ES3037534T3 - Particle blast apparatus - Google Patents

Particle blast apparatus

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ES3037534T3
ES3037534T3 ES19170880T ES19170880T ES3037534T3 ES 3037534 T3 ES3037534 T3 ES 3037534T3 ES 19170880 T ES19170880 T ES 19170880T ES 19170880 T ES19170880 T ES 19170880T ES 3037534 T3 ES3037534 T3 ES 3037534T3
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Daniel Mallaley
Richard Joseph Broecker
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Cold Jet LLC
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Abstract

Un aparato de granallado de partículas incluye una sección de dosificación, un triturador y una sección de alimentación. Tanto el triturador como el triturador pueden configurarse para proporcionar uniformidad en la descarga de partículas. El triturador controla la velocidad de alimentación de partículas y puede incluir un rotor con cavidades en forma de V o de chevrón. El triturador incluye al menos un rodillo que puede moverse entre una posición con la separación máxima y otra con la separación mínima, incluyendo ambas. El triturador puede descargar en la sección de alimentación sin necesidad de triturador. El triturador puede recibir partículas directamente de una fuente de granallado sin necesidad de una sección de dosificación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de granallado de partículas
CAMPO TÉCNICO
[0001]La presente invención se refiere a métodos y dispositivos que arrastran partículas de medios de granallado en un flujo, y está particularmente dirigida a métodos y dispositivos para controlar la velocidad de alimentación de los medios de granallado, así como para controlar el tamaño de los medios de granallado criogénico.
ANTECEDENTES
[0002]Los sistemas de dióxido de carbono, incluyendo los aparatos para crear partículas sólidas de dióxido de carbono, para arrastrar partículas en un gas de transporte y para dirigir las partículas arrastradas hacia objetos son bien conocidos, así como lo son los distintos componentes asociados a los mismos, como boquillas, y se muestran en las patentes de EE. UU. 4.744.181, 4.843.770, 5.018.667, 5.050.805, 5.071.289, 5.188.151, 5.249.426, 5.288.028, 5.301.509, 5.473.903, 5.520.572, 6.024.304, 6.042.458, 6.346.035, 6.524.172, 6.695.679, 6.695.685, 6.726.549, 6.739.529, 6.824.450, 7.112.120, 7.950.984, 8.187.057, 8.277.288, 8.869.551, 9.095.956, 9.592.586 y 9.931.639.
[0003]Adicionalmente, la solicitud de patente de EE. UU. con n.° de serie 11/853.194, presentada el 11 de septiembre de 2007, para "Particle Blast System With Synchronized Feeder and Particle Generator"; la solicitud provisional de patente de los EE. UU. con n.° de serie 61/589.551, presentada el 23 de enero de 2012, para "Method And Apparatus For Sizing Carbon Dioxide Particles"; la solicitud provisional de patente de los EE. UU. con n.° de serie 61/592.313, presentada el 30 de enero de 2012, para "Method And Apparatus For Dispensing Carbon Dioxide Particles"; la solicitud de patente de EE. UU. con n.° de serie 13/475.454, presentada el 18 de mayo de 2012, para "Method And Apparatus For Forming Carbon Dioxide Pellets"; la solicitud de patente de EE. UU. con n.° de serie 14/062.118, presentada el 24 de octubre de 2013, para "Apparatus Including At Least An Impeller Or Diverter And For Dispensing Carbon Dioxide Particles And Method Of Use"; la solicitud de patente de EE. UU. con n.° de serie 14/516.125, presentada el 16 de octubre de 2014, para "Method And Apparatus For Forming Solid Carbon Dioxide"; la solicitud de patente de EE. UU. con n.° de serie 15/062.842, presentada el 7 de marzo de 2015, para "Particle Feeder"; la solicitud de patente de EE. UU. con n.° de serie 14/849.819, presentada el 10 de septiembre de 2015, para "Apparatus And Method For High Flow Particle Blasting Without Particle Storage"; y la solicitud de patente de EE. UU. con n.° de serie 15/297.967, presentada el 19 de octubre de 2016, para "Blast Media Comminutof, representan documentos adicionales de la técnica anterior en este campo.
[0004]En la Patente de EE. UU. 5.520.572 se ilustra un aparato de granallado de partículas que incluye un generador de partículas que produce pequeñas partículas desprendiéndolas de un bloque de dióxido de carbono y arrastra los gránulos de dióxido de carbono en un flujo de gas de transporte sin almacenamiento de los gránulos. En las patentes de EE. UU. 5.520.572, 6.824.450 y la publicación de patente de EE. UU. n.° 2009-0093196 se divulgan aparatos de granallado de partículas que incluyen un generador de partículas que produce pequeñas partículas desprendiéndolas de un bloque de dióxido de carbono, un alimentador de partículas que recibe las partículas del generador de partículas y las arrastra, las cuales son entregadas a un alimentador de partículas que hace que las partículas sean arrastradas en un flujo móvil de gas de transporte. El flujo de partículas arrastrado fluye a través de una manguera de suministro hasta una boquilla de granallado para un uso final, como, por ejemplo, ser dirigido contra una pieza de trabajo u otro objetivo.
[0005]En el documento WO 91/04449 A1 se ilustra un aparato para preparar, clasificar y dosificar medios de partículas útiles para diversos fines, incluidos los sistemas de limpieza y el tratamiento por granallado incluye la transferencia de un medio que tiene un rango de tamaño de partículas de trabajo y el envío de las partículas del medio a través de un clasificador. Las porciones más pesadas de las partículas se toman del clasificador de manera controlada y proporcionando junto con una entrada de aire presurizado, una salida de aire/partícula fluidizada de una manera controlada tal que las proporciones de aire/partícula son controladas y las partículas están en un flujo constante o pulsado según se desee.
[0006]Para algunas aplicaciones de granallado, puede ser deseable tener un rango de partículas pequeñas, como en el rango de tamaño de 3 mm de diámetro a 0,3 mm de diámetro. En la publicación de patente de EE. UU. 2017 0106500 (correspondiente a la solicitud de patente de EE. UU. con n.° de serie 15/297.967) se divulga un pulverizador que reduce el tamaño de las partículas de medios de granallado frangible desde el tamaño inicial respectivo de cada partícula hasta un segundo tamaño que es menor que un tamaño máximo deseado.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0007]Los dibujos adjuntos ilustran realizaciones que sirven para explicar los principios de la presente innovación.
La figura 1 ilustra esquemáticamente un aparato de granallado de partículas.
La figura 2 es una vista en perspectiva de una tolva, un conjunto alimentador y un regulador de presión que pueden ser portados por el aparato de granallado de partículas de la figura 1.
La figura 3 es una vista en perspectiva de la tolva y el conjunto alimentador de la figura 2, con los accionamientos y el regulador de presión omitidos para mayor claridad.
La figura 4 es una vista en perspectiva en sección transversal del conjunto alimentador de la figura 3 tomada a través de un plano vertical que pasa por la línea media del conjunto alimentador.
La figura 5A es una vista lateral en sección transversal del conjunto alimentador de la figura 4 tomada en el mismo plano vertical que en la figura 4.
La figura 5B es una vista lateral en sección transversal fragmentaria ampliada del elemento de dosificación y la guía.
La figura 5C es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 5C-5C en la figura 5A.
La figura 6 es una vista en perspectiva despiezada de la porción de alimentación del conjunto alimentador.
La figura 7 es una vista en perspectiva despiezada de la porción de dosificación y del pulverizador del conjunto alimentador.
La figura 8 es una vista en perspectiva despiezada de la porción de dosificación y del pulverizador.
La figura 9 es una vista en perspectiva en sección transversal del conjunto alimentador similar a la figura 4, tomada en un ángulo diferente y a través de un plano vertical diferente, uno que no pasa por la línea media del conjunto alimentador.
La figura 10 es una vista en perspectiva en sección transversal del conjunto alimentador, similar a la figura 9, tomada a través de un plano vertical que pasa por la línea media del conjunto alimentador, que ilustra una mayor separación entre los rodillos del pulverizador.
La figura 11 es una vista lateral en sección transversal del conjunto alimentador tomada en el mismo plano vertical que en la figura 10, que ilustra la separación del mismo tamaño entre los rodillos del pulverizador.
La figura 12 es una vista lateral en sección transversal del conjunto alimentador similar a la figura 11, que ilustra un tamaño de separación menor que el tamaño de separación máximo y mayor que el tamaño de separación mínimo.
La figura 13 es una vista superior de los rodillos del pulverizador que ilustra el patrón de diamante formado por las crestas elevadas en la región convergente.
La figura 14 es una vista inferior de los rodillos del pulverizador que ilustra el patrón en X formado por las crestas elevadas en la región divergente.
La figura 15 es una vista superior del elemento de dosificación a través de la guía.
La figura 16 es una vista en perspectiva del elemento de dosificación.
