ES2937784T3 - Dispositivo y procedimiento para llenar sacos grandes - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un dispositivo y a un método para llenar big bag FIBC con un producto a granel (2), que comprende un marco (3), una boquilla de llenado (4) para llenar el big bag (10), una unidad de pesaje (5), y un aparato de compactación (6). Un dispositivo de sujeción (7) con una pluralidad de ganchos de sujeción (8) se sujeta en el marco (3) para recibir bucles de sujeción (11) de una bolsa grande (10) a llenar y sujetar la bolsa grande (10).) durante el proceso de llenado. Se proporciona un aparato de soporte (40), que define una superficie de soporte (41), por medio de la cual un extremo inferior (12) de la bolsa grande (10) puede sostenerse desde abajo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo y procedimiento para llenar sacos grandes
La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para llenar sacos grandes y, en particular, para llenar sacos grandes de tipo FIBC con al menos un producto a granel y, en particular, un producto a granel ligero. Un saco grande (en inglés: big bag) es un contenedor flexible para productos a granel, cuya abreviatura utilizada internacionalmente es FIBC, que es la sigla de "Flexible Intermediate Bag Container".
Tales sacos grandes o big bags pueden estar compuestos, por ejemplo, de tejido de plástico, tal como polipropileno, y tener un volumen de hasta 1000 o incluso 4000 l o más. Un saco grande suele ocupar el área de un europalé y puede tener una altura de hasta aproximadamente 2,2 m o más cuando está lleno.
La presente invención se refiere, en particular, al llenado de tales sacos grandes con materiales ligeros y extremadamente ligeros. Por ejemplo, o preferentemente, se pueden llenar tales sacos grandes con silicatos o negros de humo o materiales ligeros similares para una amplia variedad de aplicaciones. A este respecto, un saco completamente llenado de este modo puede alcanzar una altura de hasta 2,40 m y un peso de 150 kg. A este respecto, las densidades aparentes de los productos a granel son preferentemente inferiores o iguales a 0,25 kg por decímetro cúbico. El llenado eficaz con tales materiales ligeros es complejo, ya que hay una proporción muy alta de aire.
En el estado de la técnica se conocen dispositivos y procedimientos para llenar sacos más pequeños convencionales con tales materiales ligeros, los cuales pesan 10 kg una vez llenos. Para llenar tales sacos, y que todavía sean manejables, se ha dado a conocer solicitar las paredes laterales de los sacos desde el exterior con mordazas de prensado, de modo que se reduzca el volumen disponible y, por lo tanto, haya más rápidamente una mayor presión interna durante el llenado, que conduzca a una mejor expulsión de aire a través de las paredes del saco. Como resultado, la velocidad de llenado se puede aumentar para sacos pequeños convencionales. Como alternativa a esto, también se ha dado a conocer el llenado con materiales ligeros con una denominada envasadora al vacío, en la que todo el recipiente se aloja en una cámara de vacío y el producto a granel que se va a introducir se aspira hacia el interior del saco. Tales procedimientos funcionan de manera fiable, pero requieren equipos muy complejos incluso para el llenado de sacos convencionales con productos a granel, con un peso en estado lleno de 10 kg, por ejemplo. Tales procedimientos no son adecuados para el llenado de sacos grandes con productos a granel ligeros, ya que la complejidad de los equipos y también los costes serían demasiado elevados.
El documento US 2015/0175280 A1 divulga un dispositivo y un procedimiento para compactar productos a granel en un saco grande, en donde un saco grande con material que se ha de compactar se coloca sobre una base y se baja una placa de prensado desde arriba. Unos elementos vibratorios generan presión para compactar el producto a granel.
El documento US 4718464 A constituye la base del preámbulo de la reivindicación 1 y divulga un equipo para llenar y pesar automáticamente sacos grandes. El extremo inferior del saco puede estar soportado por un soporte de base con una placa central extensible y una placa inclinada que desciende hacia fuera.
El llenado de sacos grandes con productos a granel es muy complejo, ya que requiere mucho trabajo manual. Especialmente cuando el llenado es con materiales ligeros se utilizan aquí materiales de saco revestidos, que expulsan aire solo de manera deficiente o casi nada en absoluto a través de las paredes exteriores. Por esta razón, el llenado también requiere mucho tiempo y mano de obra, ya que un operario debe iniciar el proceso de llenado y controlarlo constantemente, para que no se produzca una sobrepresión inadmisible en el saco grande. Además, el operario debe controlar el proceso de llenado de tal manera que la cantidad que se va a introducir también quepa en el saco grande. Como resultado, se requiere constantemente la presencia del operario, lo que aumenta considerablemente los costes de llenado.
Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo y un procedimiento con los que se pueden llenar de manera eficaz sacos grandes también con productos a granel ligeros.
Este objetivo se consigue mediante un dispositivo con las características de la reivindicación 1 y mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 12. Perfeccionamientos preferidos de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes. Otras ventajas y características de la presente invención se desprenden de la descripción general y de la descripción de los ejemplos de realización.
Un dispositivo de acuerdo con la invención para llenar sacos grandes y, en particular, sacos grandes de tipo FIBC, con al menos un producto a granel y, en particular, un producto a granel ligero, comprende un bastidor, al menos una boca de llenado para llenar el saco grande, una unidad de pesaje y al menos un equipo de compactación. A este respecto, está previsto o alojado en el bastidor un equipo de sujeción con varios ganchos de sujeción para alojar lazos de sujeción de un saco grande que se va a llenar y sujetar el saco grande durante el proceso de llenado. Está previsto un equipo de soporte que define una superficie de apoyo con la que se puede soportar desde abajo un extremo de fondo del saco grande. El equipo de soporte tiene asociado un equipo de compensación con una unidad de actuación desplazable con respecto a la superficie de apoyo, para actuar con la unidad de actuación sobre el extremo de fondo
del saco grande. Además, el equipo de compactación comprende un equipo de placa testera que está previsto para actuar sobre el saco grande desde arriba y en donde, en particular, el equipo de placa testera está fijado al bastidor de manera regulable en altura para ejercer, en caso necesario, presión desde arriba sobre el saco grande y en donde está dispuesto al menos un sensor en el equipo de placa testera para detectar una medida de una fuerza de prensado.
