ES2268196T3 - Unidad alimentadora para la alimentacion de sustancias, particulares sustancias pulverulentas, granulares y similares, en recipientes. - Google Patents
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Abstract
Unidad alimentadora para suministrar sustancias, en particular sustancias pulverulentas, granulares y similares, a recipientes, del tipo que incluye un cuerpo principal (2) capaz de recibir un flujo de dichas sustancias, unido por la parte inferior a una tobera terminal (3) diseñada para alimentar dichas sustancias a dichos recipientes (10), medios de transporte y de agitación (5) soportados giratoriamente por dicho cuerpo principal (2) y que se extienden en el interior de dicho cuerpo principal (2) por lo menos hasta una región cercana a dicha tobera terminal (3), siendo dichos medios de transporte y de agitación capaces de evitar la formación de aglomeraciones dentro de dicho flujo de sustancias pulverulentas y/o granulares, medios controladores (6) para control giratorio de dichos medios de transporte y de agitación (5) con respecto a dicho cuerpo principal (2), de modo que causan el giro de dichos medios de transporte y de agitación (5) dentro de la región espacial comprendida entre dicho cuerpo principal (2) y la tobera terminal respectiva (3); estando caracterizada la unidad porque además incluye por lo menos un elemento colector (4) soportado giratoriamente por dicho cuerpo principal (2) e insertado, por lo menos parcialmente, en la boca (2a) de este último para recibir el flujo anteriormente indicado de sustancias y que permite el libre paso de dichas sustancias a través de sí mismo y del cuerpo principal (2), siendo capaz dicho elemento colector (4) de soportar dichos medios de transporte y de agitación (5) y controlado giratoriamente, con respecto a dicho cuerpo principal (2), por dichos medios controladores (6) de modo que causa el giro de dichos medios de transporte y de agitación (5) dentro de la región espacial comprendida entre dicho cuerpo principal (2) y la tobera terminal respectiva (3).
Description
Unidad alimentadora para la alimentación de
sustancias, particularmente sustancias pulverulentas, granulares y
similares, en recipientes.
La presente invención hace referencia al campo
técnico de las líneas automáticas de procesamiento de sustancias
pulverulentas, granulares y similares, con referencia particular a
unidades de salida destinadas al llenado de recipientes y/o botellas
correspondientes.
Respecto a la alimentación de sustancias con
dosis de granulometría variable, tales como pulverulentas o
granulares, en correspondientes recipientes, existen dispositivos
bien conocidos por los expertos en la materia, capaces de determinar
con gran exactitud la cantidad dosificada fija, y que en sus
extremos están provistos de unidades de salida adecuadas.
Dichas unidades de salida están formadas
convencionalmente por tubos de paso, libremente atravesados por un
flujo fijo de dosis, canalizados mediante toberas de dimensiones
adecuadas adaptadas para ser insertadas dentro o delante las bocas
de los recipientes para la alimentación de los mismos.
En el caso de la dosificación de cantidades
fijas de sustancias granulares y/o pulverulentas, debido a la
sección particularmente reducida de las toberas finales, pueden
formarse los llamados "puentes" en los tubos de paso
correspondientes, es decir, aglomerados de sustancias que taponan
casi completamente el flujo de dichas sustancias a través de las
toberas finales.
El fenómeno que causa la formación de
"puentes" y/o aglomerados en los tubos de paso está
estrictamente relacionado con la naturaleza y el volumen de las
sustancias dosificadas, así como con las condiciones físicas y
químicas de trabajo en el interior de los propios tubos.
Dicho fenómeno es particularmente frecuente y
oneroso cuando las secciones de entrada del recipiente, y por lo
tanto las secciones de salida de las toberas correspondientes, son
particularmente estrechas.
La situación empeora adicionalmente cuando se
requieren intervalos de tiempo particularmente cortos para el
llenado de los recipientes.
Las dificultades de flujo de las sustancias
pulverulentas y/o granulares en el interior de los tubos origina
una ralentización considerable del proceso de llenado, y en algunos
casos causa incluso una parada del flujo de dosis dirigidas en los
mismos, con una mayor acumulación y atoramiento de los tubos de
paso.
