ES2262993T3 - Dispositivo de trituracion. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de trituración para triturar un material con al menos un rotor (1) que rota alrededor de un eje (2) de rotor, en cuyo contorno están colocados a lo largo del eje (2) de rotor varios ganchos (3), separados entre sí, para recoger y arrastrar el material en una dirección de flujo de material, y al menos un estator (4, 7), en el que están fijados en la dirección del eje del rotor varios elementos trituradores (6), engranados con los ganchos (3), pudiéndose desplazar el estator (4, 7) en la dirección del eje (2) del rotor, caracterizado porque el estator (4) puede girar, además, alrededor de un eje (5) del estator, así como desplazarse preferentemente en sentido axial y/o transversal al eje (5) del estator.

Description

Dispositivo de trituración.

Campo técnico

La invención se refiere a un dispositivo de trituración para triturar productos de todo tipo que está compuesto por al menos un rotor con ganchos colocados en su contorno y al menos un estator.

Antecedentes de la invención

Estas máquinas se usan para triturar productos de todo tipo, especialmente en el sector de la eliminación, preparación y recuperación de desechos y materiales.

El material, alimentado al dispositivo de trituración, se recoge con los ganchos de al menos un rotor, se conduce hacia abajo en la dirección de flujo de material y se desmenuza, fragmenta, parte, corta y/o machaca.

Las máquinas trituradoras se pueden accionar hidráulicamente y están provistas de los dispositivos conocidos para el cambio automático de la dirección de giro, ya sea en marcha hacia delante o marcha hacia atrás.

La selección de máquinas trituradoras adecuadas respecto al accionamiento, dimensión, cantidad y equipamiento con rotores y estatores se realiza conforme a capacidad requerida de paso, tamaño del grano del material triturado y período de servicio.

Un problema de este tipo de dispositivos de trituración es el desgaste de los ganchos y del estator en función del material que se va a triturar. Como resultado del desgaste se amplían los espacios intermedios entre los elementos trituradores, con lo que disminuye la eficiencia de la trituración debido al desgaste. La sustitución de los elementos desgastados es muy costosa y requiere mucho tiempo.

Del documento WO00/44499 se conoce un dispositivo de trituración, en el que sobre los elementos trituradores del rotor, realizados como ganchos, se colocan segmentos de discos en U como protección contra el desgaste.

De la publicación para información de solicitud de patente JP2001-149806A, en la que se basa el preámbulo de la reivindicación 1, se conoce una máquina trituradora de dos ejes, especialmente para desechos industriales, en la que se realiza la trituración mediante cuchillas trituradoras que están dispuestas en dos árboles y actúan de forma similar a unas tijeras. Una trituración adicional secundaria tiene lugar mediante cuchillas fijas, conectadas a continuación, cuya distancia respecto a los árboles se puede regular para poder compensar el desgaste y ajustar el tamaño del grano. El espacio vacío entre las distintas cuchillas trituradoras es pequeño, por lo que la verdadera trituración se realiza principalmente mediante la interacción de los rotores, sobre todo, con los cantos traseros de las cuchillas trituradoras que sólo se pueden preparar o renovar con dificultad y están sometidos en gran medida, por tanto, al desgaste. Los elementos más pequeños, que no tendrían que triturarse debido a su tamaño mínimo, se recogen también y provocan un desgaste adicional.

En el documento DE19619411 se describe una máquina de preparación de productos minerales, en la que la trituración se realiza mediante dos rodillos dentados, cuyos dientes están dispuestos separados radialmente uno de otro. El grano final se presiona adicionalmente con los dientes de los dos rodillos dentados a través de una matriz, alojada de forma flexible y similar a un peine, y se vuelve a triturar así. En la matriz se realiza un cortado, machacado y desmenuzado con tres cantos de los dientes. Las distancias entre los dientes y la matriz sólo presentan un espacio vacío pequeño, de modo que también en esta máquina se recogen elementos pequeños, que no tienen que triturarse necesariamente y provocan el desgaste. Los dientes de los rodillos dentados, difíciles de reparar, están sometidos a un desgaste especial debido al primer proceso de trituración y la presión a continuación a través de las matrices.

Breve presentación de la invención

La invención tiene el objetivo de crear un dispositivo de trituración, en el que el desgaste de los elementos trituradores sea mínimo y no requiera el desmontaje y se puedan compensar los tiempos de parada, asociados a esto. Este objetivo se consigue por primera vez de forma sorprendente, entre otros, mediante las características de la reivindicación 1. Variantes alternativas o ventajosas de la invención se describen en las reivindicaciones subordinadas.

