ES2345773T3 - Estera de fluidificacion, recipiente y forro de recipiente con dicha estera. - Google Patents

Abstract

Una estera de fluidificación que comprende una hoja superior permeable a los gases (2) y una hoja inferior impermeable a los gases (3), estando mantenidas las hojas superior e inferior en relación de superpuestas espaciadas entre sí mediante una pluralidad de medios (5) de soporte de la carga espaciados entre sí, los cuales definen una pluralidad de pasos que se extienden en diferentes direcciones, en sustancialmente toda el área de la estera de fluidificación, y que se cortan entre sí para formar una sola cámara continua entre las hojas superior (2) e inferior (3), en que tanto la hoja superior (2) como la hoja inferior (3) son flexibles, y los medios de soporte de la carga (5) son flexibles y/o deformables elásticamente, con lo que juntamente con la flexibilidad de al menos una de las hojas superior (2) e inferior (3) y con los medios de soporte flexibles y/o deformables elásticamente (5), la estera es susceptible de ser enrollada o plegada.

Description

Estera de fluidificación, recipiente y forro de recipiente con dicha estera.

El presente invento se refiere a forros interiores de recipientes usados para el transporte de polvos cohesivos, compactables. Más concretamente, el presente invento se refiere a un dispositivo para fluidificar material en polvo contenido dentro de un forro interior de un recipiente, dentro de un recipiente para transporte.

Hay muchos materiales secos en forma de partículas finas, que fácilmente se compactan y se aglutinan juntos, que presentan un alto ángulo de reposo característico y propiedades de dificultad para fluir. Tales polvos presentan corrientemente grandes dificultada en la descarga de un recipiente para transporte, ya que no fluyen libremente cuando se vuelca el recipiente, ni siquiera con ángulos de 45º o superiores.

Con objeto de facilitar la descarga de tales materiales desde los recipientes de transporte y otros de almacenamiento, es conocido fluidificar el material, haciendo para ello que pase aire a su través.

Por ejemplo, en el documento GB992076 se describe un suelo de fluidificación para un recipiente que tiene una placa inferior no porosa y una placa superior porosa, provista de una pluralidad de pasos que se extienden en diferentes direcciones y que se cortan entre sí, para formar una sola cámara continua entre las placas inferior y superior.

Se bombea aire dentro del espacio que hay entre las placas, y que permea a través de los poros de la placa superior para fluidificar el contenido del recipiente.

Un dispositivo conocido para conseguir la fluidificación de materiales en polvo, dentro de un forro interior de recipiente, comprende una estera de fluidificación que se coloca dentro y en el forro interior de recipiente antes de llenar. La estera comprende dos capas que están selladas a lo largo de sus bordes, y la más superior de esas dos capas tiene micro perforaciones en la misma. Entre las dos capas se introduce aire a presión, que pasa a través de las micro perforaciones que hay en la capa superior para producir la fluidificación del material en polvo contenido dentro del forro interior.

Aunque este dispositivo conocido ha tenido un cierto grado de éxito para facilitar la descarga de recipientes de almacenamiento de polvos en partículas finas compactables, tiene una serie de desventajas que han impedido que se extienda su uso. Esas desventajas incluyen:

a) El hecho de que las dos capas flexibles de la estera están dispuestas planas, una encima de la otra, durante la carga, el almacenamiento y el transporte. Dado el peso de la carga que tiene encima la estera en uso, hay una considerable resistencia a la penetración del gas inyectado entre las capas, y por consiguiente a su distribución uniforme bajo esa carga.

b) Muchas de las esteras están divididas en secciones individualizadas o bolsas, con objeto de facilitar un mejor control de la distribución del gas inyectado. Sin embargo, los nervios que se crean entre las bolsas aprisionan corrientemente material, que dificulta la descarga. Además, la separación de la estera en bolsas individualizadas requiere también el uso de un complejo colector para distribuir el aire a presión a cada una de esas bolsas.

