ES2216741T3 - Planta de llenado automatico por gravedad con un sistema de limpieza por rascamiento total. - Google Patents

Abstract

Aparato para el llenado automático por gravedad de depósitos (8) con productos fluidos, provisto de un sistema de limpieza total por rascamiento mediante un tampón rascador deslizante (15) que tiene un diámetro, comprendiendo dicho aparato: - una conducción tubular fija principal (11) de alimentación; - una unidad tubular horizontal (5) de suministro conectada a dicha conducción fija (11) de alimentación por medio de un conducto o unos conductos tubulares articulados intermedios (12) con juntas rotativas herméticas (13) y curvas correspondientes (14); comprendiendo dicha unidad tubular (5) de suministro por lo menos un cabezal (1) de inyección del producto fluido a alimentar hacia el depósito (8) y estando provisto cada cabezal (1) de inyección de conexiones pasantes tubulares horizontales (2) que tienen un paso libre central (3), y - un inyector (7) provisto de una salida (27) de descarga y de medios de abertura y cierre de dicha salida (27) de descarga; presentando dicho inyector (7) un conducto interno (21) que se comunica con dicho paso libre central (3); caracterizado porque el diámetro interior de dicho paso libre central (3) es constante e igual al de la conducción tubular fija principal (11) de alimentación y al del conducto o de los conductos tubulares articulados intermedios (12), las juntas rotativas herméticas (13) y las curvas correspondientes (14); siendo dicho diámetro interior igual al del tampón rascador deslizante (15) empujado a presión.

Description

Planta de llenado automático por gravedad con un sistema de limpieza por rascamiento total.

La presente invención se refiere a una máquina de llenado automático por gravedad provista de un sistema de limpieza total con tampones rascadores, del tipo conocido por la expresión británica "pigable system" ("sistema rascable") o "pig scraper" ("rascador pig"). Los tampones o pigs rascadores son capaces de llevar a cabo el rascamiento de limpieza interna de toda la conducción, comenzando por la de distribución principal hasta la unidad de suministro final, y viceversa, pasando a través del cabezal o cabezales de inyección que están montados en alineación en dicha unidad, en intersección ortogonal con la misma. La posición de la unidad de suministro se puede variar verticalmente y también cabe la posibilidad de variarla transversalmente, manteniendo la orientación vertical gracias a su conexión con la conducción fija obtenida por medio de un conducto tubular articulado, con juntas rotativas herméticas. La unidad de suministro, el conducto del pantógrafo, las juntas rotativas y la conducción tienen el mismo diámetro interno, de manera que pueden ser recorridos secuencialmente por tampones o pigs rascadores que pasan a lo largo de ellos y también limpian los cabezales que están presentes en dicha unidad de suministro. Los inyectores verticales de los cabezales se descargan de los residuos bien mediante goteo por gravedad o bien por medio de rascadores verticales adicionales.

A partir del documento US-A-2 380 771 se conoce una máquina de llenado automático por gravedad. Dicha máquina presenta las características del preámbulo de la reivindicación 1.

También se conocen plantas de llenado automático por gravedad para bidones, toneles, tanques y similares que contienen productos fluidos en general, tales como, por ejemplo, aceites, grasas, pinturas, productos químicos, y las mismas habitualmente están provistas de sistemas de tampones para rascar internamente tuberías, denominados con la expresión británica "pig scrapers" ("rascadores pig"). Evidentemente, dichos medios rascadores son necesarios, antes de cualquier utilización subsiguiente de las plantas de distribución, para eliminar de las tuberías los residuos de los productos previos. Con este fin, al final de cada ciclo, los pigs o tampones son empujados a presión en el interior de las tuberías para ejercer sobre las superficies internas y posiblemente, a lo largo de todo su recorrido, una acción de rascamiento, descargando hacia el exterior los residuos recogidos.

