ES2318098T3 - Dispositivo de descarga brusca de aire. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (1) de descarga brusca de aire que comprende un dispositivo (2) de control del flujo de aire dispuesto entre un conducto (3) de entrada y un conducto (5) de salida, cuyo dispositivo de control comprende un obturador (16) llamado de evacuación que controla el flujo de aire contenido en una cámara llamada posterior (13) hacia el conducto (5) de salida, manteniendo este aire un obturador principal (2A) sobre su asiento (2B), estando caracterizado este dispositivo de descarga porque el asiento (17) de este obturador (16) de evacuación se sitúa en la cara delantera (2C) del obturador principal (2A) y para la evacuación del aire contenido en la cámara posterior, el obturador (16) de evacuación se desplaza hacia adelante en sentido opuesto al del obturador principal (2A) cuando deja su asiento (28).
Description
Dispositivo de descarga brusca de aire.
La invención se refiere a un dispositivo de
descarga brusca de aire.
En diferentes aplicaciones, es necesario
suprimir las acumulaciones de materias que perjudican el buen
funcionamiento de la instalación.
Tal es el caso de las fábricas de cemento o de
los silos de graneles que se vacían por gravedad.
Para ello, en lugar de utilizar medios puramente
mecánicos del tipo de barra metálica manipulada por un individuo,
es conocida la utilización de dispositivos de descarga brusca de
aire.
El principio de estos dispositivos consiste en
llenar una reserva o capacidad de aire a una presión dada y dejar
que se escape precipitadamente el aire para producir una
deflagración.
Bajo el efecto de la deflagración, las
acumulaciones de materias son desagregadas.
La ventaja de estos dispositivos consiste en el
hecho de que pueden funcionar de manera automática y ser dispuestos
en lugares poco accesibles,
Los dispositivos conocidos comprenden por tanto
un dispositivo de control del flujo de un fluido gaseoso establecido
en un recorrido que conecta el acumulador de fluido gaseoso y,
eventualmente, una tobera de eyección.
Así, clásicamente, el dispositivo de descarga
comprende un cuerpo que aloja un pistón cuya cara delantera cierra
un orificio llamado de salida que desemboca en un conducto de
salida, presentando este cuerpo una conducción de entrada quién lo
conecta a la reserva o capacidad.
Durante todo el período de relleno de la
capacidad, la cara posterior de este pistón es sometida a una
presión que mantiene el pistón en el orificio de salida.
Cuando se afloja la presión que mantiene la
presión sobre el pistón, éste último retrocede bruscamente y deja
que el fluido pase de la capacidad hacia la conducción de salida que
integra o no una tobera.
En los dispositivos conocidos hasta ahora, el
conducto de salida tiene una sección constante a lo largo de su eje
longitudinal idéntica al orificio de comunicación entra la capacidad
y el cuerpo del dispositivo.
Por el contrario, a menudo, la geometría del
conducto de salida es diferente a lo largo del eje, es decir, en la
zona de aplicación del pistón, la sección del conducto de salida es
circular para evolucionar a veces hacia una elipse.
La eficacia de estos dispositivos está
directamente vinculada con la velocidad de evacuación del aire
contenido en la reserva.
Esta velocidad de eyección depende, en
particular, de la velocidad de apertura del pistón.
Así es como se ha imaginado aligerar el
pistón.
Para ello, éste se presenta entonces en forma de
una cazoleta, en particular, troncónica cuya cara delantera de
convexa cierra el orificio de salida y cuya cara posterior cóncava
porta un medio de guiado con el cuerpo del dispositivo.
Este medio de guiado se reduce preferiblemente a
una corredera que se desplaza en una guía de deslizamiento fijada
en la parte posterior del cuerpo.
Esto permite a la vez aligerar el pistón y
reducir las fricciones por reducción de las superficies de
guiado.
Por razones, en particular, de implantación de
estos dispositivos de descarga brusca, es cómodo que el conducto de
entrada que conecta el dispositivo de control del flujo del fluido a
la capacidad esté sensiblemente perpendicular al conducto de
salida.
Eso permite limitar, por otra parte, el
recorrido entre la entrada y la salida.
A lo largo de su recorrido, se constata
necesariamente una pérdida de carga que reduce la eficacia de
dispositivo.
Ciertamente, se puede aumentar la eficacia de
estos dispositivos aumentando la capacidad volumétrica de la
reserva o aumentando la presión del aire contenido en la reserva
pero eso no es siempre económicamente posible o debido a la
implantación de los dispositivos de descarga.
Otro problema resulta del ruido producido por La
evacuación del aire contenido en la cámara posterior.
Para reducir el ruido, en el drenaje de la
cámara posterior, es así conocido evacuar el aire contenido en esta
cámara directa o indirectamente en el conducto de salida.
