ES2206677T3 - Dispositivo automatico de pesada y separacion para fibras de metal mezcladas con mezclas de cemento. - Google Patents

Abstract

ESTA INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO QUE SEPARA Y PESA AUTOMATICAMENTE LAS FIBRAS METALICAS CARGADAS EN EL DISPOSITIVO A MODO DE HAZ ENMARAÑADO, QUE A CONTINUACION SE MEZCLAN CON MEZCLAS DE CEMENTO; CONSIGUIENDOSE QUE EL DISPOSITIVO, GRACIAS A UN RODILLO SELECTOR, SEPARE CADA UNA DE LAS FIBRAS DEL HAZ ENMARAÑADO Y PESE LA MEDIDA CORRECTA A TRAVES DE UNAS PILAS PIEZOELECTRICAS QUE COOPERAN CON UNA UNIDAD DE CONTROL Y DE MANDO.

Description

Dispositivo automático de pesada y separación para fibras de metal mezcladas con mezclas de cemento.

Esta solicitud de patente se refiere a un dispositivo automático de separación y pesado para fibras de metal mezcladas en mezclas de cemento.

Es de conocimiento común que el cemento se mezcla en su estado fluido con fibras de metal las cuales, generalmente, están en forma de finas barras o agujas.

Esta técnica es particularmente eficiente porque estos finos fragmentos de metal forman una red de refuerzo una vez que la mezcla de cemento se ha colado y solidificado; con otras palabras, estas fibras de metal refuerzan sustancialmente el cemento en el cual están mezcladas.

La red formada por las fibras de metal ofrece la doble ventaja de reforzar la estructura de cemento y de proporcionar un cierto grado de elasticidad el cual es determinante para impedir el riesgo de grietas en la masa de cemento debidas a elevadas y bruscas variaciones de temperatura.

Esta técnica es, de hecho, ampliamente utilizada a pesar de un problema fundamental debido a la dificultad de manejar y mezclar fibras de metal en la mezcla de cemento; en particular estos problemas se deben al hecho de que estas fibras de metal se usan como finas barras o agujas.

Durante el empaquetado, el transporte y la manipulación, las fibras son reunidas en masa y tienden a enredarse entre sí y a compactarse formando a menudo una masa imposible de deshacer.

Además, este negativo "efecto masa" se hace aún más problemático en el caso de fibras de metal fabricadas como barras con extremos curvados 90º.

De hecho, los extremos se curvan de este modo de tal forma que se enganchan entre sí asegurando así una mejor fijación de las barras de metal en la mezcla de cemento; sin embargo, es evidente que los extremos curvados de las barras sólo pueden engancharse fácilmente entre sí antes de ser mezclados en la mezcla de cemento.

También es evidente que las fibras de metal no pueden ser mezcladas en la mezcla de cemento fluida mientras están enredadas; de hecho, primero se deben separar y, a continuación, ser colocadas en pequeñas cantidades en la mezcladora de cemento.

Es la propia separación de las fibras de metal enredadas la que más penaliza la técnica en cuestión; la separación se puede realizar a mano conllevando tiempo y costes de mano de obra, que son fáciles de imaginar. También se han usado dispositivos de separación, véase, por ejemplo, los documentos US-A-4 023 779 y LU-A- 85 775.

Además, la tarea se hace más difícil para los trabajadores que las realizan, porque las fibras de metal deben ser mezcladas con la mezcla de cemento en cantidades específicas; con otras palabras, es necesario evaluar un peso específico de fibras de metal en función del volumen de la mezcla de cemento.

El propósito de esta invención es automatizar la separación de las fibras de metal enredadas; esto se ha conseguido mediante el diseño de un dispositivo innovador que no solamente asegura una mayor velocidad de producción por hora en relación con el trabajo manual, sino que también trabaja en serie con el mezclador de cemento sin ninguna intervención manual adicional.

Además, el dispositivo en cuestión también actúa como dispositivo dosificador, pues es posible configurar y seleccionar el peso correcto de fibras de metal con relación al volumen de la mezcla de cemento, de vez en cuando.

El dispositivo de acuerdo con la invención consta de una tolva especial en la cual se coloca el haz de fibras de metal enmarañadas; en particular la tolva dispone de paredes laterales que divergen desde la parte trasera hacia la parte frontal y una cinta transportadora interna ascendente.

El haz de fibras cargado en la tolva cae sobre la cinta transportadora la cual lo transporta al exterior a través de una abertura, en la parte frontal de la tolva, la cual está delimitada por las paredes laterales divergentes.

Está provisto que inmediatamente fuera de la abertura exista un rodillo selector que tiene eje horizontal y un cierto número de palas longitudinales situadas radialmente y que tienen un borde exterior en diente de sierra.

Es importante destacar que el diseño divergente particular de las paredes laterales de la tolva tiene una razón particular técnico-operativa.

De hecho, se consideró que en una tolva con paredes laterales paralelas sería difícil que la masa de fibras se desplazara hacia la abertura pues este tipo de paredes hubiera ocasionado indudablemente rozamiento y, por consiguiente, una resistencia considerable al desplazamiento hacia delante del haz.

