ES2270730B2

ES2270730B2 - Bomba de desagüe de barrenos mediante ciclos alternativos de aspiración y expulsión basada en el pricipio del desplazamiento neumático

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Publication number: ES2270730B2
Application number: ES200600704A
Authority: ES
Inventors: Jorge LÓPEZ RODRIGUEZ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2013-07-05
Anticipated expiration: 2026-03-14
Also published as: US7950465B2; WO2007104820A1; EP2006454B1; CA2646897A1; ES2395781T3; RU2405891C2; ZA200808437B; EP2006454A9; US20090028721A1; AU2007226489A1; EP2006454A2; EP2006454A4; RU2008140517A; AU2007226489B2; ES2270730A1

Abstract

La invención trata de proporcionar una solución técnica minimizando los atranques de otras invenciones y aumentando el caudal de desagüe de los barrenos de voladura, con una bomba de desagüe de barrenos mediante ciclos alternativos de aspiración y expulsión basada en el principio del desplazamiento neumático. La invención comprende una manguera principal (1) que mantiene un desacople de manera constante con el barreno, dispuesta en un carrete (9), conectada mediante (11) a un elemento hermético de cierre externo (2) con una boquilla externa (4) para la manguera exterior (36)+(35), una boquilla interior (12) para la manguera interior (15) y con una boquilla exterior (5) para la manguera exterior (33)+(34), dos racores de giro (7) y (6), un mando de control (8) que alterna la succión y la presión, una fuente de vacío (18), fuente de aire comprimido (17). Acoplado en el otro extremo de (1), un elemento de cierre (30) con una válvula de pie (3).

Description

BOMBA DE DESAGÜE DE BARRENOS MEDIANTE CICLOS ALTERNATIVOS DE ASPIRACiÓN Y EXPULSiÓN BASADA EN EL PRINCIPIO DEL DESPLAZAMIENTO NEUMÁTICO. SECTOR DE LA TÉCNICA La invención se encuadra en el sector técnico que engloba los dispositivos y/o sistemas empleados para el desagüe de barrenos de voladuras en banco. OBJETO DE LA INVENCiÓN En los barrenos de voladura, es frecuente que se acumule agua por filtraciones internas, agua de lluvia, etc. El agua, desde el punto de vista de la ejecución de voladuras, es un serio problema que dificulta la carga de los explosivos en los barrenos, reduce su rendimiento energético e incrementa sustancialmente el coste de la voladura al hacer necesario el uso de explosivos resistentes al agua sensiblemente más caros. La presente invención trata de proporcionar, a los usuarios de los explosivos de voladuras en banco (canteras, minas, obra pública, etc), una solución técnica útil, cómoda en su operativa y que minimice el riesgo de atranques del sistema dentro del barreno de voladura a desaguar. ESTADO DE LA TÉCNICA PREVIA A LA INVENCiÓN Todas las invenciones de este sector del Estado de la Técnica podrian clasificarse en dos grupos principales: • Los sistemas continuos, como las bombas sumergibles impelentes y los sistemas que utilizan el efecto venturi. • Los sistemas discontinuos, en el que el desagüe se lleva a cabo en varios ciclos repetitivos.

Como resultado del Informe del Estado de la Técnica y Examen Previo elaborado por la OEPM, se citan las invenciones US3647319 (en adelante D1) y US3971437 (en adelante D2) como las mas cercanas a la invención propuesta

en esta memoria. Atendiendo a la clasificación anterior D2 seria un sistema 5 continuo.

A la familia de sistemas discontinuos, pertenecen las invenciones Ref397942, Di, YES 2253970, Y también la presente invención . Dentro de este grupo tiene especial protagonismo el subgrupo de aquellos que hacen uso del principio físico del desplazamiento neumático como medio para desplazar el

10 agua fuera del barreno. A este subgrupo pertenecerían las invenciones Ret.

397942, Di, Y . Se aprovecha aqui para destacar, que dentro de este subgrupo, se podria hacer otra subdivisión más atendiendo a aquellas

invenciones que usan de manera combinada, un circuito de generación de vacio con el uso de aire a presión (característico del desplazamiento neumático). Este 15 diseño específico introduce importantes mejoras operativas, a pesar de la mayor

complicación del diseño final de la invención. Se ha de decir, y sirva esto como

una más de las razones diferenciadoras, que a esta subdivisión solo

perteneceria la invención objeto de este documento.

