ES2315559T3 - Molino agitador de bolas con agitador radial. - Google Patents

Abstract

Molino agitador de bolas con una cámara de molienda, que contiene cuerpos moledores, un estator y un rotor que están dispuestos en la cámara de molienda, una abertura de entrada de material de molienda y una abertura de salida de material de molienda para la alimentación y descarga de material de molienda a, o bien, de la cámara de molienda, así como un dispositivo separador de cuerpos moledores, que está dispuesto en la cámara de molienda aguas arriba de la abertura de salida, el cual sirve para separar los cuerpos moledores llevados por el material de molienda antes de que éste se descargue del compartimento de molienda a través de la abertura de salida, teniendo el rotor (21) la forma de un cuerpo con simetría de rotación y estando formado el estator (13, 14, 15) por una superficie interna, que está conformada esencialmente complementaria respecto a la superficie del rotor, de la cámara de molienda (9), y presentando el rotor (21) y el estator (13, 14, 15) espigas (22, 23, 24, 25) que se extienden de la respectiva superficie y se proyectan en el compartimento de proceso, caracterizado porque la abertura de entrada de material de molienda (11) está dispuesta en una zona radialmente externa de la cámara de molienda (9) y la abertura de salida de la cámara de molienda (12) en una zona radialmente interna de la cámara de molienda (9), y porque las espigas (22, 23, 24 y 25) están dispuestas en forma distribuida sobre toda las respectivas superficies del rotor (21) y del estator (13, 14, 15).

Description

Molino agitador de bolas con agitador radial.

El invento trata de un molino agitador de bolas según el término genérico de la reivindicación 1.

Tales molinos agitadores de bolas tienen una cámara de molienda, que contiene un cuerpo moledor, un estator y un rotor que están dispuestos en la cámara de molienda, una abertura de entrada de material de molienda y una abertura de salida de material de molienda, para la alimentación y descarga de material de molienda a, o bien, de la cámara de molienda, así como un dispositivo separador de cuerpos moledores dispuesto en la cámara de molienda aguas arriba de la abertura de salida, el cual sirve para separar del material de molienda cuerpos moledores arrastrados con el material de molienda, antes de que éste se descargue del compartimento de molienda a través de la abertura de
salida.

Se utilizan molinos agitadores de bolas en el campo de los productos alimentarios y en la producción de partículas finas descendiendo hasta el rango nano. En este caso, las partículas o aglomerados suspendidos en un líquido se transportan a la cámara de molienda y en la cámara de molienda se los tritura, respectivamente se los dispersa, con ayuda de cuerpos moledores auxiliares antes de que se los transporte fuera de la cámara de molienda. Para que en esta molienda húmeda los cuerpos moledores auxiliares no se arrastren fuera del molino agitador de bolas por la corriente líquida de material de molienda y, por consiguiente, se pierdan para el molino agitador de bolas y contaminen el material de molienda, los cuerpos moledores auxiliares se retienen en la cámara de molienda por medio de un dispositivo separador. Como dispositivos separadores se utilizan ranuras separadoras, cribas separadoras o ruedas celulares. Como cuerpos moledores auxiliares son posibles esencialmente cuerpos de acero, vidrio, cerámica o plástico.

Para incrementar la capacidad mecánica de molienda, que se introduce en el material de molienda en la cámara de molienda, están previstas, en molinos agitadores de bolas conocidos, espigas en el rotor y/o en el estator que se proyectan en el compartimento de molienda. En la operación se produce, por consiguiente, por un lado, una contribución a la capacidad de molienda, por vía directa, por medio de golpes entre el material de molienda y las espigas. Por otro lado, se realiza una contribución adicional a la capacidad de molienda, por vía indirecta, por medio de golpes entre las espigas y los cuerpos moledores (auxiliares), que se arrastran en el material de molienda, y los golpes que ocurren luego otra vez entre el material de molienda y los cuerpos moledores. Por último, las fuerzas de cizallamiento y las fuerzas de alargamiento que actúan sobre el material de molienda realizan también su aporte para la trituración de las partículas de molienda suspendidas.

De la US 5,590,841 es conocido un molino agitador de bolas según el término genérico de la reivindicación 1, en el que un rotor, que es simétrico en rotación, está dispuesto en una cámara de molienda conformada en forma complementaria al mismo. En las superficies del rotor y en la superficie interior de la cámara de molienda, es decir, la superficie del estator, están dispuestas espigas que se proyectan de la respectiva superficie hacia el compartimento de proceso. Pero este molino tiene una construcción complicada. Particularmente se requieren medios especiales de accionamiento de cuerpos moledores para, por un lado, mantener los cuerpos moledores alejados del dispositivo separador dispuesto radialmente en el interior y, por otro lado, impedir que la corriente de material de molienda alcance, desde la entrada de material de molienda, mediante un "cortocircuito" la salida de material de molienda. Además, se requieren canales especiales para garantizar el retorno del material grueso, separado por el dispositivo separador, al compartimento de molienda. Para prevenir que el dispositivo separador cilíndrico (criba separadora o tubo con ranuras longitudinales), dispuesto en forma axial se atore y se obture, éste puede girarse alrededor de su eje cilíndrico mediante un accionamiento separado.

