ES2277318T3 - Sistema de almacenamiento, homogeneizacion y dosificacion. - Google Patents

Abstract

Sistema de almacenamiento, homogeneización y dosificación de sustancias susceptibles de precipitación o agregación que comprende por lo menos un depósito (20) para el almacenamiento y por lo menos una válvula (40) para dosificar en la proximidad del fondo (22) de dicho por lo menos un depósito (20), comprendiendo dicho por lo menos un depósito (20) una parte tubular (21), un fondo (22) y una cubierta (23) y unos medios de soporte oscilantes para permitir una buena homogeneización de las sustancias contenidas en dicho por lo menos un depósito (20), caracterizado porque dichos medios de soporte oscilantes comprenden un dispositivo motor (35) y por lo menos una tabla (30) giratoria y/u oscilante firmemente conectada a una estructura fija (12) de dicho sistema, estando provista dicha tabla de por lo menos dos asientos (31) para por lo menos dos depósitos (20).

Description

Sistema de almacenamiento, homogeneización y dosificación.

La presente invención se refiere a un sistema de almacenamiento, homogeneización y dosificación que puede utilizarse para sustancias susceptibles de precipitación o agregación tales como, en particular, sustancias de entintado en solución líquida o sólidas.

Las sustancias de entintado dosificadas individualmente en proporciones adecuadas se combinan para preparar los tintes finales, que después se utilizan en muchos campos de aplicación.

Las sustancias de entintado están compuestas por pigmentos orgánicos o inorgánicos, que pueden utilizarse directamente en forma sólida o que pueden dispersarse en agua o en otro disolventes antes de utilizarse.

En el caso de las sustancias de entintado que se utilizan en forma líquida, estas se almacenan previamente en depósitos que, mediante un circuito hidráulico, suministran un sistema para dosificarlas.

En la dosificación automática de sustancias de entintado en cualquier campo de aplicación, el tinte final resultante está fuertemente influenciado por la concentración de las materias primas utilizadas.

Por consiguiente, la precisión de las mediciones de peso o volumen tiene obviamente una importancia fundamental para la dosificación correcta de las sustancias de entintado, pero es igualmente importante conseguir una homogeneidad lo más perfecta posible de las propias sustancias de entintado.

En los casos de las sustancias de entintado mezcladas con uno o más disolventes o vehículos, debido al fenómeno de la estratificación y sedimentación, las partículas sólidas, al ser más pesadas que el vehículo en el que están suspendidas, se ven forzadas por la gravedad a sedimentarse hacia el punto inferior de la instalación; esto es, típicamente hacia el fondo del depósito y a lo largo de las partes verticales de los conductos de suministro del producto al sistema de dosificación, hasta el interior de las válvulas de dosificación.

Así, si no se toman las medidas adecuadas, las partes inferiores de la instalación tienden a acumular más materia prima concentrada en relación con las áreas superiores.

En el mejor de los casos, esto conlleva la manipulación, quizás extremadamente precisa, de partes de sustancias de entintado con una concentración que varía en el tiempo.

Al principio del proceso se recoge una sustancia de entintado suficientemente homogénea, mientras que a medida que transcurre el tiempo y se produce el fenómeno de la sedimentación, primero se recoge una sustancia de entintado más rica en pigmento (que se ha acumulado en las áreas inferiores) y después se recoge una sustancia de entintado empobrecida por el mismo fenómeno.

En consecuencia, con una cantidad igual de sustancia de entintado dosificada el poder de entintado y, por consiguiente, las tonalidades resultantes de sus mezclas están sujetas a variaciones incontroladas.

En el peor de los casos, la magnitud del fenómeno y la naturaleza de la sustancia de entintado sedimentada pueden provocar que el sistema se bloquee, así como daños graves e irreversibles en la instalación.

Teniendo en cuenta este aspecto específico, a las soluciones que contienen sustancias de entintado con disolventes se les añaden productos químicos tensoactivos, tales como agentes dispersantes o suspensores, que tienen un efecto estabilizador de las suspensiones más o menos fuerte.

