ES2642868T3 - Carro de parrilla para recibir material a granel - Google Patents

Abstract

Un carro de parrilla (1) para recibir material a granel, en particular en una parrilla desplazándose de una máquina de quemado de pelets o de sinterización, con una pluralidad de barras de parrilla (3) dispuestas paralelas entre sí, en donde las barras de parrilla (3) se sostienen de manera movible en receptáculos laterales (5) del carro de parrilla (1) y en donde entre cada una de las barras de parrilla (3) se proporciona una holgura (11), caracterizado por que se proporcionan medios de aplicación de fuerza, que presionan elásticamente las barras de parrilla (3) dispuestas en paralelo unas contra otras en donde en ambos lados del carro de parrilla (1) se proporcionan medios de aplicación de fuerza, que presionan las barras de parrilla (3) unas contra otras, en donde los medios de aplicación de fuerza incluyen al menos un resorte (13) que ejerce una fuerza compresiva sobre las barras de parrilla (3), en donde el resorte (13) aplica la fuerza compresiva sobre las barras de parrilla (3) por medio de una placa de trasmisión (18) para lograr una trasmisión bidimensional uniforme de fuerza desde el resorte a las barras de parrilla.

Description

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DESCRIPCION

Carro de parrilla para recibir material a granel

La invencion esta relacionada con un carro de parrilla para recibir material a granel, en particular en una parrilla desplazandose de una maquina de quemado de pelets o de sinterizacion, con una pluralidad de barras de parrilla dispuestas paralelas entre si, en donde las barras de parrilla son sostenidas de manera movible en receptaculos laterales del carro de parrilla y en donde se proporciona cada holgura entre las barras de parrilla. La invencion tambien esta relacionada con un metodo para reducir el desgaste de las barras de parrilla en dicho carro de parrilla.

En plantas de peletizacion o de sinterizacion el material a granel a tratar, por ejemplo mineral de hierro, se carga sobre carros de parrilla que forman una cadena sin fin de carro de parrilla tambien denominada parrilla desplazandose. Los carros de parrilla se llenan con el material a granel y atraviesan la maquina de quemado de pelets o de sinterizacion, en la que son tratados termicamente. El calentamiento del material a granel usualmente se efectua por que por medio de cajas de succion proporcionadas debajo de la parrilla desplazandose se succiona gas caliente a traves de la capa de material dispuesta sobre el carro de parrilla y a traves del carro de parrilla. La parrilla como tal es formada por una pluralidad de barras de parrilla dispuestas paralelas entre si, que usualmente se ubican una al lado de otra combinadas en un paquete de barras de parrilla sueltas. Para permitir succionar el aire caliente, entre las barras de parrilla se proporcionan holguras de un tamano definido, cada una fijada por levas espaciadoras.

Como se describe por ejemplo en el documento US 6.523.673 B1, las parrillas desplazandose usualmente son guiadas en un ciclo como cadena sin fin de carro de parrilla, en donde los carros de parrilla se voltean tras pasar a traves de las estaciones de tratamiento, al hacer eso vuelcan el material a granel que se encuentra sobre los mismos por gravedad y posteriormente son guiados invertidos a la entrada de la maquina de quemado de pelets o de sinterizacion, donde se voltean de nuevo, antes de que nuevo material a granel a tratar sea aplicado y guiado a traves de las estaciones de tratamiento de la maquina. Las ruedas de los carros de parrilla son guiadas sobre carriles correspondientes. Para impedir que las barras de parrilla caigan cuando se voltean los carros de parrilla, dichas barras de parrilla son sostenidas positivamente en receptaculos laterales correspondientes del carro de parrilla. La conexion aqui asegura un espacio de expansion en direccion de anchura, de modo que el paquete de barras de parrilla sueltas puede aumentar de tamano debido a la expansion termica. Para este proposito, no se llena la anchura completa de carro de parrilla con las barras de parrilla, sino que se deja un espacio de expansion, de modo que las barras de parrilla se encuentran sueltas una al lado de otras en direccion de anchura. Durante el funcionamiento en el horno de quemado de pelets, se obtiene una fuerza de contacto lateral entre las barras de parrilla debido a la expansion termica.