En el caso de la solución, la invención parte de la idea básica de que una disposición especial de los ganchos en el rotor y de los elementos trituradores en el estator provoca, por un lado, un desgaste mínimo y el espacio intermedio, ampliado debido al desgaste, entre el gancho del rotor y el estator se puede compensar, por el otro lado, al desplazarse, por una parte, el estator en dirección al eje del rotor y girar, por otra parte, el estator en un ángulo determinado, de modo que el lado desgastado del estator se sustituya por un lado no gastado del estator.

La invención tiene la ventaja de que mediante las medidas mencionadas arriba se amplía en un múltiplo el período de servicio del dispositivo de trituración, según la invención, sin el desmontaje de los elementos trituradores. La regulabilidad de la posición del estator respecto al rotor permite ajustar adicionalmente el caudal y el tamaño de los granos.

Breve descripción de los dibujos

Muestran:

Fig. 1 un dispositivo de trituración en corte transversal con dos rotores y un estator,

Fig. 2 el dispositivo de trituración de la figura 1 en vista superior,

Fig. 3a un bloqueo regulable del estator en una posición "inferior",

Fig. 3b un bloqueo regulable del estator en una posición "superior",

Fig. 4 un bloqueo hidráulico del estator,

Fig. 4a una vista detallada del bloqueo hidráulico del estator en una posición "inferior",

Fig. 4b una vista detallada del bloqueo hidráulico del estator en una posición "superior",

Fig. 5a y 5b un dispositivo de trituración con cuatro rotores y tres estatores y

Fig. 6a y 6b un dispositivo de trituración con un rotor y estatores dispuestos lateralmente.

Descripción detallada de la invención

A continuación se debe explicar detalladamente la invención.

En el caso del dispositivo de trituración, según la invención, el material alimentado se recoge con los ganchos de al menos un rotor, se conduce hacia abajo en la dirección de flujo del material y se desmenuza, fragmenta, parte, corta y/o machaca en un estator. La verdadera trituración se realiza esencialmente mediante la interacción entre gancho y estator, ya que las distancias entre los rotores y los espacios vacíos entre los ganchos son tan grandes que entre los ganchos de los rotores sólo tiene lugar una pequeña interacción. Como sobre todo el estator está sometido por completo al flujo del material, que se va a triturar, se desgasta principalmente el material del estator. Según la invención, es posible también desplazar la posición del estator en la dirección del eje del rotor, es decir, se reduce la distancia respecto al eje del rotor, y girarlo alrededor del eje del estator. Para el cambio de posición se desactiva la retención del estator, hidráulica y/o mecánica, dado el caso. En otra forma de realización de la invención, el estator se puede desplazar adicionalmente en dirección axial, o sea, en la dirección del eje del rotor, después de desactivarse la retención del estator.

El desplazamiento de la posición del estator permite compensar el desgaste de los elementos que participan en el proceso de trituración, sobre todo, los ganchos y los elementos trituradores del estator, ya que el espacio, ampliado debido al desgaste, entre los ganchos del rotor y los elementos trituradores del estator se puede evitar con un simple desplazamiento del estator. Además, la regulación de la posición del estator posibilita adicionalmente el ajuste del caudal y del tamaño del grano.

El mecanismo de regulación para desplazar la posición del estator puede estar configurado, por ejemplo, de forma mecánica mediante tornillos con un cilindro hidráulico manual o con un sistema automatizado, especialmente hidráulico.

El estator está dispuesto a continuación del rotor en la dirección de flujo del material que se va a triturar. Mediante la disposición especial, según la invención, de los ganchos en el rotor y del estator tiene lugar la verdadera trituración debido esencialmente a la interacción entre gancho y estator, ya que las distancias entre los ejes del rotor y los espacios vacíos entre los ganchos son tan grandes que entre los ganchos de los rotores sólo tiene lugar una pequeña interacción.

El estator se puede colocar, por ejemplo, debajo del rotor, casi en paralelo al árbol del rotor y fijar en los soportes transversales del bastidor del dispositivo de trituración. Si están colocados varios árboles de rotor, el estator, desplazado preferentemente hacia abajo, se sitúa entre los árboles de rotor. En caso necesario, es posible proteger adicionalmente el estator mediante placas de desgaste.