La US 5,624,080 describe un molino agitador de bolas con un rotor que presenta varios discos distanciados axialmente, el cual está alojado en una cámara de molienda de forma cilíndrica. Pero este molino no contiene espigas en la superficie del rotor y en la superficie del estator, es decir, la pared interior de la cámara de molienda. Por ello no es apropiado para introducir energía mecánica de trituración con alta densidad de potencia. Al volumen ya de por sí relativamente grande de este molino, debido a la densidad relativamente reducida de potencia, hay que añadirle que el molino posee en la capacidad de salida de material de molienda un dispositivo separador externo que también debe accionarse en forma separada.

El invento tiene el objetivo de obtener, con una geometría de rotor/estator, o bien, geometría de compartimento de molienda, pre-especificadas y a una velocidad de rotación pre-especificada del rotor, un efecto de molienda incrementado en comparación con molinos agitadores de bolas conocidos.

El objetivo se consigue por medio de los molinos agitadores de bolas según la reivindicación 1.

Debido a que el rotor tiene según el invento esencialmente la forma de un cuerpo con simetría de rotación y el estator está formado esencialmente por una superficie interior complementaria de la cámara de molienda, se posibilita, por un lado para la introducción mecánica de energía en el material de molienda, una alta densidad de potencia, así como una relación, tan grande como sea posible, entre la superficie del compartimento de proceso y el volumen del compartimento de proceso y, por consiguiente, una refrigeración óptima del material de molienda durante la molienda húmeda, respectivamente la trituración.

Debido a que el rotor y el estator presentan según el invento espigas distribuidas sobre la totalidad de la superficie de cada uno, las cuales se extienden desde la respectiva superficie y se proyectan en el compartimento de proceso, se posibilitan los efectos directos e indirectos de las espigas distribuidos sobre todo el volumen del compartimento de molienda, es decir, los golpes entre las espigas y los cuerpos moledores arrastrados con el material de molienda, así como las fuerzas de cizallamiento y las fuerzas de alargamiento que causan las espigas en la suspensión compuesta de material de molienda y cuerpos moledores, los cuales contribuyen en conjunto a la trituración de las partículas suspendidas de material de molienda.

En suma se obtiene, por lo tanto, una mejor capacidad de molienda, pero al mismo tiempo también una homogeneización de la intensidad de molienda y, por consiguiente, también se contrarresta en todo el compartimento de molienda que el material de molienda se exponga a un trato duro, por ejemplo, por parte de un sobrecalentamiento local.

Particularmente favorable es que la abertura de entrada de material de molienda está dispuesta según el invento en una zona radialmente externa de la cámara de molienda y la abertura de salida de material de molienda está dispuesta en una zona radialmente interna de la cámara de molienda. En el funcionamiento se ajusta entonces esencialmente en los cuerpos moledores auxiliares, un equilibrio entre un componente de fuerza centrífuga dirigido en forma radial hacia fuera, debido a la rotación del rotor alrededor de su eje, y un componente de fuerza de arrastre dirigido en forma radial hacia dentro, debido al material de molienda que fluye en forma radial de fuera hacia dentro. El flujo del material de molienda se mantiene por ejemplo, mediante una bomba aparte. Por medio de este efecto de fuerza centrífuga se logra una descarga "dinámica" del dispositivo separador, que está dispuesto en forma radial dentro de la zona de salida del material de molienda, es decir, una gran parte de los cuerpos moledores auxiliares flota en forma más o menos estacionaria en las zonas radialmente externas del compartimento de proceso y forma un "enjambre" de cuerpos moledores auxiliares, a través del cual se bombea el material de molienda. Los pocos cuerpos moledores auxiliares que llegan en este caso a la zona radialmente interna del compartimento de proceso se atrapan entonces por el dispositivo separador. Por ende, el dispositivo separador se cuida y se desgasta menos intensamente.

El rotor puede tener esencialmente la forma de un cono truncado, estando dispuestas la abertura de entrada de material de molienda en la zona del extremo ancho del cono truncado y la abertura de salida de material de molienda en la zona del extremo estrecho del cono truncado de la cámara de molienda. Alternativamente, el rotor también puede tener básicamente la forma de un cono doblemente truncado. En ambos casos, el material de molienda se bombea preferentemente, de radialmente fuera hacia radialmente dentro.