La figura 17 es una vista en planta del perfil de extremo del elemento de dosificación de la figura 16, tomada a lo largo de la línea 17-17 de la figura 16.
La figura 18 es una vista en planta de un perfil del elemento de dosificación de la figura 16, tomada a lo largo de la línea 18-18 de la figura 16.
La figura 19 es una vista en planta de un perfil del elemento de dosificación de la figura 16, tomada a lo largo de la línea 19-19 de la figura 16.
La figura 20 es una vista inferior del elemento de dosificación a través de la guía.
La figura 21 es una vista en perspectiva de un conjunto regulador de presión.
La figura 22 es una vista superior en sección transversal del accionador del conjunto regulador de presión de la figura 21.
La figura 23 es un diagrama esquemático de un circuito neumático.
La figura 24 es una vista superior en sección transversal del accionador similar a la figura 21.
La figura 25 es una vista lateral en sección transversal de una válvula de bola.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
[0008]En la siguiente descripción, caracteres de referencia similares designan piezas iguales o correspondientes a través de las diferentes vistas. Asimismo, en la siguiente descripción, debe entenderse que términos como frontal, posterior, dentro, fuera y similares son palabras de conveniencia y no deben interpretarse como términos limitativos. La terminología utilizada en esta patente no pretende ser limitativa en la medida en que los dispositivos aquí descritos, o partes de los mismos, pueden acoplarse o utilizarse en otras orientaciones. Refiriéndonos con más detalle a los dibujos, se describen una o más realizaciones construidas de acuerdo con las enseñanzas de la presente innovación.
[0009]De acuerdo con la presente patente, se proporciona un conjunto alimentador configurado para transportar medios de granallado criogénico desde una fuente de medios de granallado criogénico hasta un flujo de gas de transporte de acuerdo con la reivindicación 1, un método de arrastre de una pluralidad de partículas de medios de granallado criogénico en un flujo de gas de transporte de acuerdo con la reivindicación 12 y el uso, de acuerdo con la reivindicación 17, de un conjunto alimentador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para realizar un método de arrastre de una pluralidad de partículas de medios de granallado criogénico en un flujo de gas de transporte de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16.
[0010]Aunque esta patente se refiere específicamente al dióxido de carbono, la invención no se limita al dióxido de carbono, sino que puede utilizarse con cualquier material frangible adecuado, así como con cualquier material criogénico adecuado u otro tipo de partícula, como gránulos de hielo de agua o medios abrasivos. Las referencias en el presente documento al dióxido de carbono, al menos cuando se describen realizaciones que sirven para explicar los principios de la presente innovación, se limitan necesariamente al dióxido de carbono, pero debe entenderse que incluyen cualquier material frangible o criogénico adecuado.
[0011]Haciendo referencia a la figura 1, se muestra una representación de un aparato de granallado de partículas, generalmente indicado con un 2, que incluye el carro 4, la manguera de suministro 6, el control manual 8 y la boquilla de descarga 10. En el interior del carro 4 hay un conjunto de suministro de medios de granallado (no mostrado en la figura 1) que incluye una tolva y un conjunto alimentador dispuesto para recibir partículas de la tolva y para arrastrar partículas a un flujo de gas de transporte. El aparato de granallado de partículas 2 es conectable a una fuente de gas de transporte, que puede ser suministrado en la realización representada por la manguera 12 que suministra un flujo de aire a una presión adecuada, como, por ejemplo, 80 PSIG. Los medios de granallado, como, por ejemplo, pero no limitados a, partículas de dióxido de carbono, indicados con un 14, pueden depositarse en la tolva a través de la parte superior 16 de la tolva. Las partículas de dióxido de carbono pueden ser de cualquier tamaño adecuado, como, por ejemplo, un diámetro de 3 mm y una longitud de aproximadamente 3 mm. El conjunto alimentador arrastra las partículas al gas de transporte, que a continuación fluyen a una velocidad subsónica a través del pasaje de flujo interno definido por la manguera de suministro 6. La manguera de suministro 6 se representa como una manguera flexible, pero puede utilizarse cualquier estructura adecuada para transportar las partículas arrastradas en el gas de transporte. El control 8 permite al operador controlar el funcionamiento del aparato de granallado de partículas 2 y el flujo de partículas arrastradas. Aguas abajo del control 8, las partículas arrastradas fluyen hacia la entrada 10a de la boquilla de descarga 10. Las partículas fluyen desde la salida 10b de la boquilla de descarga 10 y pueden dirigirse en la dirección deseada y/o hacia un objetivo deseado, como una pieza de trabajo (no mostrada).
[0012]La boquilla de descarga 10 puede tener cualquier configuración adecuada, por ejemplo, la boquilla de descarga 10 puede ser una boquilla supersónica, una boquilla subsónica, o cualquier otra estructura adecuada configurada para hacer avanzar o suministrar los medios de granallado hasta el punto de uso deseado.
[0013]El control 8 puede omitirse y el funcionamiento del sistema controlarse a través de controles en el carro 4 u otro lugar adecuado. Por ejemplo, la boquilla de descarga 10 puede montarse en un brazo robótico y controlar la orientación y el flujo de la boquilla mediante controles situados a distancia del carro 4.
[0014]Haciendo referencia a las figuras 2 y 3, se muestra la tolva 18 y el conjunto alimentador 20 del aparato de granallado de partículas 2. La tolva 18 puede incluir un dispositivo (no mostrado) para impartir energía a la tolva 18 para ayudar al flujo de partículas a través de la misma. La tolva 18 es una fuente de medios de granallado, como las partículas criogénicas, por ejemplo, aunque no exclusivamente, partículas de dióxido de carbono. La salida 18a de la tolva está alineada con la guía 22 (véase la figura 4), en la junta 24 de la tolva. Puede utilizarse cualquier fuente adecuada de medios de granallado, tal como sin limitación, un granulador.
[0015]El conjunto alimentador 20 está configurado para transportar medios de granallado desde una fuente de medios de granallado hasta un flujo de gas de transporte, siendo la partícula de medios de granallado arrastrada en el gas de transporte cuando el flujo sale del conjunto alimentador 20 y entra en la manguera de suministro 6. En la realización representada, el conjunto alimentador 20 incluye la porción de dosificación 26, el pulverizador 28 y la porción de alimentación 30. Como se analiza a continuación, el pulverizador 28 puede omitirse del conjunto alimentador 20 (con la porción de dosificación 26 descargando directamente a la porción de alimentación 30), la porción de dosificación 26 puede omitirse del conjunto alimentador 20 (con el pulverizador recibiendo partículas directamente desde una fuente de medios de granallado como la tolva 18), y la porción de alimentación 30 puede ser de cualquier construcción que arrastre partículas al gas de transporte, ya sea una manguera simple, una manguera múltiple y/o un sistema tipo venturi. La presión y el flujo del gas de transporte suministrado a la porción de alimentación 30 se controlan mediante el conjunto regulador de presión 32.
[0016]El conjunto alimentador 20 incluye una pluralidad de motores para accionar sus diferentes porciones. Estos motores pueden tener cualquier configuración adecuada, como motores neumáticos y motores eléctricos, incluyendo, sin limitarse a ello, motores de CC y de VFD. La porción de dosificación 26 incluye el accionamiento 26a, que, en la realización representada, proporciona potencia rotativa. En la realización representada, el pulverizador 28 incluye tres accionamientos, 28a y 28b, que proporcionan potencia rotativa, y 28c, que proporciona potencia rotativa a través del accionamiento de ángulo recto 28d. En la realización representada, la porción de alimentación 30 incluye el accionamiento 30a, que proporciona potencia rotativa a través del accionamiento de ángulo recto 30b. Cualquier cantidad, configuración y orientación adecuadas de los accionamientos, con o sin la presencia de accionamientos en ángulo recto, puede usarse. Por ejemplo, pueden utilizarse menos motores con mecanismos adecuados para transmitir la potencia a los componentes a las velocidades apropiadas (como cadenas, correas, engranajes, etc.). Como puede verse en la figura 3, con los accionamientos y los accionamientos en ángulo recto desmontados, se pueden utilizar pasadores de localización para ubicar los accionamientos.
[0017]El conjunto alimentador 20 puede incluir uno o más accionadores 34, teniendo cada uno al menos un miembro extensible (no ilustrado), dispuesto para extenderse selectivamente en el flujo de partículas desde la tolva 18 hasta el conjunto alimentador 20 en la guía 22, capaz de romper mecánicamente los grumos de partículas, como tal se describe en la patente de EE. UU. 6.524.172.
