ES2276943T3 - Equipo y un proceso para el llenado de recipientes con materiales granulados o pulverulentos. - Google Patents

Abstract

Equipo para el llenado de recipientes, en particular con sólidos granulados, pulverizados o divididos finamente que tienen un alto contenido de aire, que comprende una boquilla de alimentación que puede ser introducida en el orificio de alimentación del recipiente, el equipo comprendiendo además una jaula de dos partes o de múltiples partes adecuada para rodear un recipiente, siendo la boquilla de alimentación diseñada de manera tal que los sólidos puedan ser introducidos bajo presión, donde la boquilla de alimentación está equipada con una piel flexible de sellado que permite el llenado a presión libre de polvo y la jaula (3) es permeable al gas.

Description

Equipo y un proceso para el llenado de recipientes con materiales granulados o pulverulentos.

La presente invención se refiere a un equipo y un proceso para el llenado de recipientes con materiales granulados o pulverizados, en particular con sólidos divididos finamente con un alto contenido de aire, así como al propio contenedor.

La manipulación de sólidos divididos finamente vertibles teniendo un alto contenido de aire y una densidad de vaciado extremadamente baja tales como, por ejemplo, sílices finamente divididas presenta varias dificultades. Tanto los productores como los consumidores finales enfrentan el hecho de que estos materiales levantan polvo incluso con la menor convección de aire. La formación del polvo debe ser evitada para proteger al personal que trabaja con el producto contra posibles daños a su salud al respirar el polvo. Además, la baja densidad de vaciado aumenta los costos de transportación porque la proporción del peso del recipiente con respecto al peso del relleno es alta y es requerida una cantidad correspondientemente grande de material de embalaje.

Debido a su estructura ramificada espacial tridimensional, la sílice dividida finamente es un producto que tiene una densidad por unidad de volumen compactada extremadamente baja de alrededor de 40 a 50 g/l. Debido a su estructura fina, la sílice dividida finamente puede aglutinar una cantidad muy grande de gas, por ejemplo aire, por lo que el producto es llevado a un estado casi fluido de alrededor de 20 a 30 g/l.

El escape espontáneo de este contenido de aire eliminable ocurre solo muy lentamente y de manera incompleta. El problema del polvo también es aumentado en este estado fluido debido a que la movilidad de la sílice dividida finamente es extremadamente alta.

Por consiguiente los sólidos divididos finamente vertibles con un alto contenido de aire y densidad de vaciado extremadamente baja son introducidos en bolsas permeables al aire predominantemente por medio de un vacío aplicado externamente. La duración del llenado aumenta a medida que aumenta el contenido de aire.

Las bolsas están compuestas por tres a cuatro capas de papel, y una capa de papel puede adicionalmente estar laminada con polietileno como una barrera contra la humedad penetrante. Para lograr la permeabilidad al aire deseada durante el proceso de llenado, todas las capas son microperforadas. Esto hace que el producto sea comprimido a medida que es introducido en la bolsa y su densidad de llenado aumenta con respecto a la densidad de vaciado natural.

También es posible realizar la desaireación preliminar utilizando rodillos de prensa especiales, pero esto puede provocar siempre daño estructural que puede afectar negativamente las propiedades de los sólidos utilizados.

La proporción superior de producto en el peso del recipiente reduce los costos de transportación, pero este ahorro es compensado por un gasto adicional para la adquisición del recipiente especial y los equipos de llenado necesarios.

Un proceso y un receptáculo para el llenado y vaciado repetido de producto vertible que tienen una baja densidad de vaciado es conocido de la EP-A-0 773 159. El receptáculo de tejido calado descrito allí, la así llamada gran bolsa o también súper-bolsa, está compuesta de tejido calado flexible permeable al aire, preferiblemente una sola o múltiples capas de tejido plástico calado con al menos una entrada. Este receptáculo de tejido calado también es llenado utilizando sistemas de llenado al vacío. Un vacío es aplicado al receptáculo de tejido calado y el producto es aspirado a través de la entrada abierta en el receptáculo de tejido calado hasta que es alcanzado un peso de llenado predeterminado. El gas emitido es distribuido sobre toda la superficie del receptáculo de tejido calado. Durante el proceso de llenado, el producto es compactado reversiblemente, como ocurre al ser vertido en bolsas, sin que su estructura sea destruida en el proceso.

