ES2343809T3 - Dispositivo y procedimiento para limpiar una tuberia de transporte de materiales espesos. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para limpiar una tubería de transporte de materiales espesos (10) con un tubo flexible de extremo (18), que está colocado del lado de salida, que presenta un tubo envolvente de material elastómero, preferentemente de goma, con un cuerpo de limpieza (22) que apoya con todo el perímetro en la superficie interna de la tubería de transporte de materiales espesos (10), con un equipo (24) para introducir en la tubería de transporte de materiales espesos (10), un fluido que se encuentra bajo presión para aplicarlo sobre el cuerpo de limpieza (22) y para transportar el cuerpo de limpieza (22) por la tubería de transporte de materiales espesos (10), con un dispositivo de cierre (30) para cerrar al menos parcialmente el tubo flexible de extremo (18) y con un sensor (26) para determinar la consistencia del material que se encuentra en una sección de la tubería de transporte de materiales espesos (10) y para transmitir una señal, que caracteriza un cambio de consistencia, a una unidad de control (28) para el accionamiento del dispositivo de cierre (30), presentando el dispositivo de cierre (30) una válvula de manguito para el estrechamiento del diámetro interno o para el cierre del tubo flexible de extremo (18).
Description
Dispositivo y procedimiento para limpiar una
tubería de transporte de materiales espesos.
El invento trata de un dispositivo para limpiar
una tubería de transporte de materiales espesos, así como de un
procedimiento para limpiar una tubería de transporte de materiales
espesos.
Los materiales espesos como el hormigón se
esparcen en su lugar de utilización bombeándoselos mediante una
bomba de materiales espesos desde un contenedor de carga de material
por medio de una tubería de transporte de materiales espesos que
conduce al lugar de utilización. Después del trabajo de bombeo, la
tubería de transporte debe vaciarse del material residual que queda
en ésa y se la debe limpiar. El material residual puede retornarse
por bombeo al contenedor de carga de material. Sin embargo, ello
tiene la desventaja de que el hormigón retornado por bombeo no
puede aprovecharse y debe eliminarse. En el caso de tuberías largas
de transporte de materiales espesos, el contenedor de carga de
material puede además desbordarse. Por este motivo en la mayoría de
los casos se introduce un cuerpo de limpieza, como por ejemplo, una
esfera esponjosa, por el lado de entrada en la tubería de
transporte de materiales espesos. La esfera esponjosa apoya en todo
en el perímetro en la superficie interna de la tubería de
transporte de materiales espesos y se transporta, por medio de
aplicación de aire comprimido o agua, a través de la tubería de
transporte de materiales espesos hasta el tubo flexible de extremo.
En este caso, aquella empuja delante de sí el material residual que
queda en la tubería de transporte de materiales espesos y lo
extrae, presionándolo, del tubo flexible de extremo por el lado de
salida.
La utilización de agua como medio de presión
tiene aquí la desventaja de que el hormigón residual se diluye por
medio del agua y no es aprovechable. Por motivos de seguridad, la
aplicación de aire comprimido sobre la esfera esponjosa requiere en
la abertura de salida un dispositivo de retención que impida que la
esfera esponjosa pueda ocasionar daños después de salir del tubo
flexible de extremo. El dispositivo de retención se saca en la
operación de bombeo y se lo monta sólo en la operación de limpieza.
En el caso de frecuencia de trabajo elevada, por ejemplo, en bombas
de hormigón móviles, su montaje y desmontaje es molesto y
complicado.
Por la DE-A-199
37 474 es conocido un dispositivo para la limpieza de un canal de
pintura. Por medio de un raspador, que puede moverse a través del
canal entre dos estaciones de raspadores, puede sacarse la pintura
residual y descargársela en un contenedor de pintura residual. Para
el control del proceso de limpieza, el pasaje del diablo se detecta
en distintos puntos por medio de sensores.
Es por ello el objetivo del invento perfeccionar
un dispositivo del tipo mencionado al principio de tal modo, que la
limpieza de la tubería de transporte de materiales espesos exija
menor esfuerzo.
