ES2403065T3 - Dispositivo dosificador de productos a granel - Google Patents

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Abstract

Dispositivo dosificador (1) para la descarga de prDispositivo dosificador (1) para la descarga de producto a granel desde un depósito dosificador dispoducto a granel desde un depósito dosificador dispuestoverticalmente alrededor de un eje de rotaciónuestoverticalmente alrededor de un eje de rotación (R), que presenta una sección cilíndrica superior (R), que presenta una sección cilíndrica superior (2), en la quedesemboca una instalación de transp (2), en la quedesemboca una instalación de transporte de tornillo sin fin (4) de producto a granel,orte de tornillo sin fin (4) de producto a granel, en el que el dispositivo (1)comprende al menos un en el que el dispositivo (1)comprende al menos un brazo de descarga (5), que está dispuesto, accion brazo de descarga (5), que está dispuesto, accionado de forma giratoria alrededor del ejede rotacióado de forma giratoria alrededor del ejede rotación (R), por encima de un fondo (6) del depósito dosn (R), por encima de un fondo (6) del depósito dosificador, para alimentar producto a granel en unasificador, para alimentar producto a granel en unasección inferior del depósito dosificador, al menosección inferior del depósito dosificador, al menos a un orificio de descarga (7), caracterizado porq a un orificio de descarga (7), caracterizado porque - la pared (3) está configurada de manera que sue - la pared (3) está configurada de manera que se estrecha en forma de tronco de cono en la seccióe estrecha en forma de tronco de cono en la sección inferior deldepósito dosificador desde la sección inferior deldepósito dosificador desde la sección cilíndrica (2) hacia el fondo (6) y presenta al n cilíndrica (2) hacia el fondo (6) y presenta al menos una parte del orificio dedescarga (7) único,menos una parte del orificio dedescarga (7) único, que se extiende al menos hasta el fondo (6), y - que se extiende al menos hasta el fondo (6), y - el al menos un brazo de descarga (5) está configurel al menos un brazo de descarga (5) está configurado como una aleta con un canto (5') que se extienado como una aleta con un canto (5') que se extienderadialmente fuera del eje de rotación (R) hacia deradialmente fuera del eje de rotación (R) hacia la pared (3), cuyo desarrollo corresponde a la parla pared (3), cuyo desarrollo corresponde a la pared (3) en forma detronco de cono, en el que una veed (3) en forma detronco de cono, en el que una velocidad circunferencial del brazo de descarga (5) locidad circunferencial del brazo de descarga (5) es inferior a 1 m/s. es inferior a 1 m/s.

Description

Dispositivo dosificador de productos a granel
La invención se refiere a un dispositivo dosificador para la descarga de productos a granel, en particular desde un recipiente de reserva como por ejemplo un bunker o un silo.
5 Precisamente en el caso de productos a granel que fluyen con dificultad, que tienden a compactaciones y a formaciones de puentes, para la descarga del material son necesarias medidas que comprenden, por ejemplo, el empleo de un tornillo sin fin de descarga. El tornillo sin fin de descarga asume en este caso el transporte horizontal de los productos a granel desde el silo o bien desde el bunker y conduce el producto a granel transportado de esta manera hacia el dispositivo dosificador. En el dispositivo dosificador se lleva a cabo el flujo de material en dirección
10 vertical, empleándose la mayoría de las veces. para la prevención de la interrupción del flujo de material en el fondo del depósito dosificador. unos elementos giratorios alrededor de un eje vertical, que mueven el producto a granel, por una parte, en la dirección de un orificio de descarga y, por otra parte, mantienen el producto a granel apto para flujo. Si en el producto a granel se trata de polvos explosivos, entonces en el diseño de los recipientes dosificadores hay que observar las Directrices-ATEX.
15 Se conoce a partir del documento DE 10 261 395 A1, para la prevención de una formación de puentes del producto a granel, la disposición de una placa frontal de engranaje rebajada para un tornillo sin fin de descarga en un recipiente dosificador, en el que se describen adicionalmente dientes de rotura en las aletas del tornillo sin fin, por medio de los cuales se pueden descargar mejor productos a granel compactados.