La DE-A-198 39 106 describe grandes recipientes flexibles para sólidos divididos finamente que tienen un alto contenido de aire para el llenado repetido utilizando sistemas de llenado al vacío, que consisten en al menos dos capas superpuestas, una capa interior que consiste de tejido calado permeable al aire sin recubrimiento y una capa exterior siendo a prueba de polvo y estando recubierta con una barrera contra la humedad y estando estas capas conectadas mutuamente por una costura especial de forma tal que el recipiente solo puede ser aireado a través de ella.

Con este diseño de recipientes, podría ser reducido en particular el aumento de la humedad en el producto de llenado durante el almacenamiento en el recipiente grande.

Sin embargo, como el aire ya no puede escapar a través de toda la superficie del receptáculo de tejido calado, es una desventaja que el período de tiempo requerido para alcanzar una densidad de vaciado predeterminada es considerablemente extendido y por tanto la capacidad de llenado es reducida. Para compensar esto, la DE-A-198 39 106 describe un proceso particular para el llenado de este recipiente grande, con el cual el material de llenado es sometido a desaireación preliminar antes del llenado y otra desaireación a través de las costuras del tejido es realizada durante el llenado. La desaireación preliminar y por tanto la compactación parcial del producto de llenado también es efectuada mediante la aplicación de
vacío.

Una desventaja del proceso descrito en la DE-A-198 39 106 es el gasto extremadamente alto en equipos debido a que son requeridos sistemas al vacío tanto para la compactación preliminar como para el llenado del recipiente grande. A pesar de este gasto, la capacidad de llenado sigue siendo demasiado baja, por lo que el proceso descrito en la DE-A-198 39 106 es en general poco económico.

En correspondencia un objetivo de la presente invención es proporcionar un equipo y un proceso de llenado de recipientes, en particular con sólidos divididos finamente que tienen un alto contenido de aire, con los cuales puede ser lograda una alta capacidad de llenado con la compresión adecuada de los sólidos a ser vertidos con bajo gasto en equipos y por tanto bajos gastos de capital.

Este objetivo es logrado con un equipo de acuerdo con la reivindicación 1.

La presente invención también se refiere a un proceso de llenado de recipientes, en particular con sólidos divididos finamente que tienen un alto contenido de aire, mediante la colocación de un recipiente permeable al aire en un equipo de acuerdo con la invención, la conexión hermética del recipiente con la boquilla de alimentación, el llenado del recipiente bajo presión y el retiro del recipiente llenado.

Según una realización de la invención, el material de soporte, permeable al aire, puede ser colocado en el exterior y el material de filtro en el interior.

Sin embargo, son posibles otras combinaciones de las capas, de adentro hacia afuera, donde la combinación del elemento de soporte y de filtro del recipiente es esencial.

El recipiente de acuerdo con la invención puede ser diseñado para cantidades opcionales de materiales de relleno divididos finamente.

En particular con la transportación neumática del producto de llenado, la presión resultante es suficiente para lograr el llenado apropiado del recipiente. En correspondencia con la reivindicación 1 de la presente invención, el equipo de acuerdo con la invención tiene una boquilla especial de alimentación que está equipada con una piel flexible de sellado y por tanto permite el llenado a presión libre de polvo. La boquilla de alimentación puede ser deformable y por consiguiente puede permitir el llenado de recipientes de varios tamaños.

La jaula que es un componente importante del equipo de acuerdo con la invención tiene que soportar, en particular, la presión requerida. A la vez, la jaula da al recipiente el apoyo adecuado durante el proceso de llenado, para asegurar que el recipiente soporte la presión aplicada y conserve su forma durante el proceso de llenado.

Recipientes de una amplia variedad de formas y de varios materiales pueden ser llenados en el equipo de acuerdo con la invención. Los materiales pueden ser: tejido plástico calado permeable al aire, preferiblemente tejido calado de polipropileno, tejido plástico calado, tejido textil calado, cartón, papel, material plástico-papel calado, tejido plástico no calado, tejido textil no calado o compuestos de los materiales antes mencionados. La presión de llenado es generalmente de 0 a 8 bar, preferiblemente de 0 a 2 bar y particularmente preferiblemente de 0,2 a 1,2 bar.