Como alternativa adicional, el rotor puede tener la forma de un cilindro, estando dispuesta la abertura de entrada del material de molienda en la zona del primer extremo del cilindro y la abertura de salida del material de molienda en la zona del segundo extremo del cilindro de la cámara de molienda y siendo el material de molienda transportado esencialmente en forma helicoidal, a través del compartimento de proceso, a lo largo de la camisa cilíndrica del
rotor.

En otra conformación favorable, el rotor tiene esencialmente la forma de un disco, estando dispuesta la abertura de entrada del material de molienda en la zona periférica radialmente externa y la abertura de salida del material de molienda en la zona axial radialmente interna de la cámara de molienda, de modo que el material de molienda fluye nuevamente de fuera hacia dentro a través del compartimento de proceso. También aquí durante el funcionamiento se ajusta en los cuerpos moledores auxiliares, el equilibrio, que se describió anteriormente, de un componente de fuerza centrífuga y un componente de fuerza de arrastre. El material de molienda bombeado de fuera hacia dentro causa entonces nuevamente la descarga "dinámica" del dispositivo separador dispuesto radialmente en el interior.

Es particularmente favorable, si el rotor en forma de disco presenta espigas tanto en sus dos superficies de disco planas como en su superficie circunferencial. Las espigas que se encuentran radialmente más externas tienen durante el funcionamiento la velocidad más alta de todas las espigas. Dado que, además, una gran parte de los cuerpos moledores auxiliares flota en forma radial externamente, una parte sustancial del efecto de molienda tiene lugar ya sólo en esa zona periférica del compartimento de proceso, de modo que, en comparación con un molino agitador de bolas sin espigas en el borde de disco, se logra un incremento notable de la capacidad de molienda.

Preferentemente, la cámara de molienda puede pivotarse con su estator y su rotor y con el dispositivo separador a una posición de pivotaje de tal modo, que el dispositivo separador alcanza un lugar que se encuentra alto, el cual preferentemente es más alto que una gran parte del volumen total de la cámara de molienda. De este modo, se posibilita una extracción del dispositivo separador sin descargar los cuerpos moledores auxiliares o el producto, dado que la carga de cuerpos moledores auxiliares no llega, en la posición de pivotaje, a la altura del dispositivo separador. Además, esto posibilita utilizar en el molino agitador de bolas un dispositivo separador rotable con elementos en forma de rayos u hojas, como p. ej. rueda de rayos, rueda de paletas o rueda celular, teniendo lugar el efecto separador recién cuando comienza a rotar. Debido a la posibilidad de giro, según el invento, de la zona de proceso, el dispositivo separador puede ponerse en este caso en funcionamiento mientras la zona de proceso está volcada y el dispositivo separador se encuentra en el lugar alto. Después de la puesta en servicio, la zona de proceso se vuelca a la posición de operación, en la que los cuerpos moledores auxiliares llegan al dispositivo separador que ahora actúa separando.

Cuando en la posición de pivotaje se encuentra en el molino agitador de bolas, según la cantidad de cuerpos moledores, entre el 50% y el 100% de todo el volumen de cámara de molienda debajo del dispositivo separador se garantiza que, debido a la utilización de un dispositivo separador "rotable" no efectivo en el estado de reposo o debido a la falta de un dispositivo separador desmontado, no caiga cuerpo moledor auxiliar alguno de la cámara de molienda.

Convenientemente, el lugar girado, que se encuentra elevado, del dispositivo separador, es el lugar más alto posible, alcanzable por pivotaje, del molino agitador de bolas. Esto facilita el acceso al dispositivo separador. Además, en el desmontaje del dispositivo separador pueden verterse o sacarse sin problemas cuerpos moledores auxiliares, que se encuentran en o sobre el dispositivo separador, a la cámara de molienda mediante la abertura a la cámara de molienda.

Convenientemente, la posición de pivotaje es una posición de no funcionamiento del molino agitador de bolas. En la posición de funcionamiento del molino agitador de bolas, el eje de rotación del rotor está dispuesto esencialmente en forma horizontal.

Preferentemente, el dispositivo separador puede reemplazarse. Puede ser p. ej. una criba separadora o una rueda de paletas.

En otro modelo de fabricación favorable, el rotor es un rotor hueco con aberturas dispuestas radialmente en el interior en el rotor y aberturas dispuestas radialmente en el exterior en el rotor. En este caso, los cuerpos moledores auxiliares se transportan durante el funcionamiento con una parte del flujo de material de molienda en el interior del rotor, por medio de la acción centrífuga del rotor, desde una abertura dispuesta radialmente en el interior a una de las aberturas dispuestas radialmente en el exterior y fuera del rotor se los transporta con todo el flujo de material de molienda, por medio de la acción de bombeo de la alimentación, desde la abertura dispuesta radialmente en el exterior a la abertura dispuesta radialmente en el interior, de modo que en el interior del molino agitador de bolas tiene lugar una circulación de cuerpos moledores auxiliares.