En dispositivos dosificadores conocidos se realiza la alimentación del producto a granel desde el depósito de reserva
20 horizontalmente a través de una instalación de tornillo sin fin de transporte y la descarga desde este dispositivo dosificador a través de brazos de arrastre, que giran sobre el fondo del depósito. En estos dispositivos dosificadores, el producto a granel fluido es transportado por un cono de guía hacia fuera, que está dispuesto centrado alrededor de un árbol de accionamiento a través de los elementos giratorios de descarga, y es alimentado por éstos hacia los orificios de descarga. Una longitud de estos elementos de descarga depende del diámetro del espacio de
25 dosificación. El número de revoluciones de la instalación dosificadora necesario para la descarga conduce, en el caso de los elementos de descarga largos, a una velocidad circunferencial alta > 1 m/s, con lo que deben tomarse medidas adicionales para la protección contra la explosión de acuerdo con las Directrices-ATEX en el caso de productos a granel en polvo, que pueden formar una atmósfera explosiva.
Partiendo de este estado de la técnica, la presente invención tiene el cometido de crear un dispositivo dosificador
30 más compacto para la descarga de producto a granel, cuyo árbol de accionamiento vertical, en el que están fijados los elementos de descarga giratorios en el fondo, puede ser accionado con el número de revoluciones alto necesario, puede ser accionado con el número de revoluciones alto necesario, sin que se produzca una interrupción en el flujo de material o compactaciones durante la dosificación del producto a granel. Con una velocidad circunferencial reducida se pueden evitar fuentes de encendido, de manera que el dispositivo dosificador es
35 adecuado también para la descarga de producto a granel en polvo, que puede formar atmósferas explosivas.
Además, el árbol de accionamiento del dispositivo dosificador, equipado con los elementos de descarga y sus cojinetes deben protegerse mejor contra contaminación a través del producto a granel, en particular a través de producto a granel en polvo y, por lo tanto, contra desgaste precoz y destrucción.
Este cometido se soluciona por medio de un dispositivo dosificador con las características de la reivindicación 1.
40 Los desarrollos se publican en las reivindicaciones dependientes.
Una forma de realización de la invención se refiere a un dispositivo dosificador, que está previsto para la descarga de producto a granel. A tal fin, el dispositivo dosificador presenta un recipiente dosificador, que está dispuesto verticalmente alrededor de un eje de rotación. En su sección superior, que está configurada con preferencia de forma cilíndrica, se lleva a cabo la impulsión con el producto a granel desde un bunker o un silo con la ayuda de una
45 instalación de transporte de tornillo sin fin, que se extiende desde el bunker/silo y desemboca en esta sección superior del depósito dosificador. Además, el dispositivo dosificador comprende uno o varios brazos de descarga, que están dispuestos por encima del fondo del depósito dosificador y que pueden girar alrededor del eje de rotación por medio de un accionamiento adecuado, para alimentar el producto a granel a un orificio de descarga, que se puede encontrar en una sección inferior del depósito dosificador.
50 De acuerdo con la invención, la pared de la carcasa del depósito dosificador está configurada en la sección inferior, partiendo desde la sección superior cilíndrica hacia el fondo, en forma de tronco de cono, de manera que la sección transversal del depósito dosificador se estrecha claramente. Por lo tanto, el brazo de descarga dispuesto por encima del fondo está realizado claramente más corto y `puede estar configurado como aleta, y puede presentar un canto que se extiende radialmente desde el eje de rotación fuera de la pared, que corresponde al desarrollo de la pared en
55 forma de tronco de cono. El orificio de descarga para el transporte del producto a granel hacia abajo se encuentra
entonces, al menos parcialmente, en la pared en forma de tronco de cono y se extiende al menos hacia el fondo.
En principio, el orificio de descarga se podría extender también desde la parte hasta el interior del fondo, es decir, que se puede extender sobre el canto entre el fondo y la pared.
A través de la sección de pared estrechada en forma de tronco de conjunto con los brazos de descarga configurados del tipo de aleta, que son claramente más cortos que los brazos de descarga de dispositivos conocidos con una sección transversal del depósito dosificador que se mantiene igual, se puede asegurar de manera ventajosa la velocidad circunferencial de los brazos de descarga por debajo de un metro por segundo, sin que se produzcan interrupciones o compactaciones en el flujo de material. Además, el dispositivo dosificador no cae bajo las Directrices-ATEX.
Otra forma de realización del dispositivo dosificador se refiere a una mejora de la obturación del árbol de accionamiento, que acondiciona el accionamiento giratorio de los brazos de descarga. El árbol de accionamiento está dispuesto en el eje de rotación del depósito y se extiende desde por debajo del fondo a través de un orificio de paso que está presente en el fondo y a continuación a través del espacio de producto a granel hasta la instalación de transporte de tornillo sin fin. En lugar de las juntas laberínticas y de anillos de obturación de árboles utilizadas de manera habitual en dispositivos conocidos entre los brazos de descarga giratorios, que se asientan fijamente sobre el árbol de accionamiento y una pestaña dispuesta estacionaria alrededor del árbol y que cierra el orificio de paso en el fondo, se utiliza de acuerdo con la invención un anillo de obturación de fricción, para obturar el árbol de accionamiento frente al elemento de pestaña. El anillo de obturación de fricción está dispuesto en este caso entre el elemento de pestaña, que está dispuesto estacionario por debajo de un elemento de acoplamiento en el orificio de paso alrededor del árbol de accionamiento, y el elemento de acoplamiento, que está previsto para el acoplamiento del o de los brazos de descarga con el árbol de accionamiento.
