SEPARADOR MAGNETICO PARA MATERIALES FERROMAGNETICOS, CON RODILLO ROTATIVO CON DESLIZAMIENTO CONTROLADO Y CORRESPONDIENTE PROCEDIMIENTO OPERATIVO.

Separador magnético para materiales ferromagnéticos, que comprende una cinta transportadora (1) que forma un bucle cerrado alrededor de un rodillo magnético (2) y,

como mínimo, un rodillo de giro libre (3), caracterizado porque dicho como mínimo un rodillo de giro libre (3) es accionado a motor, porque dicha cinta (1) no está arrollada directamente sobre dicho rodillo magnético (2) sino que está arrollada sobre un tubo de giro libre (3') de material no magnético dentro del cual está dispuesto el rodillo magnético (2) y con respecto al cual puede deslizar, y porque comprende medios para controlar la velocidad angular del rodillo magnético (2) dentro de un rango entre 1% y 200%, y en cualquier caso es distinto de 100% de la velocidad angular de la cinta (1)

Separador magnético para materiales ferromagnéticos, con rodillo rotativo con deslizamiento controlado y correspondiente procedimiento operativo.

La presente invención se refiere a aparatos para la separación de materiales de acuerdo con sus características magnéticas, y en particular a un separador con rodillo rotativo con deslizamiento controlado.

Es conocido que los separadores magnéticos están diseñados para separar de un flujo de materiales mezclados todas las piezas que tienen permeabilidad magnética a efectos de separar las mismas con respecto al resto de material inerte. Un separador típico consiste esencialmente en una polea magnética, que actúa como rodillo de impulsión que acciona una cinta que transporta una mezcla de materiales, quedando cerrada la cinta formando un bucle alrededor de un rodillo de giro libre.

Para seleccionar el material se utilizan poleas magnéticas con diferentes gradientes de campo magnético adecuadas para separar materiales con alta o baja permeabilidad magnética. Con un bajo gradiente de campo se atraen solamente materiales con elevada permeabilidad magnética, mientras que con un elevado gradiente de campo se atraen tanto los materiales con elevada permeabilidad magnética como los de baja permeabilidad magnética.

Un inconveniente de los separadores conocidos, en particular los que tienen una polea con elevado gradiente de campo, es que el material atraído por las correspondientes polaridades permanece fijado a dichas polaridades hasta que la cinta transportadora se aleja del rodillo, lo que provoca la liberación del material atraído en un área muy pequeña. Como consecuencia, tanto los materiales de baja permeabilidad magnética como los de alta permeabilidad magnética caen en la misma área y tienen que ser seleccionados a continuación.

Otro inconveniente procede del hecho de que los materiales magnéticos arrastran una parte del material inerte, puesto que este último permanece pinzado entre el inductor (polaridades alternas del rodillo) y el inducido (material magnético atraído). Por lo tanto, también en este caso se requiere un perfeccionamiento adicional para incrementar la calidad del material seleccionado.

Otro tipo de separador magnético es el separador de corrientes parásitas, que es utilizado para separar materiales no magnéticos pero conductores eléctricos, tales como aluminio, cobre, latón, etc. Ver, por ejemplo, el documento US 5.092.986-A. En este caso se prevé un rodillo magnético que gira a elevada velocidad dentro de un tubo no magnético, alrededor del cual está arrollada la cinta transportadora.

La velocidad de rotación del rodillo debe ser muy elevada (por ejemplo 3000 rpm) para inducir en los materiales conductores las corrientes parásitas que a su vez, debido a la variación rápida del campo magnético, provocan la repulsión de dichos materiales que, por lo tanto, quedan separados con respecto a la mezcla. Además, a efectos de conseguir el rendimiento operativo máximo, el intersticio entre el rodillo magnético y el tubo no magnético debe ser lo más reducido posible, y esto puede provocar problemas de sobrecalentamiento debido a la elevada velocidad relativa de rotación entre los dos elementos.

Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es dar a conocer un separador que carece de los inconvenientes anteriormente indicados. Este objetivo se consigue por medio de un separador para materiales ferromagnéticos en el que el rodillo de giro libre actúa como rodillo impulsor para la cinta, que está arrollada alrededor de un tubo de giro libre dentro del cual puede girar un rodillo magnético a una velocidad diferente de la velocidad del tubo, de manera similar a lo que ocurre en un separador de corrientes parásitas pero con una gama de velocidades completamente distinta.

Una primera gran ventaja de este separador procede del hecho de que el control de la velocidad del rodillo con respecto a la velocidad de la cinta permite obtener un deslizamiento relativo que reduce notablemente el efecto de pinzado y por lo tanto, la probabilidad de arrastre de material inerte junto con el material magnético.

Otra gran ventaja es que el deslizamiento controlado permite también obtener una selección inmediata de los materiales que tienen diferente permeabilidad magnética, abriéndolos en forma de abanico en el área de caída, con una liberación progresiva de materiales de permeabilidad creciente.

Otras ventajas y características del separador según la presente invención quedarán evidentes para los técnicos en la materia de la siguiente descripción detallada de algunas realizaciones de la misma, con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

la figura 1 es una vista en sección longitudinal esquemática que muestra el separador de material y el efecto de selección conseguido por el presente separador;

la figura 2 es una vista frontal esquemática que muestra una primera realización del sistema con deslizamiento controlado; y

la figura 3 es una vista esquemática similar a la figura 1 que muestra una modificación del presente separador dotado de un dispositivo de adicional para la selección de materiales de alta permeabilidad magnética.

Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, se apreciará que un separador magnético de acuerdo con la presente invención incluye de manera convencional una cinta transportadora (1) que forma un bucle cerrado alrededor de un rodillo magnético (2) y un rodillo de giro libre (3) para transportar una mezcla de materiales (4). En dicha mezcla (4) las características magnéticas de los materiales han sido indicadas gráficamente del modo siguiente: la estrella significa material inerte, el círculo material de baja permeabilidad magnética, el triángulo material de permeabilidad magnética media y el rectángulo material con elevada permeabilidad magnética.

El aspecto nuevo de la presente invención es proporcionado por la parte caracterizante de las reivindicaciones independientes, y también por el hecho de que en este separador los materiales ferromagnéticos son utilizados como estructura similar a un separador para materiales no magnéticos: la cinta (1) no es impulsada por el rodillo (2) sino por el rodillo de giro libre (3), que es motorizado, y no está arrollada directamente sobre el rodillo (2) sino sobre el tubo de giro libre (3') de material no magnético (por ejemplo acero inoxidable, plástico reforzado con fibras, etc.) dentro de cuyo rodillo (2) está dispuesto con juego mínimo.

Tal como se ha mostrado en la figura 2, el rodillo (2) está soportado al final de su eje por cojinetes (9) mientras que el tubo (3') está soportado a su vez por el eje del rodillo (2) sobre el que está montado mediante cojinetes. La velocidad de rotación del rodillo (2) está controlado por medio de un motor-reductor (10) o similar, de manera que su velocidad angular está comprendida entre 1% y 200% de la velocidad angular de la cinta (1), y en cualquier caso distinta del 100%, de manera que existe una diferencia que resulta en una rotación relativa entre el rodillo (2) y el tubo (3').

El objetivo de esta diferencia es obtener dos superficies con deslizamiento relativo y por lo tanto dos velocidades distintas, de manera que el material atraído durante la trayectoria definida por los 180º de tangencia con respecto al área magnética, debido al retraso o avance de las polaridades magnéticas, tiende a girar hacia atrás o hacia adelante con respecto a la dirección de desplazamiento de la cinta.

Esto resulta en que sustancialmente todo el material inerte es liberado y cae por gravedad en una primera área de caída (5) situada por debajo de la tangente vertical a la cinta (1). Además, también se obtiene la antes mencionada liberación progresiva de materiales con permeabilidad creciente, con una disposición de tipo abanico que conduce a su caída en distintas áreas (6), (7) y (8).

En otras palabras, cuanto mayor es permeabilidad magnética del material, mayor es su capacidad de resistir la acción combinada de deslizamiento y fuerza centrífuga. Como consecuencia, el material abandonará la cinta (1) en el punto que corresponde a sus características magnéticas sin el efecto de pinzado provocado por materiales con permeabilidad magnética más elevada, que afecta su área de caída.

Se debe observar que si bien la realización preferente prevé la utilización del motor reductor (10) para controlar la velocidad del rodillo (2), dicha velocidad puede ser controlada también (si bien con una gama de velocidades más reducida)...

1. Separador magnético para materiales ferromagnéticos, que comprende una cinta transportadora (1) que forma un bucle cerrado alrededor de un rodillo magnético (2) y, como mínimo, un rodillo de giro libre (3), caracterizado porque dicho como mínimo un rodillo de giro libre (3) es accionado a motor, porque dicha cinta (1) no está arrollada directamente sobre dicho rodillo magnético (2) sino que está arrollada sobre un tubo de giro libre (3') de material no magnético dentro del cual está dispuesto el rodillo magnético (2) y con respecto al cual puede deslizar, y porque comprende medios para controlar la velocidad angular del rodillo magnético (2) dentro de un rango entre 1% y 200%, y en cualquier caso es distinto de 100% de la velocidad angular de la cinta (1).

2. Separador magnético, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios para controlar la velocidad angular del rodillo magnético (2) consisten en un motor reductor (10).

3. Separador magnético, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios para controlar la velocidad angular del rodillo magnético (2) consisten en un embrague acoplado sobre el eje del rodillo magnético (2).

4. Separador magnético, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el rodillo magnético (2) está soportado en el extremo de su eje por cojinetes (9) y el tubo de giro libre (3') está montado a su vez con intermedio de cojinetes sobre dicho eje del rodillo magnético (2).

5. Separador magnético, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende además un deflector (11) de inclinación ajustable situado por debajo del rodillo magnético (2).

6. Separador magnético, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende además un tambor magnético (12), preferentemente dotado de imanes permanentes, cuya cubierta gira en dirección opuesta con respecto al rodillo magnético (2) y está situada en el área de caída (8) del material con elevada permeabilidad magnética.

7. Separador magnético, según la reivindicación 6, caracterizado porque la posición del tambor magnético (12) es ajustable.

8. Procedimiento para el funcionamiento de un separador magnético para materiales ferromagnéticos, que comprende una cinta transportadora (1) que forma un bucle cerrado alrededor de un rodillo magnético (2) y como mínimo un rodillo de giro libre (3) accionado a motor, estando arrollada dicha cinta (1) sobre un tubo de giro libre (3') de material no magnético dentro del cual está dispuesto dicho rodillo magnético (2) y con respecto al cual puede deslizar, disponiéndose medios para controlar la velocidad angular del rodillo magnético (2), caracterizado porque el rodillo magnético (2) es obligado a girar a una velocidad angular comprendida dentro de un rango entre 1% y 200%, y en cualquier caso distinta al 100% de la velocidad angular de la cinta (1).