MX2011006161A - Mezcladora con cuba de mezcla giratoria. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a una mezcladora que tiene una cuba de mezclado giratoria y un árbol (8) de herramienta dispuesto al menos parcialmente en la cuba de mezclado, el cual tiene un extremo de accionamiento y un extremo de trabajo para una herramienta (6), siendo que el árbol (8) de herramienta se monta giratorio en un cojinete en el extremo de trabajo mediante dos cojinetes de herramienta espaciados uno de otro y se proporciona un motor (7) de accionamiento para el árbol (8) de herramienta. Con el fin de crear una mezcladora que es sencilla y económica de producir, que tiene el mínimo posible de partes móviles y de desgaste y un árbol (8) de herramienta que además es capaz de soportar las considerables fuerzas transversales que ocurren durante la operación, de conformidad con la invención el motor (7) de accionamiento tiene un árbol de motor que se monta al menos unilateralmente en un cojinete de la herramienta.

Description

MEZCLADORA CON CUBA DE MEZCLA GIRATORIA Descripción de la Invención El presente invento se refiere a una mezcladora con una cuba de mezcla y con un árbol de herramientas dispuesto al menos en parte en la cuba de mezcla, poseyendo el árbol de herramientas un extremo de trabajo al que está fijada o se puede fijar una herramienta y un extremo de accionamiento soportado por dos cojinetes de herramienta distanciados entre sí y en la que se prevé un motor de accionamiento con un árbol de motor para el accionamiento del árbol para herramientas .

Una mezcladora de esta clase es conocida por ejemplo a través del documento DE 35 20 409. La modalidad representada en él comprende una mezcladora resistente a presión con un orificio de carga, una cuba de mezcla giratoria, que posee un dispositivo de vaciado, con herramientas de mezcla dispuestas en el interior de la cuba de mezcla de manera excéntrica con relación al eje de la cuba de mezcla.

La mezcladora conocida a través del estado de la técnica se representa esquemáticamente en la figura 1, que muestra una sección vertical de la mezcladora. La mezcladora 1 posee una cuba 3 de mezcla alojada en una carcasa 2 de la mezcladora, que puede ser girada alrededor de un eje de giro vertical. Para garantizar este giro se monta la cuba 3 de mezcla de manera giratoria sobre un rodamiento 4 de bolas . La cuba de REF. :220592 mezcla puede poseer en su lado inferior un orificio de vaciado (no representado en la figura) . La carcasa 2 de la mezcladora posee una tapa 5 para la carcasa. En el interior de la cuba 3 de mezcla se dispone una herramienta 6 de trabajo configurada como herramienta de mezcla. Se observa, que la herramienta 6 de mezcla puede girar alrededor de un eje vertical distanciado del eje de giro de la cuba 3 de mezcla. Para ello se hace pasar un extremo de accionamiento de la herramienta 6 de trabajo a través de la tapa 5 de la carcasa y se acciona, por ejemplo por medio de correas 9 trapezoidales, con la ayuda del motor 7 de accionamiento.

Las herramientas 6 de trabajo están fijadas a un árbol 8 de herramientas, que posee un extremo de accionamiento en el que ataca la correa 9 trapezoidal y un extremo de trabajo al que se fijan las herramientas 6 de trabajo configuradas como herramientas de mezcla. El árbol 8 de herramientas se construye en la modalidad representada en dos piezas, pudiendo ser unidas, respectivamente separadas las dos piezas por medio de la unión 10 con brida. Esta unión 10 con brida también se prevé, entre otros, para sustituir la herramienta 6 de trabajo con otra herramienta 6 de trabajo, por ejemplo un ciclón de estrella con un ciclón de espigas. Además, la herramienta de trabajo puede ser sustituida con una nueva, cuando presente signos de desgaste. Dado que tanto la cuba 3 de mezcla, como también el árbol 8 de herramientas giran, se pueden producir fuerzas transversales considerables sobre el árbol 8 de herramientas provocadas por la corriente de material a través de la cuba 3 de mezcla giratoria, sobre todo, porque el árbol de herramientas sólo es sujetado en la tapa 5 de la carcasa en un lado. La magnitud de la fuerza transversal depende, entre otros, de la clase del material de mezcla y, naturalmente, de la velocidad de rotación tanto de la cuba 3 de mezcla, como también de la herramienta 6 de trabajo.

