ES2914694T3 - Conjunto de molienda para un molino de bolas - Google Patents

Abstract

Conjunto de molienda (1) portátil para laboratorio para un molino de bolas (100) con una carcasa (10) para refinar y separar un sustrato y con un recipiente de recogida (11) para retener el sustrato refinado, en donde la carcasa (10) comprende, en orden vertical, una tapa (12), al menos un recipiente de molienda (13) para recibir bolas de molienda (14) y un tamiz (15) con una sección de refinado (16) y con aberturas (17), y en donde el recipiente de recogida (11) está montado de forma liberable en un extremo inferior (18) de la carcasa (10), y en donde, en la carcasa (10), hay dispuesto un orificio (19), en donde, en el orificio (19), hay dispuesta una válvula (20) para permitir el paso selectivo de gas entre un exterior y un interior de la carcasa (10) en una posición abierta de la válvula (20) y para sellar de manera estanca la carcasa (11) respecto del exterior en una posición cerrada de la válvula (20), caracterizado por que el recipiente de molienda (13) comprende un cono (26) para recibir un tornillo de estanqueidad (27).

Description

DESCRIPCIÓN

Conjunto de molienda para un molino de bolas

La presente invención se refiere a un conjunto de molienda portátil para laboratorio para un molino de bolas con una carcasa para refinar y separar un sustrato y con un recipiente de recogida para retener el sustrato refinado, en donde la carcasa comprende, en orden vertical, una tapa, al menos un recipiente de molienda para recibir bolas de molienda y un tamiz con una sección de refinado y con aberturas, y en donde el recipiente de recogida está montado de forma liberable en un extremo inferior de la carcasa, y en donde, en la carcasa, hay dispuesto un orificio, en donde, en el orificio, hay dispuesta una válvula para permitir el paso selectivo de gas entre un exterior y un interior de la carcasa en una posición abierta de la válvula y para sellar de manera estanca la carcasa respecto del exterior en una posición cerrada de la válvula. La presente invención también se refiere a un molino de bolas con un accionador para sostener y mover un conjunto de molienda. Asimismo, la presente invención se refiere a un método para refinar un sustrato con un conjunto de molienda.

Estado de la técnica

Los molinos de bolas del estado de la técnica se utilizan para refinar materiales y reducir materiales a tamaños de partícula hasta un nivel de micrómetros o submicrómetros. Dichas partículas refinadas son necesarias, por ejemplo, para pruebas de análisis de laboratorio de muestras de materiales. Los molinos de bolas generalmente comprenden un cilindro de molienda y una tapa. El material que se va a refinar a un tamaño de partícula pequeño se introduce en el cilindro de molienda junto con las bolas de molienda. A continuación, el cilindro de molienda se cierra y, opcionalmente, se sella de manera estanca. El cilindro de molienda cerrado se pone entonces en movimiento de tal manera que las bolas se muevan dentro del cilindro de molienda. Durante un proceso de molienda, el material se expone a las bolas en movimiento y se descompone en partículas más pequeñas cuando entra en contacto con las bolas y una superficie dentro del cilindro. En algunas aplicaciones, es deseable que no se exceda un tamaño máximo de partícula en una muestra de material. En algunos casos, también es deseable tener una alta pureza u homogeneidad en la muestra de material y evitar la mezcla de material, componentes, compuestos o elementos no deseados con la muestra.

En el modelo de utilidad DE 202017 107052 U1 se divulga un cilindro de molido y un conjunto de cilindro de molido para refinar un material de molienda y/o para separar un material de molienda de al menos un cuerpo de molienda. El modelo de utilidad divulga un molino para laboratorio con un cilindro de molido con varias fracciones de molido dispuestas verticalmente las unas encima de las otras. El cilindro de molido consta de una tapa y una parte inferior de cilindro. Los elementos de retención se pueden sujetar entre las partes del cilindro para separar las fracciones del espacio de molido entre sí. El elemento de retención se puede diseñar como un colador. El tamaño de las aberturas en el colador puede disminuir de arriba a abajo, de modo que se formen varias etapas de molido. En operación, los cuerpos de molido reducen el tamaño de partícula del material de molienda y el material de molienda pasa a través de las aberturas del elemento de retención una vez que el tamaño de partícula es lo suficientemente pequeño. De acuerdo con la enseñanza, el tamaño de partícula del material de molido se puede reducir continuamente desde una fracción de espacio de molienda hasta una fracción de espacio de molienda. El material de molienda de un tamaño de partícula final pasa a través de las aberturas de un elemento de retención inferior y puede recogerse en una parte inferior de cilindro. La enseñanza del documento del modelo de utilidad incluye sellar de manera estanca el cilindro de molienda y sujetar entre sí las partes del cilindro. El conjunto de cilindro de molienda permite reducir el tamaño de partícula del material de molienda a un tamaño muy pequeño, así como garantizar que los cuerpos de molienda se separen del material de molienda. El conjunto de cilindro de molienda también garantiza que las partículas del material de molienda sean de un tamaño mínimo al llegar a la parte inferior de cilindro.