También se sabe que en dichas plantas los cabezales de inyección deben poder trasladarse verticalmente (y para aplicaciones específicas también transversalmente) para permitir el posicionamiento correcto y la alineación de las lanzas de inyección con las bocas de llenado, para los diversos tipos de depósitos, que tienen diferentes tamaños y/o alturas. Actualmente, para realizar dichas traslaciones, los cabezales de inyección están separados del cabezal fijo de distribución y están conectados al mismo por medio de mangueras las cuales, aunque garantizan una alimentación correcta de los productos fluidos a descargar en los depósitos durante las etapas activas, resultan menos adecuadas para permitir la limpieza interna de final de ciclo por medio de los sistemas de tampones rascadores. Esencialmente, la limpieza con tampones rascadores se puede llevar a cabo solamente hasta el cabezal de distribución fijo incluido, mientras que la limpieza de las mangueras, los cabezales de inyección y los inyectores se puede llevar a cabo solamente con el desmontaje de dichas piezas, su descarga y su limpieza a mano, con el consiguiente derroche de recursos debido al compromiso de una mano de obra improductiva, los tiempos de espera excesivos, la necesidad de recoger los productos fluidos recuperados y el envío de los mismos a recirculación, siempre que sea posible, o, cuando no sea posible, con una pérdida total o parcial del producto, con el envío de los desechos hacia los centros de recogida de sustancias contaminantes, los vertederos autorizados o las plantas de recuperación y regeneración.

El objetivo de la presente invención es evitar dichos inconvenientes.

Según la presente invención este objetivo se consigue por medio de un aparato para el llenado automático por gravedad de depósitos con productos fluidos, provisto de un sistema de limpieza total por rascamiento mediante un tampón rascador deslizante que tiene un diámetro, comprendiendo dicho aparato una conducción tubular fija principal de alimentación; una unidad tubular horizontal de suministro conectada a dicha conducción fija de alimentación por medio de un conducto o unos conductos tubulares articulados intermedios con juntas rotativas herméticas y curvas correspondientes; comprendiendo dicha unidad tubular de suministro por lo menos un cabezal de inyección del producto fluido a alimentar hacia el depósito y estando provisto cada cabezal de inyección de conexiones pasantes tubulares horizontales que tienen un paso libre central, y un inyector provisto de una salida de descarga y de medios de abertura y cierre de dicha salida de descarga, presentando dicho inyector un conducto interno que se comunica con dicho paso libre central; en el que el diámetro interior de dicho paso libre central es constante e igual al de la conducción tubular fija principal de alimentación y al del conducto o de los conductos tubulares articulados intermedios, las juntas rotativas herméticas y las curvas correspondientes; siendo dicho diámetro interior igual al del tampón rascador deslizante empujado a presión.

El aparato de la presente invención permite obtener los siguientes resultados: el cabezal o cabezales de inyección vertical comprenden pasos transversales ortogonales que están asociados ortogonalmente entre ellos y a los pasos de posibles secciones tubulares intermedias y/o extremas de tubería, para formar una única unidad tubular horizontal de suministro, con un paso lineal continuo; la posición de la unidad de suministro horizontal, junto con el cabezal o cabezales de inyección ortogonales, es ajustable en altura para permitir el posicionamiento y/o alineación deseados de las lanzas de inyección, con respecto al llenado de depósitos que tienen diferentes tamaños y/o alturas; la unidad de suministro se acopla a la conducción fija de llegada del producto por medio de un conducto tubular articulado, con juntas rotativas herméticas; el diámetro interior de la unidad de suministro, los conductos tubulares articulados, las juntas rotativas herméticas y la conducción fija es el mismo, y dentro de él se desliza por lo menos un rascador o pig de tampón de limpieza; la lanza del inyector o de los inyectores se puede limpiar por goteo, gravedad o un tampón vertical controlado independientemente, adicional, a través de la salida inferior de descarga en la que se activa el obturador con unos medios total o parcialmente externos.