En el documento DE-PS 11 15 400 se describe que cuando se voltea el carro de parrilla, a menudo se impide que las barras de parrilla caigan de nuevo a su posicion de trabajo por trozos de material sinterizado u otros residuos. Este problema debe ser evitado por que la barra de parrilla tiene morros de soporte que encierran los rebordes de portador de barra de parrilla con gran holgura, en donde la superficie inferior del morro de soporte superior es de forma conica, con el fin de poder empujar ligeramente los trozos de material sinterizado, que posiblemente han caido al mismo, al lado y adentro de la seccion transversal de paso de gas libre, cuando la barra de parrilla cae de nuevo a su posicion de trabajo.

En una maquina de quemado de pelets o de sinterizacion, las parrillas desplazandose se exponen a cargas termicas y mecanicas extremas. La patente DE 10 2008 005 449 B3 del solicitante propone monitorizar la funcionalidad de la parrilla desplazandose, con el fin de detectar una deformacion o desgaste excesivos de las barras de parrilla en un buen tiempo y luego sustituir las mismas. El desgaste como tal, sin embargo, no se impide de ese modo.

Lo mismo se mantiene cierto para el documento FR 2 342 474 A que describe una parrilla sobre una cadena trasportadora, que consiste en barras redondas insertadas libremente en vastagos huecos. Se proporciona un resorte elastico para absorber cualquier vibracion provocada por el movimiento de la cadena trasportadora o las barras redondas de portador, que no influyen a la vida util de las barras de parrilla.

El documento FR 2 273 457 A describe una parrilla desplazandose movida por una cadena trasportadora que comprende pernos de distancia redondos. La parrilla comprende miembros, que son presionados uno hacia otro en la direccion del eje y perpendiculares a la direccion de movimiento de la parrilla para impedir la formacion de holgura no deseada entre dichos miembros.

El documento AU 16 476 67 A D1 describe un horno que comprende varias vias de parrillas formadas por barras de parrilla, que se fijan a portadores que discurren longitudinal o transversalmente y se fijan mediante pasadores entre si sobre una cadena trasportadora (parrilla desplazandose) o se combinan hasta grupos de barras de parrilla movibles en vaiven. Las vias de parrillas en movimiento estan separadas por paredes separadoras laterales estacionarias del horno. Estas paredes separadoras incluyen resortes para presionar las barras de parrilla entre si con el fin de evitar cualquier formacion de holgura entre las mismas. Debido al movimiento de las barras de parrilla con respecto a las paredes separadoras se ha de esperar el aumento de desgaste de la barras. Ahora se ha encontrado que el modo de funcion del carro de parrilla es disminuido sustancialmente por pelets quemados o material sinterizado que queda acunado entre las barras de parrilla. Esto lleva a esfuerzos termicos y desgaste

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mayores. El atasco de los pelets quemados ocurre estocasticamente y no simetricamente por la anchura entera de carro de parrilla. Incluso si el proceso de penetracion es bastante dificil de entender, debe asumirse que primeros pelets mas pequenos o esquirlas de pelet quedan acunados en la holgura proporcionada entre las barras de parrilla y llevan a un aumento del tamano de holgura, que permite la penetracion de pelets mas grandes. Observaciones han demostrado que tras un periodo de funcionamiento prolongado, incluso pelets con un diametro mayor de 6 mm penetran entre las barras de parrilla, aunque las holguras originales especificadas por las levas espaciadoras sean distintivamente mas estrechas. El proceso de atasco es promovido por el desgaste de barras de parrilla, que efectua una retirada de material y asi una perdida externa de forma. La estructura de superficie rugosa ofrece mejores condiciones de adhesion para los pelets. Una vez un pelet se atasca entre las barras de parrilla, efectua una posicion cruzada adicional de las barras de parrilla adyacentes. La posicion cruzada local se propaga a traves de la anchura entera de carro de parrilla e intensifica el atasco global y el proceso de sujecion de barras de parrilla individuales. El atasco de pelets endurecidos entre las barras de parrilla impide la expansion termica e intensifica los esfuerzos termicos, que principalmente son responsables del dano de las barras de parrilla y el carro de parrilla. El aumento de tamano de holgura tambien efectua un mayor flujo de gas de proceso a traves del carro de parrilla, que aumenta enormemente el desgaste local de barras de parrilla.

