ES2248507T3 - Unidad y metodo para descagar material suelto de un dispositivo dispensador. - Google Patents

Unidad y metodo para descagar material suelto de un dispositivo dispensador.

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ES2248507T3 ES02425253T ES02425253T ES2248507T3 ES 2248507 T3 ES2248507 T3 ES 2248507T3 ES 02425253 T ES02425253 T ES 02425253T ES 02425253 T ES02425253 T ES 02425253T ES 2248507 T3 ES2248507 T3 ES 2248507T3
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Abstract

Unidad para descargar material suelto de un dispositivo dispensador (2) a una unidad utilizadora (4), que comprende un tubo (5) que acomete a la unidad utilizadora (4), un elemento valvular (6) que conecta el dispositivo dispensador (2) al extremo de entrada del tubo (5), que tiene un eje (A) que se extiende en una dirección definida, el elemento valvular (6) comprendiendo un primer elemento anular (7), coaxial con el extremo de entrada y que comprende medios obturadores (9) provistos de un primer elemento de interceptación (13) y un segundo elemento de interceptación (14) conectados entre sí a través de medios que se pueden desacoplar (15) y móviles desde una posición en la cual el extremo de entrada del tubo (5) está cerrado por una junta hermética hasta una posición donde está abierto, donde el elemento valvular (6) comprende un segundo elemento anular (8) coaxial con el primer elemento anular (7) y que forma el extremo de entrada del tubo (5), el primer elemento de interceptación (13) componiéndose de un elemento configurado tipo disco (13) para cerrar el primer elemento anular (7), y el segundo elemento de interceptación (14) componiéndose de una pantalla (14) para cerrar el segundo elemento anular (8), el elemento valvular (6) además comprendiendo medios de sellado (28) situados entre el primer y el segundo elemento anular (7 y 8), medios de separación (30, 31) móviles entre una primera posición de reposo, en la cual el primer elemento anular (7) y el respectivo primer elemento de interceptación (13) están respectivamente en contacto con el segundo elemento anular (8) y el respectivo segundo elemento de interceptación (14), y una posición operativa donde el primero y el segundo elemento anular (7 y 8) están separados respectivamente con respecto a los respectivos primer y segundo elemento de interceptación (13 y 14) de manera tal de formar entre los elementos de interceptación (13 y 14) un intersticio (36) que está delimitado por los medios de sellado (28), y habiendo provisto también medios (39, 40, 41) para limpiar el intersticio (36) con la ayuda de un fluido de limpieza.

Description

Unidad y método para descargar material suelto de un dispositivo dispensador.
La presente invención se refiere a una unidad para descargar material suelto de un dispositivo dispensador.
La unidad, en particular, se puede utilizar en la industria química y/o farmacéutica y para cualquier aplicación donde se necesite vaciar contenedores con material en polvo, gránulos de grano fino o productos similares.
Los contenedores se vacían en una estación de descarga transfiriendo el material contenido en su interior a un tanque conectado, por ejemplo, a una máquina que usa el material suelto para procesos posteriores.
Una estructura de soporte mantiene el tanque debajo del nivel del contenedor de modo que el contenedor se vacíe por gravedad.
Para transferir el material del contenedor al tanque se utilizan medios de conexión que, por ejemplo, se componen de un tubo rígido y cilíndrico con eje vertical.
Esas conexiones deben ser bien herméticas de modo que el material en polvo, durante su transferencia a través del saco tubular, no se difunda hacia el ambiente externo.
El sellado debe ser sumamente efectivo en el caso que el polvo en cuestión esté constituido por sustancias químicas o compuestos que son potencialmente peligrosos o no son biodegradables.
Asimismo, cuando se pasa de un material a otro, es imperioso reemplazar el saco tubular y limpiar la conexión en su totalidad.
Generalmente, el extremo superior del tubo cilíndrico está provisto de un espaciador o elemento anular hermético adecuado para sostener de manera segura el extremo superior del saco tubular al contenedor.
El extremo inferior de salida del contenedor posee un elemento valvular con el cometido de abrir y cerrar el mismo extremo inferior.