20 DIFERENCIAS ENTRE y D1. Atendiendo a lo descrito en el documento original de D1 , existen diferencias sustanciales entre dicha invención y , que aportan a esta última importantes ventajas operativas:

25 1. Holgura sistema -barreno constante a lo largo de toda la longitud del

barreno: Reducción de los atranques y pérdidas de equipos.

En , el cuerpo de la bomba es una manguera doble (1)+(15),

de sección exterior continua, que se extiende desde un carrete cercano al

30 barreno y se introduce en éste, cubriendo toda su longitud, de manera que presenta una holgura apreciable y suficiente en forma de espacio anular entre las paredes del barreno y el perfil externo de la manguera.

Esta holgura sistema -barreno se mantiene constante y sin resaltes a lo

largo de todo el barreno.

Por el contrario, 01 se describe como un cuerpo tubular, cerrado en su

parte superior, que se hace descender al fondo del barreno

5: permaneciendo conectado al exterior mediante dos mangueras

neumáticas de diámetro inferior al cuerpo tubular. Este diseno, por tanto,

no conserva una holgura constante sistema -barreno y presenta un

punto critico localizado en el ensanche que supone el cuerpo tubular

respecto a las mangueras que lo sujetan desde el exterior.

10: La experiencia y la práctica muestran que los sistemas con holgura

variable respecto a las paredes del barreno son muy propensos a quedar

atrapados en su interior, sin otro remedio que la pérdida definitiva del

sistema.

15: 2. Cierre hermético de situado en el exterior del barreno fuera

de la proyección vertical del barreno.

En la invención , el cierre hermético (el que delimita el

volumen susceptible de ser presurizado) se encuentra situado

20: concretamente en el carrete devanador, en el exterior del barreno fuera

de la proyección vertical del barreno para constatar claramente que

(1+15) son mangueras flexibles longitudinalmente y por tanto

excluyen a los cuerpos tubulares rígidos (tubos) y fijos.

25: Sin embargo, en la invención 01 , este cierre se encuentra en el interior

del barreno. Además, se deduce de las explicaciones y dibujos que tanto

(16) como (22) son tubos (cuerpos tubulares rigidos) que se distinguen

perfectamente de las conducciones (12) y (13) que sí son flexibles

longitudinalmente. Cualquier intento de prolongar (22+16) más allá de una

30: longitud que viene condicionada por el diámetro del barreno (lo normal es

que la longitud no exceda de los 1,5-2 metros) haria inviable la operación

necesaria y repetitiva de introducir y sacar dicho cuerpo tubular de los

numerosos barrenos que constituyen una voladura.

3. Fase de vaclo en invención : Mejora sustancial de los

rendimientos en los ciclos de desagüe.

La introducción de una fase de vacio como parte integrante de los ciclos

S: de desagOe, representa una innovación fundamental que no se contempla

en ninguna otra invención anterior de este sector. Esta fase de vacio

introduce mejoras sustanciales en los rendimientos de desagüe, que se

hacen ya mucho mas evidentes en los ciclos finales (cuando queda poco

agua en el interior del barreno).

10

4.-Cálculo del caudal de agua gue se filtra en el barreno. Se puede

determinar si un barreno es desaguable en la practica.

Dado su diseño característico (volumen lineal constante a lo largo de toda

IS: la profundidad del barreno) , permite fácilmente el calculo del caudal de

agua que se filtra al barreno (en el caso de que lo hubiera), durante la

operación de desagOe. En el ejemplo práctico que se comenta más

adelante se explica con más detalle cómo estimar ese caudal

Efectivamente los volúmenes teóricos de agua de ciclos consecutivos, y

20: esto lo considero de relevancia, no son iguales por las características

singulares de la invención con respecto a los otros sistemas descritos.

Efectivamente, los otros sistemas discontinuos descritos no permiten el

cálculo del caudal de aporte al barreno, a diferencia de la invención , ya

que bombean, en dos ciclos sucesivos, un mismo volumen de agua (en el

2S: caso de D1 es el correspondiente al volumen del cuerpo tubular). Por lo

tanto, es perfectamente factible una situación en la que los sistemas

descritos, y a diferencia de la invención, se encuentren desaguando un

cierto barreno, cuyo caudal de aporte por filtraciones es superior a la

capacidad de achique de tales sistemas, sin que por las características

30: descritas, tales sistemas puedan detectar de manera evidente, y una vez

más a diferencia de la invención, semejante circunstancia desfavorable

que ocasionarla importantes pérdidas de tiempo en el proceso de carga

de una voladura.