El objeto de la invencion es evitar el atasco de pelets o pedazos de material en las holguras formadas entre las barras de parrilla y de ese modo inhibir un aumento de tamano de las mismas.

Este objeto sustancialmente se resuelve con la invencion por los rasgos de la reivindicacion 1, por que se proporcionan medios de aplicacion de fuerza, que presionan elasticamente las barras de parrilla dispuestas en paralelo unas contra otras. Asi, las barras de parrilla ya no se encuentran sueltas una al lado de otra, sino que se predisponen unas contra otras por los medios de aplicacion de fuerza, de modo que el ensanchamiento de las holguras formadas entre las barras de parrilla se vuelve mas dificil. La elasticidad de los medios de aplicacion de fuerza no obstante permite una expansion termica, de modo que no ocurren esfuerzos daninos entre barras de parrilla y carros de parrilla. Preferiblemente, los medios de aplicacion de fuerza actuan verticalmente en el lado de parrilla que se dispone hacia las barras de parrilla adyacentes.

Segun la invencion, se proporcionan medios de aplicacion de fuerza en ambos lados del carro de parrilla, con el fin de lograr una accion uniforme sobre las barras de parrilla con una aplicacion maxima de fuerza.

Segun un aspecto adicional de la invencion, los medios de aplicacion de fuerza incluyen al menos un resorte que ejerce una fuerza compresiva sobre las barras de parrilla. Materiales de resorte pueden aguantar las temperaturas existentes en las maquinas de peletizacion o de sinterizacion y aplicar de manera fiable y continua la fuerza compresiva deseada sobre las barras de parrilla. En principio, sin embargo, todos esos mecanismos son utilizables como medios de aplicacion de fuerza que permiten una aplicacion elastica de fuerza, p. ej. una carga neumatica de las barras de parrilla.

Para lograr una trasmision bidimensional uniforme de fuerza desde el resorte a las barras de parrilla, se proporciona una placa de trasmision segun la invencion.

La carga termica sobre los medios de aplicacion de fuerza se reduce segun el desarrollo de la invencion por que los medios de aplicacion de fuerza se montan sobre un exterior del carro de parrilla y por ejemplo por medio de un embolo actua sobre las barras de parrilla a traves de la pared del carro de parrilla.

Segun una realizacion de la invencion, los medios de aplicacion de fuerza se puede proporcionar sobre una pared lateral del carro de parrilla, que impiden que el material a granel dispuesto sobre el carro de parrilla caiga lateralmente y sea facilmente accesible para el trabajo de ensamblaje y de mantenimiento.

En otra realizacion de la invencion los medios de aplicacion de fuerza se proporcionan sobre un bastidor del carro de parrilla. Aqui, existe una temperatura ambiente menor. Adicionalmente, hay mas espacio para montar los medios de aplicacion de fuerza. Por otro lado, posiblemente se debe superar una diferencia de altura en las barras de parrilla dispuestas en el carro de parrilla.

En parrillas desplazandose modernas, las barras de parrilla se combinan principalmente con paquetes de barras de parrilla sueltas, que entonces son sostenidas en receptaculos laterales del carro de parrilla. En un caso de este tipo, los medios de aplicacion de fuerza segun la presente invencion presionan las barras de parrilla de cada paquete de barras de parrilla unas contra otras.

Como siempre debe proporcionarse funcionalmente una holgura entre las barras de parrilla, con el fin de permitir la succion a traves del aire, tambien puede ocurrir que pelets mas pequenos queden acunados en las holguras cuando se usan los carros de parrilla descritos anteriormente segun la invencion. Para evitar un aumento perjudicial en tamano de las holguras en este caso, en el metodo segun la invencion para reducir el desgaste de las barras de parrilla se proporciona que el paquete de barras de parrilla sea aliviado de esfuerzos durante la recirculacion de los carros de parrilla, es decir, tras pasar a traves del horno de quemado. Durante la recirculacion, la aplicacion ofrecida por los medios de aplicacion de fuerza asi es interrumpida y se elimina la presion que actua sobre el paquete de barras de parrilla, que por ejemplo es posible por una contrarrecirculacion positiva en la recirculacion de carro de