c) El material es corrientemente aprisionado entre el borde de la estera de fluidificación y las paredes del recipiente, desde donde es difícil descargarlo. Los intentos para resolver este problema extendiendo para ello la estera de fluidificación hasta los lados del recipiente han tenido un éxito limitado, debido a problemas de arrugamiento y al alto coste inicial de la estera.

d) Cuando se inflan las bolsas individuales de la estera de fluidificación, éstas tienen tendencia a abalonarse. Al reducirse la anchura de las bolsas, la estera de fluidificación tiende a tirar de las paredes laterales del recipiente. Esto da por resultado que quede aprisionado material en los lados de la estera de fluidificación, de donde es difícil descargarlo. Para resolver este problema, se ha propuesto asegurar la estera de fluidificación a lo largo de sus bordes al forro interior, y mantener con ello la misma en toda su anchura, pero esta solución ha resultado ser complicada, costosa, y no muy efectiva.

e) La formación de polvo penetrante que sigue a la fluidificación por la alta presión del aire corrientemente usada en este tipo de estera, requiere generalmente contar con un equipo de filtrado para reducir la salida de polvo a la atmósfera.

En el documento WO-93/04954 se describe una estera de fluidificación que persigue superar al menos algunas de esas desventajas. La estera es de construcción rígida y comprende una hoja superior no flexible y una hoja inferior no flexible, impermeable a los gaseas, mantenidas en relación de superpuestas espaciadas entre sí por una pluralidad de nervios rígidos que se extienden longitudinalmente entre las hojas planas superior e inferior, para formar una disposición ordenada de canales separados que se extienden sustancialmente en toda el área de la estera. Estos canales están abiertos por un extremo y cerrados por el otro. Se alimenta aire a cada uno de los canales mediante un colector de gas que se extiende en toda la anchura de la estera, para entrar en todos los extremos abiertos de los canales. La hoja plana superior y la parte superior del colector de gas tienen una pluralidad de micro perforaciones en las mismas.

La estructura rígida de esta estera de fluidificación tiene varias ventajas. Puesto que las capas superior e inferior de la estera están mantenidas permanentemente separadas por los nervios rígidos, el aire inyectado es distribuido libremente y fluye a todas las partes de la estera. Además, el espacio de separación entre las capas superior e inferior proporciona una cámara impelente efectiva que, a su vez, asegura una distribución uniforme de la presión en toda la superficie de la estera.

La construcción rígida de esa estera impide también cualquier abalonamiento de la estera, con la consiguiente retracción de las paredes del recipiente. Además, la misma puede eliminar los nervios entre las secciones de una estera flexible, ya que todas las partes de la estera pueden ser del mismo grosor.

Otra ventaja de esta estera de fluidificación es la de que no hay necesidad de inyectar aire a alta presión en la estera para elevar la carga y separar las capas superior e inferior de la estera, permitiendo con ello la distribución del aire dentro de la estera.

Aunque esta estera de fluidificación proporciona medios para facilitar la descarga de los polvos en partículas finas compactables de recipientes de almacenamiento, persisten todavía una serie de desventajas prácticas, que han limitado su uso comercial. Éstas son:

a) La rigidez de la estera de fluidificación es causa frecuentemente de que sea necesario que la misma sea acoplada cuando se acopla el forro interior. Esto, a su vez, requiere que entren acopladores en el forro interior a través de las escotillas del recipiente. Sin embargo, la posibilidad d entrada de contaminación en el forro interior hace que en muchos casos eso totalmente inaceptable.

b) La explotación comercial de la estera rígida ha sido frecuentemente obstaculizada por el alto coste de ese tipo de estera.

c) El tamaño del forro interior y de la estera de fluidificación, juntos, hace que su transporte sea difícil, ya que la estera de fluidificación no puede ser plegada a su tamaño como el forro interior.

d) El diseño de la estera, con canales separados que se extienden longitudinalmente, requiere el uso de un colector relativamente complejo para conectar el extremo abierto de cada canal con el suministro de aire.

