ES2910518T3 - Piso vibratorio con atmósfera controlada, para productos cohesivos - Google Patents

Abstract

Un piso vibratorio instalado en un contenedor (11), y compuesto por al menos un módulo (1) agitador, incluyendo cada módulo agitador al menos un vibrador (8) accionado por motor asegurado a una lámina (6) de metal, apoyada la lámina de metal sobre un material (5) de llenado cuando el piso vibratorio lleva una carga, y sobre resortes (4) de compresión cuando el piso vibratorio no está cargado, caracterizado por que el aumento del volumen (10) interior de cada módulo agitador durante un ciclo de vaciado se compensa mediante una tubería (14) exterior del piso vibratorio con respecto a un aporte (19) de aire limpio fuera del contenedor (11), y por que la tubería (14) exterior sirve como funda de paso para un cable (15) de potencia eléctrica de un vibrador (8) accionado por motor.

Description

DESCRIPCIÓN

Piso vibratorio con atmósfera controlada, para productos cohesivos

La presente divulgación se refiere a un piso vibratorio diseñado para vaciar todos los productos granulados y pulverulentos, incluidos los productos cohesivos, de todo tipo de contenedores, silos, recipientes, receptáculos, camiones y tolvas. También asegura que el polvo no penetre en el interior de los módulos.

Un piso vibratorio está compuesto por uno o más módulos agitadores, dispuestos sobre la parte de abajo ligeramente inclinada de un contenedor de material granulado o pulverulento. La función del piso vibratorio es vaciar las pilas residuales, es decir, material que no fluye por gravedad.

Un módulo agitador se compone de un marco de acero que incluye travesaños entre los que se dispone un material de llenado. Los resortes de compresión fijados en los travesaños llevan una lámina de metal sujeta al menos a un vibrador accionado por motor y una membrana de sellado periférica. Cuando el contenedor se llena con material, los resortes que apoyan la lámina de metal se comprimen y la lámina de metal se apoya sobre el material de llenado. Durante el vaciado, los resortes se deprimen gradualmente hasta la limpieza final, y la lámina de metal se eleva y se apoya sobre los resortes deprimidos. Este proceso crea un vacío en el interior del módulo, siendo compensado este vacío por un volumen de aire o gas que penetra gradualmente entre la lámina de metal, el material de llenado y la parte de abajo del marco.

En el documento WO 2007/132072A1, se describe un piso vibratorio instalado en un contenedor de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Un piso vibratorio instalado en un contenedor, y compuesto por al menos un módulo agitador, incluyendo cada módulo agitador al menos un vibrador accionado por motor asegurado a una lámina de metal, la lámina de metal que se apoya sobre un material de llenado cuando el piso vibratorio lleva una carga, y sobre resortes de compresión cuando el piso vibratorio no está cargado.

El aire así absorbido en la parte de abajo del silo se llena de polvo. El polvo llena gradualmente el espacio entre la lámina de metal, el material de llenado y la parte de abajo del marco, hasta que impide la compresión de los resortes y bloquea así la operación de los módulos agitadores. El piso vibratorio entonces se vuelve completamente ineficaz. La acumulación de polvo entre la lámina de metal y el material de llenado puede provocar la rotura de la membrana de sellado, lo que inutiliza los módulos agitadores.

Además, algunos productos muy cohesivos, tales como las harinas de soya, materiales altamente hidrofílicos tales como el potasio, pueden endurecerse en sus contenedores. La presión ejercida por una masa cohesiva, en particular cerca de la cubierta del vibrador accionado por motor, generalmente impide que los pisos vibrantes actualmente disponibles comercialmente vacíen este tipo de productos.

Es en contra de los antecedentes, y de las limitaciones y problemas asociados con los mismos, que se ha desarrollado la presente invención.

Para lograr esto, el piso vibratorio instalado en un contenedor de la invención se caracteriza por las funciones reivindicadas en la parte caracterizante de la reivindicación 1.