En una forma de realización preferida, uno elemento de acoplamiento de este tipo puede estar configurado como elemento de acoplamiento de cáscara.
Otras formas de realización del dispositivo dosificador de acuerdo con la invención se refieren a un acoplamiento del árbol de accionamiento con un árbol de tornillo sin fin de la instalación de transporte de tornillo sin fin a través de un engranaje de rueda cónica.
Además, las aletas que funcionan como brazos de descarga del dispositivo de acuerdo con la invención pueden estar configuradas de forma trapezoidal, en particular en forma de un trapecio rectangular, en el que el canto del trapecio, que presenta el ángulo recto, se apoya en el árbol de accionamiento, mientras que el canto alejado del mismo apunta hacia la pared de acuerdo con el desarrollo en forma de tronco de cono.
De manera alternativa, la configuración de las aletas es concebible también como chapa angular en forma de L de ángulo obtuso, en la que un brazo más largo de la “L” forma el canto, que sigue el desarrollo en forma de tronco de cono de la pared.
Éstas y otras ventajas se representan a través de la descripción siguiente con referencia a las figuras que se acompañan.
La referencia a las figuras en la descripción sirve para el apoyo de la descripción. Objetos o partes de objetos, que son esencialmente iguales o similares, pueden estar provistos con los mismos signos de referencia. Las figuras solamente son representaciones esquemáticas de ejemplos de realización de la invención. En este caso:
La figura 1 muestra una vista en sección a través de un dispositivo dosificador de acuerdo con la invención con corrientes de flujo de material representadas.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva del dispositivo dosificador de la figura 1 en vista en planta superior.
La figura 3a muestra una vista de la sección transversal del detalle de la figura 1, que muestra la junta de obturación de árbol.
La figura 3b muestra una vista de la sección transversal de una junta de obturación de árbol alternativa de acuerdo con una forma de realización de acuerdo con la invención.
La figura 4 muestra una vista en perspectiva de un dispositivo dosificador de acuerdo con el estado de la técnica.
La figura 5 muestra una vista de la sección transversal de la parte inferior del dispositivo dosificador de la figura 4 con el flujo de material de descarga.
La figura 6 muestra una vista de la sección transversal del detalle B de la figura 5, que ilustra la junta de obturación de árbol de acuerdo con el estado de la técnica.
En principio, el dispositivo dosificador de acuerdo con la invención se refiere a un dispositivo, por medio del cual se puede descargar dosificado un producto a granel desde un depósito de reserva, como por ejemplo un silo o un bunker. En este caso, se puede tratar especialmente también de producto a granel que fluye con dificultad, que tiende a compactaciones y a formaciones de puentes, y en el que para la entrada simultánea en el dispositivo dosificador se emplea una instalación de tornillo sin fín de transporte dispuesto horizontalmente. Además, el dispositivo dosificador debe poder dosificar también producto a granel en polvo, que tiende a la formación de atmósferas explosivas y, por lo tanto, plantea requerimientos especiales en los aparatos, que deben cumplir las Directrices-ATEX.
Las figuras 4 a 6 muestran un dispositivo convencional de acuerdo con el estado de la técnica, que se emplean para las finalidades mencionadas anteriormente. La instalación de tornillo sin fin de transporte horizontal 4, que se puede ver en la figura 4, impulsa el dispositivo dosificador con el producto a granel desde el recipiente de reserva respectivo no representado. La descarga desde este dispositivo dosificador se realiza en la sección inferior del dispositivo dosificador, ensanchada en la sección transversal, por medio de los brazos de arrastre 17 giratorios sobre el fondo del depósito 6, los cuales se designan a continuación también como brazos de descarga, y que conducen el material que fluye desde arriba, que es descargado por el cono de guía 18 hacia abajo, hacia los orificios de descarga 7, arrastrando el material que se encuentra sobre el fondo 6 y desplazándolo hacia los orificios de descarga 7.