parrilla, de modo que puedan caer los pelets atascados entre las barras de parrilla o algo semejante. Este se puede lograr por que el perno de presion en el lado orientado alejandose del paquete de barras de parrilla contiene medios, tales como un bulto, para una conexion preferiblemente positiva. Durante la recirculacion del carro de parrilla, el bulto es introducido automaticamente por el movimiento de carro de parrilla en esta conexion, preferiblemente 5 positiva, que corresponde a una guia en curva. Debido a que la guia en curva se extiende al exterior, los elementos de sujecion son aliviados de esfuerzo en direccion de las barras de parrilla, de modo que no actua fuerza compresiva sobre los mismos. Durante la recirculacion del carro de parrilla, el bulto del perno de presion se engancha asi en una guia que se extiende fuera del carro de parrilla, extendiendose preferiblemente paralelo a los carriles, de modo que se obtiene una conexion correspondiente. En una curva, una fuerza opuesta al resorte de 10 compresion actua en consecuencia sobre estos pernos de presion y asi tambien sobre las barras de parrilla debido a la guia de los pernos de presion que se extienden sobre el radio externo de la curva.

Segun un desarrollo preferido de esta invencion, los medios de aplicacion de fuerza son tensionados y liberados alternadamente durante la recirculacion, con el fin de aplicar un impulso sobre las barras de parrilla. Debido a la introduccion de un impulso y la fuerza gravitatoria que actua, los pelets pequenos y/o pedazos de material pueden 15 caer entre las barras de parrilla. Asi se limpia el carro de parrilla, de modo que cuando de nuevo pasa a traves de la maquina de quemado de pelets o de sinterizacion y cuando de nuevo es aplicada una fuerza por los medios de aplicacion de fuerza, se obtiene de nuevo la holgura establecida originalmente de una anchura definida.

Desarrollos, ventajas y posibles aplicaciones adicionales de la invencion tambien se pueden tomar de la siguiente descripcion de realizaciones ejemplares y los dibujos. Todos los rasgos descritos y/o ilustrados del asunto de 20 materia de la invencion per se o en cualquier combinacion, independientes de su inclusion en el reivindicaciones o su posterior-referencia.

En el dibujo:

La figura 1 muestra una vista en perspectiva de un carro de parrilla segun la invencion segun una primera realizacion,

25 La figura 2 muestra una vista superior del carro de parrilla segun la figura 1,

La figura 3a muestra esquematicamente las fuerzas esenciales que actuan cuando se realiza la invencion,

La figura 3b muestra un detalle de la figura 3a en una representacion agrandada,

La figura 4 muestra una representacion parcial agrandada del carro de parrilla segun la primera realizacion,

La figura 5 muestra una seccion a traves del carro de parrilla segun la figura 4 a lo largo de la linea V-V,

30 La figura 6 muestra una representacion en perspectiva en despiece ordenado de los componentes de los medios de aplicacion de fuerza en la primera realizacion,

La figura 7 muestra una seccion correspondiente a la figura 5 a traves de una segunda realizacion de la invencion, y

La figura 8 muestra una representacion en perspectiva en despiece ordenado de los componentes de los medios de aplicacion de fuerza en la segunda realizacion.

35 El carro de parrilla 1 segun una primera realizacion de la invencion como se muestra en las figuras 1 y 2 incluye un bastidor de parrilla 2 sobre el que se dispone una pluralidad de barras de parrilla 3. Las barras de parrilla 3 dispuestas paralelas entre si se combinan en paquetes de barras de parrilla sueltas 4 que son sostenidos de manera movible en receptaculos laterales 5. Por medio de rodillos de pista 6, el carro de parrilla 1 es guiado sobre carriles 7 de una maquina para el tratamiento termico del material a granel, en particular de una maquina de quemado de 40 pelets o de sinterizacion. Sobre el bastidor de parrilla, se disponen paredes laterales 8, 9 para la delimitacion lateral del carro de parrilla, que sostiene el material a granel 10 (comparese la figura 3a), p. ej. mineral de hierro o pelets de mineral, sobre el carro de parrilla 1.