Para la sujeción del árbol 8 de herramientas se prevén por ello en el extremo de accionamiento dos cojinetes 11, 12 de herramienta, que sujetan cada uno el árbol con un diámetro D. Para absorber las fuerzas se unen los cojinetes 11, 12 de herramienta por medio de una brida 13 con tornillos con la carcasa 2 de la mezcladora, o bien la tapa 5 de la carcasa. La correa 9 trapezoidal ataca entonces en el extremo de accionamiento del árbol 8 de herramientas. El motor 7 de accionamiento posee un árbol 20 de motor, que se sujetado igualmente con dos cojinetes 14, 15 de motor. Se observa, que el diámetro d' del árbol 20 de motor es manifiestamente menor que el diámetro D del árbol 8 de herramientas.

Como motor de accionamiento se utilizan en el estado de la técnica principalmente motores trifásicos asincrónicos o motores hidráulicos con transmisiones de correas trapezoidales o correas dentadas sí como motores con reductor.

Todas estas clases de accionamiento tienen en común que se necesita una gran cantidad de elementos para generar y transformar el par de giro así como para absorber la carga. En el caso más sencillo del motor asincrónico con soportes correspondientes se necesitan al menos cuatro cojinetes, dos cojinetes para el árbol del motor y dos cojinetes para el árbol de herramientas, que, además del peso, deben absorber las elevadas fuerzas de la herramienta de trabajo así como las considerables fuerzas ejercidas por la correa.

Si se utiliza un motor con reductor o un reductor separado, es preciso prever para cada escalón de desmultiplicación adicional al menos dos cojinetes más.

Junto a los cojinetes caros y a pesar de ello sujetos de fallos, la transmisión con correa, formada generalmente por un grupo de varias correas trapezoidales o correas dentadas, es un elemento de máquina, que requiere un mantenimiento intensivo. En estos componentes se tiene que controlar con intervalos regulares el tensado correcto, que debe ser adaptado en caso necesario. Además, tanto las correas trapezoidales, como también las correas dentadas están sometidas a desgaste y tienen que ser sustituidas por ello con intervalos regulares .

A la vista del estado de la técnica descrito el objeto del presente invento es por ello crear una mezcladora, que se pueda fabricar de una manera sencilla y barata, que posee un par de giro lo más grande posible en un margen de revoluciones amplio y que posea una cantidad mínima de piezas sometidas a desgaste para el accionamiento de la herramienta de trabajo.

Este problema se soluciona según el invento por el hecho de que el árbol del motor es soportado por al menos uno de los dos cojinetes de herramientas distanciados entre sí.

Con otras palabras: uno de los cojinetes previsto para el apoyo del árbol de herramientas es utilizado al mismo tiempo para el apoyo del árbol del motor. Por ello, el árbol del motor y el árbol de herramientas están unidos directamente entre sí. Con esta medida se puede suprimir al menos un coj inete .

De manera especialmente preferida se prevé una modalidad en la que el motor está dispuesto entre los dos cojinetes de herramienta y en la que el árbol del motor es soportado con preferencia por medio de los dos cojinetes de herramienta. Con esta modalidad se puede prescindir de dos cojinetes, ya que los cojinetes del árbol de herramientas sirven al mismo tiempo como cojinetes del árbol del motor. En realidad, en esta modalidad ya no es posible distinguir entre árbol de motor y árbol de herramientas, ya que una parte del árbol funciona como árbol del motor y otra parte del mismo árbol como árbol de herramientas .

En este caso se utiliza con preferencia como motor un accionamiento directo y de manera especialmente preferida un motor trifásico sincrónico (servomotor, motor torque, o motor de reluctancia) .

En otra modalidad especialmente preferida, el cojinete del árbol de motor orientado hacia el árbol de herramientas es apropiado para absorber fuerzas radiales y axiales especialmente grandes. Con preferencia se construye como cojinete axial-radial combinado (cojinete Radiax) , por ejemplo como cojinete de rodillos a rótula, respectivamente bolas a rótula y de una manera especialmente preferida como cojinete de rodillos a rótula con dos hileras.

Se comprobó, que, en especial, un cojinete de rodillos a rótula con dos hileras da lugar a la mejor absorción de las fuerzas transversales, que surgen durante el funcionamiento.

Otra modalidad preferida prevé, que le diámetro del árbol del motor sea diferente en los dos cojinetes de herramienta, siendo con preferencia el diámetro d' ' del árbol del motor en el coj inete de herramientas opuesto al árbol de herramientas menor, con preferencia al menos un 30 %, con especial preferencia al menos un 50 %, que el diámetro D del árbol del motor en el otro cojinete de herramientas.