El riesgo de la existencia de este efecto indeseado hubiera sido, de hecho, mayor pues un haz bien atado es extremadamente compacto y casi como un cuerpo sólido; en este sentido es comprensible que su interferencia, incluso con sólo una de las paredes laterales de la tolva, hubiera entorpecido fácilmente un desplazamiento suave hacia delante.

Sin embargo, gracias a la divergencia de las paredes laterales, la tolva de acuerdo con la invención tiene una sección transversal interna que se ensancha, reduciendo así sustancialmente la posibilidad de interferencia entre las paredes laterales y el haz de fibras de metal.

Una vez que el haz de fibras de metal ha pasado a través de la abertura e interfiere con el rodillo de eje horizontal, las fibras de metal se seleccionan y separan; con otras palabras esta selección se realiza directamente mediante las palas dentadas de la sierra del rodillo.

En particular, el rodillo giro de tal forma que sus palas interfieren con el borde frontal del haz desde la parte inferior hasta la parte superior.

De hecho, incluso si el rodillo rota continuamente, en aras de la claridad, se considera importante describir la función de cada una de sus palas como si esto fuera el resultado de tres fases diferentes de operación realizadas durante la rotación de 180º requerida para que cada pala se desplace desde la posición de corte inferior hasta la posición de corte superior.

Durante la primera parte de su rotación, cada pala engancha las fibras de metal que toca; a continuación, la pala empuja enérgicamente las fibras de metal que se han enganchado y las separa (o desgarra) de las fibras de metal contiguas; a continuación, dispara las fibras hacia la parte superior.

Además, la rotación del cilindro asegura que las fibras de metal sobresalen hacia arriba y sobre el cilindro para entonces caer -separadas- por debajo del rodillo.

A este respecto, de debe destacar que el dispositivo es cuestión puede ser montado directamente en la boca de una mezcladora de cemento de tal forma que la "ducha" de fibras de metal separadas caiga primero en una pequeña tolva transportadora montada en la parte frontal del rodillo selector, a una altura ligeramente por debajo, y, a continuación, directamente en el compartimiento interno de la propia mezcladora.

Alternativamente, el dispositivo en cuestión se podría montar a una cierta distancia de la mezcladora, con una cinta transportadora aguas abajo del rodillo selector, el cual recoge las fibras de metal separadas y las transporta a la mezcla de cemento.

Otra ventaja del dispositivo de acuerdo con la invención es que también dosifica el peso de las fibras de metal; la tolva (incluyendo la cinta transportadora sobre la parte inferior) está, de hecho, montada sobre un cierto número de celdas de carga las cuales determinan el peso inicial del haz situado sobre la cinta transportadora y el peso restante una vez que una parte de las fibras se ha seleccionado y "arrojado" fuera.

Al configurar el dispositivo, se pueden activar las celdas de carga y desactivar el dispositivo cuando las celdas leen que se ha seleccionado el peso correcto de fibras de metal con relación al volumen de cemento.

Para una mayor claridad, se prosigue la descripción de la invención haciendo referencia a los dibujos anejos, los cuales se pretende que únicamente tengan propósito de ilustración y no un sentido limitativo, donde:

la figura 1 es una vista lateral del dispositivo en cuestión con una de las paredes laterales de la tolva retirada;

la figura 2 es una vista superior de la figura 1, con una pequeña sección de la tapa que contiene el rodillo selector retirado y la reproducción de un detalle ampliado del perfil de borde de una pala del rodillo.

Haciendo referencia a los dibujos anejos, el dispositivo en cuestión se caracteriza por una gran tolva (1) con paredes (2) laterales que divergen desde la parte posterior hasta la parte frontal, teniendo una cinta (3) transportadora interna ascendente que discurre como un circuito cerrado alrededor de dos rodillos (3a y 3b) que tienen ejes horizontales; estando provisto que el primer rodillo (3a) esté situado en la parte posterior de la tolva (1) cercana a la parte inferior, mientras el segundo rodillo (3b) está, aproximadamente, a medio camino hacia arriba de la tolva (1) en una posición que es ligeramente más interna con relación a una abertura (4) en la parte frontal de la tolva (1).

En particular, el cilindro (3b), que está situado más alto, se gira mediante su propio motor (3c) montado cerca de la tolva (1), como muestra la figura 2.

La mencionada correa (3) lleva el haz de fibras de metal que se ha cargado en la tolva (1), fuera de la tolva a través de la abertura (4) frontal.

Está provisto que inmediatamente fuera de la ventana (4) frontal exista un cilindro (5) selector especial con eje horizontal, sustentado por soportes (6) y girado mediante un motor (7) correspondiente con engranaje reductor.

Está provisto que el rodillo (5) esté instalado en toda su longitud con una serie de palas (5a) radiales equiespaciadas, que tienen un borde en forma de diente de sierra, como se muestra en el detalle ampliado en la figura 2.

La tolva (1) está sustentada por un bastidor (8) el cual está a su vez sustentado por medio de celdas (9) de interposición de carga mediante el bastidor (10) principal de interposición que también sustenta directamente el rodillo (5) selector.