El dispositivo de acuerdo con la invención tiene muchas ventajas. Una ventaja importante del dispositivo de acuerdo con la invención consiste en que el saco grande puede ser soportado por la superficie de apoyo del equipo de soporte y puede, por ejemplo, depositarse sobre ella y por que, después, la unidad de actuación del equipo de compensación puede desplazarse con respecto a la superficie de apoyo para actuar sobre el extremo de fondo del saco grande.
En particular, esto permite reducir el abombamiento del extremo de fondo del saco grande. De este modo, el dispositivo es especialmente adecuado para el llenado de sacos grandes que expulsan aire de manera deficiente y/o revestidos, que están revestidos en particular con plástico, con productos a granel ligeros. Los sacos grandes revestidos de plástico expulsan aire de manera deficiente o nada en absoluto a través de la cubierta exterior, por lo que medidas adicionales para aumentar la expulsión de aire tienen un efecto beneficioso sobre el rendimiento de llenado.
Preferentemente, la superficie de apoyo del equipo de soporte está (temporalmente) en contacto plano con el extremo de fondo del saco grande que se va a llenar o llenado. Preferentemente, durante el proceso de llenado el saco grande cuelga al menos temporalmente y en particular de manera esencialmente libre de los bucles de sujeción y la unidad de pesaje sirve para el pesaje durante el llenado. Preferentemente, el llenado se realiza según el procedimiento de pesaje en bruto. Un procedimiento de pesaje en bruto significa que también se pesan el saco grande y las partes del equipo de llenado.
En todas las configuraciones, se prefiere que el saco grande presente una abertura de llenado superior, mientras que la boca de llenado presenta una abertura de llenado orientada hacia abajo. A este respecto, la boca de llenado presenta una extensión longitudinal y un flujo de producto está orientado hacia abajo esencialmente en paralelo a la extensión longitudinal de la boca de llenado, de modo que el producto a granel pasa a través de la abertura de llenado de arriba hacia abajo a la abertura de llenado del saco grande. La abertura de llenado está orientada esencialmente o por completo en vertical.
Preferentemente está previsto un armazón portante en el que se alojan el equipo de sujeción y/o los ganchos de sujeción. Preferentemente, el armazón portante es sostenido por celdas de pesaje y se apoya en el bastidor. En particular, el equipo de soporte comprende un elemento de prensado extensible o al menos uno extensible, que se puede desplazar desde una posición de reposo a una posición de actuación para reducir un abombamiento del fondo de un saco grande llenado.
En un perfeccionamiento preferido, la unidad de actuación del equipo de compensación puede desplazarse entre una posición de reposo inferior y una posición de actuación superior. Preferentemente, la unidad de actuación se puede desplazar automáticamente entre la posición de reposo inferior y la posición de actuación superior a través de un accionamiento de elevación.
De forma especialmente preferente, el equipo de compensación está fijado al equipo de soporte. Esto permite una estructura simple y un funcionamiento simple. El equipo de soporte puede ser, en particular, un componente o una unidad independiente del bastidor que preferentemente se monta, coloca o fija por debajo de la boca de llenado. También es posible que el equipo de soporte esté configurado como una unidad constructiva independiente, que luego se monta, coloca o fija con respecto al equipo de soporte. Por ejemplo, el equipo de compensación se puede fijar como una unidad constructiva independiente al suelo o al techo de un edificio. También son posibles otras opciones de fijación.
Se prefiere que el equipo de compensación esté dispuesto de tal modo que la unidad de actuación actúe sobre el fondo de saco en una zona central de la superficie de apoyo del equipo de soporte. En particular, la unidad de actuación se encuentra en la posición de actuación superior en una zona central de la superficie de apoyo. En la posición de reposo, la unidad de actuación también puede estar dispuesta, por ejemplo, de manera excéntrica o, en particular, también empotrada en el equipo de soporte.
El equipo de soporte y el equipo de compensación están configurados y dispuestos preferentemente de tal manera que la unidad de actuación actúa sobre el fondo de saco desde abajo en una zona central de la superficie de apoyo del equipo de soporte cuando el equipo de compensación se encuentra en la posición de actuación.
Ventajosamente, el equipo de soporte puede desplazarse desde una posición de base inferior a una posición de apoyo superior. En tales configuraciones, el equipo de soporte forma parte del equipo de compactación. Entonces, la posición de apoyo también puede denominarse posición de compactación. El equipo de compactación comprende al menos un equipo de placa testera que está previsto para actuar sobre el saco grande desde arriba.
De manera particularmente preferente, el equipo de compactación comprende el equipo de soporte y el equipo de placa testera, actuando el equipo de soporte sobre el fondo del saco grande desde abajo y actuando el equipo de
placa testera sobre el saco grande desde arriba para favorecer la expulsión de aire y para provocar una compactación del producto a granel introducido en el saco grande.
El equipo de placa testera está fijado preferentemente al bastidor de manera regulable en altura, en particular para ejercer, en caso necesario, presión desde arriba sobre el saco grande. Se prefiere especialmente que la boca de llenado atraviese el equipo de placa testera y/o que el equipo de placa testera rodee al menos parcialmente y, en particular, esencialmente por completo o por completo, la boca de llenado en dirección radial.
El equipo de placa testera puede estar realizado como una placa continua, que presenta un orificio en un área central, por ejemplo, a través del cual puede pasar la boca de llenado. Sin embargo, también es posible que el equipo de placa testera no presente una placa maciza, sino que presente puntales, barras u otros medios que permitan ejercer presión sobre el saco grande.
Preferentemente, al menos un sensor de presión está asociado a la boca de llenado. También es posible que estén previstos 2 o más sensores de presión para aumentar la fiabilidad, por ejemplo.