Preferentemente, la abertura dispuesta radialmente en el interior se extiende en dirección circunferencial con un radio interno Ri en el rotor y la abertura dispuesta radialmente en el exterior se extiende en dirección circunferencial con un radio externo Ra en el rotor. De este modo se facilita la entrada de los cuerpos moledores auxiliares, junto con una parte del flujo de material de molienda, a la cavidad del rotor, así como la salida de los cuerpos moledores auxiliares, junto con esa parte del flujo de material de molienda, de la cavidad del rotor.

Según un modelo de fabricación particularmente preferente, el rotor hueco presenta canales interiores que forman cada uno una conexión de fluido entre una abertura dispuesta radialmente en el interior y una abertura dispuesta radialmente en el exterior. Estos canales dispuestos en el interior del rotor en forma de radios ejercen una acción centrífuga fuerte sobre los cuerpos moledores auxiliares, de modo que éstos pueden ser retrotransportados eficientemente hacia fuera.

Otras ventajas, atributos y posibilidades de aplicación del invento se obtienen de la descripción de un ejemplo de fabricación, que no debe entenderse como limitador, en base al dibujo adjunto, siendo que:

la figura 1 es una vista en perspectiva de un molino agitador de bolas según el invento en una posición de funcionamiento,

la figura 2 es una vista en perspectiva del molino agitador de bolas de la figura 1 en una posición volcada de no funcionamiento, o bien en posición de mantenimiento,

la figura 3 es una vista en perspectiva similar a la de la figura 2 y ampliada del molino agitador de bolas según el invento con dispositivo separador desmontado,

la figura 4 es una vista en perspectiva similar a la de la figura 1 del molino agitador de bolas según el invento,

la figura 5 es una vista en perspectiva del molino agitador de bolas de la figura 4 con zona de proceso abierta,

la figura 6 muestra una vista seccionada de una mitad de un agitador de un respectivo ejemplo de fabricación del molino agitador de bolas según el invento, siendo elegido el plano de sección de tal modo, que el eje de rotación A-A se encuentra dentro de aquel,

la figura 7 muestra una vista seccionada de un agitador representado en forma esquemática, cuyo rotor presenta canales internos y posibilita una circulación de cuerpos moledores.

La figura 1 muestra un molino agitador de bolas según el invento en su posición de operación con eje horizontal de rotación del rotor. El molino agitador de bolas está fijado a un elemento vertical 2 que está unido con una base de máquina 1. Un motor 3 acciona mediante una transmisión por correa 4 una polea 5 que está unida mediante un árbol en un apoyo 6 (véase la figura 4), que está dispuesto debajo de un revestimiento 8, en rotación solidaria con el rotor 21 (véase la figura 5) del molino agitador de bolas. El rotor 21 accionado por rotación rota en la cámara de molienda 9. El material de molienda a moler llega mediante una abertura de entrada de material de molienda 11, que está dispuesta radialmente en el exterior en forma radial en la cámara de molienda 9, a la cámara de molienda 9 y sale de la cámara de molienda 9 mediante una abertura de salida de material de molienda 12, que está dispuesta radialmente en el interior en forma axial en la cámara de molienda. La cámara de molienda consiste esencialmente en tres piezas, a saber, una primera pared plana de cámara de molienda 13, una pared curvada de cámara de molienda 14 en el perímetro de la cámara de molienda y una segunda pared plana de cámara de molienda 15. La pared curvada de cámara de molienda 14 y la segunda pared plana de cámara de molienda 15 están unidas fijamente una con la otra formando una unidad. Esta unidad 14, 15 está acoplada por articulación mediante una bisagra 10 a la primera pared plana de cámara de molienda 13. Además, la segunda pared plana de cámara de molienda 15 está unida fijamente con una camisa cilíndrica de cribado 16, la cual está dispuesta sobresaliendo centralmente y axialmente hacia fuera sobre la pared de cámara de molienda 15. Dentro de esta camisa de cribado 16 se encuentra un dispositivo separador 18 en forma de una criba separadora cilíndrica (véase la figura 3). La abertura de salida de material de molienda 12 está formada por un tubo, que corre axialmente, que desemboca en el interior de la criba separadora cilíndrica 18. Debajo de la abertura de salida 12 está dispuesta una canaleta 17, que corre oblicuamente hacia abajo, con la cual pueden descargarse de modo dirigido de la zona de proceso, material de molienda y cuerpos moledores.

