ES2338172T3 - Dispositivo para transportar polvos a traves de conductos. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para transportar polvos a través de conductos que comprende por lo menos un dispositivo de bombeo (10) que comprende a su vez una entrada de aspiración (12) y una salida de suministro (13), una cámara de bombeo (11) conectada a dicha entrada (12) a través de una válvula de entrada (14) y a dicha salida (13) a través de una válvula de salida (15), una fuente de vacío y una fuente de presión conectadas bajo control a la cámara de bombeo (11) para crear respectiva y alternativamente un vacío en la cámara de bombeo en relación con el entorno aguas arriba del dispositivo y una presión en relación con el entorno aguas abajo del dispositivo, caracterizado porque la válvula de entrada (14) y la válvula de salida (15) son válvulas de manguito con un tubo blando (30) que pasa a través de una cámara de accionamiento (34) que puede conectarse bajo control a una fuente de presión para causar el estrangulamiento del tubo blando (30) y puede conectarse bajo control a una fuente de aspiración para forzar la apertura de la misma válvula (14, 15), estando conectadas dichas fuentes de vacío y de presión bajo control a la cámara de bombeo (11) en posiciones separadas en la cámara de bombeo.
Description
Dispositivo para transportar polvos a través de
conductos.
La presente invención se refiere a un
dispositivo destinado a transportar polvos finos a través de
conductos según el preámbulo de la reivindicación 1 y tal como se
da a conocer en el documento
JP-A-09071325.
En el presente estado de la técnica existen
diversos tipos de aparatos para transferir productos en polvo de
varias clases de un depósito a otro a través de conductos
especiales. Particularmente, dichos tipos de aparatos resultan
útiles en instalaciones de pintura que utilizan pintura en polvo. De
hecho, en dichas instalaciones resulta necesario tener un aparato
para la aspiración de pinturas en polvo desde cualquier depósito y
para reconducirlas a los cañones pulverizadores de pintura.
Entre los sistemas existentes de conducto de
polvo pueden mencionarse los inyectores de efecto Venturi. Dichos
inyectores absorben el polvo gracias a un chorro de aire comprimido
que se hace pasar a través de un tubo especial
convergente/divergente y lo expulsan a lo largo de un tubo
transportador utilizando el mismo aire comprimido, a menudo con la
adicción de un aporte suplementario de aire. Sin embargo, dichos
sistemas presentan algunos problemas, por ejemplo, el consumo o la
obstrucción de los tubos Venturi, la inconstancia del flujo durante
un uso prolongado y la necesidad de un mantenimiento considerable.
Por otra parte, los inyectores Venturi requieren una cantidad
elevada de aire que ha descargarse en el destino del producto en
polvo; todo ello proporciona un resultado que no es muy conveniente
en diversas aplicaciones.
Además de los sistemas con inyectores Venturi
pueden mencionarse también los sistemas de vacío. Dichos sistemas
absorben el producto en polvo formando un vacío en los tubos
transportadores. Presentan el problema de que han de descargar el
vacío en el destino del producto; esto hace necesario introducir
unos dispositivos especiales cuya consecuencia es el aumento de los
costes y de la complejidad de la instalación. Además, la limpieza de
los circuitos de un sistema de vacío resulta bastante difícil y
problemática.
Recientemente, se ha estudiado también el tipo
de sistemas "volumétrico" para la aspiración y reconducción de
productos en polvo en los conductos; sin embargo, dichos sistemas
utilizan pistones con movimientos alternativos y por lo tanto
resultan muy costosos.
Otro sistema de transporte de polvos comprende
una cámara tubular conectada al tubo de aspiración mediante una
primera válvula de manguito y al tubo de suministro mediante una
segunda válvula de manguito. Dicha cámara está dispuesta a un nivel
inferior al del depósito del que parte el polvo, para permitir la
caída por gravedad del polvo en su interior. La cámara está
provista de una toma de aire soplado que permite que el polvo
contenido en dicha cámara sea empujado al tubo de suministro.