Las ventajas conseguidas con la presente invención residen esencialmente en que el tampón o tampones o el pig o pigs rascadores se pueden deslizar, bien secuencialmente o bien por pasadas individuales, en la unidad de suministro, el cabezal o cabezales de inyección, el conducto articulado, las juntas rotativas herméticas y la línea fija de alimentación, efectuando un rascamiento total, sin requerir intervenciones externas; solamente la limpieza de las lanzas inyectoras puede que sea diferente: más o menos automatizada y/o minuciosa, dependiendo de la calidad de los productos tratados y las tolerancias admitidas correspondientes.

A continuación, se describirá la invención detalladamente, según realizaciones proporcionadas meramente a modo de ejemplo no limitativo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Figura 1 muestra la sección transversal de un primer ejemplo de realización de un cabezal de inyección, asociable a una unidad de suministro;

la Figura 2 muestra la sección lateral de la vista del mismo cabezal de inyección de la Figura 1;

la Figura 3 muestra la sección transversal de un segundo ejemplo de realización de un cabezal de inyección, asociable a una unidad de suministro;

la Figura 4 muestra una vista frontal parcial de una máquina de llenado con una unidad de tres cabezales de inyección; y

la Figura 5 muestra la misma máquina de llenado de la Figura 4, en una vista lateral.

Haciendo referencia a las figuras, se puede observar que los cabezales (1) de inyección están estructurados de forma sustancialmente vertical y en intersección ortogonal, por su parte central, con conexiones tubulares coaxiales (2). Cada cabezal (1) de inyección comprende un paso tubular central (3) alineado con sus propias conexiones tubulares (2). A su vez, las conexiones (2) son alineables coaxialmente entre ellas o con posibles secciones de tubería extremas (4) y/o intermedias (4'), para formar conductos tubulares de diámetro continuo y constante que constituyen las unidades (5) de suministro para las máquinas de llenado automático por gravedad. La unión entre las conexiones tubulares (2) y las posibles secciones (4) de tubería se produce a través de las respectivas bridas rígidas herméticas (6, 6'), y la unidad (5) de suministro en su conjunto está constituida por el acoplamiento fijo de dichos elementos con por lo menos un cabezal (1) de inyección. Las unidades (5) que tienen varios cabezales de acoplamiento pueden comprender también la utilización de posibles tuberías intermedias (4') dependiendo de los requisitos del paso de separación entre dichos cabezales. En todos los casos, cada unidad (5) de la máquina de llenado automático por gravedad está constituida por una única estructura rígida, continua y tubular formada por uno o más cabezales (1) de inyección, posibles elementos tubulares (4, 4') y las bridas correspondientes (6, 6'), ensamblados secuencialmente entre ellos, de manera que los agujeros pasantes centrales correspondientes (3) de un mismo diámetro están alineados coaxialmente entre ellos.

Las Figuras 4 y 5 muestran, únicamente a modo de ejemplo no limitativo, una unidad (5) de suministro que tiene tres cabezales (1) de inyección.

La posición de la unidad horizontal (5) de suministro, junto con el cabezal o cabezales de inyección ortogonales, puede ser ajustable en altura dependiendo de las alineaciones de las lanzas (7) de inyección con respecto a los depósitos (8) a llenar, que pueden tener diferentes formas o tamaños. Dicho ajuste se realiza por medio de dispositivos que no forman parte de la invención, ya que se corresponden sustancialmente con los adoptados para ajustar los cabezales de las instalaciones tradicionales.

Manteniendo la alineación horizontal, la unidad (5) de suministro se puede trasladar en la dirección vertical y posiblemente en la dirección transversal y/o longitudinal gracias a la conexión de su extremo (10) de entrada con la conducción fija principal (11), por medio de un conducto tubular articulado intermedio (12) con juntas rotativas herméticas (13); el diámetro interior (3) que pasa a través de toda la unidad (5) de suministro es igual al de la conducción fija principal (11) y el conducto tubular articulado intermedio (12) con las curvas correspondientes (14) y las juntas rotativas herméticas correspondientes (13).