La presente divulgación se refiere a un piso vibratorio que tiene como objetivo compensar los inconvenientes de los pisos vibratorios anteriores, en particular asegurando que los módulos agitadores solo se llenen de aire limpio durante los ciclos de carga y descarga mientras se conecta el volumen comprendido dentro del módulo agitador con una fuente de aire limpio u otro gas, por ejemplo nitrógeno.

También tiene como objetivo permitir el vaciado de todo tipo de productos granulados y pulverulentos, incluidos los productos altamente cohesivos.

Para ello, el módulo agitador en cuestión incluye una tubería colocada cerca del módulo, y una tubería exterior dispuesta en una canaleta de cables, estas tuberías permiten el transporte del cable de potencia eléctrica al vibrador accionado por motor. La unión entre las dos tuberías se realiza en el interior del módulo agitador mediante una pieza de conexión que incluye al menos un orificio. Además, la tubería exterior y el cable eléctrico emergen fuera del contenedor, ya sea a través del piso del contenedor, o a través de una pared del contenedor, y penetran en una caja sellada, o en el espacio exterior al contenedor.

Ventajosamente, la caja sellada está equipada con un filtro de aire, o alternativamente con una tubería que desemboca en la atmósfera exterior. El volumen interior del módulo agitador se pone así en comunicación con un volumen de aire limpio, a través del orificio de la pieza de conexión entre tuberías, luego a través de la tubería exterior y la caja sellada, o el espacio exterior del contenedor.

De acuerdo con otra función de la invención, una tubería exterior por la que no circula un cable eléctrico conecta el volumen interior del módulo con una caja conectada a un volumen de aire limpio, o con el espacio exterior del contenedor.

De acuerdo con una función particular de la invención, la caja está conectada a un volumen de suministro parcial o total de otro gas.

De acuerdo con todavía otra función de la invención, la caja está conectada a un volumen de aire o a una fuente de suministro de otro gas, introduciéndose el aire o el gas en la caja a una presión mayor a la presión en el interior de los módulos.

En el caso de un piso vibratorio compuesto por una pluralidad de módulos, los módulos se disponen en una o más filas a lo largo de una pendiente, formando una o más bahías de módulos perpendiculares a la pendiente. Se pueden disponer espacios de ancho variable entre las bahías de módulos, en los que, por ejemplo, se pueden instalar las canaletas de cables para los cables de potencia eléctrica de los vibradores accionados por motor.

En una realización particular, los módulos están dispuestos en uno o más círculos alrededor de una abertura central.

En este caso, los espacios se pueden disponer a lo largo de líneas radiales entre los módulos.

Los módulos constituyen superficies vibrantes, mientras que los espacios entre módulos constituyen partes estacionarias, no vibrantes.

Cuando un piso vibratorio está diseñado para vaciar productos fluidos no cohesivos, la forma de la pila residual después del vaciado gravitacional es triangular y el piso vibratorio puede iniciar la limpieza de la pendiente residual en todos los escenarios.

Cuando el producto a vaciar es cohesivo, en el caso de harinas de soya, partículas de madera, potasio, o cualquier otro producto cohesivo, el piso vibratorio por sí solo no puede iniciar la limpieza de la pila residual.

En las configuraciones con un solo módulo, una sola fila o un solo círculo, uno o más deflectores colocados cerca de las aberturas de descarga permiten limitar la presión ejercida por el contenido sobre la cubierta del vibrador accionado por motor, colocado en la parte inferior de los módulos. Así se puede realizar la limpieza de la pila residual.

Surge un problema en configuraciones con varias filas o varios círculos de módulos, cuando llega el momento de limpiar el segundo módulo o la segunda fila o el segundo círculo de módulos. De hecho, un producto cohesivo puede formar un acantilado, y el peso aplicado sobre la cubierta del vibrador accionado por motor puede ser demasiado grande para permitir continuar con la limpieza de la pila residual. El proceso de vaciado se detiene, siendo entonces necesario utilizar medios alternativos, utilizando vehículos de manutención o manualmente, lo que presenta altos riesgos para el personal operativo.