En perfeccionamientos preferidos, al menos un sensor para detectar una medida de una fuerza de prensado está dispuesto en el equipo de placa testera o en otro componente del dispositivo. Ventajosamente también puede estar dispuesto en el equipo de soporte al menos un sensor para detectar una medida de la fuerza de prensado. Un sensor de este tipo puede estar configurado, por ejemplo, como sensor de fuerza o como sensor de presión. También es posible que esté previsto un sensor de corriente. Con el sensor, en particular, se permite un prensado del equipo de compactación controlado por fuerza, presión o corriente.
En perfeccionamientos preferidos, la boca de llenado presenta al menos una sección de doble pared, en donde la pared interior en la sección de doble pared se compone al menos parcialmente de un material de pared permeable al aire. En todas las configuraciones, se prefiere que al menos un equipo de expulsión de aire esté asociado a la boca de llenado para evacuar el aire que escapa del saco.
La boca de llenado y el equipo de sujeción, y en particular también el equipo de placa testera, están alojados preferentemente en un armazón portante, que es pesado por la unidad de pesaje. Esto permite un procedimiento de pesaje en bruto en el que se puede alcanzar exactamente el peso a llenar.
En perfeccionamientos ventajosos, la boca de llenado tiene asociado un equipo de expulsión de aire con al menos un conducto de expulsión de aire, que está desacoplado del bastidor a través de al menos un compensador. El equipo de expulsión de aire está preferentemente conectado a la boca de llenado, de modo que el aire que escapa hacia arriba a través de la boca de llenado se puede evacuar de manera eficaz del saco grande.
En un perfeccionamiento preferido, el conducto de expulsión de aire 2 comprende válvulas de cierre distanciadas entre sí, entre las cuales está dispuesto el compensador. De manera especialmente preferente, las válvulas de cierre se pueden conmutar por separado. Preferentemente está dispuesto un muestreador entre las válvulas de cierre. Al conmutar las válvulas de cierre se puede tomar así de manera sencilla y eficaz una muestra del llenado en curso. En una posición de conmutación correspondientemente diferente, se puede expulsar aire eficazmente.
Preferentemente, en todas las configuraciones está previsto un conducto de alimentación de producto o al menos un conducto de alimentación de producto. En todas las configuraciones, se prefiere especialmente que estén previstos 2 conductos de alimentación de producto y trayectos de alimentación de producto diferentes. Entonces también están previstos preferentemente al menos 2 elementos transportadores, comprendiendo cada conducto de alimentación de producto al menos un elemento transportador. En todas las configuraciones es posible que cada alimentación de producto presente también 2 o más elementos transportadores.
Preferentemente está previsto al menos un elemento transportador, que está conectado a una alimentación de producto a través de un conducto de alimentación de producto. En particular, el elemento transportador puede ser soportado por el armazón portante, de modo que el elemento transportador forme parte del sistema que es pesado.
En perfeccionamientos ventajosos, un compensador flexible forma parte del conducto de alimentación de producto y está dispuesto entre la parte estacionaria del conducto de alimentación de producto y una parte, que es pesada, del conducto de alimentación de producto para lograr un desacoplamiento de peso durante un proceso de pesaje. Esto puede mejorar significativamente la precisión del peso.
Preferentemente, una válvula de aireación está asociada al compensador flexible para permitir una compensación del aire en el conducto de alimentación de producto antes de un proceso de pesaje. Esto es particularmente ventajoso ya que la compensación del aire asegura que el compensador flexible permanezca flexible. Ha resultado que una manguera flexible también puede presentar una gran rigidez si hay producto a granel compactado en el compensador flexible. Entonces, la rigidez de un compensador flexible también puede aumentar hasta tal punto que se produzcan mediciones de peso incorrectas. El uso de una válvula de aireación, que permite una compensación del aire sencilla o mediante la cual se puede aplicar un chorro de aire al conducto de alimentación de producto, puede aumentar
significativamente la precisión del proceso de pesaje y, por lo tanto, la precisión del llenado. Se ha demostrado que con esta medida se puede aumentar considerablemente la precisión de un llenado automático, por lo que con esta medida resulta posible alcanzar o mantenerse por debajo de los valores límite habituales en la precisión de llenado (manual).
En todas las configuraciones, se prefiere especialmente que al menos una bomba de diafragma sirva como elemento transportador para alimentar el producto a granel con el que se va a llenar el saco grande. Dependiendo del producto a granel con el que se va a realizar el llenado, también se pueden utilizar otros elementos transportadores.
El equipo de soporte está previsto preferentemente de manera regulable en altura. El equipo de soporte puede comprender una mesa de suelo o una cinta de rodillos, en cuyo caso los rodillos de la cinta de rodillos pueden accionarse dado el caso a través de un accionamiento.
El equipo de placa testera puede presentar una única placa testera o puede comprender varias placas testeras que juntas forman el equipo de placa testera. El equipo de placa testera también puede estar configurado como una placa de conformación que le da la forma deseada a la zona superior del saco grande después de un flujo aproximado y/o después del proceso de llenado y/o periódicamente.
Un sensor de presión asociado a la boca de llenado puede estar previsto dentro de la boca de llenado o, por ejemplo, en un conducto que conduce a la boca de llenado. También es posible que el sensor de presión esté dispuesto en una zona que se adentra en el saco grande.
Un sensor de fuerza en el equipo de soporte y/o en el equipo de placa testera es ventajoso porque puede usarse para determinar una medida de carga del saco grande durante el proceso de llenado. Como resultado, pueden evitarse de forma fiable cargas excesivas resultantes de la presión interna sobre el saco grande, con lo cual el riesgo de rotura y la frecuencia de roturas pueden reducirse significativamente.
En el caso de una sección de doble pared en la boca de llenado, en la que la pared interior se compone al menos parcialmente de un material de pared permeable al aire, este puede comprender en particular una malla de alambre o estar compuesto de malla de alambre. También son posibles materiales equiparables. En particular, el tamaño de malla de un material de pared permeable al aire es tal que el aire pueda escapar, pero el producto a granel quede al menos esencialmente retenido.
