ES2314398T3 - Dispositivo para la dosificacion y mezcla de materiales en polvo. - Google Patents

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Abstract

Dispositivo para dosificar y mezclar materiales en polvo, con depósitos de alimentación, dispuestos horizontalmente uno al lado del otro, para los materiales de partida, con un registro de cierre y dosificación (27) en su lado inferior, con dispositivos dosificadores (12) para dosificar los materiales y, como mínimo, con un dispositivo de mezcla (10) para mezclar los materiales dosificados, de modo que debajo del depósito de alimentación se ha dispuesto de forma móvil a lo largo de una pista de desplazamiento predeterminada, como mínimo un depósito para las cargas (2) con una tapa (13) en su lado superior para recibir las cantidades dosificadas de los materiales de partida, de manera que los depósitos para las cargas (2) disponen en su lado inferior de un registro (14), caracterizado porque los depósitos de alimentación están configurados como depósitos dosificadores (1) con dispositivos dosificadores (12) integrados; porque las tapas (13) y los registros (14) de los depósitos para las cargas (2) se pueden accionar automáticamente, y porque debajo de uno o varios depósitos dosificadores (1) se ha dispuesto, como mínimo, una tolva colectora (3) destinada a recoger, como mínimo, uno de los materiales de partida, de modo que sobre dicha tolva colectora (3) se ha acoplado un cabezal de llenado (4) para llenar el depósito para las cargas (2), disponiendo dicho cabezal de llenado (4) de un dispositivo para accionar la tapa (13) del depósito para las cargas (2) a llenar.

Description

Dispositivo para la dosificación y mezcla de materiales en polvo.
La presente invención se refiere a un dispositivo para dosificar y mezclar materiales en polvo, con depósitos de alimentación esencialmente horizontales colocados uno al lado del otro para los materiales de salida y con un registro de cierre y dosificación o elemento similar en el lado inferior, con dispositivos para dosificar los materiales y, como mínimo, con un mecanismo de mezcla para mezclar los materiales dosificados, de modo que debajo de los depósitos de alimentación se ha dispuesto de forma móvil, como mínimo, un depósito para cargas individuales con una tapa en el lado superior para recibir los materiales de salida.
En muchas ramas de la industria, por ejemplo, en la industria de materiales para la construcción, en la industria química, en la industria de alimentos para animales y también en la industria alimentaria y en la industria farmacéutica, para conseguir un producto intermedio o un producto final es necesario mezclar materiales en polvo en cantidades dosificadas con cierta precisión. Por ejemplo, para fabricar adhesivos o productos similares, en la industria de la construcción se mezclan y se rellenan en sacos los correspondientes componentes y aditivos en polvo. Se necesitan diferentes proporciones de mezcla según el tipo de pegamento o de masa para completar. Generalmente se disponen todos los posibles materiales de partida en sus correspondientes depósitos. El tamaño de cada depósito depende de la dosificación habitual del material de partida. Los materiales en polvo de cantidad elevada y baja precisión de dosificación se almacenan en depósitos grandes tales como silos, mientras que los aditivos de cantidad media y de precisión de dosificación media se almacenan en depósitos medianos y los aditivos de cantidad pequeña y alta precisión de dosificación se almacenan en depósitos pequeños o en sacos. Para poder fabricar un producto deseado según una fórmula dada con determinados materiales de partida, generalmente se utiliza un dispositivo común de dosificación que se transporta de depósito en depósito o que se conecta a los depósitos uno tras otro. Para ello es necesario limpiar el dispositivo dosificador entre las operaciones de dosificación, ya que de otro modo se producirían desviaciones inaceptables respecto a la fórmula. Por ejemplo, esto es necesario en la industria química cuando se dosifican pigmentos a fin de no alterar los colores resultantes. Las modificaciones de los materiales siempre son muy costosas.
Por ejemplo, el documento DE 197 28 624 C2 da a conocer un dispositivo de dosificación para productos en polvo, en el que a cada depósito de almacenamiento se asigna un dispositivo de dosificación que dosifica el correspondiente material en una báscula receptora. Posteriormente los materiales en polvo dosificados se conducen mediante tuberías de transporte neumático a una báscula de control y, por último, a una mezcladora. Sin embargo, es necesario limpiar periódicamente las tuberías de transporte y los dispositivos de pesada, lo que aumenta considerablemente el coste del proceso. Por otra parte, en caso de componentes pesados de grano fino, el transporte neumático puede conducir a una separación de la mezcla.
El documento DE 199 09 896 C2 da a conocer un dispositivo para dosificar y mezclar materiales en polvo del tipo de la presente invención en el ámbito de la industria alimentaria. Para ello, se realiza una mezcla de productos a granel para fabricar un producto de bollería, mediante la dosificación y mezcla de componentes en polvo. Para recibir el polvo mezclado, los depósitos para las cargas se adaptan a las diferentes funciones mediante el cambio de las tapas. La tapa de transporte se coloca suelta sobre el borde del depósito. Un dispositivo de este tipo no sería adecuado para cargar sustancias especialmente delicadas, por ejemplo en la industria farmacéutica. Además, para vaciar el depósito para las cargas es necesario girarlo en 180º, ya que el vaciado se realiza a través de una tapa de vaciado en forma de tolva.