El motor se aloja convenientemente en una carcasa de motor, estando dispuestos los dos cojinetes de herramientas sobre o en la carcasa del motor. La carcasa del motor puede poseer una primera brida exterior con la que se fija la carcasa del motor y con ello el motor a la carcasa de la mezcladora. Además, en una modalidad especialmente preferida puede poseer la carcasa del motor una segunda brida exterior, fijada igualmente a la carcasa de la máquina, poseyendo con preferencia la segunda brida exterior un diámetro medio mayor que la primera brida exterior.

La carcasa del motor podría poseer por ejemplo una sección transversal circular, siendo entonces conveniente, que las bridas exteriores posean una sección transversal circular. Sin embargo, fundamentalmente también cabe imaginar otras secciones transversales, por ejemplo secciones transversales cuadradas o rectangulares. Debido a que la segunda brida exterior posee un diámetro medio más grande, se puede fijar el motor de manera sencilla a la carcasa de la mezcladora. Así por ejemplo, la carcasa de la mezcladora puede poseer un orificio escalonado de paso con un primer tramo con un diámetro medio más pequeño y un segundo tramo con un diámetro medio más grande, poseyendo el segundo tramo un diámetro medio, que es mayor que el diámetro medio del primer tramo y menor que el diámetro medio de la segunda brida exterior. El diámetro medio más pequeño del orificio de paso escalonado de la carcasa de la mezcladora es mayor que el diámetro exterior más grande de la herramienta de trabajo. Con esta medida se puede extraer la totalidad de la herramienta de trabajo junto con el motor a través del orificio de paso escalonado.

Las dos bridas poseen de manera típica taladros para la fijación de las bridas a la carcasa de la mezcladora. La brida más grande puede poseer en este caso orificios adicionales, con preferencia mayores que los taladros de fijación, previstos para que una herramienta pueda acceder a través del orificio a los taladros, o bien los medio de fijación en la brida más pequeña. Esto facilita la fijación de la carcasa del motor a la carcasa de la mezcladora.

En otra modalidad preferida se compone el árbol de herramientas de dos piezas unidas entre sí de manera disoluble, estando unida una de las piezas formando una pieza con el árbol del motor, mientras que la otra pieza soporta la herramienta de trabajo. La unión disoluble se puede realizar con bridas.

De manera alternativa también se puede construir el árbol de herramientas formando una pieza con el árbol del motor.

Otras ventajas, características y posibilidades de aplicación del presente invento son aclaradas por medio de la descripción que sigue de modalidades preferidas así como por medio de las figuras correspondientes. Estas muestran: La figura 1, una sección vertical de una mezcladora del estado de la técnica.

La figura 2, una sección vertical de una primera modalidad según el invento.

La figura 3, una sección vertical de una segunda modalidad según el invento.

La figura 1 muestra una modalidad del estado de la técnica, que ya se describió más arriba.

La figura 2 muestra una primera modalidad según el invento. Siempre que fuera posible se utilizaron los mismos símbolos de referencia para piezas iguales de la mezcladora, ya representada y descrita en la figura 1. En la figura 2 se aloja el motor 7 de accionamiento en una carcasa 16 de motor, siendo sujetada la carcasa 16 del motor por medio de dos bridas 13, 17 exteriores a la tapa 5 de la mezcladora. Se observa, que el árbol 8 de herramientas funciona al mismo tiempo en su extremo de accionamiento como árbol 21 del motor. El árbol 21 del motor, que en la modalidad representada se construye en parte como árbol hueco, es sujetado con el cojinete 18 de rodillos a rótula y con el cojinete 19 radial. La segunda brida 13 exterior, más orientada hacia la cámara de producto, es decir la cuba de mezcla, posee un diámetro exterior más pequeño que la primera brida 17 exterior. Con ello se puede introducir la totalidad del motor desde el exterior en la tapa 5 de la carcasa, de manera, que en primer lugar se introduce la brida exterior con el diámetro exterior más pequeño en un taladro correspondientemente escalonado de la tapa de la cuba hasta que asiente en el fondo del taladro ensanchado. La separación entre las dos bridas 13, 17 exteriores se dimensiona de tal modo, que en la situación representada en la figura 2 se puedan atornillar las dos bridas con la tapa 5 de la carcasa.

En caso necesario se puede separar y extraer con facilidad el motor de la tapa de la cuba .

Una situación de esta clase se representa en la figura 3, que muestra al mismo tiempo una segunda modalidad según el invento de la mezcladora. El motor y la herramienta 6 de trabajo han sido separados de la tapa 5 de la carcasa, de manera, que el motor y la herramienta 6 de trabajo pueden ser extraídos a través del correspondiente orificio de la tapa de la cuba. La modalidad representada en la figura 3 se diferencia de la modalidad representada en la figura 2 por el hecho de que falta la unión 10 con bridas, de manera, que el árbol de herramientas y el árbol del motor se construyen en este caso en una pieza. En las dos modalidades representadas se dispone el eje de rotación de la herramienta de trabajo de manera excéntrica con relación al eje de rotación de la cuba de mezcla.

