ES2239200T3 - Sistema para la eliminacion de desechos y la separacion de articulos, y procedimiento para su utilizacion. - Google Patents
Sistema para la eliminacion de desechos y la separacion de articulos, y procedimiento para su utilizacion.Info
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Abstract
Sistema de eliminación de desechos, que comprende: un tanque (A1000) para contener agua, presentando dicho tanque (A1000) al menos una sección de separación (2) a través de la cual el agua fluye desde una localización aguas arriba hasta una localización aguas abajo; un colector de objetos de densidad mediana (BD, A600) dentro del tanque, estando dispuesto dicho colector de objetos de densidad mediana (BD, A600) para recoger objetos de densidad mediana tras una trayectoria de flujo de objetos de densidad mediana (A1) en dicha sección de separación (2); y un colector de objetos ligeros (TD, A700) dentro del tanque, estando dispuesto dicho colector de objetos ligeros (TD, A700) para recoger objetos ligeros tras una trayectoria de flujo de objetos ligeros (A2) en dicha sección de separación (2); caracterizado porque al menos uno de entre dicho colector de objetos de densidad mediana (BD, A600) y dicho colector de objetos ligeros (TD, A700) incluyen un conducto curvado hacia arriba (BD, TD) dentro de dicha sección de separación (2) para hacer subir los objetos de densidad mediana o los objetos de densidad ligera del agua en el tanque (A1000); una trayectoria de retorno de agua (A6, A7) que retorna una parte sustancial del agua desde la localización aguas abajo de nuevo hasta dicha localización aguas arriba, de manera que el fluido fluya generalmente de manera continua a través de dicha sección de separación (2); y una bomba (AP) para hacer circular el agua a través de dicha sección de separación (2).
Description
Sistema para la eliminación de desechos y la
separación de artículos, y procedimiento para su utilización.
La presente invención se refiere generalmente a
dispositivos para separar artículos introduciendo los artículos en
una trayectoria de flujo de fluido. La invención se refiere
asimismo generalmente a dispositivos y a sistemas para separar
desechos de artículos. Las realizaciones preferidas de la invención
presentan relevancia específica para el aparato para separar
desechos de productos alimenticios, tales como patatas, batatas,
remolachas azucareras, zanahorias, y cualquier otra mercancía o
material que tenga un peso específico mayor de uno, refiriéndose
las realizaciones más preferidas a la separación de desechos, por
ejemplo, tallos, hierba, patatas defectuosas, plástico, suciedad,
y/o piedras de las patatas. La invención también puede utilizarse
para separar una variedad de otros productos, tales como manzanas,
naranjas, otros cítricos y productos que presentan un peso
específico inferior a uno.
Normalmente, cuando se reúnen patatas o similares
de una explotación agrícola, inevitablemente se recogen algunos
desechos junto con las patatas. El tipo de desechos depende, en
parte, de las condiciones de la explotación agrícola y del suelo;
sin embargo, tales desechos normalmente incluyen uno o más de los
siguientes: tallos, hierba, patatas defectuosas, materiales de
plástico utilizados en los campos de patatas, suciedad y/o piedras.
Con frecuencia, la razón de los desechos con respecto a las patatas
es del orden de aproximadamente 1/3. En consecuencia, la separación
de tales desechos es crítica. Cuando los agricultores venden tales
patatas a los usuarios finales, por ejemplo, fabricantes de patatas
fritas de bolsa, patatas fritas caseras, y similares, tales usuarios
finales normalmente demandan que tales patatas estén prácticamente
libres de desechos. Algunos artículos de desecho en un único
suministro pueden dar como resultado una venta perdida y/o incluso
pueden conducir a que el agricultor necesite compensar al usuario
final por los costes relacionados con tal venta perdida. Como
resultado, los agricultores dedican esfuerzos considerables a
eliminar tales desechos. Estos desechos normalmente se eliminan
manualmente. Sin embargo, la cantidad de patatas o similares
procesada a menudo es muy grande. Con frecuencia un agricultor debe
contratar hasta incluso aproximadamente 30 personas para trabajar
al mismo tiempo para separar los desechos no deseados de las
patatas.
Problemas similares existen con otros productos
alimenticios tales como remolachas azucareras, zanahorias, batatas
y similares. Ha habido una necesidad de un aparato que pueda
separar con precisión los desechos de las patatas y similares. Los
sistemas existentes que se han desarrollado para la automatización
de la eliminación de desechos presentan varios problemas, lo que
hace su utilización menos deseable, impracticable y/o
imposible.
Un sistema conocido se muestra en la patente US
nº 4.759.841 (Flodin). La patente nº 4.759.841 muestra un aparato y
un procedimiento de densidad-corriente para separar
productos alimenticios, tales como las patatas, de los desechos. En
este sistema, un tanque alargado presenta una corriente de agua
dirigida desde una entrada en una pared de extremo. Los productos
se transportan en el interior del tanque por un transportador
adyacente a la entrada. Como resultado, los productos introducidos
en el agua se estratifican, debido a sus diferentes densidades. Este
dispositivo presenta varios inconvenientes, tal como la incapacidad
para manipular una gran cantidad de productos alimenticios de una
sola vez, la incapacidad de mantener la limpieza del agua en el
tanque, la ineficiente separación de las capacidades y la falta de
adaptabilidad.
También se conoce una variedad de otros sistemas
para la separación de varios artículos en un medio fluido. Sin
embargo, todos los sistemas existentes presentan inconvenientes
sustanciales y/o no se pueden aplicar a determinados usos
contemplados por la presente invención. Todavía existe una gran
necesidad de un dispositivo que permita a los agricultores superar
los problemas inherentes con los procedimientos existentes para
eliminar los desechos de las patatas que, hasta la fecha, se ha
llevado a cabo en gran parte mediante un trabajo sustancialmente
manual. Además, sigue habiendo una necesidad de un aparato de
separación instalado permanentemente, tal como en una planta de
tratamiento, que reciba y trate las patatas y artículos
similares.
La presente invención supera los problemas
anteriores y otros en los dispositivos existentes y con los
procedimientos anteriores de separación de productos.
Según un primer aspecto de la presente invención,
se proporciona un sistema de eliminación de desechos, que comprende:
un tanque para contener agua, presentando al menos dicho tanque una
sección de separación a través de la cual el agua fluye desde una
localización aguas arriba hasta una localización aguas abajo; un
colector de objetos de densidad mediana dentro del tanque, estando
dispuesto dicho colector de objetos de densidad mediana para
recoger objetos de densidad mediana tras una trayectoria de flujo
de objetos de densidad mediana en dicha sección de separación; y un
colector de objetos ligeros dentro del tanque, estando dispuesto
dicho colector de objetos ligeros para recoger objetos ligeros tras
una trayectoria de flujo de objetos ligeros en dicha sección de
separación; caracterizado porque al menos uno de entre dicho
colector de objetos de densidad mediana y dicho colector de objetos
ligeros incluyen un conducto curvado hacia arriba dentro de dicha
sección de separación para hacer subir los objetos de densidad
mediana o los objetos de densidad ligera del agua en el tanque; una
trayectoria de retorno de agua que retorna una parte sustancial del
agua desde la localización aguas abajo de nuevo hasta dicha
localización aguas arriba, de manera que el fluido fluya
generalmente de manera continua a través de dicha sección de
separación; y una bomba para hacer circular el agua a través de
dicha sección de separación.
Según una realización de la invención, el
colector de objetos de densidad mediana y el colector de objetos
ligeros están separados por un distribuidor ajustable que separa la
trayectoria de flujo de objetos de densidad mediana y la trayectoria
de flujo de objetos ligeros.
Según otra realización de la invención, el
sistema de eliminación de desechos incluye además un filtro
transportador a través del cual pasa sustancialmente toda el agua
que se desplaza a través de dicha sección de separación.
Los aspectos adicionales de la invención se
definen en las reivindicaciones dependientes.
Entre los muchos beneficios del presente sistema,
el sistema permite eliminar los desechos de un producto deseado,
tal como patatas y similares, creando ventajas muy importantes en
la forma de costes inferiores de mano de obra, menor consumo de
agua, mayor capacidad y posibilidad de manipular mayores cantidades
de productos alimenticios, mejora de la exactitud en la separación,
menor necesidad de energía y menor preocupación medioambiental que
con el equipo existente.
Puesto que el presente sistema puede reciclar una
cantidad sustancial de líquido, por ejemplo, agua, dentro del
sistema, los efectos perjudiciales de descargar líquido en una
fuente de agua exterior, tal como un lago o río, se eliminarán
sustancialmente. Cuando el líquido sucio se descarga en las fuentes
de agua exteriores, entre otros riesgos medioambientales, los
desechos dentro del tanque pueden dar como resultado la acumulación
de algas y bacterias que digieren los desechos y que reducen el
suministro de oxígeno en la fuente de agua exterior. Esto puede
constituir un problema si una cantidad sustancial de agua no se
recicla, sino que simplemente se descarga en tal fuente de agua.
Además, dado que la presente invención puede funcionar con sólo una
pequeña cantidad de agua añadida al sistema por minuto, el sistema
no tiene que ponerse en práctica especialmente en un área en la que
puede encontrarse una fuente de agua sustancial, con el fin de
cumplir con las necesidades del sistema. En consecuencia, la
presente invención, que incluye preferiblemente ruedas para su
transportabilidad tal como se trató anteriormente, puede llevarse a
cualquier localización deseada. Esto puede ser especialmente
beneficioso para su utilización en explotaciones agrícolas y en
localizaciones que no requieren tal dispositivo durante todo el año,
sino que requieren tales dispositivos durante épocas específicas.
Este tipo de sistema también podría compartirse por varios
agricultores y/o incluso podría alquilarse durante periodos de
tiempo particulares con tiempos de instalación y suministro
relativamente simples. La adaptabilidad del presente dispositivo a
diversos productos permite que se utilice en diversas
localizaciones para diversos propósitos, lo que crea un dispositivo
muy versátil.
La presente invención, tal como se describe con
referencia a las realizaciones preferidas, presenta ventajas
particulares en la separación de artículos y, en particular, en los
desechos de productos alimenticios tales como patatas y similares,
separando fácilmente tallos, hierba, madera, plástico, patatas
defectuosas, tal como patatas de corazón hueco y patatas podridas,
y piedras (cuando se incluye un transportador de piedras) de las
patatas deseables. Al mismo tiempo, la presente invención puede
reducir la pérdida de agua y puede permitir que el sistema se
mantenga más limpio y más libre de contaminantes, tales como algas
y bacterias.
Las ventajas, características y aspectos
anteriores y otros de la presente invención se percibirán más
fácilmente a partir de la siguiente descripción de las
realizaciones preferidas tomadas junto con los dibujos y
reivindicaciones adjuntos.
La presente invención se ilustra, a título de
ejemplo y sin limitación, en los dibujos adjuntos, en los que las
mismas referencias designan partes equivalentes, y en los que:
la figura 1 es una vista en alzado en perspectiva
de un eliminador de desechos no según la invención;
la figura 2 es una vista lateral de un eliminador
de desechos no según la invención que es similar al mostrado en la
figura 1;
la figura 3 es una vista en alzado lateral de un
eliminador de desechos que también es similar al mostrado en la
figura 1;
las figuras 4(A) y 4(B) son una
vista transversal lateral y una vista en perspectiva,
respectivamente, de un elemento de tubo según una disposición no
según la invención;
las figuras 5(A) y 5(B) ilustran
salientes de guía del producto tal como se utilizan en varias
disposiciones no según la invención;
las figuras 6(A), 6(B) y
6(C) ilustran disposiciones alternativas para la
introducción de los productos en el fluido que se hace circular;
las figuras 7(A) a 7(C) ilustran
diversas vistas de los deflectores según una disposición no según la
invención;
las figuras 8 a 24 ilustran realizaciones de la
invención que presenta mejoras con respecto a las disposiciones
ilustradas en las figuras 1 a 7;
la figura 8 ilustra una vista lateral de una
realización básica mejorada de la invención;
la figura 9 es una vista desde arriba de una
realización específica que presenta las características de la
realización básica ilustrada en la figura 8;
las figuras 10 a 17 ilustran una construcción más
preferida que también presenta las características de la
realización básica ilustrada en la figura 8;
la figura 10 es una vista en perspectiva del
aparato global;
la figura 11 es una vista esquemática en
perspectiva que ilustra los componentes del aparato global;
la figura 12 es una vista en perspectiva que mira
hacia abajo en la sección de separación desde el lado aguas arriba
de la misma;
la figura 13 es una vista en perspectiva que mira
hacia abajo en la sección de separación desde el lado aguas abajo de
la misma;
la figura 14 es una vista en perspectiva desde
arriba de una parte del aparato que ilustra la descarga de los
desechos y los artículos separados de los conductos superior e
inferior;
la figura 15(A) es una vista fraccionaria
dentro de la sección del filtro en el sentido de la flecha 15
mostrada en la figura 11;
la figura 15(B) es una vista lateral
transversal que ilustra el interior de la sección de filtro;
la figura 16(A) es una vista lateral que
ilustra una vista transversal de una disposición de bomba
preferida;
la figura 16(B) es una vista desde arriba
de la disposición mostrada en la figura 16(A);
la figura 16(C) es una vista lateral
transversal que ilustra una vista transversal de una sección de
separación que ilustra un difusor y un estabilizador de flujo
ejemplo;
la figura 16(D) es una vista lateral
parcial de una sección de separación que ilustra un difusor
combinado y una pared de deslizamiento de desechos pesados;
la figura 17 es una vista desde arriba que
ilustra una disposición de bomba alternativa;
la figura 18(A) es una vista esquemática
lateral que ilustra dos medios alternativos para eliminar desechos
del distribuidor de flujo;
la figura 18(B) es una vista esquemática
lateral que muestra otros medios para eliminar desechos del divisor
de flujo y una construcción alternativa del conducto superior;
la figura 18(C) es una vista esquemática
lateral similar a las partes mostradas en la figura
18(A);
la figura 18(D) es una vista esquemática
lateral que muestra otros medios para eliminar desechos del conducto
superior similar a 18(B);
la figura 19(A) es un diagrama esquemático
de un aparato de planta preferido;
la figura 19(B) es una vista desde un
extremo de la sección de separación que ilustra la disposición
lateral del transportador de desechos pesados;
la figura 20 es una vista desde arriba de los
medios de filtro mostrados en la figura 19(A);
la figura 21 es un diagrama esquemático de una
realización del aparato de planta;
la figura 22 es una vista esquemática lateral de
una realización de la invención utilizada para separar artículos que
presentan un peso específico inferior a uno;
la figura 23 es un diagrama esquemático que
ilustra realizaciones para un conducto de suministro para el
dispositivo de la figura 22;
la figura 24 es un diagrama esquemático que
ilustra una realización para dirigir el producto hasta una posición
de liberación horizontal;
las figuras 25 a 29 ilustran medios de reciclado
ejemplo que pueden utilizarse en la presente invención;
la figura 25 es una vista en perspectiva de un
sistema de reciclado de agua portátil que puede utilizarse en la
presente invención;
la figura 26 es una vista lateral del sistema de
reciclado de agua portátil mostrado en la figura 25;
la figura 27(A) es una vista lateral del
sistema de reciclado de agua portátil mostrado en la figura 25 que
ilustra las dimensiones preferidas de la estructura;
la figura 27(B) es una vista frontal del
sistema de reciclado de agua portátil mostrado en la figura 25 que
ilustra las dimensiones preferidas de la estructura;
la figura 28(A) es una vista lateral
transversal de la estructura de filtro transportador preferida
utilizada en el sistema de reciclado de agua portátil mostrado en la
figura 25;
la figura 28(B) es una vista frontal
transversal tomada a lo largo de las flechas
4(B)-4(B) en la figura
28(A);
la figura 28(C) es una vista en
perspectiva de una parte del filtro transportador ilustrado en las
figuras 4(A) y 4(B); y
las figuras 29(A) y 29(B) ilustran
vistas lateral y en perspectiva, respectivamente, de la estructura
ajustable de montaje de las ruedas según una realización
preferida.
Las figuras 1 a 7 ilustran disposiciones no según
la invención y las figuras 8 a 24 ilustran realizaciones de la
presente invención que presentan mejoras con respecto a las
disposiciones en las figuras 1 a 7.
Tal como se muestra en la figura 1, las
disposiciones de las figuras 1 a 7 se refieren a un sistema
eliminador de desechos que presenta un tanque de líquido 100, un
recinto de bomba 200 que presenta una bomba de fluido P en él para
hacer circular el fluido a través del tanque 100, un tubo 300 para
alojar el fluido bombeado desde el recinto de bomba 200 al interior
del tanque 100, un deflector de redireccionamiento 400 para
redireccionar el flujo de fluido en un sentido inverso, un colector
de piedras y similares 500, y un colector de desechos ligeros 700
que presenta un filtro a través del cual pasa sustancialmente todo
el agua de retorno para su filtración antes de volver a la bomba.
Además, las disposiciones también pueden incluir un aparato 800 de
eliminación de cieno fino. Este sistema, tal como se trata en
detalle adicionalmente con referencia a las disposiciones preferidas
proporciona medios superiores para eliminar los desechos de las
patatas y similares y para separar otros artículos basándose en la
velocidad terminal de los materiales en un entorno líquido.
Tal como se muestra en la figura 1, el tanque 100
incluye, en una disposición preferida, paredes laterales opuestas
110 y 120, una pared trasera 140, y una pared frontal inclinada
130. Además el tanque incluye una pared inferior 145 que conecta
cada una de las paredes 110, 120, 130, 140 de manera que forme un
recinto estanco a los líquidos para contener líquido,
preferiblemente agua y similares. El tanque puede incluir vigas 150
de soporte para crear un armazón F de soporte para mantener la
rigidez estructural del sistema. El tanque 100 y las vigas 150
están hechos preferiblemente de metal, u otro material resistente,
de manera que se garantice la rigidez estructural.
Tal como se ilustra también, el dispositivo puede
incluir ruedas 160 para el transporte hasta una localización de
sitio particular. Aunque en la figura 1 se ilustran dos ruedas,
debe entenderse que el lado opuesto del vehículo también debe
incluir ruedas. Alternativamente, el dispositivo puede incluir
ruedas adicionales, o puede utilizar sólo tres ruedas. El
dispositivo puede incluir un enganche H para remolque para tirar del
eliminador de desechos tal como con un tractor o similares. La
disposición también puede adaptarse fácilmente para utilizarse como
un remolque común detrás de un vehículo de carretera para la
facilidad de transporte. Las ruedas en un lado del aparato se montan
preferiblemente para que giren, de manera que permitan que el
dispositivo gire apropiadamente. Por ejemplo, las ruedas en el lado
derecho de la figura 1 pueden montarse para que giren mediante un
brazo 165 oscilante que puede girar con respecto al armazón F.
Tal como se muestra en la figura 1, las ruedas se
montan preferiblemente, por ejemplo, en el armazón F o el tanque
100, mediante un mecanismo para subir o bajar el tanque 100 con
respecto a las ruedas (sólo se ilustra un mecanismo en la figura
1). De esta manera, el tanque 100 puede mantenerse en una
orientación particular, por ejemplo, horizontal, sobre una
superficie de suelo irregular. Por tanto, el tanque puede bajarse
hasta el suelo si es necesario. El mecanismo ejemplo mostrado en la
figura 1 incluye un cilindro hueco 162 y una varilla interna 161
que se aloja telescópicamente en el cilindro 162. Pueden utilizarse
medios de cierre, tal como pasador de cierre, y medios de
elevación, tal como un eje propulsor (por ejemplo, que se hace
funcionar mediante un asa por rotación 164), un gato hidráulico,
etc., utilizarse para subir y/o bajar el tanque.