El flujo de material s’ se extiende en este caso, como se puede ver en la figura 5, a ambos lados hasta los orificios de descarga 7, después de que el material ha sido transportado desde el cono de guía 18 dispuesto en el árbol de accionamiento 9 hacia fuera y después de que ha sido desplazado a través de los brazos 17 sobre el fondo 6 en la dirección de los orificios de descarga 7.
La forma de realización ejemplar mostrada en la figura 1 de un dispositivo dosificador 1 de acuerdo con la invención corresponde, en la sección superior 2, al dispositivo dosificador del estado de la técnica, en el que la entrada de material se realiza desde el depósito de reserva a través de la instalación de transporte de tornillo sin fin 4. El flujo de material se realiza también aquí verticalmente hacia abajo, de manera que en la sección inferior del dispositivo dosificador puede tener lugar la descarga de material a través del orificio de salida 7.
El dispositivo dosificador 1 de acuerdo con la invención presenta, sin embargo, solamente un orificio de descarga 7, que se encuentra, sin embargo, en la sección de pared 3 estrechada en forma de tronco de cono. El producto a granel que afluye a través del espacio del material 12, indicado a través de las flechas a, es alimentado a continuación, como consecuencia de la carcasa 3 estrechada, hacia los brazos de arrastre o bien brazos de descarga 5, que están configurados de acuerdo con la invención como aletas, en el presente caso como trapecio rectangular y, por lo tanto, presentan un aspecto, por decirlo así, como una rueda de paletas o bien rueda de aletas. El canto 5’ de la aleta 5, que se aleja desde el árbol de accionamiento 9 dispuesto en el eje de rotación R se extiende paralelamente a la pared 3 en forma de tronco de cono, de manera que todo el material a granel que fluye hacia abajo es alimentado al orificio de descarga 7.
El espacio de producto a granel 12 se cierra hacia abajo con el fondo 6 o bien la pestaña 10, que se puede ver en la figura 2; además, en las figuras 1 y 2 se puede ver un acoplamiento del árbol de tornillo sin fin con el árbol de accionamiento 9 a través de un engranaje de rueda cónica 13.
Una fijación de las aletas de descarga 5 en el árbol de accionamiento 9 se puede realizar de manera sencilla por medio de un elemento de acoplamiento de cáscaras 8, como se puede ver en la figura 2, cuyas semicáscaras se pueden atornillar juntas de manera sencilla.
La figura 3a muestra una representación de detalle del fragmento A de la figura 1, en la que se representa la obturación mejorada del árbol de la presente invención. De acuerdo con la invención, aquí se emplea una junta de obturación anular de fricción 11, que se designa también como junta de obturación dinámica o junta de obturación blindada, y que asume la obturación general de árboles giratorios frente a un componente estacionario.
El recorrido representado de sustancia perturbadora b, sobre el que pueden penetrar polvos, se encuentra entre el elemento de acoplamiento de las cáscaras 8 y el elemento de pestaña 10, que está dispuesto en el orificio de paso de los árboles en el fondo 6. El recorrido de sustancia perturbadora b termina en el cojinete de fricción 11, cuyas superficies que se apoyan planas entre sí, se ocupan en la aplicación de una obturación excelente entre componentes giratorios y estacionarios. En oposición a una obturación convencional, que se representa en la figura 6 con la representación de detalle ampliada B de la figura 5, en la que las sustancias perturbadoras encuentran el camino b’ a través de la junta laberíntica por delante de los anillos de obturación 20 hasta el cojinete de pestaña 22, en la junta de obturación del dispositivo dosificador (ver la figura 3a) de acuerdo con la invención, el cojinete de pestaña 16 así como el árbol de accionamiento 9 propiamente dicho están protegidos contra la penetración de polvo
o bien de sustancias perturbadoras, de manera que éstos no se contaminan ya y están sometidos a un desgaste más reducido. De esta manera, se reduce también el gasto de mantenimiento.
Uno de los dos anillos de fricción elásticos de la junta de obturación blindada 11 se asienta por medio de un anillo de 4
apoyo 14, que está enroscado con el acoplamiento de cáscaras 8, se apoya de forma giratoria sobre el árbol 9, mientras que el segundo contra anillo de fricción igualmente elástico se apoya de forma estacionaria en el elemento de pestaña10, pero también en el árbol.
El cojinete de pestaña 16 se encuentra en una sección de la carcasa 15, que está en conexión con el fondo 6 y el 5 elemento de pestaña 10.
En la figura 3b se puede ver, en lugar del cojinete de pestaña, un cojinete de rodillos pendulares 16’ que se puede emplear de manera alternativa.
