ITMO20090252A1 - Mulino verticale ad impatto per la macinazione di materiale incoerente - Google Patents

Description

Descrizione di Breveto per Invenzione Industriale avente per titolo:

“MULINO VERTICALE AD IMPATTO PER LA MACINAZIONE DI MATERIALE INCOERENTE†.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un mulino verticale ad impatto per la macinazione di materiale incoerente.

I mulini ad impato per la macinazione di materiale incoerente comprendono generalmente un rotore principale mobile in rotazione attorno ad un relativo asse e provvisto di uno o più martelli ati a frantumare il materiale in ingresso.

I mulini di tipo noto possono essere classificati come mulini ad asse orizzontale o mulini ad asse verticale, in funzione della disposizione spaziale dell’asse di rotazione del rotore principale.

La presente tratazione si riferisce particolarmente ai mulini ad asse verticale.

I mulini ad asse verticale di tipo noto comprendono quindi un rotore principale disposto all’ interno di una camera di macinazione e mobile in rotazione atorno ad un asse verticale.

La parete laterale della camera di macinazione, ovvero la parete che circonda il rotore principale, à ̈ provvista di una pluralità di placche di rivestimento, dette “corazze†, che cooperano con i martelli per la macinazione del materiale.

Nei mulini verticali di tipo noto, il materiale da macinare viene introdotto nella camera di macinazione attraverso un’apertura disposta superiormente al centro del rotore principale. Il materiale da macinare entra quindi all’interno della camera di macinazione per gravità, in corrispondenza della zona centrale del rotore principale, e viene convogliato verso la sua zona periferica per effetto della forza centrifuga esercitata dal rotore stesso.

Una prima e consistente riduzione granulometrica del materiale da macinare avviene quindi a seguito dello stritolamento tra i martelli di frantumazione e la parete laterale della camera di macinazione.

Una ulteriore riduzione avviene anche quando il materiale rimbalza indietro, dopo avere urtato le corazze, ed incontra nuovamente i martelli del rotore principale.

Questi mulini verticali di tipo noto presentano alcuni inconvenienti.

Infatti, la frantumazione del materiale eseguita dai mulini verticali di tipo noto risulta essere inefficiente.

In particolare, il materiale da macinare subisce un’azione di stritolamento tra la zona di estremità dei martelli e le corazze che rivestono la parete interna della camera di macinazione. Questa azione di stritolamento, oltre a non frantumare in modo efficiente il materiale in ingresso, provoca anche una rapida usura delle parti tra le quali il materiale stesso va ad interporsi, ed in particolare dei martelli di frantumazione.

Infatti, gli spigoli delle facce dei martelli vengono smussati in breve tempo per effetto dell’azione di taglio che i martelli stessi esercitano sul materiale da macinare, perdendo così buona parte della loro efficacia nel processo di frantumazione.

Un altro inconveniente dei mulini verticali di tipo noto consiste nel fatto che il materiale così frantumato à ̈ caratterizzato da una conformazione a scaglie, che lo rende non idoneo a svariate applicazioni, e la sua pezzatura risulta essere disomogenea.

Ciò à ̈ dovuto, in particolare, al fatto che una parte del materiale che entra dall’ alto all’interno della camera di macinazione non viene urtato dai martelli, causa la mancanza di sincronizzazione tra la caduta del materiale stesso ed il movimento del rotore principale, e raggiunge quindi la bocca di uscita by-passando sostanzialmente la fase di macinazione.

Il compito principale della presente invenzione à ̈ quello di escogitare un mulino verticale ad impatto per la macinazione di materiale incoerente, che consenta di ottenere una macinazione sensibilmente più efficiente rispetto ai mulini verticali di tipo noto.

All’interno di questo compito, uno scopo del presente trovato à ̈ quindi quello di evitare che la frantumazione del materiale da macinare avvenga principalmente per stritolamento, ovvero che il materiale stesso si interponga tra i martelli di frantumazione e le corazze che rivestono la parete laterale della camera di macinazione.