El estator puede estar dispuesto adicionalmente también en el bastidor, por el lateral del rotor, dado el caso, entre dos ganchos, y/o en sentido longitudinal, dado el caso, paralelo, respecto al eje del rotor y en vertical a los ganchos. Incluso estos estatores, que cumplen, sobre todo, la función de un rascador e impiden una salida del material triturado en contra de la dirección de carga, pueden estar configurados de forma desplazable respecto a su posición. Con estos estatores se reduce el espacio vacío entre el bastidor y los rotores.

En el estator está sujetado al menos un elemento triturador fijo, compuesto de una o varias piezas. Este elemento puede estar montado en el estator con posibilidad de sustitución y protegido, dado el caso, con placas de desgaste o refuerzos.

La cantidad y disposición de los elementos trituradores en el estator se seleccionan en función de la función y la disposición de los ganchos en los rotores, así como de la capacidad deseada de trituración en relación con el caudal y el tamaño del grano.

La disposición especial del estator con los elementos trituradores en los espacios intermedios, creados a partir de los rotores y ganchos, permite el paso del material de grano pequeño, mientras que los fragmentos grandes de material no pueden pasar y, por tanto, se trituran.

Mediante la interacción del rotor y del estator se regula el caudal y el tamaño del grano y se obtienen, entre otros, los siguientes resultados:

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Limpieza del rotor y sus ganchos,

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trituración adicional del material entre el rotor y el estator y

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distribución más uniforme del tamaño del grano debido al efecto mejorado del cribado.

Como las distancias entre los ejes de rotor y los espacios vacíos entre los ganchos son tan grandes que entre los ganchos de los rotores sólo tiene lugar una pequeña interacción y, por tanto, la verdadera trituración se realiza en el estator, los cantos delanteros de los ganchos, sobre todo, un único canto lateral en cada caso y eventualmente un canto delantero en el lado delantero de un gancho, y los cantos trituradores del estator están sometidos en especial al desgaste, mientras que, por el contrario, el desgaste de los cantos traseros de los ganchos, difíciles de reparar, es sólo insignificante. Los elementos pequeños, que no tienen que triturarse, pueden pasar por la criba y no provocan ningún desgaste adicional. Además, la máquina resulta más económica y ligera debido a los espacios vacíos más grandes, ya que se puede ahorrar material.

Los elementos trituradores en el estator están configurados en forma de placa, pudiendo presentar éstas una sección transversal poligonal o en forma de disco. Los elementos trituradores presentan preferentemente al menos tres cantos laterales, de los que uno está orientado esencialmente en sentido transversal a la dirección del flujo del material, que se va a triturar, e interactúa con el gancho. En una forma preferida de realización de la invención, el elemento triturador presenta cuatro cantos laterales y una forma básicamente ortogonal. Debido a esta construcción, sólo uno o una parte de los cantos y lados respectivamente, que rodean al elemento triturador, participa en la trituración y se somete al flujo del material, que se va a triturar, y al desgaste, asociado a esto. Mediante el giro del estator alrededor del eje del estator se puede cambiar la posición del canto, sometido al desgaste, y sustituir por un canto no desgastado que sigue a continuación en la dirección del contorno en contra de la dirección de giro. Con esta medida, según la invención, se multiplica el período de servicio del estator.

El sistema hidráulico para retener o bloquear y/o desplazar el estator se puede usar también como protección contra la sobrecarga. En caso necesario se puede regular de tal modo la retención hidráulica para desviar el estator en caso de sobrecarga, que al superarse una carga fijada se desactiva la retención y el estator se desplaza a continuación en dirección axial y/o transversal a su eje. Esto es una simplificación esencial respecto a los costosos sistemas conocidos del estado de la técnica para la protección contra sobrecargas, en los que los estatores, por ejemplo, se pliegan en caso de sobrecarga. Dado el caso, se puede aplicar nuevamente la retención hidráulica tan pronto descienda la sobrecarga.

Los distintos ganchos pueden estar montados en el rotor con posibilidad de sustitución. Por "gancho" se entiende en el marco de la invención las configuraciones de elementos trituradores en rotores, que se conocen del estado de la técnica y que son adecuados para recoger el material que se va a triturar y triturarlo mediante al menos un efecto de corte, desmenuzamiento o machacado. En este término se deben incluir también, por ejemplo, los discos de rotor en forma de ruedas dentadas.

