BRPI0516604B1 - dispositivo dosificador gravimétrico para produtos a granel - Google Patents

Abstract

dispositivo dosificador gravimétrico para produtos a granel. a presente invenção refere-se a um modo de construção simplificado, compacto, de um dispositivo dosificador (1) gravimétrico para produtos a granel, com uma seção de descarga grande por zona de ativação (a) e zona de transferência (f), para alimentação de material a granel a um rotor (2) rotativo em plano horizontal, com ferramentas de transferência (3), que substancialmente estendem-se radicalmente, uma estação de esvaziamento (e) deslocada em relação à zona de transferência (f), e uma plataforma de pesagem (w) disposta entre as mesmas em direção periférica, com um dispositivo de medição de força (20), com o qual é determinável a massa do produto a granel transferido, sugere-se que as ferramentas de transferência (3) estejam apoiadas de modo desacoplado umas das outras em pelo menos um grau de liberação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DOSIFICADOR GRAVIMÉTRICO PARA PRODUTOS A GRANEL". A invenção refere-se a um dispositivo dosificador gravimétrico para produtos a granel de acordo com o preâmbulo da reivindicação de patente 1.

Do documento DE-C 32 17 406 é conhecido um dispositivo para a medição gravimétrica contínu^ de produto a granel, que é guiado através de uma abertura de alimentação a bolsas de um rotor girável em tomo de um eixo vertical e é descarregado pneumaticamente em uma abertura de esvaziamento deslocada à abertura de alimentação na direção de rotação do rotor. A carcaça do rotor está apoiada de modo girável em torno de um eixo substancialmente horizontal e está unida com um dispositivo de medição de força, disposto à distância desse eixo. O eixo horizontal estende-se, nesse caso, pelos centros de articulações de ligação, de modo que forças que o-correm na solicitação do dispositivo dosificador possam ser compensadas. Com um dispositivo dosificador desse tipo pode ser obtida uma precisão relativamente alta, mas ele requer uma necessidade de espaço relativamente alta e apresenta uma seção de descarga relativamente pequena para o produto a granel. Além disso, ele ainda é relativamente complexo na construção, particularmente, devido à construção do eixo necessária, que precisa ser realizada de modo preciso para evitar erros de alinhamento, para evitar reações sobre o resultado da pesagem e, desse modo, sobre a precisão de dosagem. O similar vale para o dispositivo dosificador de prato giratório de acordo com o documento WO 93/05372 do depositante.

Além disso, no documento EP-A-0 530 797 do depositante já foi sugerido que o rotor seja formado como prato de medição, que está dividido verticalmente, independentemente um do outro. O respectivo dispositivo de medição de força está disposto, nesse caso, abaixo dos setores individuais e determina o produto que se encontra, respectivamente, sobre um setor, ao passar por um setor. Esse dispositivo dosificador, porém, devido à divisão em três ou mais setores e dos pontos de união necessários devido a isso, apresenta uma complexidade de construção relativamente alta, a uma seção de descarga igual e relativamente pequena.

Isso vale, em parte, também para a formação proposta no documento WO 99/27331 pelo depositante do trecho de medição como anel de prato de medição com alimentação de produto a granel central, com o que o dispositivo dosificador compacto pode ser instalado facilmente abaixo de recipientes de produtos a granel. Mas, nesse caso, ainda são necessárias fendas radiais e pontos de articulação relativamente complexos, bem como uma pluralidade de células de pesagem como dispositivos de medição de força.

Conseqüentemente, a invenção tem por base a tarefa de criar um dispositivo dosificador com construção particularmente simples, compacta, seção de descarga grande para o produto a granel e alta precisão de medição.

Essa tarefa é solucionada de acordo com a invenção com um dispositivo dosificador com as características da reivindicação 1. Desenvolvimentos preferidos do dispositivo dosificador gravimétrico de acordo com a invenção estão indicados nas reivindicações secundárias.

Pelo desacoplamento das ferramentas de transferência em pelo menos um grau de liberação, particularmente, na altura ou direção vertical, resulta uma precisão de medição alta, uma vez que ligações secundárias de força são mantidas afastadas da plataforma de pesagem. Além disso, a complexidade de construção é consideravelmente simplificada, uma vez que, em princípio, é necessária apenas uma célula de medição e eletrônica de avaliação associada. Nesse caso, o respectivo peso momentâneo pode ser detectado tanto de modo absoluto (por soma dos valores de medição do dispositivo do medição do força) como-também de modo-relativo^com rela-ção à zona de transferência ou estação de alimentação ou da estação de esvaziamento. Para observar uma determinada intensidade de transferência momentânea, o rotor pode, desse modo, ser regulado em sua velocidade periférica, para observar uma determinada capacidade de dosificação na estação de esvaziamento. Desse modo, a precisão de medição por unidade de tempo pode ser observada de modo particularmente confiável. Pelo cone de descarga central que gira junto com as ferramentas de transferência do rotor, com pelo menos um braço de ativação, é garantida, de modo vantajoso, uma descarga de produto a granel segura, através de uma seção de descarga grande, do silo disposto acima. O produto a granel é, desse modo, retirado pelas ferramentas de transferência diretamente do total da seção de ligação, de área grande, do silo, através do fundo de descarga estacionário, transportado através do setor de pesagem (plataforma de pesagem ou ponte de flexão) e esvaziado diretamente na zona de descarga ou introduzido no processo.