El documento CN 203750627 U divulga un conjunto de molienda para un molino de bolas con una carcasa para refinar y separar un sustrato y con un recipiente de recogida para retener el sustrato refinado, en donde la carcasa comprende, en orden vertical, una tapa, un recipiente de molienda para recibir bolas de molienda y un tamiz con una sección de refinado y con aberturas, y en donde el recipiente de recogida está montado de forma liberable en un extremo inferior de la carcasa, y en donde, en la carcasa, hay dispuesto un orificio, en donde, en el orificio, hay dispuesta una válvula para permitir el paso selectivo de gas entre un exterior y un interior de la carcasa en una posición abierta de la válvula y para sellar de manera estanca la carcasa respecto del exterior en una posición cerrada de la válvula.

Divulgación de la invención

Un objeto de la presente invención consiste en proporcionar un medio y un método para moler con seguridad un sustrato a la calidad deseada.

El objeto se consigue mediante un conjunto de molienda portátil para laboratorio para un molino de bolas, tal y como se enseña en la reivindicación 1 de la presente invención. Este objeto también se consigue mediante un molino de bolas de acuerdo con la reivindicación 9. Este objeto se consigue, además, mediante un método para refinar un sustrato con un dispositivo de molienda de acuerdo con la reivindicación 10. Las realizaciones ventajosas del conjunto de molienda, el molino de bolas y las etapas ventajosas del método para refinar el sustrato se definen en las reivindicaciones dependientes respectivas.

La invención divulga la enseñanza técnica de que el recipiente de molienda comprende un cono para recibir un tornillo de estanqueidad. La invención también divulga la enseñanza técnica de un molino de bolas con un accionador para sostener y mover un conjunto de molienda. Asimismo, la solución al objeto radica en un método inventivo para refinar un sustrato con un conjunto de molienda que comprende la etapa de proporcionar una carcasa con un tamiz y un recipiente de molienda con bolas, y con la etapa de introducir un sustrato en un recipiente de molienda, y con la etapa de introducir un tornillo de estanqueidad en un cono en el recipiente de molienda, y con la etapa de montar una tapa en el recipiente de molienda y sellar de manera estanca la carcasa con la tapa, y con la etapa de cerrar al menos una válvula de un orificio para mantener una atmósfera en la carcasa, y con la etapa de moler el sustrato mediante el movimiento de las bolas en el recipiente de molienda, en donde el sustrato se refina por el contacto con las bolas y en donde el sustrato refinado pasa a través de aberturas en un tamiz hacia el extremo inferior de la carcasa, y con la etapa de recoger el sustrato refinado en un recipiente de recogida conectado al extremo inferior de la carcasa.

El cono y el tornillo de estanqueidad refuerzan estructuralmente el recipiente de molienda cilíndrico. Asimismo, el cono y el tornillo de estanqueidad funcionan como una superficie de desviación para las bolas dentro del recipiente de molienda y evitan que se produzcan daños en la tapa y en el orificio de la tapa. La superficie de desviación también hace que la bola entre en contacto con frecuencia con el sustrato y la sección de refinado, de modo que el sustrato se refine a alta frecuencia. La aplicación del cono y el tornillo de estanqueidad en el recipiente de molienda en el extremo superior de la carcasa permite así una operación de molienda especialmente segura.

Como realización preferida, se dispone un segundo recipiente de molienda adicional por debajo del recipiente de molienda. Esta disposición permite refinar consecutivamente el sustrato hasta un tamaño de partícula deseado en un entorno controlado.

De acuerdo con otra realización preferida de la presente invención, hay varios recipientes de molienda dispuestos, en orden vertical, los unos por debajo de los otros. Esto permite refinar consecutivamente el sustrato, por ejemplo, hasta un nivel de submicrómetros sin la necesidad de disminuir el tamaño de la abertura y el tamaño de partícula de un recipiente de molienda al recipiente de molienda inferior en un alto grado. Dicho de otro modo, el tamaño de partícula se puede disminuir gradualmente en etapas graduales.

De acuerdo con otra realización preferida más, la carcasa comprende, además, un sumidero para unir el recipiente de recogida y para guiar el sustrato refinado al interior del recipiente de recogida, en donde el sumidero está montado entre el recipiente de molienda y el recipiente de recogida.

La disposición de un sumidero permite un pequeño recipiente de recogida facilitando el sumidero como pieza adaptadora. Un pequeño recipiente de recogida es fácil de manejar y transportar. El uso de un sumidero permite particularmente usar un tamiz con un diámetro y una superficie comparativamente grandes. Por consiguiente, un área de la sección de refinado del tamiz es grande. Por consiguiente, el número de aberturas en el tamiz es alto. Por consiguiente, un área efectiva para la molienda y separación del sustrato es grande y la operación de molienda se puede realizar de manera eficiente y en un período de tiempo corto.

De acuerdo con otra realización preferida de la presente invención, el tamiz está dispuesto, en particular, sujetado, entre el recipiente de molienda contiguo y/o entre el recipiente de molienda y el sumidero contiguo. Esto tiene la ventaja de que se facilita un montaje del conjunto de molienda. El uso de piezas de igual dimensión, en particular, recipientes de molienda, tamices y un sumidero de diámetro igual o adecuado permite ajustar de forma selectiva el conjunto de molienda de manera modular para cumplir con una tarea de molienda deseada específica. Se facilita la limpieza del tamiz plano circular, del recipiente de molienda en forma de tubo cilíndrico y del sumidero de forma redonda.