En función de los requerimientos respecto a la resistencia ante el desgaste y del material, los ganchos pueden estar provistos de elementos de protección. Este tipo de elementos de protección se describe, por ejemplo, en el documento WO00/44499. Sobre los ganchos se pueden colocar, por ejemplo, segmentos de discos de rotor en forma de U, dado el caso, con prolongaciones para la protección del árbol.

En las máquinas con varios rotores, los árboles de los rotores están dispuestos casi en paralelo entre sí. Los ganchos enfrentados en los rotores, situados básicamente en paralelo entre sí, están desplazados preferentemente uno respecto a otro, seleccionándose la distancia entre los árboles de los rotores de modo que las zonas de acción de los ganchos enfrentados sólo se cortan ligeramente y engranan en menor medida entre sí.

En otra forma de realización de la invención se puede desplazar también la posición del rotor, dado el caso, de forma hidráulica. Para regular el rotor se pueden tomar las mismas medidas usadas en el desplazamiento del estator.

A continuación se explican detalladamente las figuras con ejemplos de formas de realización de la invención.

La figura 1 muestra en corte transversal un dispositivo de trituración, según la invención, con un bastidor que se crea a partir de soportes transversales 8 y soportes longitudinales 9. Dentro del bastidor están dispuestos dos rotores 1, configurados como árboles, básicamente en paralelo entre sí. En los rotores 1 están colocados ganchos 3 como elementos trituradores. La distancia entre los rotores 1 está seleccionada de tal modo que las zonas de acción de los ganchos 3 sólo engranan ligeramente una con otra. Para la trituración, el material se alimenta por encima de los rotores 1 al dispositivo, se recoge con los ganchos 3 y, dado el caso, se puede triturar así previamente en menor medida. En la dirección de flujo del material, a continuación de los ganchos 3, debajo y entre los dos rotores 1, está dispuesto un estator 4 en forma de viga, en el que tiene lugar el verdadero proceso de trituración. El estator 4, retenido contra el giro, puede girar alrededor del eje 5 del estator. En el estator 4 están fijados elementos trituradores 6 con sección transversal ortogonal. Los elementos trituradores 6 se pueden sustituir por separado en caso necesario. Un canto lateral 10a de los elementos trituradores 6 está orientado en sentido transversal a la dirección de flujo del material que se va a triturar. Si se supera el período de servicio del canto 10a, se puede desactivar la retención del estator 4 y se puede girar el estator en 90º, con lo que se coloca en sentido transversal a la dirección de flujo del material el canto 10b no desgastado aún y situado a continuación en la dirección del contorno en contra de la dirección de giro. Después de volverse a retener o bloquear el estator 4 se puede seguir desarrollando la trituración. En los dos soportes longitudinales 9 están colocados adicionalmente estatores laterales 7 entre el bastidor y los rotores 1 en vertical al eje 2 del rotor, que están configurados, dado el caso, con posibilidad de ajuste en altura respecto al eje 2 del rotor.

La figura 2 muestra el dispositivo de trituración de la figura 1 en una vista superior. En los rotores 1 y el estator 4 están dispuestos uno detrás de otro los elementos trituradores 6 y los ganchos 3, estando desplazados entre sí los ganchos 3 de los rotores 1, dispuestos en paralelo, y los elementos trituradores 6 del estator de tal modo que entre dos ganchos enfrentados 3 de ambos rotores 1, paralelos entre sí, se encuentra un elemento triturador 6. La distancia lateral de los elementos trituradores 6 respecto a los ganchos 3 o el espacio entre los ganchos 3 y el elemento triturador 6 se puede ajustar mediante el centrado del estator 4 en sentido axial al eje 5 del estator.

Las figuras 3a y 3b muestran un ejemplo de un mecanismo de regulación para desplazar la posición del estator. La figura 3a muestra el estator en una posición "inferior" respecto al rotor, situada más abajo. Al apretarse el tornillo 11 se desplaza el eje 5 del estator en la dirección del eje del rotor y se sitúa en la posición "superior", situada más arriba, según la representación de la figura 3b.

Las figuras 4, 4a y 4b muestran un ejemplo de un mecanismo hidráulico de regulación para desplazar la posición del estator. La posición del estator 4 está fijada con tornillos 11a en los soportes transversales 8. Para desplazar la posición "inferior" del estator 4, situada más abajo, en la figura 4a se sueltan los tornillos 11a y se alza el estator 4 con un pistón 12, accionado hidráulicamente, a la posición "más arriba", representada en la figura 4b, con lo que se reduce la distancia entre el estator 4 y el rotor 1. Después se vuelve a fijar el estator 4 en la nueva posición con los tornillos 11a. La regulación hidráulica se puede realizar tanto manual como automáticamente de forma controlada.