Tal como se muestra en las figuras 1 y 2, el
recinto de bomba 200 se extiende por la altura del tanque y, en
esencia, es un recinto generalmente rectangular que se comunica con
el tanque sólo a través de una gran abertura triangular 205
(mostrada en la figura 2) en la pared 120. El recinto de bomba 200
se forma con las paredes laterales 220, 230 y 240. El agua
procedente del tanque 100 entra a través de la abertura triangular
205 y se bombea desde el recinto de bomba 200 hasta una parte
superior del tanque 100 a través del conducto 250. La entrada en la
bomba que conduce al conducto 250 se localiza por encima de la
parte inferior del recinto de bomba, y más alto que la parte
inferior de la abertura triangular 205. Por ejemplo, la entrada I
puede estar aproximadamente 1 pie por encima de la parte inferior
de la abertura triangular. De esta manera, cualquier arena o cieno
dentro del agua permanecerá por debajo de la entrada I de bomba
dentro del recinto de bomba. El conducto 250 se extiende desde una
parte inferior de la pared lateral 230 del recinto de bomba a lo
largo de la parte exterior del tanque 100 hasta el lado del tubo de
descarga 300 de agua. El conducto 250 puede disponerse en una
variedad de formas. Preferiblemente, el conducto 250 es lo
suficientemente grande para permitir que pasen a su través
libremente más de aproximadamente 6000 galones por minuto
("G.P.M.").
El tubo de descarga 300 de agua incluye
preferiblemente una abertura frontal 330, una pared posterior 340,
dos paredes laterales 310 y 320 que guían el agua, una superficie
de suelo 315 y un tanque de recepción del agua 345 adyacente a la
pared posterior 340. El agua se bombea desde el recinto de bomba
200, a través del conducto 250 y a través de una abertura 325 en el
tanque de recepción 345. El tanque de recepción 345 incluye
preferiblemente la pared superior 341, un reborde 342 que se
extiende hacia abajo y una pared frontal 343 sobre la que se
extiende el reborde 342. La pared superior 341 está separada por
encima de la parte superior de la pared frontal 343 con el fin de
crear un espacio E para que el líquido en el tanque fluya fuera y
dentro del área del tubo y para que se guíe por las paredes
laterales 310 y 320 hacia el interior del tanque 100. Aunque las
figuras ilustran el reborde 342 que es relativamente corto, se
contempla que el reborde puede formarse de manera que se extienda
hacia abajo de una parte mayor de la pared frontal 343 para guiar
el agua hacia la parte inferior del tubo. Con el fin de facilitar
el flujo de fluido, también puede incluirse una placa en ángulo 346
en el borde inferior de la pared frontal 343 que se extiende hacia
abajo hacia la superficie del suelo 315 del tubo. Tal como se
muestra en la figura 4(A), la pared superior 341 está
preferiblemente articulada de manera que permita el fácil acceso al
interior del tanque 345. Con el fin de dispersar el flujo de
fluido, por ejemplo, para producir turbulencia, para hacer subir el
nivel del agua en el tubo, y/o para ralentizar el flujo, también es
deseable incluir un deflector de agua 347 tal como se muestra en la
figura 1 (deflector no mostrado en la figura 2). Tal como se
muestra en las figuras 2, 3, 4(A) y 4(B), el tanque
puede incluir varias aletas 48 con el fin de guiar el flujo de
líquido en el tubo.
El tubo 300 sirve como un área para alojar el
contenido que ha de separarse. Por ejemplo, las patatas pueden
transportarse hacia el interior de una abertura superior 380 del
tubo 300, de cualquier manera conocida, y el agua circulada puede
extraer el contenido a través del sistema. Alternativamente, puede
formarse una abertura 385 en un lado del tubo para transportar los
productos alimenticios en ella a un nivel inferior, véanse las
figuras 3 y 4(B). En otra construcción alternativa, el tubo
puede ser móvil por encima del tanque a través de un mecanismo de
elevación (no mostrado). Puede utilizarse cualquier mecanismo de
elevación para subir el tubo entero, o para subir sólo el extremo de
descarga del tubo, tal como cilindros hidráulicos, ejes
propulsores, etc. La subida del extremo de descarga del tubo
permite que se ralentice el flujo de agua a través del tubo, si se
desea. De esta manera, las características del sistema pueden
cambiarse según se desee. Con el fin de permitir tal movimiento, el
conducto 250 puede incluir una sección flexible que permita el
movimiento relativo entre el tubo y el conducto.
El agua descargada a través de la abertura 330
del tubo se hace dar la vuelta, por ejemplo, para redireccionarla
aproximadamente 180 grados, mediante la inclusión de un deflector
de redireccionamiento 400. El deflector de redireccionamiento puede
construirse en una variedad de formas diferentes, tal como se trata
más adelante con referencia a las figuras 1, 2, 3, 6(A) y
6(B). En el sistema mostrado en la figura 1, el fluido que
fluye a través del tubo 300 pasa sobre los salientes 360 cuando el
fluido entra en el deflector de redireccionamiento 400. Los
salientes 360 permiten que el fluido pase libremente, mientras se
evita que las patatas y otro contenido dentro del agua caigan hasta
que hayan pasado sobre los salientes 360. De esta manera, puede
hacerse que las patatas sigan una trayectoria predeterminada de
entrada hacia el interior del tanque. Como resultado, puede hacerse
que las patatas entren en el tanque en o cerca de la parte superior
del nivel del agua.
Preferiblemente, el agua que pasa a través del
tubo 300 presenta un flujo relativamente turbulento con el fin de
facilitar la separación de las patatas de los desechos. Por otra
parte, una vez que el agua se redirecciona en el sentido hacia la
izquierda mediante el deflector 400, el agua tendrá preferiblemente
un flujo más suave, por ejemplo, un flujo más laminar. En la
disposición ilustrada, la abertura de salida E fuera del tanque 345
proporciona un flujo de alta velocidad a través del tubo, de manera
que el agua que sale del tanque adquiere un perfil relativamente
lento dentro el tubo 300. La utilización del deflector 347 ayuda a
ralentizar el flujo dentro el tubo y a crear un flujo laminar menor
a lo largo de la parte inferior 315. Cuando el agua pasa al interior
del deflector de redireccionamiento 400, la trayectoria de flujo
preferiblemente se abre a un área sustancialmente mayor. Como
resultado, la velocidad de flujo preferiblemente se ralentiza
considerablemente dentro del tanque.
Un aspecto importante de las disposiciones
preferidas del presente sistema supone que puede dirigir una
cantidad sustancial de fluido a través del sistema. En las
realizaciones preferidas, velocidades de flujo de más de 1000 a 2000
galones por minuto por pie de anchura y preferiblemente de
aproximadamente 6.000 galones por minuto en total, o más, pueden
dirigirse a través del sistema. Estas altas velocidades de flujo
permiten que el producto dentro el sistema se separe muy
rápidamente. Por ejemplo, el periodo de tiempo para que una patata
se descargue en el tubo 300, se dirija alrededor del deflector 400,
y caiga en el medio de transporte 600 puede ser cuestión de
segundos. La utilización de altas velocidades de flujo también
permite que la razón del producto introducido en el sistema con
respecto al agua que fluye a través del sistema se reduzca
enormemente. De esta manera, se minimizará el efecto del producto
introducido sobre el flujo del sistema de fluido. Cuando se
introducen grandes cantidades de productos alimenticios en el
sistema sin tales altas velocidades de flujo, los productos
alimenticios pueden afectar potencialmente a las características de
flujo del agua u otro líquido, disminuyendo por tanto el
rendimiento del sistema.
Tal como se ha observado, el deflector 400 puede
fabricarse de una variedad de formas para redireccionar el agua que
fluye. Una primera disposición del deflector 400 se ilustra en las
figuras 1 y 3. En esta disposición, el deflector incluye dos
elementos laterales opuestos 410 y 415, una placa frontal 430 y una
placa inferior inclinada hacia abajo 450 (mostrada en la figura 3).
De esta manera, el deflector presenta un extremo frontal abierto
405 al interior del cual pasa el agua. Tal como se muestra en la
figura 1, puede utilizarse una pluralidad de salientes 360, tal
como se trató anteriormente, con el fin de garantizar que el
producto fluirá al interior de la región del deflector a un nivel
predeterminado en el agua. De manera similar, también pueden
utilizarse salientes 460 (figura 3) en un extremo inferior del
deflector 400 con el fin de garantizar que el producto se libera en
el agua dentro del tanque a un nivel predeterminado mientras se
permite que el agua pase a través de los salientes. Tales salientes
se ilustran mediante la línea 460 en la figura 3 y se conectan con
la cara 450 inclinada del deflector 400. En disposiciones
alternativas, pueden modificarse las superficies 430 y 450. Aunque
las disposiciones preferidas se describen a continuación, la forma
cóncava del deflector puede fabricarse alternativamente con una
multitud de superficies en ángulo, superficies curvadas, o incluso
un único elemento curvado. La figura 2 muestra una construcción de
deflector 400' menos preferida. El deflector 400' presenta una
superficie vertical 430' y una superficie horizontal 450'. Además,
puede utilizarse una placa en ángulo 435' para ayudar a guiar el
agua alrededor del deflector.
La figura 6(A) ilustra una construcción
más preferible que presenta un deflector 400''. El deflector 400''
es similar al mostrado en las figuras 1 y 3, sin embargo, el
deflector 400'' es más abierto, es decir, menos cóncavo. Más
notablemente, el elemento 450'' decae más que el elemento 450, de
manera que el agua cae más libremente a su través. Además, tal como
se muestra en esta disposición, el elemento 430'' se inclina más que
el elemento 430. El deflector 400'' se dispone de manera que la
energía del movimiento hacia delante no le haga darse la vuelta
abruptamente dentro el deflector. Es decir, se dispone
preferiblemente de una manera para absorber sustancialmente el
movimiento del agua. Tal como se muestra en la figura 6(A),
el flujo de fluido subirá potencialmente hasta una altura H y
después caerá hasta el interior del tanque tal como se ilustra
mediante la flecha R. Cuando el fluido se redirecciona de nuevo
hasta el tanque, el producto seguirá una trayectoria por encima de
los salientes 460, mientras que el fluido sigue una trayectoria a
través y por encima de los salientes 460. Preferiblemente, los
salientes 360 también se incluyen para garantizar que el producto
fluye en una trayectoria deseada en el agua. En consecuencia, los
productos alimenticios descargarán en el fluido que fluye
suavemente en el tanque a una elevación predeterminada, por ejemplo,
relativamente cerca o en la parte superior del agua en el tanque
100. Si se desea, el deflector 400 puede montarse de manera que su
posición angular, altura y distancia desde el tubo sean
ajustables.
La figura 6(B) ilustra una disposición más
preferida utilizando un deflector 400''' que es similar al mostrado
en la figura 6(A). El deflector 400''' se construye de
manera que presente dimensiones aproximadamente tal como se indica
en la figura 6(B). Las dimensiones ilustradas están en
pulgadas. De esta manera, cuando se utiliza un tubo que presenta
las dimensiones tal como se muestra en las figuras 3 a 4 y se
utilizan unas velocidades de flujo de más de 5000 G.P.M., o incluso
más de 6000 G.P.M., el flujo del sistema funcionará muy bien. El
ángulo de aproximadamente 46 grados mostrado en la figura
6(B) se escoge porque se ajusta al ángulo del transportador
de piedras en la construcción preferida. De esta manera, el
aclaramiento sobre el transportador de piedras se mantiene
constante, mientras que se permite que el agua fluya libremente al
interior del tanque. Debe entenderse que el ángulo del transportador
de piedras y/o del lado 450''' pueden cambiarse dependiendo de las
circunstancias. En la disposición más preferida, las varillas
460''' se montan de forma que puedan girar en Z de manera que se
puedan ajustar angularmente dentro el deflector 400'''. En otra
disposición preferida, las varillas 360''' se montan de forma que
se puedan deslizar de manera que se muevan horizontalmente
acercándose y alejándose del tubo. De esta manera, el sistema puede
ajustarse fácilmente según se desee. Se observa que esta
disposición preferida también ilustra la utilización de un reborde
342''' alargado dentro el tubo 300'''.
Los sistemas descritos anteriormente pueden
utilizarse para separar diversos artículos que presentan diferentes
velocidades terminales en fluidos. Cuando, por ejemplo, están
situadas patatas dentro del tubo 300 junto con desechos, las patatas
y los desechos se redireccionarán dentro el deflector 400 (es
decir, 400, 400'', 400''') y al interior del tanque 100. De esta
manera, tal como se muestra en la figura 2(A), los artículos
que presentan una densidad sustancialmente mayor y una velocidad
terminal mayor, es decir, el producto que caerá verticalmente a una
velocidad superior, seguirá una trayectoria A hasta un colector de
alta densidad 500, (B) las patatas que presentan una densidad y
velocidad terminal intermedias seguirán una trayectoria B hasta un
colector de patatas 600, y (C) los desechos más ligeros, tales como
tallos, hojas, materiales de plástico, ramitas y similares,
seguirán una trayectoria C hasta el colector de desechos 700. El
colector 500 incluye preferiblemente un deflector 1500 con el fin
de definir una posición en la que los artículos se recuperarán en
el colector 500. Tal como se trata adicionalmente más adelante, el
deflector 1500 puede ayudar a crear un flujo ascendente A' para
potenciar las características de separación del sistema. El
colector 600 incluye preferiblemente un deflector 1600 similar con
el fin de definir la posición en la que se recuperarán las patatas
(véanse las figuras 3, 7(A) y 7(C)). Los detalles de
estos deflectores se tratan adicionalmente más adelante. El
colector 500 se dispone preferiblemente para recibir piedras y otros
artículos de alta densidad. Debe ser evidente que cuando no están
presentes piedras y similares, por ejemplo, dependiendo del tipo de
suelo, el colector de piedras 500 puede omitirse. No obstante, se
incluye un colector 500 en la construcción preferida del aparato. El
colector 500 incluye preferiblemente un sistema de transporte que
utiliza una cinta de transporte para transportar piedras y
similares fuera del tanque a través de la superficie W del agua y en
un colector de piedras 550. En las realizaciones preferidas, tal
como se ilustra en la figura 1, el colector de piedras 550 incluye
una cinta transportadora 560 que se extiende transversal al eje
longitudinal del tanque. La cinta transportadora 560 transporta las
piedras recogidas sobre el borde del tanque en el que pueden
recogerse mediante transportadores adicionales o en cualquier caso
suministrarse a una localización apropiada. Además, se proporcionan
preferiblemente guías 561 de tubo en la superficie superior del
transportador 550 con el fin de garantizar que las piedras no caen
desde el transportador 560 al interior del tanque 100.
El colector 500 incluye preferiblemente una cinta
transportadora 510 que gira alrededor de los ejes de apoyo 515 y
520. La cinta transportadora 510 incluye preferiblemente una
pluralidad de barras de empuje de piedras transversales 530
distribuidas alrededor de toda la cinta transportadora y separadas
en una distancia de aproximadamente, por ejemplo, sólo un pie (las
figuras 1 y 2). Tal como se muestra en la figura 3, pueden
localizarse rodillos guía 535 (sólo se ilustra uno) por debajo de
la cinta transportadora con el fin de soportar la cinta
transportadora 510 desde abajo. Como también se muestra en la
figura 3, puede soportarse un motor 511 que hace girar la cinta
transportadora mediante elementos de armazón laterales 512. Los
elementos 512 también pueden utilizarse para soportar los ejes 515
y 520 y, por tanto, la cinta 510. Tal como se muestra en la figura
3, los elementos de armazón laterales 512 se extienden
preferiblemente más alto de la superficie superior de la cinta
transportadora 510 para evitar que caigan piedras y similares. La
cinta 510 también puede formarse de un elemento de lámina plana
flexible que generalmente está libre de orificios para evitar que
piedras y similares caigan de nuevo al interior del tanque 100. No
obstante, también pueden añadirse orificios de desagüe (no
mostrados) a la cinta 510.
El colector 600 se localiza preferiblemente en
una posición por debajo del colector 500 y preferiblemente se
extiende desde una posición cerca de la parte inferior del tanque
hasta una localización fuera del tanque con el fin de dirigir las
patatas fuera del tanque. Tal como se muestra en la figura 1, la
cinta de transporte 610 incluye preferiblemente una pluralidad de
barras transversales 610 separadas ligeramente que se unen para
formar una cinta de transporte que presenta espacios abiertos a
través de la misma. De esta manera, el agua en las patatas puede
drenarse de la misma a medida que las patatas salen del tanque, y
el agua dentro del tanque 100 puede fluir más fácilmente a través de
la cinta transportadora. Además también puede utilizarse una placa
611 (mostrada en la figura 2) para dirigir el agua de nuevo hacia
el interior del tanque. El transportador 600 también incluye
preferiblemente una pluralidad de barras transversales 630 de
soporte y empuje de las patatas que son similares a las barras 530
utilizadas con el transportador 500. Las barras 630 se fabrican
preferiblemente con un material de caucho o elástico para evitar
dañar las patatas. Los empujadores 530 pueden fabricarse con un
plástico o un material más rígido. De manera similar, las barras
610 también pueden fabricarse con un material flexible o pueden
incluir una capa exterior protectora de caucho o similar. Tal como
se muestra en la figura 2, la cinta transportadora puede soportarse
mediante una pluralidad de rodillos guía inferiores 620. La
superficie superior del transportador también puede soportarse
mediante rodillos guía 621 similares que se extienden entre las
superficies superior e inferior de la cinta transportadora. Aunque
en la figura 2 sólo se ilustran algunos de los elementos 630, debe
entenderse que puede distribuirse una pluralidad de tales elementos
alrededor de toda la cinta transportadora. Tal como se ilustra, las
cintas transportadoras 510 y 610 se construyen preferiblemente de
manera que presenten a) una región inicial generalmente plana en la
que las piedras y patatas, respectivamente, caen sobre las cintas
510 y 610, b) una región inclinada hacia arriba que se extiende
hasta una posición fuera del tanque, y c) una región generalmente
horizontal o plana en la que las piedras y patatas,
respectivamente, se suministran desde el tanque. De esta manera, las
piedras y patatas pueden transportarse fácilmente fuera del tanque.
Por ejemplo, la región inicial relativamente plana sobre las que
aterrizan las piedras y patatas puede ayudar a evitar que los
artículos se amontonen en la región inferior de los colectores 500 y
600.
Tal como se muestra en las figuras 3 y
7(A) a 7(C), los colectores 500 y 600 pueden
presentar elementos deflectores 1500 y 1600 unidos a sus extremos
inferiores. Los elementos deflectores 1500, 1600 pueden crear
niveles predeterminados en los que a) las piedras se dirigirán
hasta el transportador 500, b) las patatas se dirigirán hasta el
transportador 600, y c) los desechos se dirigirán hasta el sistema
de filtración 700.
Tal como se observa mejor en las figuras
7(A) y 7(B), los deflectores 1500 y 1600 se fabrican
preferiblemente para que sean ajustables en altura y para que sean
ajustables en ángulo de manera que giren alrededor de sus extremos
inferiores. Los deflectores 1500, 1600 pueden fabricarse cada uno
con dos placas deflectoras separadas, por ejemplo, tal como las
placas B1 y B2. La placa B2 puede unirse fijamente en los extremos
inferiores de las tuberías huecas P1 y P2. Las tuberías P1 y P2
pueden alojar las varillas R1 y R2 que se corresponden
longitudinalmente dentro las tuberías P1 y P2. Los extremos
inferiores de las varillas pueden unirse a la placa deflectora B1 de
manera que la placa deflectora B1 pueda subirse o bajarse con
respecto a la placa deflectora B2 subiendo o bajando las varillas.
El extremo inferior de la placa inferior B2 puede presentar una
banda elástica que está en proximidad cercana con la cinta
transportadora respectiva. Tal como se muestra en las figuras
7(A) y 7(C), las tuberías P1 y P2 pueden incluir
partes de ranura recortadas en las regiones inferiores del
deflector B1 para permitir la conexión a las varillas R1 y R2.