Los recipientes empleados en el equipo de acuerdo con la invención utilizando el proceso de acuerdo con la invención pueden ser de cualesquiera formas y materiales convencionales. Por ejemplo, los recipientes pueden tener un área de base seleccionada de un grupo que consiste de un polígono, círculo, semicírculo, elipse, trapecio, triángulo, rombo, cuadrado y rectángulo o un área de base en forma de estrella. Los recipientes también pueden tener la forma de una capucha, de bolsillos integrados o la forma de una bolsa atada. Para asegurar la manipulación segura incluso durante el llenado a presión, sin embargo, es ventajoso que, durante el proceso de llenado, la jaula contacte con el recipiente a ser llenado, lo más uniforme y cómodamente posible. Por consiguiente resulta conveniente que la jaula se corresponda substancialmente con la forma del recipiente. Ajustes adicionales en la jaula permiten la adaptación al respectivo recipiente a ser llenado.

Debido a la presión excedente prevaleciente en el interior del recipiente, el aire es arrastrado sobre la superficie del recipiente. Como la presión excedente puede escaparse, también es lograda la compresión del producto de llenado. Para permitir que la presión excedente escape lo más rápido posible del recipiente, en particular en el caso de una jaula de ajuste cómodo, es conveniente que la propia jaula (3) también sea permeable al gas. La jaula puede tener paredes con aberturas o con porosidad adecuada. Esto puede ser logrado, por ejemplo, mediante aberturas en las paredes de la jaula. Resulta particularmente ventajoso que las paredes de la jaula sean producidas de un material seleccionado de placa perforada, malla o red, tejido calado o material sinterizado o un material de malla, porque esto permite alta permeabilidad al gas con estabilidad adecuada para asegurar que el recipiente no explote incluso bajo altas presiones de llenado. La jaula puede tener varias partes, preferiblemente dos partes. La jaula (3) puede tener un fondo y puede ser diseñada sin un fondo. Preferiblemente, la jaula (3) no tiene fondo.

De acuerdo con una realización particularmente preferida del equipo de acuerdo con la invención, el equipo comprende dispositivos adicionales con los cuales las dos partes (3a, 3b) de la jaula pueden ser separadas una de otra y pueden ser apartadas manual o automáticamente, preferiblemente electro-neumáticamente, para liberar el recipiente llenado. En particular en el caso de las formas de jaula con un área de base poligonal, resulta conveniente que la jaula pueda ser separada a lo largo de una diagonal ya que esto evita dañar el recipiente.

De acuerdo con una realización particularmente preferida de la presente invención, la jaula no tiene fondo, en otras palabras la jaula está abierta por el fondo. Esta realización permite particularmente la gestión simple del proceso de llenado. Una vez que la jaula de dos partes haya sido cerrada y las dos partes han sido conectadas entre sí, puede comenzar el proceso real de llenado. Por ejemplo, el recipiente puede entonces ser colocado directamente sobre una placa o una plataforma, la boquilla de alimentación puede entonces ser introducida en el orificio de alimentación del recipiente y puede ser conectada de una manera hermética al recipiente. Al concluir el proceso de llenado, las dos cuñas de la jaula pueden ser entonces separadas una de la otra y apartadas para liberar el recipiente llenado. Como entonces el recipiente llenado está parado sobre una placa o una plataforma, puede ser retirado fácilmente por un dispositivo de transporte.

La presente invención será descrita de nuevo ahora haciendo referencia a las figuras.

La Figura 1 es una vista lateral de una realización preferida de la presente invención.

La Figura 2 es una vista en planta de la realización en correspondencia con la Figura 1 con la jaula abierta.

Como es mostrado en las figuras, la realización preferida de la presente invención comprende un marco 1 con dos carriles 2 en la parte superior, a lo largo de los cuales las dos mitades 3a y 3b de la jaula (3) pueden ser movidas por dispositivos de accionamiento convencionales.