La figura 5a muestra un corte transversal y la figura 5b una vista superior de un dispositivo de trituración, según la invención, con cuatro rotores 1 y tres estatores 4. El bastidor del dispositivo de trituración se crea a partir de los soportes transversales 8 y los soportes longitudinales 9. Los estatores 4 y los rotores 1 están fijados en los soportes transversales 8. De forma adicional pueden estar dispuestos estatores 7, fijos en su posición, directamente en los soportes longitudinales 9 y/o estatores 7, desplazables en su posición, en los soportes transversales 8.

La figura 6a muestra un corte transversal y la figura 6b, una vista superior de un dispositivo de trituración, según la invención, con un rotor 1 y dos estatores 7, dispuestos lateralmente en los soportes longitudinales 9 del bastidor, pudiéndose desplazar al menos un estator 7 hacia el eje 2 del rotor, especialmente a lo largo del soporte longitudinal 9.

Claims (8)

1. Dispositivo de trituración para triturar un material con al menos un rotor (1) que rota alrededor de un eje (2) de rotor, en cuyo contorno están colocados a lo largo del eje (2) de rotor varios ganchos (3), separados entre sí, para recoger y arrastrar el material en una dirección de flujo de material, y al menos un estator (4, 7), en el que están fijados en la dirección del eje del rotor varios elementos trituradores (6), engranados con los ganchos (3), pudiéndose desplazar el estator (4, 7) en la dirección del eje (2) del rotor, caracterizado porque el estator (4) puede girar, además, alrededor de un eje (5) del estator, así como desplazarse preferentemente en sentido axial y/o transversal al eje (5) del estator.

2. Dispositivo de trituración según la reivindicación 1, caracterizado porque entre dos elementos trituradores (6) respectivamente rota al menos un gancho (3), cuyo plano de rotación se encuentra en una zona básicamente excéntrica respecto a la distancia entre sí de dos elementos trituradores (6), y los elementos trituradores (6) presentan en cada caso al menos un canto lateral (10a, 10b), orientable básicamente en sentido transversal a la dirección de flujo de material, para triturar el material que se va a triturar, arrastrado por los ganchos (3), de modo que la trituración se realiza básicamente en cada caso mediante el canto lateral (10a, 10b), orientable en sentido transversal a la dirección de flujo de material, del elemento triturador (6) y básicamente mediante un único canto lateral de gancho y eventualmente un canto delantero de gancho de un gancho (3).

3. Dispositivo de trituración según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el dispositivo de trituración presenta al menos dos rotores (1) paralelos entre sí, porque entre dos rotores (1) respectivamente está situado un estator (4) y porque los ganchos enfrentados (3), desplazados axialmente en los rotores (1) paralelos entre sí, están dispuestos de tal modo y los ejes (2) de rotor están separados uno de otro de tal modo que los ganchos (3) de los rotores yuxtapuestos rotan uno junto otro a una distancia tal, que se realiza la trituración básicamente entre los ganchos (3) y los elementos trituradores (6).

4. Dispositivo de trituración según la reivindicación 3, caracterizado porque los elementos trituradores (6) están configurados en cada caso en forma de placa y presentan respectivamente al menos tres cantos laterales (10a, 10b), preferentemente cuatro cantos laterales (10a, 10b) con una sección transversal básicamente ortogonal, estando orientado en cada caso uno de al menos tres cantos laterales (10a, 10b) en sentido transversal a la dirección de flujo de material en función de un ángulo de giro del estator (4) alrededor del eje (5) del estator y participando, por tanto, en la trituración.

5. Dispositivo de trituración según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el estator (4) se puede retener de forma hidráulica y la retención hidráulica se puede desactivar principalmente al alcanzarse una carga de presión predeterminada, así como restaurar, dado el caso, al no alcanzarse esta carga de presión predeterminada.

6. Dispositivo de trituración según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el dispositivo de trituración está rodeado por un bastidor (8, 9) y el estator (7) está colocado entre el bastidor (8) y un gancho (3) o entre el bastidor (9) y un rotor (1).

7. Dispositivo de trituración según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque también el rotor (1) se puede regular, dado el caso, de forma hidráulica.

8. Dispositivo de trituración según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los ganchos (3) y/o el elemento triturador (6) en el estator (4, 7) se pueden sustituir y/o están cubiertos con un elemento de protección al menos parcialmente.