ES2328719T3 - Un dispositivo de dosificacion gravimetrica para productos a granel. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de dosificación gravimétrica para productos a granel con una zona de activación (A) y una zona de transporte (F) para la alimentación de producto a granel hacia un rotor (2) giratorio en el plano horizontal con herramientas de transporte (3) que se extienden en gran medida radialmente, con una estación de vaciado (E) desplazada frente a la zona de transporte (F) y con un puente articulado o bien plataforma de pesaje (W) dispuestos en medios en dirección circunferencial, con un dispositivo de medición de la fuerza (20), con el que se puede determinar la masa del producto transportado, caracterizado porque las herramientas de transporte (3) están alojadas desacopladas entre sí al menos un grado de libertad a través de miembros de acoplamiento articulados (14).

Description

Un dispositivo de dosificación gravimétrica para productos a granel.

La invención se refiere a un dispositivo de dosificación gravimétrica para productos a granel de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente.

Se conoce a partir del documento DE-C.32 17 406 un dispositivo para la dosificación gravimétrica continua de producto apto para fluir, que se conduce a través de un orificio de carga a bolsas de un rotor giratorio alrededor de un eje vertical y se descarga neumáticamente en un orificio de descarga desplazado con respecto al orificio de carga en sentido de giro del rotor. La carcasa del rotor está alojada de forma giratoria alrededor de un eje esencialmente horizontal y se conecta con un dispositivo de medición de la fuerza dispuesto alejado de este eje. El eje horizontal se extiende en este caso a través del centro de miembros de conexión elásticos, de manera que se pueden compensar las fuerzas, que se producen durante la carga del dispositivo de dosificación. Con un dispositivo de dosificación de este tipo se puede conseguir una exactitud relativamente alta, pero requiere una necesidad de espacio relativamente grande y presenta una sección transversal de descarga relativamente pequeña para el producto a granel. Además, tiene todavía una estructura relativamente costosa, especialmente debido a la construcción necesaria de los ejes, que debe estar realizada con exactitud para evitar errores de alineación, para evitar reacciones al resultado del pesaje y, por lo tanto, a la exactitud de la dosificación. Lo mismo se aplica para un dispositivo de dosificación de plato giratorio de acuerdo con el documento WO 93/05372 de la solicitante.

Además, ya se ha propuesto en el documento EP-A-0 530 797 de la solicitante que el rotor esté configurado como plato de medición, que está dividido en varios sectores del mismo tamaño, móviles verticalmente en una medida insignificante independientes entre sí. El dispositivo de medición de la fuerza respectivo está dispuesto en este caso debajo de los sectores individuales y determina la masa del producto que se encuentra sobre un sector respectivo al pasar por delante de un sector. Sin embargo, este dispositivo de dosificación presenta, en virtud de la división en tres o más sectores y de los puntos de unión necesarios para ello un gasto de construcción relativamente alto con una sección transversal de descarga igualmente relativamente pequeña.

Esto se aplica, en parte, también para la configuración propuesta en el documento WO 99/27331 de la solicitante del trayecto de medición como anillo regulador de la medición con alimentación central del producto a granel, con lo que se puede instalar el dispositivo de dosificación compacto fácilmente debajo de depósitos de producto a granel. No obstante, en este caso son necesarias todavía ranuras radiales relativamente costosas y puntos de articulación así como una pluralidad de células de pesaje como dispositivos de medición de la fuerza.

Por consiguiente, la invención tiene el cometido de crear un dispositivo de dosificación gravimétrica con estructura compacta especialmente sencilla, sección transversal de descarga grande para el producto a granel y alta exactitud de la medición.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención con un dispositivo de dosificación gravimétrica con las características de la reivindicación 1. Los desarrollos preferidos del dispositivo de dosificación gravimétrica de acuerdo con la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

A través del desacoplamiento de las herramientas de transporte en al menos un grado de libertad, especialmente en la altura o en dirección vertical se obtiene una exactitud de medición alta, puesto que se mantienen las derivaciones de fuerza alejadas de la plataforma de pesaje. Además, se simplifica considerablemente el gasto de construcción, puesto que, en principio, solamente es necesaria una célula de pesaje y la electrónica de evaluación asociada. En este caso, se puede registrar el peso momentáneo respectivo tanto absoluto (a través de la suma de los valores de medición del dispositivo de medición de la fuerza) como también relativo con relación a la zona de transporte o bien la estación de carga o la estación de vaciado. Por lo tanto, para el mantenimiento de una intensidad de transporte momentánea determinada se puede regular el rotor en su velocidad circunferencial, para mantener una potencia de dosificación determinada en la estación de vaciado. De esta manera se mantiene especialmente fiable la exactitud de medición por unidad de tiempo. A través del cono de descarga central, que gira junto con las herramientas de transporte del rotor, con al menos un brazo de activación se garantiza de manera ventajosa una descarga segura de producto a granel sobre una sección transversal de descarga grande desde el depósito dispuesto encima. Por lo tanto, el producto a granel es extraído a través de las herramientas de transporte directamente desde la sección transversal de descarga total de superficie grande del depósito de producto a granel sobre el fondo de descarga estacionario, se transporta sobre el sector de pesaje (plataforma de pesaje o bien puente articulado) y se vacía directamente a la zona de lanzamiento o bien se dosifica al proceso.