En la realización mostrada en las Figuras 1 y 2, la jaula tiene un área de base cuadrada y está dividida a lo largo de la diagonal en las dos mitades 3a y 3b. Ello asegura que las dos mitades puedan ser separadas fácilmente del recipiente llenado, incluso cuando ha sido presionado contra la jaula debido a la alta presión de llenado.

La jaula también tiene dos medias corazas 4a y 4b que rodean la boquilla de alimentación (no mostrada) cuando están cerradas.

Como es mostrado en la Figura 2, la jaula 3 está abierta por el fondo y el recipiente es colocado en una plataforma o una placa durante el proceso de llenado. También resulta ventajoso, como es mostrado en las figuras, que la boquilla de llenado sea colocada simétricamente con respecto al marco 1 de forma tal que una mitad 3a de la jaula pueda ser retirada posteriormente de la plataforma o de la placa 5 para permitir el acceso fácil, por ejemplo de un dispositivo de transporte para retirar el recipiente llenado.

Claims (13)

1. Equipo para el llenado de recipientes, en particular con sólidos granulados, pulverizados o divididos finamente que tienen un alto contenido de aire, que comprende una boquilla de alimentación que puede ser introducida en el orificio de alimentación del recipiente, el equipo comprendiendo además una jaula de dos partes o de múltiples partes adecuada para rodear un recipiente, siendo la boquilla de alimentación diseñada de manera tal que los sólidos puedan ser introducidos bajo presión, donde la boquilla de alimentación está equipada con una piel flexible de sellado que permite el llenado a presión libre de polvo y la jaula (3) es permeable al gas.

2. Equipo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el área de base de la jaula (3) tiene una forma seleccionada del grupo que consiste de un polígono, círculo, semicírculo, elipse, trapecio, triángulo, rombo, cuadrado y rectángulo o el área de base tiene forma de estrella.

3. Equipo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la jaula (3) tiene dos o más partes y el equipo comprende dispositivos adicionales con los cuales las dos o más partes (3a, 3b) de la jaula pueden ser separadas una de otras y pueden ser apartadas para liberar el recipiente llenado.

4. Equipo de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque los dispositivos son apartados manualmente o por mecanismos.

5. Equipo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la jaula (3) posee paredes con orificios o porosidad adecuada.

6. Equipo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque las paredes son producidas de un material seleccionado de placa perforada, malla, red, tejido calado y material sinterizado.

7. Equipo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la jaula está diseñada con un fondo o, preferiblemente, sin fondo.

8. Proceso de llenado de recipientes, en particular con materiales pulverizados, granulados finamente divididos que tienen un alto contenido de aire,

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colocando un recipiente permeable al aire en un equipo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 8,

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conectando herméticamente el recipiente a la boquilla de alimentación,

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llenando el recipiente bajo presión y

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retirando el recipiente llenado.

9. Proceso de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque un equipo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 2 a la 6 es usado y, para retirar el recipiente de multipartes preferiblemente dos mitades de la jaula son separadas una de otra, son separadas por mecanismos.

10. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 y 9, caracterizado porque el recipiente es producido de tejido plástico calado permeable al aire, preferiblemente de polipropileno, tejido plástico calado, tejido textil calado, cartón, papel, tejido plástico-papel calado, tejido plástico no calado, tejido textil no calado o compuestos de los materiales antes mencionados.

11. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a la 10, caracterizado porque la presión de llenado es generalmente de 0 a 8 bar, preferiblemente de 0 a 2 bar y particularmente preferiblemente de 0,2 a 1,2 bar.

12. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a la 10, caracterizado porque puede ser rellenado con cualquier sólido pulverizado granular dividido finamente que tiene alto contenido de aire y seleccionado del grupo que consiste de óxidos pirogénicos, óxidos precipitados, negro carbón y modificaciones de los mimos.

13. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a la 11, caracterizado porque el recipiente tiene un área de base de una forma seleccionada del grupo que consiste de un polígono, círculo, semicírculo, elipse, trapecio, triángulo, rombo, cuadrado y rectángulo o que tiene un área de base en forma de estrella o la forma de una capucha, de bolsillos integrados o toma la forma de una bolsa
atada.