ES2355415T3 - Molino de bolas con mecanismo agitador. - Google Patents

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ES2355415T3 ES08014106T ES08014106T ES2355415T3 ES 2355415 T3 ES2355415 T3 ES 2355415T3 ES 08014106 T ES08014106 T ES 08014106T ES 08014106 T ES08014106 T ES 08014106T ES 2355415 T3 ES2355415 T3 ES 2355415T3
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Abstract

Molino de bolas con mecanismo agitador con un recipiente de molienda (26) cilíndrico, que presenta al menos una entrada para el material a moler (24) y al menos una salida para el material molido (34), estando dispuesto en el recipiente de molienda (26) un eje agitador (20) unido con un accionamiento (12), que transmite una parte de la energía de accionamiento a cuerpos auxiliares de molienda (54), que están dispuestos sueltos en el recipiente de molienda (26) y un equipo separador (30) dispuesto delante de la salida del material molido (34), caracterizado porque el equipo separador (30) está compuesto por al menos una espiral (36).

Description

La invención se refiere a un molino de bolas con mecanismo agitador con un recipiente de molienda cilíndrico que presenta al menos una entrada para el material a moler y al menos una salida para el material molido, estando dispuesto en el recipiente para el material de molienda un eje agitador unido con un accionamiento, que transmite una parte de la energía de accionamiento a cuerpos auxiliares de molienda, que están dispuestos sueltos en el recipiente de molienda y un equipo separador dispuesto delante de la 5 salida del material molido.
Un molino de bolas con mecanismo agitador de este tipo se encuentra en el documento EP 1 468 739 A1. En este molino con mecanismo agitador dispuesto horizontalmente se encuentra unido el recipiente de molienda con una entrada del material a moler y una salida del material molido. En el propio recipiente de molienda se encuentra un eje agitador, unido con un accionamiento. Los cuerpos auxiliares de molienda 10 introducidos en la cámara de molienda son acelerados mediante órganos agitadores, con lo que el material a moler que se encuentra entre los cuerpos auxiliares de molienda se tritura o dispersa. La finura del producto generado en este molino de bolas con mecanismo agitador depende en gran parte del tamaño de los cuerpos auxiliares de molienda utilizados. Para separar los cuerpos auxiliares de molienda del material de molienda se prevé al final del recipiente de molienda un equipo separador unido con la salida del material molido. Este 15 equipo separador presenta varios elementos de transporte o de aletas con forma de arco que están dispuestos entre dos discos. Los elementos de aletas se extienden desde el borde exterior de los discos en dirección hacia el centro de los mismos, terminando los elementos en parte a distintas distancias de la salida del material molido.
Al tener que recorrer los cuerpos auxiliares de molienda sólo un pequeño tramo entre los elementos 20 de aletas, es inevitable la penetración de cuerpos auxiliares de molienda durante la parada del dispositivo separador en la salida de la molienda.
La tarea de la invención consiste por lo tanto en mejorar un dispositivo separador también para cuerpos de molienda muy pequeños tal que incluso durante la fase de arranque y el proceso de parada del molino de bolas con mecanismo agitador se evite la penetración de los cuerpos auxiliares de molienda en la 25 salida del material de molienda.
Esta tarea se resuelve con las características de la reivindicación 1. Otras formas constructivas correspondientes a la invención se indican en las características de las reivindicaciones subordinadas.
Mediante la invención se logra así un molino de bolas con mecanismo agitador con un recipiente de molienda cilíndrico, que presenta al menos una entrada para el material a moler y una salida del material 30 molido, teniendo el recipiente de molienda representado dispuesto horizontalmente en el ejemplo de ejecución un eje agitador unido con un accionamiento, que transmite una parte de la energía de accionamiento a los cuerpos auxiliares de molienda. Para separar los cuerpos auxiliares de molienda del material molido, se utiliza un equipo separador, que presenta al menos una espiral.