De acuerdo con otra función de la invención, dos bridas que descansan en partes fijas del piso vibratorio soportan una placa antipresión.

Ventajosamente, la placa antipresión se sitúa por encima de la cubierta del vibrador accionado por motor, aligerándolo de la carga de producto que de otro modo se apoyaría directamente sobre la cubierta.

De acuerdo con otra función más de la invención, las bridas que soportan la placa antipresión pueden estar provistas de formas triangulares, vertical y horizontalmente, para romper los bloques de material cohesivo que pueden ralentizar el flujo de producto sobre la lámina de metal vibrante. El perfil de las bridas también puede adoptar cualquier forma, formada por dos semirrectas inclinadas, un perfil de cadena en un plano vertical, o cualquier otro perfil.

Otras funciones de un piso vibratorio, establecido de acuerdo con la invención, aparecerán también en la siguiente descripción de realizaciones de ejemplo, proporcionadas a título informativo y no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- La figura 1 muestra una vista en sección longitudinal de un módulo agitador bajo una carga

- La figura 2 muestra el mismo módulo agitador, descargado

- La figura 3 es una vista en perspectiva explosionada de un módulo agitador.

- La figura 4 es una vista detallada de la figura 3.

- La figura 5 muestra una vista en perspectiva de un piso vibratorio

- La figura 6 muestra una vista en perspectiva de otro piso vibratorio

- La figura 7 es una vista en sección del intervalo entre módulos a lo

largo de la

línea I-I de la figura 6

- La figura 8 es una vista en sección longitudinal por la línea II-II de

de un piso vibratorio cargado con producto cohesivo.

- La figura 9 es una sección longitudinal a lo largo de la línea II-II de la figura 6 de un piso vibratorio bajo la carga de un producto cohesivo tras la limpieza de los módulos inferiores.

- La figura 10 es una vista en perspectiva del dispositivo antipresión.

- La figura 11 es una vista en sección de las bridas corriente abajo y corriente arriba del dispositivo antipresión a lo largo de la línea MI-MI de la figura 9.

- La figura 12 es otra vista en sección de las bridas corriente abajo y corriente arriba a lo largo de la línea MI-MI de la figura 9

- La figura 13 muestra un perfil de brida específico

- La figura 14 muestra una vista en perspectiva de un silo con una sola bahía de módulos.

- La figura 15 ilustra una realización de soporte específico para el dispositivo antipresión.

En referencia a la figura 1, consideraremos un módulo 1 agitador compuesto por un marco 2, que incluye bridas 3 transversales en las que se sujetan los resortes 4, y se llena con un material 5 de llenado entre las bridas 3. Una lámina 6 de metal sometida a un refuerzo 7 y un vibrador 8 accionado por motor descansan sobre el marco 2 por medio de resortes 4. Una membrana 9 periférica de la lámina 6 de metal proporciona la conexión entre la lámina 6 de metal y el marco 2. La figura 1 muestra este módulo en la posición cargada. La figura 2 muestra el mismo módulo descargado, y el volumen 10 de aire que ha penetrado en el interior del módulo durante la operación de descarga.

La figura 3 muestra un módulo 1 instalado en un contenedor 11, por ejemplo un silo, cuya parte de abajo está formada por una pendiente 12. Una tubería 13 interior en el interior del módulo y una tubería 14 exterior permiten el paso del cable 15 del vibrador 8 accionado por motor, no mostrado. La figura 4 muestra más particularmente que la tubería 13 interior está sujeta a una parte 16 de conexión. La tubería 14 exterior está sujeta a la misma parte 16 de conexión mediante una glándula 17 de cable. La parte 16 de conexión incluye al menos un orificio 18 libre, colocando el volumen 10 interior del módulo 1 en comunicación con el volumen interior de la tubería 14 exterior, que a su vez desemboca en un volumen 19 de aire limpio, como se indica en la figura 3. La tubería 14 está sobredimensionada con respecto al cable 15 con el fin de asegurar suficiente paso de aire dentro de la tubería 14. En referencia a la figura 3, en un espacio fuera del contenedor 11, por ejemplo en un túnel 20 situado debajo del contenedor 11, el volumen 19 de aire limpio está contenido en una caja 21, en la cual la tubería 14 y el cable 15 penetran a través de una glándula 22 de cable. El cable 15 sale de la caja 21 por la glándula 23 de cable, y entra en una segunda caja 24 de conexión eléctrica.