La invención 02, a la que se hace referencia en el informe del Estudio Preliminar

que fue objeto de patente (US3971437) en 1976, describe un sistema similar a la

invención Ref397942 en cuanto a que el efeclo de sellado con las paredes del

barreno también se consigue mediante un manguito que se hincha con el aire a

5: presión y en modo alguno representan sistemas equivalentes a (y

por tanto que nieguen su actividad inventiva) .

la

15

20

25

DESCRIPCION DE LA INVENCION

Descripción de las partes constituyentes de la invención.

Para facilitar la comprensión del invento, su funcionamiento y su posible reproducción por parte de un experto en la materia, se detallan a continuación las partes constituyentes de la invención. El sistema que se describe en la invención comprende:

1. Una manguera principal (1) que se caracteriza por ser:

• De un diámetro exterior constante y sín resaltes de manera tal que exista, en toda la profundidad del barreno y en todo momento de los ciclos de desagüe, una holgura apreciable y suficiente en forma de espacio anular (16' entre las paredes del barreno y el perfil externo de la manguera.

•: De resistencia transversal suficiente para que soporte las esenciales fases de aspiración (por ejemplo bajando hasta 0,4 atmósferas) y de expulsión (5 atmósferas, por ejemplo) para lograr un correcto funcionamiento de la invención, posibilitando también tal rigidez transversal, la ventaja operativa de poder realizar el proceso de desagüe estando la manguera principal enrollada parcialmente en el carrete, situación que ocurriría al estar desaguando barrenos de distinta profundidad (muy comunes, por ejemplo, en las voladuras del tipo rampa, en la obra pública, etc). De esta manera se puede realizar el desagüe de barrenos, sin importar su profundidad, sin necesidad de cambios en los acoples de mangueras (como sí ocurre, siendo esta una clara desventaja, en 02).

•: Flexible longitudinalmente para poder ser enrollada en un carrete de mangueras y de longitud suficiente para que, cuando se desenrolla parcial o totalmente, dependiendo de la profundidad real del barreno, se pueda alcanzar el fondo del barreno que se pretende desaguar con el extremo que se introduce en el terreno, quedando el otro extremo de la manguera acoplado al carrete que recoge y extiende la manguera, en el exterior, en las proximidades del barreno.

2. Un elemento de cierre (2), absolutamente externo al barreno, montado en el carrete devanador (9), y en el que se acopla o emboquilla (11) uno de los extremos de la manguera principal (1) (extremo que permanece en la superficie), con dos tomas, una toma con una boquilla externa (4) para la

5 salida o entrada de aire por la conducción (34), según sea la fase de aspiración o de expulsión, y otra toma con una boquilla interior (12) para conectar la manguera interior (15) y una boquilla exterior (5) para conducir, por la manguera exterior (33), el agua hacia el mando de control (8) y de ahi al punto externo de vertido en la fase de expulsión (ver la posición 11 de

10 la figura 5), o el aire hacia el mando de control (8) y de ahi a la fuente de vacio (18) en la fase de aspiración (ver la posición I de la figura 5). En la fase de aspiración se extrae el aire por succión tanto del interior de la manguera principal (1) como del seno de la manguera interior (15).

3. Un elemento de cierre (30) que se acopla a la manguera principal (1) en el

15 extremo que se hace descender hasta el fondo del barreno compuesto por una válvula de pie (3), un filtro (13), y un elemento protector (14) que sirva de ariete (en la introducción de (1) en el barreno, (14) puede ayudar a desobstruir algún obstáculo que pudiera existir), teniendo el conjunto

mencionado un diámetro externo no superior al de la manguera principal

20 (1).

4. Una manguera interior (15) en toda su longitud a la manguera principal

(1) , flexible longitudinalmente para poder adaptarse al devanado de la manguera principal (1), de una sección suficiente, aunque lógicamente menor a la de la manguera principal (1), ya que está ubicada en su interior,

25 para que el agua salga con facilidad evitando excesos de presión y

permitiendo así aumentar el caudal de desagOe, y de resistencia

transversal suficiente para aguantar las fases de aspiración y expulsión sin colapsar o reventar, quedando esta manguera interior (15) conectada a la boquilla interior (12) del elemento de cierre (2).