En una configuración preferente, que se utiliza con cuerpos de molienda muy pequeños, el equipo 35 separador está compuesto por dos espirales.
Otra configuración preferente prevé que las espirales estén dispuestas a una distancia constante entre sí.
Cuando los cuerpos de molienda son muy pequeños, puede ser ventajoso disponer las espirales a distancias distintas entre sí. 40
Otra configuración ventajosa de la invención se prevé para lograr, cuando está detenido el equipo separador, un autobloqueo de los cuerpos auxiliares de molienda entre sí. Entonces se extiende la espiral con su extremo radialmente interior directamente hasta la salida del material molido.
Para aumentar el caudal en el molino de bolas con mecanismo agitador, puede extenderse la salida de material molido a ambos lados del eje longitudinal de la espiral. 45
Se ha comprobado que se produce una separación segura entre los cuerpos auxiliares de molienda y el material de molienda cuando la(s) espiral(es) se extiende(n) por un perímetro circular de al menos 360° alrededor del eje longitudinal del eje agitador.
En función del caudal con el que funciona el molino, puede ser ventajoso que la anchura de la(s) espiral(es) sea al menos de un tercio de su diámetro.
Puesto que la(s) espiral(es) garantiza(n) una separación segura entre los cuerpos auxiliares de molienda y el material de molienda incluso para una velocidad de giro baja, puede ser ventajoso hacer girar la(s) espiral(es) mediante un accionamiento independiente. 5
Según una configuración ventajosa en la que se protege(n) la(s) espiral(es) frente a un desgaste excesivo en el extremo exterior, se asienta la espiral entre la superficie del eje agitador y el eje longitudinal del eje agitador. Dentro de un tramo a modo de jaula del eje agitador, que presenta en esta zona aberturas radiales.
Para fomentar la salida de los cuerpos auxiliares de molienda hacia esta zona a modo de jaula, 10 están inclinadas las aberturas con forma de ranura en contra de la dirección de giro del eje agitador.
En función de los coeficientes de viscosidad que presente el producto, puede ser ventajoso configurar las aberturas del eje agitador tangencial o asimétricamente respecto a su eje longitudinal.
Para que se suelte el paquete de cuerpos auxiliares de molienda en la zona de la salida, puede ser ventajoso dotar al eje agitador en la zona de la(s) espiral(es) de elementos agitadores compuestos por barras 15 agitadoras o levas y que están decalados entre sí en al menos 45°.
En otra configuración ventajosa está(n) compuesta(s) la(s) espiral(es), contrariamente a la ejecución normal, en la que las mismas están compuestas por chapa, por barras y nervios individuales distanciados entre sí. Estas barras y nervios pueden estar unidos entre sí, pero no deben tocarse.
Se prefiere además que el diámetro de la(s) espiral(es) sea de al menos un 30% del diámetro de la 20 cámara de molienda.
En otra variante de configuración el diámetro de la(s) espiral(es) es al menos un 30% del diámetro de la cámara hueca en el eje agitador.
Si se utiliza el equipo agitador con un accionamiento dispuesto independientemente del eje agitador, puede ser ventajoso que las espirales estén alojadas entre dos superficies de cierre completas. 25
Para mejorar el flujo de retorno de los cuerpos auxiliares de molienda, puede ser ventajoso que las superficies de cierre que se encuentran lateralmente en las espirales presenten aberturas a través de las que pueden fluir de retorno los cuerpos auxiliares de molienda hasta la cámara de molienda.
Para influir sobre la dirección del flujo en la zona de la salida, es ventajoso que en la(s) espiral(es) se aloje(n) cuerpos de desplazamiento dispuestos lateralmente. 30
Según un perfeccionamiento correspondiente a la invención, están decalados entre sí los extremos radialmente exteriores de las espirales en al menos 90°.
