Dispositivo de micronización para molinos de chorro de fluido.

Un dispositivo de micronización para molinos de chorro de fluido,

que comprende:

un cuerpo de contención (2) que delimita internamente una cámara de molienda sustancialmente cilíndrica (3);

una pluralidad de boquillas (18), que presenta cada una una boca (22) que da a una pared lateral radialmente interna (8) de la cámara de molienda (3);

un conducto de suministro (9) para el material que va a micronizarse, que desemboca en la cámara de molienda (3);

al menos un conducto de inyección (12) para fluido presurizado, en comunicación de fluido con dichas boquillas (18);

en el que dichas boquillas (18) presentan una dirección de inyección de fluido presurizado (X-X) que es tangente a un círculo imaginario incluido dentro de la cámara de molienda (3);

caracterizado porque la pared lateral radialmente interna (8) presenta, en cada boquilla (18), una primera porción (23) que es sustancialmente perpendicular a la dirección de inyección (X-X) de la boquilla respectiva (18);

en el que la pared lateral radialmente interna (8) presenta segundas porciones curvas (24) colocadas entre las primeras porciones (23);

en el que las segundas porciones curvas (24) conectan dos primeras porciones consecutivas (23) para crear un perfil anular en diente de sierra.

Dispositivo de micronización para molinos de chorro de fluido Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo de micronización para molinos de chorro de fluido.

Los molinos de chorro de fluido se usan para reducir partículas de material en polvo a tamaño de micrómetros o inferior a micrómetros. La pulverización se obtiene colocando el material en polvo en una cámara de molienda en un vórtex de fluido presurizado (normalmente aire, vapor o un gas inerte). Las partículas colisionan entre si y con la pared de la cámara y los impactos hacen que se rompan en partículas de tamaño más pequeño. Los molinos de chorro de fluido se usan, por ejemplo, en las industrias química, alimentaria y farmacéutica para tanto aplicaciones de producción como de laboratorio.

Sumario de la invención

Como se sabe, la cámara de molienda de un molino de chorro de fluido tiene una pared cilindrica contra la que se dirigen una pluralidad de boquillas. Las boquillas están dispuestas de tal forma que son tangentes a un círculo imaginario dentro de la cámara cilindrica. El fluido presurizado de las boquillas crea un vórtex que converge en espiral hacia el centro de la cámara y se descarga a través de una salida en el centro de la cámara.

Para crear el vórtex, las boquillas están montadas en orificios que están inclinados en una dirección radial y sobresalen en la cámara de la pared cilindrica anteriormente dicha. Este tipo de cámara se describe, por ejemplo, en el documento GB 1.137.32.

Otra cámara, descrita en el documento US 3178121, es una cámara con forma de disco circular que tiene una pared periférica a través de la cual la cámara está en estrecha comunicación con una fuente de fluido gaseoso presurizado mediante una multiplicidad de boquillas convergentes-divergentes.

El solicitante ha observado que las boquillas que sobresalen crean puntos o zonas de estancamiento en las que la velocidad local del fluido se reduce a cero y en las que puede acumularse el polvo tratado.

El solicitante también ha observado que el material en polvo tiende a depositarse y acumularse sobre la periferia radlalmente externa de la cámara de molienda, disminuyendo así la eficiencia del molino, perdiéndose material y requiriéndose limpieza frecuente.

Además, los frecuentes impactos del material con los cabezales de boquilla que sobresalen conducen al rápido desgaste y la necesidad de sustituir las boquillas frecuentemente.

En este contexto, el solicitante ha tratado el problema de proporcionar un dispositivo de micronización para molinos de chorro de fluido que sea más eficiente y económico que aquellos conocidos en el estado de la técnica.

Más específicamente, el solicitante ha tratado el problema de proporcionar un dispositivo de micronización para molinos de chorro de fluido que haga posible reducir o eliminar la acumulación de material en la cámara de molienda durante la operación.

El solicitante también ha tratado el problema de proporcionar un dispositivo de micronización que requiera menos mantenimiento y reduzca la necesidad de sustituir sus piezas durante su vida útil.

El solicitante también ha tratado el problema de proporcionar un dispositivo de micronización con menores costes de producción.