El documento DE 38 18 637 A1 muestra un dispositivo para reunir en una mezcla componentes de materiales granulados, en el que se han dispuesto para los materiales de partida depósitos de alimentación dispuestos uno al lado del otro de modo básicamente horizontal, en cuyos fondos correspondientes se han unido con bridas tornillos sin fin de dosificación, los cuales conducen los materiales al correspondiente depósito de pesada. Desde el depósito de pesada, el material dosificado se transporta mediante un brazo basculante a un depósito colector situado debajo. Todos los componentes se dosifican al mismo tiempo en el depósito de pesada, luego se vacían uno tras otro en el depósito colector y después se conducen a la mezcla. Los depósitos de alimentación están sujetos de forma fija y están conectados con tuberías de alimentación, por lo que un cambio de los mismos o un cambio del producto que contienen solamente se pueden realizar con un coste elevado. Dado que los dispositivos de dosificación y pesada están asignados a cada depósito de alimentación, también es necesario cambiar o como mínimo limpiar el dispositivo de dosificación y pesada cuando se cambia el depósito de alimentación.
El documento DE 101 42 949 A1 da a conocer un dispositivo para fabricar una mezcla con sustancias de partida, en el que los depósitos de alimentación para los materiales de partida están dispuestos uno al lado del otro de modo básicamente horizontal y debajo de los depósitos de alimentación se ha dispuesto de forma móvil un depósito colector o para las cargas. También en este diseño se han asignado dispositivos de dosificación a cada depósito de alimentación. Por otra parte, el depósito colector comporta en su lado inferior un registro o elemento similar, por lo que solamente se puede vaciar girándolo en 180º, lo cual es costoso.
Por último, el documento DE 38 16 202 A1 muestra una disposición de un equipo para elaborar y empacar una mezcla de varias sustancias, en el que se han dispuesto uno al lado del otro de modo básicamente horizontal depósitos de alimentación para los materiales de partida, debajo de cada uno de los cuales se ha situado un dispositivo de descarga, pesada y entrega. Debajo de las estaciones de carga se han dispuesto de forma móvil depósitos en los que se dosifica cada componente individual. El proceso de trasiego de los depósitos de pesada se realiza mediante un movimiento de giro en 180º relativamente costoso del depósito de pesada.
El documento EP 499 573 A1 describe un dispositivo para introducir partículas de plástico en una mezcla de hormigón. Para la fabricación de un producto intermedio o de un producto final no solamente es primordial la dosificación de los diversos materiales de partida en las cantidades prescritas exactas, sino también la introducción lo más uniforme posible de las partículas en la mezcla de hormigón. Según dicho documento, con este dispositivo no se prevé una modificación de la composición de la mezcla.
El documento DE 30 36 968 A1 da a conocer un procedimiento para controlar un proceso de mezcla de materias primas sólidas y/o líquidas, que posibilitan una reunión continua lo más exacta posible de todos los ingredientes y que registra permanentemente las desviaciones. El procedimiento no está destinado a posibilitar una modificación rápida y sencilla de la composición de la mezcla y al mismo tiempo un coste lo más reducido posible de limpieza de los componentes del dispositivo de dosificación y mezcla.
El documento US 5,527,107 A da a conocer un dispositivo para mezcla y homogeneización continua de la mezcla de productos de partida en una mezcladora. También en este dispositivo es necesaria una limpieza o cambio relativamente costosos de componentes cuando se modifica la composición de la mezcla.
El objetivo de la presente invención es crear un dispositivo de dosificación y mezcla que sea lo más flexible y ampliable posible, y que además tenga una configuración lo más sencilla posible. Además, sólo debe requerir la limpieza del menor número posible de componentes cuando se modifica la composición de la mezcla, de modo que la operación de dosificación y mezcla no se deba interrumpir durante demasiado tiempo. Por último, debe ser posible una dosificación rápida y exacta y una dosificación y mezcla lo más automatizados posible.
El objetivo, según la reivindicación 1, se consigue mediante un dispositivo de dosificación y mezcla en el que los depósitos de alimentación están configurados en forma de depósitos dosificadores con dispositivos de dosificación integrados. Las tapas y registros de los depósitos para las cargas se pueden accionar automáticamente y debajo de uno o varios depósitos dosificadores se ha dispuesto, como mínimo, una tolva colectora para recoger, como mínimo, uno de los materiales de partida, y a dicha tolva colectora se ha conectado un cabezal de llenado para llenar el depósito para las cargas, comportando dicho cabezal de llenado un dispositivo para el accionamiento de la tapa del depósito para las cargas a llenar. Mediante una configuración de esta clase de depósito de alimentación y de depósito para las cargas del dispositivo de dosificación y mezcla, se posibilita el llenado óptimo y automatizable del mismo y su vaciado. Gracias al registro o elemento similar situado en el lado inferior del depósito para las cargas, no se requiere una manipulación costosa de los depósitos para su vaciado, por ejemplo, girándolos en 180º. El dispositivo de dosificación y mezcla según la presente invención se caracteriza por su especialmente baja altura de construcción, dado que los componentes están básicamente dispuestos uno al lado del otro. Además, gracias a esta configuración es posible realizar una ampliación de modo especialmente fácil y rápido. La tolva colectora para recoger como mínimo un material de salida se puede disponer justo debajo de un depósito dosificador y de este modo recoger el material de salida de dicho depósito dosificador antes de su transferencia al depósito para las cargas. También es posible disponer la tolva colectora, por ejemplo, debajo de varios depósitos dosificadores y transferir uno tras otro al correspondiente depósito para las cargas los materiales de salida de estos depósitos dosificadores mediante la misma tolva colectora.