[0018]Haciendo referencia también a las figuras 4 y 5A, la porción de dosificación 26 incluye la guía 22 y el elemento de dosificación 36. El elemento de dosificación 36 está configurado para recibir medios de granallado de la tolva 18, una fuente de medios de granallado (en la realización representada, partículas criogénicas) desde la primera región 38 y descargar medios de granallado en la segunda región 40. La guía 22 puede estar hecha de cualquier material adecuado, tal como aluminio, acero inoxidable o plástico. La guía 22 está configurada para guiar medios de granallado desde la tolva 18 hasta la primera región 38. La guía 22 puede tener cualquier configuración adecuada para guiar los medios de granallado desde la tolva 18 hasta la primera región 38, como, por ejemplo, paredes convergentes. El elemento de dosificación 36 está configurado para controlar el caudal de medios de granallado para el aparato de medios de granallado de partículas 2. El caudal puede expresarse utilizando cualquier nomenclatura, como la masa (o el peso) o el volumen por unidad de tiempo, como la unidad del SI kg/s [libras por minuto]. El elemento de dosificación 36 puede configurarse de cualquier forma adecuada para controlar el caudal de medios de granallado. En la realización representada, el elemento de dosificación 36 está configurado como un rotor, una estructura que es giratoria alrededor de un eje, como el eje 36a. En la realización representada, el elemento de dosificación 36 está soportado por el eje 36b, con una disposición de cuña/ranura de cuña que impide la rotación entre el elemento de dosificación 36 y el eje 36b. El accionamiento 26a está acoplado al eje 36b y puede ser controlado para girar el eje 36b alrededor del eje 36a, girando así el elemento de dosificación 36 alrededor del eje 36a. El elemento de dosificación 36 también se denominará en el presente documento rotor 36, rotor de dosificación 36 o incluso dosificador 36, entendiéndose que las referencias al elemento de dosificación 36 como un rotor o un dosificador no deben interpretarse de manera que limiten el elemento de dosificación a la estructura de rotor ilustrada. Como ejemplo no limitativo, el elemento de dosificación 36 puede ser una estructura oscilante. El rotor de dosificación 36, tal y como se representa, incluye una pluralidad de cavidades 42, que en el presente documento también se denominan receptáculos 42. Los receptáculos 42 pueden ser de cualquier tamaño, forma, número o configuración. En la realización representada, los receptáculos 42 se abren radialmente hacia fuera y se extienden entre los extremos del rotor de dosificación 36, como se describe más adelante. La rotación del rotor de dosificación 36 dispone cíclicamente cada receptáculo 42 en una primera posición adyacente a la primera región 38 para recibir partículas y una segunda posición adyacente a la segunda región 40 para descargar partículas.
[0019]El pulverizador 28 incluye el rodillo 44 que gira alrededor de un eje, como el eje 44a, y el rodillo 46 que gira alrededor de un eje, como el eje 46a. En la realización representada, el rodillo 44 está soportado por el eje 44b, con una disposición de cuña/ranura de cuña que impide la rotación entre el rodillo 44 y el eje 44b. El accionamiento 28a está acoplado al eje 44b y puede ser controlado para girar el eje 44b alrededor del eje 44a, girando así el rodillo 44 alrededor del eje 44a. En la realización representada, el rodillo 46 está soportado por el eje 46b, con una disposición de cuña/ranura de cuña que impide la rotación entre el rodillo 46 y el eje 46b. El accionamiento 28b está acoplado al eje 46b y puede ser controlado para girar el eje 46b alrededor del eje 46a, girando así el rodillo 46 alrededor del eje 46a. Los rodillos 44, 46 pueden estar hechos de cualquier material adecuado, como aluminio.
[0020]Los rodillos 44 y 46 tienen respectivas superficies periféricas 44c, 46c. Se define una separación 48 entre cada una de las respectivas superficies periféricas 44c, 46c. La región convergente 50 está definida aguas arriba de la separación 48 por la separación 48 y los rodillos 44, 46. (Aguas abajo es la dirección del flujo de medios de granallado a través del conjunto alimentador 20, y aguas arriba es la dirección opuesta). La región convergente 50 está dispuesta para recibir los medios de granallado desde la segunda región 40 que han sido descargados por el rotor 26. La región divergente 52 está definida aguas abajo de la separación 48 por la separación 48 y los rodillos 44, 46.
[0021]El pulverizador 28 está configurado para recibir medios de granallado, que comprenden una pluralidad de partículas (partículas de dióxido de carbono en la realización representada) desde el elemento de dosificación 26 y para reducir selectivamente el tamaño de las partículas desde los respectivos tamaños iniciales de las partículas hasta un segundo tamaño que es más pequeño que un tamaño predeterminado. En la realización representada, el pulverizador 28 recibe los medios de granallado desde la porción de dosificación 26/elemento de dosificación 36. En una realización alternativa, la porción de dosificación 26/elemento de dosificación 36 puede omitirse y el pulverizador 28 puede recibir los medios de granallado de cualquier estructura, incluso directamente desde una fuente de medios de granallado. Como se sabe, los rodillos 44, 46 se hacen girar para mover las superficies periféricas 44c, 46c en dirección aguas abajo en la separación 48, el extremo de la región convergente 50. A medida que las partículas de medios de granallado se desplazan en dirección aguas abajo a través de la separación 48, los tamaños de las partículas que son inicialmente mayores que la anchura de la separación 48 entre las superficies periféricas 44c, 46c se reducirá a un tamaño basado en el tamaño de la separación.
[0022]El tamaño de la separación 48 puede variar entre una separación mínima y una separación máxima. La separación máxima y la separación mínima pueden ser de cualquier tamaño adecuado. La separación máxima puede ser lo suficientemente grande como para que ninguna de las partículas que viajan a través de la separación 48 sufra un cambio de tamaño. La separación mínima puede ser lo suficientemente pequeña como para que todas las partículas que viajan a través de la separación 48 sufran un cambio de tamaño. En función del tamaño de separación máximo, puede haber un tamaño de separación, que es inferior al tamaño de separación máximo, en el que comienza la pulverización de las partículas. En tamaños de separación en los que menos de todas las partículas que viajan a través de la separación 48 son pulverizadas, el pulverizador 28 reduce el tamaño de una pluralidad de la pluralidad de partículas. En la realización representada, la separación mínima está configurada para pulverizar partículas hasta un tamaño muy fino, como 0,03048 cm [0,012 pulgadas], que en la industria estándar pueden denominarse micropartículas, siendo la separación mínima de 0,01524 cm [0,006 pulgadas]. En la realización representada, la separación máxima está configurada para no pulverizar ninguna partícula, con una separación máxima de 1,778 cm [0,7 pulgadas]. Se puede utilizar cualquier separación mínima y máxima adecuada.
[0023]La porción de alimentación 30 puede tener cualquier diseño que esté configurado para recibir partículas de medios de granallado e introducir las partículas en el flujo de gas de transporte, arrastrándolas en el flujo. En la realización representada, la porción de alimentación 30 incluye el rotor de alimentación 54, la guía 56 dispuesta entre la separación 48 y el rotor de alimentación 54, y la junta inferior 58. El rotor de alimentación 54 gira alrededor de un eje, como el eje 54a. En la realización representada, el eje 54b (véase la figura 6) forma parte integral del rotor de alimentación 54 y puede ser de construcción unitaria. Como alternativa, el eje 54b puede ser un eje separado que lleve el rotor de alimentación 54, de modo que el rotor de alimentación 54 no gire con respecto al eje 54b. El rotor de alimentación 54 puede estar hecho de cualquier material adecuado, tal como acero inoxidable.
[0024]Como se ilustra, el accionamiento 30a está acoplado al eje 54b, a través del accionamiento de ángulo recto 30b, y puede ser controlado para girar el eje 54b y, a la vez, el rotor de alimentación 54 alrededor del eje 54a.
[0025]El rotor de alimentación 54 comprende una superficie periférica 54c (véase la figura 6), también denominada en el presente documento superficie circunferencial 54c, que tiene una pluralidad de receptáculos 60 dispuestos en la misma. Cada receptáculo 60 tiene una anchura circunferencial respectiva. La guía 56 está configurada para recibir partículas del pulverizador 28 y guiar las partículas hacia los receptáculos 60 a medida que el rotor de alimentación 54 gira alrededor del eje 54a. Como se ha mencionado anteriormente, en una realización, el pulverizador 28 puede omitirse del conjunto alimentador 20, recibiendo la guía 56 las partículas directamente del elemento de dosificación 36. La guía 56 incluye un borde de barrido 56a adyacente a la superficie periférica 54c y que se extiende longitudinalmente, generalmente paralelo al eje 54a. El rotor de alimentación 54 gira en la dirección indicada por la flecha de tal manera que el borde de barrido 56a define una línea de rozamiento para el rotor de alimentación 54 y funciona, con la rotación del rotor de alimentación 54, para forzar a las partículas a entrar en los receptáculos 60.
[0026]La junta inferior 58 sella contra la superficie periférica 54c. La junta inferior 58 puede tener cualquier configuración adecuada.