30 5. Un mando de control (8), que se describe más adelante (ver Apdo.1.5 Descripción de los dibujos) en su variante más simple para facilitar la comprensión del funcionamiento de la invención y su reproducción por un experto en la materia, que constituye el verdadero "pulmón" de este sistema de extracción de agua, alternando las fases de aspiración (succión en el seno de las mangueras (1) y (15)) Y expulsión (evacuación

por desplazamiento neumático del agua atrapada en las mangueras en la

fase de succión).

6.: Una fuente de vacío (181 (por ejemplo una bomba de vacio) y una fuente de aire comprimido (17) (compresor) que suministren los caudales suficientes de succión y de aire a presión (es recomendable que el caudal de la bomba de vacío sea superior a los 200 I/min y el del compresor sea superior a y 300 I/min, limitando la presión del compresor en el entorno de los 6 bares, que es suficiente para la casi totalidad de la longitud de barrenos para voladura, evitando así el empleo mangueras más pesadas y caras). En el caso de la bomba de vacío, sería suficiente con que llegase a un grado de vacio de 0,4-0,2 bares (es decir de 6-8 metros de altura de agua). En la figura 5 se muestra un ejemplo en cada fase del funcionamiento de la invención (correspondientes a las posiciones 1, 11, Y O) Y se muestra lo que marcarla un manómetro/vacuómetro (29) conectado en el punto (41).

7.: Un carrete para el devanado (9) en la extensión y recogida de la

manguera principal (y consecuentemente la manguera interior que la

recorre en toda su longitud) que, para asegurar una correcta ergonomía

que facilite las labores de los operarios, se recomienda que sea por medios distintos al manual, quedando acoplado, en el rotor de dicho carrete, el

elemento de cierre (2), en donde se emboquillan (es recomendable que sean conexiones rápidas) la manguera interior (15) en la boquilla interior (12), Y la manguera principal (1) en el emboquille (11), teniendo el

mencionado sistema de enrollamiento como particularidad, o bien:

• la incorporación de dos racores de giro libre (360') o similares

posicionados uno en cada extremo del eje de giro del rotor (estas

piezas serían más sencillas y de menor tama~o que el juego de

racores o similar concéntricos comentados más adelante) de manera

que durante la recogida o extensión de la manguera solo giran solidariamente al rotor los tramo de las mangueras de conducción (33)

y (35), permaneciendo los otros tramos que conectan con el mando

de control (34) y (36) fijos sin movimientos de torsión.

O bien,

• Un juego de racores concéntricos de giro libre (de 360'), juntas

5: rotativas o similar (37) en uno de los extremos del eje rotor, formando

parte del sistema de cierre (2) para posibilitar el giro solidario con el

rotor del carrete de la manguera principal (1) Y la manguera interior

(15), permaneciendo fijas y por tanto sin torsionarse, las conducciones

(34) y (36) que conectan las tomas (4) y (5) del elemento de cierre con

10: el mando de control (8) en los puntos o tomas (19) y (20).

Descripción del funcionamiento de la invención.

Para facilitar al máximo el entendimiento de cómo funciona la invención, se

explicará paso a paso un ejemplo de un caso práctico de su empleo en el

desagüe de un barreno de voladura.

15: Ejemplo:

Vamos a considerar el desagUe de uno de los barrenos de una voladura

(compuesta por 40 barrenos de alturas comprendidas entre 20 y 12 metros

dispuestos en dos filas espaciadas 4,5 metros). El diámetro de perforación es de

127 mm y el nivel de agua dentro del barreno considerado para desaguar es de

20: 10 metros, lo que equivale a aprox. 127 litros de agua (12,7 m). La manguera

principal (1) es de 30 m de longitud, su diámetro exterior es de 70 mm (el

diámetro interior es de 60 mm , para un espesor de 5 mm), la manguera interior

(15) es también de 30 m y su diámetro exterior de 32 mm (el interior es de 24

mm). El volumen neto lineal de la manguera es de 2,5 11m . El carrete

25: devanador (9) de la manguera recoge o extiende la manguera principal (1) a una

velocidad lineal de 1 mis. La invención incorpora un compresor (17)

de caudal 400 I/min (presión limitada a 6 bar) y una bomba de vacio (18) de 400

I/min de succión hasta un máximo de vaclo de 0,4 atm. (aprox. 6 m de altura de

agua).