El objetivo se consigue según el invento por
medio de un dispositivo con los atributos de la reivindicación 1 y
un proceso con los atributos de la reivindicación 8. La solución
según el invento se basa en el concepto de que el cuerpo de
limpieza se retiene ya en el tubo flexible de extremo por medio de
un cierre al menos parcial de ése cuando una gran parte del
material residual ya se ha sacado de la tubería de transporte de
materiales espesos. Para este propósito, el sensor detecta mediante
la determinación del cambio de consistencia del material que se
encuentra en una sección de la tubería de transporte de materiales
espesos cuándo el cuerpo de limpieza alcanza aquella sección. Esto
puede ocurrir, porque el sensor detecta la llegada del cuerpo de
limpieza en la sección de la tubería de transporte. Otro método más
sencillo consiste en que el sensor detecta si en la sección de la
tubería de transporte de materiales espesos se encuentran
predominantemente material espeso o predominantemente el fluido. El
sensor detecta entonces el pasaje por la sección por el hecho de
que se modifica la consistencia del material contenido en la
sección: primeramente en esta sección están contenidos materiales
espesos, como hormigón, y luego del pasaje del cuerpo de limpieza
está contenido a continuación el fluido. El tubo flexible de
extremo es un tubo envolvente de material elastómero,
preferentemente de goma, y la abertura de cierre presenta una
válvula de manguito para estrechar el diámetro interno o para el
cierre del tubo flexible de extremo. Si se cierra el tubo flexible
de extremo, una parte del hormigón residual se retiene en aquel. Es
de particular ventaja si meramente se estrecha el diámetro interno
del tubo flexible de extremo, de modo que el cuerpo de limpieza
quede retenido, pero a través de una abertura estrechada salga a
presión hacia fuera del tubo flexible de extremo todavía una gran
parte del hormigón residual que luego todavía puede
aprovecharse.
Por principio es posible utilizar agua como
fluido, utilizándose una bomba de agua para el pasaje del agua. Sin
embargo, es preferible que como fluido se utilice aire y que el
equipo para la introducción del fluido presente un compresor para
la generación de aire comprimido. De esta manera se impide que se
diluya el hormigón residual que queda en la tubería de transporte
de materiales espesos. El hormigón residual puede entonces
aprovecharse y no requiere que se lo elimine en forma costosa.
El sensor es preferentemente un sensor de
ultrasonido que aplica ultrasonido sobre la tubería de transporte
de materiales espesos. Mediante la señal de ultrasonido reflejada
por la pared interna de la tubería de transporte de materiales
espesos, el sensor calibrado determina la consistencia del material
que se encuentra en la tubería. En este caso, el sensor está
calibrado convenientemente para la detección de al menos dos
consistencias de material diferentes. Éstas son por ejemplo los
pares de materiales, material espeso/fluido, material espeso/cuerpo
de limpieza o fluido/cuerpo de limpieza. En este caso, el cuerpo de
limpieza es convenientemente de un material compresible. Se lo
introduce convenientemente mediante una compuerta dispuesta en el
lado de entrada de la tubería de transporte de materiales
espesos.
La válvula de manguito sirve para el cierre
rápido del tubo flexible de extremo en el caso de interrupción del
proceso de bombeo. De esta manera se impide que salga hormigón
descontroladamente del tubo flexible de extremo y ensucie el
entorno. La válvula de manguito se destaca porque se la puede
deslizar ulteriormente sobre cualquier tubería flexible,
particularmente un tubo flexible de extremo de una tubería de
transporte de materiales espesos. Por ello no está sujeta al
desgaste debido a la aplicación de material espeso transportado en
la tubería. Además no contiene, con excepción de la válvula,
componentes rígidos que puedan representar un peligro de
lesiones.
Sobre su lado externo opuesto a la cavidad, el
tubo flexible está recubierto convenientemente con una capa de
tejido textil. Además, ventajosamente está alojado en un manguito de
material elastómero. El manguito incluye preferentemente también la
cubierta. Esto le otorga a la válvula de manguito una mayor
estabilidad dimensional. El manguito tiene convenientemente la
forma de un cilindro hueco. En este caso, el diámetro interno debe
ser al menos tan grande como el diámetro externo de la tubería que
también tiene forma cilíndrica. La cubierta se compone
convenientemente de un tejido textil que preferentemente es de
varias capas. En la abertura de entrada y de salida está dispuesta
convenientemente una válvula, de modo que la cavidad pueda llenarse
y volver a vaciarse fácilmente de gas.
A continuación, el invento se explica
detalladamente en base a un ejemplo de fabricación representado en
forma esquemática en el dibujo. Se muestran en la:
figura 1, una representación en forma de
diagrama de un dispositivo para la limpieza de una tubería de
transporte de materiales espesos,
figura 2, una representación en perspectiva de
un tubo flexible de extremo de una tubería de transporte de
materiales espesos con un dispositivo según la figura 1,
figura 3, una válvula de manguito en
sección.
