ES2223322T3 - Instalacion para almacenar, manipular y alimentar materiales sueltos y procedimiento operativo correspondiente. - Google Patents

Abstract

Instalación para almacenar, manipular y alimentar materiales sueltos, comprendiendo por lo menos una estación de llenado (2) para el llenado de medios contenedores (3) que se pueden manipular mediante vehículos elevadores (4) tales como carretillas elevadoras; por lo menos una zona de almacenamiento (5) para depositar los contenedores (3) en situación de reserva; una serie de estaciones (6) para alimentar material suelto a máquinas (7) que utilizan los materiales, caracterizada porque dichos medios contenedores están constituidos por silos (8) que tienen una capacidad limitada y en una zona inferior, presentan una estructura de tipo rejilla de uso general (8a) para soportar dichos silos (8) sobre el suelo, para el apilamiento mutuo modular de los silos (8) y para la adaptación de los silos (8) con los elementos elevadores (4a) con los que están provistos dichos vehículos elevadores (4), estando dichos silos (8) disponibles, por lo menos en dicha zona de almacenamiento (5) y en dichas estaciones de alimentación (6), para ser apilados en múltiples niveles (PS, PT).

Description

Instalación para almacenar, manipular y alimentar materiales sueltos y procedimiento operativo correspondiente.

La presente invención se refiere a una instalación para almacenar, manipular y alimentar materiales sueltos y al procedimiento operativo correspondiente.

Se utilizan en numerosas actividades industriales materiales sueltos granulares y pulverulentos para producir artículos manufacturados o para preparar compuestos o simplemente para suministrarlos como materias primas.

Una de estas industrias es la industria cerámica, que utiliza la materia prima (arcilla) en forma de polvo para obtener azulejos y colorantes para dichos azulejos, que son también en forma de polvo.

La acumulación de existencias de estos materiales, su manipulación y su utilización trae consigo la construcción de dispositivos muy grandes que deben colocarse dentro de las instalaciones de producción.

Estos dispositivos consisten actualmente en una serie de grandes silos conectados a una fuente de suministro y a las máquinas del usuario, constituidas por prensas en este caso concreto, por medio de partes de cintas transportadoras que están dispuestas en sucesión mutua con el fin de conectar las estaciones de suministro, dichos silos y dichas prensas en las instalaciones.

Los silos usados son tan altos que al instalarlos es necesario modificar el edificio elevando el techo.

Además, el sistema de manipulación completo de todas las cintas transportadoras es muy complicado, muy estructurado y suele estar sujeto a interrupciones debidas a averías, que causan el bloqueo de la línea de producción.

Los sistemas convencionales exigen también la presencia de pasarelas elevadas sobre las que los operadores asignados a tareas de supervisión y mantenimiento general puedan desplazarse para poder alcanzar todas las zonas elevadas.

A su vez, la construcción y utilización de estas pasarelas depende del cumplimiento de estrictas medidas de prevención de accidentes, cuyos gastos afectan todavía más a la gestión de las instalaciones y a la larga, a los productos finales.

Según una segunda solución, destinada principalmente a la eliminación de la necesidad de realizar el trabajo de construcción anteriormente mencionado, los sistemas para almacenar, manipular y alimentar materiales sueltos están dispuestos exclusivamente al nivel del suelo.

En la práctica, estas instalaciones están constituidas por una zona de almacenamiento en la cual se acumulan pequeños silos de baja capacidad, que están dispuestos adosados y ordenados en disposiciones de filas y columnas; los materiales se introducen en estos silos ya mezclados previamente, cuando se requiere, según porcentajes que pueden variar cuando sea necesario.

En estas zonas de almacenamiento que, en la práctica, pueden dividirse preferentemente en sectores, en cada uno de los cuales los materiales que tienen características idénticas son catalogados y contenidos en los silos pequeños, que son también mutuamente idénticos, se desplazan vehículos de control automático a lo largo de pasillos adecuadamente proporcionados entre las filas y columnas en las que están dispuestos los silos. En respuesta a las solicitudes de las máquinas de los usuarios, los vehículos determinan primero el sector en el que se acumula el material que presente las características requeridas, retirándolos a continuación de los silos que lo contienen en las cantidades requeridas y transportándolos para vaciado y uso a la parte frontal de entrada de los transportadores que sirven a cada una de las máquinas y en las que se descarga el material.