Pueden utilizarse medios de fijación (no mostrados) tal como un
mecanismo de anclaje para localizar la placa B1 en una altura
particular. Además, los extremos inferiores de las tuberías P1 y P2
pueden unirse de forma que puedan girar a los colectores 500 y 600
respectivos, tal como en los elementos de armazón laterales 512 del
transportador de piedras. También puede utilizarse un mecanismo de
enclavamiento para fijar apropiadamente las placas deflectoras en
una pluralidad de posiciones angulares distintas, o en un número
infinito de posiciones angulares. Puede utilizarse una variedad de
procedimientos para enclavar los deflectores en su orientación
angular apropiada o en su altura apropiada. Por ejemplo, las
varillas podrían presentar lengüetas elásticas que se proyectan que
se ajustan en los orificios dentro de la longitud de las tuberías
P1 y P2 de manera que se localicen fijamente las varillas en una
altura particular cuando las lengüetas se inclinan en sus orificios
respectivos. De manera similar, el lado del tanque también podría
incluir orificios o proyecciones similares que podrían ajustarse con
orificios o proyecciones similares que dan hacia fuera en las
tuberías P1 y P2 para localizar de forma fija los deflectores en un
ángulo particular. La figura 7(A) muestra una estructura
ejemplo para fijar la posición angular de los deflectores. Este
ejemplo incluye un eje que puede girar 1510 que presenta una ranura
longitudinal 1520. Un elemento tensor 1530, tal como un perno,
puede localizarse dentro de la ranura 1520 con el fin de permitir
que el dispositivo se fije en un ángulo deseado. Cuando el elemento
tensor se libera, el deflector y el eje 1510 pueden hacerse girar
ambos. Cuando se logra un ángulo apropiado, el elemento tensor
puede bloquear el deflector en su sitio.
El presente sistema, por tanto, puede adaptarse
fácilmente para separar una variedad de artículos. Por ejemplo, el
dispositivo puede adaptarse fácilmente para utilizarse con patatas,
batatas, rábanos, y similares.
Dependiendo de la velocidad del agua que fluye a
través del tanque, de la profundidad del deflector 400 y de la
altura y la ubicación del deflector 1500, puede crearse una
trayectoria de flujo ascendente A' (mostrada en la figura 3) a
medida que el agua sale del extremo abierto del deflector de
redireccionamiento 400 y fluye hacia el deflector 1500. Este flujo
ascendente A' puede facilitar la separación de las patatas de las
piedras, ampliando las características del sistema. De esta manera,
las patatas pueden elevarse adicionalmente mediante el flujo
ascendente A', mientras que las piedras y los desechos más pesados
continúan hacia abajo y no se mueven fácilmente hacia arriba
mediante el flujo ascendente A'. Como debe entenderse claramente, la
capacidad para lograr este flujo ascendente no es necesaria, pero
es posible en la construcción preferida del sistema.
Tal como se muestra en las figuras 1 a 3, todo el
fluido que pasa a través del tanque se dirige finalmente a través
de un gran colector de desechos 700. El colector de desechos
incluye un filtro, preferiblemente un gran hidrotamiz que presenta
una pluralidad de barras paralelas 711 estrechamente separadas lo
que evita que los desechos pasen a su través (la figura 1). En una
construcción preferida, las barras paralelas 710 presentan una
anchura de aproximadamente 0,09 pulgadas y están separadas
aproximadamente 0,04 pulgadas entre sí, para evitar que los
desechos que presentan un diámetro inferior a 0,04 pulgadas pasen a
su través. Con el fin de permitir que una gran cantidad de agua pase
a través del filtro, el filtro se dispone preferiblemente para
maximizar su área superficial. Preferiblemente, el área superficial
permite que más de 5000 galones de agua pase a su través y, lo más
preferiblemente, más de 6000 galones de agua. Por ejemplo, el área
superficial, con barras de 0,09'' de ancho y espacios de 0,04''
entre ellas, presenta preferiblemente más de 3.500 pulgadas
cuadradas y más preferiblemente más de aproximadamente 25 pies
cuadrados. Por ejemplo, el filtro puede disponerse en un ángulo
inclinado alfa (tal como se muestra en la figura 2). El hidrotamiz,
o el filtro, se forman preferiblemente para cubrir sustancialmente
todo el extremo frontal de un conducto triangular T que se comunica
con la abertura triangular 205 que se extiende hasta el recinto de
bomba 200. El conducto triangular es, en esencia, un conducto que
se extiende a través de la anchura del tanque y que presenta una
sección transversal triangular. Tal como se muestra en la figura 2,
el conducto triangular T presenta una pared trasera vertical h1,
una pared inferior horizontal d1 y, excepto por el fluido que pasa
a través del hidrotamiz, está aislado del interior del tanque 100.
El conducto triangular se extiende preferiblemente a través de toda
la anchura del tanque. El filtro, por tanto, se extiende a través
de la hipotenusa de la sección transversal del conducto triangular
T. Un espacio trasero S1 y un espacio inferior S2 se forman
preferiblemente dentro del tanque alrededor del conducto
triangular. De esta manera, un transportador 711 puede moverse
alrededor del perímetro del conducto triangular en un sentido
contrario a las agujas del reloj, tal como se muestra en la figura
2, de manera que mueva los desechos hacia arriba y hacia fuera del
tanque 100. El transportador 711 no debe cubrir la superficie del
filtro, sino que debe incluir elementos transversales 730 que se
desplazan a lo largo de la superficie del filtro o tamiz con el fin
de extraer el material del tanque. Tal como se trata y tal como se
muestra en la figura 1, el filtro es preferiblemente un hidrotamiz
que presenta barras estrechas próximamente separadas entre sí y que
se extienden en una dirección generalmente vertical, paralela al
movimiento de los elementos 730. Esta disposición permite que los
elementos 730 contacten con las barras 710 sin fricción sustancial
entre ellos. Cuando se utiliza un material
semi-elástico, tal como un plástico, como material
de los elementos transversales 730, los bordes inferiores de los
elementos transversales 730 pueden ajustarse ligeramente a la
configuración del tamiz con el fin de extender hacia abajo los
huecos entre las barras 710 para proporcionar una función de
limpieza mejorada del tamiz.
Debe observarse que debido a la disposición del
sistema de transporte y de los elementos transversales 730 que se
desplazan, en la construcción preferida, detrás del conducto
triangular T dentro del tanque, el sistema no involucrará a ninguno
de los desechos, tal como tallos, que se muevan hacia la superficie
del filtro.
En una realización alternativa, el colector 700
puede incluir una cinta transportadora de criba por rotación
fabricada de una malla metálica que continuará alrededor de la
trayectoria de la cinta por rotación 711. La criba de malla metálica
por rotación puede incluir elementos transversales 730 similares
fijados a ellos, de manera que se muevan con la criba alrededor del
conducto triangular. Adicionalmente, el filtro puede ser otro
filtro localizado fijamente que presenta una construcción diferente,
tal como una criba fija o similares.
Una vez que el agua pasa a través del conducto
triangular y a través de la gran abertura 205 en el recinto de bomba
200, se bombea entonces a través del conducto 250 de nuevo hacia el
interior del sistema. Con el fin de facilitar el movimiento del
agua, la abertura 205 se fabrica preferiblemente lo más grande
posible, por ejemplo, de un tamaño sustancialmente igual a la
sección transversal del conducto triangular.
La estructura descrita anteriormente proporciona
un sistema único y beneficioso para separar artículos basándose en
diferencias en el peso específico y en la velocidad terminal. El
sistema también permite que una cantidad sustancial de fluido fluya
de manera que se ajuste a una gran cantidad de productos que tengan
que separarse. El sistema también puede funcionar sobre un líquido
existente sin añadir apreciablemente nuevo líquido limpio al mismo.
En consecuencia, la presente disposición presenta beneficios
sustanciales con respecto a los dispositivos existentes. En la
construcción preferida del dispositivo, los elementos transversales
630 en el transportador 600 y los elementos transversales 730
transportados alrededor del filtro 700 se sitúan para contactar o
para seguir estrechamente las paredes internas del tanque, tal como
la pared 140, la parte inferior del tanque y la pared 130. Esta
disposición extraerá cualquier desecho que pueda caer en el sistema
hasta una posición inferior entre la cara frontal del filtro y el
extremo inferior del colector 600. De esta manera, cualquiera de
tales desechos puede eliminarse continuamente del sistema al
dirigirse hacia la parte inferior del filtro en la que puede
extraerse hacia arriba y hacia fuera del tanque.
La localización del recinto de bomba y la
abertura 205 crea una situación en la que la velocidad del fluido
que entra en el recinto de bomba adyacente a la abertura 205 es
mayor que la velocidad del fluido en el extremo alejado del tanque
adyacente a la pared 110 dentro el conducto triangular. Esto crea
la posibilidad de que pueda acumularse cieno u otras partículas
finas, tal como arena, dentro el conducto triangular en el lado
adyacente a la pared del tanque 110. Con el fin de evitar la
acumulación de tal cieno, puede hacerse que cualquier agua que se
haga recircular en el sistema entre en el sistema en una
localización 810 (mostrada en las figuras 1 y 2) de manera que se
dirija hacia el interior del conducto triangular en el extremo
inferior del mismo adyacente a la pared 110 del tanque. El agua
retornada puede utilizarse para empujar cualquier cieno a lo largo
de la parte inferior del conducto triangular.
Con el fin de mejorar incluso adicionalmente la
limpieza y la capacidad para hacer funcionar el sistema sin la
adición de cantidades sustanciales de nuevo fluido, por ejemplo,
agua, en el sistema, el sistema también incluye preferiblemente unos
medios 800 para la eliminación adicional de cieno, arena y otro
material particulado fino y para recircular el agua con él al
sistema. Por ejemplo, el sistema puede incluir una tubería 820 que
se extiende desde una parte inferior del recinto de bomba 200 por
debajo del conducto 250 para eliminar las partículas finas a lo
largo de la superficie inferior del suelo del recinto de bomba
200.
La tubería 820 puede conducir desde el orificio
825 en el lado del recinto de bomba (véase la figura 2) alrededor
de la pared exterior del tanque 120, hasta un sistema de
tratamiento y hasta una bomba 835. Una tubería 830 puede conducir
entonces de nuevo hasta el tanque en la localización 810. El agua
recirculada puede utilizarse, tal como se trató anteriormente, para
dirigir el cieno lejos del el reborde inferior del conducto
triangular. Antes de que el líquido que lleva el cieno se dirija
hacia la bomba 835 a través del conducto 820, puede tratarse el
líquido que lleva el cieno, por tanto, con el fin de eliminar el
cieno del líquido. El líquido puede hacerse recircular entonces de
nuevo hacia el interior del tanque, tal como a través de la
abertura 810, y sólo debe descargarse una pequeña cantidad de
líquido junto con el cieno eliminado. Puede emplearse cualquier
procedimiento conocido para eliminar el cieno del líquido. También
pueden emplearse bombas y tuberías adicionales. También puede
conectarse una fuente de agua externa (no mostrada) a la tubería
830 para ajustarse a cualquier fluido perdido debido a la
eliminación del material con cieno. En la disposición más
preferida, puede utilizarse una pluralidad de hidrociclones 840 con
el fin de eliminar el cieno del líquido. El agua se introduce a
través de un conducto de entrada 841 y se hace circular dentro de
los hidrociclones. Dentro los hidrociclones, se fuerza líquido
limpio hacia arriba a través de los conductos 842 y el material con
cieno junto con una pequeña cantidad de líquido se descarga a través
de la parte inferior a través de los conductos 843. Como debe
entenderse a partir de la figura, los conductos 841 y 842 podrían
conectarse dentro la tubería 820 que conduce a la bomba 835. En la
disposición más preferida, se incluyen cinco hidrociclones. De esta
manera, puede mantenerse una velocidad sustancial de flujo con el
fin de eliminar el líquido con cieno y retornar una gran cantidad
de líquido de nuevo al interior del sistema. En la disposición más
preferida, el líquido reintroducido en la posición 810 se
introducirá a través de aproximadamente una boquilla de tres
pulgadas a aproximadamente una velocidad de 250 galones por minuto,
pudiendo tratar cada uno de los hidrociclones aproximadamente 50
galones por minuto.
El presente sistema puede hacerse funcionar sin
añadir sustancialmente ningún líquido nuevo, por ejemplo, agua. El
sistema puede construirse para que sólo requiera cinco galones
adicionales por minuto para compensar el líquido descargado de los
hidrociclones, recibiendo cada hidrociclón 50 galones por minuto y
descargando aproximadamente 47 a 49 galones por minuto de agua
limpiada a través de la tubería 842.
Tal como se observó anteriormente un aspecto
importante de las disposiciones preferidas del presente sistema
supone que puede dirigir una cantidad sustancial de fluido a través
del sistema. En las disposiciones preferidas, velocidades de flujo
de más de 5.000 galones por minuto y preferiblemente de
aproximadamente 6.000 galones por minuto, o más, pueden dirigirse a
través del sistema. Estas altas velocidades de flujo permiten que
el producto dentro el sistema se separe muy rápidamente. Por
ejemplo, el periodo de tiempo para que una patata se descargue en
el tubo 300, se dirija alrededor del deflector 400, y caiga en el
medio de transporte 600 puede ser inferior a aproximadamente un
segundo. La utilización de altas velocidades de flujo también
permite que la razón del producto introducido en el sistema con
respecto al agua que fluye a través del sistema se reduzca
enormemente. De esta manera, se minimizará el efecto del producto
introducido sobre el flujo del sistema de fluido. Cuando se
introducen grandes cantidades de productos alimenticios en el
sistema sin tales altas velocidades de flujo, los productos
alimenticios pueden afectar potencialmente a las características de
flujo del agua u otro líquido, disminuyendo por tanto el
rendimiento del sistema. Con el fin de manejar la cantidad de flujo
de agua y productos alimenticios deseada, el aparato, en una
construcción ejemplo de las disposiciones preferidas, puede
formarse aproximadamente con las dimensiones indicadas (los números
están en pulgadas) en las figuras 3, 4(A) a 4(B),
5(B), y 7(A) a 7(C). Las figuras 3,
4(A) a 4(B), 5(B) y 7(A) a 7(C)
ilustran una construcción ejemplo que generalmente está a escala.
Para esta realización, las dimensiones aproximadas de las otras
piezas ilustradas, tal como el deflector de redireccionamiento 400 y
los transportadores, aunque no están indicados necesariamente,
pueden determinarse proporcionalmente en las figuras Sin embargo,
una construcción más preferida del deflector, que puede incluirse
con las otras dimensiones observadas del sistema, es la que se
ilustra en la figura 6(B). Como debe ser evidente para los
expertos en la materia, las disposiciones ilustradas, aunque se
prefieren, son únicamente ejemplos y pueden realizarse diversas
modificaciones en tamaños, etc.
En una construcción preferida del dispositivo,
puede incluirse un panel M de control maestro (figura 1) que
presenta, por ejemplo, un interruptor de corte maestro e
interruptores para hacer funcionar cada uno de los sistemas de
transporte y las bombas. Tal como se muestra en la figura 3, los
transportadores 500, 600 y 700 puede incluir los motores 511
respectivos (mostrados sólo con el transportador 500) montados en
localizaciones por encima del tanque. De manera similar, la bomba
puede incluir un motor (no mostrado) soportado por encima del
recinto de bomba 200 con un eje motor (no mostrado) que se extiende
hacia abajo hacia el mecanismo de bomba, por ejemplo, para hacer
girar las turbinas o similares. De esta manera, los
transportadores, bombas, etc., pueden hacerse funcionar
individualmente según se desee. Alternativamente, uno o más de los
motores pueden eliminarse si se utilizan mecanismos de acoplamiento
apropiados, por ejemplo, de manera que accione uno o más de los
transportadores, etc., con un único motor.
La figura 6(C) ilustra una disposición
alternativa en la que al agua no se le hace darse la vuelta, tal
como se ha tratado anteriormente. En esta disposición alternativa,
el agua se introduce en el interior del tanque 100 a través de un
conducto 4000 que se extiende en el interior de la canalización de
agua, o bien desde arriba del tanque o desde un lado del tanque, y
descarga agua circulada mediante la bomba P en el sentido mostrado
por las flechas en la figura 6(C). Con el fin de dirigir los
productos hacia el interior del líquido, puede utilizarse una cinta
transportadora 3000 que dirija el producto hacia el interior del
agua en una localización particular delante del conducto 4000. Al
igual que con las disposiciones descritas anteriormente, el
producto puede introducirse en el transportador 3000 utilizando
cualquier medio conocido tal como transportadores u otros medios
para distribuir tal producto. Esta última disposición no presenta
las mismas capacidades de separación, tal como debido a la
turbulencia creada dentro el tubo 3000. Además, los costes de
funcionamiento y puesta en práctica del transportador 3000 pueden
ser superiores. Sin embargo, este último sistema requiere menos
energía para funcionar porque el agua no se eleva hasta un nivel
por encima de la canalización de agua en el tanque. El conducto
4000 puede presentar un difusor con varios orificios, aberturas
alargadas, o un único orificio de salida se extiende a través de
una parte sustancial de la anchura del tanque con el fin de dirigir
el fluido hacia la izquierda en la figura 6(C). Aunque no se
ilustra en la figura 6(C), esta disposición debe construirse
de manera similar a las disposiciones tratadas anteriormente, por
ejemplo, el colector de patatas 600, el colector de desechos 700, y
el recinto de bomba 200, etc., pueden ser similares a los tratados
anteriormente. Naturalmente, el conducto 250 se modificará para
dirigir el líquido en el conducto 4000.
Aunque se ha descrito que la presente disposición
se puede aplicar a agua u otros líquidos, la presente disposición
presenta ventajas particulares y conveniencia cuando se utiliza con
agua. Aunque es menos deseable, podrían utilizarse potencialmente
otros líquidos, o el agua podría presentar potencialmente otros
elementos en ella. Por ejemplo, el agua podría incluir salmuera o
solución salina. Entre otras cosas, esto podría utilizarse para
modificar las velocidades terminales de los productos separados en
ella.
Entre los muchos beneficios del presente sistema,
el sistema permite eliminar los desechos de un producto deseado,
tal como patatas y similares, creando ventajas muy importantes en
la forma de costes inferiores de mano de obra, menor consumo de
agua, mayor capacidad y posibilidad de manipular mayores cantidades
de productos alimenticios, mejora de la exactitud en la separación,
menor necesidad de energía y menor preocupación medioambiental que
con el equipo existente.
Puesto que el presente sistema puede reciclar una
cantidad sustancial de líquido, por ejemplo, agua, dentro del
sistema, los efectos perjudiciales de descargar líquido en una
fuente de agua exterior, tal como un lago o río, se eliminarán
sustancialmente. Cuando el líquido sucio se descarga en las fuentes
de agua exteriores, entre otros riesgos medioambientales, los
desechos dentro del tanque pueden dar como resultado la acumulación
de algas y bacterias que digieren los desechos y que reducen el
suministro de oxígeno en la fuente de agua exterior. Esto puede
constituir un problema si una cantidad sustancial de agua no se
recicla, sino que simplemente se descarga en tal fuente de agua.
Además, dado que la presente invención puede funcionar con sólo una
pequeña cantidad de agua añadida al sistema por minuto, el sistema
no tiene que ponerse en práctica especialmente en un área en la que
puede encontrarse una fuente de agua sustancial, con el fin de
cumplir con las necesidades del sistema. En consecuencia, la
presente invención, que incluye preferiblemente ruedas para su
transportabilidad tal como se trató anteriormente, puede llevarse a
cualquier localización deseada. Esto puede ser especialmente
beneficioso para su utilización en explotaciones agrícolas y en
localizaciones que no requieren tal dispositivo durante todo el año,
sino que requieren tales dispositivos durante épocas específicas.
Este tipo de sistema también podría compartirse por varios
agricultores y/o incluso podría alquilarse durante periodos de
tiempo particulares con tiempos de instalación y suministro
relativamente simples. La adaptabilidad del presente dispositivo a
diversos productos permite que se utilice en diversas
localizaciones para diversos propósitos, lo que crea un dispositivo
muy versátil.
La presente disposición, tal como se describe con
referencia a las disposiciones preferidas, presenta ventajas
particulares en la separación de desechos de productos alimenticios
tales como patatas y similares, separando fácilmente tallos,
hierba, madera, plástico, patatas defectuosas, tal como patatas de
corazón hueco y patatas podridas, y piedras (cuando se incluye un
transportador de piedras) de las patatas deseables. Al mismo
tiempo, la presente invención puede reducir la pérdida de agua y
puede permitir que el sistema se mantenga más limpio y más libre de
contaminantes, tales como mondas de patatas, hierba y otros
desechos más grandes que los orificios en hidrotamices, minimizando
así algas y bacterias.