Con el objetivo de mejorar esta situación, tiende a aumentarse la viscosidad de los materiales de entintado, dentro de los límites aceptables por los pasos de uso posteriores. En ninguno de los dos casos, el problema se soluciona de forma radical y duradera, por lo cual los constructores de instalaciones tienen que dar respuesta a una situación que no puede controlarse ni estandarizarse.

Para conseguir esta homogeneización, los sistemas se utilizan, normalmente, sobre la base del uso de agitadores (para evitar el fenómeno de la sedimentación en el interior de los depósitos de almacenamiento) y de bombas y circuitos de reciclaje lo más largos posibles (para evitar el fenómeno que también se produce en el interior de los tubos y válvulas) y lo más potentes posible (para evitar las pérdidas de carga generadas por el aumento de la viscosidad de las materias primas y por la extensión de los circuitos de suministro hidráulicos destinados a realizar el suministro al depósito de almacenamiento y el retorno de este).

Algunos sistemas están equipados con agitadores lentos de áncora en el momento colocados en movimiento mediante un motorreductor. Estos sistemas permiten el movimiento de la suspensión en el interior del depósito de almacenamiento de la materia prima.

Un inconveniente es que sólo puede utilizarse en el caso de uso casi continuado y, por lo tanto, conlleva costes energéticos importantes.

Además, estos sistemas no pueden utilizarse en el caso de circuitos de alimentación muy largos.

Otros sistemas están equipados con turboemulsificadores para productos altamente viscosos que permiten el uso de una masa sustancial de producto altamente viscoso.

Un inconveniente de estos sistemas es que algunas dispersiones particularmente delicadas pueden dañarse irreversiblemente debido a una acción mecánica excesiva.

Además, estos sistemas tampoco pueden aplicarse en el caso de circuitos de alimentación muy largos ni en el caso de uso no continuado. Otros sistemas están equipados con circuitos hidráulicos complejos con líneas de suministro y retorno y bombas de reciclaje temporizadas.

Estos sistemas permiten una homogeneización óptima en el interior de los conductos y, si se toman una serie de medidas, también en los depósitos de almacenamiento y en las válvulas de dosificación.

Un inconveniente de estos sistemas es que requieren costes mayores, tanto en cuanto a las necesidades energéticas como en cuanto al tiempo destinado al mantenimiento de los elementos que componen el circuito hidráulico.

Un inconveniente de los sistemas descritos es que implican un aumento sustancial de los costes representados, por ejemplo, por un aumento de la inversión en la instalación que debe realizarse debido al doble circuito hidráulico y/o al conjunto de los agitadores.

Otro inconveniente de todos estos sistemas es que son complicados, dado el aumento del número de componentes dinámicos, como bombas, agitadores y válvulas de reciclaje integrales.

Otro inconveniente es que los componentes dinámicos, sujetos al desgaste, requieren un mantenimiento periódico, lo cual supone una carga tanto en tiempo como en dinero.

Un inconveniente adicional de estos sistemas es que conllevan un aumento considerable de la energía necesaria para el funcionamiento de la instalación.

Además, en el caso de las sustancias de entintado o en el caso de reactivos utilizados directamente en la forma sólida puede haber problemas de bloqueo del sistema y daños en la instalación ocasionados por el fenómeno de la agregación de las partículas sólidas en aglomeraciones, tanto en el interior de los depósitos como en otras partes de la instalación.

Por este motivo, los depósitos prevén movimientos cinemáticos en los propios depósitos capaces de deshacer las agregaciones para conservar el material finamente disperso.

El documento JP-A-03 118892 se refiere a un dispositivo de tratamiento de líquidos residuales en el que un depósito de líquido está provisto de un vibrador ultrasónico y una válvula de detención.

El documento JP-A-02 194885 se refiere a un limpiador ultrasónico que comprende un depósito de limpieza con un conducto de descarga provisto de una válvula de descarga. En el exterior de la parte inferior del depósito se proporcionan vibradores.

El documento WO 01/28615 da a conocer un dispensador de medicamentos que comprende una carcasa que soporta un único contenedor en cuyo interior se proporciona una válvula medidora, en la parte inferior. El contenedor está conectado a un agitador que permite el movimiento basculante y el movimiento giratorio alrededor de un eje vertical del
contenedor.