Según la presente invención, se ha encontrado que moldeando la pared interna de la cámara de molienda de tal forma que cada boquilla mire a una parte de la pared que es sustancialmente perpendicular al eje de la boquilla, es posible reducir la acumulación de material y potenciar la eficiencia del molino.

Más específicamente, según un primer aspecto de ella, la presente invención se refiere a un dispositivo de micronización para molinos de chorro de fluido según la reivindicación 1.

Según un segundo aspecto de ella, la presente invención se refiere a un anillo de micronización para dispositivos de micronización para molinos de chorro de fluido según la reivindicación 1.

En al menos uno de los aspectos anteriormente mencionados de ella, la presente invención también puede tener una o más de las características preferidas descritas en lo sucesivo.

Preferentemente, cada primera porción forma con la dirección de inyección respectiva un ángulo de entre aproximadamente 85° y aproximadamente 95°, preferentemente entre aproximadamente 88° y aproximadamente 92°

La pared lateral radialmente interna presenta segundas porciones curvas que están colocadas entre las primeras porciones.

Las segundas porciones curvas conectan dos primeras porciones consecutivas para crear un perfil anular en diente de sierra. Cada una de las segundas porciones curvas tiene un centro que está desplazado con respecto a la cámara cilindrica. Esta forma hace posible disminuir el efecto del chorro emitido por una boquilla sobre el chorro emitido por la siguiente boquilla y reducir el número de impactos del material de arremolinamiento contra la boca de cada boquilla.

Cada primera porción forma un borde cóncavo con una de las segundas porciones curvas y un borde convexo con la otra. Cada una de las segundas porciones curvas no tiene preferentemente bordes afilados. Por perfil anular en diente de sierra se indica un perfil en el que el borde cóncavo que conecta cada segunda porción curva a una primera porción se localiza en una posición radial (con respecto al centro del anillo de micronización) que está más afuera que el borde convexo que conecta la misma segunda porción curva con la otra primera porción.

En una realización de variante, cada una de las segundas porciones curvas, a la vez que mantiene la forma de diente de sierra global de la pared radialmente interna, tiene al menos una parte cóncava y al menos una parte convexa. Preferentemente, solo hay una parte convexa sobre una porción con forma de arco circular que conecta dos primeras porciones sucesivas. La posición de la convexidad y su extensión radial y circunferencial se diseñan para reducir el número de puntos en los que puede acumularse material. Preferentemente, la convexidad, o bulto, está más próxima al borde de conexión cóncavo y más alejada del borde de conexión convexo.

Preferentemente, la boca de cada boquilla se abre al mismo nivel que la primera porción respectiva.

La ausencia de cavidades e intersticios, es decir, de puntos de estancamiento, previene la acumulación de material.

Además, como los cabezales de boquilla no sobresalen, el efecto abrasivo del material en polvo sobre ellos se

reduce enormemente.

Preferentemente, la boca de cada boquilla es sustancialmente circular.

El chorro de fluido es más uniforme y se dirige con precisión.

Preferentemente, cada boquilla es un orificio hecho directamente en la pared lateral radialmente interna.

Como las boquillas no son partes separadas insertadas en alojamientos hechos en la pared, sino que están hechas directamente en la pared, los orificios son de tamaño mucho más pequeño que los alojamientos de boquilla del estado de la técnica y así puede reducirse la altura de la pared, reduciéndose así la acumulación en las zonas radialmente periféricas de la cámara.

Además, como los orificios están hechos a máquina, no es necesario que el operario instale boquillas en la pared, con el riesgo de cometer errores de ensamblaje, por ejemplo, olvidando ajustar una boquilla, como en el caso de dispositivos del estado de la técnica.

La ausencia de boquillas separadas que tienen que ajustarse en la cámara también permite ahorros en el tiempo y material de ensamblaje.

Preferentemente, el dispositivo comprende un anillo de micronización insertado de forma móvil en el cuerpo de contención y que soporta la pared lateral radialmente interna de la cámara de molienda.

El anillo puede ser fácilmente sustituido con uno nuevo o uno adecuado para las características del material que va a molerse o puede quitarse temporalmente para fines de mantenimiento.