Las figuras 8 a 24 ilustran realizaciones de la
invención que presentan mejoras con respecto a las disposiciones
ilustradas en las figuras 1 a 7. Además de poder presentar los
beneficios de las disposiciones observadas anteriormente, las
siguientes realizaciones presentan beneficios adicionales, tal como
se trata más adelante.
La figura 8 ilustra una realización básica en la
que se hace fluir el agua a través de un tanque A1000 en un sentido
A. La corriente de agua se establece a través de medios de bomba o
similares. Tal como se muestra en la figura 3, el producto P se
sitúa en una pared A3010 generalmente horizontal de un tubo de
recepción A3000. El agua que fluye sobre la pared A3010 mueve el
producto sobre el borde A3011 hacia el interior de una cámara de
separación. Los artículos pesados siguen una primera trayectoria a,
los artículos intermedios siguen una segunda trayectoria b y los
artículos ligeros siguen una tercera trayectoria c. Un distribuidor
central A1600 separa el flujo, creando una trayectoria de flujo
inferior A1 en un conducto inferior BD y una trayectoria de flujo
superior A2 en un conducto superior TD. Preferiblemente, la
posición del distribuidor A1600 es ajustable. Por ejemplo, el
distribuidor A1600 puede hacerse girar alrededor del punto A1630,
tal como se muestra por las flechas y/o puede extenderse tal como se
muestra por las flechas t. El agua fluye en la cámara de separación
hasta los conductos superior e inferior está preferiblemente en
calma, es estable y en línea recta para la exactitud de separación
óptima. Preferiblemente, aproximadamente se dirigen cantidades
iguales de agua hacia las trayectorias de flujo superior e inferior
A1 y A2. Sin embargo, los flujos pueden ser sustancialmente
diferentes, dependiendo de la cantidad de material que se espera
dentro de cada conducto.
El conducto inferior BD recibe los artículos x
(por ejemplo, patatas) y (a) converge y (b) gira hacia arriba. De
esta manera, la velocidad de flujo se aumenta y los artículos x
(por ejemplo, patatas) se transportan hacia arriba y se descargan
tal como se muestra en A3. Por tanto, los artículos x pueden
"transportarse" fuera del agua por la propia agua. No es
necesario extender los transportadores o similares en el interior
del agua. Los artículos x pueden recogerse fácilmente tras
descargarse. Por ejemplo, los artículos x pueden depositarse en un
medio de transporte a través del flujo A600 que recibe los
artículos x en ella y permite que el agua pase a su través. En una
construcción preferida, el medio de transporte a través del flujo
A600 es una cinta transportadora sin fin A600' que gira y
transporta los artículos x sobre el extremo A601' para su recogida.
En otra realización, el medio de transporte a través del flujo A600
es una pared inclinada A600'' que presenta aberturas para que el
agua pase a su través. En esta última realización, la pared de
extremo A1001 debe presentar un orificio de salida (no mostrado)
para permitir que los artículos x se descarguen en A601''. El agua
que pasa a través del transportador a través del flujo A600 se hace
recircular preferiblemente a través de medios de filtro para su
reutilización. Tal como se muestra, el agua puede seguir una
trayectoria A5 y retornarse al lado opuesto del tanque.
Alternativamente, aunque menos preferido, puede bombearse
continuamente agua nueva a través del tanque y luego
descargarse.
Preferiblemente, se proporciona un filtro
transportador A700 que presenta una superficie de filtro y medios de
transporte para mover los desechos a lo largo de la superficie de
filtro. Preferiblemente, el agua que fluye por la trayectoria A5 se
dirige a través de este filtro transportador A700 y después se hace
retornar para su reutilización.
Los desechos ligeros y siguen una trayectoria
superior A2 en el conducto superior TD que también converge y gira
hacia arriba. De esta manera, los desechos ligeros también pueden
recogerse de forma relativamente fácil.
Por ejemplo, los desechos ligeros pueden
dirigirse a lo largo de una trayectoria A4 en la que entonces
pueden descargarse. Por ejemplo, los desechos ligeros pueden
descargase en un filtro transportador A700. El filtro transportador
A700 puede utilizarse para transportar los artículos y fuera del
tanque, por ejemplo, en el extremo a mano derecha mostrado en la
figura 8), mientras que permite que el agua pase a su través.
En la construcción más preferida se proporciona
un colector de desechos pesados A500 para recibir desechos pesados
tal como piedras y similares. Aunque menos preferido, puede
omitirse un colector de desechos pesados. El colector A500 incluye
preferiblemente un separador A510 para alojar los desechos pesados
z. Preferiblemente, un deflector ajustable A1500 por encima del
separador A510 varía la posición de entrada de los artículos en el
separador A500. El deflector puede hacerse girar en el sentido s'
alrededor del punto A530 y/o hacerse extender en el sentido t'.
Preferiblemente, el deflector A1500 sólo puede extenderse en el
sentido t' para evitar la perturbación del flujo del agua dentro
del tanque. Los desechos pesados z pueden transportarse entonces a
través de un transportador de desechos pesados A520 fuera del tanque
(por ejemplo, fuera del lado derecho del tanque, tal como se
muestra).
En una construcción preferida, la placa A1700 se
extiende hacia arriba hasta una posición A1712 ligeramente por
debajo del nivel del agua en la cámara de separación de manera que
una pequeña cantidad de agua se vierta sobre la parte superior de la
placa A1700 y en el interior de la región A1710 con forma de U. Por
tanto, los desechos que flotan muy ligeros, tal como papel, etc.,
simplemente flotarán sobre la pared A1700, lo que evita que estos
desechos muy ligeros suban por detrás de la pared A1700.
Una ampliación de este concepto es una pluralidad
de conductos similares a los conductos TD y BD dispuestos de manera
que el flujo se divida en 3 o más conductos. La entrada a estos
conductos tendría distribuidores de flujo ajustables tal como A1600
y se dispondrían de una manera horizontal. Los artículos podrían
segregarse entonces por su velocidad terminal en el conducto
apropiado. Cada conducto se descargaría, o bien en una bomba o
sobre un aliviadero de una manera similar a los flujos A3 y A4. Se
necesitaría que la velocidad del agua en los conductos fuera
suficiente para transportar los artículos en ella a lo largo del
conducto y hacia el interior de la bomba o sobre el aliviadero.
Dado que los conductos inferiores deben transportar los artículos de
velocidad terminal superior, se preferiría que la velocidad del
flujo en estos conductos fuera superior que la de los conductos de
la parte superior. Es posible un sistema de 10 o más de tales
conductos.
La figura 9 muestra una realización específica
que presenta las características de la realización básica ilustrada
en la figura 8. En la construcción mostrada en la figura 9, el
tanque A1000 está separado en a) una sección de filtro 1, b) una
sección de separación 2, y c) una sección de eliminación de
desechos pesados 3. Estas tres secciones se extienden
longitudinalmente dentro del tanque y están separadas entre sí por
las paredes A1002 y A1003. En resumen, la sección de filtro 1
contiene preferiblemente un filtro transportador A700, la sección
de separación 2 contiene preferiblemente un tubo de entrada, una
cámara de separación, etc., y la sección de eliminación de desechos
pesados 3 incluye preferiblemente un transportador de desechos
pesados A500. Tal como se ha observado, las secciones primera y
segunda están separadas por la pared de separación A1002, y las
secciones segunda y tercera están separadas por una pared de
separación A1003.
Una bomba AP se dispone para bombear agua hacia
la izquierda a través del tanque en el sentido A. Puede utilizarse
una variedad de tipos de bomba. El tubo 3000 también incluye una
pluralidad de salientes A360 que se extienden desde la placa
horizontal A3010. Los salientes permiten que las piedras pequeñas,
que se colocan entre los salientes, y desechos pesados similares
pasen a su través para garantizar que se recogen por el colector de
artículos pesados. Es decir, las piedras más pequeñas y similares
tendrán, en esencia, una ventaja, al caer antes para garantizar que
caen al colector de desechos pesados. En particular, los desechos
pesados siguen la trayectoria hacia el interior del separador A510.
Preferiblemente, los desechos pesados se descargan entonces
lateralmente a través de un orifico en la pared de separación A1003
en el transportador de desechos pesados A500. Con el fin de permitir
que los desechos pesados se descarguen lateralmente al transportador
A500, la pared inferior del separador preferiblemente está formando
un ángulo con el suelo del separador adyacente en su parte inferior
al transportador A500 y adyacente en su parte superior a la pared de
separación 1002. Si se desea, este ángulo puede ser sustancialmente
suficiente para hacer que todos los artículos se deslicen hacia
abajo hacia el transportador A500. Además, pueden proporcionarse
medios para garantizar que los artículos z se muevan lateralmente en
el transportador A500. En la realización más preferida, al menos un
chorro de agua A511 está en situación para conferir una alta
velocidad de flujo del agua para mover piedras y desechos pesados
similares en el transportador A500. Tal como se trata más adelante,
el(los) chorro(s) de agua A511 son preferiblemente
flujos de entrada de retorno desde unos medios de reciclado de agua
A800 que retiran el agua sucia a través de un conducto A820 y
retorna el agua reciclada a través de los conductos A830 hasta los
chorros
A511.
A511.
Los artículos ligeros y siguen la trayectoria c
en el conducto superior TD bajo la pared en ángulo A1700. Una vez
que los desechos ligeros salen del conducto superior TD, los
desechos ligeros y el agua continúan a lo largo de la trayectoria A4
sobre la pared trasera vertical A1711 y al interior de la región
A1710 con forma. A continuación, el agua y los desechos ligeros
fluyen lateralmente a lo largo de una trayectoria A4' a través de
un orificio en la pared de separación 1002 hasta la parte superior
de una superficie de filtro transportador A701. Alternativamente,
el agua puede descargarse horizontalmente a través de un orificio
en la pared de separación a lo largo de una trayectoria A4''; sin
embargo, cuando la sección transversal del conducto superior TD es
rectangular tal como se muestra, el agua cae preferiblemente en la
dirección A4 más corta. Esto ayuda a mantener un flujo uniforme de
agua dentro la cámara de separación.
Las patatas o artículos similares x siguen una
trayectoria A3 en un transportador A600'. El agua que transporta
los artículos x pasa a través del transportador A600' y después
sale lateralmente a lo largo de una trayectoria A5 sobre la parte
superior del filtro transportador A700. El agua que transporta los
artículos x y los artículos y pasa a través del filtro
transportador A700 para eliminar los desechos del mismo. El agua
filtrada se dirige entonces a lo largo de una trayectoria A6 debajo
del filtro transportador y hasta el recinto de bomba A200 a través
de la trayectoria A7. El agua se bombea entonces de nuevo en el
sentido de la flecha A.
Una descarga alternativa para las patatas o
artículos de densidad media en el conducto inferior BD sería
directamente en una bomba adecuada. El conducto BD que conduce a la
bomba se localiza preferiblemente de manera que los artículos x
fluyan directamente al interior de la succión de la bomba. Sin
embargo, podría utilizarse cualquier forma de conductos o tuberías
conocidos, tal como un sifón sobre un obstáculo. Esta bomba
eliminará sustancialmente todo el flujo normal para el conducto BD
para una aplicación dada.
Las figuras 10 a 17 ilustran también la
construcción más preferida que presenta las características de
realización básica ilustradas en la figura 8. La figura 10 es una
vista en perspectiva de la totalidad del aparato. Este dispositivo
es similar al ilustrado en la figura 9. Sin embargo, entre otras
cosas, tal como se muestra en la figura 11, el filtro transportador
A700 y el transportador A500 se localizan en lados opuestos de la
sección de separación 2.
La figura 12 es una vista en perspectiva que
muestra el interior de la sección de separación 2. Los salientes
A360 son ajustables preferiblemente en el sentido de las flechas h
para variar la posición de liberación en la que los artículos se
liberan al interior de la cámara de separación. Preferiblemente,
los salientes están separados aproximadamente una pulgada entre sí
y aproximadamente presentan 3/8 pulgadas de diámetro. Una placa de
suelo perforada en ángulo A540 se extiende desde una posición en la
proximidad de la base de los salientes hacia abajo hasta una
posición adyacente al separador A510. La placa A540 garantiza que
los desechos pesados que caen en un ángulo pronunciado entren en el
separador A510. La placa A540 presenta preferiblemente un %
suficiente de área abierta para permitir que el agua fluya de
manera relativamente libre a su través, mientras evita que las
pequeñas piedras y similares pasen a su través y/o lleguen a quedar
atrapadas en las aberturas de la placa A540. Preferiblemente, la
placa plana perforada presenta aproximadamente un 50% de área
abierta, construida con una serie de orificios que presentan
diámetros de entre aproximadamente 3/8 y 1/2 pulgadas.
Alternativamente, la placa perforada puede sustituirse por una
criba, rejilla o elementos similares que presentan aberturas de
tamaño apropiado y resistencia suficiente.
En la realización mostrada en la figura 12, el
deflector A1500 se puede deslizar horizontalmente sobre el separador
A510 en el sentido de la flecha t'. Además, la posición del
deflector A1600 se ajusta preferiblemente utilizando un asa A1620 y
un mecanismo de cierre A1621. El mecanismo de cierre puede incluir,
por ejemplo, pernos (no mostrados) que conectan entre los orificios
tanto en el asa A1620 como en la pared de separación A1002. El agua
que sigue la trayectoria A2 fluye hacia arriba entre las paredes
A1003, A1002, A1611 y A1711 y cae sobre la pared A1711, tal como se
muestra mediante la flecha A4. A continuación, el agua fluye
lateralmente, tal como se muestra mediante la flecha A4' a través
de la abertura A1002-2 en al pared de separación
1002 en la superficie de filtro A701 del filtro transportador. En
esta realización ilustrada, los artículos x se descargan en un
transportador A600' detrás de la pared A1611.
La figura 11 ilustra cómo el agua fluye
lateralmente desde la sección de separación 2 hasta la sección de
filtro 1. Una trayectoria de flujo del agua A5 conduce a través de
la abertura A1002-1 en la pared de separación 1002
por debajo del transportador A600', y las trayectorias de flujo A4
y A4' conducen a través de la abertura A1002-2 en la
pared de separación 1002. El suelo A609' debajo del transportador
A600' preferiblemente no se extiende por debajo de la parte
inferior de la abertura A1002-1 de manera que el
agua y los desechos no se estanquen debajo. Preferiblemente, el
suelo A609' desciende hacia la sección de filtración 1 para
facilitar el flujo al la misma.
Tal como se muestra en la figura 12, el
transportador A600' preferiblemente es más ancho que la anchura de
la sección de separación 2. De esta manera, los artículos x se
distribuyen fácilmente en el transportador A600'. El transportador
A600' incluye preferiblemente las paredes laterales A602' que evitan
que los artículos x caigan. Preferiblemente, una sección distal
A603' del transportador A600' se puede hacer girar para ajustar la
altura del extremo A601'. La paredes laterales A602' puede incluir
una sección flexible A604' para adaptarse a tal movimiento. En la
realización mostrada en la figura 10, la parte distal A603' del
transportador A600' puede ajustarse, por ejemplo, a través de un
gato A606' de rosca.
El extremo más inferior del transportador A600'
está preferiblemente en una elevación por encima del nivel por
debajo del mismo. Como resultado, cualquier rodamiento o similar
asociado con el transportador A600' no tiene que estar sumergido
por debajo de la superficie del agua. Esta disposición reduce los
problemas asociados con la inmersión que da como resultado un
aumento de los costes y/o el excesivo desgaste en el sistema.
También puede utilizarse una falda F, mostrada en la figura 14, para
ayudar a reducir el contacto del agua con los rodamientos, etc., de
una polea inferior (no mostrada) del transportador A600'. La falda
F también es útil para alterar los tubérculos en el transportador
A600'.
La figura 14 es una vista en perspectiva desde
arriba que ilustra el flujo de los desechos ligeros y las patatas o
artículos similares fuera de la parte superior y los conductos
inferiores TD y BD. Tal como se trató anteriormente, los desechos
ligeros siguen una trayectoria A4 sobre la pared A1711. La pared
A1711 es ajustable preferiblemente en altura. Preferiblemente, la
pared A1711 incluye una sección superior A1712 que puede fijarse a
alturas deseadas a través de un mecanismo de cierre A1713, tal como
a través de pernos (no mostrados) que se alojan en orificios o
ranuras respectivos. Las patatas o artículos similares siguen la
trayectoria A3 hasta la superficie superior del transportador
A600'. De manera similar, la pared A1612 es ajustable
preferiblemente en altura de una manera similar a la pared A1711.
La falda F flexible también se extiende preferiblemente sobre la
parte superior del transportador A600' para ayudar a la ubicación de
los artículos en el transportador A600'. El transportador A600'
incluye preferiblemente una superficie de transporte que presenta
una pluralidad de barras transversales separadas A605'; el agua
debería fluir libremente entre estas barras transversales. El
transportador A600' también puede incluir elementos transversales
elevados (no mostrados) para garantizar que los artículos x no se
deslizan de nuevo hacia abajo hasta el transportador A600'.
Las figuras 16(A) a 16(D) muestran
disposiciones preferidas para bombear agua a través de la sección de
separación 2. La figura 16(A) muestra un procedimiento
preferido utilizando una bomba axial AP-A para
bombear agua hacia arriba, tal como se muestra mediante la flecha
A7, dentro del recinto de bomba A200. Un motor AM montado en el
tanque A1000 hace girar un eje vertical AS que, a su vez, hace girar
las paletas de la bomba AP-A. Se prefiere una bomba
de flujo axial porque las bombas de flujo axial pueden ser sumamente
eficaces con un flujo alto y un cabezal bajo. Las bombas de flujo
axial también presentan características espaciales beneficiosas para
el presente apara-
to.
to.
Preferiblemente se proporcionan aletas
estabilizadoras del flujo A201 para estabilizar el flujo
verticalmente. La utilización de las aletas estabilizadoras del
flujo A201 puede ser importante para la eficacia de la bomba. El
agua dentro del recinto de bomba A200 se bombea hasta una altura
A210. En las realizaciones preferidas, la bomba proporciona un
cabezal de aproximadamente 18 a 24''. El agua se hace circular
entonces lateralmente a través de la sección de separación a través
de un difusor A300. El difusor A300 proporciona una restricción de
flujo predeterminada y distribuye uniformemente el flujo que entra
en la cámara de separación. Preferiblemente, el difusor incluye una
pluralidad de placas verticales separadas A301 localizadas fijamente
dentro del tanque y una pluralidad de escuadras A302 de unión
móviles que pueden subirse o bajarse con respecto a las placas
verticales A301. Las escuadras A302 están preferiblemente
interconectadas y se mueven junto con una varilla de conexión A303.
Por tanto, puede ajustarse apropiadamente un espacio horizontal
entre las placas A301 y las escuadras A302. Alternativamente, las
placas A303 pueden ajustarse individualmente. Preferiblemente, el
difusor A300 se coloca para que presente aproximadamente un 25% de
área abierta. También se proporciona preferiblemente una placa A302'
para ajustar separadamente la cantidad del agua que fluye sobre la
placa horizontal A3010. Esta placa separada A302' puede montarse
externamente al recinto de bomba A200, tal como se muestra en la
figura 15(A).
Preferiblemente, también se incluye un
estabilizador A400 de flujo para estabilizar el flujo que entra en
la cámara de separación. A este respecto, las placas A301 pueden
montarse sobre placas transversales horizontales A401 que
estabilizan verticalmente el flujo. Además, también pueden
incluirse placas verticales A402 para estabilizar horizontalmente el
flujo del agua. Tal como se muestra en las líneas discontinuas en
la figura 13, el estabilizador de flujo puede incluir una estructura
similar a una rejilla A400' que presenta paredes verticales A402' y
paredes horizontales A401'. Se contempla que puedan utilizarse
otros procedimientos para estabilizar el flujo. Aunque es menos
preferido, puede omitirse el estabilizador de flujo o los
componentes horizontales o verticales del mismo.