El objetivo de la presente invención es realizar un sistema de almacenamiento, homogeneización y dosificación que supere los inconvenientes de los sistemas conocidos.

Otro objetivo es realizar un sistema de almacenamiento, homogeneización y dosificación para sustancias susceptibles de precipitación y/o agregación, que sea más sencillo y rentable.

Otro objetivo aún es disponer de un sistema de almacenamiento, homogeneización y dosificación que pueda utilizarse tanto para sustancias de entintado dispersas en un disolvente como para sustancias de entintado sólidas.

Estos objetivos según la presente invención se alcanzan mediante la realización de un sistema de almacenamiento, homogeneización y dosificación como el descrito en la reivindicación 1.

Otras características de la invención se describen en las reivindicaciones subsiguientes.

Las características y ventajas de un sistema de almacenamiento, homogeneización y dosificación según la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripción, proporcionada a título de ejemplo no limitativo, que hace referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una vista parcial en alzado y en sección que muestra una forma de realización preferida de un depósito de un sistema de almacenamiento, homogeneización y dosificación según la presente invención.

La figura 2 es una vista superior del depósito de almacenamiento de la figura 1.

La figura 3 es una vista en alzado y en sección de un detalle de la figura 1.

La figura 4 es una vista en alzado de una forma de realización preferida de unos medios de soporte oscilantes de un sistema de almacenamiento, homogeneización y dosificación según la presente invención.

La figura 5 es una vista superior de los medios de soporte oscilantes de la figura 4.

La figura 6 es una vista superior de un detalle de la figura 5.

La figura 7 es una vista superior de un detalle de la figura 5. Haciendo referencia a las figuras, se muestra un sistema de almacenamiento, homogeneización y dosificación que comprende por lo menos un depósito de almacenamiento 20, por lo menos una válvula de dosificación 40 y medios de soporte oscilantes.

El depósito está provisto de una parte tubular 21 conectada a un fondo 22 y a una cubierta 23.

En la parte exterior de la parte tubular 21 se proporciona por lo menos un elemento de soporte 24 preferentemente fijo, que puede ser un aro exterior o bien una pluralidad de partes salientes soldadas o en cualquier caso fijas a la parte tubular 21.

Dicho por lo menos un depósito 20 comprende además dos elementos de sujeción 26 fijados a la cubierta 23 para mover dicho por lo menos un depósito 20; por ejemplo, mediante un manipulador (no representado en las figuras).

Dicho por lo menos un depósito 20 comprende además preferentemente una parte de soporte 25 conectada al fondo 22.

En la cubierta 23, se encuentra también alojado un tapón 27, para inyectar las sustancias que van a almacenarse en el interior de dicho por lo menos un depósito 20, y una válvula antirretorno 28, para la inyección o salida del aire a fin de dosificar mejor las sustancias de entintado.

Dicho por lo menos un depósito 20 comprende un tubo de estanqueidad 80 fijado a la cubierta 23 de dicho por lo menos un depósito 20, por ejemplo, mediante tornillos.

Dicho por lo menos un depósito 20 comprende además un eje 50 insertado en el interior de dicho por lo menos un depósito 20 a través del tubo de estanqueidad 80.

El eje 50 está provisto de un primer extremo 51 y un segundo extremo 52 que sobresale fuera de la cubierta 23 y al que está fijado un aro de enganche 53.

El primer extremo 51, por otro lado, está insertado en un obturador 70 de la válvula de dosificación 40, que permite la activación de la propia válvula 40.

Dicho por lo menos un depósito 20 comprende además unos medios elásticos 90, 91, 92 que actúan en el eje 50 para mantener la válvula 40 cerrada.

Los medios elásticos comprenden un resorte 90 ajustado en el eje 50, un asiento 91 para el resorte 90, formado de una sola pieza con el eje 50 y un aro de estanqueidad con reborde 92 aplicado al tubo de estanqueidad 80.

El resorte 90 está ajustado en una parte del eje 50 situado entre el asiento 91 y el disco de estanqueidad con reborde 92.