La presente invención también se materializa en cuanto a que las aberturas en los tamices respectivos disminuyen de tamaño para reducir consecutivamente el tamaño de partícula del sustrato desde un extremo superior hasta el extremo inferior de la carcasa. Dicho de otro modo, las aberturas en el tamiz ubicadas más cerca del extremo superior de la carcasa presentan el diámetro más grande. El tamiz más cercano al extremo inferior de la carcasa y el recipiente de recogida presenta el diámetro más pequeño. Las aberturas son preferiblemente circulares. Esto permite, por ejemplo, retener el sustrato, el material o las partículas que aún no se hayan reducido a un tamaño deseable. El material o sustrato que no se puede descomponer hasta el tamaño deseado no pasará por la abertura del tamiz respectivo. Por consiguiente, se consigue una separación y alta pureza y homogeneidad en el sustrato. Se pueden usar diferentes tamaños de bolas o bolas de diferentes materiales en combinación con diámetros decrecientes de las aberturas de los tamices respectivos. De este modo, se proporciona un conjunto de molienda ajustable de forma selectiva para aumentar la eficiencia de la operación de molienda.

Ventajosamente, el recipiente de recogida y/o el extremo inferior de la carcasa comprende una llave de paso para sellar de manera estanca el recipiente de recogida y/o la carcasa respecto del exterior antes de separar el recipiente de recogida de la carcasa. La llave de paso se puede colocar en el sumidero. Como alternativa, se puede disponer una llave de paso en el extremo inferior del recipiente de molienda junto al recipiente de recogida. En cada caso, la llave de paso de un lado impide, por ejemplo, que entre oxígeno u otro material en la carcasa o en el recipiente de recogida. De este modo, se puede evitar una reacción del sustrato delicado o sensible o inestable. Por ejemplo, se puede evitar una oxidación del sustrato. Esto es particularmente importante en vista de un sustrato con un tamaño de partícula pequeño con una gran relación superficie/volumen. Otra ventaja de la llave de paso radica en el hecho de que impide, por ejemplo, que un sustrato venenoso o peligroso salga de la carcasa o del recipiente de recogida y se libere en el entorno y cause daño o peligro al entorno. La llave de paso permite retener con seguridad el sustrato dentro de la carcasa o dentro del recipiente de recogida. La llave de paso funciona como un dispositivo de seguridad para transportar de forma segura el conjunto de molienda o el recipiente de recogida o la carcasa a un entorno seguro.

En una realización preferida, el orificio comprende un filtro. El filtro puede ser un filtro de partículas de aire de alta eficiencia (HEPA). El orificio está dispuesto en la pared de la carcasa, en particular, en la pared del recipiente de molienda. El filtro se puede fijar a la pared. El uso de dicho filtro en el orificio evita que pase material dañino entre el interior de la carcasa y el exterior de la carcasa cuando la válvula del orificio está en una posición abierta. Aparte, en caso de una válvula defectuosa, se filtra el gas con fugas. El filtro también evita la contaminación del sustrato por el gas que fluye hacia la carcasa a través del orificio.

La aplicación del molino de bolas mencionado con un accionador permite una operación de molienda eficiente. Un resultado de molienda es reproducible con un molino de bolas automatizado con un accionador.

La realización del método inventivo mencionado anteriormente para refinar el sustrato con el conjunto de molienda tiene la ventaja de que permite lograr un refinado seguro en un entorno controlado sin necesidad de procesar o hacer contacto con el sustrato hasta que finalmente se retiene en el recipiente de recogida.

Otra etapa del método preferido comprende establecer una atmósfera deseada en la carcasa evacuando o introduciendo un gas en la carcasa a través del orificio. Esto, por ejemplo, permite controlar una reacción química o evitar una reacción química durante el proceso de molienda. La contaminación de un sustrato con gas puede evitarse realizando una operación de molienda al vacío. Aparte, el procesamiento de gas contaminado del sustrato durante la operación de molienda dentro de la carcasa se puede evitar aplicando un vacío a la carcasa.

Otra etapa más del método preferido comprende la etapa de abrir una válvula para descargar partículas de sustrato refinado hacia el recipiente de recogida. Esto se puede lograr particularmente abriendo la válvula del orificio en el extremo superior de la carcasa, particularmente, en la tapa y dejando pasar el gas al vacío de la carcasa. Esto permite una operación de molienda eficaz sin que queden restos de partículas de sustrato en la carcasa. Esto tiene la ventaja de que se reduce la operación de limpieza y la manipulación del sustrato restante.

Una etapa más del método preferido comprende la etapa de cerrar una llave de paso en el recipiente de recogida y/o cerrar una llave de paso en el extremo inferior de la carcasa para sellar de forma estanca el interior respecto del exterior antes de extraer el recipiente de recogida de la carcasa. Esto permite evitar que un material peligroso entre en el entorno desde el interior del recipiente de recogida o desde el interior de la carcasa. Esto también evita, por ejemplo, que gas o partículas o material del entorno y del exterior entren en el interior de la carcasa o en el interior del recipiente de recogida.