Además de afectar a la propia operación de las
unidades de salida y de las líneas de empaquetamiento asociadas, los
flujos discontinuos de sustancias pulverulentas y/o granulares a
través de las secciones de salida de las toberas finales limitan
fuertemente la tasa de producción de la planta y no garantizan un
llenado apropiado de los recipientes.
Estos problemas se aprecian especialmente en las
industrias alimentaria y farmaceútica, en las que las sustancias
pulverulentas y/o granulares requieren de una dosificación precisa
en el recipiente.
Como consecuencia, una reducción de sección de
entrada del recipiente implica una reducción de secciones de salida
de las toberas, con una gran probabilidad de formación de
"puentes" y aglomeraciones en el interior de los tubos de paso,
y con una considerable limitación del rendimiento de las unidades de
salida y de las líneas de empaquetado asociadas a ellas.
US-A-4693285,
que forma la base del preámbulo de la reivindicación 1, da a conocer
un dispositivo de llenado automático de recipientes para el llenado
de productos alimenticios sólidos en recipientes. El dispositivo
incluye un cuerpo principal capaz de recibir un flujo de sustancias,
unido en el fondo a una tobera terminal diseñada para alimentar
dichas sustancias en los recipientes, incluyendo además medios de
transporte y de agitación soportados giratoriamente por dicho cuerpo
principal y que se extienden en el interior de dicho cuerpo
principal por lo menos hasta una región cercana a dicha tobera
terminal, siendo capaces dichos medios de transporte y de agitación
de evitar la formación de aglomeraciones en dicho flujo de
sustancias pulverulentas y/o granulares, medios controladores para
controlar la rotación de dichos medios de transporte y de agitación
con respecto a dicho cuerpo principal, de forma que causan la
rotación de dichos medios de transporte y de agitación dentro de la
región espacial comprendida entre dicho cuerpo principal y la tobera
terminal respectiva.
JP-A-2001002224
da a conocer un alimentador de partículas para una máquina de
llenado, incluyendo el alimentador un disco rotatorio
deslizablemente giratorio a lo largo del borde superior externo de
un embudo, fijándose en un extremo una hélice al disco rotatorio. La
hélice tiene forma de espiral arrollada desde el puerto de
alimentación superior hasta el puerto de descarga inferior del
embudo a lo largo de la superficie cónica interior. El disco
rotatorio y la hélice se hacen girar por medios controladores a lo
largo del borde externo superior del embudo, de forma que ningún
artículo se mantiene o se adhiere al embudo.
El objetivo de la presente invención es
proporcionar una unidad para la alimentación de sustancias, en
particular de sustancias pulverulentas, granulares y similares, en
recipientes correspondientes, capaz de superar las desventajas
anteriormente indicadas y asegurar un flujo óptimo a través de las
secciones finales de la misma unidad de salida, independientemente
del volumen de las dosis y de la naturaleza de las sustancias.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar una unidad capaz de limitar y de prevenir la formación
de "puentes" y/o de aglomeraciones de las sustancias
pulverulentas y/o granulares tratadas, tanto como para garantizar un
llenado adecuado de los recipientes correspondientes.
Además, todavía otro objetivo de la invención es
proporcionar una unidad de salida que asegure elevados estándares de
fiabilidad y productividad en cualquier condición de trabajo,
independientemente de la naturaleza de las sustancias dosificadas y
de las condiciones químicas y físicas en el interior de dicha
unidad.
Los objetivos anteriores se consiguen según el
contenido de las reivindicaciones.
Las características de la invención resultarán
más claras a partir de la descripción siguiente de algunas
realizaciones preferentes aunque no exclusivas, hechas con
referencia a los dibujos adjuntos, en los
que:
que:
- la figura 1 muestra de manera esquemática
una vista lateral según un corte axial, de la unidad de salida
propuesta en la presente invención en una realización
particular;
- la figura 1a muestra de manera esquemática
una vista lateral según un corte axial, de la misma unidad de salida
según una interesante realización alternativa,
- la figura 2 muestra de manera esquemática
un vista lateral de uno de los posibles usos de la unidad de salida
mostrada en las figuras 1 y 1a.