Dichos sistemas no permiten un flujo continuo a la salida y
presentan la desventaja de que han de estar dispuestos a un nivel
inferior al depósito de partida. Para resolver el problema de la
posición a un nivel inferior, se tomó en consideración la técnica
conocida de aplicar alternativamente una fuente de presión y una
fuente de vacío al orificio; de este modo resulta posible aspirar
el polvo a la cámara sin basarse únicamente en la caída por
gravedad. En la presente forma de realización, para hallar una
solución entre la necesidad de aspiración y la de empuje de los
polvos, el orificio está dispuesto en la cámara a medio camino
entre las tomas de entrada y salida. Esto ocasiona una gran falta de
uniformidad entre los ciclos de la bomba y como consecuencia, la
cantidad de polvo inyectado en cada en cada ciclo es variable y no
se puede controlar fácilmente. Para estabilizar el flujo a la salida
del dispositivo resulta necesario conectar las dos cámaras en
paralelo con ciclos de funcionamiento desincronizados. Como una
desventaja adicional, las válvulas de entrada de las dos cámaras
están provistas de un accionamiento mecánico tal que cuando una de
las dos válvulas se abre la otra se cierra. Las dos válvulas de una
toma de salida están provistas también de un accionamiento mecánico
de este tipo. Sin embargo, dicho dispositivo no permite la
superposición de las fases de inyección de las dos cámaras y por lo
tanto, no permite obtener un flujo continuo satisfactorio de polvo
a la salida de la bomba.
El objetivo de la presente invención es la
mejora de los aspectos mencionados anteriormente proporcionando un
dispositivo que, entre otros aspectos, pueda soportar un flujo
continuo de polvo, necesite poco transporte de aire y resulte
económico comparado con los dispositivos de la técnica conocida.
En vista de este objetivo se decidió producir,
según la presente invención, un dispositivo destinado a transportar
polvos a través de conductos que comprende por lo menos un
dispositivo de bombeo que comprende, a su vez, una entrada de
aspiración y una salida de suministro, estando conectada una cámara
de bombeo a dicha entrada a través de una válvula de entrada y a
dicha salida a través de una válvula de salida, estando conectada
una fuente de vacío y una fuente de presión bajo control a la
cámara de bombeo para crear un vacío respectiva y alternativamente
en la cámara de bombeo en relación con el entorno aguas arriba del
dispositivo y una presión en relación con el entorno aguas abajo
del dispositivo, de tal manera que la válvula de entrada y la
válvula de salida son válvulas de manguito con un tubo blando que
pasa a través de una cámara de accionamiento que se puede conectar
bajo control a una fuente de presión para provocar el
estrangulamiento del tubo blando y se puede conectar bajo control a
una fuente de aspiración para forzar la apertura de la misma
válvula, estando conectadas dichas fuentes de vacío y de presión
bajo control a la cámara de bombeo en posiciones separadas en la
cámara de bombeo.
\newpage
Para aclarar la explicación de los principios
innovadores de la presente invención y sus ventajas en comparación
con la técnica conocida, a continuación se describe, con la ayuda de
los dibujos adjuntos, el ejemplo de una posible forma de
realización aplicando dichos principios. En los dibujos:
- La Figura 1 representa una vista en sección de
un dispositivo según la presente invención,
- La Figura 2 representa una vista en sección
de un detalle del aparato de la Figura 1.
La Figura 1 representa una forma de realización
de la presente invención, que comprende dos dispositivos de bombeo
idénticos 10a y 10b conectados en paralelo mediante un elemento
tubular en "Y" 20 aguas arriba y mediante un elemento tubular
"Y" 21 aguas abajo. El depósito de polvo inicial (no
representado en las figuras) está conectado aguas arriba del
elemento tubular 20, mientras que el tubo de suministro (no
representado en las figuras) a través del cual se han de enviar los
polvos está conectado aguas abajo a partir del elemento tubular 21.
Cada dispositivo de bombeo 10 comprende una cámara tubular
rectilínea 11, una entrada de aspiración 12 y una toma de salida de
suministro 13. La cámara tubular 11 está alojada en el interior de
un cuerpo contenedor 22 y sus dos extremos opuestos están
conectados respectivamente a la entrada de aspiración 12 mediante
una válvula de entrada 14 y a la salida de suministro 13 mediante
una válvula de salida 15. Dichas válvulas pueden ser, por ejemplo,
"válvulas de vacío de pellizco", como se describirá
posteriormente. La pared interna cilíndrica de la cámara tubular 11
está provista de dos segmentos de tubo poroso 18 y 19. La pared de
dichos segmentos de tubo poroso permite el paso del aire pero no
del polvo. Un orificio de entrada 16 y un orificio de salida 17,
respectivamente, se encuentran en el cuerpo contenedor 22, en
correspondencia con los segmentos de tubo poroso 18 y 19, y ambos
presentan una pequeña cámara en forma de anillo. Los orificios de
entrada 16 y salida 17 ponen la cámara 11 en comunicación con una
fuente de presión (no representada) y con una fuente de vacío (no
representada) respectivamente. Dicha fuente de presión resulta
apropiada para elevar la presión interna de la cámara a un valor
superior al nivel de presión que existe aguas abajo del elemento
tubular 21. La fuente de vacío resulta apropiada para reducir la
presión interna de la cámara a un valor inferior al que existe
aguas arriba del elemento tubular 20. Las fuentes de presión y de
vacío mencionadas anteriormente pueden conectarse o desconectarse a
la cámara 11 según sean las necesidades mediante medios de control
apropiados (no representados en la figura). El orificio de entrada
16 y el correspondiente tubo poroso 18 están dispuestos en la
proximidad de la válvula de entrada 14; el orificio de salida 17 y
el correspondiente tubo poroso 19 están dispuestos en la proximidad
de la válvula de salida 15. Dicha disposición favorece la aspiración
y el suministro de los polvos a la entrada y a la salida de la
cámara 11 respectivamente.