[0027]La porción de alimentación 30 define la trayectoria 62 de flujo de gas de transporte indicada por las líneas de flujo 62a y 62b a través de las cuales fluye el gas de transporte durante el funcionamiento del aparato de granallado de partículas 2. La trayectoria 62 de flujo de gas de transporte es conectable a una fuente de gas de transporte, directamente o a través del conjunto regulador de presión 32 (descrito a continuación), con los accesorios adecuados externos a la porción de alimentación 30. La trayectoria 62 de flujo de gas de transporte puede estar definida por cualquier estructura adecuada y configurada de cualquier manera adecuada que permita el arrastre de partículas descargadas desde los receptáculos 60 en el gas de transporte. En la realización representada, la junta inferior 58 y el pistón 64 definen al menos una porción de la trayectoria 62 de flujo de gas de transporte, con parte de la trayectoria 62 de flujo a través de los receptáculos 60, como se describe en la solicitud de patente de EE. UU. con n.° de serie 15/297.967.
[0028]La rotación del rotor de alimentación 54 introduce partículas en el flujo de gas de transporte, arrastrándolas en el flujo. El flujo arrastrado (partículas y gas de transporte) fluye a través de la manguera de suministro 6 y sale por la boquilla de descarga 10. Por tanto, hay una trayectoria de flujo de partículas que se extiende entre la fuente de medios de granallado y la boquilla de descarga, que, en la realización representada, se extiende a través de la porción de dosificación 26, el pulverizador 28 y la porción de alimentación 30.
[0029]Haciendo referencia a la figura 5B, se muestra una vista en sección transversal fragmentaria ampliada del rotor de dosificación 36 y la guía 22. La guía 22 incluye el borde de barrido 22a dispuesto adyacente a las superficies periféricas exteriores 36c del rotor de dosificación 36. Las superficies periféricas exteriores 36c se desplazan más allá del borde de barrido 22a a medida que gira el rotor de dosificación 36. El borde de barrido 22a está configurado para limpiar a través de la abertura 42a de cada receptáculo 42 a medida que gira el rotor de dosificación 36. El borde de barrido 22a está dispuesto en un ángulo de barrido a con respecto a una tangente al rotor de dosificación 36, con una sección arqueada que va desde los lados inclinados de la guía 22 hasta el borde de barrido 22a. En la realización representada, esta sección de transición arqueada tiene un radio de 0,29 pulgadas, aunque puede utilizarse cualquier radio o forma de transición adecuados. Como se utiliza en el presente documento, el ángulo de barrido es el ángulo formado entre el borde de barrido y una tangente al rotor de dosificación, como se ilustra medido en la figura 5B. El ángulo de barrido a está configurado para que no se produzca una línea de rozamiento entre el borde de barrido 22a y las superficies periféricas exteriores 36c a medida que gira el rotor de dosificación 36 en la dirección indicada. Si hay una línea de rozamiento en esta ubicación, las partículas podrían ser forzadas y/o aplastadas en los receptáculos 42, lo que en el caso de las partículas de dióxido de carbono, hace que las partículas tiendan a no caer fuera del receptáculo en el momento de la descarga. En la realización representada, el ángulo a es superior a 90°.
[0030]La figura 5C ilustra el saliente de la entrada 22 con respecto al rotor de dosificación 36, el saliente de la carcasa 94 con respecto al rodillo 44, y que el rodillo 44 (y correspondientemente el rodillo 46) es más ancho que el rotor de dosificación 36. Como se muestra, la superficie 22c de la entrada 22 sobresale axialmente del primer extremo 36d del rotor de dosificación 36 y la superficie 22d de la entrada 22 sobresale axialmente del segundo extremo 36e. Las porciones superiores de ambos extremos 36d, 36e están dispuestas en rebajes, definidos por las superficies 22c, 22d en alojamientos 94f, 94e, respectivamente. Con esta construcción, las partículas que viajan a través de la guía 22 son bloqueadas para que no alcancen los extremos 36d, 36e. De manera similar, las superficies 94a' y 94b' sobresalen de los extremos del rodillo 44 (y, al mismo tiempo, de los extremos del rodillo 46, no visto en la figura 5C). Las porciones superiores de ambos extremos de los rodillos 44, 46 están dispuestas en rebajes. Como puede observarse en la figura 5C, el rodillo 44 (y al mismo tiempo el rodillo 46) es más ancho que el rotor de dosificación 36. Esta construcción evita los rebordes donde podría acumularse el hielo.
[0031]Haciendo referencia a la figura 6, se representa una vista en perspectiva despiezada de la porción de alimentación 30. Además de la descripción anterior, en la realización representada, la porción de alimentación 30 incluye la carcasa 66 y la base 68. La base incluye una porción elevada 70 dispuesta en el centro. Similar a lo descrito en la solicitud de patente de EE. UU. con n.° de serie 15/062.842, una cavidad interna del pistón 64 engrana herméticamente con la porción elevada 70, formando una cámara que está en comunicación fluida con el gas de transporte. El resorte 72 está dispuesto para empujar el pistón hacia arriba, con el piloto 74 engranando el pistón 64 como se ve en la figura 5A. En la realización representada, la junta inferior 58 está fijada al pistón 64 mediante elementos de sujeción 76 con juntas adecuadas.
[0032]La carcasa 66 incluye orificios 66a, 66b que reciben cojinetes 78a, 78b. Los cojinetes 78a, 78b soportan rotativamente el rotor de alimentación 54. El cojinete 78a está retenido en el orificio 66a por el retenedor 80, que está asegurado a la carcasa 66. El cojinete 78b está retenido en el orificio 66b por el retenedor/soporte 82, que está asegurado a la carcasa mediante los elementos de sujeción 84. El accionamiento de ángulo recto 30b puede unirse al retenedor/soporte 82. La carcasa 66 puede estar hecha de cualquier material adecuado, como aluminio.
[0033]La entrada 86 y la salida 88 (véase figura 5A) de la trayectoria 62 de flujo de gas de transporte están formadas en la carcasa 66 como se muestra. Los accesorios 90, 92 de estanqueidad encajan en la carcasa 66 en la entrada 86 y la salida 88, respectivamente, con retenedores 90a, 92a asegurándolos.
[0034]Haciendo referencia a las figuras 7 y 8, se ilustran vistas en perspectiva despiezadas de la porción de dosificación 26 y del pulverizador 28. En la realización representada, la carcasa 94 aloja el rotor de dosificación 36 y los rodillos 44, 46. El eje 36b puede estar soportado rotacionalmente por cojinetes 36f. La carcasa 94 puede estar hecha de cualquier material adecuado, como aluminio, y tener cualquier configuración adecuada. En la realización representada, la carcasa 94 comprende seis partes. Como se ilustra, las carcasas 94a y 94b llevan el rodillo 44, mientras que las carcasas 94c y 94d llevan el rodillo 46. Las carcasas 94e y 94f llevan el rotor de dosificación 36.
[0035]Las carcasas 94c y 94d son móviles con respecto a las carcasas 94a y 94b para variar la anchura de la separación 48. Las carcasas 94a, 94b, 94c y 94d tienen sus correspondientes soportes 96a, 96b, 96c y 96d. Los soportes 96a, 96b soportan rotativamente los ejes 36b y 44b, y los soportes 96c, 96d soportan rotativamente el eje 46b. Los soportes 96a, 96b, 96c y 96d pueden estar hechos de cualquier material adecuado, como aluminio. Las carcasas 94a, 94b y los soportes 96a, 96b se han representado como no móviles con respecto a la porción de alimentación 30 y la tolva 18.
[0036]Haciendo referencia también a las figuras 4 y 5A, el conjunto alimentador 20 incluye un mecanismo de ajuste de separación 98 que está conectado a los soportes 96c, 96d para moverlos y disponerlos en una pluralidad de posiciones, incluyendo una primera posición en la que la separación 48 está en su mínimo y una segunda posición en la que la separación 48 está en su máximo. El mecanismo de ajuste de separación 98 comprende un eje 100 que es giratorio alrededor de un eje, como el eje 100a, y dientes o roscas exteriores 100b que se disponen extendiéndose longitudinalmente como se ilustra. El accionamiento 28c está acoplado al eje 100 a través del accionamiento de ángulo recto 28d y puede controlarse para girar el eje 100. El mecanismo de ajuste de separación 98 comprende el miembro 102 engranado con dientes o roscas interiores 102a que se disponen alrededor del eje 100a, que tienen forma complementaria con los dientes o roscas exteriores 100b, engranándose con ellos. La rotación del eje 100 provoca un movimiento longitudinal relativo entre el eje 100 y el miembro 102.
[0037]El miembro 102 se fija a la placa 104 mediante una pluralidad de elementos de sujeción 106. La placa 104 se fija al soporte 96c mediante el elemento de sujeción 108a y al soporte 96d mediante el elemento de sujeción 108b.