Con referencia a los dibujos anteriores, en
relación a una realización particular proporcionada a título de
ejemplo, el número de referencia general 1 indica la unidad de
salida propuesta en la presente invención para la alimentación de
sustancias pulverulentas y/o granulares, arrastrado por un carrusel
de transporte 8 que gira en relación al correspondiente eje 8a
(Figura 2).
A título de ejemplo, dicha unidad de salida 1
está provista de un cuerpo principal 2, sostenido por el carrusel
transportador 8, asociado a su parte inferior, por ejemplo mediante
roscado, a una cubierta 21 formando una cámara anular 21a, abierta
por el lado opuesto al cuerpo principal 2.
En un estribo anular relativo 21b, dicha
cubierta 21 soporta un tubo interior 23, coaxial al mismo, conectado
a su parte inferior, por ejemplo mediante roscado, a una tobera
terminal 3 adaptada para alimentar el recipiente 10 correspondiente,
sustancialmente encarada al mismo.
La tobera terminal 3, unida a la parte inferior
del tubo interior 23, es capaz de deslizarse en relación a la
cubierta 21 contra un medio elástico 3a, de forma que dispone los
correspondientes recipientes 10 apropiadamente enfrentados o
insertados.
Los medios elásticos 3a, consistiendo por
ejemplo en un muelle, están dispuestos en el interior de la cámara
anular 21a provista por la cubierta 21, los cuales están apoyados en
la parte superior.
El tubo interior 23 y la tobera terminal 3 son
atravesados por un flujo de sustancias pulverulentas y/o granulares,
que llenan los recipientes 10.
En las proximidades de la boca relativa 2a, el
cuerpo principal soporta giratoriamente un elemento colector que
comprende un embudo giratorio 4 parcialmente insertado en el tubo
interior 23, adaptado para ser atravesado por dicha sustancia
polvorienta y/o granular de forma que permite que pasen libremente a
través de dicho tubo interior 23 y del de la tobera terminal
respectiva 3.
Aguas arriba del embudo 4 se proporcionan medios
de dosificación 7, de tipo conocido, capaces de alimentar la boca
4a del mismo con una pluralidad de dosis de sustancias pulverulentas
y/o granulares.
El embudo giratorio 4 soporta medios de
transporte y de agitación 5, consistiendo por ejemplo en un
elemento filiforme 5a, que se extiende dentro del tubo interior 23
hasta cerca de la tobera terminal 3, adaptado para evitar la
formación de aglomeraciones en el flujo anterior de sustancias
(Figura 1).
El embudo giratorio 4 se hace girar respecto al
cuerpo principal 2 por medios controladores 6 de forma que controla
de forma giratoria rígida el elemento filiforme 5a dentro de la
región espacial comprendida entre el tubo interior 2 y la tobera
terminal respectiva 3.
A título de ejemplo, los medios controladores 6
comprenden un engranaje impulsor 4b, fijado en el exterior del
embudo giratorio 4, adaptado para encajar con un acoplamiento 9
accionado por el carrusel transportador 8 que gira respecto al eje
8a.
La Figura 2 muestra uno de los posibles
acoplamientos 9 que proveen a un piñón 90, soportado giratoriamente
mediante un perno 93 integrado en el carrusel transportador 8, que
encaja con el engranaje impulsor 4b y con una rueda dentada 91,
estacionaria en relación al carrusel rotatorio 8.
En particular, el cuerpo principal 2 forma una
ranura lateral pasante 20 en la que se inserta el piñón 90 para
permitir el engrane mutuo de este último con el engranaje impulsor
4b asociado al embudo giratorio 4. El cuerpo principal 2 y el embudo
giratorio 4 están ventajosamente conformados según geometrías
cilíndricas relativas coaxiales entre sí.
En particular, con el propósito de incrementar
la velocidad de flujo de salida de las sustancias pulverulentas y/o
granulares, el embudo giratorio 4 está conformado según una
geometría de cono truncado, que converge en la dirección del tubo
interior 23.