El cabezal de llenado para llenar el depósito para las cargas se acopla a la tapa del depósito para las cargas y permite así rellenar sin formación de polvo el depósito para las cargas con los materiales de salida que se encuentran en la tolva colectora. El cabezal de llenado comprende un dispositivo para el accionamiento de la tapa del depósito para las cargas a llenar, de modo que la tapa se puede accionar automáticamente cuando se acopla el cabezal de carga al lado superior del depósito para las cargas. Esto se puede realizar de forma puramente mecánica, o bien de forma neumática, hidráulica o eléctrica. Para la manipulación de la tapa es especialmente adecuado un diseño con un movimiento de giro y basculado de la tapa. Por el contrario, los dispositivos de dosificación y mezcla anteriores con frecuencia tienen una altura de construcción elevada, dado que los depósitos de alimentación están dispuestos sobre los dispositivos de pesada y mezcla y por debajo se sitúa un depósito de pesada estacionario conectado con los depósitos dosificadores mediante dispositivos de dosificación. Una configuración vertical de esta clase generalmente está limitada, por lo que una ampliación para nuevos materiales de partida y, con ello, un cambio de la fórmula, comportan un coste elevado. En los dispositivos de dosificación y mezcla conocidos, los dispositivos de dosificación generalmente están asociados a silos pequeños y al igual que éstos son fijos o con menor frecuencia, los dispositivos de dosificación están asociados a recipientes flexibles. Sin embargo, generalmente los dispositivos de dosificación sólo son adecuados para una materia prima invariable. Una modificación de la fórmula comporta un coste elevado y por lo general requiere un desmontaje total y la limpieza de los componentes. Con el dispositivo de dosificación y mezcla según la invención, se puede realizar sin necesidad de limpieza un cambio de producto mediante un rápido cambio de todo el depósito de alimentación configurado como depósito de dosificación con dispositivo dosificador integrado. El depósito de alimentación y dosificación se puede volver a integrar más adelante en el dispositivo de dosificación y mezcla, por lo que la instalación se puede adaptar de forma rápida y sencilla a las modificaciones de la fórmula. Esto es muy importante, en especial en caso de fórmulas de corta duración así como cuando aumenta el número de materias primas. Los dispositivos dosificadores se realizan, preferentemente, en forma de tornillos sin fin de dosificación.
Ventajosamente, se disponen tapas en los lados superiores de los depósitos dosificadores, de modo que éstos puedan ser rellenados automáticamente o a mano.
Según otra característica de la invención, se prevé que los registros de cierre y dosificación de los depósitos de alimentación puedan ser accionados automáticamente. De esta manera, se puede realizar una mezcla automatizada de los materiales en polvo.
También es ventajoso que las tapas de los depósitos dosificadores puedan ser accionadas automáticamente. El accionamiento automático también se puede realizar de modo neumático o eléctrico.
La tolva colectora puede comportar un dispositivo de pesada mediante el cual puede pesar el material transferido al depósito para las cargas. El dispositivo de pesada puede estar configurado de diversas maneras. El dispositivo de pesada previsto en la tolva colectora, o bien la tolva colectora configurada como dispositivo de pesada, sirve en especial para la dosificación fina de cantidades muy pequeñas de materiales con la máxima precisión.
También es posible prever marcos de pesada sobre los que se pueden asentar los depósitos dosificadores. El caso normal es que la dosificación se realice mediante dispositivos de pesada dispuestos en tales marcos de pesada y situados debajo que los depósitos de dosificación, o bien integrados en los mismos. De esta forma se puede pesar en cantidades medias y con precisión media el material de los depósitos dosificadores mediante una pesada por resta. Los datos procedentes de los dispositivos de pesada se pueden transmitir a los correspondientes dispositivos de control mediante conducciones o de forma inalámbrica.
Ventajosamente, los depósitos de dosificación dispuestos uno al lado del otro de forma básicamente horizontal también están dispuestos de forma móvil a lo largo de una pista prefijada. Esto permite, por una parte, sustituir los depósitos dosificadores vacíos y, por otra, cambiar de forma rápida y sencilla los materiales de partida para fórmulas modificadas. Los depósitos dosificadores también se pueden mover a lo largo de una pista hacía las estaciones de rellenado.
Para los componentes que se añaden en grandes cantidades y con baja precisión de dosificación, también se pueden prever silos grandes y dispositivos de transporte y dosificación para mezclar estos componentes de cantidad elevada en el depósito para las cargas o en la tolva colectora. Estos silos de capacidad superior a la de los depósitos dosificadores pueden estar situados contiguos al equipo y estar conectados con las tolvas colectoras, por ejemplo, mediante transportadores sin fin.
Además, se pueden prever dispositivos para añadir materiales manualmente, configurados con una construcción igual a la de los depósitos dosificadores, con una abertura para añadir los materiales. Estos dispositivos para la adición manual de materiales se pueden combinar con el dispositivo de dosificación y mezcla del mismo modo que los depósitos dosificadores normales, con la única diferencia de que los materiales a añadir se introducen manualmente en la abertura. Estos dispositivos para la adición manual de materiales también se pueden disponer por encima de los dispositivos dosificadores para introducir manualmente determinados materiales en los depósitos dosificadores. La abertura puede estar situada lateralmente, para facilitar la introducción de los materiales, por ejemplo, desde sacos.
También es ventajoso que los depósitos dosificadores comprendan agitadores. Dichos agitadores sirven preferentemente para descargar todo el material que contiene el depósito dosificador, de forma que prácticamente no quede material en el depósito dosificador. A este fin, el depósito dosificador está preferentemente configurado como plano en su lado inferior.
Según otra característica de la invención, se prevé que las pistas de desplazamiento de los depósitos para las cargas y/o de los depósitos dosificadores estén constituidas por elementos individuales que comprenden dispositivos de transporte, preferentemente rodillos. Mediante una configuración modular de esta clase es posible modificar o ampliar el dispositivo de dosificación y mezcla de forma rápida y sencilla. Las pistas de desplazamiento, en lugar de tener rodillos, también podrían disponer de sistemas transportadores de cadenas.
