ES2330265T3 - Laminador. - Google Patents

Abstract

Laminador para triturar y homogenizar masas viscosas, en especial para dispersar y distribuir uniformemente partículas sólidas suspendidas en un aglutinante, con al menos dos cilindros (1, 2, 3) montados de forma giratoria alrededor de sus ejes longitudinales, en donde el eje de giro de un primer cilindro (2) está montado fijamente y el eje de giro de un segundo cilindro (1, 3) está montado de forma móvil, y con al menos un dispositivo de prensado (4, 5) para prensar al menos un cilindro (1, 3) contra el otro cilindro (2), caracterizado porque el cilindro trasero o cilindro de recepción (3) determinado para la recepción del producto tiene una menor longitud axial de procesamiento (L3) que la longitud de procesamiento (L2) el cilindro central (2) y está dispuesto de tal modo axialmente con relación al cilindro central (2), que los extremos de la longitud de procesamiento (L2) del cilindro central (2) sobresalen axialmente por ambos lados sobre los extremos de la longitud de procesamiento (L3) del cilindro trasero o cilindro de recepción (3).

Description

Laminador.

La invención se refiere a un laminador, en especial a un laminador de tres cilindros, para triturar y homogenizar masas viscosas, en especial para dispersar y distribuir uniformemente partículas sólidas suspendidas en un aglutinante. Un laminador de este tipo presenta al menos dos cilindros montados de forma giratoria alrededor de sus ejes longitudinales, en donde el eje de giro del primer cilindro está montado fijamente y el eje de giro de un segundo cilindro está montado de forma móvil. Con al menos un dispositivo de prensado se realiza un prensado de al menos un cilindro contra el otro.

Un laminador de este tipo se conoce principalmente del documento US-A-4,603,815. En el caso de este laminador el término "primer cilindro" no debe entenderse en el sentido del sentido de transporte del material a moler, sino en el sentido del "cilindro superior", ya que aquí se trata de un laminador de cuatro o cinco cilindros, en el que evidentemente el cilindro inferior, que es alcanzado en primer lugar por el material a moler, está montado de forma móvil, precisamente en el sentido de un entrecruce (y no sobre el respectivo cilindro adyacente). Por "entrecruce" debe entenderse la posición inclinada del eje de un cilindro con relación al eje del cilindro adyacente, para de este modo imitar un abombado de cilindro, sin tener que ejecutar un abombado de este tipo (con mucho trabajo de rectificado), en donde se obtiene el efecto positivo de que en el caso de un entrecruce graduable, éste puede adaptarse a presiones cambiantes del dispositivo de prensado. El entrecruce tiene el sentido de producir un contacto uniforme de los cilindros adyacentes unos con otros.

En el caso de este estado de la técnica la invención se ha impuesto la tarea de aprontar un laminador de la clase constructiva básica citada al comienzo, que haga posible una mejora de la calidad del producto y con ello evite faltas de homogeneidad del producto mediante un mejor trabajo de molienda.

La evitación de faltas de homogeneidad del producto, por ejemplo a causa de pedazos retenidos no dispersados, es resuelta mediante un laminador con las particularidades de la reivindicación 1. En la práctica el cilindro trasero o cilindro de recepción determinado para la recepción del producto tiene una menor longitud axial de procesamiento que el cilindro central y está dispuesto de tal modo axialmente con relación al cilindro central, que los extremos de la longitud de procesamiento del cilindro central (en el caso de un laminador de tres cilindros) sobresalen axialmente por ambos lados sobre los extremos de la longitud de procesamiento del cilindro trasero o cilindro de recepción. Esto tiene la ventaja de que durante el funcionamiento del laminador el producto no rallado o rallado sólo insuficientemente, es decir producto excesivamente basto, no llega desde el cilindro central al cilindro trasero o cilindro de recepción. Mediante esta medida puede conseguirse por ello una mejora de la calidad del producto, es decir una finura de producto más unitaria, y se evitan efectos laterales indefinidos.

Las superficies de cilindro o superficies de procesamiento están formadas de forma preferida con un material cerámico sin metal, en donde los cilindros presentan de forma preferida un cilindro cerámico ajustado sobre un cilindro metálico hueco. Por medio de esto se descarta cualquier impureza metálica del producto durante la trituración a causa de la construcción del cilindro. Esto es especialmente importante para el tratamiento de pastas para aplicaciones en la electrónica y para la producción de cuerpos aislantes sobre base de cerámica fina.