Este elemento valvular generalmente se compone de una válvula mariposa con un obturador plano con forma de disco proyectado para girar en ambas direcciones alrededor de un eje horizontal entre una posición cerrada, en la cual el obturador cierra el extremo inferior del contenedor y está dispuesto en un plano substancialmente horizontal, y una posición abierta, en la cual el obturador está dispuesto en un plano substancialmente vertical para permitir que el material sea descargado del contenedor al tubo cilíndrico.
El extremo inferior del elemento anular también posee un elemento de interceptación extraíble (elemento obturador).
Las unidades tradicionales de descarga de este tipo no son satisfactorias por el hecho que contaminan el ambiente circunstante. La desventaja principal se debe al hecho que la cara del elemento configurado tipo disco orientada hacia el externo cuando el elemento valvular está cerrado está girada en posición vertical cuando el contenedor se está vaciando y entra en contacto con el producto en polvo que se está descargando. De esta manera, el producto se pega al elemento configurado tipo disco y, por ende, cuando el elemento valvular está cerrado puede terminar en el ambiente circunstante.
Otra desventaja es que el extremo superior del espaciador, que también entra en contacto con el producto en polvo, queda abierto cuando se está quitando el contenedor.
La patente de invención europea EP 1.043.252 publica una unidad de descarga en la cual el elemento valvular se compone no de un único elemento valvular configurado tipo disco, como se ha descrito arriba, sino de dos elementos de interceptación configurados tipo disco que están superpuestos y conectados entre sí de manera que se puedan desacoplar.
El elemento valvular se abre y se cierra como el tipo descrito arriba pero cuando se cambia el contenedor, los dos elementos se separan y uno de ellos se mueve a una posición en la cual cierra el extremo de salida del contenedor vacío, mientras que el otro cierra el extremo superior del espaciador, impidiendo el contacto entre las partes contaminadas y el ambiente externo, hacia el cual orientan las caras que previamente estaban en contacto entre sí.
Si bien este tipo de unidad de descarga representa una mejora considerable con respecto a las unidades de descarga tradicionales, también es cierto que presenta desventajas con respecto a la contaminación del medioambiente.
Se ha notado que, cuando los dos elementos están dispuestos en posición vertical y están cubiertos por el producto que fluye sobre los mismos durante las operaciones de descarga, el estrecho contacto entre los dos elementos superpuestos configurados tipo disco, realizado a través de medios neumáticos o magnéticos no impide que una cantidad significativa de polvo termine en la porción externa de los dos elementos, la cual substancialmente tiene forma de corona circular.
El objetivo de la presente invención es el de eliminar la desventaja mencionada con anterioridad proporcionando una unidad para descargar material en polvo de un contenedor, cuyos componentes se puedan limpiar en su lugar sin permitir la contaminación del ambiente externo.
De acuerdo con la presente invención, este objetivo se logra mediante una unidad para descargar material suelto de un dispositivo dispensador a una unidad utilizadora, que comprende un tubo que acomete a una unidad utilizadora, un elemento valvular que conecta el dispositivo dispensador al extremo de entrada del tubo, teniendo un eje que se extiende en una dirección definida, el elemento valvular comprendiendo un primer elemento anular, coaxial con el extremo de entrada y que comprende medios obturadores provistos de un primer elemento de interceptación y un segundo elemento de interceptación conectados entre sí a través de medios que se pueden desacoplar y móviles desde una posición en la cual el extremo de entrada del tubo está cerrado por una junta hermética a una posición donde está abierto, donde el elemento valvular comprende un segundo elemento anular coaxial con el primer elemento anular y que forma el extremo de entrada del tubo, el primer elemento de interceptación componiéndose de un elemento configurado tipo disco para cerrar el primer elemento, y el segundo elemento de interceptación componiéndose de una pantalla para cerrar el segundo elemento anular, el elemento valvular además comprendiendo medios de sellado situados entre el primer y el segundo elemento anular, medios de separación móviles entre una primera posición de reposo en la cual el primer elemento anular y el respectivo primer elemento de interceptación están respectivamente en contacto con el segundo elemento anular y el respectivo segundo elemento de interceptación, y una posición operativa donde el primer y el segundo elemento anular están separados respectivamente de los respectivos primer y segundo medio de interceptación de manera de formar entre los elementos de interceptación un intersticio delimitado por los medios de sellado, y habiendo provisto también medios para limpiar el intersticio con la ayuda de un fluido de limpieza.