En otra realización también mostrada en la figura 3, la tubería 14 exterior se sujeta en el lado del módulo 1 a través de una glándula 25 de cable, y se conecta de la misma forma a un volumen 19 de aire limpio contenido en una caja 21 sin permitir el paso de el cable 15

La caja 21 incluye un filtro 26 de aire de un modelo conocido que tiene forma cilíndrica, rectangular o de otra forma, o alternativamente una tubería 27 que conecta el interior de la caja 21 a otro volumen 19 de aire limpio, más a menudo la atmósfera fuera del contenedor 11. Alternativamente, la tubería 27 se puede conectar a una fuente de suministro parcial o total de otro gas. Varias cajas 21 también se pueden conectar entre sí mediante una tubería 28.

La figura 5 ilustra una realización particular en la que las fundas 14 y los cables 15 se pasan a través de una pared 29. La pared 29 separa el interior del contenedor 11 de un volumen 19 de aire limpio, en este caso la atmósfera, las tuberías 14 desembocan directamente en el espacio 19. A continuación, los cables 15 penetran directamente en un armario 30 eléctrico.

El interior de los módulos 1 agitadores se pone así en comunicación con un volumen de aire limpio, aire filtrado u otro gas.

La figura 6 muestra 3 módulos 31, 32 y 33 agitadores formando una bahía 34 de tres módulos 1, adyacente a una bahía 35, estando dispuestas las bahías 34 y 35 a lo largo de la pendiente 12 del silo 11, también formado por paredes 29. Por supuesto, una bahía puede estar formada por cualquier número de módulos agitadores sin que se altere el alcance de la presente invención. Un intervalo 36 dispuesto entre las bahías 34 y 35 y más particularmente representado en la figura 7 puede albergar una canaleta 37 de cable provista de una cubierta 38 formada por dos alas 39 inclinadas. La canaleta 37 de cable y su cubierta 38 forman partes estacionarias no vibrantes, dentro de las cuales pueden viajar fundas 14 y cables 15. La superficie formada por los módulos 1 agitadores y los intervalos 36 constituye un piso 40 vibrante.

La figura 8 muestra que en la parte de abajo de la pendiente 12 hay una abertura 41. El silo 11 está lleno de un producto 42 cohesivo que no fluye por gravedad. Una contrapendiente 43 colocada sobre la cubierta 44 del vibrador 8 accionado por motor del módulo 31 inferior crea un espacio 45 no comprimido cerca del vibrador 8 accionado por motor, permitiendo así que el vibrador 8 accionado por motor del módulo 31 desestabilice el producto 42.

La figura 9 muestra un posible escenario de carga de los módulos 32 y 33 después de la limpieza del módulo 31, en el caso de que el contenido sea un material 42 cohesivo. Sin especial precaución, el vibrador 8 accionado por motor del módulo 32, sometido directamente a una presión muy alta, por sí sola no puede desestabilizar el acantilado así formado. La figura 9 también muestra los dispositivos 46 antipresión de los módulos 32 y 33.