Un objeto del presente invento es resolver los problemas asociados a las esteras de fluidificación convencionales a los que se ha hecho referencia en lo que antecede, proporcionando para ello una estera de fluidificación de bajo coste, que puede ser fácilmente transportada e instalada en un recipiente de transporte y que permitirá que tales materiales sean descargados por completo y con una mínima formación de polvo.

Otro objeto del presente invento es proporcionar una estera de fluidificación que pueda ser formada como una parte integral de un forro interior de recipiente.

Es todavía otro objeto del presente invento proporcionar una estera de fluidificación que incorpore las ventajas de una cámara impelente permanente y las consiguientes más bajas presione de operación y volúmenes de aire, juntamente con la flexibilidad de permitir la incorporación de la estera dentro de un forro interior de recipiente en la fabricación, y el subsiguiente plegado o arrollamiento del forro interior para que se pueda obtener un paquete compacto para transporte.

Es todavía otro objeto del presente invento proporcionar una estera de fluidificación que permita la libre distribución del aire a través de la cámara impelente desde un solo punto de entrada.

De acuerdo con un primer aspecto del presente invento, se proporciona una estera de fluidificación de acuerdo con la reivindicación 1.

Los pasos definidos por los medios de soporte de la carga permiten que pase el aire libremente, y aseguran una distribución uniforme de la presión a través de la estera de fluidificación. Por consiguiente, no es necesario emplear complejos colectores para distribuir el aire a presión alrededor de la estera de fluidificación.

Los pasos pueden estar definidos parcialmente por una de las hojas superior e inferior. Los pasos pueden definir una cámara impelente continua. En particular, los pasos y la cámara impelente pueden estar definidos parcialmente por la hoja superior permeable a los gases.

Preferiblemente, la hoja superior comprende una pluralidad de perforaciones, por ejemplo de micro perforaciones.

La presión de aire requerida para fluidificar la carga es significativamente más baja con la estera de fluidificación del presente invento que con las esteras de fluidificación convencionales. Por consiguiente, hay poca tendencia a que la estera de fluidificación se abalone o se abarquille en forma de almohada. Sin embargo, como protección para esto, los medios de soporte de la carga van preferiblemente asegurados a por lo menos una de las hojas superior e inferior. Más preferiblemente, cada uno de los medios de soporte de la carga se asegura a por lo menos una de las hojas superior y/o inferior.

En una realización, los medios de soporte de la carga van asegurados a la hoja inferior. En otra realización, los medios de soporte de la carga van asegurados a ambas hojas, la superior y la inferior. Sin embargo, puede ser más conveniente proporcionar conexiones puntuales entre las hojas superior e inferior y los medios de soporte de la carga, en lugares estratégicos, a través de la estera de fluidificación.

Los medios de soporte de la carga son flexibles y/o elásticamente deformables.

En una realización, los medios de soporte de la carga comprenden una pluralidad de burbujas de gas encapsuladas, espaciadas entre sí.

La estera puede comprender, además, una hoja intermedia situada entre dichas hojas superior e inferior, la cual encapsula a dichas burbujas de gas. La hoja inferior puede encapsular parcialmente a dichas burbujas de gas. La hoja inferior y la hoja intermedia pueden estar formadas integralmente.

Los medios de soporte de la carga pueden estar formados por estructuras de fibra pegada, por espuma de células abiertas flexible, por estructuras de polímero sinterizado, por glóbulos de espuma, por burbujas de aire formadas a partir de la película, o por estructuras tridimensionales formadas por capas superpuestas de estructuras similares a la de una red. Todos los citados deben tener una resistencia a la compresión que sea suficiente para impedir que se aplasten bajo la carga a la que son sometidos en un recipiente cargado.