La Figura 2 representa una "válvula de vacío
de pellizco" 14 en detalle. Dicha válvula es del tipo de manguito
en el cuerpo 29 en el que se dispone una cámara de accionamiento 34
que contiene un tubo blando 30. La cámara de accionamiento 34 puede
conectarse a través del orificio de entrada 31 a una fuente de aire
comprimido para cerrar el tubo blando. Por otra parte, existe un
orificio de salida 32 que pone la cámara de accionamiento 34 en
comunicación bajo control con una fuente de vacío para forzar la
reapertura de la sección de paso de la válvula.
A continuación se describirá el funcionamiento
del dispositivo descrito anteriormente. Al hacerlo, se describirá
el ciclo operativo de uno de los dos dispositivos de bombeo 10,
considerando que el ciclo operativo del otro dispositivo de bombeo
10 es completamente idéntico, pero simplemente desfasado con
relación al primero tal como se aclarará a continuación.
En una primera fase, las válvulas 14 y 15 están
cerradas por efecto de la presión aplicada a los orificios 31a y
31b, y la cámara 11 se pone al vacío partiendo del orificio de
salida 17 mediante el tubo poroso 19, después de lo cual la válvula
14 se abre por efecto del vacío aplicado a su orificio de salida
32a. Con dicha configuración de presiones el polvo se aspira al
interior de la cámara 11 a través de la abertura 12 que comunica
con el depósito de polvo de
salida.
salida.
En una segunda fase, la válvula 14 se cierra por
efecto de la presión que se aplica a su orificio de entrada 31a,
tras lo que la cámara 11 se pone a presión partiendo del orificio de
entrada 16 a través del tubo poroso 18 y la válvula 15 se abre por
efecto del vacío que se aplica a su orificio de salida 32b. Con
dicha configuración de presiones el polvo se expulsa fuera de la
cámara 11 a través de la abertura de salida 13 y pasa al tubo de
transporte dispuesto aguas abajo del dispositivo.
Cuando ha finalizado el ciclo
aspiración/reenvío, el dispositivo de bombeo, por ejemplo el 10a,
inicia de nuevo la primera fase de aspiración descrita
anteriormente, realizando así un tipo de funcionamiento periódico.
El otro dispositivo de bombeo, por ejemplo el 10b, realiza el mismo
ciclo operativo, pero con un retardo en comparación con el
dispositivo 10a que es igual a la mitad del periodo del ciclo. De
este modo, los polvos se suministran con continuidad, ya que la
fase de aspiración de uno de los dos dispositivos 10 se compensa
por el suministro simultáneo por parte del otro dispositivo 10.
El flujo puede regularse tanto mediante la
variación del tiempo de duración de las fases individuales como por
la variación de los valores de presión del aire de transporte y del
aire de aspiración.
Siguiendo la descripción se ponen de manifiesto
las numerosas ventajas que pueden conseguirse con la presente
invención en comparación con la técnica anterior. De hecho, en
comparación con los sistemas Venturi, se ha conseguido un flujo de
polvo muy constante en función del tiempo, una utilización muy
reducida de aire de transporte y una dimensión limitada de los
tubos transportadores; además, el nuevo dispositivo sufre menos
desgaste, precisa un menor mantenimiento y puede limpiarse
automáticamente.
Por otra parte, en comparación con los sistemas
volumétricos conocidos de la técnica, el dispositivo según la
presente invención permite una mayor sencillez constructiva y un
menor coste de implementación gracias a la ausencia de dispositivos
móviles. El nuevo dispositivo también necesita menos mantenimiento
en comparación con los sistemas de tipo volumétrico.