En otra aplicación más, los orificios se pueden usar para limpiar el interior de la carcasa haciendo pasar aire de un orificio a otro y a través de la carcasa. En otra aplicación más, un flujo continuo de gas a través de la carcasa entre un orificio en el extremo inferior de la carcasa y un orificio en el extremo superior de la carcasa puede provocar el movimiento de partículas y facilitar el refinado y el cribado. Dependiendo del gas, se puede lograr un secado o humectación del sustrato.

En una aplicación, el gas puede circular en un circuito cerrado entre dos orificios a través de la carcasa. En esta configuración, el interior de la carcasa es una parte del circuito cerrado y otra parte del circuito cerrado se encuentra en el exterior de la carcasa, en donde los dos orificios están conectados por un tubo en el exterior.

Los componentes mencionados anteriormente, así como los componentes reivindicados y los componentes que se van a usar de conformidad con la presente invención en las realizaciones descritas, no están sujetos a ninguna excepción especial con respecto a su tamaño, forma, selección de materiales y concepto técnico, de modo que se puedan aplicar sin limitaciones los criterios de selección conocidos en el campo pertinente.

Figura 1 representa, en una vista en perspectiva, un conjunto de molienda en una vista en despiece;

Figura 2 representa, en una vista lateral, un molino de bolas con un accionador y el conjunto de molienda acoplado al accionador;

Figura 3 representa, en una vista en sección transversal, el conjunto de molienda con una carcasa y un recipiente de recogida unido a la carcasa;

Figura 4a representa, en una vista en sección transversal de acuerdo con la figura 3, una vista de una cámara de molienda superior con un primer tamiz, bolas de molienda y un sustrato;

Figura 4b representa, en una vista en sección de acuerdo con la figura 3, una vista de una cámara de molienda inferior con un tamiz, bolas de molienda y el sustrato que se va a refinar más;

Figura 5 representa una realización alternativa del conjunto de molienda, en una vista lateral en sección transversal.

La figura 1 muestra, en una vista en perspectiva en una vista en despiece, un conjunto de molienda 1. El conjunto de molienda 1 comprende una carcasa 10 y un recipiente de recogida 11. La carcasa 10 comprende, en orden vertical, desde un extremo superior 23 hasta un extremo inferior 18, una tapa 12, un recipiente de molienda de extremo superior 13, un tamiz de extremo superior 15, un recipiente de molienda de extremo inferior 13, un tamiz de extremo inferior 15 y un sumidero 21. La carcasa 10 comprende, además, medios de sujeción 29 para conectar respectivamente la tapa 12 al recipiente de molienda 13, para conectar el recipiente de molienda de extremo superior 13 al recipiente de molienda de extremo inferior 13 y para conectar el recipiente de molienda de extremo inferior 13 al sumidero 21 mediante sujeciones. Los componentes de la carcasa están hechos de acero inoxidable. El extremo superior 23 de la carcasa está ubicado en la tapa 12 de la carcasa 10 en una disposición ensamblada y en condiciones operativas de la carcasa 10. El extremo inferior 18 de la carcasa 10 está ubicado en un extremo opuesto de la carcasa 10 con respecto al extremo superior 23 en una disposición ensamblada y en condiciones operativas de la carcasa 10. El extremo inferior 18 está ubicado en una salida 32 del sumidero 21. El extremo inferior y el extremo superior de los respectivos componentes se refieren al lugar hacia el que se enfrenta la parte respectiva de un componente o al lugar donde se encuentra el componente respectivo en la carcasa 10.

La tapa circular y plana 12 presenta un orificio 19 con una válvula 20. El orificio 19 está ubicado en el centro de la tapa circular 12. Un orificio adicional 19 con una válvula 20 está dispuesto en el recipiente de molienda 13 y en el sumidero 21 respectivamente. El recipiente de molienda 13 comprende una toma 28 para conectarse con un brazo accionador no representado aquí de un molino de bolas. El recipiente de molienda de extremo superior 13 comprende un cono 26 con un agujero para recibir un tornillo de estanqueidad 27. El cono es un disco con un espesor decreciente de material hacia el agujero en el centro. Los tamices circulares planos 15 se componen de aberturas 17 y una sección de refinado 16. El sumidero 21 de la carcasa 10 presenta una salida 32 en el extremo inferior 18 de la carcasa 10. En la salida 32, hay dispuesta una llave de paso 24 para sellar de manera estanca la carcasa 10. El recipiente de recogida 11 también comprende una llave de paso 24 para sellar de manera estanca el recipiente de recogida 11. El recipiente de recogida 11 se puede conectar a la salida 32 mediante una conexión roscada. La salida 32 y el recipiente de recogida 11 presentan roscas 33, de modo que el recipiente de recogida 11 se pueda enroscar en la salida 32. El extremo superior circular del sumidero 21 presenta una brida 31. El recipiente de molienda de extremo superior cilindrico 13 y el recipiente de molienda de extremo inferior cilindrico 13 también presentan bridas 31 en sus respectivos extremos superior e inferior. Los medios de sujeción 29 pueden conectar la tapa 12 y el recipiente de molienda 13 abarcando la brida 31 y la tapa 12 y sujetándolas entre sí. Una conexión entre los recipientes de molienda 13 y una conexión entre el recipiente de molienda 13 y el sumidero 21 se pueden realizar mediante los medios de sujeción 29 que abarcan dos bridas 31 contiguas respectivas. Los recipientes de molienda 13 tienen forma cilindrica. La altura del recipiente de molienda puede ser de 15 cm y el diámetro del recipiente de molienda puede ser de 7 cm. Los medios de sujeción 29 comprenden una palanca 37 para apretar y cerrar los medios de sujeción 29 alrededor de una circunferencia de las bridas 31 y la tapa.