En el caso de una ejecución especialmente ventajosa de la presente invención se trata, en el caso del laminador conforme a la invención, de un llamado "laminador de tres cilindros" con tres cilindros situados unos junto a otros en paralelo. El eje de giro del cilindro central está montado con ello fijamente, mientras que el eje de giro del cilindro delantero o cilindro de alimentación están montados de forma móvil. Para esto posee un dispositivo de prensado mecánico-neumático delantero para prensar el cilindro delantero contra el cilindro central, así como un dispositivo de prensado mecánico-neumático trasero para prensar el cilindro trasero contra el cilindro central. De este modo se dispone de dos rendijas entre cilindros. Mediante el ajuste de la distancia entre rendijas, la velocidad diferencial y la presión en la rendija respectiva pueden ajustarse independientemente de este modo, para las dos rendijas entre cilindros, las condiciones de funcionamiento.

En una solución adicional de la tarea, en especial de la tarea parcial de una mejor acción refrigerante, en el caso del laminador o laminador de tres cilindros un primer plano, que está definido por el eje de giro del cilindro delantero o cilindro de alimentación y por el eje de giro del cilindro central, y un segundo plano que está definido por el eje de giro del cilindro central y por el eje de giro del cilindro trasero o cilindro de recepción, están inclinados un ángulo de entre unos 10º y como máximo 90º, en donde en especial el primer plano discurre horizontalmente, mientras que el segundo plano discurre oblicuamente hacia arriba (en vista lateral disposición en forma de L de los cilindros). De forma preferida el ángulo es de entre 30º y 60º y de forma especialmente preferida de unos 45º. Por medio de esto se consigue que el producto disponible como masa viscosa se refrigere durante más tiempo, con las partículas sólidas distribuidas en el mismo (por ejemplo pigmentos) durante su recorrido a través del laminador, que en el caso de una disposición en la que los ejes de giro de los cilindros delantero, central y trasero están situados en un plano.

Una disposición de este tipo produce una mayor duración de permanencia del producto sobre superficie fría de los cilindros.

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Los cilindros se refrigeran desde dentro convenientemente. Esto es importante por ejemplo durante el tratamiento de pigmentos orgánicos, en especial en el caso de algunos pigmentos amarillos.

De forma preferida se presionan tanto el cilindro delantero como el cilindro trasero mediante un dispositivo de prensado mecánico-neumático contra el cilindro central. Esto hace posible un ajuste de la rendija entre cilindros delantera y de la trasera. El dispositivo de prensado mecánico-neumático presenta de forma preferida una regulación para ajustar las rendijas. Debido a que el convertidor de energía, como se explica anteriormente, hace posible una "multiplicación de fuerza" y una "reducción de recorrido", puede multiplicarse la fuerza relativamente débil de un sistema neumático con el fin del prensado de cilindros y, al mismo tiempo, puede aumentarse mucho la precisión prefijada por el sistema neumático para el ajuste de rendija.

De forma conveniente con el cilindro de recepción hace contacto un rascador, a través del cual se rasca la masa homogeneizada triturada, en donde también el rascador se compone de forma preferida de un material sin metal, en especial de un material cerámico o de un material polimérico. Por medio de esto se descarta también cualquier tipo de impureza metálica del producto durante su rascado mediante el cilindro de recepción, a causa de la abrasión del rascador.

De forma preferida al menos la región de arrastre del laminador está cubierta mediante una cubierta. Esto impide que entren impurezas indeseadas desde la nave de fabricación en el producto y también, a la inversa, que llegue algún componente de producto volátil indeseado en el aire de la nave de fabricación. De este modo se mejora por un lado la "higiene del producto" y por otro lado la "higiene del puesto de trabajo".

El espacio debajo de la cubierta está unido de forma preferida a una evacuación de gas. Por medio de esto pueden mantenerse alejadas del aire de una nave de fabricación sustancias volátiles contenidas en disolventes del producto.

Se deducen ventajas, particularidades y posibilidades de aplicación de la invención de la descripción a continuación de ejemplos de ejecución, que no deben entenderse de forma limitativa, de la invención, en donde:

la figura 1 es una vista lateral esquemática de un primer ejemplo de ejecución del laminador conforme a la invención;

la figura 2 una vista en planta sobre los cilindros del primer ejemplo de ejecución en la figura 1;

la figura 3 una vista lateral esquemática correspondiente de un segundo ejemplo de ejecución; y

la figura 4 una vista en planta sobre los cilindros del segundo ejemplo de ejecución en la figura 3.

