Un aparato de fragmentación para reducir un tamaño de partícula de un material de alimentación metálico,

el aparato de fragmentación comprendiendo: una cámara de corte (102) que define un volumen interior teniendo una sección transversal en forma de V, la cámara de corte (102) comprendiendo un primer elemento (124) y un segundo elemento (122) que forman un ángulo (α) entre ellos, donde cada uno del primer elemento (124) y del segundo elemento (122) incluye una pluralidad de ranuras (126; 128) que a su través proporcionan acceso al volumen interior; y un eje giratorio (108) dispuesto fuera del volumen interior de la cámara de corte (102) y soportando una pluralidad de hojas dentadas (110) sobre él de manera que durante la rotación del árbol(108) una parte de cada una de las hojas (110) entra en el volumen interior de la cámara de corte (102) a través de las ranuras (126) en el primer elemento (124) y sale del volumen interior de la cámara de corte (102) a través de las ranuras (128) en el segundo elemento (122), y además donde una pluralidad de dientes (114) de dichas hojas dentadas (110) tiene un rastrillo positivo

La presente invención trata de aparatos de fragmentación que pueden ser utilizados para reducir el tamaño de partícula del material.

Muchos diferentes tipos de equipos son utilizados para la reducción de tamaño o fragmentación de materiales en partículas finas o polvo. Rodillos de aplastamiento, trituradoras de rocas, molinos de martillo o molinos de bolas son ejemplos de tales equipos, y están genéricamente referidas aquí como “aparatos de fragmentación”. La decisión de seleccionar un particular tipo de aparato de fragmentación depende, al menos en parte, de la distribución de tamaños deseada para el producto resultante y de las propiedades del material de alimentación. Los rodillos de aplastamiento, por ejemplo, pueden ser particularmente adecuados para reducción de tamaños gruesos de materiales frágiles y para materiales que se fracturan bajo presión sin esparcirse o fluir.

Aparatos de fragmentación ejemplares para reducir el tamaño de partícula de un material, tal como virutas, son descritas en documentos DE 202 02 013 U1 y EP0 657 216 A1.

Ciertos materiales, tales como metales ligeros, incluyendo zirconio, titanio y niobio, por ejemplo, no pueden ser reducidos efectivamente (e.d, fragmentados) a un fino polvo utilizando trituradoras porque estos metales tienen una tendencia a transferirse por fricción y virutas de metal se adherirían a los bordes cortantes. Para abordar este problema, tales metales han sido primero sujetos a una fragilización por hidrógeno y luego reducidos en, por ejemplo un molino de bolas. El hidrógeno es después eliminado del material reducido en un horno de vacío para producir un polvo adecuado de metal o de aleación metálica. Este proceso es caro y aún puede producir polvo que contiene altos niveles inaceptables de hidrógeno y oxígeno.

RESUMEN

La presente invención proporciona un aparato de fragmentación para reducir un material de alimentación a un tamaño deseado como se define en la reivindicación 1.

La presente invención también está dirigida a un método para reducir el tamaño de partícula de un material de alimentación. El método como se define en la reivindicación 12 incluye la introducción de material de alimentación en el volumen interior de la cámara de corte de un aparato de fragmentación de la presente invención como se describió inmediatamente antes. El eje gira, haciendo por ello girar la rotación de la la pluralidad de cuchillas y fragmentando el material de alimentación en el interior del volumen de la cámara de corte.

Cuando el aparato de fragmentación anterior de la invención y el método son utilizados para reducir el tamaño de determinadas materias primas metálicas tales como circonio, titanio y niobio, se ha observado que hay una tendencia reducida de los metales a adherirse por fricción respecto a los resultados logrados utilizando ciertos aparatos de fragmentación conocidos. Esta y otras ventajas de realizaciones de la presente invención serán aparentes al consideración la descripción detallada siguientede ciertas realizacionesrealizaciones de la presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

En las figuras acompañantes, se han mostrado ciertas realizacionesrealizaciones de la presente invención donde referencias numéricas similares son empleadas para designar partes similares y donde:

Figura 1 es una vista en sección transversal de alzado de una realización del aparato de fragmentación de acuerdo con la presente invención;