JO: Una vez posicionado el vehículo que porta el sístema de bombeo

en las proximidades del barreno (por ejemplo un metro por detrás de la segunda

linea de barrenos, es decir a 5,5 m del emboquille del barreno a desaguar), el

procedimiento del desagUe del barreno comienza accionando la devanadera o carrete (9), de manera que a los aproximadamente 15-20 segundos el extremo

de la manguera principal que se introdujo en el barreno alcanzará el nivel de

agua. La posici6n del mando de control (8) deberia ser la O 6 la I (la posici6n les más directa y tiende a acortar el tiempo total del desagOe al solaparse el tiempo de descenso de la manguera con el llenado por succi6n). En la posici6n I las llaves (26) y (28) permanecen abiertas de manera que se succiona en todo el volumen interior de la manguera principal (1) Y de la manguera interior (15). A los pocos segundos de empezar a sumergir en el agua la manguera principal (1) (como son 10 metros de agua se emplearán unos 10 segundos) ya se habrán alcanzado los 0,4 bar de vacio (el reloj man6metro/vacu6metro (29) mostrará este valor), lo que equivale a 6 m adicionales de agua al nivel que corresponderia a los 10 m hidrostáticos que habia en el barreno. Por tanto el volumen listo para ser desaguado en la l'fase de expulsi6n seria de 40 litros de agua (V= 16 m' 2,5 11m). Para ello, con el mando (8) en la posici6n 111, (llaves de paso (26), (27) y (28) cerradas y la llave (25) abierta), el aire presurizado en el compresor (18) entra en la manguera principal (1) a través de la toma (4) del elemento de cierre (2) situado en el carrete devanador (9). En su recorrido el aire ha seguido el camino: (23)+(20)+(36)+(7)+(35)+(4)+(2)+(1) En esta posici6n 111, el aire penetra presurizando la cavidad del espacio anular entre la manguera interior (15) y la manguera principal (1), cerrando la válvula de pie (3) y desplazando el agua a través de la manguera interior (15) hacia la superficie siguiendo el camino: (15)+(12)+(5)+(33)+(6)+(34)+(19)+(24)+(38). Después de unos 40-50 segundos con el mando de control (8) en la posici6n 111, se habrán expulsado los 40 litros de agua del 1" ciclo, ya través de la válvula antiretorno

(24) y de la manguera de vertido (38) solo saldrá aire. Después del 1" ciclo en el que se extrajo un volumen de agua de aprox. 40 litros, en el barreno quedan aprox. 87 litros (127 litros menos 40 litros del 1" ciclo), equivalentes a aprox. 7

metros de altura de agua en el barreno. Se inicia el 2do ciclo actuando sobre el

mando de control (S), cerrando la llave (25) y abriendo las llaves (26) y (2S) para volver a succionar (posición 1) en todo el volumen interior de la manguera principal (1) e interior (15). A los pocos segundos de succión , el reloj (29) indicará aprox. 0,4 bares, lo que significa que habrá unos 32 litros de agua en el volumen interior (1)+(15) ocupando 13 metros (7 metros del agua del barreno más 6 metros de succión). Pasando de la posición I a la posición 11 volveremos a expulsar dicho volumen de agua (32 litros) al punto de vertido. Al finalizar el 2do ciclo con la fase de expulsión, iniciamos el 3er ciclo con la fase de aspiración. De esta manera alternando las fases de aspiración y expulsión se van completando los distintos ciclos de desagüe hasta el secado total del barreno (que en el ejemplo considerado sucederia al poco tiempo de haberse iniciado el sto ciclo). En el cuadro adjunto se resumen los valores aproximados del ejemplo considerado.

DIÁMETRO DEL BARRENO (mll1);: 127.0

ALTURA BARRENO (In): 20.0

ALTURA CE AGUA EN EL BARRENO (m): 10.0 12,7 11m

EJEMPLO DE DIMENSIONES DE MANGUERAS: MANGUERA EXTERNA Lo,," DIÁMETRO e){! DIÁM ETRO inl MANGUERA EXTERNA Lo,," DIÁMETRO exl DIÁMETRO inl VACIQ I OA lalm VOLUMEN POR METRO 2.5

30 M

70 mili 60 mm

30 M

32 mm 24 mm 6m

4A

2.3

0.7

Una vez finalizada la fase de aspiración del Sto ciclo, se puede proceder a la recogida de la manguera (accionando el carrete (9)) haciendo coincidir este proceso con la fase de expulsión del último ciclo. Solapando la introducción de la manguera con la fase de aspiración, y la recogida de la manguera con la fase de expulsión del último ciclo (cuando ya se ha secado el barreno y el último volumen de agua ya está atrapado en el volumen interior (1 )+(15)) se puede ahorrar más de un 15% del tiempo total invertido en el desagüe del barreno.