Uno scopo del presente trovato à ̈ quindi quello di ridurre sensibilmente, rispetto ai mulini verticali di tipo noto, l’usura delle parti che vengono a contatto con il materiale da macinare, ed in particolare dei martelli di frantumazione.

Ancora uno scopo del presente trovato à ̈ quello di migliorare, oltre che la granulometria finale del materiale da macinare, anche la sua omogeneità.

Più precisamente, uno scopo del presente trovato à ̈ quello di fare in modo che tutto il materiale da macinare che entra nella camera di macinazione venga intercettato dai martelli di frantumazione del rotore principale.

Altro scopo del presente trovato à ̈ quello di escogitare un mulino verticale ad impatto per la macinazione di materiale incoerente, che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell’ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto.

Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente mulino verticale ad impatto per la macinazione di materiale incoerente, comprendente almeno un rotore principale disposto all' di una camera di macinazione e mobile in rotazione attorno ad un primo asse sostanzialmente verticale e caratterizzato dal fatto di comprendere . almeno un rotore secondario disposto all’interno di una camera di ingresso del materiale da macinare e mobile in rotazione attorno ad un secondo asse, detto rotore secondario essendo atto ad introdurre il materiale da macinare all’interno di detta camera di macinazione e detta camera di ingresso essendo disposta a fianco della camera di macinazione stessa.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un mulino verticale ad impatto per la macinazione di materiale incoerente, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica di una sezione trasversale di un mulino secondo il trovato;

la figura 2 à ̈ una vista in pianta dall’alto del mulino di figura 1.

Con particolare riferimento a tali figure, si à ̈ indicato globalmente con il numero di riferimento 1 un mulino verticale ad impatto per la macinazione di materiale incoerente.

Il mulino 1 comprende un rotore principale 2 disposto all’ interno di una camera di macinazione 3 e mobile in rotazione attorno ad un primo asse 4 sostanzialmente verticale.

Più particolarmente, il rotore principale 2 à ̈ provvisto di uno o più martelli 5 di frantumazione atti ad impattare il materiale da macinare. Nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, il rotore principale 2 à ̈ provvisto di quattro martelli 5 angolarmente equidistanziati tra di loro.

La camera di macinazione 3 presenta una parete laterale 3a che circonda il rotore principale 2 e che à ̈ provvista di una pluralità di placche di protezione amovibili, indicate nelle figure con il numero di riferimento 6. Le placche 6 possono avere varia conformazione e sono atte a proteggere la parete laterale 3 a dagli urti con il materiale incoerente durante la fase di macinazione.

Secondo il trovato, il mulino 1 comprende almeno un rotore secondario 7 disposto all’interno di una camera di ingresso 8 del materiale da macinare, la quale à ̈ posizionata a fianco della camera di macinazione 3, e mobile in rotazione attorno ad un secondo asse 9.

Il rotore secondario 7 à ̈ provvisto di almeno una pala 10 ed à ̈ atto ad inviare il materiale da macinare all’ interno della camera di macinazione 3.

Opportunamente, il numero di pale 10 del rotore secondario 7 Ã ̈ pari al numero di martelli 5 del rotore principale 2.

Vantaggiosamente, il secondo asse 9 di rotazione à ̈ sostanzialmente parallelo al primo asse 4. Nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, il primo ed il secondo asse 4 e 9 sono quindi entrambi verticali. Preferibilmente, la camera di ingresso 8 presenta una parete laterale 8 a, che circonda il rotore secondario 7 e si sviluppa in direzione sostanzialmente parallela al secondo asse 9, ed una parete di fondo, disposta inferiormente al rotore secondario 7 e sostanzialmente ortogonale alla parete laterale 8a. Vantaggiosamente, sia la parete laterale 8a della camera di ingresso 8 che la parete laterale 3a della camera di macinazione 3 hanno conformazione sostanzialmente circolare.

La camera di ingresso 8 comprende almeno una bocca di ingresso 11 del materiale da macinare, disposta superiormente al rotore secondario 7 e sostanzialmente affacciata alla parete di fondo della camera di ingresso stessa, ed almeno una bocca di uscita 12 comunicante con la camera di macinazione 3.