Otro objetivo de la presente invención es el de proporcionar un método para descargar material suelto de un dispositivo dispensador a una unidad utilizadora.
De acuerdo con la presente invención, este objetivo se logra mediante un método para descargar material suelto de un dispositivo dispensador a una unidad utilizadora, donde una unidad como la descrita arriba, para descargar material suelto, es provista entre el dispositivo dispensador y la unidad utilizadora y el método además comprende los pasos de: separar el primer elemento anular del segundo elemento anular, de manera de formar un intersticio entre los elementos de interceptación aislado por los medios de sellado situados entre el primer y el segundo elemento anular; y limpiar el intersticio con la ayuda de un fluido de limpieza.
Ahora la presente invención se describirá con referencia a los dibujos anexos que ilustran una ejecución preferida de la misma y en los cuales:
- la figura 1 es una vista de conjunto frontal y esquemática de una ejecución de una unidad hecha según la presente invención;
- las figuras 2 y 3 son vistas en corte transversal de una parte de la unidad mostrada en la figura 1 durante dos etapas de su funcionamiento;
- la figura 4 es una vista esquemática en planta de un detalle de las figuras 2 y 3;
- la figura 5 ilustra la parte de la unidad mostrada en las figuras 2 y 3 en otra etapa de su funcionamiento.
Con referencia a la figura 1, el numeral 1 denota en su totalidad una unidad para descargar material suelto de un dispositivo dispensador (2), que se compone en este caso particular de un contenedor (3), hacia una unidad utilizadora, que está ilustrada esquemáticamente con un bloque (4), a través de un tubo (5).
Tal como se puede apreciar en las figuras 1, 2 y 3, la unidad (1), que, al menos en el corte transversal ilustrado en las figuras 2 y 3 se extiende a lo largo de un eje substancialmente vertical (A), comprende un elemento valvular (6) que conecta el contenedor (3) con el tubo (5) y que se compone de un primer elemento anular superior (7) conectado al extremo inferior del contenedor (3), y un segundo elemento anular inferior (8) coaxial con el primero y que define el extremo de entrada del tubo (5).
El primer elemento anular superior (7) posee un elemento obturador mariposa (9) que forma parte del mismo elemento valvular (6) y está colocado sobre un árbol (10) cuyo eje (11) es transversal al eje (A). El árbol (10) está conectado a un actuador, esquemáticamente ilustrado como un bloque (12), que gira al obturador (9) en ambas direcciones alrededor del eje (11) de manera de abrir y cerrar el obturador (9), en la figura 2 se muestra la posición abierta mediante una línea de trazos.
El elemento obturador (9) además comprende un primer elemento de interceptación configurado tipo disco (13) que está conectado rígidamente al árbol (10) y cuyo diámetro es substancialmente el mismo que el de la abertura de salida del contenedor (3), y un segundo elemento de interceptación configurado tipo disco (14) que se compone de una pantalla configurada tipo disco cuyo diámetro es substancialmente el mismo que el de la entrada del elemento anular inferior (8).
Los dos elementos de interceptación (13 y 14) que componen el obturador (9), con una descripción más detallada en la publicación de la patente de invención europea EP 1.043.252, cuya publicación está incluida aquí a título de referencia, están conectados de manera firme entre sí a través de medios que se pueden desacoplar (15), los cuales, en la ejecución ilustrada, se componen de imanes permanentes (16). Observando con mayor detenimiento, con referencia a las figuras 2 y 3, los medios que se pueden desacoplar (15) también comprenden una pluralidad de imanes permanentes (17) situados entre un borde perimetral de la pantalla configurada tipo disco (14) y un borde interno (18) del elemento anular inferior (8). Es esencial señalar que los imanes permanentes (16) situados entre los elementos de interceptación (13 y 14) generan una fuerza de atracción axial a lo largo del eje (A), mientras que los imanes permanentes (17) generan una fuerza de atracción lateral entre el borde perimetral de la pantalla (14) y el borde (18) del elemento anular (8).