La capa superior perforada puede comprender materiales anti estáticos y/o conductores eléctricos los cuales, combinados con un forro interior hecho de un material conductor, pueden usarse en las situaciones en las que haya riesgo de explosión del polvo, debido a una descarga electrostática.

Tanto la hoja superior como la inferior, son flexibles.

Puede emplearse una conexión de un solo punto para conectar la estera de fluidificación con una fuente de aire o gas a presión. Esa conexión de un solo punto puede estar situada en cualquier lugar en el perímetro de la estera de fluidificación. Convenientemente, la conexión en un solo punto está situada en el perímetro de la estera de fluidificación adyacente al extremo de descarga del recipiente.

La estera de fluidificación puede estar situada en cualquier lugar en el forro interior, es decir, en el suelo, en el techo y/o en las paredes.

El presente invento incluye también un forro interior de recipiente que comprende una estera de fluidificación de acuerdo con el presente invento, en que la estera de fluidificación comprende parte del forro interior de recipiente, formando la hoja superior perforada al menos una parte del suelo del forro interior de recipiente. Esto tiene la ventaja de hacer que sea innecesario que entre un operador en el forro interior para acoplar una estera de fluidificación en el mismo, con el consiguiente riesgo de contaminación del interior del forro interior.

Donde la estera de fluidificación esté acoplada dentro del forro interior, es deseable proporcionar medios de retención para asegurar que la misma no se mueva dentro del forro interior, y que no sea descargada del mismo con el material cuando se vuelque el recipiente. Tales medios de retención son ya conocidos de la técnica anterior.

Para facilitar la fluidificación del contenido del forro interior de recipiente cuando está lleno, se sitúa la estera de fluidificación al menos en la región del forro interior inmediatamente adyacente a la boca o bocas de descarga.

El presente invento incluye también un ex que comprende una estera de fluidificación i que comprende un forro interior de recipiente de acuerdo con el pis.

A continuación se describirán realizaciones del presente invento, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:

La Figura 1 es una vista en perspectiva recortada parcial de una primera realización de la estera de fluidificación del invento;

La Figura 2 es una vista en perspectiva recortada parcial de otra realización, y

La Figura 3 es una vista en perspectiva recortada parcial de otra estera de fluidificación.

Con referencia a la Figura 1, la estera de fluidificación comprende una hoja superior flexible 2 de polietileno o de otro material polímero, y una hoja inferior 3 impermeable a los gases, flexible, también de polietileno o de otro material polímero. La hoja superior se ha hecho permeable a los gases mediante la disposición de micro perforaciones 1 en toda la superficie de la misma. Las micro perforaciones son típicamente circulare, y de 0,1 - 0,2 mm de diámetro, y están distribuidas con una densidad de, típicamente, 35.000 m^{-2}. Sin embargo, la forma y/o la densidad de las micro perforaciones se pueden ajustar, dependiendo del volumen de gas de fluidificación requerido para los diferentes polvos cohesivos. Las micro perforaciones se forman, preferiblemente, mediante perforaciones usando una aguja del diámetro apropiado, u otro instrumento afilado, y pueden ser formadas convenientemente usando un dispositivo o máquina para perforar. Sin embargo, las micro perforaciones pueden formarse por otros medios, por ejemplo por medio de un láser. En vista de su pequeño tamaño, las micro perforaciones se han ilustrado esquemáticamente en las Figuras.