Se aprovecha la tabla que se adjunta para explicar como se podria estimar el caudal de agua que se filtra al barreno (en el caso de que lo hubiera), durante la operación de desagüe. Si no hubiese filtraciones de agua (por ejemplo es el agua que se acumulo en un dia de lluvia, y punto), los 10 metros de agua iniciales nos indican siguiendo el ejemplo que en el ciclo 3 el volumen desalojado por la bomba deberla ser de 26 litros. Si el volumen real desalojado en el ciclo 3 es de, por ejemplo, 32,3 litros significa que en el tiempo trascurrido entre el comienzo de la aspiración del ciclo 1 y el final de la aspiración del ciclo 3 (por ejemplo 2 minutos), han penetrado 6,3 litros de agua en el barreno (lo que significa medio metro de altura de agua en el barreno). Por tanto el caudal aportado habrá sido de 6,3 I entre 2 minutos, o lo que es igual a aprox. 3,1 I/min.

Una vez más se quiere dejar constancia de las grandes diferencias en la operativa de desagüe entre 01 y (para un ejemplo similar al considerado harian falta más de 24 ciclos de 01 para "secar" el barreno), yen modo alguno las carencias o problemas que se presentan en 01 , Y que han sido resueltos por , pueden ser deducidas de manera evidente

observando las invenciones referidas.

DESCRIPCiÓN DE LOS DIBUJOS.

Se acampana como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1 muestra una vista lateral y frontal del sistema de desagüe pudiéndose ver numerados los siguientes elementos: la manguera principal (1), la manguera interior (15) que recorre axialmente toda la manguera principal (1) Yde la que solo se ve una pequeña parte de su extremo inferior en la ampliación del final de la manguera (1) (vista frontal), ó unos circulas interiores (15) a los correspondientes a la sección de la manguera principal (1) (vista lateral). Cierre inferior con que se acopla a (1) con el racor interior (30), sin crear resalte alguno, donde se acopla la válvula de pie (3), el filtro (13) y la terminación protectora (14).

El cierre exterior (2) que delimita el vomunen susceptible de ser presurizado (en la figura 2 se verá un detalle particular del mismo, asi como una variante de dicho cierre), con los tramos de mangueras (33) y (34) por las que sale el agua

en la fase de expulsión 6 el aire en la fase de aspiración que se unen en el racor

30 de giro (6) (permite que (33) gire mientras (34) permanece fija) montado en la devanadera (9). Los tramos de mangueras (35) y (36) unidos también por un racor de giro (7) (permite que (35) gire mientras (36) permanece fija). El mando de control (8) (en la figura 5 se detallaran las partes y sus posiciones de funcionamiento), responsable de alternar las fases de aspiración y expulsión administrando el vaclo generado en (18) y el aire comprimido en (17). También se ha marcado la conducción ó manguera (38) para el vertido final del agua (39) que se acopla a la válvula antiretorno (24) (esta válvula se cierra en la fase de succión y permite la salida del agua o aire en la fase de expulsión).

En la figura 2 se han representado las dos opciones del elemento de cierre (2) que delimita el vomunen susceptible de ser presurizado (ese volumen es el comprendido entre el cierre (2) y la válvula de pie (3)). En la opción 1 se distinguen los tramos de mangueras (35) y (36) unidos por el racor de giro (7) (permite que (35) gire mientras (36) permanece fija) , la toma de aire (4) por donde entra el aire comprimido (ó sale si se está en la fase de aspiración) a (1) a través del elemento de cierre (2), los tramos (33) y (34) unidos también por un racar de giro (6). La toma (5) donde se acopla el tramo (33) que es por donde sale el agua fuera del cuerpo de la bomba (ó el aire si corresponde a la fase de aspiración), la toma interna al cuerpo de la bomba (12) en donde se acopla la manguera interior (15), la toma (11) que es donde se acopla en el exterior (en el rotor del carrete) la manguera principal (1). En la opción 2 es similar a la opción 1 salvo que los racores de giro (6) y (7) han sido sustituidos por una pieza de dos racores concéntricos (37) que llevan las tomas (4) y (5) a un único lado del eje de giro del earrete (9).

La figura 3 muestra cual sería la configuración general del sistema que se

solicita patentar. En el se ve un banco de voladura (40) con barrenos para desaguar (32), y el equipo de bombeo montado sobre un vehículo

(31) y la manguera principal (1) introducida parcialmente en el barreno hasta aleanzar el fondo.

