IT202100000362U1 - Apparato di trasferimento di polveri da un contenitore - Google Patents

Description

Descrizione

Titolo

APPARATO DI TRASFERIMENTO DI POLVERI DA UN CONTENITORE

Campo di Applicazione

[0001] La presente invenzione si riferisce ad un apparato di trasferimento di polveri da un contenitore.

[0002] In generale, la presente invenzione si riferisce a Disposizioni per fornire materiale in particelle comprendenti mezzi per alimentare materiale in particelle; Sistemi di svuotamento per contenitori alla rinfusa intermedi flessibili [FIBC] che utilizzano telai in cui il contenitore ? supportato dal fondo.

[0003] In particolare, la presente invenzione si riferisce a Polvere estratta da un contenitore di polvere in direzione sostanzialmente opposta alla gravit? mediante un dispositivo di aspirazione immerso nella polvere.

Stato della Tecnica

[0004] Il brevetto EP 2864056 B1 riguarda un dispositivo di svuotamento per sacchi di polvere per impianti di verniciatura a spruzzo di polvere, comprendente una tramoggia di ricezione del sacco di forma stretta in basso e larga in alto per ricevere e mantenere un sacchetto di polvere in una posizione stabile con l'apertura del sacco all'estremit? superiore del sacco, la tramoggia di ricezione del sacco eventualmente munita di un'apertura verso il basso all'estremit? inferiore e al centro attraversata dalla polvere di rivestimento, e di almeno un vibratore per far vibrare la tramoggia di ricezione del sacco, l'angolo della tramoggia della superficie interna della tramoggia compreso tra 45 ? e 90 ?, preferibilmente tra 50 ? e 70 ?, la linea centrale della tramoggia di ricezione del sacco si estende verticalmente, la tramoggia di ricezione del sacco disposta su almeno un sensore di peso per misurare il peso della tramoggia di ricezione del sacco compreso il contenuto della tramoggia, l'almeno un sensore di peso collegato ad un dispositivo di segnalazione che produce un segnale in dipendenza dal peso misurato, un segnale preferibilmente prodotto almeno ogni volta che si raggiunge o non si raggiunge un predeterminato peso minimo, un supporto del bordo di apertura del sacco ha una parte di tenuta esterna per afferrare attorno alla porzione di estremit? superiore del sacco vicino a un bordo di apertura del sacco ed una parte di tenuta interna per l'inserimento nella porzione di estremit? superiore del sacco vicino al suo bordo di apertura, le due parti di tenuta serrate l'una contro l'altra per bloccare la porzione terminale superiore del sacco tra di loro, la parte interna di contenimento avendo un'apertura passante dall'alto verso il basso per il passaggio di un tubo convogliatore di polvere, il supporto del bordo di apertura collegato meccanicamente ad un dispositivo di regolazione dell'altezza, preferibilmente un dispositivo di sollevamento azionabile automaticamente, spostato su e gi? da questo dispositivo di regolazione dell'altezza, il tubo di trasporto della polvere collegato meccanicamente ad un dispositivo di regolazione dell'altezza, l'estremit? superiore del tubo di trasporto della polvere provvista di una pompa per polvere.

Presentazione dell?invenzione

Problema Tecnico

[0005] Il sistema del brevetto EP 2864056 B1 si riferisce ad un sacco del materiale aperto manualmente e collegato al codolo, privo di qualsiasi sistema di contenimento e quindi non adatto a preservare da inquinamento il materiale in polvere da trasferire, dato che il sacco viene aperto nell?ambiente di lavoro senza protezione, cos? come non viene affrontato il problema della protezione degli operatori e quello della protezione attiva o passiva per evitare esplosioni di polveri combustibili. Il sistema del brevetto EP 2864056 B1 specifico per aspirazione polveri asservito a un impianto di coating a polveri esula dal concetto di doppio sacco che invece offrirebbe sicurezza in caso di rottura del contenitore del prodotto oltre ad una sua rimozione sicura senza sporcare l?ambiente di lavoro dopo lo svuotamento.