La figura 2 muestra en una vista lateral un molino de bolas 100 con un soporte 51 y con un accionador 50 unido al soporte 51. El accionador 50 está conectado a la toma 28 de la carcasa 10 del conjunto de molienda 1 para poner en movimiento el conjunto de molienda 1. El accionador 50 es un pistón accionado por aire y el movimiento se puede seleccionar entre una vibración, un movimiento de rotación en un plano horizontal o un movimiento de rotación superpuesto en un plano horizontal o una combinación de los mismos para poner en movimiento las bolas dentro de la carcasa 10 y lograr un cribado. En particular, se puede combinar una operación de molienda y un cribado vibratorio, un cribado horizontal o un cribado de grifo. El conjunto de molienda 1 representado está en una disposición operativa y completamente sellado de manera estanca. El sellado estanco se realiza mediante los medios de sujeción 29 que abarcan una brida 31 y una tapa 12, y los medios de sujeción 29 que abarcan las bridas 31 de los recipientes de molienda 13, y los medios de sujeción 29 que abarcan la brida 31 del recipiente de molienda 13 y la brida 31 del sumidero 21. El orificio 19 de la tapa 12 está cerrado y sellado de manera estanca por la válvula 20. El orificio 19 en el recipiente de molienda 13 está cerrado y sellado de manera estanca por la válvula 20. El orificio 19 en el sumidero 21 está cerrado y sellado de manera estanca por la válvula 20. La salida 32 del sumidero 21 de la carcasa 10 está conectada al recipiente de recogida 11, de modo que la salida 32 también esté cerrada y sellada de manera estanca por el recipiente de recogida 11. En esta disposición operativa, se evita un intercambio de un sustrato, gas o materiales entre un interior de la carcasa 10 y el exterior.

La figura 3 representa una vista en sección del conjunto de molienda 1 de acuerdo con la figura 2. El conjunto de molienda 1 con la carcasa 10 y el recipiente de recogida 11 está en disposición operativa y el interior 38 de la carcasa está completamente sellado de manera estanca respecto del entorno exterior 39. El sellado estanco se logra sujetando la tapa 12 a la brida 31 del recipiente de molienda de extremo superior 13 con los medios de sujeción 29, en donde hay dispuesta una junta 30 entre la tapa 12 y la brida 31. La brida 31 del recipiente de molienda del extremo superior 13 que mira hacia el extremo inferior 18 y la brida 31 del recipiente de molienda del extremo inferior 13 que mira hacia el extremo superior 23 están conectadas por los medios de sujeción 29, en donde la junta 30 y el tamiz 15 se sujetan entre las bridas 31. La brida 31 del sumidero 21 y la brida 31 del recipiente de molienda de extremo inferior 13 que mira hacia el extremo inferior 18 están conectadas por los medios de sujeción 29, en donde la junta 30 y el tamiz 15 están sujetos entre las bridas 31. Las válvulas 20 están colocadas en una posición cerrada. El orificio 19 en la tapa 12, el orificio 19 en el recipiente de molienda 13 y el orificio 19 en el sumidero 21 están cerrados y sellados de manera estanca de este modo por las válvulas 20. La salida 32 está cerrada y sellada de manera estanca por el recipiente de recogida 11 enroscado en la salida 32 por las roscas 33. La llave de paso 24 en la salida 32 y la llave de paso 24 en el recipiente de recogida 11 están en una posición abierta, de modo que las partículas de sustrato 22 refinado puedan caer al sumidero 21 y también al recipiente de recogida 11 por acción de la gravedad. El recipiente de molienda de extremo superior 13 comprende el cono circular 26 con el tornillo de estanqueidad 27 atornillado en el centro del cono 26. El cono está soldado a una pared interior 40 del recipiente de molienda 13. Hay una superficie de desviación 36 formada en un tamiz 15 que mira hacia el lado del cono 26. La superficie de desviación 36 y el tornillo de estanqueidad 27 provocan una desviación de las bolas 14 y evitan que las bolas 14 golpeen la tapa 12.