El elemento filiforme 5a se extiende dentro del
tubo interior 23 hasta cerca de la pared respectiva de forma que
previene la formación de "puentes" y/o de aglomeraciones cerca
de las paredes causados por las sustancias pulverulentas y/o
granulares que fluyen por el tubo.
De forma similar, en el interior de la tobera
terminal 3, el elemento filiforme 5a se extiende cerca de la pared
respectiva para evitar la formación de aglomeraciones.
De forma ventajosa, dicho elemento filiforme 5a
se conforma y se extiende según una configuración espacial variable
que proporciona una alternancia de porciones de forma espiral (C1),
porciones rectilíneas (A1, A2, A3), y porciones curvilíneas (B1,
B2).
La porción helicoidal (C1) permite una
estabilidad óptima del elemento filiforme 5a durante el giro y en
presencia de tensiones generadas por el flujo de las sustancias
pulverulentas y/o granulares, garantizando una acción preventiva
eficaz contra la formación de "puentes" y/o de
aglomeraciones.
El material constitutivo del elemento filiforme
5a, preferentemente de tipo flexible, puede ser un material rígido
o semiflexible.
La Figura 1 muestra una realización que usa un
único elemento filiforme 5a, mientras que la figura 1a muestra una
realización alternativa en la que se usan un par de elementos
filiformes (5a, 50a), soportados ambos por el embudo giratorio 4,
interconectados mecánicamente entre sí.
El funcionamiento de la unidad de salida 1
propuesto en este documento, descrito a continuación, es
particularmente simple y evidente.
De acuerdo con lo dicho anteriormente, el giro
del carrusel transportador 8 en torno al eje 8a, por medio de la
interposición del acoplamiento 9, causa el giro del embudo 4
relativo al cuerpo principal 2, y por lo tanto, respecto al tubo
interior 23.
La actuación del embudo giratorio 4 hace girar
el elemento filiforme 5a, o múltiples elementos filiformes 5a, que
realizan una doble acción: raspan las paredes internas de los tubos
interiores 23 y de la tobera terminal 3, de manera que evitan la
formación de aglomeraciones de sustancias pulverulentas y/o
granulares en los mismos; rompen cualquier aglomeración que pueda
formarse en el flujo de sustancias pulverulentas y/o granulares que,
liberadas por los medios de dosificación 7, atraviesan el embudo
giratorio 4 y el tubo interior 23, y fluyen hacia la tobera terminal
3.
El flujo de sustancias pulverulentas y/o
granulares dosificadas sale del tubo interior 23 a través de la
tobera terminal 3, que constantemente está enfrentada, o insertada,
en las bocas de los recipientes 10 a llenar.
Con el propósito de facilitar el acoplamiento de
la tobera terminal 3 con los recipientes respectivos 10, ésta
desliza axialmente, íntegramente con el tubo interior 23 y en
contraste con los medios elásticos 3a, respecto a la cubierta 21,
fijada rígidamente a la porción inferior del cuerpo principal 2.
La unidad propuesta para la alimentación de
sustancias, en particular de sustancias pulverulentas, granulares y
similares, asegura de esta manera un flujo óptimo de la sustancia
dosificada a través de la tobera terminal, independientemente del
volumen de la dosis y de la naturaleza de dichas sustancias,
permitiendo de esta manera un llenado apropiado de los
recipientes.
La posibilidad de un rápido ensamblaje del
cuerpo principal a la unidad que consiste en camisa, tubo interior,
elementos elásticos y tobera terminal, permite una limpieza y un
mantenimiento periódicos de la unidad de salida de la invención a
intervalos cortos de tiempo.
La presencia del elemento filiforme giratorio
dentro del tubo interior, pero sobre todo en la proximidad de la
tobera terminal, permite limitar y evitar durante la dispensación de
las sustancias dosificadas, la formación de "puentes" y/o de
aglomeraciones por las mismas, de forma que se asegura un suministro
apropiado de los recipientes respectivos y de forma que se favorece
el transporte de las sustancias a través de la tobera terminal.