La figura 2 muestra el molino agitador de bolas según el invento de la figura 1 con eje vertical de rotor en estado volcado. Los números de referencia y los elementos que se corresponden con ésos son los mismos que en la figura 1. Como se ve, todos los elementos funcionales 3 a 17 del molino agitador de bolas en la figura 2 están volcados en 90º alrededor de un eje de giro horizontal. Solamente la base de máquina 1 y el elemento vertical 2 están en la misma posición que en la figura 1. En esta posición volcada, la camisa de cribado 16 es más fácilmente accesible, de modo que la criba separadora 18 (véase la figura 3) puede desmontarse y montarse más fácilmente en el marco de un mantenimiento. Además, los cuerpos moledores auxiliares adheridos o aprisionados (no mostrado) a la criba separadora pueden sacudirse o desprenderse fácilmente en la cámara de molienda 9.

La figura 3 muestra el molino agitador de bolas, según el invento, volcado en forma similar a la figura 2, pero algo ampliado. Los números de referencia y los elementos que se corresponden con ésos son los mismos que en la figura 1 y la figura 2. Además, se muestra la criba separadora 18 en estado desmontado. Como puede reconocerse de la mejor manera en la figura 3, la criba separadora 18 de forma cilíndrica presenta en su borde cilíndrico superior un brida 19 con orificios, mediante la cual, la criba separadora 18 se fija, al volver a realizar el montaje, a la camisa de cribado 16 con ayuda de tornillos 20. El desmontaje y el montaje de la criba separadora 18 en la posición de funcionamiento con eje de rotación de rotor horizontal (véase la figura 1) no sería posible sin preparación. El contenido del compartimento de molienda y particularmente los cuerpos moledores deberían descargarse previamente.

Además, debido a que puede volcarse, el molino agitador de bolas según el invento posibilita la utilización, en lugar de una criba separadora "pasiva", de otro dispositivo separador, como p. ej. una rueda celular o una rueda de paletas, que sólo puede separar cuerpos moledores auxiliares al estar en estado de funcionamiento, es decir, en rotación. Si debe detener el molino agitador de bolas equipado con un dispositivo separador "activo" tal, se lo puede volcar previamente a la posición vertical con eje de rotación vertical. En la nueva puesta en funcionamiento se procede en forma inversa. Primeramente, el rotor y el dispositivo separador "activo" se ponen en rotación con eje de rotación vertical, estando el molino agitador de bolas aún volcado, de modo que se reestablece el efecto separador del dispositivo separador "activo", después de lo cual, el molino agitador de bolas vuelve a volcarse a la posición horizontal de operación con eje de rotación horizontal.

La figura 4 muestra el molino agitador de bolas, según el invento, algo más ampliado que en la figura 1. Los números de referencia y los elementos que se corresponden con ésos son los mismos que en la figura 1, la figura 2 y la figura 3. En contraste con la figura 1 se omitió aquí el revestimiento 8, de modo que pueden reconocerse el apoyo 6 del árbol de accionamiento y el soporte 7 de la parte de máquina girable.

La figura 5 muestra el molino agitador de bolas de la figura 4 con la zona de proceso abierta, es decir en un estado, en el que la cámara de molienda 9 está abierta. La cámara de molienda 9 se abrió quitando de la pared de cámara de molienda 13 mediante giro, la unidad 14, 15, 16, que se compone de la segunda pared plana de cámara de molienda 15, la pared curvada de cámara de molienda 14 y la camisa de cribado 16 y que está acoplada por articulación mediante la bisagra 10 a la primera pared plana de cámara de molienda 13. Se reconoce el rotor 21 en forma de disco, que está atornillado en rotación solidaria con el eje de accionamiento, que está equipado con espigas 22 en sus zonas superficiales planas y con espigas adicionales 23 a lo largo de la dirección circunferencial en su zona curvada de borde. En las superficies del estator, es decir sobre el lado de las paredes de cámara de molienda 13 y 15 que da al compartimento de proceso, también están dispuestas espigas correspondientes que están dispuestas opuestamente y en forma desplazada radialmente respecto a las espigas 22. En el centro de la unidad 14, 15, 16 quitada mediante giro se reconoce la criba separadora 18 dispuesta concéntricamente dentro de la camisa de cribado 16. Una particularidad presentan las espigas 26, que también están dispuestas sobre el disco de rotor 21, pero sólo sobre su lado que da a la pared de cámara de molienda 15, y que producen así una turbulencia limpiadora alrededor de un dispositivo separador estático. Estas espigas limpiadoras de criba, cuya longitud se corresponde aproximadamente con la longitud del cilindro de la criba separadora, están dispuestas en forma aproximadamente concéntrica alrededor del centro del disco de rotor 21 y se extienden en forma paralela una con la otra y con el eje de rotación del rotor, de modo que al cerrar la cámara de molienda, es decir, al girar hacia atrás la unidad 14, 15, 16, se proyectan en el espacio intermedio entre la criba separadora 18 y la camisa de cribado 16. Todos los elementos de la pared de cámara de molienda, es decir la primera pared plana de cámara de molienda 13, la pared curvada de cámara de molienda 14 y la segunda pared plana de cámara de molienda 15, así como la camisa de cribado 16, presentan canales de refrigeración (no mostrados). En la cercanía de los puntos de unión entre las espigas limpiadoras de criba 26 y el disco de rotor 21 se encuentran orificios 27 en el disco de rotor 21, que están dispuestos concéntricamente alrededor del centro del disco de rotor 21, mediante los cuales están comunicadas las dos mitades del compartimento de proceso.