Como se indica en la figura 3a, tras aplicar el material a granel 10 sobre el carro de parrilla 1 y mover el carro de parrilla, p. ej. a una maquina de quemado de pelets, un gas de alta temperatura es succionado desde arriba a traves 45 del material y las holguras 11 proporcionadas entre las barras de parrilla 3, con el fin de calentar el material a granel. Por un lado, la fuerza del peso G del material a granel 10 actua asi sobre el carro de parrilla 1 y por otro lado el gas succionado a traves con el velocidad Vgas. Entre las barras de parrilla 3 pequenos pelets 12 pueden quedar acunados en las holguras 11, como se indica en la figura 3b. En la tecnica anterior, esto es promovido porque las barras de parrilla 3 se encuentran sueltas una al lado de otra y debido a la expansion termica F(0) se efectua un 50 ensanchamiento de las holguras 11. Segun la presente invencion, una fuerza Fcont aplicada sobre las barras de parrilla 3 desde el exterior actua continuamente contra dicho ensanchamiento, que presiona las barras de parrilla 3 unas contra otras. De ese modo se evita un ensanchamiento de las holguras 11, de modo que se impide en gran medida la entrada de pelets mas pequenos 12.

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Las figuras 4 y 5 muestran esquematicamente la disposicion de medios de aplicacion de fuerza segun la invencion sobre la pared lateral 8 del carro de parrilla 1.

Como se puede tomar en particular de la figura 6, los medios de aplicacion de fuerza comprenden un resorte de compresion 13 que actua como generador de energia constante y se asienta sobre un manguito 14 que se enrosca en la pared lateral 8 del carro de parrilla 1 por medio de un perno roscado 15. El resorte de compresion 13 es sostenido sobre el manguito 14 por medio de un portarresorte 16. El portarresorte 16 se conecta al perno roscado 15 por medio de una tuerca 17. En la realizacion ilustrada, se proporcionan dos resortes de compresion 13 por paquete de barras de parrilla 4 en cada lado del carro de parrilla 1, que por medio de una pinza de trasmision o placa 18 actua sobre un embolo 19 que pasa a traves de la pared lateral 8 y transmite la fuerza sobre el paquete de barras de parrilla 4 directamente o por medio de un elemento de transmision 20. A lo largo de la longitud del carro de parrilla 1 se disponen numerosos medios de aplicacion de fuerza uno al lado de otro.

En la segunda realizacion de la invencion como se muestra en las figuras 7 y 8, los medios de aplicacion de fuerza se montan sobre el bastidor de parrilla 2. Como se muestra en la figura 8, los medios de aplicacion de fuerza aqui tambien consisten en dos resortes de compresion 13 que asientan sobre manguitos 14 y se conectan al bastidor de parrilla 2 por medio de pernos roscados 15 y un portarresorte 16. La fuerza de resorte es transmitida por medio de una placa de trasmision 18 a un embolo 19 y desde el mismo a la barra de parrilla 3.

Como los medios de aplicacion de fuerza se proporcionan sobre ambos lados del paquete de barras de parrilla 4, las barras de parrilla son presionadas uniformemente unas contra otras y se dobla la aplicacion de fuerza en comparacion con una aplicacion unilateral.

Cuando los carros de parrilla 1 en funcionamiento son cargados con material a granel 10 y atraviesan una maquina de quemado de pelets o de sinterizacion o algo semejante, las barras de parrilla 3 de los paquetes de barras de parrilla 4 son presionadas unas contra otras por medio de los medios de aplicacion de fuerza de manera que las holguras 11 entre las barras de parrilla 3 no se pueden ensanchar. De ese modo se evita en gran medida la penetracion de pelets y el ensanchamiento de holgura resultante. Como los medios de aplicacion de fuerza son elasticos, la expansion termica todavia es posible, de modo que no se crean esfuerzos daninos en el carro de parrilla o el paquete de barras de parrilla.