Los elementos individuales de las pistas de desplazamiento pueden estar dispuestos de forma giratoria, a fin de conseguir la modificación de la dirección de transporte de los depósitos de carga y/o de los depósitos dosificadores a lo largo de las pistas de desplazamiento. También con la configuración de las pistas de desplazamiento con transportadores de cadena se pueden disponer mesas giratorias de transporte por cadenas. Los depósitos para las cargas y/o los depósitos dosificadores también se pueden transportar suspendidos a lo largo de una pista de desplazamiento. Para ello, los depósitos para las cargas y/o dosificadores pueden estar dotados de una correspondiente estructura que se apoya sobre un transportador elevado. Un transportador elevado de este tipo se puede realizar como pista de discos o de rodillos con accionamiento en uno o dos lados, o bien en forma de transportador de cadenas. Un diseño de este tipo tiene como ventaja la altura sobre el suelo.
En caso de que existan elementos de las pistas de desplazamiento que comporten dispositivos de pesada, se puede pesar el llenado con materiales del correspondiente depósito para las cargas o depósito dosificador, de modo que se puede ajustar la cantidad del material añadido.
Ventajosamente, se dispone un dispositivo de transporte por encima de los depósitos dosificadores, por ejemplo, una grúa, para mover los depósitos dosificadores o para posicionar depósitos de rellenado. De esta forma, es posible cambiar con rapidez depósitos dosificadores a fin de adaptar el equipo a nuevas situaciones.
Los depósitos dosificadores y/o los depósitos para las cargas están constituidos, ventajosamente, por un recipiente dispuesto dentro de un armazón. El armazón aporta al depósito dosificador o depósito para las cargas la estabilidad necesaria y, además, ofrece posibilidades de manipulación.
En especial, en el caso de los depósitos para las cargas, el recipiente está conformado en forma de tolva con paredes convergentes hacia abajo. Gracias a ello, el polvo que contiene se conduce hacia el registro situado en la parte inferior del depósito para las cargas.
Preferentemente, los recipientes y los armazones comprenden una planta rectangular. Esto permite colocar en fila varios depósitos dosificadores o depósitos para las cargas, con un aprovechamiento óptimo del espacio.
Cuando en la parte inferior del armazón se han previsto aberturas para alojar las horquillas de una carretilla elevadora o elemento similar, el depósito dosificador y el depósito para las cargas se pueden transportar de forma sencilla mediante una carretilla de horquilla elevadora o elemento similar.
Alternativa o adicionalmente, los depósitos dosificadores y/o depósitos para las cargas pueden comprender en su lado superior aberturas para enganchar un dispositivo elevador. De esta manera es posible la manipulación con una grúa.
Ventajosamente, se prevén cuatro dispositivos de enganche, uno en cada esquina del depósito dosificador y/o del depósito para las cargas. Esto permite levantar el depósito dosificador con una herramienta elevadora cuadrangular adecuadamente conformada en forma de "X", sin que exista el riesgo de que el depósito dosificador oscile como un péndulo. Gracias a ello, se puede posicionar de manera exacta. A su vez, esto facilita el accionamiento totalmente automático de la instalación de dosificación y mezcla.
Igualmente aumenta la flexibilidad cuando tanto los depósitos dosificadores como los depósitos para las cargas tienen las mismas dimensiones exteriores, ya que de este modo son intercambiables. La única diferencia es que, generalmente, el depósito para las cargas no tiene el dispositivo de dosificación del que dispone el depósito dosificador.
Para poder subir o bajar los depósitos dosificadores o para las cargas, se puede disponer a lo largo de la pista de desplazamiento de los mismos, un mecanismo elevador destinado a levantar los depósitos dosificadores y/o depósitos para las cargas. Este mecanismo elevador puede estar dotado de horquillas, de forma similar a las de una carretilla elevadora, que encajan en las aberturas citadas situadas en el lado inferior del armazón de los depósitos dosificadores y/o depósitos para las cargas.
Se prevé que el mecanismo elevador esté dispuesto de modo que pueda girar en 360º, para conseguir la máxima flexibilidad.
Para un funcionamiento parcial o totalmente automatizada, es ventajoso que, como mínimo, los depósitos dosificadores y los depósitos para las cargas dispongan de elementos de identificación. Estos elementos de identificación pueden ser, por ejemplo, códigos de barras que se detectan mediante dispositivos lectores adecuados, o bien circuitos impresos que pueden ser interrogados mediante respondedores adecuados.
Según otra característica de la invención, se prevé que los depósitos para las cargas y los depósitos dosificadores comporten interfaces para la conexión con un aparato de mando. Estas interfaces permiten interrogar a los dispositivos de pesada de los depósitos para las cargas y, en su caso, de los depósitos dosificadores, y también accionar los dispositivos contenidos en los mismos, tales como, por ejemplo, dispositivos de mezcla, dispositivos de dosificación o mecanismos de abertura de la tapa o del registro.
Adicionalmente, es ventajoso que los depósitos para las cargas y los depósitos dosificadores dispongan de alimentación eléctrica con una fuente de aire comprimido o similar, en especial, una conexión de enchufe. Mediante tales conexiones de enchufe o de deslizamiento se suministra a los depósitos para las cargas y, en su caso, a los depósitos dosificadores, la energía necesaria para permitir el accionamiento del dispositivo dosificador o dispositivo mezclador, así como para la apertura y cierre automáticos de la tapa y del registro.
A los efectos de un funcionamiento totalmente automático es ventajoso que los depósitos para las cargas se puedan mover a lo largo de una pista básicamente cerrada.