En comparación con los sistemas conocidos de
bombeo con cámara tubular, las fases de aspiración e inyección se
han optimizado gracias a la presencia de los dos orificios separados
axialmente para la conexión de la cámara a las fuentes de presión y
vacío. Por otra parte, gracias al tipo de accionamiento de las
válvulas de entrada y salida, ha sido posible superponer las fases
de inyección de las dos cámaras, obteniendo de este modo a la
salida un flujo de polvo continuo satisfactorio.
No obstante, puede usarse un dispositivo de
bombeo 10 cuando el flujo pulsante de polvo a la salida resulta
satisfactorio.
Naturalmente, la descripción anterior de una
forma de realización que se refiere a los principios innovadores de
la presente invención se presenta a título de ejemplo de dichos
principios innovadores y por lo tanto no debe considerarse como
limitativa del alcance de los derechos de patente reivindicados. Por
ejemplo, la gama de flujos que puede obtenerse con el nuevo
dispositivo puede ampliarse, así como el dimensionado adecuado de
sus componentes, disponiéndose también en paralelo un cierto número
de dispositivos de bombeo 10, en lugar de utilizar únicamente dos
tal como se ha descrito anteriormente.
Cuando se precisa un flujo continuo de alta
calidad pueden utilizarse muchos dispositivos de bombeo en paralelo.
Por ejemplo, pueden utilizarse ventajosamente dispositivos de
bombeo con diferente fase entre sí (uno cargando, uno lleno y uno
descargando).
Claims (12)
1. Dispositivo para transportar polvos a través
de conductos que comprende por lo menos un dispositivo de bombeo
(10) que comprende a su vez una entrada de aspiración (12) y una
salida de suministro (13), una cámara de bombeo (11) conectada a
dicha entrada (12) a través de una válvula de entrada (14) y a dicha
salida (13) a través de una válvula de salida (15), una fuente de
vacío y una fuente de presión conectadas bajo control a la cámara
de bombeo (11) para crear respectiva y alternativamente un vacío en
la cámara de bombeo en relación con el entorno aguas arriba del
dispositivo y una presión en relación con el entorno aguas abajo del
dispositivo, caracterizado porque la válvula de entrada (14)
y la válvula de salida (15) son válvulas de manguito con un tubo
blando (30) que pasa a través de una cámara de accionamiento (34)
que puede conectarse bajo control a una fuente de presión para
causar el estrangulamiento del tubo blando (30) y puede conectarse
bajo control a una fuente de aspiración para forzar la apertura de
la misma válvula (14, 15), estando conectadas dichas fuentes de
vacío y de presión bajo control a la cámara de bombeo (11) en
posiciones separadas en la cámara de bombeo.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque los dispositivos de bombeo (10) son dos
conectados en paralelo y funcionando en oposición para conseguir un
flujo sustancialmente constante de polvo a la salida.
3. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha fuente de vacío y dicha fuente de
presión comunican con dicha cámara de bombeo (11) respectivamente
mediante una primera (19) y una segunda sección porosa (18) que
permiten el paso de aire y son impermeables a los polvos
transportados.
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque la primera sección porosa (19) está
situada en la proximidad de la válvula de salida (15) de la cámara
de bombeo (11) y la segunda sección porosa (18) está situada en la
proximidad de la válvula de entrada (14) de la cámara de bombeo.
5. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque dicha primera (19) y dicha segunda
sección porosa (18) son un segmento tubular de la pared de la
cámara de bombeo (11).
6. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque en cada dispositivo de bombeo (10) los
dos manguitos de tubo blandos (30) de las válvulas de entrada y
salida (14, 15), la cámara de bombeo (11) y las dos secciones
porosas (19, 18) son segmentos de un tubo que se extiende entre la
entrada de aspiración (12) y la salida de suministro (13).
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque dicho tubo se extiende a través de un
cuerpo contenedor que constituye las cámaras de accionamiento (34)
en correspondencia con los segmentos de tubo blando (30) y cámaras
que enlazan las fuentes de vacío y presión en correspondencia con
los segmentos porosos (18, 19).
8. Dispositivo según la reivindicación 7,
caracterizado porque el tubo es rectilíneo.
9. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque se conectan muchos dispositivos de
bombeo (10) en paralelo, funcionando con diferente fase entre
sí.
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque los dispositivos de bombeo (10) son
tres.
11. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque en el ciclo operativo del dispositivo de
bombeo, en una primera fase las válvulas de entrada y salida (14,
15) están cerradas, la cámara de bombeo (11) se dispone al vacío y
la válvula de entrada (14) está abierta.
12. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque, en el ciclo operativo del dispositivo
de bombeo, en una segunda fase las válvulas de entrada y salida
(14, 15) están cerradas, las cámaras de bombeo (11) se disponen a
presión y la válvula de salida (15) está abierta.
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