Además, como es un componente separado, el moldeado de la pared lateral y boquillas es rápido y fácil. Preferentemente, cada boquilla es un orificio pasante hecho directamente en el anillo.

Las boquillas son rápidas y fáciles de hacer, reduciendo así los costes de producción.

Preferentemente, el anillo está hecho de una hoja o placa de material de plástico (por ejemplo, PTFE, PEEK, HDPE), preferentemente por chorro de agua o corte láser. Gracias a las propiedades no adherentes del PTFE, se reduce la acumulación de producto.

En conjunto, el proceso de producción de anillos es rápido, con ventajas obvias en términos de mayor productividad y menores costes.

Breve descripción de los dibujos

1.- Un dispositivo de micronización para molinos de chorro de fluido, que comprende:

un cuerpo de contención (2) que delimita internamente una cámara de molienda sustancialmente cilindrica (3); una pluralidad de boquillas (18), que presenta cada una una boca (22) que da a una pared lateral radialmente interna (8) de la cámara de molienda (3);

un conducto de suministro (9) para el material que va a micronizarse, que desemboca en la cámara de molienda (3);

al menos un conducto de inyección (12) para fluido presurizado, en comunicación de fluido con dichas boquillas (18);

en el que dichas boquillas (18) presentan una dirección de inyección de fluido presurizado (X-X) que es tangente a un circulo imaginario incluido dentro de la cámara de molienda (3);

caracterizado porque la pared lateral radialmente interna (8) presenta, en cada boquilla (18), una primera porción (23) que es sustancialmente perpendicular a la dirección de inyección (X-X) de la boquilla respectiva (18);

en el que la pared lateral radialmente interna (8) presenta segundas porciones curvas (24) colocadas entre las primeras porciones (23);

en el que las segundas porciones curvas (24) conectan dos primeras porciones consecutivas (23) para crear un perfil anular en diente de sierra.

2.- El dispositivo según la reivindicación 1, en el que cada primera porción (23) forma con la dirección de inyección respectiva (X-X) un ángulo (p) de entre aproximadamente 85° y aproximadamente 95°, preferentemente entre aproximadamente 88° y aproximadamente 92°.

3.- El dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, en el que cada una de las segundas porciones curvas (24) tiene un centro que está desplazado con respecto a la cámara cilindrica.

4.- El dispositivo según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que la boca (22) de cada boquilla (18) se abre al mismo nivel que la primera porción respectiva (23).

5.- El dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la boca (22) de cada una de las boquillas

(18) es sustancialmente circular.

6 - El dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, en el que cada boquilla (18) es un orificio hecho directamente en la pared lateral radialmente interna (8).

7 - El dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, que comprende un anillo de micronización (7) insertado de forma móvil en el cuerpo de contención (2) y que lleva la pared lateral radialmente interna (8) de la cámara de molienda (3).

8 - El dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, en el que cada una de las segundas porciones (24) tiene al menos una parte cóncava (24a, 24c) y al menos una parte convexa (24b).

9 - El dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, en el que cada una de las segundas porciones curvas (24) no tiene bordes afilados.

- Un anillo de micronización para los dispositivos de micronización para molinos de chorro de fluido, que comprende:

una pluralidad de boquillas (18), que presenta cada una una boca (22) que da a una pared lateral radialmente interna (8) de dicho anillo (7);

en el que dichas boquillas (18) presentan una dirección de inyección de fluido presurizado (X-X) que es tangente a un círculo imaginario incluido dentro del anillo (7);

caracterizado porque la pared lateral radialmente interna (8) presenta, en cada boquilla (18), una primera porción (23) que es sustancialmente perpendicular a la dirección de inyección (X-X) de la boquilla respectiva

(18);

en el que la pared lateral radialmente interna (8) presenta segundas porciones curvas (24) colocadas entre las primeras porciones (23);

en el que las segundas porciones curvas (24) conectan dos primeras porciones consecutivas (23) para crear un perfil anular en diente de sierra.

11- El dispositivo según la reivindicación precedente, en el que cada boquilla (18) es un orificio pasante hecho directamente en el anillo (7).

12.- El anillo según la reivindicación 1 u 11, en el que dicho anillo (7) está hecho de hoja de metal, preferentemente por corte láser.