[0038]El eje 100 incluye una brida 110 que se encaja entre el soporte 112 y el retenedor 114, permitiendo el movimiento de rotación alrededor del eje 100a con poco o ningún movimiento axial. Una pluralidad de varillas 116 aseguran el soporte 112 a los soportes 96a, 96b, sin movimiento intermedio. Las varillas 116 soportan la placa 104 para que pueda moverse axialmente a lo largo de las varillas 116. La placa 104 incluye una pluralidad de guías 104a que están dispuestas en orificios de forma complementaria 118c, 118d. Dado que la placa 104 está asegurada a los soportes 96c, 96d por los elementos de sujeción 108a, 108b, no hay movimiento relativo entre las guías 104a y los soportes 96c, 96d. Las guías 104a están dimensionadas para permitir que las varillas 116 se deslicen axialmente en su interior.
[0039]Los soportes 96a, 96b incluyen guías 120a, 120b respectivamente que están dispuestas en orificios de forma complementaria (no vistos) en los soportes 96c, 96d. Estos orificios están dimensionados para permitir que las guías 120a, 120b se deslicen axialmente en su interior. Las guías 120a, 120b, soportan y guían los soportes 96c, 96d en y entre la primera y la segunda posición de su recorrido. Las varillas 116 se extienden a través de las guías 104a, orificios 118c, 118d, y las guías 120a, 120b, fijándose a los soportes 96a, 96b de forma que el soporte 112 quede soportado y no se mueva con respecto a los soportes 96a, 96b.
[0040]La rotación del eje 100 mueve la placa 104 a lo largo del eje 100a y al mismo tiempo mueve los soportes 96c, 96d y el rodillo 46 con respecto a los soportes 96a, 96b y rodillo 44, variando así la anchura de la separación 48.
[0041]Los rodillos 44 y 46 pueden comprender una pluralidad de rodillos. Tal y como se ve en la figura 8, el rodillo 44 puede comprender los subrodillos A y B, soportados de forma no giratoria por el eje 44b, y el rodillo 46 puede comprender los subrodillos C y D, soportados de forma no giratoria por el eje 46b. Cada subrodillo individual A, B, C, D tiene una superficie periférica respectiva A', B', C' y D'.
[0042]Los rodillos 44, 46, independientemente de que comprendan rodillos individuales o una pluralidad de rodillos, pueden incluir una pluralidad de orificios 122 en su interior. Si los rodillos 44, 46 comprenden una pluralidad de rodillos, los orificios 122 dentro de cada rodillo pueden estar alineados axialmente. Los orificios 122 reducen la masa total de los rodillos 44, 46. Esta masa reducida reduce el tiempo necesario para un cambio de temperatura en los rodillos 44, 46, como una reducción del tiempo necesario para que el hielo acumulado en los rodillos 44, 46 durante el funcionamiento se derrita durante los periodos en los que el aparato de granallado de partículas 2 no está en funcionamiento. En otra realización, puede hacerse fluir aire u otro gas a través de los orificios 122 para promover un cambio de temperatura más rápido.
[0043]Para mayor claridad, la figura 9 proporciona una vista en perspectiva transversal del conjunto alimentador 20.
[0044]Haciendo referencia a las figuras 10 y 11, los soportes 96c, 96d (no visibles en las figuras 10 y 11) están dispuestos en la segunda posición en la que la separación 48 es máxima. El rodillo 46 está separado del rodillo 44 a una distancia máxima. Independientemente de la posición del rodillo 46 y del tamaño concomitante de la separación 48, el rodillo 44 permanece en la misma posición. El rodillo 44 define el primer borde 48a de la separación 48, que también permanece en la misma posición independientemente de la posición del rodillo 46.
[0045]El primer borde 48a está siempre dispuesto en un lugar intermedio entre el eje 54a y el borde de barrido 56a. El borde de barrido 56a define un límite de la región de barrido 56b. Generalmente, la región de barrido 56b se extiende a lo ancho de un receptáculo 60 cuando el borde anterior de dicho receptáculo 60 está situado en el borde de barrido 56a. La región de barrido 56b está alineada con el primer borde 48a. Cuando los soportes 96c, 96d están dispuestos en la primera ubicación en la que el tamaño de la separación 48 es mínimo, toda la separación está alineada con la región de barrido 56b, de manera que las partículas pulverizadas puedan caer o ser dirigidas hacia los receptáculos 60 proximales al borde de barrido 56a.
[0046] La figura 12 es similar a la figura 11, que representa la separación 48 en un tamaño intermedio entre la separación máxima y la separación mínima. El conjunto alimentador 20 está configurado de tal manera que el mecanismo de ajuste de separación 98 puede disponer soportes 96c, 96d en una pluralidad de posiciones intermedias entre la primera y la segunda posición, de modo que la separación 48 pueda ajustarse en una pluralidad de tamaños intermedios entre la separación máxima y la separación mínima. En la realización representada, la configuración del mecanismo de ajuste de separación 98 permite esencialmente ajustar el tamaño al máximo, al mínimo y a cualquier tamaño intermedio.
[0047] Las superficies periféricas 44c, 46c pueden tener cualquier configuración adecuada. En la realización representada, las superficies periféricas 44c, 46c tienen una textura superficial, que puede tener cualquier configuración. Cabe señalar que, para mayor claridad, la textura de la superficie se ha omitido en las figuras, excepto en las figuras 13 y 14. Las figuras 13 y 14 ilustran rodillos 44, 46 que tienen una textura superficial que comprende una pluralidad de crestas elevadas 124. La figura 13 ilustra los rodillos 44, 46 comprendidos por subrodillos A, B, C y D, vistos desde arriba en la región convergente 50. Cada superficie periférica del subrodillo A', B', C', D' comprende una pluralidad de crestas elevadas 124 dispuestas en ángulo con respecto a cualquiera de los bordes. El ángulo puede ser cualquiera, tal como 30° con respecto a la dirección axial. En la realización representada, los ángulos de las crestas de cada superficie periférica del subrodillo A', B', C', D' son los mismos, aunque puede utilizarse cualquier combinación adecuada de ángulos.
[0048] La textura de la superficie en la realización representada está configurada para proporcionar uniformidad a través de la anchura axial de los rodillos 44, 46 de las partículas pulverizadas descargadas por el pulverizador 28 a la porción de alimentación 30. Dicha uniformidad se consigue en la realización representada mediante la textura de la superficie que está configurada para mover las partículas que entran en el pulverizador 28 en la región convergente 50 hacia el centro axial de los rodillos 44, 46. Tal y como se ve en la figura 13, la pluralidad de crestas 124 del rodillo 44 (subrodillos A, B) y la pluralidad de crestas 124 del rodillo 46 (subrodillos C, D) forman un patrón de diamante en la región convergente 50. En la interfaz entre los subrodillos A y B y los subrodillos C y D, las crestas elevadas individuales 124 pueden o no alinearse con precisión.
[0049] Vistas desde abajo, la pluralidad de crestas 124 del rodillo 44 (subrodillos A, B) y la pluralidad de crestas 124 del rodillo 46 (subrodillos C, D) forman un patrón en X en la región divergente.
[0050] La figura 15 muestra una vista superior del rotor de dosificación 36 a través de la guía 22. La flecha 126 indica el sentido de giro del rotor de dosificación 36. Haciendo referencia a las figuras 16, 17, 18 y 19, en la realización representada, el rotor de dosificación 36 está configurado para proporcionar uniformidad a lo largo de la anchura axial del rotor de dosificación 36 de las partículas de los medios de granallado descargadas por el rotor de dosificación 36 en la segunda región 40 hacia el pulverizador 28 y uniformidad en la velocidad de descarga en la segunda región 40. Dicha uniformidad puede lograrse en la realización representada mediante la configuración de los receptáculos 42. El rotor de dosificación 36 puede estar hecho de cualquier material adecuado, como UHMW u otros polímeros.
[0051] Tal y como se ve en la figura 16, el rotor de dosificación 36 comprende un primer extremo 36d y un segundo extremo 36e que están separados entre sí a lo largo del eje 36a. Los receptáculos 42 se extienden desde el primer extremo 36d hasta el segundo extremo 36e. Los receptáculos 42, vistos radialmente hacia el eje 36a, tienen una forma general de V, también denominada aquí forma de chevrón, con el vértice 42b apuntando en dirección opuesta a la rotación. Los receptáculos 42, vistos axialmente, tienen una forma general de U. Puede utilizarse cualquier forma axial adecuada. Puede utilizarse cualquier forma radial adecuada, incluyendo receptáculos que se extienden en línea recta desde el primer extremo 36d hasta el segundo extremo 36e.