La invención se describirá a continuación más en detalle en base a ejemplos de ejecución con referencia a los dibujos, simplemente a modo de ejemplo. Se muestra en:
figura 1 vista lateral esquemática de un molino de bolas con mecanismo agitador 35
figura 2 vista lateral esquemática del molino con mecanismo agitador
figura 3 sección vertical de una configuración de espiral
figura 4 sección vertical a través de una guía de tornillo sin fin
figura 5 vista parcial del eje agitador con un tramo en espiral
figura 6 sección vertical del eje agitador 40
figura 7 vista lateral esquemática de un molino de bolas con mecanismo agitador
figura 8 vista lateral esquemática de un molino de bolas con mecanismo agitador
figura 9 sección vertical a través de un eje agitador
figura 10 sección vertical a través de un eje agitador
figura 11 vista lateral esquemática de un recipiente de molienda
figura 12 sección vertical de un eje agitador
figura 13 sección vertical de un equipo separador
figura 14 vista lateral esquemática de un recipiente de molienda 5
figura 15 vista lateral de un equipo separador
figura 16 sección vertical de un eje agitador
figura 17 vista lateral esquemática de un recipiente de molienda
figura 18 sección vertical de un eje agitador
figura 19 sección vertical de un eje agitador 10
figura 20 sección vertical de un eje agitador
figura 21 vista lateral esquemática de un recipiente de molienda
figura 22 sección vertical de un eje agitador
figura 23 vista lateral esquemática de un recipiente de molienda.
El molino de bolas con mecanismo agitador correspondiente a la invención está compuesto por una 15 carcasa 10, en la que se apoya un accionamiento 12 en forma de un motor eléctrico. El accionamiento está unido mediante una correa de accionamiento 14 con un eje de accionamiento 16. Este eje de accionamiento continúa en el eje de apoyo 18, que a su vez está unido con el eje agitador 20. En la parte superior de la carcasa del cojinete 22 se encuentra la entrada del material a moler 24. La cámara de molienda 48 está limitada por el recipiente de molienda 26 que rodea el eje agitador 20 y el fondo del recipiente de molienda 20 28. El equipo separador 30, mediante el que se separan los cuerpos auxiliares de molienda 54 del material de molienda, se asienta dentro del eje agitador 20. Para refrigerar o para calentar el recipiente de molienda, está rodeado el mismo por una envoltura de pared doble 32 que puede refrigerarse o calentarse. El material molido abandona el recipiente de molienda a través de una salida central para el material molido, que conduce desde el eje agitador a través del eje de apoyo hasta el eje de accionamiento. La figura 2 muestra la 25 configuración de una espiral 36 dentro del eje agitador 20, en cuya superficie se alojan barras agitadoras 38. El material de molienda fluye aquí por el centro desde el recipiente de molienda 26 a través de una tubería 40, que continúa en una tubería de conducción 42.
La figura 3 da a conocer la configuración de una espiral utilizada por ejemplo para separar los cuerpos auxiliares de molienda del material de molienda. Esta espiral 36 se extiende a lo largo de 720º. El 30 material de molienda que entra en la espiral llega a través de la tubería 40 a la salida del material molido. Para descargar el equipo separador, se transportan de retorno los cuerpos auxiliares de molienda ya antes de la entrada en el paso del tornillo sin fin 44 a través de aberturas de paso 46 en el eje agitador hasta la cámara de molienda 48.