Con la integración del motor en una unidad soporte robusta para la absorción de las fuerzas y de los pares de la herramienta de trabajo se crea una unidad con un coste mínimo de mantenimiento y con la flabilidad más grande posible. Sólo se guía un árbol en dos cojinetes. Este árbol absorbe tanto las fuerzas del motor (por ejemplo el peso, las fuerzas magnéticas residuales) , como también las fuerzas de trabajo de la herramienta (ciclón, amasador, etc.) . La eventual variación necesaria del número de revoluciones se puede realizar con la utilización de un convertidor de frecuencias. LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERENCIA 1 Mezcladora 2 Carcasa de la mezcladora 3 Cuba de mezcla 4 Rodamiento de bolas 5 Tapa de la carcasa 6 Herramienta de trabajo 7 Motor de accionamiento 8 Árbol de herramientas 9 Correa trapezoidal 10 Unión con brida 11, 12 Cojinete de herramienta 13 Brida 14, 15 Cojinete de motor 16 Carcasa del motor 17 Brida 18 Cojinete de rodillos a rótula 19 Cojinete radial 20, 21 Árbol del motor 22 Orificio para herramienta de montaje Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (12)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Mezcladora con una cuba de mezcla y con un árbol de herramientas dispuesto al menos en parte en la cuba de mezcla, poseyendo el árbol de herramientas un extremo de trabajo al que está fijada o se puede fijar una herramienta y un extremo de accionamiento soportado por dos cojinetes de herramienta distanciados entre sí y en la que se prevé un motor de accionamiento con un árbol de motor para el accionamiento del árbol de herramientas, caracterizada porque el árbol de motor es soportado por al menos uno de los dos coj inetes de herramienta distanciados entre sí.

2. Mezcladora de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el motor está dispuesto entre los dos coj inetes de herramienta y porque el árbol del motor es soportado con preferencia por medio de los dos cojinetes de herramienta, de manera, que el árbol de herramienta también sirve como árbol de motor.

3. Mezcladora de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el motor es un accionamiento directo, con preferencia un motor trifásico sincrónico, con preferencia un motor torque o un motor de reluctancia.

. Mezcladora de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque uno de los cojinetes, con preferencia el dispuesto más cerca del extremo de trabajo del árbol de herramientas, es un cojinete radial-axial combinado (cojinete Radiax) , con preferencia un cojinete de rodillos a rótula, respectivamente un cojinete de bolas a rótula y con especial preferencia un cojinete de rodillos a rótulas con dos hileras.

5. Mezcladora de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque el diámetro del árbol del motor es- distinto en los dos cojinetes de herramientas, siendo con preferencia el diámetro del árbol del motor más pequeño en el coj inete de herramientas opuesto al árbol de herramientas, con preferencia al menos un 30 % y con especial preferencia al menos un 50 % menor que el diámetro del árbol del motor en el otro cojinete de herramienta.

6. Mezcladora de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el motor está alojado en una carcasa de motor, estando dispuestos los dos cojinetes de herramienta sobre o en la carcasa del motor.

7. Mezcladora de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque la carcasa del motor posee una primera brida exterior y la mezcladora una carcasa de mezcladora en la que se dispone la cuba de mezcla, estando fijada la brida exterior a la carcasa de la mezcladora, de manera especialmente preferida a la tapa de la carcasa.

8. Mezcladora de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque la carcasa de motor posee una segunda brida exterior fijada igualmente a la carcasa de la mezcladora, poseyendo la segunda brida exterior con preferencia un diámetro medio mayor que la primera brida exterior.

9. Mezcladora de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque la carcasa de la mezcladora posee un orificio de paso escalonado con un primer tramo, con un diámetro medio pequeño y con un segundo tramo con un diámetro medio grande, poseyendo el segundo tramo, un diámetro medio, que es mayor que el diámetro medio de la primera brida exterior y menor que el diámetro medio de la segunda brida exterior.

10. Mezcladora de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque el orificio de paso escalonado más pequeño es mayor que el diámetro exterior más grande de la herramienta de trabajo.

11. Mezcladora de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque el árbol de herramientas posee dos partes fijadas entre sí de manera disoluble, estando construida una de las partes en una pieza con el árbol del motor.

12. Mezcladora de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque el árbol de herramientas y el árbol del motor se construyen en una pieza.