Outras características e vantagens do dispositivo de acordo com a invenção evidenciam-se da descrição abaixo de exemplos de realização por meio dos desenhos. Mostram: Figura 1 um corte esquemático de um exemplo de realização do dispositivo dosificador;

Figura 2 uma vista de cima sobre o dispositivo de acordo com a figura 1, ao longo do plano do prato de medição;

Figura 3 um dispositivo similar à figura 2, em modalidade modificada; e Figura 4 uma outra modalidade de uma ferramenta de transferência em vista ampliada.

As figuras 1 e 2 mostram uma modalidade de um dispositivo dosificador 1, com um rotor 2 horizontalmente rotativo, que através de uma plataforma de pesagem W está circundado com uma célula de carga ou dispositivo de medição de força 20. O rotor 2 é acionado por um motor 4 com número de rotações ajustável ou regulável. O eixo 5 acionado pelo mesmo está Tirfiftn rnm nm γππρ ria Hpc.r^i-gn fi rnntml n nprnr.nnta-hraÇOS de agitaçãn 7 para ativação, que se estendem radialmente para fora. O dispositivo dosificador 1 está fixado com um flange 9 em um paiol (indicado em linhas ponteadas e traçadas) ou silo, de modo que não são necessárias armações de apoio ou estruturas de suporte similares. Para impedir a alimentação de produto, está prevista, além disso, uma válvula de agulha 8, que pode ser inse- rida através de uma cobertura 10 em forma de cuba. Essa cobertura 10 es-tende-se aproximadamente sobre a metade da extensão do rotor 2 (na figura 1: aqui, para dentro do plano de desenho; na figura 2, na metade superior), mas, sendo que, devido à extensão do corte pouco acima do rotor 2, a cobertura 10 não está visível, mas está indicada apenas pela seta de referência A. Pela cobertura 10 são cobertas, substancialmente, a estação de pe-sagem W e a estação de esvaziamento E, enquanto uma zona de transferência F permanece livre.

Por essa ligação direta com o silo disposto acima, é formada uma zona de ativação A de cerca de 160° e uma zona de transferência F de cerca de 200° de ângulo de divisão (compare também a figura 2), de modo que a alimentação do produto a granel se dá praticamente sobre todo o âmbito de 360°, tai como está indicado na figura 1 com a seta curva F. Tal como representado na figura 2, oposta à zona de transferência F, está disposta, de modo estacionário, depois de uma plataforma de pesagem W, uma estação de esvaziamento E, na forma de um poço de saída, de modo que o rotor 2 é esvaziado, antes de o mesmo chegar novamente à zona de transferência F. O produto a granel, nesse caso, é transportado com ferramentas de transferência 3 alinhadas radialmente, sobre um fundo de descarga 12, que está formado de modo contínuo, exceto por uma abertura na estação de esvaziamento E e um apoio elástico na borda da plataforma de pesagem W. A formação de um fluxo de produto a granel uniforme dentro do rotor 2 é aperfeiçoada, nesse caso, por uma limitação externa e interna 33 e 32, em forma de anel (compare também as figuras 3 e 4). A limitação elevada externa 33 e, opcionalmente, a limitação interna 32 podem estar unidas com o segmento respectivamente adjacente (compare também a figura 4) por meio de elemenlus de cadeia, como articulaçõos do acoplamento 14 ou elementos similares, ligeiramente flexíveis, para, desse modo, formar o produto a granel retirado no curso do movimento rotativo para um fluxo contínuo de produto a granel.

Tal como ilustrado, particularmente, na figura 2, no exemplo de realização, o rotor 2 consiste em ferramentas de transferência 3 divididas em toda a volta em forma de segmentos, que são acionados de modo rotativo por meio do eixo 5 {compare a figura 1). Embora aqui esteja mostrado um dispositivo de medição de força 20 na figura 2 em forma de barra, o mesmo também pode ser substituído por uma modalidade de um dispositivo de medição de força. Após a alimentação na zona de ativação A e zona de transferência F, o produto a granel é transportado em direção a uma ponte de fle-xão ou, aqui, uma plataforma de pesagem W em forma de setor, com célula de carga 20, que, desse modo, fornece um sinal de medição proporcional à carga. Se, devido à carga diferente, resultam modificações do fluxo contínuo de produto a granel, isso é detectado por uma eletrônica de avaliação.