En las figuras 4 y 5 pueden observarse ejemplos de ejecución de la configuración de la espiral, en el 35 que las espirales se extienden en cada caso por 360º. En la figura 4 la espiral está compuesta por barras y en la figura 6 por perfiles triangulares. Mediante estas superficies interiores de las espirales, que pueden considerarse ásperas en el sentido más amplio de la palabra, se ve apoyado el efecto de autobloqueo que se presenta durante la parada del eje agitador. Para incrementar este efecto de autobloqueo, puede aumentarse la configuración de la espiral en las figuras 4 y 6 alargando la espiral. 40
La figura 5 muestra la configuración de las aberturas de paso 46, cuyas superficies laterales 50 están orientadas tangencialmente al eje central del eje agitador. En la figura 7 se observa un equipo separador 30, que presenta una o varias espirales 36. Cuanto más larga sea la trayectoria de los distintos cuerpos auxiliares de molienda en la espiral, tanto menos vueltas debe completar el accionamiento separado 52 para que penetren los cuerpos auxiliares de molienda en la salida del material molido. 45
En la figura 8 se hace girar el equipo separador 30, igualmente mediante el accionamiento separado 52 del eje agitador 20. Adicionalmente se encuentra el equipo separador 30 aquí en un espacio hueco dentro
del eje agitador 20, con lo que queda protegido en muy amplia medida frente a un desgaste excesivo debido a los cuerpos auxiliares de molienda 54 activados por el eje agitador 20. De manera simplemente esquemática se representa también en este ejemplo de ejecución cómo decrece la concentración de cuerpos auxiliares de molienda desde la cámara de molienda 48 en dirección hacia la salida de material molido 34.
Las figuras 9 y 10 permiten observar que el equipo separador funciona con una espiral que gira a la 5 derecha así como hacia la izquierda. En definitiva no se trata de que la espiral circule en un sentido de giro contrario al del eje agitador. La función de la espiral es independiente del sentido de giro del eje agitador.
En el molino de bolas con mecanismo agitador representado en la figura 11 gira el equipo separador 30 sincrónicamente con el eje agitador 20. La espiral 36 del dispositivo separador se apoya por su lado izquierdo en el eje agitador y se asegura por el lado derecho mediante un elemento de sujeción 56 con el eje 10 agitador. En el centro longitudinal de la espiral, se encuentra en la zona del eje longitudinal del eje agitador 20 la entrada 58 de la salida de material molido 34. La figura 12 muestra en este caso la longitud de la espiral 36, que abarca aquí una zona de 630°.
La configuración del equipo separador según las figuras 13, 14 y 15 está orientada en particular a sustancias de alta viscosidad. Puesto que en sustancias de alta viscosidad las fuerzas de adhesión entre el 15 producto y los cuerpos auxiliares de molienda son muy elevadas, se necesita un camino más largo para separar los cuerpos auxiliares de molienda, por lo que en la figura 13 están previstas dos espirales 36. Entonces actúan las superficies exteriores de las espirales como elementos deflectores en cada caso hasta el comienzo del otro tornillo sin fin. Esto significa que estas superficies 60 generan un efecto pulsatorio en la dirección de la cámara de molienda y con ello provocan ya en el perímetro del equipo separador un desvío de 20 los cuerpos auxiliares de molienda en la dirección de la cámara de molienda. Además, los cuerpos auxiliares de molienda se ven forzados continuamente en el curso de los pasos de la espiral, que se extienden a lo largo de 1080° y debido a las fuerzas de rozamiento que actúan en las paredes de la espiral y a la dirección del transporte inversa, a retornar a la cámara de molienda.
En la figura 14 se representa la utilización de las espirales 36 descritas en la figura 13. El equipo 25 separador se encuentra aquí directamente en la cara frontal del eje agitador 20 apoyado en voladizo. El producto fluye por el centro a través del eje agitador 20 y del eje de apoyo 18.
En la figura 15 presenta el fondo del recipiente de molienda 28 un resalte 60. En esta zona la espiral 36 está abierta en la dirección del resalte, con lo que los cuerpos auxiliares de molienda pueden fluir a través de una corta trayectoria de retorno hacia la cámara de molienda 48. La zona exterior de la espiral 36 queda 30 limitada por un anillo 62.