Una tubería de transporte de materiales espesos
10 está prevista para conducir materiales espesos, como hormigón,
desde un contenedor de carga de material 12 a un lugar donde se los
esparce 14. Está montada en una pluma, cuyo brazo de pluma 16
correspondiente al lado final está representado en la figura 2, y
lleva en su extremo correspondiente a la salida un tubo flexible de
extremo 18 de goma. Para la limpieza después de la operación de
bombeo se introduce por el lado de entrada mediante una compuerta 20
un cuerpo de limpieza 22 en forma de una esfera esponjosa
compresible que en todo su perímetro apoya en la pared interna de la
tubería de transporte de materiales espesos 10. La compuerta 20
cierra simultáneamente la tubería de transporte de materiales
espesos 10 hacia el contenedor de carga de material 12. Mediante un
compresor 24 se introduce aire comprimido en la tubería de
transporte de materiales espesos, el cual empuja la esfera esponjosa
22 por la tubería de transporte de materiales espesos 10 en
dirección hacia el tubo flexible de extremo 18. El hormigón residual
que haya quedado en la tubería de transporte de materiales espesos
10 es sacado en este caso por medio de la esfera esponjosa 22
mediante el tubo flexible de extremo 18. En una sección de la
tubería de transporte de materiales espesos 10 se encuentra
dispuesto, cercano al tubo flexible de extremo 18, un sensor de
ultrasonido 26 que aplica ultrasonido sobre la pared interna de la
tubería de transporte de materiales espesos 10. El ultrasonido
reflejado por la pared interna y medido por el sensor 26 experimenta
un cambio cuando se modifica consistencia del material que se
encuentra en la sección, que lleva el sensor, de la tubería de
transporte de materiales espesos 10. Esto es el caso cuando la
esfera esponjosa 22 pasa delante del sensor 26. La esfera esponjosa
22 empuja delante suyo una columna de hormigón residual, detrás de
la esfera esponjosa 22 se encuentra predominantemente aire
comprimido. El cambio de consistencia, de hormigón a aire, medido
delante del sensor 26 se detecta por el sensor que transmite una
señal a una unidad de control 28.
El tubo flexible de extremo 18 lleva una válvula
de manguito 30 que en el caso de accionamiento estrecha o cierra su
sección interna. La válvula de manguito 30 se acciona por la unidad
de control 28 cuando ésta recibe del sensor 26 la señal que
caracteriza el cambio de consistencia. La esfera esponjosa 22 queda
retenida en el punto estrechado del tubo flexible de extremo 18,
mientras que el hormigón residual empujado delante de la esfera
esponjosa 22 aún puede pasar delante de aquel punto y se lo puede
aprovechar. Simultáneamente con el accionamiento de la válvula de
manguito 30, la unidad de control 28 apaga el compresor 24. Para
sacar del tubo flexible de extremo 18, la esfera esponjosa 22 se
distiende la válvula de manguito 30 y se aplica nuevamente aire
comprimido sobre la tubería de transporte de materiales espesos
10.
La válvula de manguito (figura 3) presenta un
manguito 32 hecho de un material elastómero. El manguito 32 es de
forma cilíndrica y tiene un diámetro interno que es algo más grande
que el diámetro externo del tubo flexible de extremo 18, de modo
que la válvula de manguito 30 pueda deslizarse sobre ése. En el
manguito 32 está incluida una manguera 34 hecha de un material
elastómero, la cual limita una cavidad 36 con forma anular. La
manguera 34 está recubierta en su lado externo con una capa de
tejido textil 38. Presenta además una abertura 40, mediante la cual
se la puede llenar con gas, particularmente aire comprimido,
mediante una tubería 41 (figura 2). En la abertura de entrada y de
salida 40 está dispuesta una válvula 42. En el manguito 32 está
incluida una cubierta 44, que tiene forma anular, en cuyo interior
está alojada la manguera 34. La cubierta 44 se compone de varias
capas de un tejido textil y de este manera es menos deformable que
la capa de tejido textil 38. En el caso de accionamiento de la
válvula de manguito se introduce aire comprimido en la cavidad 36
mediante la válvula 42, de modo que se expanda la manguera 34. La
cubierta 44 restringe la expansión de la manguera 34 en dirección
radial hacia fuera, de modo que el llenado de la cavidad 36 con aire
comprimido tenga como efecto una reducción del diámetro interno del
manguito 32. Este estrechamiento se transmite al tubo flexible de
extremo 18, que corre por el manguito 32, de modo que por medio del
accionamiento de la válvula de manguito 30 se reduzca su diámetro
interior, o bien pueda cerrarse el tubo flexible de extremo 18.