En la figura 4 puede apreciarse el detalle ampliado del corte AB de la sección transversal y longitudinal de cualquier tramo del barreno, en donde se observa el orden de magnitud en la relación de diámetros entre el barreno (32) (cuya sección tiene ciertas irregularidades), la manguera principal (1) Y la manguera interior (15). También se aprecia el espacio anular (16), constante a lo largo de todo el barreno, que diferencia claramente la configuración de (1) con la de (90) en D2. En esta figura 4 se percibe con más detalle la configuración general del

sistema que se solicita patentar y en dond~ se puede ver la manguera principal

(1): enrollada en el carrete (9) en un extremo. y alcanzando el extremo que se sumerge el fondo del barreno (ventaja que permite desaguar barrenos de distinta profundidad sin necesidad de cambio alguno). Se aprecia un detalle general (se mostrarán más detalles en la figura 5) del mando de control (8) responsable de alternar las fases de aspiración y expulsión administrando el vacio generado en

(18): Y el aire comprimido en (17).

La figura 5.muestra un ejemplo de cómo puede ser la implementación del mando de control (8) que proporciona aire a presión y vacio mediante simples

llaves de cierre de la manera que a continuación se describe. El mando (8)

incorpora 4 llaves de paso simples (25), (26), (27) Y (28). La llave (25) abre/cierra el paso del aire comprimido en (17) que llega al mando (8) por la toma (23) (se recomienda que todas las tomas sean del tipo: enchufes rápidos). La llave (26) abre/cierra el paso a la fuente de vacio (18) que llega al mando (8) por la toma (22). La llave (27) conecta el cuerpo principal de la bomba (1) con la atmósfera a modo de vía de escape rápida o purga. La llave (28) conecta el volumen interior de (1) y (15) posibilitando la succión en todo el cuerpo de la bomba. La toma (20) es donde se acopla la conducción (36)+(7)+(35) que conecta el mando de control (8) con el elemento de cierre (2) en (4). En la toma

(19) se acopla la conducción (34)+(6)+(33) con el elemento de cierre (2) en (5). La toma (24) es una válvula antiretorno que se cierra en la fase de succión y permite la salida del agua o aire en la fase de expulsión. Se incluye, casi a modo didáctico, un reloj manómetro/vacuómetro (29) que se conecta en el punto (41) para medir el grado de vacio durante la aspiración, y el nivel de presión durante la expulsión. En la figura 5 se describe:

• La fase fundamental de aspiración (POSICiÓN 1): en donde (28) permanece abierta igual que la (26) que conecta con la fuente de vacio (18), permaneciendo cerradas las llaves (25) que conecta con la fuente de aire presurizado. y la (27) que conecta con la atmósfera.

•: La fase fundamental de expulsión (POSICiÓN 11), en donde se cierran (26) y (28), respecto a la posición anterior, y se abre la llave (25).

•: La POSICiÓN O representa una posición neutra (sin aspiración ni expulsión) que permite, al sumergir el cuerpo de la bomba en un barreno inundado, que el aire desplazado por el agua que va entrando en el cuerpo de la bomba salga por a la atmósfera. En esta posición las llaves (26), (26) Y (28) deben estar cerradas, y la llave (27) abierta. La válvula antiretorno (24) permite el paso de salida del aire.

Claims

REIVINDICACIONES

1'.-Bomba de desagüe de barrenos mediante ciclos alternativos de aspiración y expulsión basada en el principio del desplazamiento neumático para extraer el agua de los barrenos de perforación de voladuras que se caracteriza por incorporar una manguera principal (1) que presenta en toda la profundidad

del barreno y en todo momento de los ciclos de desagüe, una holgura constante. apreciable y suficiente en forma de espacio anular (16) entre las

paredes del barreno y el perfil externo de dicha manguera. siendo dicha manguera principal flexible longitudinalmente para poder ser enrollada V con

resistencia transversal y longitud suficiente para que soporte las esenciales

fases de aspiración y de expulsión y que también permita realizar el proceso de desagüe estando la manguera principal desenrollada parCial o totalmente. dependiendo de la profundidad real del barreno, alcanzando el fondo del barreno que se pretende desaguar con el extremo que se introduce en el terreno y quedando el otro extremo de la manguera acoplado al carrete que recoge y