Según otra característica de la invención, se prevé que los depósitos dosificadores dispongan de un registro de cierre y dosificación.
Preferentemente, los registros de cierre y dosificación se pueden accionar automáticamente. De esta forma se puede realizar una dosificación automatizada de los materiales en polvo.
Los depósitos dosificadores pueden contener un dispositivo de pesada mediante el cual se puede pesar el material que se encuentra dentro del depósito dosificador. El dispositivo de pesada puede estar realizado de diversas maneras.
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En caso de que se hayan previsto como mínimo un dispositivo dosificador para dosificación gruesa y, como mínimo, un dosificador para dosificación fina, se puede realizar tanto una dosificación aproximada como una dosificación exacta. Para cantidades grandes del material en polvo se activa el dispositivo dosificador para dosificación gruesa, mientras que para añadir cantidades pequeñas se activa y se regula adecuadamente el dispositivo de dosificación fina.
Estos dos o más dispositivos dosificadores diferentes pueden estar configurados como husillos transportadores de tamaños diferentes.
La presente invención se explica con más detalle sobre la base de los dibujos adjuntos, que muestran ejemplos de realización del dispositivo de dosificación y mezcla y detalles del mismo.
Los dibujos muestran:
- la figura 1 muestra una vista en alzado lateral de un equipo según la invención, destinado a la dosificación y mezcla de materiales en polvo;
- la figura 2 muestra un corte transversal de una parte de un dispositivo de dosificación y mezcla, con un silo grande para componentes en gran cantidad;
- las figuras 3a y 3b muestran esquemáticamente el lado superior de un depósito para las cargas, para ilustrar la apertura automática de tapa;
- la figura 4a muestra en perspectiva un corte parcial de un depósito dosificador con un dispositivo dosificador dispuesto dentro del mismo;
- la figura 4b muestra un corte parcial a través de un depósito dosificador;
- la figura 4c muestra una sección de una variante de un depósito dosificador con dosificación fina;
- las figuras 5a y 5b muestran esquemáticamente un depósito para las cargas sobre el que se ha dispuesto un registro de accionamiento automático;
- la figura 6a muestra en perspectiva un dispositivo para la adición manual de materiales;
- la figura 6b es una vista lateral de la configuración de la figura 6a;
- la figura 7 muestra esquemáticamente en perspectiva una versión mínima de un dispositivo de dosificación y mezcla; y
- la figura 8 muestra esquemáticamente en perspectiva una instalación ampliada de dosificación y mezcla.
La figura 1 muestra una vista en alzado lateral de una forma de realización de una instalación de dosificación y mezcla, en la que se han dispuesto uno al lado del otro de forma básicamente horizontal varios depósitos de alimentación configurados como depósitos dosificadores (1). Los depósitos dosificadores (1) contienen diversos materiales de partida en polvo, que se deben dosificar y mezclar adecuadamente. Debajo de los depósitos dosificadores (1) se ha dispuesto de forma movible, como mínimo, un depósito para las cargas (2) destinado a recoger las cantidades dosificadas de los materiales de partida procedentes de los depósitos dosificadores (1). El movimiento de los depósitos para las cargas (2) se consigue, por ejemplo, mediante la pista de rodillos (5). Debajo de uno o varios depósitos dosificadores (1) se ha dispuesto, como mínimo, una tolva colectora (3) destinada a recoger, como mínimo, uno de los materiales de partida. Mediante los dispositivos dosificadores (12) integrados en los depósitos dosificadores (1) se descargan en las tolvas (3) determinadas cantidades de material de partida. Para la medición de la cantidad deseada de material de partida, se puede integrar en la tolva colectora (3) un dispositivo de pesada, o bien se pueden colocar los depósitos dosificadores (1) sobre marcos de pesada (31) individuales (ver las figuras 4a y 4b). Mediante los dispositivos de pesada en la tolva (3) generalmente se dosifican con la máxima precisión las cantidades muy pequeñas. Mediante los marcos de pesada (31) dispuestos debajo de los depósitos dosificadores (1) generalmente se dosifican con precisión media las cantidades medias de material. La dosificación mediante los marcos de pesada (31) se realiza con la llamada pesada de resta. Gracias a que se ha asociado un marco de pesada (31) a cada depósito dosificador (1), se pueden pesar al mismo tiempo varios productos en varios depósitos dosificadores. Con ello, se consigue un importante ahorro de tiempo, ya que no es necesario dosificar los materiales uno tras otro en el depósito para las cargas (2), lo que sucede cuando se pesan en la tolva colectora (3). La tolva colectora (3) lleva acoplado un cabezal de llenado (4) para llenar el depósito para las cargas (2). Cada depósito para las cargas (2) tiene en su lado superior una tapa (13) y, preferentemente, también cada depósito dosificador (1) tiene en su lado superior una tapa (13'), las cuales, preferentemente, se pueden accionar automáticamente. En el lado inferior de cada depósito dosificador (1) se ha dispuesto un registro (27) de cierre y dosificación, o un elemento similar. Después del llenado del depósito para las cargas (2) con las cantidades correspondientes de materiales de partida procedentes de los depósitos dosificadores (1), el depósito para las cargas se transporta a lo largo de la pista de rodillos (5) y se lleva mediante un dispositivo elevador (9) hasta un dispositivo de mezcla (10). Preferentemente, el dispositivo elevador (9) se puede girar 360º. El dispositivo elevador (9) coloca cada depósito para las cargas (2) sobre una pista de rodillos (5) y luego lo desplaza sobre el dispositivo de mezcla (10). En el lado inferior del depósito para las cargas (2) se han dispuesto registros (14), los cuales, preferentemente, se pueden accionar automáticamente. Mediante un dispositivo (8) destinado al acoplamiento sin polvo y a mover el registro (14) situado en el lado inferior del depósito para las cargas (2), se abre dicho registro, con lo que el material en polvo que contiene dicho depósito pasa al mezclador (10) y luego se transfiere al procesado ulterior, por ejemplo, a una instalación de ensacado (11). El depósito para las cargas (2), una vez vaciado, se devuelve sobre la pista de rodillos (5) al dispositivo elevador (9) y se vuelve a llevar hasta debajo de los depósitos dosificadores (1) para ser llenado nuevamente, o bien se conduce a una limpieza. Se puede disponer un dispositivo de transporte, por ejemplo, una grúa (6), por encima de los depósitos dosificadores (1), para mover los depósitos dosificadores (1) o para posicionar depósitos de rellenado (ver las figuras 6a y 6b).