Più in dettaglio, la bocca di ingresso 11 che comunica con una tramoggia di accumulo del materiale non rappresentata nelle figure, à ̈ disposta in modo tale che il materiale da macinare entri nella camera di ingresso 8 dall’alto, lungo una direzione sostanzialmente parallela al secondo asse 9.

La bocca di ingresso 1 1 Ã ̈ quindi disposta sostanzialmente perpendicolare al secondo asse 9 e sostanzialmente parallela alla parete di fondo della camera di ingresso 8.

Preferibilmente, la bocca di ingresso 11 Ã ̈ disposta in modo tale da scaricare il materiale da macinare in corrispondenza di una zona della camera di ingresso 8 non comprendente la bocca di uscita 12.

Nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, la camera di ingresso 8 comprende una paratia 1 3 che separa sostanzialmente la camera di ingresso stessa in due zone, di cui una zona di accumulo, comunicante con la bocca di ingresso 11 ed una zona di lancio, comunicante con la bocca di uscita 12.

Non si escludono tuttavia differenti forme di realizzazione nelle quali sono previsti differenti mezzi di convogliamento, quali, ad esempio, una rampa inclinata definente una sorta di imbuto o simile, atti ad introdurre il materiale da macinare in una zona della camera di ingresso 8 non comprendente la bocca di uscita 12.

Vantaggiosamente, la bocca di uscita 12 Ã ̈ disposta in corrispondenza della parete laterale 8a della camera di ingresso 8 e della parete laterale 3a della camera di macinazione 3.

Nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, la parete laterale 8a della camera di ingresso 8 si congiunge con la parete laterale 3a della camera di macinazione 3 in corrispondenza delle sue estremità che delimitano la bocca di uscita 12. Opportunamente, la zona di giunzione della parete laterale 8a con la parete laterale 3a à ̈ sostanzialmente a spigolo vivo.

In una prima forma di realizzazione alternativa, la parete laterale 8a della camera di ingresso 8 à ̈ mobile in rotazione attorno ad un terzo asse per variare l’orientazione della traiettoria di ingresso del materiale da macinare nella camera di macinazione 3.

Più particolarmente, il terzo asse di rotazione coincide sostanzialmente con il secondo asse 9.

Vantaggiosamente, le estremità della parete laterale 8a che delimitano la bocca di uscita 12 sporgono all' della camera di macinazione 3 per compensare la sua rotazione attorno al secondo asse 9 e comunque in modo tale da non interferire con i martelli 5. Più particolarmente, le estremità della parete laterale 8 a che delimitano la bocca di uscita 12 rimangono all’ interno del profilo definito dalle placche 6 che rivestono la parete laterale 3 a.

Tale forma di realizzazione à ̈ costruttivamente simile a quella rappresentata nelle figure 1 e 2, con la differenza che la parete laterale 8a à ̈ svincolata dalla parete laterale 3a e può ruotare rispetto a quest’ultima attorno al secondo asse 9.

In una seconda forma di realizzazione alternativa, non rappresentata nelle figure, la parete laterale 8a comprende almeno una porzione fissa ed almeno una porzione mobile associata in rotazione alla porzione fissa attorno ad un quarto asse. L’inclinazione della porzione mobile rispetto alla porzione fissa à ̈ regolabile per variare l’orientazione della traiettoria di ingresso del materiale da macinare nella camera di macinazione 3.

Opportunamente, il quarto asse à ̈ disposto sostanzialmente parallelo ad almeno uno tra il primo ed il secondo asse, rispettivamente 4 e 9.

Preferibilmente, la parete laterale 8a comprende due porzioni mobili disposte in corrispondenza delle sue zone di estremità che delimitano la bocca di uscita 12 ed i relativi quarti assi sono disposti anch’essi sostanzialmente verticali.

Vantaggiosamente, il rotore secondario 7 à ̈ sincronizzato con il rotore principale 2 in modo tale che il materiale da macinare venga inviato dalla camera di ingresso 8 nella camera di macinazione 3 all’ atto del passaggio dei martelli 5.