Otras características y ventajas del dispositivo de acuerdo con la invención se deducen a partir de la descripción siguiente de ejemplos de realización con la ayuda de los dibujos. En este caso:

La figura 1 muestra una sección esquemática de un ejemplo de realización del dispositivo de dosificación.

La figura 2 muestra una vista en planta superior sobre el dispositivo de acuerdo con la figura 1 a lo largo del plano del regulador de medición.

La figura 3 muestra un dispositivo similar al de la figura 2 en realización modificada; y

La figura 4 muestra otra forma de realización de una herramienta de transporte en vista ampliada.

Las figuras 1 y 2 muestran una forma de realización de un dispositivo de dosificación 1 con un rotor 2 giratorio horizontal, que está rodeado sobre una plataforma de pesaje W con una célula de carga o bien un dispositivo de medición de la fuerza 20. El rotor 2 es accionado por un motor 4 con número de revoluciones ajustable o regulado. El árbol 5 accionado por él está conectado con un cono de descarga central 6 y presenta brazos de agitación 7 que se extienden radialmente hacia fuera para la activación. El dispositivo de dosificación 1 está fijado en este caso con una pestaña 9 en un depósito (indicado con líneas de puntos y trazos) o silo, de manera que no son necesarios bastidores de apoyo o estructuras de soporte similares. Para impedir la alimentación de producto está prevista, además, una corredera de agujas, que se puede insertar sobre una cubierta 10 en forma de bandeja. Esta cubierta 10 se extiende aproximadamente sobre la mitad de la periferia del rotor 2 (en la figura 1: aquí dentro de plano del dibujo; en la figura 2 en la mitad superior), donde, sin embargo, debido al desarrollo de la sección apenas por encima del rotor 2la cubierta 10 no es visible, sino que se indica solamente por medio de la flecha de referencia A. A través de la cubierta 10 se cubre esencialmente la estación de pesaje W y la estación de vaciado E, mientras que permanece libre una zona de transporte F.

A través de esta conexión inmediata con el depósito dispuesto encima se forma una zona de activación A de aproximadamente 160º y una zona de transporte F de aproximadamente 200º de ángulo de división (ver también la figura 2), de manera que la alimentación de producto a granel se extiende prácticamente sobre toda la zona de 360º, como se indica en la figura 1 con la flecha curvada F. Opuesta a la zona de transporte F, como se representa en la figura 2, detrás de una plataforma de pesaje W está dispuesta estacionaria una estación de vaciado E en forma de una caja de salida, de manera que el rotor 2 está vacío, antes de que llegue de nuevo a la zona de transporte F. El producto a granel es transportado en este caso con herramientas de transporte 3 alineadas radialmente sobre un fondo de descarga 12, que está configurado continuo salvo un orificio en la estación de descarga E y un alojamiento elástico en el borde de la plataforma de pesaje W.

La formación de una colada continua de producto a granel dentro del rotor 2 se mejora en este caso a través de una limitación exterior e interior 33 y 32 en forma de anillo (ver también las figuras 3 y 4). La limitación elevada exterior 33 y, dado el caso, la limitación interior 32 pueden estar conectadas al segmento adyacente, respectivamente, (ver también la figura 4) por medio de eslabones de cadena como miembros de acoplamiento 14 o elementos similares elásticos en una medida insignificante, para configurar de esta manera el producto a granel extraído en el transcurso del movimiento giratorio para formar la colada de producto a granel.

Como se ilustra especialmente en la figura 2, el rotor 2 en el ejemplo de realización está constituido por herramientas de transporte 3 divididas en forma de segmentos por todas partes, que está accionado de forma giratoria por medio del árbol 5 (ver la figura 1). Aunque aquí se muestra un dispositivo de medición de la fuerza 20 en la figura 2 en forma de barra, éste se puede sustituir también por otra forma de realización de un dispositivo de medición de la fuerza. Después de la alimentación a la zona de activación A y a la zona de transporte F, el producto a graneles transportado en dirección a un puente articulado o aquí a una plataforma de pesaje W en forma de sector con célula de carga 20, que suministra de esta manera una señal de medición proporcional a la carga. Cuando se producen modificaciones de la colada de producto a granel en virtud de la carga diferente, esto es detectado por una electrónica de evaluación.