Desde el extremo, la unidad (5) de suministro comprende una extensión de contención para por lo menos un tampón o pig rascador (15) y está cerrada por una brida (16) en la que finalizan las conexiones tubulares (17) de un sistema denominado rascable (pigable) o rascador pig. La extensión de contención del tampón puede ser una sección tubular independiente, unida por bridas con una de las conexiones tubulares (2) del último cabezal (1) de inyección, o la misma conexión (2), dependiendo del tamaño de dicho tampón. Un segundo sistema rascable o rascador pig se aplica también a la parte de la conducción fija principal (11), de una forma convencional.

Basándose en lo dicho anteriormente, es evidente que toda la conducción destinada al flujo de productos fluidos está constituida sustancialmente, de principio a fin, por un único conducto tubular de diámetro constante que tiene un recorrido mixto rectilíneo y/o curvilíneo, en el que en cualquier caso es posible provocar la circulación a presión de los rascadores convencionales (15) de tampón para limpiar y eliminar por medio de una única operación continua, rápida y total los residuos de los productos, al final de cada proceso de llenado y antes de cualquier utilización subsiguiente de las plantas de distribución, con diferentes productos.

Con respecto al hecho de que los tampones rascadores (15) deben deslizarse libremente a través del paso central (3), el control de abertura-cierre del obturador (18) de la lanza (7) de cada cabezal (1) de inyección debe ser tal que no obstaculice dicho paso. Las Figuras 1 y 3 muestran dos soluciones diferentes, proporcionadas meramente a modo de ejemplo no limitativo, designadas para aplicaciones diferentes: la primera se refiere a aplicaciones en plantas operativas o ciclos en los que las tolerancias correspondientes a la cantidad de residuos de los fluidos tratados no son muy estrictas, la segunda se refiere a aplicaciones en plantas operativas o ciclos con tolerancias estrictas. En la primera configuración, el vástago (19) que sostiene al obturador (18) está fijado y conectado por medio de un soporte (20) a la parte interna de la salida (21) de descarga del cuerpo inferior (22), debajo del agujero (3) de paso que queda libre. En el mismo cuerpo (22), el conducto (23) de la lanza (7) de inyección se desliza libremente. Cuando el depósito o depósitos (8) que avanzan a lo largo de los transportadores (24) se detienen en correspondencia con las estaciones (25) de pesaje, con las bocas (26) de carga alineadas con el inyector o los inyectores (7), el pistón (9) activa el descenso de la unidad (5) de suministro, junto con el cabezal o cabezales (1) de inyección. Cada conducto (23) entra en la boca subyacente y alineada (26) de un depósito (8) durante una longitud suficiente para permitir la abertura total de la salida (27) de descarga, la cual no es efectuada por el obturador (18) de abertura que es fijo, sino levantando dicho conducto por medio de pistones (28, 28') de ajuste que, a través del vástago (29), provocan el desplazamiento de retorno del soporte (30) con el cual están acopladas las barras (31) que se deslizan en las guías (32) y que se acoplan a una brida pequeña (33) integral con dicho conducto. Los pistones (28, 28') ajustan la abertura y el cierre subsiguiente de la salida (27) de descarga al final de la operación de llenado: rápidamente en la primera fase y lentamente y de forma progresiva en la fase final de la dosificación precisa dependiendo del peso ponderado. Al final de cada proceso de llenado, antes de iniciar un proceso subsiguiente con productos diferentes, y después de la etapa de limpieza de toda la conducción por medio de tampones rascadores (15) que pasan a través de los agujeros (3), cada salida (27) de descarga se abre nuevamente y se hace que la pequeña cantidad de producto comprendida en cada conducto (23) se descargue por gravedad y que gotee. Evidentemente, dicha descarga depende de la fluidez de los productos tratados y en cualquier caso siempre quedará parte del residuo en la pared de la salida (21) de descarga: la cantidad de dicho residuo debe estar comprendida dentro de los límites de tolerancia esperados y aceptables. No obstante, son posibles operaciones de limpieza más precisas adoptando fijadores rápidos, por ejemplo, fijadores de bayoneta, para la conexión de los cuerpos inferiores (22) y la brida pequeña (33) con las unidades (1) de cabezal.