En la solución de instalación que utiliza silos de gran capacidad y en la que usa silos pequeños manipulados a nivel del suelo, existen inconvenientes que principalmente se derivan de las dimensiones totales de las respectivas estructuras, en una dirección vertical para las primeras y en una dirección horizontal para las últimas.

Además, se hizo ya mención, en la primera solución, del oneroso trabajo de construcción necesario para la instalación de la complicada red de transportadores que deben construirse para la explotación de las instalaciones y de sus infraestructuras para gestionar y controlar las instalaciones sin que esto suponga un rendimiento óptimo.

En la segunda solución, es importante considerar la imposibilidad de manipular automáticamente silos que tengan características de capacidad y de estructura mutuamente diferentes y la utilización del espacio de las instalaciones deficientemente optimizado.

Una instalación típica de la técnica anterior para el almacenamiento, manipulación y alimentación de material suelto se conoce a partir del documento EP-A-0 841 137.

El objetivo de la presente invención es resolver los problemas anteriormente descritos de la técnica anterior proporcionando una instalación para almacenar, manipular y alimentar materiales sueltos y el método de explotación correspondiente que permite reducir considerablemente las dimensiones totales, reduce en la medida de lo posible el número de silos grandes y reduce proporcionalmente la amplitud de cualquier trabajo de construcción necesario para la instalación y de las infraestructuras para conexión y desplazamiento entre las diversas zonas y estaciones y que permite utilizar medios de manipulación de materiales que suelen estar comercialmente disponibles.

Este objetivo y otros se consiguen mediante una instalación para almacenar, manipular y alimentar materiales suelos, que comprende por lo menos una estación de llenado para medios de contención que pueden manipularse por medio de vehículos elevadores normalmente conocidos como carretillas elevadoras; al menos, una zona de almacenamiento para depositar estos contenedores en situación de espera; una serie de estaciones para alimentar las máquinas que utilizan los materiales; caracterizada porque los medios de contención están constituidos por silos que tienen una capacidad limitada y presentan, en una zona inferior, una estructura de tipo rejilla de uso general para apoyarse en el suelo, para el apilamiento mutuo modular de los silos y para la coincidencia de los silos con los elementos de elevación convencionales con los que están equipadas las carretillas elevadoras, estando los silos disponibles al menos en la zona de almacenamiento y en las estaciones de alimentación, de modo que sean apilados en niveles múltiples.

Ventajosamente, el procedimiento correspondiente para almacenar, manipular y alimentar materiales sueltos consiste en proporcionar, en una instalación, múltiples silos pequeños, cada uno cargado con material dividido según sus características organolépticas y tomados de una estación de llenado; en depositar y apilar mutuamente los silos llenados en por lo menos una zona de almacenamiento central general; en transportar, por medio de vehículos convencionales, los silos llenados entre la zona de almacenamiento, las estaciones para alimentar las máquinas del usuario y viceversa; en disponer los silos en las estaciones en múltiples niveles apilados, respectivamente, niveles de alimentación superiores y niveles de reserva inferiores; en mezclar, en las estaciones, volúmenes de materiales tomados desde los silos alimentados para poder obtener materiales que tengan características prefijables y en alimentar las máquinas de los usuarios con los materiales que tienen las características prefijadas.

Otras características y ventajas se harán evidentes a partir de la siguiente descripción de una realización preferida de una instalación para almacenar, manipular y alimentar materiales sueltos y del procedimiento operativo correspondiente, ilustrado solamente a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos, en los cuales:

La Figura 1 es una vista superior de una instalación para almacenar, manipular y alimentar materiales sueltos según la invención;

La Figura 2 es una vista frontal esquemática, a escala ampliada, de una estación de alimentación;

La Figura 3 es una vista superior esquemática de un detalle de medios transportadores que están dispuestos, en la instalación según la invención, corriente arriba de las máquinas del usuario.

Con referencia a las Figuras anteriormente citadas, con 1 se designa una instalación para almacenar, manipular y alimentar materiales sueltos.

La instalación 1 comprende por lo menos una estación de llenado, generalmente designada por 2, para rellenar medios de contención 3 que se pueden manipular por medio de vehículos elevadores 4, normalmente conocidos como carretillas elevadoras, que tienen dispositivos de pesaje convencionales a bordo, correspondientes con las horquillas 4a.