extiende la manguera, en el exterior, en las proximidades del barreno,

incorporando también un elemento de cierre (2), absolutamente externo al

barreno haciendo gue parte del volumen susceptible de ser presurizado permanezca en superficie, montado dicho elemento de cierre (2) sobre un

carrete devanador (9) y en el que se emboquilla mediante una conexión rápida (11) uno de los extremos de la manguera principal (1) (extremo que permanece en la superficie), presentando también dicho elemento de cierre (2) una toma con una boquilla externa (4) para la salida o entrada de aire por la conducción (34), según sea la fase de aspiración o de expulsión, y otra toma con una boquilla interior (12) para conectar la manguera interior (15) y una boquilla exterior (5) para conducir, por la manguera exterior (33), el agua hacia el mando de control (8) y de ahl al punto externo de vertido en la fase de expulsión (39), o el aire hacia el mando de control (8) y de ahl a la fuente de vacio (18) en la fase de aspiración, conteniendo asi mismo un elemento de cierre (30) de un diámetro externo no superior al de la manguera principal (1),

que se acopla a la manguera principal (1) en el extremo que se hace descender

hasta el fondo del barreno compuesto por una válvula de pie (3l, un filtro (13l, y un elemento protector (14) que sirva de ariete, incorporando también una manguera interior (15) que recorre en toda su longitud a la manguera principal

(1) , flexible longitudinalmente para poder adaptarse al devanado de la manguera principal (1), de una sección suflciente, aunque lógicamente menor a la de la manguera principal (1), ya que está ubicada en su interior, para que el agua salga con facilidad evitando excesos de presión y permitiendo asl

aumentar el caudal de desagOe, y de resistencia transversal suficiente para

aguantar las fases de aspiración y expulsión sin colapsar o reventar, quedando esta manguera interior (15) conectada a la boquilla interior (12) del elemento de cierre (2), y siendo todo el mecanismo de bombeo gobernado por un mando de control (8), que constituye el verdadero "pulmón" de este sistema de extracción de agua, alternando la conexión a una fuente de vacío (18) en las fases de aspiración (succión en el seno de las mangueras (1) y (15)) y a una fuente de aire comprimido (17) en las fases de expulsión (evacuación por desplazamiento neumático del agua atrapada en las mangueras en la fase de succión), suministrando tales fuentes los necesarios caudales de succión y de

aire a presión para el funcionamiento de la invención.

2' .-Bomba de desagUe de barrenos mediante ciclos alternativos de aspiración y expulsión basada en el principio del desplazamiento neumático para extraer el agua de los barrenos de perforación de voladuras según reivindicación primera en la que el elemento de cierre (2) se encuentra fuera del barreno y fuera de la proyección vertical de éste para constatar claramente que la manguera principal e interior (1)+(15) no son cuerpos tubulares fijos, ni rigidos longitudinalmente, formando parte, dicho elemento de cierre (2), del eje del mecanismo de una devanadera o carrete (9) para facilitar el tendido y recogida de la manguera doble (1)+(15), y que tiene por finalidad asegurar una correcta ergonomla que facilite las labores de los operarios durante las labores de desagUe.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTESYMARCAS

ESPAÑA

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TÉCNICA

� Int. Cl.: E02D 19/10 (2006.01) F42D 1/00 (2006.01)

�

ES2270 730

�

Nº de solicitud: 200600704

�

Fecha de presentación de la solicitud:14.03.2006

�

Fecha de prioridad:

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

Documentos citados Reivindicaciones afectadas

Y

US 3647319 A(MCLEAN etal.) 07.03.1972, columna 2, línea 1 -columna 4, línea 20; ﬁguras. 1-6

Y

US 4260334 A(KELLEY et al.) 07.04.1981, columna 1, líneas 30-63; reivindicaciones 1,2; ﬁgura. 1-6

A

RU2232372 C1 (PETROVSKIJ) 10.07.2004 (resumen) [BASE DE DATOS WPI en EPOQUE] &RU2232372 C1 (PETROVSKIJ) 10.07.2004, ﬁgura 1,2 .

A

DE 1784077 B1 (BAASEN HEINRICH) 07.10.1971, todo el documento. 1,2

A

DE 4040805 A1 (COTTBUSBAUWESEN HOCHSCHULE) 17.06.1992, todo el documento. 1,2

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y:de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: reﬂeja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad yla de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado �� para todas las reivindicaciones � para las reivindicaciones nº:

Fecha de realización del informe 19.02.2007

Examinador Fco. José Moreno Gómez Página 1/1