[0006] Inoltre, lo stato della tecnica non risolve il problema dell?operatore che, una volta inserito il sacco da imballo pieno, deve agire a contatto con il sacco da imballo col rischio di entrare in contatto con il materiale contenuto nel sacco da imballo.

[0007] Manca una soluzione capace di svolgere l?operazione direttamente nell?ambiente di lavoro, senza il bisogno di ulteriori apparati di protezione dalle polveri.

Soluzione al Problema

[0008] Scopo della presente invenzione ? quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore fornendo un apparato in grado di svolgere le operazioni di sostituzione di un sacco di materiale di polveri esausto con un sacco pieno senza il bisogno di apparati di protezioni dalle polveri.

[0009] Un ulteriore scopo ? quello di realizzare un apparato versatile dal punto di vista della sicurezza durante la manipolazione del sacco esausto e del sacco pieno di materiale di polveri offrendo i componenti necessari per permettere un intervento automatico non manuale.

[0010] Un ulteriore scopo ? quello di realizzare un apparato munito di un liner in continuo per istituire un ciclo completamento automatico di trasporto di materiale di polveri.

[0011] Un ulteriore scopo ? quello di instaurare un sistema automatico di autopulizia con passaggio di aria o azoto nel sistema, rimuovendo i residui di prodotto.

[0012] I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell?invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un apparato di trasferimento di polveri da un contenitore, come quello descritto nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l?oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione.

Risulter? immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalit? equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.

Effetti vantaggiosi dell?invenzione

[0013] Un apparato di trasferimento di polveri di processo da un contenitore oggetto della presente invenzione, di tipo mobile, ? particolarmente adatto per materiale di polvere combustibile o pericolosa, basato su una pompa speciale di trasferimento pneumatico a membrana di polveri asciutte leggere, comprendente una pluralit? di fluidificatori di flusso comandati integrati nel corpo pompa o altri possibili sistemi di aspirazione, come eiettori depressori a vuoto ecc.

[0014] L?apparato ? adatto per il trasferimento sicuro di polveri combustibili nella zona 2 secondo la direttiva ATEX grazie ad accorgimenti di protezione attivi e passivi, come per esempio inertizzazione con gas inerte, messe a terra del sistema ecc.

[0015] Il sacco da imballo contenente il materiale di polvere viene inserito in un box dotato di una doppia lancia telescopica automatica, una lancia di foratura del sacco ed una lancia di aspirazione, le due lance montate concentricamente.

[0016] Il funzionamento ? completamente pneumatico.

Descrizione dei disegni

[0017] La presente invenzione verr? meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati.

[0018] [Fig.1] mostra una vista del contesto impiantistico con una realizzazione dell?apparato di trasferimento di polveri da un contenitore, secondo la presente invenzione.

[0019] [Fig.2] mostra una vista laterale di una realizzazione dell?apparato di trasferimento di polveri da un contenitore, secondo la presente invenzione.

Descrizione di forme di realizzazione

[0020] Facendo riferimento alle figure, ? possibile notare che un apparato di trasferimento di polveri da un contenitore, comprende una tramoggia 1 per la ricezione del contenitore in una posizione stabile configurata con l'apertura del contenitore collegata ad un codolo 2, una lancia di aspirazione 3 inserita nel contenitore tramite un sistema di regolazione della quota raggiunta dalla lancia di aspirazione 3 rispetto al codolo 2, la lancia di aspirazione 3 collegata ad un sistema di aspirazione di polveri, un tubo di mandata 4 del sistema di aspirazione di polveri collegato ad una utenza.

[0021] Vantaggiosamente, viene usato un sacco interno chiuso ermeticamente per contenere il materiale di polveri, il sacco interno contenuto a sua volta nel contenitore viene tagliato perforato da una lancia ausiliaria 5 atta a bucare il sacco interno tramite un sistema di regolazione della quota raggiunta dalla lancia ausiliaria 5 rispetto al codolo 2.