Resumiendo debe retenerse lo siguiente: el
invento trata de un dispositivo para limpiar una tubería de
transporte de materiales espesos 10, con un tubo flexible de
extremo 18 colocado del lado de salida, el cual presenta un equipo
24 para introducir un fluido, que se encuentra bajo presión, en la
tubería de transporte de materiales espesos 10 y un cuerpo de
limpieza 22 que mediante la aplicación de fluido es transportable a
través de la tubería de transporte de materiales espesos 10,
apoyando con todo el perímetro en la superficie interna de la
misma. Según el invento, el dispositivo presenta un sensor 26 para
la determinación de la consistencia del material que se encuentra
en una sección de la tubería de transporte de materiales espesos 10,
una unidad de control 28, a la que el sensor 26 puede transmitir
una señal en el caso de un cambio de la consistencia del material,
y un dispositivo de cierre 30 accionable por medio de la unidad de
control al recibir la señal, para cerrar al menos parcialmente el
tubo flexible de extremo 18.
Claims (13)
1. Dispositivo para limpiar una tubería de
transporte de materiales espesos (10) con un tubo flexible de
extremo (18), que está colocado del lado de salida, que presenta un
tubo envolvente de material elastómero, preferentemente de goma,
con un cuerpo de limpieza (22) que apoya con todo el perímetro en la
superficie interna de la tubería de transporte de materiales
espesos (10), con un equipo (24) para introducir en la tubería de
transporte de materiales espesos (10), un fluido que se encuentra
bajo presión para aplicarlo sobre el cuerpo de limpieza (22) y para
transportar el cuerpo de limpieza (22) por la tubería de transporte
de materiales espesos (10), con un dispositivo de cierre (30) para
cerrar al menos parcialmente el tubo flexible de extremo (18) y con
un sensor (26) para determinar la consistencia del material que se
encuentra en una sección de la tubería de transporte de materiales
espesos (10) y para transmitir una señal, que caracteriza un
cambio de consistencia, a una unidad de control (28) para el
accionamiento del dispositivo de cierre (30), presentando el
dispositivo de cierre (30) una válvula de manguito para el
estrechamiento del diámetro interno o para el cierre del tubo
flexible de extremo (18).
2. Dispositivo, según la reivindicación 1,
caracterizado porque el fluido es aire y porque el equipo
(24) para introducir el fluido presenta un compresor para producir
aire comprimido.
3. Dispositivo, según la reivindicación 1,
caracterizado porque el fluido es agua y porque el equipo
(24) para introducir el fluido presenta una bomba de agua.
4. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por una compuerta
(20), que está dispuesta en el lado de entrada en la tubería de
transporte de materiales espesos (10), para introducir el cuerpo de
limpieza (22).
5. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sensor
(26) está calibrado para la detección de al menos dos consistencias
diferentes de material.
6. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sensor
(26) es un sensor de ultrasonido que aplica ultrasonido sobre la
tubería de transporte de materiales espesos (10).
7. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo
de limpieza (22) es de un material compresible.
8. Procedimiento para limpiar una tubería de
transporte de materiales espesos (10) con un tubo flexible de
extremo (18), que está colocado del lado de salida, que presenta un
tubo envolvente de material elastómero, preferentemente de goma, en
el que un fluido que se encuentra bajo presión se introduce en la
tubería de transporte de materiales espesos (10) y en el que un
cuerpo de limpieza (22) se transporta, mediante aplicación del
fluido sobre el mismo, a través de la tubería de transporte de
materiales espesos (10) apoyado con todo su perímetro en la
superficie interna de aquella, determinándose mediante un sensor
(26) la consistencia del material que se encuentra en una sección
de la tubería de transporte de materiales espesos (10),
transmitiendo el sensor (26) una señal a una unidad de control (28)
en el caso de un cambio de la consistencia del material y accionando
la unidad de control (28) al recibir la señal, una válvula de
manguito (30), por medio de cuyo accionamiento se estrecha el
diámetro interno del tubo flexible de extremo (18) o se cierra el
tubo flexible de extremo (18).
9. Procedimiento, según la reivindicación 8,
caracterizado porque el fluido es aire comprimido que se
introduce en la tubería de transporte de materiales espesos (10)
mediante un compresor.
10. Procedimiento, según la reivindicación 8,
caracterizado porque el fluido es agua que se introduce en la
tubería de transporte de materiales espesos (10) mediante una bomba
de agua.
11. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 8 hasta 10, caracterizado porque el cuerpo
de limpieza (22) se introduce en la tubería de transporte de
materiales espesos (10) mediante una compuerta (20) dispuesta en el
lado de entrada de aquella.
12. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 8 hasta 11, caracterizado porque el sensor
(26) detecta al menos dos consistencias diferentes de material
prefijadas.
13. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 8 hasta 12, caracterizado porque el sensor
(26) aplica ultrasonido sobre la tubería de transporte de
materiales espesos (10) y determina la consistencia del material
por medio de evaluación del ultrasonido reflejado.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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