Figura 2 es una vista en sección longitudinal de alzado de una realización de una cámara de corte de acuerdo a la presente invención de la realización de la figura 1;

Figura 3 es una vista en perspectiva superior de una región de corte de una realización de una cámara de corte de acuerdo a la presente invención;

Figura 4 es una vista esquemática de las posiciones relativas de elementos de una realización de un aparato de fragmentación de acuerdo a la presente invención;

Figura 5 es una vista lateral de la realización de la figura 1 donde ciertos elementos han sido excluidos y muestra una posición de un rodillo de limpieza de la realización;

Figura 6 es una vista en alzado lateral de una realización de un extremo soporte de una cámara de corte de acuerdo a la presente invención;

Figura 7 es una vista superior de una realización de una cámara de corte de acuerdo a la presente invención; y

Figura 8 es un diagrama esquemático mostrando los dientes de las hojas que tienen un desplazamiento positivo.

DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES DE LA INVENCIÓN

Refiriéndonos ahora a los dibujos para el propósito de mostrar la presente invención y no para el propósito de limitar la misma, se entiende que ciertos componentes estándar o características que están dentro del alcance de un artesano de técnica ordinaria y no contribuyen a la comprensión de las diversas realizaciones de la invención, son omitidos de los dibujos para mejorar la claridad. Además, se apreciará que las caracterizaciones de varios componentes y orientaciones descritas aquí como siendo “vertical” u “horizontal”, “derecha” o “izquierda”, lateral”, “superior” o “inferior”, o similar son sólo caracterizaciones relativas y están basadas en la posición particular u orientación de un componente dado para una aplicación particular.

La figura 1 es una vista en sección de una realización de un aparato de fragmentación 100 apoyado en una mesa 52 de fresadora 50, componentes del cual son mostrados en líneas de puntos. La fresadora 50, puede ser por ejemplo, una Fresadora Horizontal 15 HP Keamey & Trecker . Sin embargo, la fresadora puede ser de un diseño adecuado. También, aunque el aparato de fragmentación 100 es mostrado en conjunto con la fresadora 50, se entiende que puede usarse cualquier montaje adecuado para accionar al aparato de fragmentación 100 , incluyendo, por ejemplo, un motor eléctrico dedicado.

El aparato de fragmentación 100 incluye una cámara de corte 102 soportada en unbastidorbastidor, y un cortador 106 que está apoyado en un árbol 108. El árbol 108 está localizado fuera de la cámara de corte 102 y pude ser accionada por la fresadora 50. El cortador 106 incluye una pluralidad de hojas 110, cada una teniendo múltiples dientes 114. Espaciadores 112, que son de un diámetro relativamente grande, pueden estar incluidos sobre el árbol 108 para separar y por lo tanto mejorar la rigidez de las hojas 110.

En la realización mostrada en la figura 1, la cámara de corte 102 incluye un volumen interior que tiene una sección transversal generalmente en forma de V cuando se secciona transversalmente al eje del árbol 108. El perfil en forma de V permite al material de alimentación caer por gravedad de un conducto vertical de entrada 118 y acumularse dentro una región relativamente pequeña en la parte del fondo 116 de la cámara de corte 102. Este diseño mejora la eficacia del corte. Un primer deflector 120 puede ser utilizado para dirigir el material de alimentación hacia la parte del fondo 116 de la cámara de corte 102. El ángulo interno  definido por la sección transversal en forma de V de la V de la cámara de corte 102 es preferiblemente un ángulo agudo.

El aparato de fragmentación 100 incluye dos elementos de pared en forma general de placa en las formas de un yunque 122 y un plato de alimentación 124. Por lo menos las superficies del yunque 122 y el plato de alimentación 124 que forman superficies interiores de la cámara de corte 102 deben ser generalmente lisas. El yunque 122 y un plato de alimentación 124 están soportados en el bastidor 104 mediante cualquier medio adecuado conocido, tal como por ejemplo, retenedores y bridas y/o pernos unidos al bastidor 104. En una realización, como se muestra en las figuras 6 y 7, el bastidor 104 puede comprender dos extremos de apoyo 103 mantanidos en su lugar a una distancia uno de otro mediante fijadores 105. Un lado de cada extremo de apoyo 103 puede incluir canales que proporcionan un encaje de yunque inclinado 107 y un encaje de plato de alimentación inclinado 109 para recibir un extremo del yunque 122 y un extremo del plato de alimentación 124, respectivamente. Después de que extremos opuestos del yunque 122 y el plato de alimentación 124 han sido posicionados en sus respectivos encajes 107, 109 en cada extremo de apoyo 103,... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de fragmentación para reducir un tamaño de partícula de un material de alimentación metálico, el aparato de fragmentación comprendiendo:

una cámara de corte (102) que define un volumen interior teniendo una sección transversal en forma de V, la cámara de corte (102) comprendiendo un primer elemento

(124) y un segundo elemento (122) que forman un ángulo () entre ellos, donde cada uno del primer elemento (124) y del segundo elemento (122) incluye una pluralidad de ranuras (126; 128) que a su través proporcionan acceso al volumen interior; y

un eje giratorio (108) dispuesto fuera del volumen interior de la cámara de corte (102) y soportando una pluralidad de hojas dentadas (110) sobre él de manera que durante la rotación del árbol(108) una parte de cada una de las hojas (110) entra en el volumen interior de la cámara de corte (102) a través de las ranuras (126) en el primer elemento

(124) y sale del volumen interior de la cámara de corte (102) a través de las ranuras

(128) en el segundo elemento (122), y además donde una pluralidad de dientes (114) de dichas hojas dentadas (110) tiene un rastrillo positivo.

2. El aparato de fragmentación de la reivindicación 1, donde la cámara de corte (102) incluye dos soportes extremos (103), cada soporte extremo teniendo un primer encaje(109), y un segundo encaje(107) para recibir un extremo del primer elemento (124) y del segundo elemento (122), respectivamente.

3. El aparato de fragmentación de la reivindicación 1, donde el primer elemento (124) incluye una inserción a través de la cual está formada la pluralidad de ranuras (126) en el primer elemento (124).

4. El aparato de fragmentación de la reivindicación 1, además comprendiendo una carcasa que incluye a la cámara de corte (102) y al árbol (108).

5. El aparato de fragmentación de la reivindicación 4, donde la carcasa está adaptada para ser apoyada en una mesa de una fresadora, y donde la fresadora hace girar elárbol.

6. El aparato de fragmentación de la reivindicación 4, además comprendiendo un rodillo limpiador

(138) soportado de forma giratoria en la carcasa y en contacto con las hojas (110) durante la rotación.

7. El aparato de fragmentación de la reivindicación 1, donde el segundo elemento (122) incluye al menos un canal de refrigerante (146) en el mismo.

8. El aparato de fragmentación de la reivindicación 1, donde la carcasa incluye una entrada para la introducción de un gas inerte en la carcasa.

9. El aparato de fragmentación de la reivindicación 1, donde las hojas (110) están separadas en el árbol(108) mediante espaciadores (112) dispuestos de forma intermedia entre hojas adyacentes (108).

10. El aparato de fragmentación de la reivindicación 1, además comprendiendo una tolva de recogida

(134) que comunica con y recibe material procesado desde el volumen interior de la cámara de corte.

11. El aparato de fragmentación de la reivindicación 1, donde la pluralidad de ranuras (128) en el primer elemento (124) y la pluralidad de ranuras en el segundo elemento (122) proporcionan acceso a una parte de fondo del volumen interior de la cámara de corte (102).

12. Un método para reducir el tamaño de partícula de un material de alimentación, el método comprendiendo:

proporcionar un aparato de fragmentación como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 11;

introducir un material de alimentación de metal o aleación de metal en el volumen interior de la cámara de corte; y

girar el eje para girar por ello la pluralidad de hojas y agitar y fragmentar el material de alimentación en el volumen interior de la cámara de corte.

13. El método de la reivindicación 12, donde el material de alimentación se selecciona del grupo consistente en zirconio, titanio, magnesio, niobio, calcio, cobre, potasio, hafnio y aluminio.

14. El método de la reivindicación 12, donde el giro de la pluralidad de hojas reduce un tamaño de partícula del material de alimentación a un tamaño no mayor que el tamaño de malla 10.