Il rotore principale 2 ed il rotore secondario 7 ruotano in senso concorde tra loro, in modo tale che i martelli 5 “vedano†arrivare il materiale da macinare durante la loro rotazione attorno al primo asse 4. In pratica, la traiettoria di ingresso del materiale da macinare nella camera di macinazione 3 à ̈ diretta in verso sostanzialmente contrario al senso di rotazione del rotore principale 2.

Più particolarmente, il mulino 1 comprende mezzi di collegamento in rotazione, non visibili in dettaglio nelle figure, del rotore principale 2 al rotore secondario 7. I mezzi di collegamento in rotazione, che possono essere di tipo meccanico o elettrico, sono atti a mantenere il sincronismo tra i due rotori 2 e 7.

Il funzionamento del presente trovato à ̈ il seguente.

Il materiale da macinare in arrivo dall’esterno, ad esempio da una tramoggia di raccolta non rappresentata nelle figure, viene introdotto all' della camera di ingresso 8 dalla bocca di ingresso 11 posta superiormente al rotore secondario 7.

Il materiale da macinare viene quindi introdotto all’ interno della camera di ingresso 8 e si raccoglie in una zona lontana dalla bocca di uscita 12.

L’introduzione del materiale da macinare all’interno della camera di ingresso 8 può avvenire secondo modalità differenti, ad esempio può essere lanciato oppure cadere per gravità.

Durante la rotazione del rotore secondario 7 attorno al secondo asse 9 le sue pale 10 incontrano il materiale da macinare così scaricato e lo trascinano verso la bocca di uscita 12.

L’ingresso dall’alto del materiale da macinare all’interno della camera di ingresso 3 ed il fatto che il materiale stesso si accumuli in corrispondenza di una zona lontana dalla bocca di uscita 12 impediscono al materiale stesso di interporsi tra la parete laterale 8a e le pale 10, evitando così P impuntamento del rotore secondario 7 e l’usura delle pale stesse.

Il materiale da macinare, trascinato dalla rotazione delle pale 10 verso la bocca di uscita 12, viene quindi lanciato all’interno della camera di macinazione 3 attraverso la sua parete laterale 3 a.

In pratica, ad ogni giro del rotore secondario 7, le pale 10 raccolgono il materiale da macinare che si accumula all’interno della camera di ingresso 8 e lo portano verso la bocca di uscita 12 lanciandolo attraverso di essa contro i martelli 5 del rotore principale 2.

Durante la rotazione del rotore principale 2 attorno al primo asse 4, i martelli 5 incontrano quindi il materiale da macinare proveniente in direzione sostanzialmente opposta, con la conseguente frantumazione del materiale impattato.

La rotazione dei martelli 5 attorno al primo asse 4, oltre a provocare una prima significativa frantumazione del materiale in ingresso, comporta anche il lancio di quest’ultimo contro le placche 6 e quindi una sua ulteriore disgregazione.

Nel caso in cui la parete laterale 8a sia girevole attorno al secondo asse 9 rispetto alla camera di macinazione 3 o nel caso in cui essa sia dotata di una o più porzioni mobili come sopra descritto, à ̈ possibile modificare la traiettoria di lancio del materiale da macinare all’ interno della camera di macinazione 3 mediante la rotazione della parete laterale 8a stessa o delle sue parti mobili, al fine di ottenere l' impatto più efficiente possibile con i martelli 5 in funzione della densità del materiale da macinare.

Come sopra anticipato, la rotazione del rotore secondario 7 attorno al secondo asse 9 à ̈ opportunamente sincronizzata con la rotazione del rotore principale 2 attorno al primo asse 4 tramite i mezzi di collegamento in rotazione, in modo tale che tutto il materiale lanciato dal rotore secondario 7 venga colpito dal rotore principale 4, ottenendo così una macinazione omogenea.

Si à ̈ in pratica constatato come l' invenzione descritta raggiunga gli scopi proposti e in particolare si sottolinea il fatto che il mulino verticale secondo il trovato consente di ottenere una macinazione sensibilmente più efficace rispetto ai mulini verticali di tipo noto.