Tal como se muestra en la figura 16(A), el
difusor incluye una abertura más superior que descarga agua sobre
la placa horizontal A3010. Cuando el producto se suministra a la
superficie de la placa A3010, esta agua mueve el producto hacia la
izquierda en la figura 16(A). En funcionamiento, hay una
posibilidad de que los artículos pesados, tal como las piedras, se
queden colgados o permanezcan en los salientes A360. Con el fin de
reducir este riesgo, se proporciona preferiblemente una placa
inclinada hacia arriba A310 que dirige una parte del flujo desde el
área inferior hacia arriba entre los salientes A360 a lo largo de
una trayectoria A8. Este flujo ascendente ayuda a mover los desechos
pesados sobre los extremos de los salientes. Preferiblemente, la
placa inclinada A310 se puede hacer girar para ajustar la cantidad
de flujo ascendente hasta los salientes A360. Tal como se muestra
en la figura 13, la placa inclinada A310 puede incluir muescas A311
para permitir que la placa se extienda entre los salientes
A360.
La figura 16(C) ilustra una realización
similar a la mostrada en la figura 16(A). Tal como se
muestra en la figura 16(C), el elemento A302' se localiza más
cerca del extremo del tanque para aumentar el área para la
introducción del producto.
La figura 16(D) ilustra una construcción
más preferida en la que el difusor A300 y la pared A540 se combinan
en una unidad. Una placa difusora A350 proporciona la función tanto
del difusor A300 como de la pared A540. La placa difusora A350
incluye preferiblemente una serie de orificios A351 que limitan el
flujo desde el recinto de bomba. Tal como se ilustra, la placa A350
incluye preferiblemente dos placas A350-1 y
A350-2 idénticas una junto a la otra. Al deslizar
las placas idénticas una con relación a la otra, es decir, en el
sentido de las flechas k, el tamaño de las aberturas puede
ajustarse y fijarse según se desee entre las posiciones de
completamente abierta y completamente cerrada. Los orificios son
preferiblemente circulares, con aproximadamente 1 pulgada de
diámetro y cubriendo aproximadamente el 30% de las placas, por
ejemplo, creando aproximadamente un 30% de área abierta en cada
placa. En esta realización, el difusor A300 se omite, pero todavía
se prefieren los estabilizadores A400 de flujo aguas arriba de la
placa A350. Alternativamente, los orificios pueden formarse en
cualquier otro tamaño o forma. Por ejemplo, podrían extenderse
ranuras alargadas a lo ancho a través de las placas
A350-1 y A350-2. Preferiblemente, el
área abierta se distribuye uniformemente a lo ancho a través de las
placas. Por otra parte, la cantidad de área abierta puede variarse
en una dirección vertical, por ejemplo, siendo diferente en el área
superior, el área media y el área inferior, para modificar el
modelo de flujo en la cámara de separación según se desee.
Una disposición alternativa del sistema de bomba
se muestra en la figura 17. En esta realización, se proporciona una
bomba centrífuga AP-B que descarga el agua
lateralmente a través del conducto A202 hacia el interior de la
cámara vertical A200'. La bomba AP-B también puede
hacerse funcionar a través de un motor AM y un eje AS similares.
Esta realización se prefiere menos porque, entre otras cosas,
requiere que el tanque A1000 presente una longitud d aumentada.
Preferiblemente, el sentido de rotación de la bomba
AP-3 es opuesto al sentido del flujo de retorno (por
ejemplo, retorno desde la sección del filtro transportador). En la
figura 17, por ejemplo, el flujo de retorno generalmente va en
sentido contrario a las agujas del reloj; en consecuencia, la
rotación de la bomba AP-B va preferiblemente en el
sentido de las agujas del reloj. Como resultado, se reduce
cualquier efecto de remolino producido por la bomba por la
contra-rotación del agua. Esto permite que el
sistema se haga funcionar con menos agua en el tanque A1000 debido a
que se reduce el riesgo de torbellino de bomba que succiona el
aire.
En funcionamiento, desechos tales como tallos y
similares pueden llegar a quedar potencialmente atrapados o colgados
alrededor del distribuidor de flujo A160C. Con el fin de evitar que
los artículos permanezcan en el distribuidor de flujo, se incluyen
preferiblemente medios para eliminar tales desechos. La figura
18(A) ilustra dos medios de ejemplo. Un primer ejemplo
incluye un dispositivo de rotación A1600-R
proporcionado en el extremo de entrada del distribuidor A1600. El
dispositivo de rotación A1600-R se extiende a
través de la anchura del distribuidor A1600 e incluye una pluralidad
de aletas A1600-R1 que están configuradas para
rotar en sentido contrario a las agujas del reloj cuando el agua
fluye en el sentido A en la figura 18(A). Dependiendo de la
situación, por ejemplo, los tipos de productos y desechos que se
están separando, la rotación también puede realizarse en el sentido
de las agujas del reloj. Sin embargo, cuando las patatas se están
separando de los tallos u otros desechos, por ejemplo, es deseable
hacer girar en sentido contrario a las agujas del reloj. Como
resultado, el dispositivo de rotación mueve tales artículos hacia
el conducto superior. El dispositivo de rotación
A1600-R debe montarse para que se mueva con
cualquier movimiento del distribuidor A1600.
Alternativamente, puede colocarse un
transportador A1600-C delante del conducto superior
para transportar los tallos grandes, etc., sobre la pared A1700. El
transportador A1600-C puede presentar aberturas
grandes en él, por ejemplo, una malla grande, etc., para evitar que
afecte al funcionamiento del dispositivo aparte de para mover los
desechos ligeros grandes sobre la pared A1700. Como ejemplo, las
aberturas de la malla podrían ser de aproximadamente 3/8 a 1/2
pulgada y crear más de un 80% de área abierta. La figura
18(C) ilustra una realización en la que el transportador
A1600-C se puede ajustar verticalmente en el sentido
de las flechas i. De esta manera, el transportador
A1600-C puede subirse o bajarse para ajustarse a la
posición de separación, en lugar de o además de ajustar el
distribuidor A1600. Cuando se incluye un transportador
A1600-C, la totalidad del flujo del agua puede estar
por debajo de la pared A1700, si se desea, porque los desechos que
flotan, etc., pueden eliminarse por el transportador
A1600-C.
La figura 18(D) muestra una realización en
la que el conducto inferior BD es sustancialmente el mismo, pero en
la que el conducto superior TD se modifica. En esta realización,
una pared inclinada hacia arriba, o aliviadero,
A1700-1 dirige el agua y los desechos ligeros sobre
ella, tal como se muestra mediante la flecha j. La pared inclinada
A1700-1 se puede hacer girar preferiblemente en el
extremo frontal del distribuidor A1600 para variar el flujo sobre
ella. Esta pared ayuda a garantizar que la altura del agua es
suficiente a través del transportador A1600-C. Por
ejemplo, la pared inclinada A1700-1 puede hacerse
rotar hasta otra posición, tal como se muestra con las líneas
discontinuas en la figura 18(D). Con el fin de evitar el
movimiento de los desechos ligeros alrededor de la parte trasera
del transportador A1600-C y hacia el interior del
conducto inferior, se incluye preferiblemente una guía g en la
parte inferior del transportador A1600- C para garantizar que tales
desechos se redireccionan hasta una posición delante del
transportador en el que se moverán hacia arriba.
La figura 18(B) muestra otra disposición
en la que el transportador A1600-C se hace rotar en
sentido contrario a las agujas del reloj. Aquí, el transportador
puede presentar aberturas muy grandes en él, si se desea. El
transportador presenta elementos transversales
A1600-CM que se desplazan hacia arriba a lo largo de
una superficie de filtro A1701' que funciona para coger desechos
grandes en ella (de manera que funciona de manera similar al filtro
transportador A700). Sin embargo, la superficie de filtro A1701'
debe presentar aberturas grandes en ella para permitir que el flujo
no se realice sustancialmente a su través. Sin embargo, la
separación podría hacerse lo suficientemente próxima como para
producir un efecto similar al del aliviadero A1701. Adicionalmente,
podría localizarse un aliviadero A1701 detrás de la superficie
A1701'.
La sección de filtro 1 incluye un filtro
transportador A700 que presenta una superficie de filtro A701. El
filtro transportador A700 puede construirse de manera similar a
cualquiera de los filtros 700 tratados anteriormente con referencia
a, por ejemplo, las figuras 1 a 3. A este respecto, la superficie de
filtro presenta preferiblemente una pluralidad de barras paralelas
separadas estrechamente, lo que evita que los desechos pasen a su
través, mientras permiten que el agua pase entre ellas. Las
disposiciones de filtro ilustradas en las figuras 8 y siguientes,
proporcionan áreas superficiales de filtro más grandes que las
realizaciones anteriores. Esto ayuda a tratar una alta tasa de flujo
a través del sistema. En una construcción ejemplo tratada más
adelante, la superficie de filtro A701 puede presentar una longitud
de aproximadamente 20 a 22 pies y una anchura de aproximadamente 2
pies. En consecuencia, el diseño puede proporcionar fácilmente un
área superficial de aproximadamente 40 pies cuadrados o más. El
tamaño requerido del filtro puede variar dependiendo del flujo
requerido por la cámara de separación y de la cantidad de
desechos
previstos.
previstos.
Tal como se muestra mejor en las figuras 10 y
15(B), el filtro transportador A700 incluye preferiblemente
cintas o cadenas transportadoras A711 soportadas en las poleas
A712, A713 y A714. Las poleas A712 y A714 están soportadas
preferiblemente sobre un elemento de soporte superior A720. El
elemento de soporte superior A720 incluye preferiblemente dos vigas
paralelas A721 y A722 y una pluralidad de vigas transversales (no
mostradas) conectadas entre esas vigas. Las vigas transversales
pueden ayudar a soportar los elementos A730 y/o las cintas o
cadenas A711. Preferiblemente, el elemento de soporte A720 puede
girar en el extremo que presenta la polea 714, de manera que el
elemento de soporte puede subirse o bajarse a través de un mecanismo
de soporte A724 (por ejemplo, utilizando un gato de rosca o
similares). Para permitir este movimiento, la polea A712 puede
moverse a lo largo de un canal A723, o pueden utilizarse otros
medios que proporcionen tensión. De esta manera, el elemento de
soporte A720 puede bajarse (por ejemplo, sustancialmente dentro del
tanque) durante el transporte, etc., y/o el elemento de soporte
A720 puede subirse para permitir un aumento del acceso por debajo.
Por ejemplo, la subida del elemento A720 puede facilitar la
colocación del producto en el tubo A3000 a través de un
transportador (no mostrado) que se extiende por debajo del elemento
A720.
Tal como se muestra en la figura 15(B), el
nivel del agua WL dentro la sección de filtro 1, está
preferiblemente por encima del extremo inferior del filtro A701
para utilizar activamente un área mayor del filtro.
Alternativamente, aunque menos preferido, las cintas o cadenas
transportadoras y las poleas no tienen que estar sumergidas en el
agua del tanque, reduciendo los costes para rodamientos y aumentando
la duración del sistema. Alternativamente, aunque menos preferido,
las cadenas o cintas A711 y los elementos transversales A730 pueden
configurarse para que roten por debajo del nivel del agua en el
tanque alrededor de un conducto (no mostrado) similar al conducto
triangular T mostrado en la figura 2.
La figura 15(A) ilustra el interior de la
sección de filtro 1 tal como se observa en el sentido de la flecha
15 en la figura 11. Tal como se muestra en la figura 15(A),
el suelo A1010 está formando preferiblemente un ángulo hacia arriba
hacia la pared A1001, de manera que converge hacia el extremo
inferior-trasero del filtro transportador A700.
Esto facilita el movimiento del sedimento, tal como arena, cieno,
etc., hacia abajo hacia el suelo inclinado. Preferiblemente, una
abertura de salida A825 se localiza en el extremo frontal inferior
del suelo A1010 de manera que pueda eliminarse el agua sucia y
suministrarse a unos medios de reciclado A800. Las paredes en ángulo
A826 ayudan a dirigir el sedimento a través de la salida A825. La
figura 15(B) ilustra una vista lateral de la construcción
preferida de la sección de filtro 1. Tal como se muestra en la
figura 15(B), una parte de pared curvada A715 también se
proporciona preferiblemente adyacente a la pared A1001 para
permitir que elementos A730 muevan los desechos a lo largo de la
parte A715 y en la superficie de filtro A701. La figura 15(B)
también ilustra la ubicación de un motor de filtro transportador FM
para hacer rotar las cintas o cadenas transportadoras A711.
Aunque los elementos transversales A730 son los
medios preferidos para transportar los desechos a lo largo de la
superficie de filtro A701, los desechos pueden moverse lateralmente
sobre la superficie de filtro con otro tipo de medios de
transporte. Por ejemplo, aunque menos preferido, los medios de
transporte podrían incluir chorros de agua, chorros de aire, otros
mecanismos de empuje y/o un ángulo de filtro pronunciado, lo que
hace que los desechos se muevan a través de la superficie de filtro
y fuera de un extremo.
En varias construcciones alternativas, la
superficie de filtro A701 y los medios para transportar desechos
sobre la superficie de filtro pueden construirse de manera similar
a cualquiera de las superficies de filtro o medios de transporte
descritos anteriormente con referencia a las figuras 1 a 7 o tal
como se describe en la correspondiente solicitud de patente US en
trámite. Por ejemplo, la superficie de filtro A701 es
preferiblemente un filtro de alambre trapezoidal que presenta una
pluralidad de alambres trapezoidales paralelos separados
estrechamente que se extienden paralelos al sentido de
desplazamiento de los elementos transversales y que presenta
secciones transversales triangulares. En una construcción
preferida, las barras paralelas presentan una anchura de
aproximadamente 2,29 mm (0,09 pulgadas) y están separadas en
aproximadamente 1,02 mm (0,04 pulgadas) entre sí, de manera que se
evite que los desechos que presentan un diámetro inferior a 1,02 mm
(0,04 pulgadas) pasen a su través. De manera similar, los elementos
transversales A730 incluyen preferiblemente un material
semi-elástico, tal como plástico o caucho, que puede
deformarse ligeramente para ajustarse dentro de los huecos cuando
se presiona contra los alambres trapezoidales, de manera que limpie
activamente los huecos cuando se arrastra a lo largo de la longitud
de los alambres trapezoidales. Aunque menos preferido, los alambres
podrían presentar otras formas transversales, tales como
circulares, cuadradas o rectangulares. Además aunque menos
preferido, también puede utilizarse un filtro tejido, tal como
filtro metálico tejido. El filtro también puede fabricarse a partir
de una placa perforada. También pueden utilizarse otros filtros
conocidos.
En otra realización menos preferida del filtro
transportador, las cintas o cadenas transportadoras, los elementos
transversales A730 y el filtro A701 pueden reemplazarse por una
cinta transportadora sin fin perforada o de tipo criba que permite
que el líquido pase a través de los orificios de la propia cinta
transportadora mientras transporta los desechos hasta el extremo de
descarga. En otra realización menos preferida del filtro
transportador, puede utilizarse un filtro inclinado, por ejemplo, un
hidrotamiz parabólico inclinado o similar, para transportar los
desechos por la gravedad y/o por la fuerza del agua que fluye sin
utilizar las cintas transportadoras o similares. La terminología
"filtro transportador", tal como se utiliza en la presente
memoria, engloba a cualquier medio de filtro que mueva activa o
pasivamente los desechos lateralmente, mientras permite que el agua
filtrada pase a su través.
Tal como se muestra en la figura 13, el
transportador de desechos pesados A500 incluye preferiblemente una
cinta transportadora sin fin A520 similar a la mostrada en la
figura 9. La cinta transportadora A520 se forma preferiblemente a
partir de un elemento transparente, plano y flexible, por ejemplo,
fabricado de un material elastomérico, que generalmente está libre
de orificios para evitar que las piedras y similares vuelvan a caer
al interior del tanque 1000. La cinta transportadora A520 incluye
preferiblemente una pluralidad de elementos de empuje A530
distribuidos alrededor de la cinta. Los elementos de empuje A530
garantizan que los desechos pesados no vuelvan a deslizarse hacia
abajo al transportador A500. La cinta transportadora A520 se soporta
preferiblemente para mantener un canal con forma de V
aproximadamente, de manera que las piedras y similares tiendan a
moverse hacia el centro de la cinta. Debido a la flexibilidad de la
cinta A520, la cinta puede aplanarse en los extremos para rotar
alrededor de poleas (no mostradas). El suelo de la sección de
tanque por debajo de la cinta transportadora A520 está contorneada
preferiblemente hasta la parte inferior de la cinta transportadora
A520 de una manera similar a la parte inferior 130 por debajo del
transportador 600 en la figura 2. Tal como se muestra en la figura
9, preferiblemente se proporciona un conducto de sifón A590 en el
suelo inferior por debajo de la cinta transportadora A520 en el
extremo inferior de la sección de transporte de desechos pesados 3.
El conducto A590 se extiende hacia arriba hasta una posición por
debajo del transportador A600'. Debido al aumento de la presión de
los chorros A511, la presión del agua en la sección de desechos
pesados 3 puede ser lo suficientemente alta como para forzar una
cantidad sustancial de agua a través del conducto A590 para
transportar material particulado, etc., desde la parte inferior del
transportador de desechos pesados hacia arriba hasta una altura por
encima de la parte superior del filtro transportador A700 para el
tratamiento adicional. En las realizaciones ejemplo tratadas más
adelante, en las que los chorros de agua descargan un total de
aproximadamente 250 galones por minuto, un conducto A590 que
presenta aproximadamente un diámetro de 3 pulgadas puede sacar con
sifón aproximadamente 100 galones por minuto. Tal como se muestra en
la figura 9, también podrían insertarse un chorro de agua A591 en
el conducto A590 para aumentar el flujo al mismo, si se desea. El
chorro de agua A591 puede ser una entrada desde los medios A800, o
desde otra fuente. Aunque menos preferido, se contempla que puede
utilizarse una bomba para retirar agua y material particulado a
través del conducto A590. Aunque también menos preferido, también
se contempla que el conducto A590 puede conectarse a medios de
reciclado, tal como los medios A800 tratados más adelante.
Tal como se muestra en la figura 12, la sección
de desechos pesados 3 puede incluir una cubierta, tal como una
retícula A590 metálica para permitir que un operario permanezca de
pie en la misma. Tal como se muestra en la figura 12, los chorros
A511 presentan preferiblemente orificios de descarga alargados que
dirigen un flujo a gran velocidad cerca de la parte inferior del
separador A510. El separador presenta preferiblemente una superficie
de suelo contorneada, por ejemplo redondeada, configurada para hacer
que el flujo procedente de los chorros siga cómodamente a lo largo
de la superficie del suelo. La superficie del suelo se contornea
preferiblemente hacia abajo hasta un punto A512 más inferior en el
extremo trasero aguas abajo. Preferiblemente, ambos chorros A511 se
dirigen a este extremo trasero aguas abajo, tal como se muestra
mediante la flechas en la figura 12.
En una construcción alternativa, los desechos
pesados también pueden dirigirse al interior de otro conducto
similar a los conductos TD y BD. Los deseado de utilizar otro
conducto para los desechos pesados dependería en parte de las
densidades de los desechos pesados que se están separando, así por
ejemplo, las piedras pesadas, etc., normalmente no se
transportarían a través de ese conducto.
Aunque el sistema se divide en tres secciones (la
sección de filtro 1, la sección de separación 2 y la sección de
desechos pesados 3), las tres secciones están en comunicación fluida
entre sí. Cuando el tanque A1000 se llena inicialmente con agua, el
nivel del agua dentro del tanque es uniforme, es decir a la misma
altura en cada una de las secciones. Este nivel de agua inicial se
establece preferiblemente con una tubería de salida de rebose
ajustable A1900, tal como se muestra en la figura 10. La tubería de
salida de rebose A1900 incluye una abertura de salida de rebose
A1901. La tubería A1900 puede hacerse girar alrededor de su base en
un plano paralelo al lado del tanque. De esta manera, el nivel de
rebose puede seleccionarse según se desee. La tubería A1900 puede
fijarse verticalmente una vez que se logre el nivel de agua
apropiado.