En las figuras 1 y 2 se muestra un primer ejemplo de ejecución del laminador conforme a la invención. El laminador de tres cilindros aquí mostrado contiene tres cilindros 1, 2, 3, que están orientados mutuamente en paralelo y están dispuestos todos en un plano E. En otras palabras, el eje de giro A1 del cilindro delantero 1, el eje de giro A2 del cilindro central 2 y el eje de giro A3 del cilindro trasero son paralelos entre ellos (véase la figura 2) y están situados en conjunto en uno y el mismo plano E. En la posición de funcionamiento se prensan el cilindro delantero 1 y el cilindro trasero 3 mediante un dispositivo de prensado delantero 4 o mediante un dispositivo de prensado trasero 5 en cada caso contra el cilindro central 2, cuyo eje de giro A2 está montado fijamente. El cilindro delantero 1 y el cilindro trasero 3 están montados de forma móvil, es decir, sus ejes de giro A1 o A3 pueden bascular alrededor de un eje de basculamiento D3. Las superficies de envuelta de los cilindros 1, 2, 3 representan en cada caso la superficie de procesamiento de cilindro S1, S2, S3, que entran en contacto con el producto a tratar. Entre la superficie de procesamiento S1 del cilindro delantero 1 y la superficie de procesamiento S2 del cilindro central 2 se produce en funcionamiento, mediante el producto que penetra entre los cilindros 1 y 2 prensados uno contra el otro, una rendija entre cilindros. Del mismo modo se forma una rendija entre cilindros entre la superficie de procesamiento S3 del cilindro trasero 3 y la superficie de procesamiento S2 del cilindro central 2 en funcionamiento, mediante el producto que penetra entre los cilindros 2 y 3 prensados uno contra el otro.

El dispositivo de prensado delantero 4 y el dispositivo de prensado trasero 5 presentan en cada caso un convertidor de energía 6 y un accionamiento neumático 7. En el caso del primer ejemplo de ejecución mostrado, el convertidor de energía es una palanca articulada 6, que está formada por una primera palanca 6A y una segunda palanca 6B, mientras que el accionamiento neumático 7 está formado por un cilindro neumático 7A y un émbolo neumático 7B. El flujo de fuerza de los dispositivos de prensado 4 y 5 parte del émbolo neumático 7B montado en el cilindro neumático 7A, que está articulado a través de un vástago de émbolo con la primera palanca 6A a un eje articulado D1. La primera palanca 6A está articulada sobre un segundo eje articulado D2 a la segunda palanca 6B, que a su vez está articulada a un eje de basculamiento 6B y en cada caso forma una suspensión y un pivotamiento basculantes del cilindro delantero 1 y del cilindro trasero 3.

La palanca articulada 6A, 6B que sirve de convertidor de energía 6 y de suspensión de cilindro produce, según el dimensionado y la orientación de las palancas 6A y 6B, un aumento de la fuerza neumática del accionamiento neumático 7 en un factor de aproximadamente 20 a 50, en donde esta fuerza aumentada se utiliza para prensar los cilindros. Por medio de esto se hace posible un prensado de cilindro suficientemente intenso incluso con un accionamiento neumático 7. Por otro lado este convertidor de energía 6 produce una reducción de la carrera cubierta por el accionamiento neumático 7 en un factor de aproximadamente 1/50 a 1720, en donde esta menor carrera se utiliza para ajustar la rendija.

Los cilindros 1, 2, 3 son accionados mediante transmisiones o engranajes (no mostrados) a través del motor M. El bloque de cilindros 1, 2, 3 y el bloque motor M están circundados por una carcasa G.

La figura 2 es una vista en planta sobre los cilindros 1, 2, 3 del primer ejemplo de ejecución mostrado en la figura 1 del laminador conforme a la invención. Puede verse que el cilindro delantero o cilindro de alimentación 1 y el cilindro central 2 tienen ambos la misma longitud de procesamiento L1 = L2, mientras que el cilindro trasero o cilindro de recepción 3, con el fin de evitar efectos laterales indefinidos, tiene una longitud de procesamiento claramente menor L3 < L2. El cilindro trasero 3 está dispuesto axialmente con relación al cilindro central 2, de tal modo que los extremos de la longitud de procesamiento L2 del cilindro central 2 sobresalen axialmente por ambos lados sobre los extremos de la longitud de procesamiento L3 del cilindro trasero 3. Por medio de esto se garantiza que durante el funcionamiento del laminador de tres cilindros el producto no rallado o rallado sólo insuficientemente, no llegue desde el cilindro central 2 al cilindro trasero 3, con lo que puede conseguirse una mejora clara de la calidad del producto.