Tal como se ha indicado anteriormente, en vez de pistas de rodillos (5) se pueden utilizar transportadores de cadena o elementos similares. Por último, para transportar los depósitos para las cargas (2) y/o los depósitos dosificadores (1) también es posible disponer elementos elevados sobre el suelo (no representados), para el transporte suspendido de los depósitos para las cargas (2) y/o de los depósitos dosificadores. En este caso, se disponen en el lado superior de los depósitos para las cargas (2) y/o de los depósitos dosificadores (1) elementos constructivos que se apoyan sobre un transportador elevado. Los transportadores elevados de este tipo se pueden realizar como pistas de discos o de rodillos con accionamiento en uno o dos lados, o bien en forma de transportadores de cadenas.
La figura 2 muestra un corte transversal de una parte de una instalación de dosificación y mezcla, en la que se ha dispuesto al lado de los depósitos dosificadores (1) un silo grande (15) para materiales en polvo de cantidad elevada y baja precisión de dosificación. El material en polvo se transporta del silo grande (15) a la tolva colectora (3) mediante un dispositivo (7) de transporte y dosificación. El material añadido desde el silo grande (15) se recoge en la tolva colectora (3) junto con el material procedente de uno o varios depósitos dosificadores (1), o bien antes o después del mismo, y se introduce en el depósito para las cargas (2) mediante el cabezal de llenado (4). El material procedente del silo grande (15) se puede pesar directamente hacia el depósito para las cargas (2) mediante un dispositivo de pesada (25) situado sobre la pista de rodillos (5) (ver la figura 5a). Posteriormente, se desplaza el depósito para las cargas (2) sobre la pista de rodillos (5).
Las figuras 3a y 3b muestran esquemáticamente en perspectiva el lado superior de un depósito para las cargas (2) con su correspondiente tapa (13). El cabezal de llenado (4) levanta la tapa (13) y la gira lateralmente, de modo que el cabezal de llenado (4) se acopla a la abertura del depósito para las cargas (2) y el material que se encuentra en la tolva colectora (3) se introduce en el depósito para las cargas (2). De este modo es posible la apertura automática de la tapa (13).
La figura 4a muestra esquemáticamente en perspectiva varios depósitos dosificadores (1) dispuestos en fila, y la figura 4b muestra una sección transversal de un depósito dosificador (1) junto con la tolva colectora (3) dispuesta debajo del mismo. Según una forma de realización preferente del depósito dosificador (1), éste consta de un recipiente (16) dispuesto dentro de un armazón (17). Cuando el recipiente (16) y el armazón (17) tienen una planta rectangular o cuadrada, los depósitos dosificadores (1) se pueden disponer en fila ahorrando mucho espacio. En el depósito dosificador (1) se ha integrado un dispositivo dosificador (12) en forma de tornillo sin fin, que conduce el material en polvo a la tolva colectora (3). Adicionalmente, se puede disponer dentro del depósito dosificador (1) un agitador (22) para ayudar a la descarga, de modo que se pueda vaciar el depósito dosificador (1) sin que queden restos de material. Además, en el lado superior del depósito dosificador (1) se han dispuesto aberturas (23) para enganchar un dispositivo elevador, que permiten manipular con una grúa el depósito dosificador (1), así como el depósito para las cargas (2) configurado de la misma manera. El dispositivo elevador puede ser, como se muestra en la figura 1, una grúa (6) a la que está acoplado un elemento en forma de "X", el cual comprende ganchos que se pueden enganchar en las aberturas de enganche (23) situadas en el lado superior del depósito dosificador y/o del depósito para las cargas (2). En el extremo del dispositivo dosificador (12) se ha dispuesto un registro (27) de cierre y dosificación, el cual, preferentemente, se puede accionar automáticamente. El depósito dosificador (1) se puede colocar sobre un marco de pesada (31), el cual comporta un correspondiente dispositivo de pesada, de modo que se puede determinar por pesada de resta la dosificación del material contenido en el depósito dosificador (1).
La figura 4c muestra un corte de una variante de un depósito dosificador (1) con dosificación fina. Para ello, aparte del dispositivo dosificador (12) en forma de tornillo sin fin para la dosificación gruesa, se ha dispuesto otro dispositivo dosificador (34) en forma de tornillo sin fin más pequeño. Mediante la activación del dispositivo dosificador (12) para dosificación gruesa se puede añadir, mediante el registro (27) de cierre y dosificación, una cantidad grande de material en polvo. Mediante el dispositivo dosificador (34) para la dosificación fina se realiza luego la dosificación fina del material en polvo.