La figura 10 muestra con más detalle el dispositivo 46 antipresión, compuesto por una placa 47 antipresión sostenido encima de la cubierta 44 del vibrador 8 accionado por motor, no mostrado, por dos bridas, una brida 48 corriente abajo y una brida 49 corriente arriba. La distancia mínima entre la placa 47 antipresión y la parte de arriba de la cubierta 44 es de aproximadamente 5 cm, valor proporcionado únicamente a título informativo y en modo alguno limitativo del alcance de la presente invención. La placa 47 antipresión evita que el producto se apoye directamente sobre la cubierta 44 del vibrador 8 accionado por motor. El vibrador 8 accionado por motor así liberado de la presión del producto 42 de la figura 9 se hace capaz de oscilar y provocar la desestabilización del producto 42.

La brida 48 corriente abajo está formada por una barra 50 de cualquier sección, preferentemente circular, sobre la que se puede sujetar un perfil 51 triangular en toda su longitud, o sólo una o varias secciones de longitud, hallándose el eje de simetría del perfil 51 en la vertical, la punta apuntando hacia arriba. El perfil 51 se utiliza para romper bloques de material que puedan caer sobre el dispositivo 46 antipresión.

La brida 49 corriente arriba está formada por una barra 50 y opcionalmente el mismo perfil 51 vertical triangular, al que se pueden añadir secciones 52 de perfil triangular posicionados con eje paralelo a la pendiente 12, con la punta hacia la parte de arriba de la pendiente, como se muestra en la figura 11. Las secciones 52 se utilizan para romper los bloques de material que puedan descender a lo largo de la pendiente, de manera que estos bloques no obstaculicen el flujo del producto.

La placa 47 antipresión está sujeta en la parte superior y en el vértice de las dos bridas 48 y 49.

La placa 47 antipresión se puede colocar indistintamente en forma horizontal, como se muestra en la figura 11, o paralela a la línea de la pendiente 12, como se indica en la figura 12.

Como se indica en la figura 10, se puede colocar un deflector 53 sobre la placa 47 antipresión para reducir la presión sobre la placa 47 antipresión y, en consecuencia, sobre el dispositivo 46 antipresión. Una placa 54 de soporte está asegurada a cada uno de los extremos de la barra 50, e incluye una parte 55 vertical y una parte 56 oblicua dentada. La parte 56 oblicua se sujeta mediante tornillos o pernos o por cualquier otro método en un ala 39 inclinada de la cubierta 38 de la canaleta 37 de cables. La parte 55 vertical de la placa 54 de soporte está sujeta mediante pernos o por cualquier otro método a la misma parte 55 vertical del dispositivo antipresión adyacente.

La figura 13 muestra unas bridas 48 y 49 cuyas barras 50 tienen un perfil de cadena en un plano vertical, particularmente resistente con respecto a las cargas verticales.

La figura 14 muestra un piso vibratorio con una sola bahía. En este caso, la placa de soporte se puede reducir a una placa 55 vertical sujeta a una pared 29 del silo 11.

En el caso de una configuración con múltiples bahías, todas las partes 55 verticales adyacentes de las placas 54 de soporte están conectadas entre sí mediante pernos o por cualquier otro método de sujeción. Las partes 55 verticales de las placas de soporte del banco están sujetas en las paredes 29 del silo 11.

En otra realización que se muestra en la figura 15, cuando se dispone un intervalo 36 más pequeño entre las bahías, la placa 54 de soporte se reduce a una placa 55 vertical, apoyada en la pendiente 12 del contenedor 11, estando conectadas las placas 55 adyacentes entre sí mediante pernos o por cualquier otro método de sujeción. En este caso, las placas 55 incluyen una placa 57 de ojo que permite el anclaje de las placas 55 en la pendiente 12 mediante anclajes 58.

Por supuesto, la invención no se limita únicamente a las realizaciones descritas y mostradas más específicamente; por el contrario, abarca todas las alternativas. En particular, es claro que puede considerarse cualquier contenedor de material granulado y pulverulento: silo, recipiente, vagón de ferrocarril, contenedor, tolva, etc., y que la forma rectangular o redonda del silo de almacenamiento no es excluyente, pudiendo considerarse cualquier otra configuración, por ejemplo, cúpula poligonal, semiesférica, con uno o varios túneles, con una o más aberturas, etc.