Para ello, se conoce por el documento
US-4.201.362 equipar la cara delantera del pistón
con una serie de obturadores dispuestos los unos detrás de los
otros.
Un montaje de este tipo implica entonces un
aumento del peso del obturador principal y en consecuencia una
pérdida de eficacia del dispositivo.
Se conoce también el documento DE 1259160 que
describe un dispositivo de descarga según el preámbulo de la
reivindicación 1.
La invención se propone aportar una solución
para mejorar la eficacia de los sistemas anteriormente citados.
A este respecto, la invención tiene por objeto
un dispositivo de descarga brusca de aire que comprende un
dispositivo de control de flujo de aire dispuesto entre un conducto
de entrada y un conducto de salida, cuyo dispositivo de control
comprende un obturador llamado de evacuación que controla el flujo
del aire contenido en una cámara llamada posterior hacia el
conducto de salida, manteniendo este aire un obturador principal
sobre su asiento, estando caracterizado este dispositivo de descarga
porque el asiento de este obturador de evacuación se sitúa en la
cara delantera del obturador principal y para la evacuación del aire
contenido en la cámara posterior, el obturador de evacuación se
desplaza hacia adelante en sentido opuesto al del obturador
principal cuando deja su asiento.
Se comprenderá bien la invención con ayuda de la
descripción siguiente hecha a título de ejemplo no limitativo que
hace referencia al dibujo anexo que representa esquemáticamente:
- Figura 1: una vista en corte de un dispositivo
de descarga brusca de aire,
- Figura 2: una variante de realización del
dispositivo según la reivindicación l,
- Figura 3: una variante del dispositivo de
descarga en corte parcial,
- Figuras 4 a 6: diferentes detalles de
realización,
- Figura 7: una vista en corte de una pieza en
la parte posterior del cañón según la Figura 3.
Refiriéndose al dibujo, se ve un dispositivo 1
de descarga brusca de aire que comprende un dispositivo 2 de
control de flujo de aire dispuesto entre un conducto 3 de entrada
destinado a conectarse a una capacidad 4 destinada a acumular un
volumen de aire y un conducto 5 de salida.
Para la fijación de la capacidad en el
dispositivo, está previsto, por ejemplo, equipar el conducto de
entrada del cuerpo del dispositivo con una brida 6.
Se prevé una segunda brida 7 generalmente para
la conexión del conducto de salida en una pared o en una tobera.
Clásicamente, el dispositivo 2 de control está
constituido por un obturador principal 2A que, aplicado en un
asiento 2B, puede apartarse del mismo para dejar pasar libremente el
aire procedente de la capacidad 4 hacia el conducto 5 de salida que
integra eventualmente una tobera, siendo siempre llamado el conjunto
conducto de salida.
En el ejemplo representado, el obturador
principal 2A se presenta bajo la forma de un pistón o de una
cazoleta eventualmente troncónica cuya cara delantera 2C se apoye
en una asiento 28.
Esta cara delantera 2C se sitúa por tanto en la
cara convexa de la cazoleta.
Este pistón o cazoleta cierra la entrada del
conducto de salida.
Como se puede ver, el conducto 3 de entrada
desemboca lateralmente en el cuerpo 100 del dispositivo.
El obturador es guiado en translación.
A tal efecto, en los ejemplos presentados, en
particular en el caso del obturador en forma de cazoleta, la cara
posterior de la cazoleta lleva una corredera 10 que coopera con una
guía de deslizamiento 11 presentada por el cuerpo del dispositivo
de descarga.
Esta guía de deslizamiento, por ejemplo, es
portada por una parte 12 de la pared del cuerpo del dispositivo que
es amovible.
Para el llenado de la capacidad, una entrada de
aire desemboca:
- -
- bien en la cámara posterior 13 del cuerpo del dispositivo y el juego entre la pared lateral de esta cámara y la cazoleta permite alimentar de aire la capacidad,
- -
- o bien en el conducto de entrada se encuentra siempre el juego anteriormente citado que permite alimentar la cámara posterior para aplicar el pistón o la cazoleta.
También se adopta la solución de una doble
alimentación a la vez de la cámara posterior y de la capacidad.
A menudo, está previsto un medio 130 de retorno
del obturador principal a su posición cerrada pero eso no es
obligatorio.
Un dispositivo 14 permite evacuar el aire
contenido en la cámara posterior para permitir que se haga
retroceder a la cazoleta o pistón.
Para mejorar la deflagración, es necesario que
el obturador principal despeje el acceso al conducto de salida
rápidamente y en consecuencia es necesario evacuar el aire contenido
en la cámara posterior también rápidamente.
Para ello, clásicamente, se equipa al
dispositivo 14 con un obturador 16 llamado de evacuación que
controla el flujo del aire contenido en la cámara posterior 13, en
particular, hacia el conducto 5 de salida.