La presencia de una pluralidad de elementos
filiformes mutuamente conectados, por ejemplo en una sección de
conexión 17, permite una mayor estabilización de la unidad
resultante durante el giro, y acciones de raspado y rompimiento más
efectivas y duraderas.
Los medios de transporte y de agitación
giratorios aseguran una acción de raspado de las paredes internas
del tubo interior y de la tobera terminal, de forma que se evita la
formación de aglomeraciones de sustancias pulverulentas y/o
granulares en los mismos.
Según una realización adicional, la unidad de
salida propuesta en la presente invención puede ser realizada
ventajosamente de acuerdo a una geometría simple que permite que la
unidad principal sea capaz de soportar giratoriamente el embudo y de
alojar directamente la tobera terminal, sin la interposición de la
cubierta y del tubo interior.
En este caso, las sustancias pulverulentas y/o
granulares que salen de los medios de dosificación pasan
directamente a través del embudo giratorio y el cuerpo central,
saliendo de la tobera terminal situada delante de los
recipientes.
Los medios de transporte y de agitación, que
pueden consistir de una pluralidad de elementos filiformes 5a con
una configuración espacial variable, soportados por el embudo
giratorio, pueden ser mecánicamente independientes uno de otro o
mecánicamente conectados durante el giro, en la sección de conexión
17.
En el caso de elementos filiformes conectados
mecánicamente, se asegura una mayor estabilización de la unidad
durante el giro y acciones de raspado y rompimiento particularmente
eficaces (Figura 1a).
En lugar del acoplamiento accionado por el
carrusel transportador giratorio, los medios controladores pueden
proporcionar cualquier medio de accionamiento capaz de engranar con
el engranaje impulsor fijado al embudo giratorio y que lo hace
girar.
Según otra realización, los medios controladores
y de agitación, que consisten de uno o más elementos filiformes,
pueden estar soportados giratoriamente por el cuerpo principal y ser
directamente accionados en giro por los medios controladores, sin la
interposición del embudo giratorio.
En este caso, los medios de dosificación
dispensan directamente las sustancias pulverulentas y/o granulares
al cuerpo central, conformado adecuadamente como un embudo, en el
interior del cual giran los medios de transporte y de agitación.
Claims (17)
1. Unidad alimentadora para suministrar
sustancias, en particular sustancias pulverulentas, granulares y
similares, a recipientes, del tipo que incluye un cuerpo principal
(2) capaz de recibir un flujo de dichas sustancias, unido por la
parte inferior a una tobera terminal (3) diseñada para alimentar
dichas sustancias a dichos recipientes (10), medios de transporte y
de agitación (5) soportados giratoriamente por dicho cuerpo
principal (2) y que se extienden en el interior de dicho cuerpo
principal (2) por lo menos hasta una región cercana a dicha tobera
terminal (3), siendo dichos medios de transporte y de agitación
capaces de evitar la formación de aglomeraciones dentro de dicho
flujo de sustancias pulverulentas y/o granulares, medios
controladores (6) para control giratorio de dichos medios de
transporte y de agitación (5) con respecto a dicho cuerpo principal
(2), de modo que causan el giro de dichos medios de transporte y de
agitación (5) dentro de la región espacial comprendida entre dicho
cuerpo principal (2) y la tobera terminal respectiva (3); estando
caracterizada la unidad porque además incluye por lo menos un
elemento colector (4) soportado giratoriamente por dicho cuerpo
principal (2) e insertado, por lo menos parcialmente, en la boca
(2a) de este último para recibir el flujo anteriormente indicado de
sustancias y que permite el libre paso de dichas sustancias a través
de sí mismo y del cuerpo principal (2), siendo capaz dicho elemento
colector (4) de soportar dichos medios de transporte y de agitación
(5) y controlado giratoriamente, con respecto a dicho cuerpo
principal (2), por dichos medios controladores (6) de modo que causa
el giro de dichos medios de transporte y de agitación (5) dentro de
la región espacial comprendida entre dicho cuerpo principal (2) y la
tobera terminal respectiva (3).