Las hojas superior e inferior 2 y 3 son mantenidas en relación de superpuestas, espaciadas entre sí, por medios de soporte de la carga 5 que adoptan la forma de una pluralidad de burbujas de aire selladas, formadas por una hoja intermedia de película impermeable a los gases flexible, de polietileno o de otro polímero, pegada o soldada a la hoja inferior 3 para formar una unidad integral. Las burbujas de aire 5 formadas entre la hoja inferior 3 y la película intermedia, son en general cilíndricas, de sección transversal horizontal circular, y tienen una parte superior de forma ligeramente de cúpula, de un diámetro en la base de, típicamente, 12 mm, y pueden ser como el material de amortiguación con células de aire típico conocido (por ejemplo, el Bubble Wrap ^{TM} fabricado por la firma Sealed Air Corporation). Las burbujas de aire selladas proporcionan unos medios de soporte de la carga flexibles y fácilmente deformables, que juntamente con la flexibilidad de las hojas superior e inferior 2 y 3, permiten que la estera sea enrollada o plegada, si se desea. El tamaño y/o la forma de las burbujas de aire pueden diferir de las que se han descrito, dependiendo de los materiales usados para la construcción y de las condiciones particulares en las que esté previsto que sea usada la estera.

Entre las burbujas de aire 5 de soporte de la carga hay formados numerosos caminos interconectados (parcialmente definidos por la superficie inferior de la hoja superior 2), que forman una cámara impelente continua inmediatamente debajo de la hoja superior 3, de tal modo que el gas o el aire que se inyecte entre las hojas superior e inferior en un punto en el perímetro de la estera de fluidificación, pueda pasar libre y uniformemente a través de toda el área de la estera de fluidificación, y salir por las micro perforaciones en la hoja 2. Esto contrasta notablemente con la técnica anterior, en la cual se requiere el uso de complejos colectores de gas que permitan que el aire a presión sea distribuido a bolsas o canales individuales y separados en la estera de fluidificación.

Las burbujas de aire 5 de soporte de la carga deben ser de resistencia a la compresión suficiente para soportar el aplastamiento bajo las cargas a que son sometidas en un recipiente de carga a granel cargado. Sin embargo, Como regla general. Éstas no son excesivas.

Algunas o todas las burbujas de aire 5 de soporte de la carga pueden estar pegadas o unidas de otro modo a la hoja superior, para así impedir que la hoja se abarquille en forma de almohada o se abalone al ser puesta bajo presión la estera de fluidificación.

Con referencia a la Figura 2, la estera de fluidificación comprende también una hoja superior 2 que tiene micro perforaciones 1 en toda la superficie de la misma, y una hoja inferior 3 impermeable a los gases, y de nuevo las hojas superior e inferior 2 y 3 son mantenidas en relación de superpuestas y espaciadas entre sí, por unos medios 4 de soporte de la carga. Sin embargo, en esta realización los medios de soporte de la carga comprenden una serie de bloques espaciados entre sí, flexibles y deformables elásticamente, de una estructura de espuma de células abiertas o de una estructura granular sinterizada, Los espacios entre los bloques forman caminos interconectados que se extienden en todas las direcciones por toda el área de la estera de fluidificación. Esto garantiza una distribución libre y uniforme del aire a presión a través de la estera de fluidificación.

La estera de fluidificación de la Figura 3 es esencialmente idéntica a la de las Figuras 1 y 2, excepto en que esta realización los medios de soporte de la carga que están previstos entre las hojas superior e inferior, adoptan la forma de bloques 7 espaciados entre sí, flexibles y deformables elásticamente, de una estructura filamentosa entretejida, que definen numerosos pasos que se extienden en todas las direcciones por toda el área de la estera de fluidificación, permitiendo así que el aire a presión sea distribuido a su través libre y uniformemente.

Claims (22)

1. Una estera de fluidificación que comprende una hoja superior permeable a los gases (2) y una hoja inferior impermeable a los gases (3), estando mantenidas las hojas superior e inferior en relación de superpuestas espaciadas entre sí mediante una pluralidad de medios (5) de soporte de la carga espaciados entre sí, los cuales definen una pluralidad de pasos que se extienden en diferentes direcciones, en sustancialmente toda el área de la estera de fluidificación, y que se cortan entre sí para formar una sola cámara continua entre las hojas superior (2) e inferior (3), en que tanto la hoja superior (2) como la hoja inferior (3) son flexibles, y los medios de soporte de la carga (5) son flexibles y/o deformables elásticamente, con lo que juntamente con la flexibilidad de al menos una de las hojas superior (2) e inferior (3) y con los medios de soporte flexibles y/o deformables elásticamente (5), la estera es susceptible de ser enrollada o plegada.