En las figuras 3 y 4 se muestra un segundo ejemplo de ejecución del laminador conforme a la invención.

Todos los elementos mostrados en las figuras 3 y 4 del segundo ejemplo de ejecución, que son idénticos a los elementos del primer ejemplo de ejecución mostrados en las figuras 1 y 2 o se corresponden con ellos, llevan los símbolos de referencia complementados con un apóstrofe del elemento correspondiente de la figura 1 ó 2. La aclaración del funcionamiento de estos elementos del segundo ejemplo de ejecución no se repite aquí. Aparte de esto se indican sólo esquemáticamente el dispositivo de prensado delantero 4' y el dispositivo de prensado trasero 5' con su convertidor de energía 6' y accionamiento neumático 7' correspondientes.

Los otros símbolos de referencia en las figuras 3 y 4, que muestran los elementos del segundo ejemplo de ejecución diferentes de los del primer ejemplo de ejecución, no presentan ningún apóstrofe. A continuación se explican su funcionamiento y su significado.

La diferencia fundamental entre el primer ejemplo de ejecución (figuras 1 y 2) y el segundo ejemplo de ejecución (figuras 3 y 4) consiste en que el laminador de tres cilindros aquí mostrado contiene tres cilindros 1', 2', 3' que, aunque están orientados mutuamente en paralelo, no están dispuestos todos en uno y el mismo plano. Más bien el eje de giro A1' del cilindro delantero 1' y el eje de giro A2' del cilindro central 2' están dispuestos en un primer plano E1, mientras que el eje de giro A3' del cilindro trasero 3' y el eje de giro A2' del cilindro central 2' están dispuestos en un segundo plano E2, que forma con el primer plano E1 un ángulo de aproximadamente 45º. Esta disposición de los tres cilindros 1', 2', 3' hace posible que el producto disponible como masa viscosa con las partículas sólidas distribuidas en el mismo (por ejemplo pigmentos), durante su recorrido a través del laminador, pueda refrigerarse durante más tiempo y con ello más intensamente que en el caso de una disposición, en la que están situados en un plano los ejes de giro de los cilindros delantero, central y trasero.

La figura 4 es una vista en planta sobre los cilindros 1', 2', 3' del segundo ejemplo de ejecución mostrado en la figura 3 del laminador conforme a la invención. También aquí el cilindro delantero o cilindro de alimentación 1' y el cilindro central 2' tienen la misma longitud de procesamiento L1' = L2', mientras que el cilindro trasero o cilindro de recepción 3' tiene una longitud de procesamiento L3' < L2' claramente menor. El cilindro trasero 3' está dispuesto también axialmente con relación al cilindro central 2', de tal modo que los extremos de la longitud de procesamiento L2' del cilindro central 2' sobresalen axialmente por ambos lados sobre los extremos de la longitud de procesamiento L3' del cilindro trasero 3'. Como ya se ha explicado, por medio de esto se garantiza que durante el funcionamiento del laminador el producto no rallado o rallado sólo insuficientemente, no llegue desde el cilindro central 2' al cilindro trasero 3', con lo que se mejora la calidad del producto.

La distancia que cubre el producto durante su recorrido a través del laminador, conforme al segundo ejemplo de ejecución, se aumenta en las dos longitudes de arco de círculo adicionales sobre las superficies S2' y S3' de los cilindros 2' y 3' con radio R, que se producen mediante el ángulo \gamma entre el plano E1 y el plano E2, es decir, una distancia adicional con respecto al primer ejemplo de ejecución (figura 1) en 2 x \gamma x R.

Una tolva de alimentación o artesa de producto 8 con cuñas de asiento, que se extienden a ambos lados de la región de arrastre, está dispuesta sobre la región de la rendija de arrastre entre el cilindro delantero 1' y el cilindro central 2'. Esta artesa de producto aumenta la estanqueidad, con sus cuñas de asiento previstas adicionalmente a las obturaciones de cuña habituales, y garantiza de este modo una menor pérdida de producto lateral.

Un rascador 9 con una cuchilla de rascador sirve para recibir el producto desde el cilindro trasero 3'. El rascador 9 está equipado con un reajuste de cuchilla automático, que se activa a través de un control SPS.