La válvula de dosificación 40 está alojada preferentemente en la proximidad del fondo 22 de dicho por lo menos un depósito 20.

De este modo, no resultan necesarios circuitos de suministro hidráulicos para dosificar las sustancias de entintado.

Preferentemente, para dosificar líquidos, la válvula 40, que normalmente está cerrada, comprende el obturador 70, un cuerpo 60 equipado con un asiento central 62 para dicho obturador 70, y que comprende una pluralidad de aberturas laterales 61 en comunicación a través del asiento central 62.

Esta se comunica con el exterior de dicho por lo menos un depósito 20 y, cuando está abierta, permite que las sustancias contenidas en dicho por lo menos un depósito 20 se viertan en un contenedor exterior.

Los medios de soporte oscilantes comprenden por lo menos una tabla 30 equipada con por lo menos un asiento 31 para la inserción de dicho por lo menos un depósito 20.

Dicha por lo menos una tabla 30 puede ser de una sola pieza o, por cuestiones prácticas de construcción, puede comprender una placa 32 emparedada entre por lo menos dos placas 33 rigidizantes, provistas únicamente de una función estructural, que están atornilladas o en cualquier caso fijadas a la placa 32 para dar una buena rigidez a la por lo menos una tabla. Dicho por lo menos un asiento 31 puede así estar formado directamente en la por lo menos una tabla 30 o en la placa 32 de esta.

La tabla giratoria 30 está firmemente conectada a una estructura fija 12 o al armazón del sistema de almacenamiento, homogeneización y dosificación 10.

Además, la tabla 30 es capaz de girar con respecto a un eje longitudinal de esta para hacer que dicho por lo menos un depósito 20 oscile o vibre, ya que pivota en relación con la estructura fija 12, preferentemente mediante unos pivotes 34.

De este modo, es posible homogeneizar las sustancias contenidas en el interior de dicho por lo menos un depósito 20, ya sean sólidas o líquidas.

Para ello, la tabla 30 giratoria y/o vibradora está conectada a un dispositivo motor 35, que la acciona, dirigido por una unidad de proceso (no representada en las figuras).

El accionamiento de la tabla giratoria 30 es posible de forma continua y discontinua, para permitir el uso continuado de las sustancias contenidas en el interior de dicho por lo menos un depósito, ya sean líquidas o sólidas, ya sean sustancias puras o mezclas, susceptibles de precipitación o agregación.

Así se pueden integrar las funciones de dosificación y almacenamiento en un elemento único (dicho por lo menos un depósito 20).

Además, se puede separar dicho por lo menos un depósito 20 de dicha por lo menos una tabla giratoria 30 mediante un manipulador (no representado en las figuras), que puede sujetar dichos por lo menos dos elementos de sujeción 26 de dicho por lo menos un depósito 20, y transportar y colocar dicho por lo menos un depósito 20 en una estación de dosificación.

En dicha estación, mediante un dispositivo o sistema de dosificación adecuado, pueden extraerse las sustancias contenidas en el interior de dicho por lo menos un depósito 20, al accionar la válvula de dosificación 40.

El dispositivo de dosificación es capaz de levantar el aro de enganche 53, superando la fuerza de reacción del resorte 90, a fin de abrir la válvula de dosificación 40.

Al inyectar aire a través de la válvula antirretorno 28 se puede verter una cantidad bien definida, por peso o por volumen, de las sustancias contenidas en el interior de dicho por lo menos un depósito 20 de forma controlada en un contenedor posicionado debajo de la válvula de dosificación 40.

El sistema de almacenamiento, homogeneización y dosificación se presta al uso en particular con sustancias de entintado, ya sea en forma sólida o líquida.

No obstante, es evidente que en el interior de dicho por lo menos un depósito 20 puede almacenarse una solución líquida o una sustancia sólida que presente problemas de sedimentación y/o agregación

Convenientemente, un sistema según la presente invención no dispone de circuitos de suministro, ni para el suministro ni para el retorno, y, por lo tanto, se evitan los problemas de la técnica anterior relacionados con la precipitación en el interior de los propios circuitos.