2. Una estera de fluidificación según la reivindicación 1, en la que los pasos están definidos parcialmente por una de las hojas superior (2) e inferior (3).

3. Una estera de fluidificación según la reivindicación 2, en la que la pluralidad de pasos definen una cámara impelente continua.

4. Una estera de fluidificación según la reivindicación 2 ó la reivindicación 3, en la que los pasos están definidos parcialmente por la hoja superior permeable a los gases (2).

5. Una estera de fluidificación según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la hoja superior comprende una pluralidad de perforaciones (1), por ejemplo, de micro perforaciones.

6. Una estera de fluidificación según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que una pluralidad de los medios (5) de soporte de la carga están asegurados a por lo menos una de las hojas superior (2) e inferior (3).

7. Una estera de fluidificación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que cada uno de los medios de soporte de la carga (6) está asegurado a, o forma parte integrante de, al menos una de las hojas superior (2) e inferior (3).

8. Una estera de fluidificación según la reivindicación 7, en la que los medios de soporte de la carga (5) están asegurados solamente a la hoja inferior (3).

9. Una estera de fluidificación según la reivindicación 7 ó la reivindicación 6, en la que los medios de soporte de la carga (5) están asegurados o pegados a ambas hojas, la superior (2) y la inferior (3).

10. Una estera de fluidificación según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que los medios de soporte de la carga (5) comprenden una pluralidad de burbujas de gas encapsuladas, espaciadas entre sí.

11. Una estera de fluidificación según la reivindicación 10, que comprende además una hoja intermedia situada entre dichas hojas superior (2) e inferior (3), la cual encapsula a dichas burbujas de gas.

12. Una estera de fluidificación según la reivindicación 11, en la que la hoja inferior (3) encapsula parcialmente a dichas burbujas de gas.

13. Una estera de fluidificación según la reivindicación 11 ó la reivindicación 12, en la que la hoja inferior (3) y la hoja intermedia están formadas integralmente.

14. Una estera de fluidificación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que los medios de soporte de la carga (5) comprenden una o más de una estructura de fibra pegada (4), una espuma, una estructura de polímero sinterizado, glóbulos de espuma, o una estructura tridimensional formada por capas superpuestas de estructuras que no son similares.

15. Una estera de fluidificación según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la capa superior perforada (2) comprende un material anti estático y/o conductor eléctrico.

16. Una estera de fluidificación según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además una conexión de un solo punto para conectar la estera de fluidificación a una fuente de aire o de gas a presión.

17. Una estera de fluidificación según la reivindicación 16, en la que la conexión de un solo punto está situada en el perímetro de la estera de fluidificación.

18. Una estera de fluidificación según la reivindicación 17, en la que la conexión de un solo punto está situada en la estera de tal modo que, en uso, está adyacente al extremo de descarga de un recipiente al cual esté acoplada la estera.

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19. Un forro interior de recipiente que comprende una estera de fluidificación según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la estera de fluidificación comprende parte del forro interior de recipiente y la hoja superior perforada (2) forma al menos una parte del suelo del forro interior de recipiente.

20. Un forro interior de recipiente según la reivindicación 19, que comprende además medios de retención para retener la estera dentro del forro interior y para impedir la descarga de la estera cuando se vuelque el recipiente.

21. Un forro interior de recipiente según la reivindicación 19 ó la reivindicación 20, en el que la estera de fluidificación está situada al menos en la región del forro interior inmediatamente adyacente a una boca o a bocas de descarga.

22. Un recipiente que comprende una estera de fluidificación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, o que comprende un forro interior de recipiente según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21.