el motor así como el mecanismo
reductor, en una carcasa (10) común.
2. Dispositivo triturador según la
reivindicación 1, caracterizado porque el mecanismo reductor
de piñones satélites comprende al menos una rueda (140) principal,
una corona (135) dentada, y varios piñones (150) satélites.
3. Dispositivo triturador según alguna de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el árbol (151)
del portador de los piñones satélites, del mecanismo reductor de
piñones satélites, sobresale de la carcasa (10) común para
proporcionar un árbol secundario, y está acoplado con el árbol (20)
triturador.
4. Dispositivo triturador según la
reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque el eje de la rueda
principal y/o de la corona dentada, puede o pueden estar situado/s
en el eje del motor síncrono.
5. Dispositivo triturador según alguna de las
reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque la rueda (140)
principal está cubierta al menos por sectores, en su extensión
axial, por arrollamientos (116) del motor síncrono, situados
radialmente afuera.
6. Dispositivo triturador según alguna de las
reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque la corona (135)
dentada está cubierta al menos por sectores, en su extensión axial,
por arrollamientos del motor síncrono, situados radialmente
afuera.
7. Dispositivo triturador según alguna de las
reivindicaciones 3 a 6, en tanto en cuanto esté referido a la
reivindicación 3, caracterizado porque el árbol (151) del
portador de los piñones satélites, está configurado como árbol
hueco.
8. Dispositivo triturador según alguna de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque tanto el motor
síncrono, como también el engranaje planetario, comprenden un
circuito de refrigeración, estando acoplados uno con otro, los dos
circuitos de refrigeración, y presentando un intercambiador común de
calor.
9. Dispositivo triturador según la
reivindicación 8, caracterizado porque el aceite de engrase
del mecanismo reductor de piñones satélites, sirve como medio
refrigerante para los circuitos acoplados de refrigeración.
10. Dispositivo triturador según alguna de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por un componente
constructivo de forma de cilindro hueco que en la superficie radial
exterior presenta un dispositivo magnético del motor síncrono,
estando dispuesto en la superficie radial interior al menos un
dispositivo de engranajes del mecanismo reductor de piñones
satélites.
11. Dispositivo triturador según alguna de las
reivindicaciones 2 a 10, caracterizado porque el rotor (120)
del motor síncrono está unido rígidamente, o mediante un dispositivo
de acoplamiento, con la rueda (140) principal.
12. Dispositivo triturador según alguna de las
reivindicaciones 2 a 11, caracterizado porque el estator
(115) del motor síncrono, la carcasa (10) común y la corona (135)
dentada del mecanismo reductor de piñones satélites, están unidos
rígidamente unos con otros.
13. Dispositivo triturador según alguna de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el mecanismo
reductor de piñones satélites está configurado de una sola etapa,
con una relación de desmultiplicación de 1:2 a 1:10.
14. Dispositivo triturador según alguna de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la unidad (100)
de accionamiento, comprendiendo el motor síncrono de corriente
trifásica y el mecanismo reductor de piñones satélites, está
soportada y apoyada totalmente por el árbol triturador.
15. Dispositivo triturador según alguna de las
reivindicaciones 12 a 14, en tanto en cuanto esté referido a la
reivindicación 12, caracterizado porque la unidad (100) de
accionamiento, comprendiendo el motor síncrono de corriente
trifásica y el mecanismo reductor de piñones satélites, está unida
mediante un soporte (30) del par motor, con un punto externo de
fijación, para la absorción de un par reactivo de rotación durante
el funcionamiento del dispositivo.
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