Las fuerzas de atracción de los imanes (16 y 17) están equilibradas de manera que cuando el obturador (9) está abierto, las fuerzas de atracción de los imanes (16) superen las de los imanes (17), manteniendo así unidos los elementos de interceptación (13 y 14), mientras que, cuando el primer y el segundo elemento anular (7 y 8) se deben separar en la dirección del eje (A), como se puede ver en la figura 5, las fuerzas de atracción generadas por los imanes (17) superen las de los imanes (16), permitiendo que los elementos de interceptación (13 y 14) se separen recíprocamente, quedando vinculados, respectivamente, al borde inferior del primer elemento anular superior (7) y al borde superior (18) del elemento anular inferior (8).
Como se puede observar en las figuras 2, 3 y 5, el segundo elemento anular inferior (8) está colocado sobre una placa perforada (19) que a su vez está montada sobre un bastidor (20) con medios elásticos (21) intercalados que se componen de tres resortes verticales (22) envueltos alrededor de respectivos árboles (23) fijados entre la placa (19) y el bastidor (20). Los medios elásticos (21), junto con los árboles (23), permiten que la boca de salida del contenedor (3) quede correctamente alineada con el elemento valvular (6) durante el ensamblado de la unidad (1), y también permiten que los dos elementos anulares (7 y 8) se puedan separar, por los motivos explicados abajo.
Tal como se puede observar en las figuras 2, 3 y 4, hay dos asientos anulares concéntricos (25) situados a lo largo de una base superior (24) del elemento anular inferior (8) e ideados para alojar una junta interna (26) y una junta externa (27) que constituyen medios de sellado (28) que actúan entre la base anular (24) del elemento inferior (8) y una base anular (29), enfrentada a la otra base anular, del elemento anular superior (7).
Cada una de las juntas (26 y 27) presenta un labio (26a y 27a) que sobresale, respectivamente, hacia adentro y afuera de los elementos anulares (7 y 8).
Entre el primer elemento anular (7) y el segundo elemento anular (8), hay medios de separación (30) que comprenden una pluralidad de pistones (31) montados a intervalos angulares iguales en el elemento anular inferior (8) y que se mueven en una dirección paralela al eje (A) en respectivos asientos enfrentándose a la base (24) entre las dos juntas (26 y 27). Debajo de los pistones (31) hay medios neumáticos (32) que se componen de una cámara anular de aire (33) conectada a través de una manguera (34) a una fuente de aire comprimido (35) que, inflando y desinflando la cámara de aire (33), hace que los pistones (31) se muevan a lo largo de sus ejes entre una posición baja de reposo y una posición operativa. La posición baja se puede ver en la figura 2. En la posición baja, el primer elemento anular (7) y el respectivo primer elemento de interceptación (13) están en contacto con el segundo elemento anular (8) y con el respectivo segundo elemento de interceptación (14).
En la segunda posición operativa, mostrada en la figura 3, el primer elemento anular (7) y el primer elemento de interceptación (13) están separados por una pequeña distancia definida con respecto al segundo elemento anular (8) y al segundo elemento de interceptación (14). La separación se obtiene superando la fuerza de atracción de los imanes (16) y la resistencia de los medios elásticos (21), formando así entre los elementos de interceptación (13 y 14) un intersticio (36) que está delimitado por la junta interna (26) con su labio (26a).
En la base superior (24) del elemento anular inferior (8), cerca de la junta interna (26) y del lado de ésta opuesto con respecto a la junta (27), hay una acanaladura anular (37) que permite que el intersticio (36) se ponga en comunicación con un conducto de salida (38). La junta interna (26) actúa como una válvula que, a través del labio (26a), cierra la acanaladura (37) cuando los dos elementos anulares (7 y 8) están en contacto entre sí y los pistones (31) están en la posición de reposo (figura 2), y abre la acanaladura (37) cuando los dos elementos anulares (7 y 8) están separados y los pistones (31) están en la posición operativa (figura 3). En la posición abierta, el labio (26a) de la junta (26) está levantado, separado de la acanaladura (37) y en contacto con la base (29) del elemento anular superior (7).
Como consecuencia de la separación de las dos bases (24 y 29) del segundo elemento anular (8) y del primer elemento anular (7), las dos juntas (26 y 27) forman entre sus respectivos labios (26a y 27a) un asiento anular hermético (42).