En la segunda configuración (Fig. 3), también el conducto interno (21) del cuerpo inferior (22) debajo del agujero (3) de paso está libre, mientras que el obturador (18) está montado en el extremo inferior de un elemento (34), externo y coaxial con dicho cuerpo (22), que es sostenido por la brida pequeña (33) que recibe el movimiento descendente/de abertura y ascendente/de cierre por medio de barras (31), que se deslizan en la guía (32) y acopladas a los pistones (28, 28') de ajuste a través del vástago (29) y el soporte (30). La unidad de control del obturador está desalineada, con respecto al cuerpo del cabezal de inyección, para alinear coaxialmente un pistón superior (35) con el conducto interno (21) del cuerpo subyacente (22). Un tampón rascador secundario (37) está acoplado al vástago (36) del pistón (35), posicionado, cuando no está en funcionamiento, por encima del agujero (3) de paso, mientras que en la etapa subsiguiente de rascamiento total de las conducciones de alimentación por los tampones (15) es empujado hacia abajo, pasa diametralmente a través del agujero (3) de paso y se inserta y desliza en el conducto interno (21), ejerciendo sobre su superficie la limpieza deseada. La longitud del tampón (37) es tal que permite un guiado adecuado y correcto, tanto durante el paso a través del agujero (3) como en la boca del conducto (21). En esta segunda solución, es evidente que la limpieza y la eliminación de los residuos de los productos tratados tiene lugar a lo largo de todos los conductos tubulares que constituyen las unidades de suministro, y que se puede llevar a cabo una única operación continua y rápida al final de cada proceso de llenado y antes de cualquier utilización subsiguiente de las plantas con productos diferentes, y es aplicable ventajosamente en todos los casos en los que las tolerancias correspondientes a los residuos aceptables son estrictas. Es también evidente que la segunda solución descrita, si se realiza sin el pistón superior (35) y el obturador secundario correspondiente (18), ya sea desalineados o alineados, tiene una configuración que, a los efectos especificados, se corresponde totalmente con la de la primera solución.

Aunque la presente invención se ha descrito e ilustrado según algunas realizaciones proporcionadas meramente a modo de ejemplo no limitativo, aquellos expertos en la técnica entenderán que se pueden introducir varias modificaciones con respecto a las formas, estructuras, componentes, detalles, orientaciones, posibles combinaciones y unidades, que queden comprendidas siempre dentro de su ámbito y objetivo.

Claims (10)

1. Aparato para el llenado automático por gravedad de depósitos (8) con productos fluidos, provisto de un sistema de limpieza total por rascamiento mediante un tampón rascador deslizante (15) que tiene un diámetro, comprendiendo dicho aparato:

-

una conducción tubular fija principal (11) de alimentación;

-

una unidad tubular horizontal (5) de suministro conectada a dicha conducción fija (11) de alimentación por medio de un conducto o unos conductos tubulares articulados intermedios (12) con juntas rotativas herméticas (13) y curvas correspondientes (14); comprendiendo dicha unidad tubular (5) de suministro por lo menos un cabezal (1) de inyección del producto fluido a alimentar hacia el depósito (8) y estando provisto cada cabezal (1) de inyección de conexiones pasantes tubulares horizontales (2) que tienen un paso libre central (3), y

-

un inyector (7) provisto de una salida (27) de descarga y de medios de abertura y cierre de dicha salida (27) de descarga; presentando dicho inyector (7) un conducto interno (21) que se comunica con dicho paso libre central (3);

caracterizado porque el diámetro interior de dicho paso libre central (3) es constante e igual al de la conducción tubular fija principal (11) de alimentación y al del conducto o de los conductos tubulares articulados intermedios (12), las juntas rotativas herméticas (13) y las curvas correspondientes (14); siendo dicho diámetro interior igual al del tampón rascador deslizante (15) empujado a presión.

2. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad tubular (5) de suministro comprende una pluralidad de cabezales (1) de inyección en intersección ortogonal con las conexiones pasantes tubulares coaxiales opuestas (2) que están alineadas coaxialmente entre ellas opcionalmente por las secciones tubulares extremas (4) y/o intermedias (4') para formar conductos tubulares continuos que tienen un diámetro interior constante e igual al del paso libre central (3) de dichas conexiones pasantes (2).

3. Aparato según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la conexión pasante tubular terminal (2) está provista de una extensión cerrada por una brida (16) para contener el tampón rascador (15).

4. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la salida (27) de descarga del inyector (7) de cada cabezal (1) de inyección está provista de un obturador (18) y de medios para abrir y cerrar dicho obturador (18) de manera no se entra en intersección con el paso libre central (3) del cabezal o cabezales de inyección ni se obstaculiza.

5. Aparato según la reivindicación 4, caracterizado porque la salida (27) de descarga del inyector (7) de cada cabezal (1) de inyección está provista de medios de abertura y de cierre constituidos por el acoplamiento coaxial de un obturador fijo (18), fijado en el interior del cuerpo (22) de descarga y un conducto móvil (23) que se desliza en dicho cuerpo (22) desacoplándose de dicho obturador (18) o acoplándose herméticamente al mismo; los movimientos deslizantes de dicho conducto móvil (23) están constituidos por controles externos con respecto al paso libre central (3) de los cabezales (1) de inyección, y comprenden bridas pequeñas (30, 33) combinadas con barras guiadas (31) asociadas al vástago (29) de los pistones (28, 28') de ajuste.

6. Aparato según la reivindicación 4, caracterizado porque la salida (27) de descarga del inyector (7) de cada cabezal (1) de inyección está provista de medios de abertura y de cierre constituidos por el acoplamiento coaxial de un cuerpo fijo (22) de descarga, y un conducto móvil (23) montado en el extremo inferior de un elemento externo (4) que se desliza coaxialmente con dicho cuerpo (22); los movimientos deslizantes de dicho conducto móvil (23) están constituidos por controles externos con respecto al paso libre central (3) de los cabezales (1) de inyección, y comprenden bridas pequeñas (30, 33) combinadas con barras guiadas (31) asociadas al vástago (29) de los pistones (28, 28') de ajuste.

7. Aparato según la reivindicación 6, caracterizado porque los controles, externos con respecto al paso libre central (3) de los cabezales (1) de inyección, que activan el conducto móvil (23) montado en el extremo inferior de un elemento externo (34) que se desliza coaxialmente con el cuerpo de descarga, está montado en desalineación con respecto a dichos cabezales (1) de inyección.

8. Aparato según la reivindicación 7, caracterizado porque unos pistones verticales (35) están asociados a los cabezales (1) de inyección provistos de controles desalineados externos que activan los respectivos obturadores móviles (18); dichos pistones verticales (35) controlan tampones rascadores secundarios (37), los cuales están alineados coaxialmente con la parte interna (21) de los cuerpos inferiores (22) de los inyectores (7), y se deslizan en su interior durante las fases activas, mientras que se hacen retroceder con respecto a dichos pasos libres centrales (3) durante las fases pasivas.

9. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las conexiones de los cuerpos inferiores (22) y la brida pequeña (33) con las unidades (1) de cabezal están provistas de medios de desmontaje rápido.

10. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los pasos centrales (3), las conexiones tubulares horizontales (2) de los cabezales (1) de inyección, y las secciones de tubería extremas (4) o intermedias (4') constituyen la unidad horizontal integral (5) de suministro; siendo ajustable la posición de dichas unidades en dependencia de la alineación de los inyectores (7) con respecto a las bocas (26) de llenado de los depósitos (8); estando conectada dicha unidad (5) de suministro a la conducción fija (11) por medio de un conducto tubular articulado (12), provisto de juntas rotativas herméticas (13); presentando la totalidad de dichos componentes el mismo diámetro interior de paso y constituyendo una única unidad tubular continua en la que se desliza el tampón rascador.