Durante el funcionamiento, el producto a moler (p. ej. suspensión con partículas a triturar) se bombea mediante la abertura de entrada 11 a la cámara de molienda 9, en la que rota el disco de rotor 21 accionado. Por la interacción de los cuerpos moledores (no mostrados) y las espigas 22, 23 en el disco de rotor 21, así como las espigas 24, 25 en el estator se trituran las partículas suspendidas en el producto. El producto triturado y dispersado de ese modo durante su paso de fuera hacia dentro a través del compartimento de proceso, llega finalmente al espacio intermedio entre la criba separadora 18 y la camisa de cribado 16 y pasa a través de la criba separadora 18 a la abertura de salida 12. Si algunos cuerpos moledores llegaran hasta la criba separadora, a pesar del fuerte campo centrífugo en la cámara de molienda 9 y a pesar de la mayor densidad de los mismos, debido golpes "desafortunados" y/o debido al efecto de arrastre del flujo de material de molienda, entonces serán retenidos a más tardar allí. Las espigas limpiadoras de criba 26, que circulan, con respecto a la criba separadora 18 en reposo, junto a la superficie de ésta a la velocidad de giro del rotor, aseguran una fuerte turbulencia del material de molienda con componentes de velocidad que son tangenciales a la superficie de la criba separadora. De este modo, la criba separadora se mantiene en gran parte libre de depósitos y adhesiones. Además, se impide que cuerpos perdidos entre los cuerpos moledores auxiliares se depositen sobre la criba separadora y junto con el material de molienda, obturen rápidamente la criba separadora.

La figura 6 muestra una vista seccionada de una mitad de un agitador de un respectivo ejemplo de fabricación del molino agitador de bolas según el invento, siendo elegido el plano de corte de tal modo, que el eje de rotación A-A del agitador se encuentra dentro de aquel. La zona del agitador radialmente interna, cercana al eje se quitó por seccionado, dado que su diseño es en gran parte independiente para el agitador representado en la figura.

El rotor en forma de disco, marcado colectivamente con 21, contiene espigas 22 paralelas al eje, que están ajustadas, atornilladas o fijadas de algún otro modo en orificios del disco de rotor 21 paralelos al eje y que a ambos lados del disco de rotor 21 están proyectadas hacia el compartimento de molienda. Además, en el borde exterior del disco de rotor 21 están colocadas espigas 23 distanciadas una de otra en dirección circunferencial, que están proyectadas radialmente hacia fuera. El estator, o bien la carcasa del compartimento de molienda se forma por la primera pared plana de cámara de molienda 13, la pared curvada de cámara de molienda 14, así como por la segunda pared plana de cámara de molienda 15 (compárese con la figura 5). Las dos paredes planas de cámara de molienda 13 y 15 presentan espigas 24, respectivamente 25, que se proyectan hacia el compartimento de molienda, las cuales están dispuestas en forma desplazada con respecto a las espigas 22 del disco de rotor 21. Las espigas 23 radiales, que están dispuestas en el borde exterior del disco de rotor 21 brindan una contribución esencial para toda la capacidad de molienda, dado que tanto las espigas 23 como el material de molienda presentan velocidades particularmente elevadas en esta zona radialmente externa, de modo que allí tiene lugar un solicitación particularmente elevada de energía entre las espigas 23 y el material de molienda, o bien los cuerpos moledores auxiliares. Las nombradas paredes de cámara de molienda 13, 14 y 15 presentan revestimientos 28, 29, o bien 30, que se encuentran del lado del compartimento de molienda, los cuales se componen de un material resistente a la abrasión. Las espigas 22, 23, 24 y 25, que también están sujetas a un fuerte desgaste, son reemplazables idealmente. La pared plana de cámara de molienda 15 presenta en su lado orientado hacia el eje de rotación A-A la camisa de cribado 16 mostrada sólo parcialmente, la cual cubre la criba separadora 18 (compárese con la figura 5).