[0052] En la realización representada, los receptáculos 42 están configurados para promover el movimiento de las partículas hacia el centro axial de los receptáculos 42. A medida que el rotor de dosificación 36 gira en la dirección de la flecha 126, la inclinación axial de la forma de chevrón puede hacer que las partículas se desplacen hacia el centro axial, dando como resultado una distribución más uniforme a lo largo de la anchura axial del rotor de dosificación 36.
[0053] Las figuras 17, 18 y 19 ilustran el perfil axial de los receptáculos 42 en los lugares correspondientes indicados en la figura 16. La figura 18 ilustra el perfil de los receptáculos 42 en el vértice 42b, el punto medio. En el vértice 42b, el ángulo de los receptáculos 42 pasa al ángulo espejo opuesto, sin una intersección aguda. Se puede formar un radio en esta intersección para crear una transición no abrupta 42c.
[0054] La figura 20 es una vista del rotor de dosificación 36 mirando aguas arriba desde la parte inferior, a través de la segunda región 40. El borde de descarga 22b se ilustra extendiéndose generalmente axial relativo al eje 36a. Como se puede observar, la forma en V o chevrón de los receptáculos 42 hace que las porciones más externas 42d de los receptáculos 42 pasen primero por el borde de descarga 22b, antes del vértice 42b. Con esta configuración, solo una pequeña sección de uno de los resaltes de la superficie periférica 36c llega al borde de descarga 22b, proporcionando menos pulsaciones que si cada resalte que forma la superficie periférica 36c fuera axialmente recto.
[0055] Como se ha mencionado anteriormente, el elemento de dosificación 36 está configurado para controlar el caudal de medios de granallado para el aparato de granallado de partículas 2. Al separar el control del caudal del rotor de alimentación, la velocidad de suministro puede evitarse la pulsación a caudales más bajos. Cuando el rotor de alimentación también controla el caudal de partículas, para suministrar caudales más bajos, debe reducirse la velocidad de rotación del rotor de alimentación. A velocidades más bajas, debido a la alineación relativa de los receptáculos del rotor de alimentación, se producen pulsaciones. Incluso con los receptáculos del rotor de alimentación llenos, a velocidades de rotación más bajas del rotor de alimentación, el tiempo entre la presentación de cada apertura para la descarga se incrementa dando lugar a pulsaciones.
[0056]En las realizaciones en las que el elemento de dosificación 36 está presente, el rotor de alimentación 54 puede girar a una velocidad constante, una velocidad normalmente alta, independiente de la velocidad de alimentación. A una velocidad constante alta, el tiempo entre la presentación de cada abertura para la descarga es constante para todas las velocidades de alimentación. A velocidades de alimentación bajas con el rotor de alimentación 54 girando a una velocidad constante alta, el porcentaje de llenado de cada receptáculo será menor que con velocidades de alimentación altas, pero las pulsaciones se reducirán.
[0057]Al separar el control del caudal del rotor de alimentación, el rotor de alimentación puede funcionar más cerca de su velocidad óptima (basada, por ejemplo, en el diseño y las características de los componentes, como el perfil del motor, el índice de desgaste, etc.).
[0058]En la realización representada, el rotor de alimentación 54 puede funcionar a una velocidad de rotación constante para todas las velocidades de alimentación, como de 75 RPM a 80 RPM. En la realización representada, el pulverizador 28 puede funcionar a una velocidad de rotación constante para todas las velocidades, como 1500 RPM para cada rodillo 44, 46. En la realización representada, el rotor de dosificación 36 puede funcionar a una velocidad de rotación variable para controlar el caudal de partículas.
[0059]Para un funcionamiento óptimo, el flujo de gas de transporte debe ser adecuado y constante para proporcionar el caudal y la presión controlables deseados. Aunque una fuente externa de gas, tal como aire, puede proporcionar el caudal y la presión deseados de forma controlable, las fuentes externas suelen ser poco fiables a este respecto. Por tanto, para tal coherencia y control, los sistemas de granallado de partículas de la técnica anterior han incluido la regulación de la presión incorporada conectada a una fuente exterior de gas, tal como el aire. Los sistemas de granallado de partículas de la técnica anterior utilizaban una válvula, como una válvula de bola, como control de encendido y apagado del gas entrante y regulaba la presión aguas abajo de la misma. La regulación de la presión de la técnica anterior se ha logrado mediante el uso de un regulador de presión en línea dispuesto en la línea de flujo con la presión deseada controlada por una señal de control de fluido, como una señal de presión de aire procedente de un regulador de presión de control piloto. Con caudales de gas de transporte más elevados, el regulador de presión en línea producía elevadas pérdidas de presión. En la técnica anterior, para compensar dicha pérdida de presión con caudales más elevados, pueden utilizarse reguladores de presión en línea sobredimensionados o trayectorias de flujo de gas de transporte alternativas no reguladas, lo que añade costes, complejidad y un aumento indeseable del peso y tamaño globales del diseño.
[0060]Haciendo referencia a la figura 21, se muestra el conjunto regulador de presión 32 de la realización representada. El regulador de presión 32 incluye una válvula de control de flujo, que se indica generalmente con el número de referencia 202. La válvula de control de flujo 202 comprende un accionador 204 y una válvula de bola 206. La válvula de bola 206 incluye la entrada 208, que está conectada a una fuente de gas de transporte, y la salida 210, que se conecta a través del accesorio 90 a la entrada 86 y que puede considerarse una fuente de gas de transporte. En la realización representada, el accesorio 212 en T está conectado a la entrada 208. El accesorio 212 en T incluye una entrada 212a que está conectada a una fuente (no mostrada) de gas de transporte que, en la realización representada, no tiene presión regulada. El accesorio en T incluye una salida 212b que está conectada a otro accesorio 214 en T, al que está conectado el sensor de presión 216 y que detecta la presión dentro del accesorio 214 en T. La salida 214a está configurada para proporcionar presión y flujo a otros componentes del sistema de granallado de partículas 2.
[0061]Haciendo referencia a la figura 22, se ilustra una vista superior transversal del accionador 204, con la válvula de bola 206 ilustrada esquemáticamente. El accionador 204 está configurado para acoplarse a un miembro controlado, en la realización representada, la bola 218 (véase figura 25) para mover el miembro controlado entre e incluyendo una primera posición controlada y una segunda posición controlada. En la realización representada, cuando la bola 218 está en la segunda posición controlada, la válvula de bola 206 está cerrada. El accionador 204 comprende un cuerpo 220 que define una primera cámara interna 222, que generalmente es cilíndrica, pero que puede tener cualquier forma adecuada. En un extremo, la tapa de extremo 224 está conectada al cuerpo 220, sellando la primera cámara interna 222. En el otro extremo, el cuerpo 226 está conectado al cuerpo 220, sellando la cámara interna 222. El cuerpo 220 puede ser de construcción unitaria o de piezas ensambladas. El cuerpo 220 y el cuerpo 226 pueden ser de construcción unitaria. El cuerpo 226 define una segunda cámara interna 228.
[0062]El pistón 230 está dispuesto en la primera cámara interna 222, engranando de forma hermética con la pared lateral 222a. Dentro de la primera cámara interna 222, el pistón 230 forma la cámara 232 en el primer lado 230a, y la cámara 234 en el segundo lado 230b. El pistón 236 está dispuesto en la primera cámara interna 222, engranando de forma hermética con la pared lateral 222a. Dentro de la primera cámara interna 222, el pistón 236 forma la cámara 238 en el primer lado 236a, con la segunda cámara 234 dispuesta en el segundo lado 236b.
[0063]El pistón 230 tiene una forma complementaria a la pared lateral 222a e incluye una extensión 230c con dientes 230d. El pistón 236 tiene una forma complementaria a la pared lateral 222a e incluye una extensión 236c con dientes 236d. Los dientes 230d y 236d engranan con el piñón 240, que es giratorio alrededor del eje 240a, que en la realización representada, está alineado con el eje 218b del vástago 218a. El piñón 240 está acoplado, directa o indirectamente al vástago 218a, que a su vez está conectado a la bola 218. La rotación del piñón 240 provoca la rotación simultanea del vástago 281a y de la bola 218. El piñón 240 puede girar entre e incluyendo una primera posición y una segunda posición, que corresponden a la primera y segunda posición de la bola 218: cuando el piñón 240 está en su primera posición, la bola 218 está en su primera posición; cuando el piñón 240 está en su segunda posición, la bola 218 está en su segunda posición.
[0064]Los pistones 230 y 236 también se mueven entre e incluyendo la primera y la segunda posición, simultáneamente debido a su engrane con el piñón 240. A medida que se mueven los pistones 230 y 236, hacen que el piñón 240 gire en consecuencia. En sus respectivas segundas posiciones, los pistones 230 y 236 están a su distancia mínima entre sí, haciendo que el piñón 240 y la bola 218 estén en sus respectivas segundas posiciones, haciendo que la válvula de bola 206 se cierre. En sus respectivas primeras posiciones, los pistones 230 y 236 están a su máxima distancia entre sí, haciendo que el piñón 240 y la bola 218 estén en sus respectivas primeras posiciones. En la realización representada, la válvula de bola 206 es una válvula de un cuarto de vuelta y cuando la bola 218 está en su primera posición, la válvula de bola 206 está completamente abierta. Aunque se ilustran dos pistones 230, 236, el pistón 236 podría omitirse, siendo el pistón 230 del tamaño adecuado.