Las figuras 16 y 17 muestran dispositivos separadores con dos espirales, que se extienden por respectivas zonas de 500° y 580°. Ambas espirales tienen pasos de rosca con una distancia a la pared A siempre constante. El equipo separador 30 gira conjuntamente con el eje agitador 20, realizándose la salida del producto a través del eje agitador 20 y del eje de apoyo 18. Para evitar zonas muertas en las que no se 35 genera ningún flujo de cuerpos de molienda del material de molienda, se ha configurado en el dispositivo separador un resalte 60, que se utiliza para formar el flujo. El eje agitador no presenta en este ejemplo de ejecución ninguna espiga de molienda 31, sino levas 62.
Las figuras 18, 19, 20 y 21 muestran la posición y la configuración de equipos separadores con espirales, cuya distancia es constante en la figura 18, se reduce en la figura 19 y se amplía en la figura 20. La 40 figura 18 se corresponde aquí con la figura 16, en la que la distancia A permanece constante a lo largo de toda la configuración de ambas espirales 36. En la figura 19 las espirales 36 están dispuestas tal que la distancia B se reduce desde la cámara de molienda hasta la salida. Esta variante se utiliza en particular cuando se emplea material poco viscoso y por ello debe contarse con que el molino de bolas con mecanismo agitador quedará fuera de servicio pronto. Mediante la distancia decreciente entre ambas espirales, se 45 refuerza el efecto de autobloqueo entre las paredes de las espirales y los cuerpos auxiliares de molienda. Mediante la configuración de ambas espirales según la figura 20, puede lograrse un flujo de salida más rápido del producto tras la separación de los cuerpos auxiliares de molienda. La geometría representada de ambas espirales 36 muestra que la distancia C aumenta en la dirección desde la cámara de molienda hasta la salida del material molido. 50
Otra posibilidad adicional para transportar cuerpos auxiliares de molienda desde la zona del dispositivo separador lateralmente desde los pasos de las espirales retornando hasta la cámara de molienda, se representa en la figura 23. Aquí se asienta el dispositivo separador 30 dentro de una cámara hueca 64 abierta por un lado dentro del eje agitador. La espiral 36 está sujeta por el eje agitador 20. En el lado frontal de la espiral 36 orientado hacia el fondo del recipiente de molienda 28, se encuentra un anillo 66, que une 55
cada paso de espiral con la cámara hueca 64 y con ello ofrece a los cuerpos auxiliares de molienda la posibilidad de fluir del retorno desde la espiral a través de la cámara hueca hasta la cámara de molienda 48. El anillo presenta una ranura 68, a través de la que los cuerpos auxiliares de molienda pueden fluir a través de la cámara hueca 64 de retorno hasta la cámara de molienda. El material molido ya elaborado abandona la cámara de molienda desde la zona central dentro de la(s) espiral(es) 36 a través de un tubo de inmersión 70. 5 Tal como se observa en la figura 22, presenta este equipo separador sólo una espiral 36.

Claims (29)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Molino de bolas con mecanismo agitador con un recipiente de molienda (26) cilíndrico, que presenta al menos una entrada para el material a moler (24) y al menos una salida para el material molido (34), estando dispuesto en el recipiente de molienda (26) un eje agitador (20) unido con un accionamiento (12), que transmite una parte de la energía de accionamiento a cuerpos auxiliares de molienda (54), que 5 están dispuestos sueltos en el recipiente de molienda (26) y un equipo separador (30) dispuesto delante de la salida del material molido (34), caracterizado porque el equipo separador (30) está compuesto por al menos una espiral (36).
  2. 2. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 1,caracterizado porque el equipo separador (30) está compuesto por dos espirales (36). 10
  3. 3. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 1, caracterizado porque las espirales (36) están dispuestas a una distancia constante entre sí.
  4. 4. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 1, caracterizado porque las espirales (36) están dispuestas a una distancia diferente entre sí.
  5. 5. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 1, caracterizado porque el extremo 15 radialmente interior de la(s) espiral(es) (36) termina directamente en la salida de material molido (34).
  6. 6. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 1,caracterizado porque la salida del material molido (34) se extiende a ambos lados del centro longitudinal de la(s) espiral(es) (36).