Gracias al sistema antipresión de acuerdo con la presente invención, se produce así un piso vibratorio capaz de eliminar todos los productos cohesivos en todas las configuraciones posibles de pisos vibratorios, sin intervención manual o mecanizada, con total seguridad para el personal operativo. Este nuevo tipo de piso vibratorio se compone además de módulos que no se llenan de polvo con el tiempo, lo que es una marca de confiabilidad y durabilidad para los operadores.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un piso vibratorio instalado en un contenedor (11), y compuesto por al menos un módulo (1) agitador, incluyendo cada módulo agitador al menos un vibrador (8) accionado por motor asegurado a una lámina (6) de metal, apoyada la lámina de metal sobre un material (5) de llenado cuando el piso vibratorio lleva una carga, y sobre resortes (4) de compresión cuando el piso vibratorio no está cargado,

caracterizado por que el aumento del volumen (10) interior de cada módulo agitador durante un ciclo de vaciado se compensa mediante una tubería (14) exterior del piso vibratorio con respecto a un aporte (19) de aire limpio fuera del contenedor (11),

y por que la tubería (14) exterior sirve como funda de paso para un cable (15) de potencia eléctrica de un vibrador (8) accionado por motor.

2. El piso vibratorio de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el volumen de aire limpio está contenido en una caja (21).

3. El piso vibratorio de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado por que varias cajas (21) están conectadas entre sí por una tubería (28).

4. El piso vibratorio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el aire es reemplazado total o parcialmente por otro gas.

5. El piso vibratorio de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el volumen de aire limpio es el aire fuera del contenedor.

6. El piso vibratorio de acuerdo con la reivindicación 2 o la reivindicación 3, caracterizado por que la caja está equipada con un filtro (26) de aire.

7. El piso vibratorio de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que al menos un módulo está provisto de un dispositivo (46) antipresión compuesto por una placa (47) antipresión que descansa sobre dos bridas (48) y (49), colocadas de manera que la placa antipresión se coloca por encima de la cubierta (44) del vibrador accionado por motor.

8. El piso vibratorio de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que las placas (54) de soporte aseguradas a los extremos de las bridas descansan sobre espacios (36) estacionarios a cada lado del módulo.

9. El piso vibratorio de acuerdo con la reivindicación 7 o la reivindicación 8, caracterizado por que al menos dos placas de soporte situadas en el mismo lado de las bridas sólo incluyen partes (55) verticales, ancladas en la pendiente (12) del contenedor mediante placas (57) de ojo sujetas en las partes verticales de las placas de soporte, y anclajes (58).

10. El piso vibratorio de acuerdo con la reivindicación 7 o la reivindicación 8, caracterizado por que las placas de soporte comprenden una parte vertical y una parte (56) oblicua dentada, estando sujeta la parte oblicua en un ala (39) de la cubierta (38) de una canaleta (37) de cable, estando empernada la parte vertical de la placa de soporte a la parte vertical de la placa de soporte del dispositivo antipresión adyacente.

11. El piso vibratorio de acuerdo con la reivindicación 7 o la reivindicación 8, caracterizado por que al menos dos placas de soporte situadas en el mismo lado de las bridas incluyen una parte vertical sujeta a una pared (29) del contenedor.

12. El piso vibratorio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado por que las barras (50) que forman las bridas son preferentemente de sección circular, y pueden incluir perfiles (51) triangulares orientados verticalmente con la punta apuntando hacia arriba.

13. El piso vibratorio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, caracterizado por que en la brida (49) corriente arriba se pueden sujetar secciones (52) triangulares, con su eje paralelo a la pendiente y la punta orientada hacia la parte de arriba de la pendiente.

14. El piso vibratorio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizado por que un deflector (53) está asegurado a la placa antipresión.

15. El piso vibratorio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, caracterizado por que las barras que forman las bridas tienen un perfil de cadena en un plano vertical.