En el elemento de interceptación inferior (14), hay un orificio central (39) conectado a través de un conducto de alimentación (40) a una fuente (41) de un fluido de limpieza, que puede ser aire u otro gas o un líquido de limpieza de cualquier tipo, con el agregado de agua o disolvente.
La base (24) del segundo elemento anular (8) tiene al menos un orificio (43) para conectar el asiento anular (42) a través de un conducto (45) a una fuente de vacío (44) adecuada para crear una presión negativa dentro de asiento (42) de modo de asegurar la sellado de las juntas (26 y 27) para aislar el intersticio (36) del ambiente circunstante.
Durante el uso, el funcionamiento de la unidad (1) se puede considerar empezando a partir de la condición en la cual está descargando material del contenedor (3) a la unidad utilizadora (4) y el obturador (9) está en su posición abierta, con los elementos de interceptación (13 y 14) en contacto recíproco y dispuestos en un plano paralelo al eje (A) (figura 2). Una vez completada la descarga, el actuador (12) lleva nuevamente el obturador (9) a su posición cerrada mostrada en la figura 3.
A tal punto, la fuente de aire comprimido (35) infla la cámara anular de aire (33) y empuja los pistones (31) hacia arriba, provocando que los elementos anulares (7 y 8) y los elementos de interceptación (13 y 14) se vuelvan a separar un poco, formando así el intersticio (36). Al mismo tiempo, la fuente de vacío (44) se conecta al asiento anular (42), las juntas (26 y 27) aíslan el intersticio (36) con respecto al ambiente circunstante y, a través del conducto de alimentación (40), la fuente de fluido de limpieza (41) hace que el fluido fluya dentro del intersticio (36) a través del orificio central (39).
El fluido se mueve radialmente a través del intersticio y sobre la superficie de ambos elementos de interceptación (13 y 14), quitando todo el residuo de producto pegado especialmente en los bordes perimetrales de los dos elementos de interceptación. Luego el labio levantado (26a) de la junta (26) desvía el fluido de limpieza dentro de la acanaladura anular (37) que lo transporta hacia fuera a través del conducto de salida (38).
La operación de limpieza se lleva a cabo en un ambiente totalmente aislado que impide la contaminación o contaminación cruzada de los ambientes circunstantes. Una vez terminada la limpieza, la fuente de vacío (44) se apaga, los dos elementos anulares (7 y 8) se separan completamente, como se puede ver en la figura 5, como consecuencia de la remoción de los medios convencionales de bloqueo (no ilustrados) y, superando la fuerza de atracción de los imanes (16), el elemento de interceptación (13) queda en su lugar para mantener cerrado el borde inferior del elemento anular superior (7), mientras que el elemento de interceptación (14) en contacto con el borde superior (18) del elemento anular inferior (8) mantiene cerrado al elemento anular inferior (8) después que las respectivas superficies que ahora están por entrar en contacto con el ambiente circunstante hayan sido limpiadas completamente de todo residuo de producto.
Queda entendido que la presente invención puede ser sometida a variantes y/o modificaciones sin por ello apartarse del alcance de las reivindicaciones. Asimismo, todos los detalles de la presente invención pueden ser reemplazados por elementos técnicamente equivalentes.