[0022] Il codolo 2 comprende una sede anulare esterna 6 collegata ermeticamente all?apertura del contenitore, una sede anulare interna 7 per permettere lo scorrimento della lancia ausiliaria 5 la quale ? conformata per sostenere e guidare la lancia di aspirazione 3.

[0023] La lancia di aspirazione 3 coassiale alla lancia ausiliaria 5 si muove rispetto al codolo 2 in modo indipendente, o in sequenza rispetto alla lancia ausiliaria 5.

[0024] La lancia ausiliaria 5 ? conformata a baionetta per tagliare o perforare il sacco interno, mentre la lancia di aspirazione 5 ? munita di un puntale conformato in modo da evitare l?aspirazione e la rottura del sacco.

[0025] Preferibilmente, il sistema di aspirazione di polveri ? una pompa a membrana di polveri asciutte leggere munita di una pluralit? di fluidificatori di flusso comandati.

[0026] Un box 8 comprende un portello con finestra trasparente, facilmente apribile, con guarnizione perimetrale, per la sostituzione del contenitore, un sistema di blocco meccanico e micro pneumatico di interblocco movimento lance 3, 5, quando il portello risulta aperto, mezzi per manipolare, scuotere, rimescolare il materiale di polveri applicati alla tramoggia (1) ed azionabili separatamente in caso di necessit?.

[0027] Un sistema di polmonazione con gas inerti per sostituire l?aria all?interno del contenitore con azoto inerte, comprende una valvola di controllo a depressione tarata per aprirsi in caso di vuoto e valvola di sfiato di sicurezza.

[0028] Secondo una prima variante, il contenitore ? costituito da un sacco esterno fissato al codolo 2 tramite un bordo dell?apertura del contenitore.

[0029] L?utenza ? costituita da un recipiente di processo.

[0030] Secondo una ulteriore variante, il contenitore ? costituito da un rivestimento continuo removibile per permettere di sostituire un sacco esterno esausto con quello pieno di materiale di polvere senza sporcare l?interno e l?esterno del box 8.

[0031] La lancia ausiliaria 5 ? azionata da pistoni pneumatici, la lancia concentrica di aspirazione 3 ? azionata a gravit?.

[0032] Alternativamente, la lancia ausiliaria 5 e la lancia concentrica di aspirazione 3 sono azionate da pistoni pneumatici.

Esempi

[0033] Il sacco pieno di materiale di polveri, chiuso ermeticamente come da fornitura, viene collocato sulla tramoggia ancora chiuso, inserito in un sacco esterno, controsacco di protezione, lineer continuo, a sua volta sigillato sul codolo.

[0034] I mezzi per manipolare, scuotere, rimescolare il materiale di polveri o altro sistema di manipolazione di materiale di polveri per facilitare il completo svuotamento ed evitare la formazione di ponti, sono del tipo vibratori, scuotitori, sistema a pungball, pistoni.

[0035] ? previsto un ciclo di aspirazione e pressurizzazione del contenitore prodotto ottenuto con l?insufflaggio di aria o altro gas che, soprattutto in presenza di prodotto in sacchi, permette di agevolare lo svuotamento dello stesso, evitando la formazione di zone morte o ponti nella polvere.

[0036] Il tempo impiegato dall?apparato per il trasferimento da un contenitore di polveri di processo dipende da diversi elementi, come la densit? e la scorrevolezza del materiale di polvere, la taglia della pompa, la tipologia del sistema di aspirazione, le dimensioni nominali e l?estensione della tubazione della rete pneumatica.

[0037] Indicativamente, utilizzando una pompa pneumatica a membrana, il trasferimento di una massa di dieci chilogrammi di materiale di polvere leggera e scorrevole per una distanza di dieci metri ? di circa dieci minuti.