El procedimiento de acuerdo con la invención sirve para llenar sacos grandes con producto a granel y, en particular, para llenar sacos grandes de tipo FIBC con producto a granel, en donde un saco grande se cuelga con sus bucles de sujeción en el gancho de sujeción de un equipo de sujeción de un dispositivo de llenado. Los ganchos de sujeción sujetan el saco grande al menos temporalmente durante el proceso de llenado. Al menos después del proceso de llenado, el saco grande se coloca sobre una superficie de apoyo de un equipo de soporte. Una unidad de actuación de un dispositivo de compensación se desplaza hacia arriba con respecto a la superficie de apoyo del equipo de soporte para actuar (solamente) sobre una parte de la superficie de fondo del saco grande. Como resultado, también es posible reducir un abombamiento del extremo de fondo del saco grande, actuándose en particular puntualmente y, de manera preferente, en el área de mayor abombamiento. Al menos una medida de la fuerza que actúa sobre el saco grande es registrada a este respecto mediante un equipo de placa testera regulable en altura.
El procedimiento de acuerdo con la invención también tiene muchas ventajas. El procedimiento permite un llenado eficaz de sacos grandes que expulsan aire de manera deficiente con materiales a granel ligeros, con una alta precisión de peso, incluso en el caso de un llenado automático o semiautomático.
Preferentemente, el saco grande se llena se manera alterna hasta una presión predeterminada y luego se comprime. El saco grande se comprime preferiblemente por que un equipo de soporte presiona desde abajo contra el fondo del saco grande, mientras que el saco grande también es presionado desde arriba.
Se prefiere que, durante el llenado, se mida una presión característica de la presión interna en el saco grande. Esto permite el llenado controlado por presión, que es controlado automáticamente en particular por un equipo de control de tal manera que no se exceda la presión interna máxima admisible para el saco grande, con el fin de evitar daños.
Con el equipo de soporte se presiona preferentemente contra el fondo del saco grande desde abajo para compactar el producto a granel. Preferentemente se presiona desde arriba contra el saco grande para compactar el producto a granel.
De acuerdo con la invención, se registra al menos una medida de la fuerza que actúa sobre el saco grande mediante el equipo de placa testera. Preferentemente se registra al menos una medida de la fuerza que actúa sobre el saco grande mediante el equipo de soporte. Como resultado, se puede asegurar una compactación eficaz y/o se puede evitar un daño del saco grande acelerando el equipo de compactación preferentemente a cerca de la fuerza máxima admisible y manteniendo la presión interna del saco lo más alta posible dentro del intervalo admisible con el fin de minimizar el tiempo de expulsión de aire.
En perfeccionamientos ventajosos, el peso del saco grande se mide con una unidad de pesaje.
Las siguientes etapas de procedimiento se repiten preferentemente en bucle hasta que el peso real se sitúe dentro de un intervalo de tolerancia alrededor del peso teórico:
- En primer lugar, se hace funcionar el elemento transportador para llenar el saco grande con producto a granel. - A continuación, el producto a granel se compacta ejerciendo presión desde abajo contra el fondo del saco grande mediante el equipo de compactación y/o desde arriba contra el saco mediante el equipo de placa testera.
- Después, se aleja el equipo de soporte y/o el equipo de placa testera de modo que el saco grande cuelgue (libremente) de los ganchos de sujeción.
- Se pesa el saco grande.
- Al menos hacia el final del proceso de llenado, la unidad de actuación del equipo de compensación se desplaza hacia arriba con respecto a la superficie de apoyo del equipo de soporte para actuar sobre una parte de la superficie de fondo del saco grande. Esto ocurre en particular cuando el equipo de soporte entra en contacto con la superficie de apoyo contra el fondo del saco grande. Mediante la extensión de la unidad de actuación se reduce un abombamiento del fondo del saco grande, que no vuelve a formarse automáticamente debido al bajo peso del producto de llenado cuando el saco grande se deposita sobre el equipo de soporte. De esta manera, el contenido del saco grande se vuelve a compactar de manera eficaz, de modo que en conjunto resulta posible una densidad aparente del producto a granel significativamente mayor y se logra una base casi nivelada para el transporte posterior.
El peso del saco grande se pesa preferentemente después de que se haya compactado el producto a granel en el saco grande. Si el elemento transportador está dispuesto en la parte que no es pesada, los posibles errores durante el proceso de pesaje pueden reducirse significativamente mediante una compactación de este tipo. Sin una compactación previa, el material presente en la boca de llenado podría ejercer todavía una fuerza sobre la celda o las celdas de pesaje o sobre la unidad de pesaje en su conjunto, por lo que el peso real podría medirse de forma significativamente falseada. Gracias a la compactación se libera volumen en el espacio superior del saco grande, al cual puede resbalar posteriormente el producto que se encuentra en el canal de llenado. Así, la unidad de pesaje se libra de la influencia de fuerzas perturbadoras y el peso real se puede determinar de manera más fiable.
También se puede salir del bucle mencionado anteriormente si, por ejemplo, está claro que el peso teórico deseado se alcanza con un número de carreras determinado a partir de la diferencia de peso entre el peso teórico y el peso real con el elemento transportador de bombeo. Para ello se determina el peso previamente transportado por cada carrera de bombeo. Esto permite diseñar el dispositivo con alta precisión y, dado el caso, de manera calibrable. El procedimiento descrito anteriormente es particularmente adecuado para llenar sacos grandes revestidos o sacos grandes que presentan un rendimiento de expulsión de aire deficiente.
En todas las configuraciones se prefiere que el aire sea succionado o evacuado al menos temporalmente durante, antes o después del proceso de llenado. A este respecto, por ejemplo, se puede evacuar o succionar aire del interior del saco grande a través de una boca de llenado de doble pared, por ejemplo, para garantizar una expulsión de aire eficaz y, dado el caso, favorecida activamente.
Con la invención resulta posible llenar automáticamente sacos grandes con materiales ligeros. No es necesario un control manual del proceso de llenado. A este respecto, se pueden llenar diferentes sacos y tipos de sacos uno tras otro.
Otras ventajas y características de la presente invención se desprenden del ejemplo de realización, que se explica a continuación haciendo referencia a las figuras adjuntas.