La figura 5a muestra en perspectiva un depósito para las cargas (2) con el registro (14) dispuesto en el mismo, mientras que la figura 5b los muestra lateralmente. Mediante un dispositivo de accionamiento (19), el registro 14 se puede abrir y volver a cerrar automáticamente, de modo que el contenido del depósito para las cargas (2) se puede descargar, por ejemplo, en un dispositivo de mezcla (10). Para ayudar a la descarga del depósito para las cargas (2) se pueden disponer toberas disgregadoras (33) neumáticas, las cuales, mediante uno o varios chorros de aire comprimido, disgregan el material contenido en el depósito para las cargas (2) y ocasionan el vaciado completo a través del registro (14). Preferentemente, se disponen en el lado inferior del armazón (17) del depósito para las cargas (2), o también del depósito dosificador (1), aberturas (18) para alojar las horquillas de una carretilla elevadora o elemento similar, o las horquillas del dispositivo elevador (9). La figura 5a muestra un elemento (24) de la pista de rodillos (5), que comprende varios rodillos (25) destinados al desplazamiento de los depósitos para las cargas (2) y, en su caso, los depósitos dosificadores (1). Los rodillos (25) pueden estar acoplados a diferentes unidades de accionamiento.
La figura 6a muestra en perspectiva la configuración de dispositivos (20) destinados a la adición manual de materiales, y la figura 6b muestra los mismos lateralmente. Tales dispositivos (20) para la adición manual de materiales se pueden disponer sobre los depósitos dosificadores (1), pueden estar configurados con una forma de construcción básicamente igual a la de los depósitos dosificadores (1) y disponer de una abertura (21), preferentemente lateral. A través de esta abertura (21) se puede realizar una adición manual de material al depósito dosificador (1). También se puede disponer un tamiz de control (32) debajo de la abertura (21), a fin de separar los posibles cuerpos extraños. Igualmente, para rellenar los depósitos dosificadores (1) se pueden disponer depósitos de rellenado (30), que pueden constar, por ejemplo, de sacos dispuestos dentro de un armazón. Mediante elementos intermedios (28) sin tamiz de control (32), o bien elementos intermedios (29) con tamiz de control (32), dichos depósitos de rellenado (30) o dispositivos (20) para adición manual de materiales se acoplan a la tapa (13) del depósito dosificador (1) para el llenado. Una grúa (6) sirve para manipular los depósitos dosificadores (1) y los depósitos para las cargas (2).
La figura 7 muestra esquemáticamente en perspectiva una versión mínima de una instalación de dosificación y mezcla. En el ejemplo que se muestra se han dispuesto uno al lado del otro de forma básicamente horizontal en total seis depósitos dosificadores (1). Además, se ha dispuesto un silo grande (15), cuyo contenido se conduce mediante un dispositivo (7) de transporte y dosificación a una tolva colectora (3) situada debajo del depósito dosificador (1). Los depósitos para las cargas (2) están dispuestos de forma móvil debajo de los depósitos dosificadores (1). Para ello se emplea una pista de rodillos (5). Mediante la pista de rodillos (5), el depósito para las cargas (2) se puede conducir a un dispositivo elevador (9), el cual levanta el depósito para las cargas (2) llenado con los correspondientes materiales en polvo sobre un dispositivo de mezcla (10), donde se puede descargar el contenido del depósito para las cargas (2). Una vez que el material en polvo ha sido mezclado suficientemente, se puede conducir, por ejemplo, a una instalación de ensacado (11). Tal como se ha indicado, los depósitos para las cargas (2) y/o depósitos dosificadores (1) también se pueden desplazar suspendidos, mediante un transportador elevado (no representado). En este caso, el dispositivo elevador puede girar en su totalidad, o bien comportar un transportador giratorio. En un sistema de transportador elevado de este tipo, entre el depósito dosificador (1) y el depósito para las cargas (2) sólo se dispone para cada depósito para las cargas (2) un cabezal de llenado (4), el cual se puede subir y bajar, que puede estar integrado en el mismo y que se puede mover al mismo tiempo a lo largo de la pista de desplazamiento (no está representado).
La figura 8 muestra una forma de realización ampliada de la invención, en la que se han dispuesto múltiples depósitos dosificadores (1) y silos grandes (15), de modo que los depósitos para las cargas (2) se pueden transportar mediante las correspondientes pistas de rodillos (5) en funcionamiento totalmente automático dentro de un circuito cerrado. Para conseguir el cambio de dirección en las pistas de rodillos (5) se utilizan los elementos (26) giratorios. Mediante dos dispositivos elevadores (9), los depósitos para las cargas (2) adecuadamente cargados se pueden elevar sobre los dispositivos de mezcla (10), donde descargan su contenido en los dispositivos de mezcla (10). Posteriormente se realiza, por ejemplo, el envasado en las llamadas instalaciones de ensacado (11) del material en polvo mezclado. La instalación según la invención se puede ampliar de forma muy sencilla para adaptarla a las modificaciones de la composición de los componentes a dosificar y mezclar.

Claims (32)

1. Dispositivo para dosificar y mezclar materiales en polvo, con depósitos de alimentación, dispuestos horizontalmente uno al lado del otro, para los materiales de partida, con un registro de cierre y dosificación (27) en su lado inferior, con dispositivos dosificadores (12) para dosificar los materiales y, como mínimo, con un dispositivo de mezcla (10) para mezclar los materiales dosificados, de modo que debajo del depósito de alimentación se ha dispuesto de forma móvil a lo largo de una pista de desplazamiento predeterminada, como mínimo un depósito para las cargas (2) con una tapa (13) en su lado superior para recibir las cantidades dosificadas de los materiales de partida, de manera que los depósitos para las cargas (2) disponen en su lado inferior de un registro (14), caracterizado porque los depósitos de alimentación están configurados como depósitos dosificadores (1) con dispositivos dosificadores (12) integrados; porque las tapas (13) y los registros (14) de los depósitos para las cargas (2) se pueden accionar automáticamente, y porque debajo de uno o varios depósitos dosificadores (1) se ha dispuesto, como mínimo, una tolva colectora (3) destinada a recoger, como mínimo, uno de los materiales de partida, de modo que sobre dicha tolva colectora (3) se ha acoplado un cabezal de llenado (4) para llenar el depósito para las cargas (2), disponiendo dicho cabezal de llenado (4) de un dispositivo para accionar la tapa (13) del depósito para las cargas (2) a llenar.