[0038] Tutti i componenti dell?apparato a contatto del materiale di polvere, come guarnizioni, membrane della pompa, tenute delle valvole, flessibili, possono essere FDA-approved, Food and Drug Administration.

[0039] Il design ? conforme alle buone pratiche di fabbricazione, Good Manufacturing Practice, GMP, rendendo possibile una completa pulizia dell?apparato in caso di cambiamento del materiale di polvere da sottoporre al trasferimento.

[0040] Tipicamente l?apparato comprende un Box, in AISI 304, attrezzato con un portello con finestra trasparente, facilmente apribile, con guarnizione perimetrale, per la sostituzione del sacco da imballo, un sistema di blocco meccanico e micro pneumatico di interblocco movimento lance quando il portello risulta aperto, una tramoggia speciale interna per il corretto posizionamento del sacco da imballo durante il trasferimento del materiale di polvere per favorire il completo svuotamento del sacco da imballo, un canotto periferico e concentrico alle lance per il collegamento al bordo aperto del contro-sacco, una doppia lancia telescopica concentrica ad azionamento pneumatico costituita da una lancia esterna a baionetta per tagliare o perforare il sacco, una lancia interna per aspirare il materiale di polvere e dotata di puntale disegnato in modo da evitare l?aspirazione del sacco, un sistema di polmonazione da 0,03 bar con gas inerti per sostituire l?aria all?interno del box con azoto inerte, con valvola di controllo a depressione tarata per aprirsi se il sistema v? in leggero vuoto e valvola di sfiato di sicurezza a 0,02 bar, un vibratore pneumatico, applicato alla tramoggia ed azionabile separatamente in caso di necessit?.

[0041] La pompa di trasferimento pneumatica a membrana, o altro sistema di carico a depressione, con fluidificatori di flusso comandati integrati, particolarmente sviluppata per il trasferimento di polveri asciutte leggere, materiali a contatto FDA Approved, AISI 316L, Santoprene Med, PTFE, Atex Zona 2.

[0042] Riduttori separati per azionamento motore e fluidificatori.

[0043] Valvole di regolazione portata separate per regolare velocit? pompa e portata fluidificatori.

[0044] La pompa viene alimentata con aria compressa a 6 bar.

[0045] Il sistema di fluidificazione viene alimentato con azoto a 3 bar.

[0046] Tubazione di aspirazione materiale di polvere dalla lancia alla pompa, tubazione multistrato, strato interno in PTFE antistatico FDA approved, tubazione di collegamento al reattore, tubazione di trasferimento prodotto, due valvole wafer a sfera automatiche per deviazione flusso verso i due reattori, specola lineare in vetro con attacchi flangiati.

[0047] Il quadro di azionamento ? un quadro pneumatico per il controllo del sistema in cassa inox AISI 304 integrato su uno skid mobile, con le funzioni di movimento lance, azionamento pompa, azionamento vibratore, pausa pompa, pulsante di emergenza. Alternativamente, Il sistema di controllo ? costituito da un controllore elettronico PLC.

[0048] Il box contenente il sacco ed il quadro di azionamento pu? essere collocato su un carrello realizzato in tubolare AISI 304, attrezzato con ruote pivottanti con dispositivo di stabilizzazione e freno automatico integrato, in AISI 304 e nylon poliuretanico, maniglione, carter di copertura completa dei componenti.

[0049] Aria compressa azionamento pompa e vibratore, pressione 6 Bar.

[0050] Azoto HP alimentazione fluidificatori, pressione 3 Bar.

[0051] Azoto LP polmone aspirazione, pressione 0,03 Bar.

[0052] In alternativa l?apparato pu? essere attrezzato con un riduttore da 3 a 0,03 bar integrato.

[0053] Sfiato sovrappressione azoto, pressione atmosferica.

[0054] Attacchi carico materiale di polvere, pressione 6 bar.

[0055] Automazione completa, gestione elettronica con OP, inserimento di sistemi speciali di scuotimento/spaccamento del sacco da imballo, sistema a liner continuo.