Hay una cámara de molienda superior 34 formada entre la pared 40 del recipiente de molienda del extremo superior 13, la superficie de desviación 36 y el tamiz 15 sujeto entre el recipiente de molienda 13 en el extremo superior 23 y el recipiente de molienda 13 en el extremo inferior 18. Hay una cámara de molienda inferior 35 formada entre la pared 40 del recipiente de molienda de extremo inferior 13, el tamiz 15 sujeto entre el recipiente de molienda 13 en el extremo superior 23 y el recipiente de molienda 13 en el extremo inferior 18 y el tamiz 15 sujeto entre el recipiente de molienda 13 en el extremo inferior 18 y el sumidero 21. El tamiz 15 de la cámara de molienda superior 34 y el tamiz 15 de la cámara de molienda inferior 35 en el extremo inferior 18 comprenden las aberturas 17 y las secciones de refinado 16 respectivamente. La cámara de molienda superior 34 y la cámara de molienda inferior 35 se llenan con bolas de molienda 14 y el sustrato 22 que se va a refinar. En una primera etapa antes de la operación de molienda, el sustrato 22 se llena en la cámara de molienda superior 34 desde un extremo superior 23 a través del agujero en el cono 26. En una segunda etapa, el tornillo de estanqueidad 27 se atornilla en el agujero del cono 26. En una etapa adicional, la tapa 12 se monta en el recipiente de molienda de extremo superior 13 mediante los medios de sujeción 29. En una etapa adicional, la carcasa 10 se vacía a través del orificio 19, de modo que el conjunto de molienda 1 sellado de manera estanca se ponga al vacío. Durante el proceso de evacuación, los filtros 25 del orificio 19 filtran el gas aspirado desde el interior 38 de la carcasa 10, de modo que ningún sustrato, partículas o componentes dañinos o material en el gas sean liberados al exterior 39 de la carcasa 10. En una etapa posterior, las válvulas 20 del orificio 19 se colocan en una posición cerrada para mantener el vacío. Durante la operación de molienda, el conjunto de molienda 1 se pone en movimiento, de modo que las bolas 14 se muevan y refinen el sustrato 22 descomponiéndolo en partículas en contacto con las bolas 14 y en contacto con la sección de refinado 16 del tamiz 15. El diámetro de las aberturas 17 en el tamiz 15 de la cámara de molienda superior 34 es mayor que el diámetro de las aberturas 17 en el tamiz 15 de la cámara de molienda inferior 35. Una vez que el sustrato 22 se descompone a un tamaño de partícula que permite el paso a través de la abertura 17 del tamiz 15 de la cámara de molienda superior 34 por acción de la gravedad, este caerá en la cámara de molienda inferior 35. Las partículas del sustrato 22 en la cámara de molienda inferior 35 se refinan de nuevo. Una vez que las partículas tengan un tamaño lo suficientemente pequeño para pasar a través de las aberturas 17 en el tamiz 15 de la cámara de molienda inferior 35, las partículas de sustrato 22 caerán en el sumidero 21. A continuación, las partículas del sustrato 22 caerán o se deslizarán más hacia el interior del recipiente de recogida 11 bajo la influencia de la gravedad y el movimiento del accionador. Esto garantiza que solo se recojan las partículas de un tamaño menor que el diámetro de las aberturas 17 de la cámara de molienda inferior 35. Asimismo, se garantiza que el sustrato 22 se separe de las bolas de molienda 14 en el proceso de molienda. Estos dos aspectos no se pueden lograr con un cilindro de molienda convencional, donde, solo por probabilidad estadística y la calidad original del sustrato 22, se determina un tamaño de partícula. La separación anteriormente mencionada de las bolas de molienda 14 respecto del sustrato 22 tampoco es posible con un cilindro de molienda convencional.

Durante la operación de molienda, se abren la llave de paso 24 de la salida 32 del sumidero 21 y la llave de paso 24 del recipiente de recogida 11, de modo que las partículas de sustrato 22 refinado puedan caer a través de la salida 32 al recipiente de recogida 11. Una vez que el sustrato 22 está completamente refinado y ha pasado por la cámara de molienda superior 34, la cámara de molienda inferior 35, el sumidero 21 y se ha recogido en el recipiente de recogida 11, se cierra la llave de paso 24 de la salida 32 y se cierra la llave de paso 24 del recipiente de recogida 11. Después de cerrar la llave de paso 24 del sumidero 21 y después de cerrar la llave de paso 24 del recipiente de recogida 11, el recipiente de recogida 11 se puede atornillar respecto al sumidero 21. Con la llave de paso 24 cerrada, el sustrato 22 refinado permanece al vacío y se sella de manera estanca respecto del exterior 39. Esto tiene la ventaja de que se evita una reacción no deseada entre las partículas del sustrato 22 y el entorno, en particular, el aire. Esto también tiene la ventaja de que se evita una contaminación del entorno exterior 39 con las partículas refinadas del sustrato 22.

En una operación alternativa, el tornillo de estanqueidad 27 no se enrosca en el cono 26. Esto permite que las partículas restantes del sustrato 22 puedan descargarse en el recipiente de recogida 11 ajustando la válvula 20 del orificio 19 en la tapa 12 desde la posición cerrada de la válvula 20 a la posición abierta de la válvula 20. En la posición abierta de la válvula 20, el aire del exterior 39 fluye hacia la carcasa 10 debido a la baja presión del vacío. Con el aire entrante, las partículas restantes del sustrato 22 son arrastradas hacia el recipiente de recogida 11 y a su interior.

La figura 4a representa una vista en sección de la cámara de molienda superior 34 desde el extremo superior de acuerdo con la figura 3. La figura 4a representa el recipiente de molienda 13 ubicado en el extremo superior de la carcasa 10. Se puede observar la pared 40 del recipiente de molienda 13 y el tamiz 15 sujeto entre el recipiente de molienda de extremo superior 13 y el recipiente de molienda de extremo inferior 13. El tamiz 15 de la cámara de molienda superior 34 comprende las aberturas 17 y la sección de refinado 16. Las aberturas 17 tienen el mismo diámetro y están uniformemente distribuidas sobre el tamiz 15. Un trozo del sustrato 22 y las bolas de molienda 14 descansan sobre el tamiz 15. En operación, las bolas 14 se ponen en movimiento y descomponen el sustrato 22 entre la bola 14 y la sección de refinado 16 en trozos más pequeños y más hasta alcanzar un tamaño de partícula que permita que las partículas pasen a través de las aberturas 17 del tamiz 15 de la cámara de molienda superior 34.