En las figuras, muestran:
la Figura 1 una vista lateral de un dispositivo para llenar sacos grandes en una primera posición;
la Figura 2 una vista lateral del dispositivo según la figura 1 en una segunda posición;
la Figura 3 una vista lateral del dispositivo según la figura 1 en una tercera posición;
la Figura 4 una vista lateral del dispositivo según la figura 1 en una cuarta posición;
la Figura 5 las zonas de la boca de llenado del dispositivo según la figura 1 en una representación ampliada;
la Figura 6 la zona del elemento transportador del dispositivo según la figura 1 en una representación ampliada;
la Figura 7 la zona de la boca de llenado con el equipo de expulsión de aire del dispositivo según la figura 1; y
La Figura 8 una vista en planta esquemática del equipo de soporte y una mesa de pesaje para el dispositivo según la figura 1.
En la figura 1 se muestra esquemáticamente un dispositivo 1 de acuerdo con la invención para el llenado de sacos grandes 10 con productos a granel 2. El dispositivo 1 presenta un bastidor 3 en forma de armazón o similar, en el que están montados otros componentes del dispositivo 1.
Por debajo de la boca de llenado 4 está dispuesto, colocado o montado sobre el suelo un equipo de soporte 40 que sirve para soportar un saco grande llenado y que en este caso también forma parte de un equipo de compactación 6, con el cual un saco grande 10 parcialmente llenado es compactado una vez o varias veces durante el proceso de llenado.
El saco grande 10 se cuelga con sus bucles de sujeción 11 en ganchos de sujeción 8 de un equipo de sujeción 7, mientras que la válvula de llenado 10b se conecta a la boca de llenado 4 al menos de manera esencialmente estanca al polvo a través de, por ejemplo, un cierre rápido (puede estar integrado).
Durante la parte esencial del proceso de llenado, el saco grande 10 cuelga libremente de los bucles 11. El equipo de soporte 40 con la superficie de apoyo 41 se encuentra muy por debajo del fondo de saco 12.
El llenado con materiales ligeros, durante el cual una proporción considerable de aire entra en el saco grande con el producto a granel, provoca que el saco grande se hinche y que el fondo del saco grande 10 se abombe hacia fuera. Este estado está representado en la figura 1.
El dispositivo 1 comprende un equipo de compactación, que en este caso consiste esencialmente en el equipo de soporte 40 y el equipo de placa testera 16. Para la compactación, el equipo de soporte 40 o la superficie de soporte 41 se puede regular hacia arriba, mientras que el equipo de placa testera 16 se desplaza hacia abajo a través de los cilindros 47, de modo que se ejerce presión sobre el saco grande 10 desde abajo y desde arriba al mismo tiempo, lo que mejora la expulsión de aire.
El equipo de soporte 40 comprende en este caso una cinta de rodillos con rodillos 42 que definen o abarcan en conjunto una superficie de apoyo 41. Durante la compactación, la superficie de apoyo 41 está esencialmente en contacto plano contra el fondo de saco 12.
El equipo de soporte 40 comprende un armazón de regulación 45 o un travesaño, que sirve para regular en altura la superficie de apoyo 41.
El equipo de compensación 30 está dispuesto y alojado en este caso centralmente en el equipo de soporte 40. En este caso, el equipo de compensación 30 está fijado al equipo de soporte 40, de modo que el equipo de compensación 30 también se desplaza cuando el equipo de soporte 40 es regulado en altura. Sin embargo, también es posible disponer o fijar el equipo de compensación 30 por separado sobre el suelo, de modo que, cuando se regula en altura el equipo de soporte 40, no tiene lugar una regulación en altura del equipo de compensación 30 ni de la unidad de actuación 31 del equipo de compensación 30.
El equipo de compensación 30 comprende la unidad de actuación 31, que en este caso está realizada de manera regulable en altura. La unidad de actuación 31 actúa como elemento de prensado y presenta una superficie de actuación 31a (véase la figura 2).
La posición de base 43 del equipo de soporte 40 y la posición de reposo 33 del equipo de compensación 30 se muestran en la figura 1.
Una vez que el saco grande 10 se ha llenado primero, por ejemplo, hasta el punto de que se obtiene la forma mostrada en la figura 1, el equipo de soporte 40 con la superficie de apoyo 41 se regula en altura, de modo que la superficie de apoyo 41 quede en contacto plano contra el extremo de fondo 12 del saco grande 10. Al mismo tiempo, los cilindros 47 se extienden desde arriba, de modo que el equipo de placa testera 16 se baja y se sitúa en contacto contra el área superior del saco grande. El equipo de compactación 6, con el equipo de placa testera 16 y el equipo de soporte 40, presiona ahora sobre el saco grande 10 desde arriba y desde abajo, de modo que se provoca una expulsión de aire eficaz del producto a granel y una reducción de volumen.
A continuación, el equipo de soporte 40 se puede volver a bajar y el equipo de placa testera 16 se puede levantar, después de lo cual el elemento transportador 9 (cf. la figura 5) se puede volver a poner en funcionamiento y se puede seguir introduciendo producto a granel en el saco grande 10.
De manera alterna, ahora se introduce producto a granel 2 en el saco grande 10 y el saco grande 10 se comprime con el equipo de compactación 6.
Con cada compresión o con compresiones individuales, en particular hacia el final del proceso de llenado, el equipo de compensación 30 también puede activarse, además de la compresión, y extenderse la unidad de actuación 31 a través del accionamiento de elevación 35, como se muestra en la figura 2. Para ello, la unidad de actuación 31 se desplaza hacia arriba con respecto a la superficie de apoyo 41, de modo que la unidad de actuación 31 prácticamente penetra en el fondo del saco grande 10 y comprime adicionalmente el fondo de saco 12 en la superficie de actuación 31a significativamente más pequeña. La figura 2 muestra la posición de actuación 34, mientras que la figura 1 muestra la posición de reposo 33.