Cuando los carros de parrilla se voltean tras pasar a traves de la maquina, con el fin de volcar el material a granel, y luego son recirculados invertidos a la entrada de la maquina, la presion aplicada sobre las barras de parrilla por medio de los medios de aplicacion de fuerza se alivia segun una realizacion preferida de la invencion, de modo que caen los pelets, particulas o algo semejante mas pequenos, que quedan atascados en las holguras 11. Esto puede ser soportado por que los medios de aplicacion de fuerza se cargan y descargan periodicamente, con el fin de aplicar un impulso sobre las barras de parrilla y de ese modo contribuir a soltar los pelets o algo semejante atascados. Al eliminar pelets u otros pedazos de material atascados entre las barras de parrilla segun la invencion, tambien se puede impedir un aumento gradual de tamano de las holguras 11 cuando repetidamente pasan a traves de la maquina.

Con la invencion, asi se puede reducir el desgaste de las barras de parrilla promovido por el ensanchamiento de las holguras 11 por pelets o algo semejante acunados, de modo que se aumenta la vida en servicio de las barras de parrilla 3 y del carro de parrilla 1.

Lista de numeros de referencia

1 carro de parrilla

2 bastidor de parrilla

3 barras de parrilla

4 paquete de barras de parrilla

5 receptaculo

6 rodillo de pista

7 carril

8, 9 pared lateral

10 material a granel

11 holgura

12 pelet

13 resorte de compresion

14 manguito

15 perno roscado

16 portarresorte

17 tuerca

18 placa de trasmision

19 embolo

20 elemento de trasmision

Claims (7)

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   REIVINDICACIONES

   1. Un carro de parrilla (1) para recibir material a granel, en particular en una parrilla desplazandose de una maquina de quemado de pelets o de sinterizacion, con una pluralidad de barras de parrilla (3) dispuestas paralelas entre si, en donde las barras de parrilla (3) se sostienen de manera movible en receptaculos laterales (5) del carro de parrilla (1) y en donde entre cada una de las barras de parrilla (3) se proporciona una holgura (11), caracterizado por que se proporcionan medios de aplicacion de fuerza, que presionan elasticamente las barras de parrilla (3) dispuestas en paralelo unas contra otras en donde en ambos lados del carro de parrilla (1) se proporcionan medios de aplicacion de fuerza, que presionan las barras de parrilla (3) unas contra otras, en donde los medios de aplicacion de fuerza incluyen al menos un resorte (13) que ejerce una fuerza compresiva sobre las barras de parrilla (3), en donde el resorte (13) aplica la fuerza compresiva sobre las barras de parrilla (3) por medio de una placa de trasmision (18) para lograr una trasmision bidimensional uniforme de fuerza desde el resorte a las barras de parrilla.
2. 2. El carro de parrilla segun la reivindicacion 1, caracterizado por que los medios de aplicacion de fuerza se montan sobre un exterior del carro de parrilla (1) y actuan sobre las barras de parrilla (3) por medio de un embolo (19) a traves de la pared del carro de parrilla (1).
3. 3. El carro de parrilla segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que los medios de aplicacion de fuerza se proporcionan sobre una pared lateral (8, 9) del carro de parrilla (1).
4. 4. El carro de parrilla segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los medios de aplicacion de fuerza se proporcionan sobre un bastidor (2) del carro de parrilla (1).
5. 5. El carro de parrilla segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las barras de parrilla (3) se combinan en un paquete de barras de parrilla (4) que se sostiene en los receptaculos laterales (5) del carro de parrilla (1), y que los medios de aplicacion de fuerza presionan las barras de parrilla (3) del paquete de barras de parrilla (4) unas contra otras.
6. 6. Un metodo para reducir el desgaste de barras de parrilla de un carro de parrilla segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores en una maquina para el tratamiento termico de material presente sobre el carro de parrilla, en el que tras pasar a traves de la maquina los carros de parrilla son recirculados a la entrada de la misma en un ciclo, caracterizado por que los medios de aplicacion de fuerza se alivian en esfuerzo durante la recirculacion del carro de parrilla, en donde los medios de aplicacion de fuerza incluyen al menos un resorte que ejerce una fuerza compresiva sobre las barras de parrilla, en donde el resorte aplica la fuerza compresiva sobre las barras de parrilla por medio de una placa de trasmision para lograr una trasmision bidimensional uniforme de fuerza desde el resorte a las barras de parrilla.
7. 7. El metodo segun la reivindicacion 6, caracterizado por que los medios de aplicacion de fuerza son tensados y liberados alternadamente, con el fin de aplicar un impulso sobre las barras de parrilla.