A partir de la figura 3a se puede deducir alternativamente que el fondo 6 sobre el lado del orificio de extracción 8 está un poco rebajado, de manera que se facilita o se mejora la descarga.
10 El dispositivo dosificador de acuerdo con la invención publicado posibilita a través de la carcasa en forma de tronco de cono y, por lo tanto, a través de los brazos de arrastre acotados una velocidad circunferencial reducida por debajo de un metro por segundo, de manera que no deben tomarse medidas especiales para la protección contra la explosión y, a pesar de todo, se evita una interrupción del flujo de material.
Además, se reduce el gasto de mantenimiento y se elevan los intervalos de mantenimiento a través del empleo de 15 una junta de obturación blindada o bien de un anillo de obturación de fricción, de manera que las sustancias perturbadoras o bien los polvos no pueden llegar ya al árbol así como al cojinete.
Lista de signos de referencia
1 Dispositivo dosificador 2 Sección superior del depósito
20 3 Pared en forma de tronco de cono de la sección inferior del depósito 4 Instalación de transporte de tornillo sin fin 5, 5 ‘ Brazo de descarga de aletas, canto en la pared 6 Fondo 7 Orificio de descarga
25 8 Elemento de acoplamiento de cáscaras 9 Árbol de accionamiento 10 Pestaña 11 Anillo de obturación de fricción 12 Espacio de producto a granel
30 13 Engranaje de rueda cónica 14 Anillo de apoyo 15 Carcasa de cojinete 16, 16’ Cojinete de pestaña, cojinete de rodillos pendulares 17 Brazo de descarga
35 18 Cono de guía 19 Junta laberíntica 20 Anillo de obturación 21 Cojinete a, a’ Flujo de material
40 b Recorrido de la sustancia perturbadora

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES
    1.- Dispositivo dosificador (1) para la descarga de producto a granel desde un depósito dosificador dispuesto verticalmente alrededor de un eje de rotación (R), que presenta una sección cilíndrica superior (2), en la que desemboca una instalación de transporte de tornillo sin fin (4) de producto a granel, en el que el dispositivo (1) comprende al menos un brazo de descarga (5), que está dispuesto, accionado de forma giratoria alrededor del eje de rotación (R), por encima de un fondo (6) del depósito dosificador, para alimentar producto a granel en una sección inferior del depósito dosificador, al menos a un orificio de descarga (7), caracterizado porque
    -
    la pared (3) está configurada de manera que se estrecha en forma de tronco de cono en la sección inferior del depósito dosificador desde la sección cilíndrica (2) hacia el fondo (6) y presenta al menos una parte del orificio de descarga (7) único, que se extiende al menos hasta el fondo (6), y
    -
    el al menos un brazo de descarga (5) está configurado como una aleta con un canto (5’) que se extiende radialmente fuera del eje de rotación (R) hacia la pared (3), cuyo desarrollo corresponde a la pared (3) en forma de tronco de cono,
    en el que una velocidad circunferencial del brazo de descarga (5) es inferior a 1 m/s.
  2. 2.-Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el accionamiento rotatorio es acondicionado por un árbol de accionamiento (9) dispuesto en el eje de rotación (R), que se extiende a través de un orificio de paso, que está presente en el fondo (6), desde debajo del fondo (6) a través del espacio de producto a granel (12) hasta la instalación de transporte de tornillo sin fin (4), en el que
    -
    el al menos un brazo de descarga (5) está acoplado por medio de un elemento de acoplamiento, en particular un elemento de acoplamiento de cáscaras (8), con el árbol de accionamiento (9), y
    -
    un elemento de pestaña (10) está dispuesto estacionario debajo del elemento de acoplamiento en el orificio de paso alrededor del árbol de accionamiento (9), y
    -
    el árbol de accionamiento (9) está obturado frente al elemento de pestaña (10) por medio de una junta de obturación de anillo de fricción (11) dispuesta sobre el árbol de accionamiento (9) entre el elemento de acoplamiento y el elemento de pestaña (10).
  3. 3.- Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el árbol de accionamiento (9) y un árbol de tornillo sin fin de la instalación de transporte de árbol sin fin (4) están acoplados a través de un engranaje de rueda cónica (13).
  4. 4.- Dispositivo (1) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el orificio de descarga (7) se extiende desde la pared (3) hasta el fondo (6).
  5. 5.- Dispositivo (1) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque
    -
    la aleta está configurada como trapecio, en particular como trapecio rectangular,
    -
    la aleta está configurada como chapa angular en forma de L de ángulo obtuso, formando el brazo largo de la “L” el canto (5’) que corresponde al desarrollo en forma de tronco de cono.
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