Più precisamente, la macinazione del materiale incoerente viene ottenuta per effetto dell’impatto con i martelli di frantumazione e con le corazze che rivestono la camera di macinazione e non più, come avveniva nei mulini verticali di tipo noto, per effetto dello stritolamento tra di essi.

Ciò comporta, oltre ad una macinazione più efficiente, anche una notevole riduzione dell’usura dei martelli di frantumazione.

Inoltre, la presenza del rotore secondario e la particolare disposizione della camera di ingresso consentono la completa frantumazione del materiale in ingresso nella camera di macinazione e quindi una pezzatura più omogenea, rispetto ai mulini di tipo noto, del materiale in uscita dal mulino stesso.

Ancora, il mulino secondo il trovato consente di ottenere un sensibile aumento della poliedricità del materiale frantumato.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1) Mulino (1) verticale ad impatto per la macinazione di materiale incoerente, comprendente almeno un rotore principale (2) disposto all’interno di ima camera di macinazione (3) e mobile in rotazione attorno ad un primo asse (4) sostanzialmente verticale e caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un rotore secondario (7) disposto all’ interno di una camera di ingresso (8) del materiale da macinare e mobile in rotazione attorno ad un secondo asse (9), detto rotore secondario (7) essendo atto ad introdurre il materiale da macinare all' di detta camera di macinazione (3) e detta camera di ingresso (8) essendo disposta a fianco della camera di macinazione stessa.
2. 2) Mulino (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto secondo asse (9) di rotazione à ̈ sostanzialmente verticale.
3. 3) Mulino (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detta camera di ingresso (8) comprende almeno una bocca di ingresso (11) del materiale da macinare disposta superiormente a detto secondo rotore (7).
4. 4) Mulino (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta bocca di ingresso (11) Ã ̈ disposta in modo tale che il materiale da macinare entri in detta camera di ingresso (8) sostanzialmente parallelamente a detto secondo asse (9) di rotazione.
5. 5) Mulino (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta camera di ingresso (8) comprende almeno una bocca di uscita (12) del materiale da macinare comunicante con detta camera di macinazione (3), detta bocca di ingresso (11) essendo disposta in modo tale da scaricare il materiale da macinare in corrispondenza di una zona di detta camera di ingresso (8) non comprendente detta bocca di uscita (12).
6. 6) Mulino (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta bocca di uscita (12) Ã ̈ definita sulla parete laterale (8a) di detta camera di ingresso (8) che circonda sostanzialmente detto rotore secondario (7).
7. 7) Mulino (1) secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che detta bocca di uscita (12) Ã ̈ definita sulla parete laterale (3a) di detta camera di macinazione (3) che circonda sostanzialmente detto rotore principale (2).
8. 8) Mulino (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la zona di giunzione di detta camera di ingresso (8) con detta camera di macinazione (3) à ̈ sostanzialmente a spigolo vivo.
9. 9) Mulino (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto rotore principale (2) à ̈ sostanzialmente sincronizzato con detto rotore secondario (7).
10. 10) Mulino (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la parete laterale (8a) di detta camera di ingresso (8) à ̈ mobile in rotazione attorno ad un terzo asse per variare l' orientazione della traiettoria di ingresso del materiale da macinare in detta camera di macinazione (3).
11. 11) Mulino (1) secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detto terzo asse coincide sostanzialmente con detto secondo asse (9).
12. 12) Mulino (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la parete laterale (8a) di detta camera di ingresso (8) comprende almeno una porzione fissa ed almeno una porzione mobile associata in rotazione a detta porzione fissa attorno ad un quarto asse, detta porzione mobile essendo movimentabile per variare l’orientazione della traiettoria di ingresso del materiale da macinare in detta camera di macinazione (3).
13. 13) Mulino (1) secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detto quarto asse di rotazione à ̈ disposto sostanzialmente parallelo ad almeno uno tra detto primo e detto secondo asse (4, 9).
14. 14) Mulino (1) secondo la rivendicazione 12 o 13, caratterizzato dal fatto che la parete laterale (8a) di detta camera di ingresso (8) comprende due di dette porzioni mobili disposte in corrispondenza delle sue zone estremali delimitanti detta bocca di uscita (12).