Para la mejora de la acción de transporte, las herramientas de transporte 3 desacopladas entre sí y que se extienden en gran medida en dirección radial están dobladas con preferencia en forma de palas en dirección radial (ver la figura 3) o curvadas o acodadas, como se representa en la vista en planta de la figura 4. De acuerdo con la señal de medición de la célula de pesaje 20, a través de la electrónica de evaluación no representada se pueden tomar inmediatamente contramedidas para la regulación posterior de la corriente de producto a granel, por ejemplo a través de la elevación del número de revoluciones (por medio del control del motor 4) se puede realizar una extracción elevada del producto a granel desde el depósito hasta la zona de transporte F. Esta zona de transporte F ocupa (como se deduce a partir de la figura 2) aproximadamente la mitad de la superficie del rotor, mientras que la mitad opuesta (en la figura 2 la mitad superior sobre la plataforma de pesaje W y la estación de vaciado E así como, dado el caso, un trayecto de pesaje-tara conectado a continuación) está cubierta a distancia por la cubierta 10 del tipo de bandeja. Sobre esta cubierta se forma de esta manera la zona de activación A, puesto que allí los brazos de agitación giratorios 7 activan el producto a granel y lo conducen a la zona de transporte. En el lado inferior de la cubierta 10 está prevista una pantalla 11 de elevación del producto a granel, que se eleva en la dirección circunferencial o la dirección de transporte (ver el signo de referencia 11') para limitar en la altura o bien homogeneizar la colada de producto a granel igualmente ascendente. Durante el proceso de dosificación, el rotor 2 marcha a lo largo de la zona de transporte F y se carga desde el depósito con producto a granel debido a la activación en la zona de activación A y al movimiento de extracción. El producto a granel es homogeneizado en este caso por medio de la limitación 32/33 en la anchura y por medio de las pantallas 11/11' en su altura como colada de producto a granel. Por lo tanto, bajo rotación (en la figura 2: en sentido horario) se realiza continuamente la carga siguiente.

La célula de carga 20 que se encuentra debajo de la plataforma de pesaje W en forma de sector detecta en este caso la masa del producto a granel que circula por encima, antes de que sea lanzado a la estación de vaciado E. En este caso, el producto a granel llega después de la rotación adicional a la zona de lanzamiento que forma la estación de vaciado E (derecha en la figura 2), en la que el producto es lanzado a través de un orificio circular en el fondo de descarga 12, dado el caso también con soplado.

Hay que mencionar que el lanzamiento del producto en la zona de lanzamiento no tiene ninguna influencia perturbadora sobre la determinación de la masa para la corriente de producto a granel siguiente, puesto que las herramientas de transporte 3 están desacopladas entre sí a través de articulaciones 13 y miembros de acoplamiento 14, es decir, que se pueden mover individualmente en una medida insignificante unas fuera de las otras, especialmente en la dirección de la altura, para no impulsar la plataforma de pesaje W. A tal fin, las articulaciones 13 están configuradas en el cubo del rotor 2 que rodea el árbol 5, por ejemplo en forma de bielas transversales dobles (ver la representación superior en la figura 4), como se conoce a partir de la técnica de vehículos como suspensión axial. También son posibles articulaciones de desplazamiento de traslación en la zona próxima al centro de cada herramienta de transporte 3, siendo concebibles también elementos de goma y metal como articulaciones elastoestáticas.

Anteriormente se han descrito las fases individuales del proceso de dosificación. Evidentemente, el proceso es continuo, de manera que durante la rotación (en sentido horario según la figura 2), otra parte respectiva del rotor 2 se encuentra en la fase siguiente respectiva. En caso de vaciado completo de las herramientas de transporte 3 en la estación E, especialmente en caso de producto a granel que fluye bien o en caso de soplado adicional, se puede prescindir también de la fase mencionada anteriormente en forma de una determinación de la tara. No obstante, dado el caso, con un segundo sector de pesaje (similar a la plataforma de pesaje descrita anteriormente) después de la zona de lanzamiento se puede realizar un pesaje de tara de la herramienta de transporte 3 descargada precisamente en cada caso, para controlar una llamada dosificación neta.

La posición angular giratoria respectiva o bien la velocidad angular del rotor 2 se establece a través de medios conocidos, por ejemplo a través de sensores asociados (no representados). De esta manera se puede establecer el instante o bien el ángulo de giro, en el que el rotor 2 se encuentra en la posición mostrada en la figura 2 (y cualquier otra posición girada). En este instante, se establece entonces el valor registrado en cada caso y se determina la masa transportada, bajo la formación de la diferencia de los valores asociados y se suma o bien se integra.