Para aperfeiçoamento do efeito de transporte, as ferramentas de transferencia 3, substancialmente estendidas radialmente, desacopladas umas das outras, são preferivelmente curvadas em forma de pá em direção radial (compare a figura 3) ou angular ou dobrada em S, tal como está representado na vista de cima da figura 4. De acordo com o sinal de medição da célula de pesagem 20, por uma eletrônica de avaliação, não representada, para reajuste da corrente de produto a granel, podem ser tomadas, imediatamente, medidas corretivas, por exemplo, pelo aumento do número de rotações (através do comando do motor 4), uma descarga de produto a granel aumentada do silo para a zona de transferência F. Essa zona de transferência F ocupa (tal como visível da figura 2) cerca da metade da superfície do rotor, enquanto a!metade oposta (na figura 2, a metade superior acima da plataforma de pesagem W e da estação de esvaziamento E, bem como, opcionalmente, do trecho de pesagem de tara subsequente) está coberta, com distância pela cobertura 10 do tipo de cuba. Acima da mesma é formada, desse modo, a zona de ativação A, uma vez que, ali, os braços de agitação 7 rotativos ativam o produto a yrariel e guiam o mesmo-para-a-zona do trans-ferência F. No lado inferior da cobertura 10 está previsto um anteparo de altura de lançamento 11, que sobe na direção de rotação ou de transferência (compare número de referência 11'), para limitar ou uniformizar em altura o fluxo de produto a granel igualmente ascendente.

No processo dosificador, o rotor 2 move-se ao longo da zona de transferênica F e, em conseqüência da ativação na zona de ativação A e movimento de descarga do silo, é carregado com produto a granel. Nesse caso, o produto a granel é uniformizado na largura por meio da limitação 32/33 e por meio dos anteparos 11/11' em sua altura, como fluxo de produto a granel. Sob rotação (na figura 2: no sentido horário), a alimentação adicional dá-se, desse modo, continuamente. A célula de carga 20, que se encontra abaixo da plataforma de pesagem W em forma de setores, detecta, nesse caso, a massa do produto a granel que está passando sobre a mesma, antes de ser descarregado na estação de esvaziamento E. Nesse caso, o produto a granel, depois de rotação adicional, chega à região de descarga (figura 2, à direita), que forma a estação de esvaziamento E, na qual o produto é descarregado por uma a-bertura circular no fundo de descarga 12, opcionalmente, também pneumaticamente.

Deve ser mencionado que o lançamento do produto na região de lançamento não tem nenhuma influência perturbadora sobre a determinação de massa para a corrente de produto a granel subseqüente, uma vez que as ferramentas de transferência 3 estão desacopladas umas das outras por articulações 13 e articulações de acoplamento 14, portanto, podem mover-se, respectivamente, separadamente uma da outra ligeiramente, particularmente, na direção da altura, para não solicitar a plataforma de pesagem W. Para esse fim, as articulações 13, no cubo do rotor 2 que circunda o eixo 5, estão formadas em tipo de guiadores transversais duplos (compare representação superior na figura 4), tal como os mesmos são conhecidos da técnica de veículos como suspensão de eixo. Também são possíveis articulações de deslocamento translatórias na região próxima ao centro de cada ferramenta de metal como articulações elastostáticas.

Acima, foram descritas as fases individuais do processo de dosi-ficação. Naturalmente, o processo é contínuo, sendo que na rotação (de a-cordo com a figura 2, no sentido horário), uma respectivamente outra parte do rotor 2 se encontra na fase respectivamente seguinte. No esvaziamento completo das ferramentas de transferência 3 na estação E, particularmente, no caso de produto a granel com boa fluência, ou no caso de descarga pneumática adicional, também pode ser dispensada a fase citada acima, do tipo de uma determinação de tara. Eventualmente, porém, pode ser realizada uma pesagem de tara, com um segundo setor de pesagem (semelhante à plataforma de pesagem descrita acima), depois da zona de descarga, da ferramenta de transferência 3 respectivamente acabada de ser esvaziada, para comandar uma chamada dosificação líquida. A respectiva posição angular de rotação ou velocidade angular do rotor 2 é determinada por meios conhecidos, por exemplo, por sensores associados (não representados). Desse modo, pode ser determinado o momento ou ângulo de rotação, no qual o rotor 2 se encontra na posição mostrada na figura 2 (e em qualquer outra posição girada). Nesse modo, é determinado o valor respectivamente detectado e, sob formação diferencial dos valores associados, é determinada a massa transferida e somada ou integra-lizada.