Sorprendentemente, resultó que el efecto adicional de la unidad de actuación 31 permite lograr un llenado considerablemente mejorado. Debido a la compresión adicional en la zona del fondo de saco 12, se puede lograr una precisión de peso significativamente mejorada hacia el final del proceso de llenado. Es posible que la compresión adicional libere material en el área superior del saco grande 10, de modo que se logre un mejor desacoplamiento para el resultado de pesaje. Además, se consigue una mejor estabilidad del saco grande tras el proceso de llenado. La figura 3 muestra una posición después de que la unidad de actuación 31 haya sido devuelta a la posición de reposo 33 y después de que el equipo de soporte 40 haya sido movido a la posición de base 43 y el equipo de placa testera 16 haya sido elevado de nuevo a través de los cilindros 47. En esta posición, el saco grande 10 vuelve a colgar libremente de los ganchos 8 con los bucles 11. El fondo de saco 12 sobresale mucho menos hacia fuera que antes del proceso de prensado y antes de la actuación de la unidad de actuación 31. A este respecto, la unidad de actuación 31 actúa sobre una superficie 31a considerablemente menor que la superficie de apoyo 41 con la que el fondo de saco 12 descansa sobre el equipo de soporte 40. Una relación de área entre la superficie de actuación 31a y el área de sección transversal de un saco grande 10 es preferiblemente de aproximadamente 1:20 a 1:4.
La figura 4 muestra otra posición del dispositivo 1, en la que se ha colocado un palé 55 sobre la cinta de rodillos o el equipo de soporte 40 y el saco grande 10 llenado se ha bajado sobre el palé 55 de modo que el fondo de saco 12 descanse con la base 10a sobre el palé 55. La válvula de llenado 10b y los bucles de sujeción 11 se han retirado de la boca de llenado 4 y los ganchos de sujeción 8, de modo que el saco grande 10 ahora se encuentra de pie libremente sobre el palé 55.
La figura 5 muestra una representación ampliada de la zona de la boca de llenado 4, con dos elementos transportadores 9 y conductos de alimentación de producto 28 diferentes dibujados en este caso en el lado izquierdo y derecho, para poder realizar el llenado con dos productos diferentes de manera cómoda, por ejemplo, con poco esfuerzo de cambio. Para cambiar los trayectos de producto, se cambia la chapaleta de regulación 48. El esfuerzo de limpieza es pequeño.
En la figura 5 se puede ver que tanto los elementos transportadores 9 como la boca de llenado 4 y el equipo de sujeción 7 con los ganchos de sujeción 8 están alojados y fijados en un armazón portante 19 que se apoya sobre el bastidor 3 a través de celdas de pesaje 15. En esta configuración, el o los elementos transportadores 9, la boca de llenado 4, el equipo de sujeción 7 con los ganchos de sujeción 8 y también el armazón portante 19 forman parte del sistema que es pesado. El peso correspondiente se tiene en cuenta (se tara) para el proceso de pesaje, de modo que se pueda deducir el peso que se introduce en el saco grande 10. Como muestra la figura 5a, al menos una sección de la boca de llenado 36 de doble pared comprende en este caso un tamiz permeable al aire 38 o malla de alambre o similar, a través del cual se evacua aire, pero se retiene el producto a granel que se está introduciendo.
La figura 6 muestra una representación ampliada del elemento transportador 9 realizado como bomba de diafragma con la alimentación de producto 39 y el conducto de alimentación de producto 28. La alimentación de producto 39 proviene del silo y está fijada al bastidor 3, por ejemplo, y por lo tanto no forma parte del sistema que es pesado. Una parte estacionaria 28a del conducto de alimentación de producto 28 puede extenderse más allá del bastidor. El peso de la parte estacionaria 28a se desacopla del elemento transportador 9 y de la parte que es pesada 28b del conducto de alimentación del producto 28 a través de un compensador 29. El compensador puede estar compuesto de un material de manguera flexible y/o elástico o similar, que permita el desacoplamiento del bastidor respecto a la parte que está siendo pesada. Sin embargo, se ha encontrado que incluso en el caso de productos ligeros, el producto a granel puede compactarse hasta tal punto dentro del compensador 29 que el compensador 29 no pueda garantizar completamente su funcionamiento. Por lo tanto, el compensador 29 tiene asociada al menos una válvula de aireación 14 para permitir que una compensación del aire antes de un proceso de pesaje.
En la bomba de diafragma 9 utilizada en este caso y en el ejemplo de realización representado en este caso, el compensador 29 se encuentra en el lado de succión de la bomba de diafragma 9. En este caso puede ser suficiente, dado el caso, con abrir la válvula de aireación 14 de modo que pueda entrar aire ambiente en el compensador desde el exterior. En esta y otras configuraciones, también es posible que se alimente aire activamente a través de la válvula de aireación 14 antes de que se lleve a cabo un proceso de pesaje.
Se ha encontrado que la flexibilidad del compensador 29 flexible aumenta significativamente mediante la
compensación de aire o un chorro de aire activo a través de la válvula de aireación 14, de modo que resulta posible una medición de peso fiable y reproducible.
La figura 7 muestra una representación ampliada de la zona de la boca de llenado 4, mostrándose en este caso el equipo de expulsión de aire 20, a través del cual se puede evacuar el exceso de aire del interior de la boca de llenado. A través del equipo de expulsión de aire 20, el aire de escape puede ser alimentado, por ejemplo, a un sistema de eliminación de polvo a través del conducto de expulsión de aire 21. El exceso de aire se puede evacuar de manera eficaz mediante el equipo de expulsión de aire. El equipo de expulsión de aire cuenta con dos válvulas de cierre 25, 26 que están distanciadas entre sí. A este respecto, la válvula de cierre 26 está conectada a la boca de llenado 4, mientras que la válvula de cierre 25 está conectada al bastidor. Un compensador 22 flexible está dispuesto entre las válvulas de cierre 25 y 26, lo que permite un desacoplamiento en cuanto al peso. Por regla general, no tiene que estar prevista en este caso ninguna válvula de aireación, ya que por regla general no habrá producto a granel compactado en el conducto de expulsión de aire 21.
Entre las dos válvulas de cierre 25 y 26 conmutables por separado está previsto un muestreador 27, al que se pueden conectar recipientes de muestreo o conductos de muestreo correspondientes. Dado el caso, se estar prevista aquí una tercera válvula conmutable.