Cuando el sistema está en funcionamiento, el
nivel de las aguas en las tres secciones no es uniforme debido al
flujo del agua. El nivel del agua dentro la sección de separación 2
está a un primer nivel más alto que dentro la sección de filtro 1,
y el nivel del agua en la sección de desechos pesados 3 está elevado
debido a la presión del agua a partir de los chorros A511. Con el
fin de presentar un flujo constante a través de la sección de
separación 2, para mantener características de separación
constantes, es útil mantener un nivel de agua sustancialmente
constante por encima de la entrada de la bomba durante el
funcionamiento. En consecuencia, se proporciona preferiblemente una
segunda tubería de salida de rebose ajustable A1900' que establezca
un nivel de rebose en funcionamiento. Esta segunda tubería A1900'
se localiza preferiblemente en la proximidad de la entrada de la
bomba, tal como se ilustra en la figura 10. Aunque podría
utilizarse una única tubería de rebose ajustable, la construcción
preferida presenta dos tuberías, tal como se muestra. Aunque las
tuberías de rebose ilustradas pueden ajustarse manualmente, pueden
proporcionarse medios automáticos para mover una o más de las
tuberías hasta una posición apropiada. Por ejemplo, la tubería
A1901' podría hacerse funcionar mediante un mecanismo de solenoide
que mueve la tubería A1900' hacia abajo una distancia
predeterminada durante un cierto intervalo de tiempo después de que
comience el flujo, tal como, por ejemplo, aproximadamente 5 segundos
después de conectar la bomba. También puede utilizarse cualquier
medio conocido para establecer los niveles de agua. Por ejemplo, el
nivel del agua puede establecerse a través de una o más válvulas
que se pueden abrir. Los medios automáticos pueden incluir medios
para abrir automáticamente una válvula.
En la construcción más preferida, se proporcionan
motores o mecanismos separados y controlados individualmente para a)
hacer rotar las cintas o cadenas de filtro transportador A711, b)
hacer rotar el transportador A600', y c) hacer rotar el
transportador de desechos pesados A500. Lo más preferiblemente, se
proporcionan medios para ajustar con precisión las velocidades de
rotación de estos mecanismos según se desee. En la construcción más
preferida, tal como se muestra en la figura 10, una bomba de aceite
OP bombea aceite para impulsar cada uno de estos dispositivos de una
manera conocida, por ejemplo, cada uno de estos mecanismos
transportadores puede hacerse rotar mediante mecanismos que
funcionan con aceite. Preferiblemente, una pluralidad de palancas
manuales VS ajustan el flujo de aceite, proporcionando cada palanca
una variación infinita en el flujo hasta una correspondiente de
dichos mecanismos de motor. Las palancas y los mecanismos motores
se disponen preferiblemente en serie, de manera que cada mecanismo
se varíe independientemente de otro mecanismo. El motor de bomba AM
también se adapta preferiblemente para presentar velocidades de
bomba que se pueden variar infinitamente. A este respecto,
preferiblemente se proporcionan medios para permitir que el
operario ajuste manualmente la velocidad de la bomba, tal como
haciendo funcionar un control V de velocidad variable que presenta
botones para aumentar y disminuir la velocidad. El funcionamiento y
el control también pueden llevarse a cabo de una manera similar a
la de las realizaciones de las figuras 1 a 7. En realizaciones
alternativas, puede utilizarse una variedad de otros tipos de
motor. Por ejemplo, pueden utilizarse motores eléctricos de
velocidad variable, con CC o transmisiones de frecuencia
variable.
Tal como se muestra mejor en la figura 9, todas
las realizaciones preferidas de las figuras 8 y siguientes, incluyen
unos medios A800 para reciclar el agua en el tanque. Sin embargo,
estos medios A800 no son necesarios. Los medios A800 pueden ser
similares a los medios 800 tratados anteriormente. Tal como se trató
anteriormente, estos medios A800 pueden mejorar la limpieza y la
capacidad para hacer funcionar el sistema sin necesitar cantidades
sustanciales de agua nueva. Los medios A800 pueden utilizarse para
eliminar sedimento, tal como cieno, arena y otro material
particulado fino y para reciclar el agua sin sedimento. De manera
similar al sistema 800 tratado anteriormente, el sistema A800 puede
incluir una tubería A820 que se extiende desde la abertura A825
mostrada en la figura 15 para retirar el sedimento, etc., del suelo
A1010. La tubería A820 puede conducir desde la abertura A825 hasta
medios de des-sedimentación. Tal como se muestra en
la figura 10, puede montarse una bomba A835 para bombear agua a
través de los medios A800 hasta el lado del tanque A1000. Tal como
se trató anteriormente, puede utilizarse una tubería de retorno A830
desde los medios A800 para dirigir los desechos pesados al interior
del separador A510, por ejemplo, a través de los chorros A511.
Además, aunque menos preferido, puede dirigirse al menos una parte
del agua reciclada al interior de la sección de filtro 1, tal como a
través de la pared A1001 en la dirección de la salida A825 con el
fin de dirigir arena, etc., hacia la salida A825.
Tal como se ha observado, los medios de reciclado
A800 pueden ser similares a cualquiera de las realizaciones de los
medios 800 tratados anteriormente. En la realización más preferida,
en la que se incluyen cinco hidrociclones, puede mantenerse una
velocidad sustancial de flujo con el fin de
des-sedimentar rápidamente una gran cantidad de
agua. En la realización más preferida, los cinco hidrociclones
tratan un total de aproximadamente 250 galones por minuto. En
consecuencia, el agua introducida a través de los chorros de
entrada A511 puede presentar mucha potencia, por ejemplo, cada
chorro puede introducir aproximadamente 125 galones por minuto. En
este caso, los chorros A511 presentan preferiblemente una abertura
de salida de aproximadamente 3/4 de pulgada de altura y 4 pulgadas
de longitud. En el caso de que el agua también se introduzca en la
sección de filtro 1 (tal como se trató anteriormente), los medios
A800 reciclan preferentemente más de 250 galones por minuto o pueden
utilizarse otros medios separados para introducir agua en la sección
de filtro 1.
Mediante la inclusión de unos medios A800, el
presente sistema puede hacerse funcionar sin una cantidad
significativa de agua nueva. Por ejemplo, en las realizaciones
preferidas, el sistema sólo utiliza aproximadamente cinco galones
adicionales por minuto para equilibrar el líquido descargado de los
hidrociclones, es decir, cada hidrociclón recibe aproximadamente 50
galones por minuto y descarga aproximadamente 47 a 49 galones por
minuto de agua sin sedimento a través de las tuberías A842.
Los medios de reciclado A800 pueden ser un
aparato de reciclado, tal como se describe en la correspondiente
solicitud de patente US en trámite correspondiente, titulada
PORTABLE AGUA RECYCLER, presentada el 27 de junio de 1997, cuya
descripción completa se incorpora a la presente memoria como
referencia. Para facilitar la referencia a esta descripción
incorporada, se incluyen partes de la descripción anterior al final
de la presente memoria descrip-
tiva.
tiva.
En una construcción preferida, el flujo del agua
a través de la cámara de separación es de aproximadamente 3 pies de
profundidad, véase la profundidad h en la figura 16(A), y
los dos conductos de salida presentan cada uno aproximadamente 8
pulgadas de alto. Preferiblemente, el sistema bombea aproximadamente
3.000 galones por minuto/pie de anchura. Por tanto, aproximadamente
se descargan 1.500 galones por minuto/pie de anchura a través de
cada uno de los conductos. En consecuencia, la velocidad del agua en
la cámara de separación es de aproximadamente 2,2 pies por segundo,
y la velocidad del agua en cada uno de los conductos es de
aproximadamente 5 pies por segundo. Este diseño puede separar, por
ejemplo, aproximadamente 90.000 libras/hora de patatas y desechos
por cada pie de anchura. Por tanto, un sistema de 2 pies de ancho
podría separar aproximadamente 180.000 libras/hora de patatas y
desechos. Preferiblemente, la bomba AP proporciona aproximadamente
un cabezal de 6'' además del cabezal requerido para elevar en la
cámara de separación (normalmente, inferior a aproximadamente
24''). Cuando se utiliza una cámara de separación de 2 pies de
ancho, la sección de filtro 1 preferiblemente también presenta
aproximadamente 2 pies de ancho, y el tanque preferiblemente
presenta aproximadamente 20 a 22 pies de largo. Como resultado, se
proporciona una gran área superficial de filtro. Además el
transportador de desechos pesados preferiblemente presenta
aproximadamente 18 pulgadas de ancho. Como resultado, el sistema
entero preferiblemente presenta aproximadamente 6 pies de ancho.
Como resultado, el sistema es compacto y puede hacerse transportable
y de circulación legal.
En la realización ejemplo mostrada en la figura
16(A), el difusor presenta cinco huecos horizontales que se
extienden sustancialmente a través de toda la anchura del flujo.
Cada uno de estos huecos, por tanto, descarga aproximadamente 500
galones de agua por minuto por pie de anchura. De manera similar,
aproximadamente 500 galones de agua adicionales por minuto se
descargan a través de la abertura superior sobre la placa
horizontal A3010. Cada uno de los cinco huecos se dispone
preferiblemente con aproximadamente 2,35 pulgadas de altura.
Preferiblemente, los huecos son ajustables en un intervalo de entre
aproximadamente 1½ y 4 pulgadas. Dado que la bomba sólo suministra
6'' adicionales de cabezal, no es necesaria una cubierta para el
recinto de bomba. Sin embargo, una criba es útil para evitar que los
objetos entren en el agua filtrada en el área de bomba. Cualquier
agua que pueda rebosar del recinto de bomba probablemente
retornaría al sistema debido a la localización central del recinto
de bomba. La figura 16(C) ilustra dimensiones ejemplo según
una construcción, estando los tamaños mostrados en pulgadas.
La tabla 1 más adelante ilustra tamaños de
sistema para algunas otras construcciones ejemplo. El ejemplo A
muestra los tamaños preferidos para una construcción similar a la
del ejemplo anterior. Si los límites de la recogida de desechos
ligeros y la recogida de desechos pesados se varían con respecto a
la del ejemplo A, tal como si se van a separar diferentes tipos de
productos (por ejemplo, otros artículos u otros tipos de patatas
con diferentes calidades), entonces variará la velocidad terminal
del producto. Tal como se muestra en el ejemplo B, este cambio en la
velocidad terminal requiere un cambio en la distancia a la parte
superior y a los conductos inferiores, o a los distribuidores de
los mismos. Tal como se muestra en el ejemplo B, el resto de las
dimensiones puede permanecer igual. Por otra parte, el ejemplo C
ilustra una manera de ajustar el sistema para tratar una cantidad
mayor de patatas o similar. En el ejemplo C, cuando la altura del
conducto inferior se aumenta hasta 10 pulgadas, se modifican con
ella otras dimensiones diversas, y la capacidad de patatas del
sistema aumenta sustancialmente.
Para la separación óptima de las patatas, se
tratan menos de 1,8 a 2 lbs/minuto de patatas por cada galón por
minuto ("GPM") de agua en el conducto que transporta las
patatas, por ejemplo, la concentración en el conducto inferior.
Preferiblemente, se añade aproximadamente 1 lb/minuto de patatas
por cada GPM de agua, o incluso menos. En general, se prefiere tener
menos de aproximadamente el 10% de producto por volumen de agua, y,
más preferiblemente, menos de aproximadamente 5% de producto por
volumen de agua. Cuando el volumen de producto es demasiado grande,
llegan a resultar afectadas las características de flujo por el
producto en el mismo.
| A | B | C | ||
| 1. | \begin{minipage}[t]{85mm} altura del conducto de desechos ligeros, conducto superior (pulgadas)\end{minipage} | 8 | '' | '' |
| 2. | velocidad de flujo del conducto superior (pies/segundo) | 4 | '' | '' |
| 3. | altura del conducto de patatas, conducto inferior (pulgadas) | 8 | '' | 10 |
| 4. | velocidad de flujo de conducto inferior (pies/segundo) | 6 | '' | '' |
| 5. | profundidad de la cámara de separación (pulgadas) | 37 | '' | '' |
| 6. | velocidad terminal de desechos ligeros (pies/segundo) | 0,8 | 0,5 | '' |
| 7. | velocidad terminal de desechos pesados (pies/segundo) | 1,8 | 2,0 | '' |
| 8. | velocidad de la cámara de separación (pies/segundo) | 2,16 | '' | 2,49 |
| 9. | \begin{minipage}[t]{85mm} altura del deflector de separación de flujo para flujo uniforme (pulgadas desde la parte inferior)\end{minipage} | 22,2 | '' | 24,13 |
| 10. | \begin{minipage}[t]{85mm} distancia horizontal desde la entrada (en los salientes) hasta el deflector de separación de flujo (pulgadas)\end{minipage} | 60 | 96 | 120 |
| 11. | \begin{minipage}[t]{85mm} distancia horizontal desde la entrada (en los salientes) hasta el deflector separador de piedras (pulgadas)\end{minipage} | 44 | 40 | 46 |
| 12. | agua consumida por anchura en pies (galones por minuto) | 2987 | '' | 3435 |
| 13. | \begin{minipage}[t]{85mm} capacidad de patatas por anchura en pies (libras/min por GPM de agua)\end{minipage} | 1792 | '' | 2240 |
| 14. | anchura del sistema (pulgadas) | 24 | '' | 24 |
| 15. | consumo de agua reciclada en el sistema (GPM) | 5973 | '' | 6869 |
| 16. | capacidad de patatas del sistema (libras/hora) | 215.040 | '' | 268.800 |
Según las realizaciones más preferidas de la
presente invención, una gran cantidad de patatas u otro producto
puede separarse de los desechos muy rápida, exacta y eficazmente.
El sistema puede tratar una gran cantidad de agua, por ejemplo,
3000 galones por minuto por cada pie de anchura, de manera que pueda
separarse una gran cantidad de patatas u otro producto, Además, los
conductos de descarga girados hacia arriba permiten una gran
profundidad de agua en la cámara de separación, lo que aumenta el
tiempo de separación y la exactitud de separación, sin necesidad de
que grandes transportadores se extiendan en el agua para recuperar
el producto y/o los desechos.
La presente invención puede adaptarse en una
variedad de formas, dependiendo de las circunstancias, tal como
dependiendo de los tipos de artículos y desechos que se están
separando. Por ejemplo, los "desechos" no tienen que ser
necesariamente artículos ligeros. Por ejemplo, dependiendo del tipo
de desechos que deben recogerse, los artículos medios podrían
dirigirse hasta el filtro transportador, mientras que los artículos
ligeros podrían recogerse en un transportador A600. Adicionalmente,
artículos ligeros, artículos medios y artículos pesados podrían
suministrarse a los transportadores A600 y el agua separada de
ellos podría dirigirse a través de un filtro transportador. Podrían
realizarse otras variaciones similares dependiendo de las
circunstancias. Es decir, dependiendo de los artículos y desechos y
de los usos deseados de los mismos, pueden intercambiarse los
diversos medios para transportar los desechos y artículos fuera del
tanque, incluso puede concebirse que los artículos pesados puedan
descargarse sobre un filtro transportador de una manera similar a
los desechos ligeros de las realizaciones ilustradas. La
terminología "pesado", "medio" y "ligero" se ha
utilizado en un sentido relativo. Es decir, estos términos comparan
los artículos y desechos particulares en un cierto entorno. Aunque
estas calidades pueden variar entre entornos, por ejemplo, los
desechos ligeros en un entorno pueden ser potencialmente pesados en
otro entorno.
Además, tal como se ha observado anteriormente,
los artículos pesados podrían suministrarse potencialmente al
interior de un conducto similar a los conductos TD y/o BD. De
manera similar, los artículos pesados podrían descargarse a un
transportador A600 u otros medios. Además, el dispositivo puede
utilizarse con una separación mayor de tres veces, por ejemplo,
utilizando otros tres conductos de separación más, tal como cuando
debe recogerse más de un artículo. Además, la descarga de uno o más
de los artículos medios, artículos pesados, o artículos ligeros,
etc., puede realizarse mediante bombas, de manera que los
transportadores A600 no se sitúen como en las realizaciones
ilustradas. Por ejemplo, patatas o artículos similares podrían
bombearse fuera del conducto inferior hasta una localización
apropiada. Además, los transportadores mostrados en las figuras 1 a
7 podrían combinarse con las realizaciones de las figuras 8 y
siguientes, y/o otros componentes pueden disponerse juntos, como se
entendería basándose en la presente descripción.
Además, el líquido en el sistema no tiene que ser
necesariamente agua, o puede incluir agua con otras sustancias en
ella. Por ejemplo, el sistema puede incluir salmuera o una solución
salina.
Aunque las realizaciones anteriores se refieren a
la separación de artículos que presentan un peso específico mayor de
1 (es decir, artículos que se hunden en el agua, por ejemplo,
patatas), los conceptos de la presente invención pueden aplicarse a
artículos que presenta un peso específico inferior a 1 (es decir,
artículos que flotan en el agua, por ejemplo, manzanas, etc.). Por
ejemplo, tal como se muestra en la figura 22, el sistema puede
construirse para suministrar productos por debajo de una placa
horizontal B3010. Puede disponerse un difusor B300 de una manera
similar a la tratada anteriormente. Los desechos pesados caen en
una primera trayectoria c', mientras que los artículos x', tal como
manzanas, siguen una trayectoria ascendente b', y los desechos muy
ligeros y' siguen otra trayectoria a'. Los conductos de separación
pueden construirse de manera similar a la de las realizaciones
tratadas anteriormente. El producto puede suministrarse a la parte
inferior del tanque 1000B en una variedad de formas. Por ejemplo,
pueden utilizarse transportadores superiores y/o inferiores
(mostrados esquemáticamente como líneas discontinuas). Estos
transportadores también podrían incluir barras transversales de
empuje. Además, puede crearse un flujo descendente para forzar el
producto hacia abajo a través del conducto DD mediante chorros de
agua u otros medios, tal como se muestra en la figura 23. Tal como
también se muestra en la figura 23, también pueden emplearse
mecanismos, por ejemplo, transportadores, para eliminar cualquier
desecho que flote dentro del conducto de suministro. En la
disposición mostrada en la figura 24, el producto puede
suministrarse a través del conducto de suministro DD, los objetos
pesados, tal como las piedras, pueden caer en el separador B510, y
los objetos ligeros pueden subir gradualmente a lo largo de la
pared inclinada B3011 hasta la localización de liberación fuera de
la placa horizontal B3010.
Una realización alternativa es incluir un
transportador en la parte superior del conducto DD para transportar
positivamente los artículos hacia abajo hasta la parte inferior de
la cámara de separación a medida que se presionan hacia arriba
contra él. Esto es particularmente eficaz si los artículos que se
están separando presentan un peso específico mucho menor que 1 con
respecto al fluido que se está utilizando en la cámara de
separación.
En las realizaciones ilustradas, el dispositivo
puede ser compacto y/o transportable. Las realizaciones ilustradas
del aparato pueden ser compactas y, por tanto, no requieren un
espacio sustancial. Dado que el aparato puede ser de forma
rectangular, con una altura, anchura y longitud limitadas, el
dispositivo puede fabricarse fácilmente para que sea transportable.
A este respecto, pueden montarse ruedas W en el tanque 1000, y el
sistema se puede arrastrar como un remolque, puede utilizarse como
una plataforma de camión y/o, en caso contrario, incorporarse en un
vehículo móvil. Por tanto, el aparato puede utilizarse en o
transportarse fácilmente a prácticamente cualquier localización
deseada. Por ejemplo, el dispositivo puede transferirse entre
explotaciones agrícolas para su utilización en las épocas
específicas de cosecha.
Cuando el sistema se instala permanentemente en
una localización y/o cuando el sistema no presenta ciertos
requisitos de compactación y/o capacidad de transporte, pueden
realizarse diversas modificaciones del sistema. Por ejemplo, cuando
se suministran productos tales como patatas, junto con desechos, a
una localización de planta para fabricar patatas fritas de bolsa,
patatas fritas caseras, o similares, el sistema puede instalarse
permanentemente para que cumpla con las demandas o necesidades
particulares de la planta. Las figuras 19 y 20 ilustran una
realización ejemplo de la presente invención para su utilización en
una planta u otra localización permanente.