Tanto en el primer como en el segundo ejemplo de ejecución las superficies de cilindro o las superficies de procesamiento de cilindro S1, S2, S3 o S1', S2', S3' pueden estar compuestas por material cerámico. El rascador 9 mostrado en la figura 3 puede componerse también de material cerámico o material polimérico. Estos u otros materiales sin metal para las superficies de procesamiento de cilindro y la cuchilla de rascador tienen un interés especial para el tratamiento de pastas para la industria electrónica.

Los cilindros cerámicos están redondeados en el extremo de la longitud de procesamiento de cilindro.

El accionamiento neumático 7 trabaja por ejemplo con presiones de hasta 4 bar, que llegan a través del convertidor de energía 6 hasta las presiones lineales requeridas en las rendijas entre cilindros. El convertidor de energía 6 hace posible un aumento de la fuerza de presión, que actúa a través de los dispositivos de prensado de cilindro 4, 5 sobre los cilindros, en un factor de unos 10 a unos 80. De forma correspondiente se aumenta mediante el convertidor de energía en el mismo factor, mediante la reducción de la carrera prefijada por el accionamiento neumático 7, la precisión del ajuste de rendija.

Los cilindros presentan un diámetro de 300 mm y el cilindro trasero 3, 3' es aproximadamente de 4 a 5 mm más corto que el cilindro central 2, 2'. Por medio de esto se consigue que el rascador 9 sólo rasque producto rallado del cilindro trasero 3'.

Lista de símbolos de referencia

1,1'

Cilindro delantero/Cilindro de alimentación

2,2'

Cilindro con eje de giro fijo/Cilindro central

3,3'

Cilindro trasero/Cilindro de recepción

4,4'

Dispositivo de prensado delantero

5,5'

Dispositivo de prensado trasero

6,6'

Convertidor de energía

6A,6B

Primera palanca, segunda palanca

7A

Cilindro neumático

7B

Émbolo neumático

7,7'

Accionamiento neumático

8

Tolva de alimentación

9

Rascador

A1,A1'

Eje de giro

A2,A2'

Eje de giro

A3,A3'

Eje de giro

D1,D1'

Eje articulado

D2,D2'

Eje articulado

D3,D3'

Eje de basculamiento

E1,E1'

Primer plano

E2,E2'

Segundo plano

F,F'

Flecha/Dirección de observación para la figura 2 o la figura 4

G,G'

Carcasa

L1,L1'

Longitud de procesamiento de cilindro

L2,L2'

Longitud de procesamiento de cilindro

L3,L3'

Longitud de procesamiento de cilindro

M,M3'

Motor

S1,S1'

Superficie de procesamiento de cilindro

S2,S2'

Superficie de procesamiento de cilindro

S3,S3'

Superficie de procesamiento de cilindro.

Claims (8)

1. Laminador para triturar y homogenizar masas viscosas, en especial para dispersar y distribuir uniformemente partículas sólidas suspendidas en un aglutinante, con al menos dos cilindros (1, 2, 3) montados de forma giratoria alrededor de sus ejes longitudinales, en donde el eje de giro de un primer cilindro (2) está montado fijamente y el eje de giro de un segundo cilindro (1, 3) está montado de forma móvil, y con al menos un dispositivo de prensado (4, 5) para prensar al menos un cilindro (1, 3) contra el otro cilindro (2), caracterizado porque el cilindro trasero o cilindro de recepción (3) determinado para la recepción del producto tiene una menor longitud axial de procesamiento (L3) que la longitud de procesamiento (L2) el cilindro central (2) y está dispuesto de tal modo axialmente con relación al cilindro central (2), que los extremos de la longitud de procesamiento (L2) del cilindro central (2) sobresalen axialmente por ambos lados sobre los extremos de la longitud de procesamiento (L3) del cilindro trasero o cilindro de recepción (3).

2. Laminador según la reivindicación 1, caracterizado porque las superficies de cilindro o superficies de procesamiento (S1, S2, S3) están formadas con un material cerámico sin metal.

3. Laminador según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque está configurado como laminador de tres cilindros y los cilindros están dispuestos en una vista lateral en forma de L.

4. Laminador según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los cilindros (1, 2, 3) presentan un cilindro cerámico ajustado sobre un cilindro metálico hueco.

5. Laminador según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los cilindros (1, 2, 3) se refrigeran desde el interior.

6. Laminador según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el dispositivo de prensado (4, 5) es un dispositivo de prensado mecánico-neumático.

7. Laminador según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el dispositivo de prensado (4, 5) presenta una regulación para ajustar las rendijas.

8. Laminador según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el cilindro trasero (3) es de 2 mm a 10 mm más corto, de forma preferida de 3 mm a 6 mm.