Se, portanto, uma determinada massa deve ser transferida, então a mesma é resultante de acumulação ou adição dos valores de massa determinados. Em uma dosificação gravimétrica contínua os valores de medição determinados desse modo são postos em relação com o tempo ou o número de rotações do rotor 2. Da mesma pode depois ser derivado um sinal de regulagem para o motor 4, para observar um valor teórico para a carga ou uma intensidade de transferência desejada, bem como um sinal de comando para o motor 2, para um aumento ou redução temporário da quantidade de alimentação. A figura 3 representa uma modificação das ferramentas de trans-ferência 3 do dispositivo dosiflcadoi 1, sendo que, diferentemente da^igura-2, as ferramentas de transferência 3 estão formadas de modo curvo. O eixo 5 acionado pelo motor 4 atua, nesse caso, sobre o cubo do rotor, para deixar girar esse órgão de transporte, na forma de uma roda em estrela, com nervuras radiais desacopladas uma da outra e paredes elevadas 32/33, sendo que o produto a granel vindo do recipiente é retirado continuamente. Esse modo de construção possibilita também um modo de construção compacto, além do diâmetro total pequeno, de modo que esse dispositivo dosificador possa ser integrado de modo simples em instalações de mistura ou similar existentes.

Na figura 4 está representada uma ferramenta de transferência 3 em forma de nervura, em vista lateral (em cima) e uma vista de cima (em baixo). Diferentemente das modalidades até agora, a nervura de transferência está formada, aqui, dobrada em ângulo e estende-se um pouco para a-lém da elevação 33 externa, para obter dentro da carcaça um efeito de alargamento. Os componentes restantes são caracterizados com números de referência coincidentes, tal como mencionado acima, sendo que também está representado um elemento de cadeia como articulação de acoplamento 14, para a ligação relativamente "solta" (isto é, com pelo menos um grau de liberação) com a ferramenta de transferência 3 seguinte.

Como células de pesagem ou carga podem ser usados dispositivos de medição de força 20 usuais, que permitem uma determinação de massa do fluxo de produto a granel apoiado sobre uma ponte de flexão ou a plataforma de pesagem W, sendo que as células de carga 20 estão montadas de modo estacionário abaixo do fundo de descarga 12. Com relação ao comando de dosificação eletrônico e eletrônica de avaliação do dispositivo dosificador de acordo com a invenção, faz-se referência aos documentos citados inicialmente.

REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1. Dispositivo dosificador gravimétrico para produtos a granei, com uma zona de ativação e de transferência, para alimentação de produtos a granel a um rotor que gira em um piano horizontal, com ferramentas de transferência que se estendem, substancialmente, de modo radial, uma estação de descarga deslocada em relação à zona de transferência e uma ponte de flexão ou plataforma de pesagem (W), disposta entre as mesmas na direção da rotação, com um dispositivo de medição de força, com o qual pode ser determinada a massa do produto transferido, caracterizado pelo fato de que as ferramentas de transferência (3) estão apoiadas de modo a estarem desacopladas umas das outras em pelo menos um grau de liberação. ^

2. Dispositivo dosificador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ferramentas de transferência (3) estão desacopladas umas das outras em dois graus de liberdade (altura e torêntica em torno do eixo horizontal).

3. Dispositivo dosificador de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que para desacopta mento por ferramenta de transferência (3) está previsto pelo menos um mancai ou articulação (13).

4. Dispositivo dosificador de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que para desacoplamento das ferramentas de transferência (3) está previsto um elemento elástico, partícula rmente, um elemento de borracha-metal.

5. Dispositivo dosificador de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que acima das ferramentas de transferência (3) está previsto um cone de descarga (6) rotativo, particularmente, com um

6. Dispositivo dosificador de acordo ci precedentes, caracterizado pelo fato de que as ferramentas de transferência (3) estão unidas para um anel, particularmente, por meio de articulações de acoplamento (14) internas e/ou externas.

7. Dispositivo dosificador de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que as ferramentas de transferência (3) estão limitadas para o exterior e/ou interior por uma elevação (32/33).

8. Dispositivo dosificador de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que as ferramentas de transferência (3) - vistas em vista de cima - apresentam uma forma curvada ou dobrada em S em direção radial.

9. Dispositivo dosificador de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que as ferramentas de transferência (3) se sobrepõem na periferia interna e externa e estão unidas por meio de talas articuladas internas/externas como articulações de acoplamento (14).

10. Dispositivo dosificador de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que depois da estação de esvaziamento (E) está prevista uma pesagem da tara das ferramentas de transferência (3) esvaziadas.