Es evidente que las celdas (9) de carga permiten que el dispositivo de acuerdo con la invención actúe como un dispositivo de dosificación de peso funcionando "por sustracción".

Las mencionadas celdas (9) de carga operan de facto con una unidad de control electrónica (o preconfigurador); esta unidad de control, sobre la cual se configura el peso de las fibras a ser dosificadas, detiene inmediatamente el dispositivo tan pronto como el peso inicial del haz de fibras cargado en la tolva disminuye en el valor del peso preconfigurado.

Este particular principio de operación del dispositivo en cuestión - y, sobre todo, la lógica de pesado "por sustracción"- asegura una precisión absoluta de cada operación de pesado pues también calcula en cada pesada cuantitativa, la parte de las fibras de metal "volantes" a través de la salida de la cinta transportadora en el punto - aguas abajo del rodillo (5) selector sobre el cual recoge las fibras.

Es evidente que no sería posible pesar las dosis con este grado de precisión de acuerdo con un principio de "adición", por ejemplo, montando el dispositivo de pesado en el punto de recogida - aguas abajo del rodillo (5) selector - de las fibras separadas de metal.

En este caso, incluso deteniendo la máquina una vez alcanzado el peso preconfigurado en el punto de recogida - no impediría que las fibras de metal "volantes" (nunca una cantidad constante) se añadieran a las fibras pesadas, comprometiendo, por consiguiente, la precisión de la cantidad dosificada.

Una segunda ventaja de esta lógica de pesado por "sustracción", es que impide la formación de nuevos aglomerados de fibras de metal aguas abajo del rodillo (5) selector pues las fibras de metal separadas del rodillo (5) selector pueden ser llevadas inmediatamente hacia el mezclador, sin paradas adicionales.

Si, por otro lado, la pesada se hubiera realizado "por adición" en el punto de recogida de las fibras aguas abajo del rodillo (5), las fibras hubieran tenido que permanecer en este punto de recogida el tiempo necesario para alcanzar la cantidad preconfigurada; durante esta parada forzada, fácilmente podrían haberse enredado de nuevo, dando lugar muy probablemente a un nuevo haz menor que el primero (2), pero igual de enredado.

El número (11) se refiere a la tapa que contiene el rodillo (5) selector; esta tapa (11) impide la dispersión desordenada de las fibras de metal que el rodillo (5) desgarra del haz y "proyecta" hacia arriba.

De hecho, las mencionadas fibras rebotan contra las paredes internas de la tapa (11) - aguas abajo del rodillo (5) - y de esta forma caen hacia abajo, en una pequeña tolva (12) situada a una menor altura con relación a la del rodillo (5) por medio del cual las fibras caen por gravedad directamente en una mezcladora de cemento o sobre una cinta transportadora la cual las porta a la mezcladora.

Claims (2)

1. Un dispositivo automático de separación para fibras de metal mezcladas con mezclas de cemento, caracterizado por:

- una tolva (1) de carga con paredes (2) laterales divergentes que alojan una cinta (3) transportadora sobre la parte inferior, discurriendo en un circuito cerrado en una dirección ascendente, alrededor de dos rodillos que tienen ejes horizontales; estando provisto que el primer rodillo (3a), arrastrado, está situado en la parte posterior de la tolva (1) cercana a la parte inferior, mientras el segundo rodillo (3b), el cual está provisto de un motor (3c), está aproximadamente a medio camino hacia arriba de la tolva en una posición que es ligeramente más interna respecto de una abertura (4) en la parte frontal de la tolva (1); estando provisto que la tolva (1) y la mencionada cinta (3) transportadora estén sustentadas por un bastidor (8);

un rodillo (5) selector que tiene eje horizontal sustentado, junto con su engranaje (7) de reducción, en una posición ligeramente más externa con relación a la abertura (4) frontal de la tolva (1); estando provisto que el mencionado rodillo (5) dispone de una serie de palas (5a) radiales equidistantes que tienen un borde libre en dientes de sierra;

una tapa (11) que aloja el rodillo (5) selector, mencionado en lo que antecede, y que está diseñada para llevar las fibras de metal aguas abajo respecto del mismo, hacia una pequeña tobera (12) cuya boca de descarga está a un nivel ligeramente más bajo con relación al del rodillo (5);

un bastidor (10) de sustentación que sustenta el bastidor (8), mencionado en lo que antecede, de sustentación de la tolva (1) y de la cinta (3) transportadora, y del rodillo (5) selector.

2. El dispositivo automático de separación, que incluye, además:

una serie de celdas (9) de carga situadas entre el mencionado bastidor (10) de sustentación y el mencionado bastidor (8) el cual sustenta la tolva (1) y la cinta (3) transportadora;

una unidad de control electrónico que controla todo el dispositivo; estando provisto que la mencionada unidad de control, sobre la cual se configura el peso de las fibras a ser dosificado, colabore con las celdas (9) de carga mencionadas en lo que antecede con el fin de detener inmediatamente el dispositivo tan pronto como el peso inicial del haz de fibras cargadas en la tolva se reduce en el valor de peso preconfigurado.