2. Unidad según la reivindicación 1,
caracterizada porque dicho cuerpo principal (2) es
transportado por un carrusel transportador (8), y porque dichos
medios controladores (6) incluyen un engranaje impulsor (4b)
provisto en la parte externa de dicho elemento colector (4) para
engranar con un acoplamiento de transmisión (9) conducido mediante
dicho carrusel transportador (8) que gira en torno al eje
correspondiente (8a).
3. Unidad según la reivindicación 2,
caracterizada porque dicho acoplamiento de transmisión (9)
incluye por lo menos un piñón (90) engranado con dicho engranaje
impulsor (4b) y una rueda dentada (91), situada cerca, estacionaria
respecto al carrusel giratorio (8).
4. Unidad según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dichos
medios de transporte y de agitación (5), dentro de dicho cuerpo
principal (2), se extiende, por lo menos parcialmente, cerca de la
pared interna del mismo cuerpo, tanto como para evitar la formación
de aglomeraciones de dichas sustancias pulverulentas y/o granulares
cerca de la pared interna.
5. Unidad según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dichos
medios de transporte y de agitación (5) se extienden cerca de la
pared interna de dicha tobera terminal (3) en una región cercana a
esta última, tanto como para evitar la formación de aglomeraciones
de dichas sustancias pulverulentas y/o granulares cerca de dicha
pared.
6. Unidad según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dichos
medios de transporte y de agitación (5) incluyen al menos un
elemento filiforme (5a, 50a).
7. Unidad según la reivindicación 6,
caracterizada porque dicho elemento filiforme (5a, 50a)
incluye por lo menos una porción con forma espiral (C1).
8. Unidad según las reivindicaciones 6 ó
7, caracterizada porque dicho elemento filiforme (5a, 50a)
incluye por lo menos una porción curvilínea (B1, B2).
9. Unidad según las reivindicaciones 4 ó
7 ó 8, caracterizada porque dicho elemento filiforme (5a,
50a) incluye por lo menos una porción rectilínea (A1, A2, A3).
10. Unidad según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque dichos medios de
transporte y de agitación (5) incluyen una pluralidad de elementos
filiformes (5a, 50a) con una configuración espacial variable que no
interaccionan entre sí.
11. Unidad según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores 1 a 9, caracterizada porque
dichos medios de transporte y de agitación (5) incluyen una
pluralidad de elementos filiformes (5a, 50a) con una configuración
espacial variable que están conectados entre sí por lo menos por una
sección de conexión (17).
12. Unidad según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque dicho cuerpo
principal (2) y dicho elemento colector (4) están conformados
acordes a una geometría sustancialmente cilíndrica y son coaxiales
entre sí, y porque dicho elemento colector (4) está conformado
acorde a una geometría tronco-cónica que converge en
dirección a dicho cuerpo principal (2).
13. Unidad según una cualquiera de la
reivindicaciones anteriores 1 a 12, caracterizada porque
incluye medios de dosificación (7) dispuestos por encima de dicho
elemento colector (4) para alimentar la boca (4a) del elemento
colector con una pluralidad de dosis de dichas sustancias
pulverulentas y/o granulares.
14. Unidad según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores 1 a 13, caracterizada porque
dicho elemento colector (4) comprende un embudo rotatorio soportado
giratoriamente por dicho cuerpo principal (2).
15. Unidad según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque incluye una
cubierta (21) unida de forma desmontable a la porción del fondo de
dicho cuerpo principal (2), que soporta, en la región
correspondiente un estribo anular respectivo (21b), un tubo interior
(23), coaxial a la misma, unido de forma desmontable a la porción
del fondo de dicha tobera terminal (3).
16. Unidad según la reivindicación 15,
caracterizada porque incluye medios elásticos (3a)
interpuestos entre dicha tobera terminal (3) y dicha cubierta (23)
unidos a los mismos.
17. Unidad según la reivindicación 16,
caracterizada porque incluye una cámara anular (21a) formada
dentro de dicha cubierta (21) para recibir y cargar dichos medios
elásticos (3a).
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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