La figura 4b muestra una vista de la cámara de molienda inferior 35 en una vista en sección de acuerdo con la figura 3. Se representa una circunferencia exterior con la pared 40 del recipiente de molienda 13 en el extremo inferior. También se representa el tamiz 15 de la cámara de molienda inferior 35 sujeta entre el recipiente de molienda de extremo inferior 13 y el recipiente de recogida. Las partículas del sustrato 22 y las bolas de molienda descansan sobre el tamiz 15. Las partículas del sustrato 22 son de un tamaño lo suficientemente pequeño, que han pasado las aberturas del tamiz de la cámara de molienda superior. Sin embargo, las partículas tienen un tamaño que es demasiado grande para pasar por las aberturas de la cámara de molienda inferior 35. El tamiz 15 de la cámara de molienda inferior 35 comprende la sección de refinado 16 y las aberturas 17 de un diámetro menor que el diámetro de las aberturas del tamiz de la cámara de molienda superior. En operación, las bolas de molienda 14 se ponen en movimiento para romper aún más las partículas del sustrato 22 mediante la interacción entre las bolas 14 y la superficie de refinado 16. Una vez que las partículas alcanzan un tamaño lo suficientemente pequeño, caen por las aberturas 17 del tamiz 15. El material y las partículas que no pueden descomponerse hasta alcanzar el tamaño de las aberturas 17 o uno inferior permanecerán en la cámara de molienda inferior 35 y no podrán pasar al sumidero 21 y al recipiente de recogida 11.

La figura 5 representa una realización alternativa del recipiente de molienda 13 de acuerdo con la invención. En esta realización, el recipiente de molienda 13 comprende una única cámara de molienda superior 34. La carcasa 10 del conjunto de molienda 1 comprende la tapa 12, el recipiente de molienda 13 y los medios de sujeción 29. El tamiz 15 está fijado dentro del recipiente de molienda 13 a la pared 40 y comprende las aberturas 17 y la sección de refinado 16. El cono 26 con el tornillo de estanqueidad 27 también se fija a la pared 40 del recipiente de molienda 13 en el interior 38 por encima del tamiz 15. La cámara de molienda superior 34 está formada entre el tamiz 15, el cono 26 con el tornillo de estanqueidad 27 y el recipiente de molienda 13 que lo rodea. La tapa 12 está fijada y sellada de manera estanca al recipiente de molienda 13 por los medios de sujeción 29. Los medios de sujeción 29 abarcan la tapa 12 y la brida 31, en donde la junta 30 está dispuesta entre la tapa 12 y la brida 31. La llave de paso 24 está dispuesta en el extremo inferior 18 de la carcasa 10. La carcasa 10 está formada por el recipiente de molienda 13 y la tapa 12. El orificio 19 con la válvula 20 y el filtro 25 está dispuesto en la tapa 12 y otro orificio 19 con la válvula 20 y el filtro 25 está dispuesto en el recipiente de molienda 13 entre el tamiz 15 y la llave de paso 24. El filtro 25 del orificio 19 está dispuesto en la pared 40 en el interior 38 de la carcasa 10. Se filtra el gas que fluye a través del orificio 19 hacia la carcasa 10 o fuera de la carcasa 10. La cámara de molienda superior 34 está rodeada por la superficie de desviación 36 formada por el cono 26 y el tornillo de estanqueidad 27. El recipiente de molienda 13 está conectado directamente al recipiente de recogida 11. La conexión se realiza mediante los medios de sujeción 29. La brida 31 del recipiente de recogida 11 está sujeta a la brida 31 del recipiente de molienda 13 que mira hacia el extremo inferior 18. La junta 30 está dispuesta entre las bridas 31. El recipiente de recogida 11 comprende la llave de paso 24. En la operación de molienda, las bolas 14 rompen el sustrato 22 en partículas que pueden pasar a través de las aberturas 17 y caer en el recipiente de recogida 11. El conjunto de molienda 1 sellado de manera estanca se puede evacuar o llenar con un gas inerte para evitar una reacción del sustrato 22 con oxígeno. Una vez que el sustrato 22 ha pasado por las aberturas 17 del tamiz 15 y ha sido recogido en el recipiente de recogida 11, la llave de paso 24 del recipiente de recogida 11 y la llave de paso 24 del recipiente de molienda 13 se pueden cerrar. Las llaves de paso 24 se pueden cerrar colocando la llave de paso 24 en una posición cerrada. En una etapa posterior, la carcasa 10 y el recipiente de recogida 11 se pueden desconectar entre sí manteniendo la atmósfera previamente establecida, donde las partículas del sustrato 20 están rodeadas por un gas inerte. Las llaves de paso cerradas 24 también evitan que las partículas o los restos del sustrato 22 del interior 38 pasen al entorno exterior 39.