[0056] Materiali e componenti da costruzione resistenti alla corrosione, antistatici e ATEX.

[0057] Prelievo da contenitori diversi, big bags, fusti ecc.

[0058] Deviazioni dei flussi di invio per servire pi? apparecchiature.

[0059] Fluidificazione delle linee di trasporto.

[0060] La lancia di taglio ? azionata da pistoni pneumatici, la lancia concentrica di aspirazione ? a gravit?.

[0061] Alternativamente, entrambe le lance sono azionate pneumaticamente, con opportuna sequenza, prima taglio e poi aspirazione. Anche in questo caso c'? un terminale concentrico libero che si muove a gravit?.

[0062] Fasi del procedimento. L?operatore inserisce nel contro-sacco il sacco da imballo contenente il materiale di polvere, collega il bordo del contro-sacco al codolo situato all?interno del box stringendo il collegamento con una fascetta, abbassa la lancia di taglio sacco fino a tagliare il sacco agendo sul pulsante di abbassamento lancia taglio sul pannello fino ad accensione spia.

[0063] La pompa di trasferimento si avvia automaticamente appena avvenuto il taglio del sacco.

[0064] L?operatore abbassa la lancia di aspirazione fino a raggiungere il punto basso del sacco agendo sul pulsante di abbassamento della lancia di taglio sul pannello, fino ad accensione spia.

[0065] L?aspirazione della pompa permette di svuotare il sacco, mettendo il sacco da imballo leggermente sottovuoto, il reintegro ? svolto tramite azoto, il vuoto permette di schiacciare il sacco principale via via che viene svuotato [0066] Se necessario, l?operatore avvia il vibratore per agevolare la risistemazione del materiale di polvere nel sacco, convogliandolo verso la lancia di aspirazione.

[0067] Se necessario, l?operatore ferma temporaneamente la pompa. In questo modo il sacco da imballo si rigonfia, permettendo il riposizionamento della polvere all?interno del sacco primario, allo scopo di facilitare lo svuotamento del sacco ed il trasferimento del materiale di polvere.

[0068] L?operatore, verificato tramite specola il completamento del trasferimento, ferma la pompa agendo sull?interruttore pompa sul pannello, chiude con doppia fascetta il contro-sacco contenente il sacco di materiale di polvere svuotato, taglia il contro-sacco tra le due fascette.

[0069] Il codolo di contenimento lancia rimane protetto dal moncone del controsacco.

[0070] Per il carico successivo, l?operatore fa scorrere la fascetta che ferma il controsacco sul codolo, inserisce il sacco da imballo contenente il materiale di polvere nel contro-sacco in polietilene, collega il contro-sacco al codolo tramite una nuova fascetta fissata al di sopra e sovrapposta alla fascetta del moncone di contro-sacco, sfila dal codolo il moncone del contro-sacco facendolo cadere nel nuovo contro-sacco, agisce sul pulsante di

abbassamento lancia taglio sul pannello, fino ad accensione spia, chiude il contro-sacco con doppia fascetta, intrappolando il sacco di materiale di polvere vuoto, il moncone residuo del carico precedente

[0071] L?operatore taglia il contro-sacco tra le due fascette e lo rimuove.

[0072] Il codolo rimane protetto dal moncone del contro-sacco.

[0073] In caso di emergenza, l?operatore preme il pulsante di emergenza che blocca tutte le azioni in corso, i pistoni si fermano nella posizione raggiunta.

[0074] La pompa si ferma, il vibratore si ferma.

[0075] Una volta ripristinate le condizioni di sicurezza, il pulsante viene riarmato.