2. Dispositivo de dosificación y mezcla, según la reivindicación 1, caracterizado porque el depósito dosificador (1) comprede una tapa (13') en su lado superior.
3. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque los registros (27) de cierre y dosificación del depósito dosificador (1) se pueden accionar automáticamente.
4. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque las tapas (13) de los depósitos dosificadores (1) se pueden accionar automáticamente.
5. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la tolva colectora (3) comporta un dispositivo de pesada.
6. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se han dispuesto marcos de pesada (31), sobre los que se pueden poner los depósitos dosificadores (1).
7. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el depósito dosificador (1) está dispuesto de forma móvil a lo largo de una pista predeterminada.
8. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque se han dispuesto silos grandes (15) para componentes de gran cantidad, y dispositivos (7) de transporte y dosificación para añadir dichos componentes de gran cantidad al depósito para las cargas (2) o a las tolvas colectoras (3).
9. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se han dispuesto dispositivos (20) para la adición manual de materiales, los cuales están configurados con la misma forma de construcción de los depósitos dosificadores (1) y los depósitos para las cargas (2), que disponen de una abertura (21) para la adición de los materiales.
10. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los depósitos dosificadores (2) contienen agitadores (22).
11. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque las pistas de desplazamiento de los depósitos para las cargas (2) y/o de los depósitos dosificadores (1) están construidas con elementos (24) individuales que comportan dispositivos de transporte, preferentemente rodillos (25).
12. Dispositivo de dosificación y mezcla, según la reivindicación 11, caracterizado porque los elementos (26) de las pistas de desplazamiento están dispuestos de forma giratoria.
13. Dispositivo de dosificación y mezcla, según la reivindicación 11, caracterizado porque los elementos (24, 26) de las pistas de desplazamiento comprenden dispositivos de pesada.
14. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque por encima de los depósitos dosificadores (1) se ha dispuesto un dispositivo de transporte, por ejemplo, una grúa (6) para desplazar los depósitos dosificadores (1) o posicionar los depósitos de rellenado.
15. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque los depósitos dosificadores (1) y/o los depósitos para las cargas (2) están conformados por un recipiente (16) dispuesto dentro de un armazón (17).
16. Dispositivo de dosificación y mezcla, según la reivindicación 15, caracterizado porque el recipiente (16) está configurado en forma de tolva con paredes convergentes hacia abajo.
17. Dispositivo de dosificación y mezcla, según la reivindicación 15 ó 16, caracterizado porque el recipiente (16) y el armazón (17) tienen planta rectangular.
18. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizado porque en el lado inferior del armazón (17) dispone de aberturas (18) para alojar las horquillas de una carretilla elevadora.
19. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque los depósitos dosificadores (1) y/o los depósitos para las cargas (2) comprenden en su lado superior aberturas (23) para enganchar un dispositivo elevador.
20. Dispositivo de dosificación y mezcla, según la reivindicación 19, caracterizado porque dispone de una abertura de enganche (23) en cada una de las cuatro esquinas del depósito dosificador (1) y/o del depósito para las cargas (2).
21. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque los depósitos dosificadores (1) y los depósitos para las cargas (2) tienen las mismas dimensiones.
22. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque dispone de un dispositivo elevador (9) para levantar los depósitos para las cargas (2) y/o los depósitos dosificadores (1).
23. Dispositivo de dosificación y mezcla, según la reivindicación 22, caracterizado porque el dispositivo elevador (9) puede girar en 360º.
24. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 23, caracterizado porque los depósitos para las cargas (2) y los depósitos dosificadores (1) comprenden dispositivos para la identificación, por ejemplo códigos de barras.
25. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 24, caracterizado porque los depósitos para las cargas (2) y los depósitos dosificadores (1) comprenden interfaces para la conexión con un dispositivo de control.
26. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 25, caracterizado porque los depósitos para las cargas (2) y los depósitos dosificadores (1) comprenden dispositivos para la conexión con una alimentación eléctrica, una fuente de aire comprimido, en especial uniones de enchufe.
27. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 26, caracterizado porque los depósitos para las cargas (2) se pueden mover a lo largo de una pista cerrada.
28. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 27, caracterizado porque los depósitos dosificadores (1) poseen en su lado inferior un registro (27) de cierre y dosificación.
29. Dispositivo de dosificación y mezcla, según la reivindicación 28, caracterizado porque los registros (27) de cierre y dosificación se pueden accionar automáticamente.
30. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 29, caracterizado porque los depósitos dosificadores (1) contienen un dispositivo de pesada.
31. Dispositivo de dosificación y mezcla, según una de las reivindicaciones 1 a 30, caracterizado porque los depósitos dosificadores (1) disponen, como mínimo, de un dispositivo dosificador (12) para la dosificación gruesa y, como mínimo, de un dispositivo dosificador (34) para dosificación fina.
32. Dispositivo de dosificación y mezcla, según la reivindicación 31, caracterizado porque los dispositivos dosificadores (12, 34) están constituidos por dos tornillos sin fin de tamaño diferente.
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