Tal como se muestra en la figura 19(A), el
aparato incluye preferiblemente una pluralidad de sistemas para
permitir que al menos un sistema permanezca en funcionamiento en
cualquier punto de tiempo. Por ejemplo, el sistema incluye
preferiblemente dos secciones de separador 2 una junto a la otra. En
este ejemplo, el transportador de desechos pesados A500'' se
extiende transversalmente a la sección de separación 2. De esta
forma, cuando las secciones de separación 2 se desplazan una
distancia d mayor que una anchura del transportador de desechos
pesados, los transportadores de desechos pesados de cada sistema
pueden suministrarse a la misma localización general. Además, los
desechos pesados pueden descargarse en una localización separada de
la sección de separación 2 para facilitar el funcionamiento.
Además, si se desea, los transportadores de desechos pesados pueden
extenderse fácilmente por debajo de la sección del separador. En el
sistema de planta, el separador A510' también puede facilitarse con
un ángulo de suelo pronunciado para ayudar a que las piedras, etc.,
se deslicen hasta el transportador. En consecuencia, no se requiere
la utilización de chorros de entrada A511. La figura 19(B)
ilustra una construcción preferida del dispositivo. Tal como se
muestra en la figura 19(B), el separador A510 presenta una
superficie del suelo pronunciada y el transportador A500 se extiende
hasta una posición por debajo del borde del separador A510 para
recoger fácilmente los desechos del mismo.
Tal como se muestra en la figura 19(A), en
la construcción preferida del sistema de planta, la sección de
separación 2 se sitúa en una localización diferente que la sección
de filtro 1.
En la realización ilustrada en las figuras 19 y
20, la sección de filtro 1 se combina con los medios de reciclado
A800. Los detalles de la sección de separación 2 pueden ser
similares a los detalles de las realizaciones tratadas
anteriormente; véanse, por ejemplo, las realizaciones mostradas en
las figuras 8, 11, 12 y 14. Sin embargo, la anchura preferida de la
sección de separación en el dispositivo de planta es de sólo 12
pulgadas en el sistema de planta, aunque este tamaño puede
aumentarse claramente dependiendo de las circunstancias. Además, en
este ejemplo, los desechos ligeros y el agua se descargan en un
tubo de descarga A7000 y en lugar de separar las patatas o
artículos similares del agua (por ejemplo, con un transportador de
desagüe A600'), las patatas o artículos similares y el agua se
suministran a un tubo de descarga A6000. Los tubos A6000 y A7000
pueden ser, por ejemplo, canales con paredes laterales ascendentes
para retener el agua. Los tubos presentan una pendiente gradual
hacia abajo de manera que el agua fluye hacia abajo por los tubos
hasta una localización de suministro del artículo DL. En la
localización de suministro del artículo DL, las patatas o artículos
similares pueden suministrarse en un transportador de cadena de
desagüe o en una placa perforada, similar a A600' o A600'', y el
agua puede retornarse para su reciclado. Las flechas mostradas en
la figura 19(A) ilustran esquemáticamente que los tubos
A6000 y A7000 pueden fundirse en un único tubo que entra en el medio
de filtro A800'. Alternativamente, los tubos pueden continuar
separadamente hasta el medio de filtro A800'. Aunque los tubos
A6000 y A7000 preferiblemente son generalmente rectos, las
trayectorias de los tubos pueden disponerse según se desee.
Tal como se muestra esquemáticamente en la figura
21, la sección de separación 2 y la localización de suministro DL
pueden estar distantes entre sí. La pendiente descendente del tubo
de descarga A6000 sólo debe ser lo suficientemente grande como para
transportar las patatas o artículos similares en el agua en el
mismo. Con las patatas, como un ejemplo, el ángulo de descenso
puede ser de tan solo aproximadamente 1 pulgada hacia abajo por cada
10-12 pies de longitud horizontal. Por tanto, como
un ejemplo únicamente a modo de ilustración, una elevación vertical
de 25 pies en la descarga de las patatas con respecto a la sección
de separación 2 en el tubo A6000 permitirá que las patatas se
transporten dentro del tubo durante aproximadamente 3000 o más
pies. En este caso, la localización de suministro podría ser de
aproximadamente 1/4 de milla más lejos. No se requerirían bombas
para suministrar las patatas a la localización de suministro o para
retornar el agua a la sección de filtro 1. Tal como se ilustra
esquemáticamente en la figura 21, la sección 2 podría soportarse por
encima de la sección 1, tal como sobre un suelo de un edificio,
torre o similar por encima de un suelo que presenta la sección
1.
Tal como se muestra en la figura 19 (A), los
medios de reciclado A800' pueden construirse de manera similar al
reciclador de agua de la correspondiente patente US citada
anteriormente. En resumen, los desechos y el agua pueden
suministrarse a un tanque 1000F. El tanque 1000F puede incluir
suelo convergente que conduce a una salida de la parte inferior.
Puede proporcionarse un filtro transportador para eliminar los
desechos mientras se permite que pase el agua. En la realización
ilustrada, el filtro transportador presenta un extremo inferior que
está sumergido por debajo del nivel del agua dentro del tanque
1000F. Esto ayuda a disminuir la formación de espuma que puede
producirse debido a que la entrada al interior del tanque puede
producirse por debajo de la línea del agua. Esto también ayuda a
aumentar el área del filtro del filtro transportador que se utiliza
activamente.
El agua que pasa a través del filtro
transportador se desplaza al interior de un tubo que se abre por
encima de una abertura en la parte inferior del tanque. El agua
sucia se suministra desde la salida de la parte inferior a través de
una bomba hasta separadores centrífugos, por ejemplo,
hidrociclones, y la descarga desde los hidrociclones se introduce
en la sección de separación 2.
Preferiblemente, los hidrociclones descargan una
cantidad suficiente de agua de manera que no se requiere bomba en la
sección de separación 2. Es decir, el flujo del agua reciclada
desde los medios de reciclado A800 es preferentemente lo
suficientemente alto como para evita la necesidad de una bomba
AP.
Preferiblemente, se proporcionan dos medios de
reciclado A800' completamente separados, por ejemplo, que incluyen
tanques 1000F, hidrociclones, bombas, etc., separados. Tal como se
muestra en la vista desde arriba ilustrada en la figura 20, los
tanques 1000F pueden fabricarse uno junto al otro con una pared
central de separación. De esta manera, al menos un sistema puede
permanecer en funcionamiento en cualquier punto de tiempo. Cada
tubo de descarga puede estar conectado a unos medios de reciclado
A800' específicos, o los tubos de descarga pueden adaptarse para
dirigirse a cualquiera de los medios de reciclado A800'. Además, la
descarga de los separadores centrífugos puede suministrarse a una
específica de las secciones 2 de separación, o puede suministrarse
selectivamente a una particular de las secciones 2 de separación,
por ejemplo, utilizando puertas, válvulas o similares para dirigir
el flujo.
En una construcción alternativa, en lugar de
suministrar los artículos x' y los desechos y' a través de los tubos
de descarga, lo que requiere una pendiente descendente, el agua que
lleva estos artículos puede bombearse hasta una localización
deseada. Es decir, el agua y los artículos pueden bombearse
directamente desde el conducto superior y/o el conducto inferior
hacia el interior de un conducto o tubería de fluido. Esta
construcción no requiere una pendiente descendente continua con el
fin de transportar los artículos. Puede utilizarse cualquier medio
conocido para bombear el agua que contiene los artículos en ella.
Cuando los artículos x' se bombean con bombas que presentan
componentes de rotación, por ejemplo, hélices, en la trayectoria de
los artículos x', los artículos x' pueden hacerse rotar previamente
(por ejemplo, a través de chorros de agua o similares) dentro de
las tuberías para reducir el daño a los artículos x' (por ejemplo,
patatas) cuando los artículos entran en contacto con los
componentes de rotación de la bomba.
Esta sección describes las realizaciones
preferidas de los medios de reciclado descritos en la
correspondiente patente US. Tal como se ha observado anteriormente,
en la presente invención pueden utilizarse cualesquiera medios de
reciclado de la solicitud de patente US identificada
anteriormente.
La figura 25 ilustra una realización preferida de
un sistema de reciclado de agua portátil según la presente
invención. Tal como se ilustra, el sistema de reciclado de agua
portátil 10b se utiliza para eliminar desechos y sedimentos del agua
en un sistema Sb cercano, tal como, por ejemplo, un sistema de
lavado de patatas.
La construcción preferida del sistema de
reciclado de agua portátil 10b incluye (1) un tanque de
recuperación 100b, (2) un filtro transportador 200b, (3) al menos
un separador centrífugo 300b, (4) un embudo 400b entre el filtro
transportador 200b y el tanque 100b, y (5) un armazón 500b para
montar los componentes del sistema.
En resumen, el agua sucia procedente del sistema
Sb se dirige hacia el filtro transportador 200b a través del
conducto C1. El filtro transportador 200b transporta los desechos
más grandes mientras que permite que el agua filtrada caiga
verticalmente al interior del tanque 100b a través del embudo 400b.
Tal como se muestra en la figura 28(B), el tanque de
recuperación 100b dirige el agua sucia concentrada a través de una
abertura inferior 110b mientras que el agua sin sedimento sube hasta
la parte superior 120b del tanque que rodea al embudo 400b. El
líquido sucio se descarga a través de la abertura 110b y se
suministra a través del conducto C2 hasta una bomba P1 que bombea
el agua sucia hasta el(los) separador(es)
centrífugo(s) 300b a través del conducto C3. Los separadores
centrífugos son preferiblemente hidrociclones, (tal como se muestra
en 300b) que funcionan de una manera conocida. Específicamente, los
hidrociclones hacen circular el agua sucia de manera que el agua
sucia concentrada se descarga desde una salida inferior mientras
que el agua sin sedimento se descarga desde una salida superior en
el conducto C4. Un ejemplo de un filtro de hidrociclón que puede
utilizarse es el modelo nº 240W de Quality Solids Separation,
Houston, Texas. La terminología separador centrífugo se utiliza en
la presente memoria para describir dispositivos conocidos que
separan materiales por movimiento centrífugo o de remolino de los
materiales. Aunque menos preferido, pueden utilizarse otros
separadores centrífugos distintos a los hidrociclones. Un ejemplo
de otro separador centrífugo menos preferido es un dispositivo
conocido como un filtro LAKOS(TM) de Lakos Filtration
Systems, Fresno, California. El agua sin sedimento en el conducto C4
puede hacerse retornar al sistema Sb según sea necesario, o puede
suministrarse a la parte superior 120b del tanque 100b para
suministrarse posteriormente al sistema Sb, o puede hacerse
retornar al filtro transportador 200b para su filtrado
adicional.
La finura del sedimento eliminado (por ejemplo,
arena, cieno o arcilla) puede controlarse en la selección de los
separadores centrífugos 300b. Dependiendo de las necesidades del
sistema Sb, por ejemplo, pueden utilizarse (a) separadores
centrífugos que sólo eliminen arena, o (b) separadores centrífugos
que puedan eliminar cieno, o (c) separadores centrífugos que
incluso puedan eliminar arcilla. En los sistemas de lavado de
productos alimenticios, por ejemplo, lo más preferido es presentar
separadores que eliminen cieno.
Una estructura preferida del tanque de
recuperación 100b y del embudo 400b se muestra en las figuras
27(A) y 27(B). Tal como se ilustra, el tanque 100b
incluye preferiblemente una sección superior 101b ancha y una
sección inferior 102b convergente o con forma de embudo. El embudo
400b se extiende preferiblemente desde la parte inferior del filtro
transportador 200b hasta una localización en la proximidad del
extremo inferior de la sección inferior 102b convergente. El
sedimento (por ejemplo, arena, cieno, y/o arcilla) puede hacerse
pasar por un embudo a lo largo de las superficies inclinadas 103b
hasta la abertura inferior 110b. Por otra parte, el agua sin
sedimento pasa alrededor de la parte inferior 405b del embudo 400b
y sube hasta la parte superior 120b del tanque. El ángulo de
inclinación de las superficies 103b debe ser mayor que el ángulo de
reposo del sedimento dentro el agua sucia. Preferiblemente, este
ángulo es mayor de aproximadamente 35\beta. En realizaciones
alternativas, la sección 102b con forma de embudo puede presentar
una sección transversal horizontal que es circular, hexagonal,
irregular, etc., y la sección 102b con forma de embudo también puede
ser asimétrica.
Tal como se muestra en la figura 27(B), el
agua sin sedimento alcanzará, por ejemplo, un nivel de agua W,
mientras que el sedimento D se descargará desde la parte inferior
del tanque 100b. Se proporciona una salida de rebose 160b en la
proximidad del extremo superior del tanque de recuperación 100b para
garantizar que el agua no fluya sobre el borde superior del tanque.
Cualquier exceso de agua en el tanque 100b puede descargarse o
almacenarse en un tanque de reserva (no mostrado), o incluso puede
hacerse retornar al sistema de lavado. El sedimento D se descargará
activamente y no debe acumularse en la parte inferior del tanque. A
este respecto, la velocidad del volumen de flujo del agua sucia en
la abertura inferior 110b debe ser suficientemente alta, por
ejemplo, posiblemente entre aproximadamente 100b y 450b galones por
minuto para eliminar el sedimento. Las figuras 27(A) a
27(B) también ilustran dimensiones preferidas, en pulgadas,
de una realización ejemplo de la invención. El sistema también
puede incluir una válvula 150b para cerrar la abertura inferior 110b
cuando el sistema no está en uso. La válvula 150b se localiza
preferiblemente dentro el conducto C2 por debajo del tanque.
Tal como se ilustra en la figura 26, el filtro
transportador 200b incluye preferiblemente un depósito 250b que
presenta un extremo de entrada 210b y un extremo de descarga 220b.
El agua sucia entra en el extremo de entrada 210b a través del
conducto C1 y la abertura de entrada 211b. El filtro transportador
200b transporta los desechos grandes una distancia X con respecto
al lado del tanque 100b y descarga los desechos del extremo de
descarga 220b. Los desechos descargados pueden recogerse por un
tanque, un transportador, u otros medios conocidos. Tal como se
muestra en la figura 27(A), el embudo 400b incluye
preferiblemente una sección superior 410b ensanchada que presenta
una pared en pendiente 415b que se extiende a lo largo de la
longitud X para retornar el agua al tanque 100b a lo largo de
sustancialmente la longitud completa del filtro transportador 200b.
Tal como se muestra en la figura 4(A), el filtro
transportador 200b incluye preferiblemente una cinta o cadena
transportadora sin fin 201b que presenta al menos un elemento
transversal 202b unido a la misma. Preferiblemente, se proporciona
una pluralidad de elementos transversales 202b. Los elementos
transversales 202b se mueven a lo largo de un filtro 203b desde el
extremo de entrada 210b hasta el extremo de descarga 220b del
filtro transportador 200b. Como resultado, el líquido sucio se
separa, pasando el material particulado y el agua a través del
filtro 203b y empujándose los desechos más grandes a lo largo del
filtro 203b por los elementos transversales 202b y se descarga a
través del extremo de descarga 220b.
En la realización más preferida, el filtro 203b
es un filtro de alambre trapezoidal que presenta una pluralidad de
alambres trapezoidales paralelos separados estrechamente que se
extienden paralelos a la dirección de desplazamiento de los
elementos transversales 202b a lo largo de la longitud del filtro
transportador 200b. En una construcción ejemplo preferida, los
alambres trapezoidales presentan una anchura de aproximadamente
0,06 pulgadas y están separados por huecos que presentan una anchura
de aproximadamente 0,02 a 0,04 pulgadas. Los elementos transversales
202b se fabrican preferiblemente de un material
semi-elástico, tal como plástico, que puede
deformarse ligeramente para ajustarse dentro de los huecos cuando se
presiona contra los alambres trapezoidales, de manera que limpie
activamente los huecos cuando se arrastra a lo largo de la longitud
de los alambres trapezoidales. Los alambres trapezoidales presentan
preferiblemente una sección transversal triangular con los lados
superiores alineados en un plano generalmente horizontal (es decir,
paralelo a la parte inferior de los elementos transversales) y
lados inferiores creando ángulos de compensación para evitar que los
desechos lleguen a formar obstrucciones entre los alambres
trapezoidales. Aunque menos preferido, los alambres podrían
presentar otras formas transversales, tales como circulares,
cuadradas o rectangulares.
Aunque menos preferido, también puede utilizarse
un filtro tejido, tal como filtro metálico tejido. El filtro
también puede fabricarse a partir de una placa perforada. También
pueden utilizarse otros filtros conocidos.
Alternativamente, la parte de filtro 203b puede
localizarse entre las partes horizontales superior e inferior de la
cinta o cadena transportadora 201b de manera que los elementos
transversales 202b se muevan a lo largo del filtro 203b por debajo
de la parte horizontal superior de la cinta o cadena en lugar de por
debajo de la parte horizontal inferior de la cinta o cadena, tal
como se muestra en la figura 28(A). En esta última
realización, la rotación de la cinta o cadena naturalmente sería en
una dirección opuesta a la mostrada en la figura 28(A). En
este caso, la cinta o cadena 201b debe permitir que los desechos y
el agua pasen, por ejemplo, la cinta o cadena debe cubrir sólo una
pequeña área y/o presentar una anchura estrecha. Los elementos
transversales 202b también pueden soportarse por dos cintas o
cadenas paralelas separadas en los lados opuestos de los elementos
transversales. La abertura de entrada 211b también puede
localizarse por encima del transportador, en lugar de en un extremo
para garantizar que los desechos son empujados por los elementos
transversales 202b.
En otra realización menos preferida del filtro
transportador 200b, la cinta o cadena transportadora 201b, los
elementos transversales 202b y el filtro 203b pueden reemplazarse
por una cinta transportadora sin fin perforada o de tipo criba que
permite que el líquido pase a través de los orificios de la propia
cinta transportadora mientras transporta los desechos hasta el
extremo de descarga 220b.
En otra realización menos preferida del filtro
transportador, puede utilizarse un filtro inclinado, por ejemplo,
un hidrotamiz parabólico inclinado o similar, para transportar los
desechos por la gravedad y/o por la fuerza del agua que fluye sin
utilizar las cintas transportadoras o similares.
La terminología "filtro transportador", tal
como se utiliza en la presente memoria, engloba a cualquier medio
de filtro que mueva activa o pasivamente los desechos lateralmente,
mientras permite que el agua filtrada pase a su través.
En una realización preferida, el filtro
transportador 200b se dimensiona, tal como se ilustra, en pulgadas,
en las figuras 27(A), 28(A), 28(B) y
28(C). La cinta o cadena transportadora 201b se hace girar
preferiblemente montada sobre los ejes 215b y 216b. El eje 216b se
puede colocar preferiblemente de forma lateral dentro de la ranura
217b para ajustar la tensión de la cinta o cadena transportadora. Un
motor M, mostrado en las figuras 1 y 2, puede montarse en la parte
superior del filtro transportador 200b para hacer rotar la cinta o
cadena transportadora 201b. Aunque no se ilustra en las figuras
28(A) a 28(C), el depósito 250b también puede incluir
una cubierta sobre la parte superior del depósito.