Si sono descritte alcune forme preferite di attuazione dell?invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell?ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate nelle quali, eventuali segni di riferimento posti tra parentesi non possono essere interpretati nel senso di limitare le rivendicazioni stesse. Inoltre, la parola "comprendente" non esclude la presenza di elementi e/o fasi diversi da quelli elencati nelle rivendicazioni. L?articolo ?un?, ?uno? o ?una? precedente un elemento non esclude la presenza di una pluralit? di tali elementi. Il semplice fatto che alcune caratteristiche siano citate in rivendicazioni dipendenti diverse tra loro non indica che una combinazione di queste caratteristiche non possa essere vantaggiosamente utilizzata.

Claims (10)

Rivendicazioni

1. Apparato di trasferimento di polveri da un contenitore, comprendente una tramoggia (1) per la ricezione del contenitore in una posizione stabile configurata con l'apertura del contenitore collegata ad un codolo (2), una lancia di aspirazione (3) inserita nel contenitore tramite un sistema di regolazione della quota raggiunta dalla lancia di aspirazione (3) rispetto al codolo (2), la lancia di aspirazione (3) collegata ad un sistema di aspirazione di polveri, un tubo di mandata (4) del sistema di aspirazione di polveri collegato ad una utenza, detto apparato caratterizzato dal fatto di usare un sacco interno chiuso ermeticamente per contenere il materiale di polveri, il sacco interno contenuto a sua volta nel contenitore, una lancia ausiliaria (5) atta a bucare il sacco interno tramite un sistema di regolazione della quota raggiunta dalla lancia ausiliaria (5) rispetto al codolo (2).

2. Apparato secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto codolo (2) comprende una sede anulare esterna (6) collegata ermeticamente all?apertura del contenitore, una sede anulare interna (7) per permettere lo scorrimento di detta lancia ausiliaria (5), detta lancia ausiliaria (5) conformata per sostenere e guidare la lancia di aspirazione (3).

3. Apparato secondo una rivendicazione delle precedenti, caratterizzato dal fatto che la lancia di aspirazione (3) coassiale alla lancia ausiliaria (5) si muove rispetto al codolo (2) in modo indipendente o in sequenza rispetto alla lancia ausiliaria (5).

4. Apparato secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che la lancia ausiliaria (5) ? conformata a baionetta per tagliare o perforare il sacco interno, la lancia di aspirazione (5) ? munita di un puntale conformato in modo da evitare l?aspirazione e la rottura del sacco interno.

5. Apparato secondo una rivendicazione delle precedenti, caratterizzato dal fatto che il sistema di aspirazione di polveri ? una pompa a membrana di polveri asciutte leggere, la pompa a membrana munita di una pluralit? di fluidificatori di flusso comandati.

6. Apparato secondo una rivendicazione delle precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un box (8) con un portello con finestra trasparente, facilmente apribile, con guarnizione perimetrale, per la sostituzione del contenitore , un sistema di blocco meccanico e micro pneumatico di interblocco movimento lance (3), (5), quando il portello risulta aperto, mezzi per manipolare, scuotere, rimescolare il materiale di polveri, applicati alla tramoggia (1) ed azionabili separatamente in caso di necessit?.

7. Apparato secondo una rivendicazione delle precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un sistema di polmonazione con gas inerti per sostituire l?aria all?interno del contenitore con azoto inerte, con valvola di controllo a depressione tarata per aprirsi in caso di vuoto e valvola di sfiato di sicurezza.

8. Apparato secondo una rivendicazione delle precedenti, caratterizzato dal fatto che il contenitore ? costituito da un sacco esterno fissato al codolo (2) tramite un bordo dell?apertura del contenitore mentre l?utenza ? costituita da un recipiente di processo.

9. Apparato secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che il contenitore ? costituito da un rivestimento continuo removibile per permettere di sostituire un sacco esterno esausto con quello pieno di materiale di polvere senza sporcare l?interno e l?esterno del box (8).

10. Apparato secondo una rivendicazione delle precedenti, caratterizzato dal fatto che la lancia ausiliaria (5) ? azionata da pistoni pneumatici, la lancia concentrica di aspirazione (3) ? azionata a gravit? o da pistoni pneumatici.