En la figura 7, el sensor de presión 17 dispuesto dentro de la boca de llenado 4 también está dibujado con una línea discontinua, a través del cual se puede registrar una medida de una presión interna en el saco grande 10.
Finalmente, la figura 8 muestra una vista en planta de un equipo de soporte 40 para que el dispositivo 1 de acuerdo con la figura 1 y, junto al mismo, una mesa de pesaje 50 independiente, presentando en este caso tanto el equipo de soporte 40 como la mesa de pesaje 50 en cada caso unos rodillos 42, que pueden ser accionados en cada caso de manera específicamente controlada a través de un accionamiento 42a o 52a. En este caso, los accionamientos 42a y 52a pueden girar en ambos sentidos de giro. Con una estructura diferente, también se puede prescindir de accionamientos que puedan girar en ambos sentidos de giro.
En este caso es posible, por ejemplo, transportar primero un palé 55 primero sobre la mesa de pesaje para poder registrar el peso vacío del palé. En un instante adecuado durante el proceso de llenado, el palé 55 puede volver a colocarse sobre el equipo de soporte 40 para que el saco grande 10 pueda depositarse sobre el mismo. Alternativamente, después del llenado, el palé también se puede pesar junto con el saco grande sobre la mesa de pesaje para determinar el peso total. Como resultado, en ambos casos, al cargar tales sacos grandes en camiones u otros medios de transporte, por ejemplo, el peso total efectivo ya se puede calcular durante el llenado y luego se puede etiquetar el saco grande.
En todas las configuraciones y ejemplos de realización es posible y preferible que el llenado y el prensado se realicen de manera alterna, por ejemplo, 3, 4, 5 o 6 veces durante un proceso de llenado. Por ejemplo, en una operación de prensado, se puede ejercer presión sobre el saco durante entre 10 y 40 segundos, y preferentemente durante unos 20 segundos, para provocar una expulsión de aire eficaz. Los tiempos dependen del producto, entre otras cosas. Si el saco grande se compacta tres o cuatro veces, por ejemplo, es posible que la unidad de actuación del equipo de compensación se extienda solo durante el último proceso de compactación o durante los dos últimos procesos de compactación. A medida que aumenta el número de prensados por cada llenado, aumenta el grado de compactación, por lo que se libera cada vez menos volumen.
Un saco completamente lleno puede alcanzar un peso de 150 kg o 200 kg cuando se llena con materiales ligeros. Si se llena con materiales más pesados, también son posibles pesos de hasta 21.
En todas las configuraciones se prefiere que se utilicen sacos cosidos con solapas en las esquinas, estando situadas las solapas en las esquinas en el interior y proporcionando una sección transversal aproximadamente rectangular para el saco grande lleno.
Se prefiere que después del final de un proceso de llenado, el saco grande lleno se vuelva a pesar, por ejemplo, en una mesa de pesaje. Allí, el saco grande se pesa con normalidad, por ejemplo, sobre un palé previamente pesado, de modo que el peso de llenado exacto se puede deducir del peso conocido del material del saco y el palé. El resultado de un proceso de pesaje de este tipo se puede tener en cuenta durante el siguiente proceso de llenado para aumentar aún más la precisión.
El dispositivo 1 sirve en particular para el llenado con materiales ligeros y muy ligeros tales como silicatos o negros de humo u otros materiales ligeros que presentan una densidad aparente del producto a granel inferior a 0,25 kg por litro de volumen. Estas sustancias ligeras son a menudo difíciles de introducir, porque contienen una alta proporción de aire. Si se escapa un producto a granel tan ligero, se crea una nube flotante en el espacio circundante, que no se asienta en absoluto o lo hace muy lentamente.
El dispositivo 1 se utiliza en particular para llenar sacos grandes 10 compuestos de un material revestido que presenta una baja capacidad de expulsión de aire.
Al final de un proceso de llenado, el equipo de placa testera se puede bajar en todos los casos para nivelar un cono de vertido del llenado fino o ultrafino.
Para la retirada, el equipo de soporte 40 se puede levantar para descargar los bucles de sujeción 11 de modo que los bucles de sujeción 11 se puedan retirar manualmente de los ganchos de sujeción 8.
Lista de referencias:
1 dispositivo 30 equipo de compensación
2 producto a granel 31 unidad de actuación
3 bastidor 31a superficie de actuación
4 boca de llenado 33 posición de reposo
5 unidad de pesaje 34 posición de actuación
6 equipo de compactación 35 accionamiento de elevación
7 equipo de sujeción 36 sección de doble pared
8 ganchos de sujeción 37 pared interior
9 bomba de diafragma, elemento 38 malla de alambre
10 saco grande 39 alimentación de producto
10a base 40 equipo de soporte
10b válvula de llenado 41 superficie de apoyo
11 bucle de sujeción 42 rodillo
12 extremo de fondo, fondo de saco 42a accionamiento
13 abertura de llenado 43 posición de base
14 válvula de aireación 44 posición de apoyo
15 celda de pesaje 45 armazón de regulación
16 equipo de placa testera 47 cilindro
17 sensor de presión 48 chapaleta de regulación
18 sensor para una fuerza de 50 mesa de pesaje
prensado 51 celda de pesaje
19 armazón portante 52 rodillo
20 equipo de expulsión de aire 52a accionamiento
21 conducto de expulsión de aire 55 palé
22 compensador
25 válvula de cierre
26 válvula de cierre
27 muestreador
28 conducto de alimentación de
producto
28a parte estacionaria
28b parte que es pesada
29 compensador
Claims (15)
1. Dispositivo (1) para llenar sacos grandes (10) y, en particular, sacos grandes de tipo FIBC, con al menos un producto a granel (2), que comprende un bastidor (3), una boca de llenado (4) para llenar el saco grande (10), una unidad de pesaje (5) y al menos un equipo de compactación (6),
en donde en el bastidor (3) está previsto un equipo de sujeción (7) con varios ganchos de sujeción (8) para alojar bucles de sujeción (11) de un saco grande (10) que se va a llenar y sujetar el saco grande (10) durante el proceso de llenado,
en donde está previsto un equipo de soporte (40) que define una superficie de apoyo (41) con la que se puede soportar un extremo de fondo (12) del saco grande (10) desde abajo,
en donde el equipo de soporte (40) tiene asociado un equipo de compensación (30) con una unidad de actuación (31) desplazable con respecto a la superficie de apoyo (41) para actuar con la unidad de actuación (31) sobre el extremo de fondo (12) del saco grande (10), caracterizado por que el equipo de compactación (6) comprende además un equipo de placa testera (16), que está previsto para actuar sobre el saco grande (10) desde arriba, y en donde en el equipo de placa testera (16) está dispuesto al menos un sensor (18) para detectar una medida de una fuerza de prensado.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en donde la unidad de actuación (31) del equipo de compensación (30) es desplazable entre una posición de reposo (33) inferior y una posición de actuación (34) superior,
y en donde, en particular, la unidad de actuación (31) se puede desplazar automáticamente entre la posición de reposo (33) inferior y la posición de actuación (34) superior a través de un mecanismo de elevación (35), y/o en donde el equipo de compensación (30) está fijado al equipo de soporte (40), y/o en donde el equipo de compensación (30) está dispuesto de tal modo que la unidad de actuación (31) actúa sobre el fondo de saco (12) en una zona central de la superficie de apoyo (41) del equipo de soporte (40).