[0065]La válvula de bola 206 regula la presión del flujo de gas de transporte en la entrada 90. Con referencia al esquema del circuito neumático de la figura 23, las cámaras 232 y 238 están en comunicación fluida con el pasaje de flujo aguas abajo de la bola 218, de modo que la presión dentro de las cámaras 232 y 238 es la misma que la presión estática real en el pasaje aguas abajo 242. En la figura 22, esto está ilustrado esquemáticamente por la línea 244, la válvula de desviación 246 y la línea 248. La activación de la válvula de desviación 246 permite al usuario ajustar la válvula de bola 206 para que se abra completamente, anulando/deshabilitando la función reguladora de la válvula de bola 206. Las líneas 244, 248 pueden tener cualquier configuración adecuada.
[0066]La cámara 234 está en comunicación fluida con una señal de control de presión, que es o es proporcional a la presión aguas abajo deseada. Como se muestra esquemáticamente en la figura 22, el accionador 204 incluye un puerto 250 en comunicación fluida con la cámara 234 que está configurado para conectarse a una señal de control de presión mediante la línea 252. Como se ilustra, la válvula de escape rápido 254 puede interponerse entre el puerto 250 y la línea 252, lo que puede permitir el escape rápido de la presión dentro de la cámara 234 cuando se desee, como cuando se cierra la válvula de bola 206. El operador puede ajustar la presión de la señal de control de presión. Tal y como se ve en la figura 23, el regulador de presión 256 controla la presión suministrada a la línea 252 cuando la válvula de control 258 está en la posición adecuada. La posición de la válvula de control 258 está controlada por la válvula de granallado 260, que puede disponerse en el control 8. El accionamiento de la válvula de granallado 260 suministra un flujo de presión regulado desde el regulador 262 a la válvula de control 258 haciendo que se mueva a la posición apropiada para que el flujo de presión controlado desde el regulador de presión 256 fluya a la línea 252. La presión de entrada al regulador de presión 256 puede no estar regulada, como se indica en la figura 23, observándose que dicha entrada está regulada aguas arriba de la misma por el regulador 264.
[0067]Durante la operación, la presión dentro de la cámara 234, controlada por la señal de control de presión suministrada a través de la línea 252, moverá los pistones 230 y 236 hacia afuera, provocando la apertura de la válvula de bola 206, aumentando la presión en el pasaje de flujo aguas abajo 242. A medida que aumenta esta presión, la presión dentro de la cámara 232 y 238 aumentará y actuará sobre los pistones 230 y 236 en contra de la presión en la cámara 234, moviendo los pistones 230 y 236 hacia dentro provocando el cierre de la válvula de bola 206, reduciendo el caudal y la presión en el pasaje de flujo aguas abajo 242, que es la porción del pasaje de flujo aguas abajo de la bola 218, incluyendo la porción de la misma dentro de la válvula de bola 206. La válvula de bola 206 se moverá a una posición de equilibrio en la cual la fuerza sobre los pistones 230 y 236 desde las cámaras 232 y 238 es igual a la fuerza sobre los pistones 230 y 236 desde la cámara 234. Cambios de presión en las cámaras 232 y 238, como por ejemplo debido a cambios en la presión de la fuente aguas arriba, o en la cámara 234, por ejemplo, debido a un cambio por parte del operador, harán que la válvula de bola 206 se mueva a una nueva posición de equilibrio.
[0068]Tal y como se ve en la figura 22, el pistón 266 está dispuesto en la segunda cámara interna 228, engranando de forma hermética con la pared lateral 228a. Dentro de la segunda cámara interna 228, el pistón 266 forma la cámara 268 en el primer lado 266a y la cámara 290 (véase la figura 24) en el segundo lado 266b. El pistón 266 tiene forma complementaria a la pared lateral 228a e incluye la extensión 266c que se extiende a través del orificio 226a de la pared de extremo 226b, en la cámara 232. Un par de juntas 270 separadas dispuestas en ranuras anulares en el orificio 226a sellan entre la cámara 232 y 228 contra la extensión 266c. El respiradero 272 ventila el área entre las juntas 270 de manera que habrá una diferencia de presión a través de las juntas para que todas las juntas estén efectivamente cargadas por compresión en las ranuras de las juntas y evitar fugas.
[0069]La tapa de extremo 274 está conectada al cuerpo 226, e incluye la ranura anular 276, que tiene una forma complementaria y está alineada con la ranura anular 278. El pistón 266 es móvil entre e incluyendo una primera posición en la que el volumen interno de la cámara 228 está en su máximo y una segunda posición en la que el volumen interno de la cámara 228 está en su mínimo, donde la extensión 266c se extiende su máxima distancia dentro de la cámara 232.
[0070]Los extremos de los resortes 280 y 282 están dispuestos en las ranuras anulares 276 y 278 y configurados para empujar elásticamente el pistón 266 hacia la segunda posición. En la figura 22, con el pistón 266 en su primera posición, los resortes 280 y 282 están en su estado más comprimido, instando al pistón de la derecha a desplazarse hasta su segunda posición. Aunque se muestran dos resortes, solo es necesario que haya al menos un miembro elástico para impulsar elásticamente el pistón 266 hacia su segunda posición.
[0071]Para mantener el pistón 266 en su primera posición, la cámara 268 puede ser presurizada selectivamente con presión suficiente para vencer la fuerza ejercida por los resortes 280 y 282. El cuerpo 226 incluye un puerto 284 en comunicación fluida con la cámara 268. El accesorio 286 se ilustra dispuesto en el puerto 284, con la línea 288 en comunicación fluida con la cámara 228 a través del accesorio 286. La línea 288 está conectada a una fuente de fluido presurizado, tal como aire, para que la cámara 268 pueda ser presurizada. Tal y como se ve en la figura 23, la presión en la línea 288 es controlada por la válvula de granallado 260. El accionamiento de la válvula de granallado 260 suministra presión a la línea 288 y, en última instancia, a la cámara 268, de forma que el pistón 266 se mantiene en su primera posición, venciendo la fuerza ejercida por los resortes 280 y 282. En esta posición, el pistón 230 tiene toda su amplitud de movimiento desde su primera posición hasta su segunda posición.
[0072]Haciendo referencia a las figuras 22, 23 y 24, cuando se libera la válvula de granallado 260, la presión dentro de la cámara 268 se ventila a través de la válvula de granallado 260 a través de la línea 288, permitiendo que los resortes 280 y 282 muevan inmediatamente el pistón 266 desde su primera posición (figura 22) hasta su segunda posición (figura 24). A medida que el pistón 266 se desplaza desde su primera posición hasta su segunda posición, parte del pistón 266, la extensión 266c, engrana el pistón 230 y mueve el pistón 230 hasta su segunda posición, a la que se cierra la válvula de bola 206. Simultáneamente a la liberación de la válvula de granallado 260, la presión a la línea 252 es interrumpida resultando en que la válvula de control 258 interrumpa la presurización de la cámara 234. Con la caída de presión de la cámara 234, la válvula de escape rápido 254 permite la ventilación de la cámara 234 cuando el pistón 230 es movido por la extensión 266c.