Tal como se describió anteriormente, el líquido
sucio de la parte inferior del tanque 100b se bombea a través del
conducto C2 por la bomba P1 y hacia el interior de las aberturas de
entrada 310b en los lados de los hidrociclones 300b. El agua sucia
circula entonces dentro los hidrociclones 300b. Esta circulación
hace que el agua sin sedimento se descargue a través de las salidas
superiores 320b y hace que el agua sucia concentrada se descargue a
través de las salidas inferiores 330b. En las realizaciones
preferidas, se facilitan aproximadamente entre dos y cinco
hidrociclones 300b. En una realización preferida, tal como se
ilustra, se incluyen tres hidrociclones 300b. Cada uno de los
hidrociclones presenta preferiblemente capacidad para hacer circular
aproximadamente 50 galones de agua por minuto. De esta manera,
pueden descargarse aproximadamente 47 galones por minuto de agua
sin sedimento a través de las salidas 320b de cada hidrociclón
mientras que pueden descargarse hacia abajo aproximadamente 3
galones por minuto de agua sucia concentrada a través de cada una
de las salidas 330b. En este ejemplo, el agua sucia se suministra a
los hidrociclones a una presión de aproximadamente 30 a 35 psi. Tal
como se trató anteriormente, los tamaños y los números de
hidrociclones pueden variarse según se desee. Los hidrociclones
presentan una variedad de tamaños, por ejemplo, manejando desde
aproximadamente 4 gpm hasta aproximadamente 500 gpm de agua sucia
cada uno. Los hidrociclones más grandes funcionan a presiones
inferiores y puede que no eliminen el sedimento tan eficazmente,
mientras que los hidrociclones más pequeños pueden separar
partículas muy finas, pero funcionan a presiones sustancialmente
mayores. El agua sucia descargada hacia abajo a través de las
salidas 330b, o bien puede descargarse o recogerse en un
clarificador o tanque decantador (no mostrado) con el fin de
separar adicionalmente el material sedimento del agua. Puede
utilizarse una bomba adicional para bombear el agua sin sedimento
del clarificador o tanque decantador de nuevo al sistema S y/o al
interior del tanque 100b. El clarificador o tanque decantador sería
preferiblemente lo suficientemente grande como para tener un tiempo
de residencia suficientemente largo para proporcionar la aclaración
adecuada antes de reciclar o descargar el agua sin sedimento. La
inclusión de tal tanque podría aumentar sustancialmente el tamaño
del sistema, lo que podría ser menos deseable cuando el sistema se
fabrica para que pueda transportarse. Cuando se desea
transportabilidad, el clarificador o tanque decantador pueden
transportarse por separado o pueden montarse sobre la estructura
500b (véase la discusión del armazón 500b más adelante).
Tal como se muestra en la figura 25, el
dispositivo portátil de reciclado de agua 10b se monta
preferiblemente sobre un armazón 500b. En la realización ilustrada,
la estructura 500b es un estructura con forma generalmente de caja
que presenta doce vigas de borde 501b. La estructura también puede
incluir vigas transversales inferiores 502b y vigas de soporte 503b
adicionales. Debe entenderse que el armazón no se limita a las
estructuras con forma de caja. El armazón, tanque, etc., pueden
fabricarse para que tengan una variedad de formas.
Tal como se muestra en las figuras 25 y 26, la
bomba P1 se localiza preferiblemente por debajo de la sección
superior 101b del tanque 101b sobre al menos una viga transversal
102b. Tal como también se muestra en las figuras 25 y 26, una
segunda bomba P2 se soporta preferiblemente de manera similar sobre
el armazón 500b. La segunda bomba P2 succiona agua sin sedimento
fuera de la salida 170b en el tanque 100b y hacia el interior del
conducto C5. La segunda bomba P2 bombea además el agua sin
sedimento a través del conducto C6 y de nuevo al sistema Sb.
El agua sin sedimento también puede hacerse
retornar al sistema Sb a través del conducto C4 que se extiende
desde los hidrociclones 300b. Alternativamente, el agua sin
sedimento en el conducto C4 puede dirigirse de nuevo a la parte
superior del tanque 100b. En consecuencia, el agua sin sedimento
puede dirigirse de nuevo hacia el sistema Sb mediante ambos
conductos C4 y C6 o mediante sólo uno de estos conductos. A este
respecto, es posible incluso eliminar completamente la bomba de
succión P2 y retornar el agua sin sedimento al sistema Sb sólo con
el conducto C6. Sin embargo, en la construcción preferida, se
incluye la bomba P2. Cuando el sistema Sb es un sistema de lavado
de productos alimenticios, el agua sin sedimento retornada puede
pulverizarse sobre la parte superior de los productos alimenticios,
o en caso contrario puede suministrarse al sistema Sb.
Tal como se muestra también en las figuras 25 y
26, el dispositivo portátil de reciclado de agua incluye
preferiblemente ruedas W montadas a la estructura 500b para la
transportabilidad del dispositivo. Aunque en las figuras se ilustra
una rueda, debe ser evidente que preferiblemente se monta una rueda
similar en el lado opuesto del dispositivo. Además, el dispositivo
puede modificarse para que incluya 3, 4 o incluso más ruedas.
Tal como se muestra en las figuras 29(A) a
29(B), las ruedas W se montan preferiblemente sobre manguetas
552b de ruedas en los extremos inferiores de brazos extensibles
550b. Los brazos 550b se alojan preferiblemente de manera
telescópica dentro de un cilindro 555b y pueden extenderse
utilizando cualquier tipo de medios de gato, tal como un eje
propulsor o similares. Los medios de gato preferiblemente se hacen
funcionar manualmente, tal como mediante las orejetas 560b mostradas
en la figura 29(B). Por tanto, la altura de la rueda puede
variarse para ajustarse a un terreno irregular en una localización
de sitio o para permitir que el armazón 500b descanse en el
suelo.
Con el fin de transportar el dispositivo portátil
de reciclado de agua 10b, puede unirse un mecanismo de enganche H
para remolque al armazón 500b. De esta manera, se puede tirar del
dispositivo mediante un tractor o cualquier otro vehículo de
tracción (no mostrado). El mecanismo de enganche H puede ser
cualquier mecanismo conocido. Alternativamente, en lugar de
funcionar como un remolque, el dispositivo portátil de reciclado de
agua 10b puede construirse como parte de un vehículo en sí mismo,
tal como un camión, etc.
Además, se contempla que la presente invención
también puede construirse como un dispositivo no transportado que se
monta permanentemente y/o estacionario en una localización
particular. A este respecto, una realización preferida de una
instalación permanente podría incluir las mismas características que
las ilustradas en las figuras, excepto las ruedas y las
características relacionadas mostradas en la figura 29(A) y
29(B). La instalación permanente puede ser, por tanto, una
estructura compacta, lo que permite que se utilice más espacio en
la localización citada para otros propósitos.
Aunque las realizaciones preferidas de la
invención implican sistemas basados en agua, potencialmente podrían
utilizarse otros líquidos, o el agua potencialmente podría
presentar otros elementos en ella. Por ejemplo, el agua podría
incluir salmuera o una solución salina. Entre otras cosas, esto
podría utilizarse para modificar las características de flujo de
los productos separados en ella.
Tal como se trató anteriormente, entre los muchos
beneficios de las realizaciones preferidas, el sistema permite
eliminar los desechos de un producto deseado, tal como patatas y
similares, creando ventajas muy importantes en la forma de costes
inferiores de mano de obra, menor consumo de agua, mayor capacidad y
posibilidad de manipular mayores cantidades de productos
alimenticios, mejora de la exactitud en la separación, menor
necesidad de energía y menor preocupación medioambiental que con el
equipo existente.
Puesto que el presente sistema puede reciclar una
cantidad sustancial de líquido, por ejemplo, agua, dentro del
sistema, los efectos perjudiciales de descargar líquido en una
fuente de agua exterior, tal como un lago o río, se eliminarán
sustancialmente. Cuando el líquido sucio se descarga en las fuentes
de agua exteriores, entre otros riesgos medioambientales, los
desechos dentro del tanque pueden dar como resultado la acumulación
de algas y bacterias que digieren los desechos y que reducen el
suministro de oxígeno en la fuente de agua exterior. Esto puede
constituir un problema si una cantidad sustancial de agua no se
recicla, sino que simplemente se descarga en tal fuente de agua.
Además, dado que la presente invención puede funcionar con sólo una
pequeña cantidad de agua añadida al sistema por minuto, el sistema
no tiene que ponerse en práctica especialmente en un área en la que
puede encontrarse una fuente de agua sustancial, con el fin de
cumplir con las necesidades del sistema. En consecuencia, la
presente invención, que puede fabricarse para que incluya ruedas
para su transportabilidad, puede llevarse a cualquier localización
deseada. Esto puede ser especialmente beneficioso para su
utilización en explotaciones agrícolas y en localizaciones que no
requieren tal dispositivo durante todo el año, sino que requieren
tales dispositivos durante épocas específicas. Este tipo de sistema
también podría compartirse por varios agricultores y/o incluso
podría alquilarse durante periodos de tiempo particulares con
tiempos de instalación y suministro relativamente simples. La
adaptabilidad del presente dispositivo a diversos productos permite
que se utilice en diversas localizaciones para diversos propósitos,
lo que crea un dispositivo muy versátil.
La presente disposición, tal como se describe con
referencia a las realizaciones preferidas, presenta ventajas
particulares en la separación de desechos de productos alimenticios
tales como patatas y similares, separando fácilmente tallos,
hierba, madera, plástico, patatas defectuosas, tal como patatas de
corazón hueco y patatas podridas, y piedras (cuando se incluye un
transportador de piedras) de las patatas deseables. Al mismo
tiempo, la presente invención puede reducir la pérdida de agua y
puede permitir que el sistema se mantenga más limpio y más libre de
contaminantes, tal como algas y bacterias.
El presente sistema, por tanto, puede adaptarse
fácilmente para separar una variedad de artículos. Por ejemplo, el
dispositivo puede adaptarse fácilmente para utilizarse con patatas,
batatas, rábanos, manzanas, naranjas y otros diversos productos
alimenticios, así como una variedad de otros productos y
mercancías.
Aunque la presente invención se ha mostrado y
descrito con referencia a las realizaciones preferidas contempladas
en la actualidad como los mejores modos para poner en práctica la
invención, se entiende que pueden realizarse diversos cambios para
adaptar la invención a las diferentes realizaciones, sin apartarse
por ello de los conceptos inventivos más amplios descritos en la
presente memoria y abarcados por las reivindicaciones adjuntas.
Además, aunque las realizaciones ilustradas en las figuras 8 y
siguientes, muestran la separación en dos conductos, estas
realizaciones también pueden separar en tres o más conductos si se
desea, tal como, por ejemplo, si se recogen simultáneamente
diferentes tipos de productos.
Claims (34)
1. Sistema de eliminación de desechos, que
comprende:
un tanque (A1000) para contener agua, presentando
dicho tanque (A1000) al menos una sección de separación (2) a través
de la cual el agua fluye desde una localización aguas arriba hasta
una localización aguas abajo;
un colector de objetos de densidad mediana (BD,
A600) dentro del tanque, estando dispuesto dicho colector de objetos
de densidad mediana (BD, A600) para recoger objetos de densidad
mediana tras una trayectoria de flujo de objetos de densidad mediana
(A1) en dicha sección de separación (2); y
un colector de objetos ligeros (TD, A700) dentro
del tanque, estando dispuesto dicho colector de objetos ligeros (TD,
A700) para recoger objetos ligeros tras una trayectoria de flujo de
objetos ligeros (A2) en dicha sección de separación (2);
caracterizado porque al menos uno de entre
dicho colector de objetos de densidad mediana (BD, A600) y dicho
colector de objetos ligeros (TD, A700) incluyen un conducto curvado
hacia arriba (BD, TD) dentro de dicha sección de separación (2) para
hacer subir los objetos de densidad mediana o los objetos de
densidad ligera del agua en el tanque (A1000);
una trayectoria de retorno de agua (A6, A7) que
retorna una parte sustancial del agua desde la localización aguas
abajo de nuevo hasta dicha localización aguas arriba, de manera que
el fluido fluya generalmente de manera continua a través de dicha
sección de separación (2); y
una bomba (AP) para hacer circular el agua a
través de dicha sección de separación (2).
2. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 1, en el que el colector de objetos de densidad
mediana y el colector de objetos ligeros están separados por un
distribuidor ajustable que separa la trayectoria de flujo de objetos
de densidad mediana y la trayectoria de flujo de objetos
ligeros.
3. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 1, que incluye además un filtro transportador (A700)
a través del cual pasa sustancialmente todo el agua que se desplaza
a través de dicha sección (2) de separación.
4. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 3, en el que tanto dicho colector de objetos de
densidad mediana (BD, A600) como dicho colector de objetos ligeros
(TD, A700) incluyen un conducto curvado hacia arriba (BD, TD)
respectivo en dicha sección de separación (2) para hacer subir los
objetos de densidad mediana y los objetos de densidad ligera del
agua en el tanque (A1000).
5. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 1, que incluye además un colector de objetos de alta
densidad (A500, A510) dispuesto para recoger los objetos de alta
densidad en dicha sección de separación (2) en una localización
aguas arriba tanto de dicho colector de objetos de densidad mediana
(BD, A600) como de dicho colector de objetos de densidad ligera (TD,
A700).
6. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 5, que incluye además al menos un chorro de agua
(A511) a alta velocidad que dirige un flujo de agua a alta velocidad
a lo largo de una parte inferior de dicha sección de separación (2),
en una dirección transversal a un flujo de agua a través de dicha
sección de separación (2), para empujar lateralmente los objetos de
alta densidad en un transportador (A520) de dicho colector de
objetos de alta densidad (A500, A510).
7. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 3, que incluye además una salida (825) de dicho
tanque (A1000) aguas abajo de dicho filtro transportador (A700) en
una superficie de suelo de dicho tanque (A1000) para descargar agua
llena con sedimento a través de un conducto de salida (A820),
conduciendo dicho conducto de salida (A820) hasta unos medios de
reciclado (A800), retornando el agua sin sedimentos a través de los
medios de reciclado (A800) hasta dicho tanque a través de una
tubería de retorno (A830).
8. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 7, en el que dichos medios de reciclado (A800)
incluyen al menos un separador centrífugo.
9. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 8, en el que dicha tubería de retorno (A830) está
dirigida hacia una localización dentro de dicha sección de
separación (2) para empujar lateralmente los objetos de alta
densidad hasta un colector de objetos de alta densidad (A500,
A510).
10. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 1, en el que dicha bomba (AP) está configurada para
hacer circular al menos aproximadamente 11.400 litros (3.000
galones) por minuto de agua a través de dicha sección de separación
(2).
\newpage
11. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 1, en el que dicha bomba (AP) hace circular al menos
aproximadamente 11.400 litros (3.000 galones) por minuto de agua por
0,3 m (pie) de anchura a través de dicha sección de separación
(2).
12. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 1, que incluye además un tubo de recepción (A3000) en
la proximidad de la parte superior de dicho tanque (A1000) para
colocar los artículos que deben separarse en la sección de
separación (2), presentando dicho tubo de recepción (A3000) una
superficie horizontal y una pluralidad de salientes (A360) en el
extremo de salida de dicha superficie horizontal, lo cual permite
que el agua pase libremente entre los salientes (A360) mientras se
mantienen los objetos más grandes por encima de los salientes
(A360).
13. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 1, que incluye además un tubo de recepción (A3000) en
la proximidad de la parte superior de dicho tanque (A1000) que
incluye una placa inclinada (A540) en dicha sección de separación
(2) por debajo de un extremo de descarga de dicho tubo de recepción
(A3000) para dirigir los objetos de alta densidad hasta un colector
de objetos de alta densidad (A500, A510), presentando dicha placa
inclinada (A540) una pluralidad de orificios pasantes que permiten
que el agua pase a su través.
14. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 3, en el que dicho filtro transportador (A700)
incluye un filtro que presenta orificios pasantes dimensionados para
evitar que los desechos que presentan un diámetro mayor de 2,54 mm
(0,1 pulgadas) pasen a su través.
15. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 3, en el que dicho filtro transportador (A700)
presenta un filtro provisto de orificios pasantes dimensionados para
evitar que los desechos que presentan un diámetro mayor de 1,27 mm
(0,05 pulgadas) pasen a su través.
16. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 3, en el que dicho filtro transportador (A700)
presenta un filtro provisto de orificios pasantes dimensionados para
evitar que los desechos que presentan un diámetro mayor de 1,02 mm
(0,04 pulgadas) pasen a su través.
17. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 15, en el que dicho filtro transportador (A700)
presenta un área superficial de al menos aproximadamente 1,86
m^{2} (20 pies cuadrados).
18. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 15, en el que dicho filtro transportador (A700)
presenta un área superficial de al menos aproximadamente 2,79
m^{2} (30 pies cuadrados).
19. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 1, en el que dicho filtro transportador (A700)
incluye un filtro que presenta barras paralelas con unas anchuras de
menos de 2,54 mm (0,1 pulgadas) y separadas por huecos de menos de
1,27 mm (0,05 pulgadas).
20. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 1, en el que dicho colector de objetos de densidad
mediana (BD, A600) incluye una cinta transportadora (A600') que
recibe objetos de densidad mediana y transporta tales objetos fuera
del tanque (A1000).
21. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 9, por el que dicho filtro transportador (A700)
incluye un transportador (A711) que presenta barras transversales
(A730) que pasan sobre una superficie de dicho filtro para extraer
desechos de dicho filtro y fuera de dicho tanque (A1000).
22. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 21, en el que dichas barras transversales (A730) se
desplazan en una dirección generalmente paralela a dichas barras
paralelas de dicho filtro (A700).
23. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 1, en el que dicha sección de separación (2) es una
sección alargada en la que se suministran los artículos que deben
separarse.
24. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 3, en el que dicho tanque (A1000) incluye una sección
alargada de filtro transportador (1) que se extiende generalmente
paralela a dicha sección de separación (2), estando dispuesto dicho
filtro transportador (A700) dentro de dicha sección de filtro
transportador (1).
25. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 24, en el que dicho filtro transportador (A700)
transporta objetos en una dirección sustancialmente opuesta a una
dirección de flujo del agua a través de dicha sección de separación
(2).
26. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 25, en el que dicho filtro transportador (A700)
incluye un filtro inclinado que se extiende a lo largo de una
longitud de dicha sección de filtro transportador (11), presentando
dicho filtro (A700) un extremo inferior en una localización por
debajo de una abertura de entrada (A1002-1) de dicha
sección de separación (2), de manera que el agua procedente de la
sección de separación (2) se descargue sobre dicho filtro (A700), y
dicho filtro transportador (A700) incluye una pluralidad de barras
transversales (A730) que se desplazan hacia arriba a lo largo de
dicho filtro (A700) para mover los objetos fuera de dicha sección de
filtro transportador (1), incluyendo dicha trayectoria de fluido de
retorno (A6, A7) un área por debajo de dicho filtro (A700) en dicha
sección de filtro transportador (1) a través de la cual el agua
fluye de nuevo hasta la localización aguas arriba de dicha sección
de separación (2).
27. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 26, en el que dicha área por debajo de dicho filtro
(A700) presenta un suelo (A1010) que desciende en una dirección
hacia dicha localización aguas arriba de dicha sección de separación
(2).
28. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 27, que incluye además una salida (A825) en dicha
sección de filtro transportador (1) en la proximidad de un extremo
inferior de dicho suelo que desciende (A1010) para descargar agua
llena de sedimento a través de un conducto de salida (A820),
conduciendo dicho conducto de salida (A820) hasta unos medios de
reciclado (A800), retornando el agua sin sedimentos a través de los
medios de reciclado (A800) hasta dicho tanque (A1000) a través de
una tubería de retorno (A830).
29. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 28, en el que dichos medios de reciclado (A800)
incluyen al menos un separador centrífugo.
30. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 29, en el que dicha tubería de retorno (A830) está
dirigida hacia una localización dentro de dicha sección de
separación (2) para empujar lateralmente los objetos de alta
densidad hasta un colector de objetos de alta densidad (A500,
A510).
31. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 24, en el que dicho tanque (A1000) incluye una
sección alargada del colector de objetos de alta densidad (3)
provisto de un colector de objetos de alta densidad (A500).
32. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 31, en el que tanto dicho filtro transportador (A700)
como dicho colector de objetos de alta densidad (A500) transportan
objetos en una dirección sustancialmente opuesta a una dirección de
flujo del agua a través de dicha sección de separación (2).
33. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 31, en el que dicho colector de objetos de alta
densidad (A500) incluye un transportador (A500'') que transporta
objetos de alta densidad en una dirección generalmente transversal a
una dirección de flujo del agua a través de dicha sección de
separación (2).
34. Sistema de eliminación de desechos según la
reivindicación 1, en el que al menos uno de entre dichos colectores
de objetos ligeros y de densidad mediana (A600, A700) incluye un
tubo con pendiente gradualmente descendente (A6000, A7000) que crea
un flujo de agua dirigido hacia abajo para transportar los objetos
respectivos en un flujo de agua dirigido hacia abajo.
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