Cuando el aire de esta cámara posterior 13 es
evacuado, el obturador principal 2A retrocede hacia atrás para
despejar el paso.
Según la invención, el asiento 17 de este
obturador 16 de evacuación se sitúa en la cara delantera 2C del
obturador principal 2A y para la evacuación del aire contenido en la
cámara posterior, dicho obturador de evacuación 16 se desplaza
hacia adelante en sentido opuesto al del obturador principal 2A
cuando deja su asiento.
Esta disposición técnica es muy ventajosa.
En efecto, por una parte ya no se percibe el
ruido inducido por la liberación del aire contenido en la cámara
posterior y se confunde con la deflagración porque no se envía al
exterior como antes y por otra parte el desplazamiento del
obturador hacia adelante elimina de cada vez las posibles
acumulaciones sobre la cara delantera de lo cazoleta.
Una tercera ventaja consiste en el hecho de que
el obturador de evacuación 16 es desacoplado del obturador
principal 2A de modo que éste sea más ligero y puede por tanto
retroceder más rápidamente.
Este obturador 16 de evacuación es portado por
el extremo de una varilla 16A de control guiada en translación a
través de la cazoleta, en particular, troncónica.
El extremo de esta varilla 16A de maniobra se
conecta a un medio motor 20 para inducir su desplazamiento.
En una forma de realización, el medio motor 20
es un dispositivo electromecánico que se apoya o acciona la varilla
de maniobra en el sentido deseado.
En otra forma de realización, este medio motor
20 es una membrana deformable que, sometida a una presión que se
ejerce en una cámara 21 llamada de control, puede desplazarse para
accionar la maniobra de la varilla.
Una cámara 22 situada opuesta a la que induce
por su llenado la apertura del obturador de evacuación, se alimenta
de aire a la misma presión que la cámara posterior para facilitar el
mantenimiento del obturador 16 en su
asiento.
asiento.
La varilla 16A de maniobra atraviesa por tanto
la corredera y la guía de deslizamiento.
Un resorte 23 de recuperación devuelve al
obturador de evacuación a su posición sobre su asiento.
Este resorte de recuperación se coloca en un
taladro que incluye la guía de deslizamiento.
Como se puede ver, esta guía de deslizamiento 11
es portada por la cara posterior del cuerpo del dispositivo de
descarga brusca.
Para la transferencia del aire contenido en la
cámara posterior hacia el orificio confinado por el asiento del
obturador de evacuación, la cazoleta eventualmente troncónica
presente unos canales 25 de evacuación que desembocan en una cámara
26 llamada delantera que aloja una parte del obturador de
evacuación.
Ventajosamente, la parte cóncava de la cazoleta
2A aloja una forma que delimita una cubeta 30 cuya concavidad está
orientada hacia la parte del cuerpo del dispositivo frente a la guía
de deslizamiento y esta cubeta y la guía de deslizamiento forman en
posición de retroceso de la cazoleta una cámara 31 llamada de
compresión que forma un amortiguador para el retroceso de dicha
cazoleta.
Un resorte de recuperación de la cazoleta
troncónica aplica ésta sobre su asiento.
Como se puede ver en las figuras 1 y 2, la
cazoleta 2A incluye tres etapas.
La etapa posterior es cilíndrica de revolución
con un radio constante a lo largo del eje longitudinal.
Las otras dos etapas restantes son también
cilíndricas de revolución, pero el radio varía a lo largo del eje
longitudinal, disminuyendo hacia la parte delantera de la
cazoleta.
El asiento 2B de la cazoleta 2A es mecanizado en
el cuerpo del dispositivo pero, preferiblemente, este asiento está
formado por un anillo 120 unido al cuerpo del dispositivo para
facilitar su mantenimiento.
Otra variante consiste en prever un anillo 121
unido a la cazoleta 2A.
Estos anillos 120 ó 121 son de un material menos
duro que los que se ponen en contacto con el obturador principal o
el cuerpo del dispositivo de tal modo que constituyen unas piezas de
desgaste fácilmente cambiables.
Como puede verlo a la figura 4, se ha previsto
en la etapa posterior del obturador una junta 40.
Esta junta que no se ha previsto para garantizar
una estanqueidad perfecta permite reducir el juego de funcionamiento
a aproximadamente dos a tres décimas de milímetro.
El juego a cada lado puede ser entonces más
importante, lo que evita el agarrotamiento del pistón o de la
cazoleta.
En una forma ventajosa, en lugar de que la etapa
posterior de la cazoleta 2A coopere con un pequeño juego de
funcionamiento con el cuerpo del dispositivo, esta etapa posterior
coopera con una camisa 41, estando esta camisa unida al cuerpo pero
preferiblemente esta camisa es portada por la pared posterior.