Así, se aprecia que un sistema de almacenamiento, homogeneización y dosificación según la presente invención alcanza los objetivos señalados anteriormente.

El sistema de almacenamiento, homogeneización y dosificación de la presente invención concebido de este modo es susceptible de numerosas modificaciones y variantes, todas ellas comprendidas en las reivindicaciones.

Además, en la práctica, los materiales utilizados así como sus tamaños y componentes pueden ser cualesquiera según los requisitos técnicos.

Claims (15)

1. Sistema de almacenamiento, homogeneización y dosificación de sustancias susceptibles de precipitación o agregación que comprende por lo menos un depósito (20) para el almacenamiento y por lo menos una válvula (40) para dosificar en la proximidad del fondo (22) de dicho por lo menos un depósito (20), comprendiendo dicho por lo menos un depósito (20) una parte tubular (21), un fondo (22) y una cubierta (23) y unos medios de soporte oscilantes para permitir una buena homogeneización de las sustancias contenidas en dicho por lo menos un depósito (20), caracterizado porque dichos medios de soporte oscilantes comprenden un dispositivo motor (35) y por lo menos una tabla (30) giratoria y/u oscilante firmemente conectada a una estructura fija (12) de dicho sistema, estando provista dicha tabla de por lo menos dos asientos (31) para por lo menos dos depósitos (20).

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho por lo menos un depósito (20) comprende una parte de soporte (25) conectada al fondo (22).

3. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho por lo menos un depósito (20) comprende por lo menos dos elementos de sujeción (26) fijados a la cubierta (23).

4. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de soporte oscilantes comprenden un dispositivo motor (35) y dicha por lo menos una tabla (30) giratoria y/u oscilante está conectada de manera giratoria y/u oscilante a una estructura fija (12) de dicho sistema.

5. Sistema según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha por lo menos una tabla (30) comprende una placa (32) en la que están formados dichos por lo menos dos asientos (31) y por lo menos dos placas rigidizantes (33) atornilladas a la placa (32).

6. Sistema según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha por lo menos una tabla (30) pivota en relación con una estructura fija (12) mediante unos pivotes (34).

7. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho por lo menos un depósito (20) comprende una válvula antirretorno (28) alojada en la cubierta (23).

8. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha válvula (40) comprende un obturador (70), un cuerpo (60) que comprende un asiento central (62) para dicho obturador (70) y una pluralidad de aberturas laterales (61) en comunicación con dicho asiento central (62).

9. Sistema según la reivindicación 8, caracterizado porque dicho por lo menos un depósito (20) comprende un tubo de estanqueidad (80) fijado a la cubierta (23) de dicho por lo menos un depósito (20).

10. Sistema según la reivindicación 9, caracterizado porque dicho por lo menos un depósito (20) comprende un eje (50) insertado en el interior de dicho por lo menos un depósito (20) mediante dicho tubo de estanqueidad (80).

11. Sistema según la reivindicación 10, caracterizado porque dicho eje (50) comprende un primer extremo (51) y un segundo extremo (52), estando insertado dicho primer extremo (51) en dicho obturador (70) de la válvula de dosificación (40) para permitir su accionamiento.

12. Sistema según la reivindicación 11, caracterizado porque dicho segundo extremo (52) del eje (50) sobresale hacia el exterior de la cubierta (23) y caracterizado porque dicho por lo menos un depósito (20) comprende un aro de enganche (53) formado de una sola pieza con dicho segundo extremo (52) del eje (50).

13. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque dicho por lo menos un depósito (20) comprende unos medios elásticos (90, 91, 92) que actúan en el eje (50) para mantener la válvula (40) cerrada.

14. Sistema según la reivindicación 11, caracterizado porque dichos medios elásticos comprenden un resorte (90) ajustado en el eje (50), un asiento (91) para el resorte (90), formado de una sola pieza con el eje (50) y un aro de estanqueidad con reborde (92) aplicado al tubo de estanqueidad (80).

15. Sistema según la reivindicación 11, caracterizado porque dicho resorte (90) está ajustado en una parte del eje (50) situado entre el asiento (91) y el disco de estanqueidad con reborde (92).