Lista de números:

I conjunto de molienda

10 carcasa

I I recipiente de recogida

12 tapa

13 recipiente de molienda

14 bola

15 tamiz

16 sección de refinado

17 abertura

18 extremo inferior

19 orificio

20 válvula

21 sumidero

sustrato

extremo superior

llave de paso

filtro

cono

tomillo de estanqueidad toma

medios de sujeción

junta

brida

salida

rosca

cámara de molienda superior cámara de molienda inferior superficie de desviación palanca

interior

exterior

pared

accionador

soporte

molino de bolas

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Conjunto de molienda (1) portátil para laboratorio para un molino de bolas (100) con una carcasa (10) para refinar y separar un sustrato y con un recipiente de recogida (11) para retener el sustrato refinado, en donde la carcasa (10) comprende, en orden vertical, una tapa (12), al menos un recipiente de molienda (13) para recibir bolas de molienda (14) y un tamiz (15) con una sección de refinado (16) y con aberturas (17), y en donde el recipiente de recogida (11) está montado de forma liberable en un extremo inferior (18) de la carcasa (10), y en donde, en la carcasa (10), hay dispuesto un orificio (19), en donde, en el orificio (19), hay dispuesta una válvula (20) para permitir el paso selectivo de gas entre un exterior y un interior de la carcasa (10) en una posición abierta de la válvula (20) y para sellar de manera estanca la carcasa (11) respecto del exterior en una posición cerrada de la válvula (20), caracterizado por que el recipiente de molienda (13) comprende un cono (26) para recibir un tornillo de estanqueidad (27).

2. Conjunto de molienda (1) de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende otro recipiente de molienda (13) dispuesto por debajo del recipiente de molienda (13).

3. Conjunto de molienda (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que comprende varios recipientes de molienda (13) dispuestos, en orden vertical, los unos por debajo de los otros.

4. Conjunto de molienda (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 o 3, en donde la carcasa (10) comprende, además, un sumidero (21) para unir el recipiente de recogida (11) y para guiar el sustrato (22) refinado hacia el recipiente de recogida (11), en donde el sumidero (21) está montado entre el recipiente de molienda (13) y el recipiente de recogida (11).

5. Conjunto de molienda (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 4, en donde el tamiz (15) está dispuesto, en particular, sujetado, entre el recipiente de molienda (13) contiguo y/o entre el recipiente de molienda (13) y el sumidero (21) contiguo.

6. Conjunto de molienda (1) de acuerdo con la reivindicación 5, en donde las aberturas (17) en los tamices (15) respectivos disminuyen de tamaño para reducir consecutivamente el tamaño de partícula del sustrato (22) desde un extremo superior (23) hasta el extremo inferior (18) de la carcasa (10).

7. Conjunto de molienda (1) de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, en donde el recipiente de recogida (11) y/o el extremo inferior (18) de la carcasa (10) comprende una llave de paso (24) para sellar de forma estanca el recipiente de recogida (11) y/o la carcasa (10) respecto del exterior antes de separar el recipiente de recogida (11) de la carcasa (10).

8. Conjunto de molienda (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde el orificio (19) comprende un filtro (25).

9. Molino de bolas (100) que comprende un conjunto de molienda (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores y que comprende un accionador (50) para sostener y mover dicho conjunto de molienda (1).

10. Método para refinar un sustrato (22) con un conjunto de molienda (1) que comprende las etapas de

- proveer a una carcasa (10) de un tamiz (15) y de un recipiente de molienda (13) con bolas (14),

- introducir un sustrato (22) en un recipiente de molienda (13),

- introducir un tornillo de estanqueidad (27) en un cono (26) en el recipiente de molienda (13),

- montar una tapa (12) en el recipiente de molienda (13) y sellar de forma estanca la carcasa (10) con la tapa (12), - cerrar al menos una válvula (20) de un orificio (19) para mantener una atmósfera en la carcasa (10),

- moler el sustrato (22) mediante el movimiento de las bolas (14) en el recipiente de molienda (13), en donde el sustrato (22) se refina por el contacto con las bolas (14) y en donde el sustrato (22) refinado pasa a través de aberturas (17) en un tamiz (15) hacia un extremo inferior (18) de la carcasa (10) y

- recoger el sustrato (22) refinado en un recipiente de recogida (11) conectado al extremo inferior (18) de la carcasa (10).

11. Método para refinar un sustrato (22) con un conjunto de molienda (1) de acuerdo con la reivindicación 10, que comprende, además, la etapa de establecer una atmósfera deseada en la carcasa (10) evacuando o introduciendo gas en la carcasa (10) a través del orificio (19).

12. Método para refinar un sustrato (22) con un conjunto de molienda (1) de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, que comprende, además, la etapa de abrir una válvula (20) para descargar partículas de sustrato (22) refinado hacia el recipiente de recogida (11).

13. Método para refinar un sustrato (22) con un conjunto de molienda (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 10-12, que comprende, además, la etapa de cerrar una llave de paso (24) en el recipiente de recogida (11) y/o cerrar una llave de paso (24) en el extremo inferior (18) de la carcasa (10) para sellar de manera estanca un interior respecto del exterior antes de extraer el recipiente de recogida (11) de la carcasa (10).