Según una característica de la invención, el
área C de la sección del conducto de salida tomada en su extremo
distal es superior el área A de la sección del conducto de entrada
tomada en su extremo situado en la proximidad del dispositivo de
control del flujo.
Se entenderá por extremo distal, el extremo del
conducto de salida más distante de la cazoleta o pistón.
Ventajosamente, el área B de la sección de
conducto de salida tomada en su extremo proximal a nivel del asiento
del pistón o cazoleta es idéntica a El área A de la sección del
conducto de entrada tomada en su extremo situado en la proximidad
del dispositivo de control del flujo.
La sección C del extremo distal del conducto de
salida es superior a la sección B de dicho tramo tomada en su parte
proximal.
Ventajosamente, el conducto de salida comprende
en el sentido de evacuación del aire un tramo convergente 5A
seguido de un tramo divergente 5B.
Esta disposición permite aumentar la velocidad
del aire al nivel del estrechamiento y en consecuencia mejorar la
deflagración.
Claims (13)
1. Dispositivo (1) de descarga brusca de aire
que comprende un dispositivo (2) de control del flujo de aire
dispuesto entre un conducto (3) de entrada y un conducto (5) de
salida, cuyo dispositivo de control comprende un obturador (16)
llamado de evacuación que controla el flujo de aire contenido en una
cámara llamada posterior (13) hacia el conducto (5) de salida,
manteniendo este aire un obturador principal (2A) sobre su asiento
(2B),
estando caracterizado este dispositivo de
descarga porque el asiento (17) de este obturador (16) de evacuación
se sitúa en la cara delantera (2C) del obturador principal (2A) y
para la evacuación del aire contenido en la cámara posterior, el
obturador (16) de evacuación se desplaza hacia adelante en sentido
opuesto al del obturador principal (2A) cuando deja su asiento
(28).
2. Dispositivo de descarga brusca de aire según
la reivindicación 1, caracterizado porque el obturador (16)
de evacuación es portado por el extremo de una varilla (16A) de
control guiada en translación a través del obturador principal y el
extremo de esta varilla (16A) de maniobra se conecta a un medio
motor (20) para inducir su desplazamiento.
3. Dispositivo de descarga brusca de aire según
la reivindicación 2, caracterizado porque el medio motor (20)
es un dispositivo electromecánico que se apoye en la varilla (16A)
de maniobra o la acciona en el sentido deseado.
4. Dispositivo de descarga brusca de aire según
la reivindicación 2, caracterizado porque una membrana
deformable, sometida a una presión que se ejerce en una cámara (21)
llamada de control, se desplaza para accionar la maniobra de la
varilla (16A) de maniobra.
5. Dispositivo de descarga brusca de aire según
la reivindicación 2, caracterizado porque el obturador
principal (2A) es una cazoleta y esta cazoleta presente en la parte
posterior una corredera (10) que coopera con una guía de
deslizamiento (11).
6. Dispositivo de descarga brusca de aire según
la reivindicación 5, caracterizado porque la parte cóncava
de la cazoleta (2A) aloja una cubeta (30) cuya concavidad está
orientada hacia la parte posterior del cuerpo del dispositivo
frente a una guía de deslizamiento y esta cubeta (30) y la guía de
deslizamiento forman en posición de retroceso de la cazoleta (2A)
una cámara (31) llamada de compresión que forma un amortiguador para
el retroceso de dicha cazoleta.
7. Dispositivo de descarga brusca de aire según
la reivindicación 1 ó 5, caracterizado porque el asiento (2B)
del obturador (2A) está formado por un anillo (120) integrado en el
cuerpo del dispositivo de descarga.
8. Dispositivo de descarga brusca de aire según
la reivindicación. 1 ó 5 caracterizado porque un anillo (121)
está integrado en el obturador principal (2A).
9. Dispositivo de descarga brusca de aire según
la reivindicación 5, caracterizado porque se ha previsto en
la etapa posterior del obturador principal (16A) una junta (40).
10. Dispositivo de descarga brusca de aire según
la reivindicación 5, caracterizado porque la etapa posterior
de la cazoleta (2A) coopera con una camisa (41).
11. Dispositivo de descarga brusca de aire según
la reivindicación 10, caracterizado porque la camisa (41) se
integra en el cuerpo pero preferiblemente esta camisa es portada por
la pared posterior (12).
12. Dispositivo de descarga brusca de aire según
la reivindicación 1, caracterizado porque el área (C) de
sección del conducto de salida tomada en su extremo distal es
superior al área (a) de la sección del conducto de entrada tomada
en su extremo situado cerca del dispositivo de control del
flujo.
13. Dispositivo de descarga brusca de aire según
la reivindicación 12, caracterizado porque el conducto (5)
de salida comprende en el sentido de evacuación del aire un tramo
convergente (5A) seguido de un tramo divergente (5B).
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|---|---|---|---|
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