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el equipo de soporte (40) se puede desplazar desde una posición de base (43) inferior a una posición de apoyo (44) superior.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el equipo de placa testera (16) está fijado al bastidor (3) de manera regulable en altura para ejercer, en caso necesario, presión desde arriba sobre el saco grande (10), y en donde en el equipo de soporte (40) está dispuesto al menos un sensor (18) para detectar una medida de una fuerza de prensado.
5. Dispositivo según la reivindicación anterior, en donde la boca de llenado (4) atraviesa el equipo de placa testera (16).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la boca de llenado (4) tiene asociado un sensor de presión (17).
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la boca de llenado (4) presenta al menos una sección de doble pared (36), en donde la pared interior (37) en la sección de doble pared (36) se compone al menos parcialmente de un material de pared permeable al aire (38).
8. Dispositivo según la reivindicación 7 o según la reivindicación 7 y otra de las reivindicaciones anteriores, en donde la boca de llenado (4) y el equipo de sujeción (7) y preferentemente también el equipo de placa testera (16) están alojados en un armazón portante (19) que es pesado a través de la unidad de pesaje (5).
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la boca de llenado (4) tiene asociado un equipo de expulsión de aire (20) con un conducto de expulsión de aire (21) que está desacoplado del bastidor (3) a través de al menos un compensador (22), y en donde, en particular, el conducto de expulsión de aire (21) presenta dos válvulas de cierre (24, 25) distanciadas entre sí, entre las cuales está dispuesto el compensador (22).
10. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde está previsto un conducto de alimentación de producto y en donde, en particular, está previsto al menos un elemento transportador (9) que está conectado a través del conducto de alimentación de producto (28) a una alimentación de producto (39).
11. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde un compensador (29) flexible forma parte del conducto de alimentación de producto (28) y está dispuesto entre la parte estacionaria (28a) del conducto de alimentación de producto (28) y una parte que es pesada (28b) del conducto de alimentación de producto (28) para lograr un desacoplamiento de peso, y en donde, en particular, el compensador (29) flexible tiene asociada una válvula de aireación (14) para permitir una compensación de aire en el conducto de alimentación de producto antes de un proceso de pesaje.
12. Procedimiento para llenar sacos grandes (10) y, en particular, sacos grandes de tipo FIBC, con al menos un
producto a granel (2), en donde un saco grande (10) se engancha con sus bucles de sujeción (11) a los ganchos de sujeción (8) de un equipo de sujeción (7) de un dispositivo (1) para el llenado, ganchos de sujeción (8) que sujetan el saco grande (10) al menos temporalmente durante el proceso de llenado, en donde el saco grande (10) se coloca sobre una superficie de apoyo (41) de un equipo de soporte (40) al menos después del proceso de llenado, en donde una unidad de actuación (31) de un equipo de compensación (30) se desplaza hacia arriba con respecto a la superficie de apoyo (41) del equipo de soporte (40) para actuar sobre una parte de la superficie de fondo (12) del saco grande (10), caracterizado por que al menos una medida de la fuerza que actúa sobre el saco grande (10) es registrada por un equipo de placa testera (16).
13. Procedimiento según la reivindicación anterior, en donde de manera alterna el saco grande (10) se llena hasta una presión predeterminada y luego se comprime
y/o en donde se mide una presión característica de la presión interna en el saco grande (10) durante el llenado y/o en donde con el equipo de soporte (40) se presiona contra el fondo (12) del saco grande (10) desde abajo para compactar el producto a granel (2), y/o en donde el saco grande (10) también se presiona desde arriba para compactar el producto a granel (2).
14. Procedimiento según una de las dos reivindicaciones anteriores, en donde al menos una medida de la sobre el saco grande (10) por el equipo de soporte (40) y/o en donde el peso del saco grande (10) se mide con una unidad de pesaje (5) conectada al equipo de sujeción (7) y/o en donde se succiona o evacua aire al menos temporalmente.
15. Procedimiento según la reivindicación anterior, en donde las siguientes etapas de procedimiento se repiten en bucle hasta que el peso real se sitúe dentro de un intervalo de tolerancia alrededor del peso teórico:
- hacer funcionar el elemento transportador (9) para llenar el saco grande (10) con producto a granel;
- compactar el producto a granel (2) ejerciendo presión mediante el equipo de soporte (40) desde abajo contra el fondo del saco grande (10) y/o mediante el equipo de placa testera (16) desde arriba contra el saco grande (10); - alejar el equipo de soporte (40) y/o el equipo de placa testera (16) de modo que el saco grande (10) cuelgue del gancho de sujeción (8);
- pesar el saco grande (10)
- en donde al menos hacia el final del proceso de llenado, la unidad de actuación (31) del equipo de compensación (30) se desplaza hacia arriba con respecto a la superficie de apoyo del equipo de soporte (40) para actuar sobre una parte de la superficie de fondo (12) del saco grande (10).
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