La figura 7 muestra una vista seccionada de un agitador representado en forma esquemática, cuyo rotor presenta canales internos y posibilita una circulación de cuerpos moledores a lo largo de las flechas dibujadas. A los efectos de mantener la claridad se omitieron en la figura 7 las espigas 22, 23, 24 y 25 según el invento que se representan en la figura 6 y la figura 6. El rotor marcado colectivamente con 21 posee a una distancia radial Ri del eje de rotación A-A al menos una abertura 21a radialmente interna y a una distancia radial Ra del eje de rotación A-A al menos una abertura 21b radialmente externa. Entre estas aberturas 21a y 21b existe mediante canales 21c en el interior del rotor 21 un canal de flujo. El estator se forma por las paredes de cámara de molienda 13, 14 y 15 (compárese con la figura 5). Durante el funcionamiento actúan tanto fuerzas de arrastre como fuerzas de inercia sobre los cuerpos moledores (representados como puntos negros) distribuidos en el material de molienda. En la zona del compartimento de molienda entre el rotor 21 y las paredes de cámara de molienda 13 y 15, que forman el estator, los cuerpos moledores se arrastran radialmente hacia dentro, junto con el material de molienda bombeado hacia dentro desde radialmente fuera al compartimento de molienda a través de la abertura de entrada de material de molienda 11 (compárese con la figura 1, figura 5), a través de los canales formados por 13 y 21, respectivamente por 13 y 15, dado que las fuerzas de arrastre del flujo de material de molienda sobre los cuerpos moledores, que están orientadas radialmente hacia dentro, son mayores que las fuerzas centrífugas, que están orientadas radialmente hacia fuera, de los cuerpos moledores sobre sus trayectorias curvadas. En los canales ("canales centrífugos") 21c del rotor 21, las condiciones son exactamente inversas durante el funcionamiento. Por el material de molienda proyectado radialmente hacia fuera actúan aquí fuerzas de arrastre dirigidas hacia fuera, junto con las fuerzas centrífugas también dirigidas hacia fuera, sobre los cuerpos moledores, de modo que éstos se arrastran radialmente hacia fuera. Por consiguiente, los cuerpos moledores que invariablemente llegan a la zona radialmente interna del compartimento de molienda se transportan nuevamente hacia fuera. De este modo se impide que se depositen cuerpos moledores sobre el dispositivo separador (no mostrado) dispuesto radialmente en el interior, previendo así, un taponamiento del dispositivo separador, un desgaste excesivo del compartimento de molienda y un sobrecalentamiento del material de molienda en la zona radialmente interna del compartimento de molienda.

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Lista de marcas de referencia

1

base de máquina

2

elemento vertical

3

motor

4

transmisión de correa

5

polea

6

apoyo del árbol de accionamiento

7

soporte de la parte de máquina girable

8

revestimiento

9

cámara de molienda

10

bisagra

11

abertura de entrada de material de molienda

12

abertura de salida de material de molienda

13

primera pared plana de cámara de molienda

14

pared curvada de cámara de molienda en el perímetro de la cámara de molienda

15

segunda pared plana de cámara de molienda

16

camisa de cribado

17

canaleta

18

dispositivo separador, criba separadora

19

brida

20

tornillos

21

rotor, disco

21a

abertura radialmente interna

21b

abertura radialmente externa

21c

canales

22

espiga sobre plano de disco

23

espiga sobre el borde de disco

24

espiga en el estator

25

espiga en el estator

26

espiga limpiadora de criba

27

orificios de unión

28

revestimiento

29

revestimiento

30

revestimiento

Claims (18)

1. Molino agitador de bolas con una cámara de molienda, que contiene cuerpos moledores, un estator y un rotor que están dispuestos en la cámara de molienda, una abertura de entrada de material de molienda y una abertura de salida de material de molienda para la alimentación y descarga de material de molienda a, o bien, de la cámara de molienda, así como un dispositivo separador de cuerpos moledores, que está dispuesto en la cámara de molienda aguas arriba de la abertura de salida, el cual sirve para separar los cuerpos moledores llevados por el material de molienda antes de que éste se descargue del compartimento de molienda a través de la abertura de salida, teniendo el rotor (21) la forma de un cuerpo con simetría de rotación y estando formado el estator (13, 14, 15) por una superficie interna, que está conformada esencialmente complementaria respecto a la superficie del rotor, de la cámara de molienda (9), y presentando el rotor (21) y el estator (13, 14, 15) espigas (22, 23, 24, 25) que se extienden de la respectiva superficie y se proyectan en el compartimento de proceso, caracterizado porque la abertura de entrada de material de molienda (11) está dispuesta en una zona radialmente externa de la cámara de molienda (9) y la abertura de salida de la cámara de molienda (12) en una zona radialmente interna de la cámara de molienda (9), y porque las espigas (22, 23, 24 y 25) están dispuestas en forma distribuida sobre toda las respectivas superficies del rotor (21) y del estator (13, 14, 15).