[0073]La figura 25 ilustra una válvula de bola de ejemplo utilizada para explicar una construcción de la válvula de bola 206, por lo que la figura 25 lleva la numeración correspondiente. La válvula de bola 206 comprende una bola 218 con un vástago 218a giratorio alrededor del eje 218b. El gas de transporte fluye a través de la válvula de bola 206 en la dirección indicada por la flecha 294. El pasaje de flujo 296 comprende el pasaje de flujo aguas arriba 298, que se encuentra aguas arriba de la bola 218, y el pasaje de flujo aguas abajo 242, que se encuentra aguas abajo de la bola 218. La bola 218 es controlada para moverse entre e incluyendo una primera posición, en la que la válvula de bola 206 está completamente abierta con el pasaje de bola 218c alineado con el pasaje de flujo 296, y una segunda posición, en el que la válvula de bola 206 está cerrada con la bola 218 bloqueando completamente el pasaje de flujo 296 como se ilustra en la figura 25.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Un conjunto alimentador (20) configurado para transportar medios de granallado criogénico desde una fuente de granallado criogénico a un flujo de gas de transporte, comprendiendo los medios de granallado criogénico una pluralidad de partículas, teniendo cada partícula de la pluralidad de partículas un tamaño inicial respectivo, comprendiendo el conjunto alimentador (20):
a. un elemento de dosificación (36);
b. un rotor de alimentación (54) giratorio en torno a un eje del rotor de alimentación, en donde el rotor de alimentación (54) comprende
i. una superficie circunferencial (54c), y
ii. una pluralidad de receptáculos (60) dispuestos en la superficie circunferencial (54c), teniendo cada uno de la pluralidad de receptáculos (60) una anchura de receptáculo circunferencial respectiva;
c. un pulverizador (28) situado entre el elemento de dosificación (36) y el rotor de alimentación (54); d. una guía (56) dispuesta entre el pulverizador (28) y el rotor de alimentación (54), la guía (56) configurada para recibir partículas del pulverizador (28) y guiar las partículas hacia la pluralidad de receptáculos (60) a medida que gira el rotor de alimentación (54), comprendiendo la guía un borde de barrido (56a) situado adyacente a la superficie circunferencial (54c), en donde el borde de barrido (56a) está orientado generalmente paralelo al eje del rotor de alimentación, en donde el borde de barrido (56a) está configurado para forzar la entrada de partículas en la pluralidad de receptáculos (60) a medida que gira el rotor de alimentación (54); y
d. una trayectoria (62) de flujo de gas de transporte a través de la cual fluye el gas de transporte durante el funcionamiento del conjunto alimentador (20),
en donde el elemento de dosificación (36) está configurado para:
i. recibir de una primera región (38) de medios de granallado criogénico procedente de la fuente de medios de granallado criogénico;
ii. controlar la velocidad de flujo de los medios de granallado criogénico a través del conjunto alimentador (20); y
iii. descargar los medios de granallado criogénico en el pulverizador (28); y
en donde el pulverizador está:
i. configurado para recibir medios de granallado criogénico del elemento de dosificación;
ii. configurado para reducir el tamaño de una pluralidad de la pluralidad de partículas desde el tamaño inicial respectivo de cada partícula hasta un segundo tamaño que sea inferior a un tamaño predeterminado; y
iii. dispuesto para descargar los medios de granallado criogénico directamente al rotor de alimentación a través de la guía (56), y
en donde el rotor de alimentación (54) está:
i. dispuesto para recibir los medios de granallado criogénico directamente del pulverizador (28) a través de la guía (56); y
ii. configurado para introducir los medios de granallado criogénico en el flujo de gas de transporte en la trayectoria (62) de flujo de gas de transporte.
2. El conjunto alimentador (20) de la reivindicación 1, en donde el elemento de dosificación (36) comprende un rotor de dosificación (36) que es giratorio alrededor de un eje, comprendiendo el rotor de dosificación (36) una pluralidad de receptáculos (42) que se abren radialmente hacia fuera.
3. El conjunto alimentador (20) de la reivindicación 2, en donde la pluralidad de receptáculos (42) se extienden longitudinalmente en la dirección del eje.
4. El conjunto alimentador (20) de la reivindicación 2, en donde el rotor de dosificación (36) comprende un primer extremo y un segundo extremo (36d, e) separados entre sí a lo largo del eje, y donde una pluralidad de la pluralidad de receptáculos (42) se extienden desde el primer extremo hasta el segundo extremo (36d, e).
5. El conjunto alimentador (20) de la reivindicación 2, en donde el rotor de dosificación (36) es giratorio alrededor del eje en una dirección de rotación, en donde una pluralidad de la pluralidad de receptáculos (42) tienen forma de chevrón.
6. El conjunto alimentador (20) de la reivindicación 5, en donde la forma de chevrón apunta en dirección opuesta a la de rotación.
7. El conjunto alimentador (20) de la reivindicación 1, en donde el pulverizador (28) comprende:
a. una entrada (50) configurada para recibir partículas criogénicas del elemento de dosificación;
b. una salida (52) configurada para descargar partículas criogénicas al rotor de alimentación;
c. una separación (48) situada entre la entrada y la salida, siendo la separación variable entre una separación (48) mínima y una separación máxima.
8. El conjunto alimentador (20) de la reivindicación 7, en donde el pulverizador (28) comprende:
a. al menos un primer rodillo giratorio alrededor de un primer eje;
b. al menos un segundo rodillo giratorio alrededor de un segundo eje, estando la separación definida por el al menos un primer rodillo y el al menos un segundo rodillo;
c. un soporte que lleva el al menos un segundo rodillo, el soporte configurado para ser colocado en una pluralidad de posiciones entre e incluyendo una primera posición en la que la separación es la separación mínima y una segunda posición en la que la separación es la separación máxima.
9. El conjunto alimentador (20) de la reivindicación 8, en donde el pulverizador (28) comprende una región convergente (50) aguas arriba de la separación (48), la región convergente (50) definida por la separación (48), el al menos un primer rodillo y el al menos un segundo rodillo, en donde cada uno de dichos al menos un primer rodillo comprende una respectiva superficie periférica de primer rodillo, cada respectiva superficie periférica de primer rodillo comprendiendo colectivamente una pluralidad de primeras crestas elevadas, en donde cada uno de dichos al menos un segundo rodillo comprende una respectiva superficie periférica de segundo rodillo, cada respectiva superficie periférica de segundo rodillo comprendiendo colectivamente una pluralidad de segundas crestas elevadas, y en donde la pluralidad de primeras crestas elevadas y la pluralidad de segundas crestas elevadas forman un patrón de diamante en la región convergente (50).
10. El conjunto alimentador (20) de la reivindicación 1,
en donde el pulverizador (28) comprende:
i. un primer rodillo giratorio alrededor de un primer eje, comprendiendo dicho primer rodillo una primera superficie periférica;
ii. un segundo rodillo giratorio alrededor de un segundo eje, comprendiendo dicho segundo rodillo una segunda superficie periférica; y
iii. una separación (48) definida entre la primera superficie periférica y la segunda superficie periférica, comprendiendo la separación (48) un primer borde (48a) que se extiende a lo largo y adyacente a la primera superficie periférica;
vi. en donde el rotor de alimentación comprende además una región de barrido (56b) que se extiende circunferencialmente alejada del borde de barrido (56a), la región de barrido (56b) dispuesta en alineación con el primer borde (48a).
11. El conjunto alimentador (20) de la reivindicación 10, en donde la región de barrido (56b) se extiende circunferencialmente alejada del borde de barrido (56a) una distancia aproximadamente igual a una de las respectivas anchuras de receptáculo circunferenciales.
12. Un método de arrastre de una pluralidad de partículas de medios de granallado criogénico en un flujo de gas de transporte que comprende las etapas de:
a. controlar, en una primera ubicación, el caudal de partículas procedente de una fuente de partículas; b. pulverizar, en una segunda ubicación aguas abajo de la primera ubicación, una pluralidad de la pluralidad de partículas desde el tamaño inicial respectivo de cada partícula hasta un segundo tamaño inferior a un tamaño predeterminado utilizando un pulverizador (28);
c. recibir, en una tercera ubicación, la pluralidad de partículas directamente desde la segunda ubicación; y d. introducir, en una cuarta ubicación directamente aguas abajo de la tercera ubicación, las partículas en el flujo de gas de transporte utilizando un rotor de alimentación (54) para arrastrar las partículas en el flujo de gas de transporte, en donde el rotor de alimentación es giratorio alrededor de un eje del rotor de alimentación y el rotor de alimentación (54) comprende
i. una superficie circunferencial (54c), y
ii. una pluralidad de receptáculos (60) dispuestos en la superficie circunferencial (54c), teniendo cada uno de la pluralidad de receptáculos (60) una anchura de receptáculo circunferencial respectiva,
en donde se coloca una guía en la tercera ubicación, en donde la guía (56) está configurada para recibir partículas del pulverizador (28) y guiar las partículas hacia la pluralidad de receptáculos (60) a medida que gira el rotor de alimentación (54), comprendiendo la guía un borde de barrido (56a) situado adyacente a la superficie circunferencial (54c), en donde el borde de barrido (56a) está orientado generalmente paralelo al eje del rotor de alimentación, en donde el borde de barrido (56a) está configurado para forzar la entrada de partículas en la pluralidad de receptáculos (60) a medida que gira el rotor de alimentación (54).
13. El método de la reivindicación 12, en donde la etapa de introducción comprende el sellado entre la tercera ubicación y la cuarta ubicación.
14. El método de la reivindicación 12, en donde el rotor de alimentación (54) funciona a una velocidad de rotación constante.
15. El método de la reivindicación 12, en donde el rotor de alimentación (54) gira a una velocidad independiente del caudal de partículas.
16. El método de la reivindicación 12, en donde la etapa de control del caudal comprende el uso de un elemento de dosificación (36) para controlar el caudal.
17. Uso de un conjunto alimentador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para realizar un método de arrastre de una pluralidad de partículas de medios de granallado criogénico en un flujo de gas de transporte de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16.
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