Por lo tanto, si debe transportarse una masa determinada, entonces ésta se obtiene a través de acumulación o adición de los valores de masas establecidos. En el caso de una dosificación gravimétrica continua, se ponen los valores de medición determinados de esta manera en relación con el tiempo o bien con el número de revoluciones del rotor 2. A partir de ello se puede derivar entonces una señal de regulación para el motor 4, para mantener un valor teórico para el caudal o bien una intensidad de transporte deseada, lo mismo que una señal de control en el motor 2 para la elevación o reducción de corta duración de la cantidad de alimentación.

La figura 3 ilustra una modificación de las herramientas de transporte 3 del dispositivo de dosificación 1, en la que a diferencia de la figura 2, las herramientas de transporte 3 están configuradas curvadas. El árbol 5 accionado por el motor 4 actúa en este caso sobre el cubo del rotor para hacer rotar este órgano de transporte instalado en forma de una rueda de estrella con nervaduras radiales desacopladas unas de las otras y con paredes 32/33 elevadas, de manera que se extrae continuamente producto a granel que procede desde el depósito. Este tipo de construcción posibilita, además del diámetro total reducido, también un tipo de construcción compacto, de manera que este dispositivo de dosificación se puede integrar fácilmente en instalaciones de mezcla existentes o similares.

En la figura 4 se representa una herramienta de transporte 3 del tipo de nervadura ampliada en vista lateral (arriba) y en vista en planta superior (abajo). A diferencia de las realizaciones anteriores, la nervadura de transporte está configurada aquí acodada y se extiende un poco más allá de la elevación exterior 33 para conseguir una acción de limpieza dentro de la carcasa. Los componentes restantes se identifican con signos de referencia coincidentes, como se ha mencionado anteriormente, de manera que se representa también un eslabón de cadenas como miembro de acoplamiento 14 para la conexión relativamente "floja" (es decir, con al menos un grado de libertad) con la herramienta de transporte 3 siguientes.

Como células de pesaje o bien células de carga se pueden emplear dispositivos de medición de la fuerza 20 habituales, que permiten una determinación de la masa de la colada de producto a granel que se encuentra sobre un puente articulado o sobre la plataforma de pesaje W, de manera que las células de carga 20 están montadas de forma estacionaria debajo del fondo de descarga 12. Con respecto a al control electrónico de la dosificación y a la electrónica de evaluación del dispositivo de dosificación de acuerdo con la invención se remite a las publicaciones mencionadas al principio.

Claims (10)

1. Dispositivo de dosificación gravimétrica para productos a granel con una zona de activación (A) y una zona de transporte (F) para la alimentación de producto a granel hacia un rotor (2) giratorio en el plano horizontal con herramientas de transporte (3) que se extienden en gran medida radialmente, con una estación de vaciado (E) desplazada frente a la zona de transporte (F) y con un puente articulado o bien plataforma de pesaje (W) dispuestos en medios en dirección circunferencial, con un dispositivo de medición de la fuerza (20), con el que se puede determinar la masa del producto transportado, caracterizado porque las herramientas de transporte (3) están alojadas desacopladas entre sí al menos un grado de libertad a través de miembros de acoplamiento articulados (14).

2. Dispositivo de dosificación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las herramientas de transporte (3) están desacopladas entre sí en dos grados de libertad (altura y torsión alrededor del eje horizontal).

3. Dispositivo de dosificación de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque para el desacoplamiento está previsto, por cada herramienta de transporte (3), al menos un cojinete o articulación (13).

4. Dispositivo de dosificación de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque para el desacoplamiento de las herramientas de transporte (3) está previsto un elemento elástico, especialmente un elemento de goma y metal.

5. Dispositivo de dosificación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque sobre las herramientas de transporte (3) está previsto un cono de descarga giratorio (6), especialmente con al menos un brazo de agitación (7) accionado giratorio.

6. Dispositivo de dosificación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las herramientas de transporte (3) están conectadas para formar un anillo, especialmente por medio de miembros de acoplamiento (14) traseros y/o exteriores.

7. Dispositivo de dosificación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las herramientas de transporte (3) están limitadas hacia fuera y/o hacia dentro por una elevación (32/33).

8. Dispositivo de dosificación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las herramientas de transporte (3) -vistas en planta superior- presentan una forma curvada o acodada en dirección radial.

9. Dispositivo de dosificación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las herramientas de transporte (3) se solapan en la periferia interior y exterior y están conectadas por medio de pestañas articuladas interiores / exteriores como miembros de acoplamiento (14).

10. Dispositivo de dosificación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque después de la estación de vaciado (E) está previsto un pesaje de tara de las herramientas de transporte (3) vacías.