2. Molino agitador de bolas, según la reivindicación 1, caracterizado porque el rotor tiene esencialmente la forma de un cono truncado, estando dispuestas la abertura de entrada de material de molienda en la zona del extremo ancho del cono truncado y la abertura de salida de material de molienda en la zona del extremo estrecho del cono truncado de la cámara de molienda.

3. Molino agitador de bolas, según la reivindicación 1, caracterizado porque el rotor tiene esencialmente la forma de un cono doblemente truncado, estando dispuesta la abertura de entrada de material de molienda en la zona del extremo ancho del cono truncado y la abertura de salida de material de molienda en la zona del extremo estrecho del cono truncado de la cámara de molienda.

4. Molino agitador de bolas, según la reivindicación 1, caracterizado porque el rotor tiene esencialmente la forma de un disco (21), estando dispuesta la abertura de entrada de material de molienda (11) en la zona periférica que se encuentra radialmente en el exterior y la abertura de salida de material de molienda (12) en la zona axial, que se encuentra radialmente en el interior.

5. Molino agitador de bolas, según la reivindicación 4, caracterizado porque el disco (21) presenta espigas (22, 23) en sus dos superficies planas de disco y/o en su superficie circunferencial.

6. Molino agitador de bolas, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cámara de molienda (9) puede pivotarse con su estator (13, 14, 15) y su rotor (21) y su dispositivo separador (18) a una posición de pivotaje de tal modo, que el dispositivo separador (18) llega a un lugar que se encuentra alto, que es más alto que una gran parte del volumen de la cámara de molienda.

7. Molino agitador de bolas, según la reivindicación 6, caracterizado porque la posición de pivotaje es una posición de no operación del molino agitador de bolas.

8. Molino agitador de bolas, según las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque, en la posición de operación del molino agitador de bolas, el eje de rotación del rotor está dispuesto en forma esencialmente horizontal.

9. Molino agitador de bolas, según una de las reivindicaciones 6 hasta 7, caracterizado porque, en la posición de no operación, el eje de rotación del rotor está dispuesto en forma esencialmente vertical.

10. Molino agitador de bolas, según una de las reivindicaciones 6 hasta 9, caracterizado porque la mayor parte del volumen de la cámara de molienda ocupa entre el 50% y el 100% del volumen total de la cámara de molienda.

11. Molino agitador de bolas, según una de las reivindicaciones 6 hasta 10, caracterizado porque el lugar, que se encuentra alto, del dispositivo separador (18) es el lugar más alto posible, que puede alcanzarse por pivotaje, del dispositivo separador.

12. Molino agitador de bolas, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo separador (18) es reemplazable.

13. Molino agitador de bolas, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo separador (18) es una criba separadora autolimpiante (26).

14. Molino agitador de bolas, según una de las reivindicaciones 1 hasta 12, caracterizado porque el dispositivo separador es una rueda de paletas.

15. Molino agitador de bolas, según una de las reivindicaciones 1 hasta 12, caracterizado porque el dispositivo separador es una ranura separadora.

16. Molino agitador de bolas, según una de las reivindicaciones 1 hasta 15, caracterizado porque el rotor (21) es un rotor hueco con al menos una abertura (21a) dispuesta radialmente en el interior del rotor (21) y al menos una abertura (21b) dispuesta radialmente en el exterior del rotor (21), transportándose en la operación los cuerpos moledores auxiliares con una parte del flujo de material de molienda en el interior del rotor (21), por medio de la acción centrífuga del rotor (21), desde una abertura (21a) dispuesta radialmente en el interior a una abertura (21b) dispuesta radialemente en el exterior y transportándoselos en el exterior del rotor (21) con todo el flujo de material de molienda, por medio de la acción de bombeo de la alimentación de material de molienda, desde la abertura (21b) dispuesta radialmente en el exterior, a la abertura (21a) dispuesta radialmente en el interior, de modo que tiene lugar una circulación de cuerpos moledores auxiliares en el interior del molino agitador de bolas.

17. Molino agitador de bolas, según la reivindicación 16, caracterizado porque las aberturas (21a) dispuestas radialmente en el interior se extienden en dirección circunferencial con un radio interno Ri en el rotor (21) y las aberturas (21b) dispuestas radialmente en el exterior se extienden en dirección circunferencial con un radio externo Ra en el rotor (21).

18. Molino agitador de bolas, según las reivindicaciones 16 ó 17, caracterizado porque el rotor hueco (21) presenta canales internos (21c), los cuales forman cada uno un canal de flujo entre al menos una de las aberturas (21a) dispuestas radialmente en el interior y al menos una de las aberturas (21b) dispuestas radialmente en el exterior.