Claims (13)

1. Unidad para descargar material suelto de un dispositivo dispensador (2) a una unidad utilizadora (4), que comprende un tubo (5) que acomete a la unidad utilizadora (4), un elemento valvular (6) que conecta el dispositivo dispensador (2) al extremo de entrada del tubo (5), que tiene un eje (A) que se extiende en una dirección definida, el elemento valvular (6) comprendiendo un primer elemento anular (7), coaxial con el extremo de entrada y que comprende medios obturadores (9) provistos de un primer elemento de interceptación (13) y un segundo elemento de interceptación (14) conectados entre sí a través de medios que se pueden desacoplar (15) y móviles desde una posición en la cual el extremo de entrada del tubo (5) está cerrado por una junta hermética hasta una posición donde está abierto, donde el elemento valvular (6) comprende un segundo elemento anular (8) coaxial con el primer elemento anular (7) y que forma el extremo de entrada del tubo (5), el primer elemento de interceptación (13) componiéndose de un elemento configurado tipo disco (13) para cerrar el primer elemento anular (7), y el segundo elemento de interceptación (14) componiéndose de una pantalla (14) para cerrar el segundo elemento anular (8), el elemento valvular (6) además comprendiendo medios de sellado (28) situados entre el primer y el segundo elemento anular (7 y 8), medios de separación (30, 31) móviles entre una primera posición de reposo, en la cual el primer elemento anular (7) y el respectivo primer elemento de interceptación (13) están respectivamente en contacto con el segundo elemento anular (8) y el respectivo segundo elemento de interceptación (14), y una posición operativa donde el primero y el segundo elemento anular (7 y 8) están separados respectivamente con respecto a los respectivos primer y segundo elemento de interceptación (13 y 14) de manera tal de formar entre los elementos de interceptación (13 y 14) un intersticio (36) que está delimitado por los medios de sellado (28), y habiendo provisto también medios (39, 40, 41) para limpiar el intersticio (36) con la ayuda de un fluido de limpieza.
2. Unidad según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que los medios de separación (30, 31) comprenden medios de empuje (31) que se mueven en una dirección paralela al eje, están montados en al menos uno de los elementos anulares (7, 8) y, en la posición operativa, están proyectados para acoplarse con el otro elemento anular (8, 7).
3. Unidad según la reivindicación 2, caracterizada por el hecho que los medios de empuje (30, 31) están constituidos por pistones (31), los medios de separación comprendiendo medios neumáticos (32) para el accionamiento de los pistones (31).
4. Unidad según la reivindicación 3, caracterizada por el hecho que los medios neumáticos (32) comprenden una cámara anular de aire (33) dentro de al menos uno de los elementos anulares (7, 8).
5. Unidad según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizada por el hecho que al menos uno de los elementos anulares (7, 8) está montado sobre un bastidor (20) con medios elásticos de oposición (21) intercalados que ceden en una dirección substancialmente paralela al eje (A) bajo la acción de los medios de separación (30, 31).
6. Unidad según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que los medios de sellado (28) comprenden al menos una junta anular (26, 27).
7. Unidad según la reivindicación 6, caracterizada por el hecho que los medios de sellado (28) comprenden dos juntas anulares (26 y 27) coaxiales con el eje y que entre los elementos anulares (7 y 8) forman, al menos cuando estos últimos están separados, un asiento (42) que tiene la forma de una corona circular.
8. Unidad según la reivindicación 7, caracterizada por el hecho que los medios de sellado (28) comprenden al menos un orificio pasante (43) que conecta el asiento (42) a los respectivos medios de generación de vacío (44).
9. Unidad según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que los medios de limpieza (39, 40, 41) comprenden un conducto de alimentación (40) que conecta una fuente de fluido de limpieza (41) al intersticio (36), y un conducto de salida (38) está conectado al intersticio (36).
10. Unidad según la reivindicación 9, caracterizada por el hecho que el conducto de salida (38) está conectado al intersticio (36) a través de una acanaladura anular (37) que está conectada al intersticio (36) a través de una de las dos juntas (26, 27) cuando los elementos anulares (7 y 8) están en la condición separada.
11. Método para descargar material suelto de un dispositivo dispensador (2) a una unidad utilizadora (4) donde se ha provisto una unidad para descargar material suelto según una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 10 entre el dispositivo dispensador (2) y la unidad utilizadora (4) y el método además comprendiendo los pasos de: separar el primer elemento anular (7) con respecto al segundo elemento anular (8), de modo de formar un intersticio (36) entre los elementos de interceptación (13 y 14); aislar el intersticio a través de los medios de sellado (28) situados entre el primer y el segundo elemento anular (7 y 8); y limpiar el intersticio (36) con la ayuda de un fluido de limpieza.
12. Método según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho que al menos uno de los elementos anulares (7, 8) está soportado elásticamente.
13. Método según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho que comprende la unidad para descargar material suelto según la reivindicación 7 y además llevando a cabo los pasos de aplicar un vacío al asiento (42) cuando los elementos anulares (7 y 8) están separados.
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