  7. 7. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 1, caracterizado porque las espirales (36) se extienden por un perímetro circular de al menos 180°. 20
  8. 8. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 7, caracterizado porque las espirales (36) se extienden por un perímetro circular de al menos 360°.
  9. 9. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 1, caracterizado porque la anchura de la(s) espiral(es) (36) es de al menos un tercio de su diámetro.
  10. 10. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 1, caracterizado porque la(s) 25 espiral(es) (36) gira(n) con un accionamiento (52) independiente del eje agitador (20).
  11. 11. Molino de bolas con mecanismo agitador según una de las reivindicaciones 1 a 10,caracterizado porque el equipo separador (30) compuesto por al menos una espiral (36) está dispuesto entre la superficie del eje agitador y el eje longitudinal del eje agitador (20).
  12. 12. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 11,caracterizado porque el eje agitador 30 (20) está configurado hueco en la zona de la(s) espiral(es) (36) y presenta aberturas.
  13. 13. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 12, caracterizado porque las aberturas de paso (46) están configuradas como ranuras paralelas, cuya inclinación está orientada en contra de la dirección de giro del eje agitador (20).
  14. 14. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 13, caracterizado porque las aberturas 35 de paso (46) en el eje agitador (20) discurren tangencialmente o asimétricas respecto a su eje longitudinal.
  15. 15. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 11, caracterizado porque el eje agitador (20) presenta en la zona de la(s) espiral(es) (36) barras agitadoras (38) o levas (62).
  16. 16. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 15, caracterizado porque las barras 40 agitadoras (38) o levas (62) están decaladas entre sí en al menos 45°.
  17. 17. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 11,caracterizado porque la(s) espiral(es) (36) está(n) unida(s) con el eje agitador (20).
  18. 18. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 1, caracterizado porque la salida del material molido (34) se realiza a través del eje agitador (20). 45
  19. 19. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 1, caracterizado porque la salida del material molido (34) se realiza a través de un tubo de inmersión (70) estático dispuesto en el centro de la espiral (36).
  20. 20. Molino de bolas con mecanismo agitador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la(s) espiral(es) (36) está(n) compuesta(s) por barras individuales distanciadas entre sí. 5
  21. 21. Molino de bolas con mecanismo agitador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el diámetro de las espirales (36) es de al menos un 30% del diámetro de la cámara de molienda.
  22. 22. Molino de bolas con mecanismo agitador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el diámetro de la(s) espiral(es) (36) es al menos un 30% del diámetro de la cámara hueca en el molino de bolas con mecanismo agitador. 10
  23. 23. Molino de bolas con mecanismo agitador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la(s) espiral(es) (36) está(n) alojada(s) entre dos superficies de cierre completas.
  24. 24. Molino de bolas con mecanismo agitador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la(s) espiral(es) (36) presenta(n) superficie(s) de cierre dotadas de aberturas por uno o por ambos lados. 15
  25. 25. Molino de bolas con mecanismo agitador según una de las reivindicaciones precedentes,caracterizado porque lateralmente en la(s) espiral(es) (36) encaja un cuerpo de desplazamiento (60).
  26. 26. Molino de bolas con mecanismo agitador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el recipiente de molienda (26) está dispuesto horizontalmente.
  27. 27. Molino de bolas con mecanismo agitador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado 20 porque al menos un soporte lateral de la espiral (36) está dotado de ranuras (68) en uno o varios puntos a una distancia radial de la salida del material molido (34).
  28. 28. Molino de bolas con mecanismo agitador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos una de las superficies interiores o exteriores de la(s) espiral(es) (36) presenta una estructura superficial estructurada. 25
  29. 29. Molino de bolas con mecanismo agitador según la reivindicación 1, caracterizado porque los extremos radialmente exteriores de varias espirales (36) están decalados entre sí en al menos 90° en cada caso.
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