En la estación de llenado 2 existe un número limitado de silos grandes 2a de un tipo convencional y del tamaño grande usual, en los que son vertidos los materiales en el estado suelto; estos materiales se transportan a la estación 2 por medio de camiones 2b y se cargan a un nivel elevado por medio de los transportadores 2c.

Además de la estación de llenado 2 existe por lo menos una zona de almacenamiento 5 para depositar los medios de contención 3 a utilizar en situación de espera y existe una serie de estaciones 6 que alimentan a las correspondientes máquinas que utilizan los materiales, concretamente prensas 7 para formar losas cerámicas.

Los medios de contención 3 están constituidos por silos 8 que tienen pequeñas dimensiones y una capacidad limitada y presentan, en una zona inferior, una estructura de tipo rejilla de uso general 8a destinada a apoyarse sobre el suelo, para el apilamiento modular mutuo de los silos 8 y para la coincidencia de los silos con los elementos elevadores convencionales, por ejemplo, horquillas 4a de las carretillas elevadoras 4.

Los silos 8 pueden estar dispuestos, cuando están colocados en la zona de almacenamiento 5 y en las estaciones alimentadoras 6, de modo que sean apilados en múltiples niveles.

Cada una de las estaciones alimentadoras 6 está constituida por un bastidor estructural 9 constituido como mínimo por dos plataformas superpuestas; una primera plataforma PT a nivel del suelo, en la que se coloca una batería de silos de reserva 8 y una segunda plataforma PS, que se eleva y se apoya en correspondencia por encima de la plataforma PT para poder soportar otra batería de silos 8 que, cuando se agota, puede permutar de lugar con los silos de reserva; los silos 8 situados sobre la plataforma PS están adaptados para descargar el material en medios transportadores, en la práctica una cinta transportadora 10, cuya rama activa está directamente por debajo de la salida de los silos 8 y cuya parte frontal de salida 10b está situada en las prensas 7.

De forma análoga a las carretillas elevadoras 4, el transportador 10 tiene también elementos de pesaje 11; en este caso concreto, los elementos de pesaje están dispuestos de forma contigua con la rama activa 10a, prácticamente casi en contacto deslizante con su cara inferior y están alternados con los silos de descarga 8.

Medios de filtrado 12, medios de mezcla 13 y medios de transporte 14, para el material procesado que cae hacia las prensas 7, están también interpuestos, en cada parte frontal de salida 10b de cada transportador 10 entre el transportador y la correspondiente prensa 7 en una configuración de cascada.

Los medios selectivos 12 están constituidos por una pantalla plana 12a con una porosidad prefijada y tienen elementos convencionales adaptados para hacerlos vibrar.

Los medios de mezcla 13 están también constituidos por una estructura convencional que consiste en un tambor cilíndrico 13a que tiene, en sus extremos, respectivamente un orificio de carga y un orificio de vaciado y en cuyo interior están montadas paletas mezcladoras; el tambor 13a tiene un movimiento giratorio alrededor de su propio eje y los materiales que tienen diferentes características de coloración y granulación/organolépticas se introducen en esta zona.

Desde el tambor 13a, los materiales son descargados a continuación en los medios de transporte 14, constituidos por una tolva 15 que está dividida internamente en sectores 15a para poder recibir y mantener materiales separados cuyas características son, para cada uno de ellos, homogéneas; la tolva está situada por encima de una batería de otras tolvas, en las cuales se vierten los materiales y que están, a su vez, colocadas por encima de las prensas 7 para poder alimentarlas con volúmenes de materiales que tengan características diferentes entre sí.

La estructura de tipo rejilla para uso general 8a está constituida por una base plana 8b en la que existen asientos paralelos horizontales en los que es posible insertar las horquillas convencionales 4a de una carretilla elevadora 4; un conjunto de cuatro pilares 8c para soporte del silo 8 se eleva desde la base.

La base 8 forma, en la zona inferior, un asiento 8d en el que es posible colocar ajustadamente el borde superior de un silo 8 de modo que esté allí superpuesto.

El funcionamiento de la invención, que refleja también el método de utilización según la invención, está implícitamente incluido en la descripción anterior.

Asimismo, se especificará en lo sucesivo mediante referencia, simplemente a modo de ejemplo, una instalación utilizada en la industria cerámica para obtener losas, pero que puede utilizarse de la misma manera siempre que se manipule material suelto.

Los materiales de coloración en forma de polvo, necesarios para proporcionar las decoraciones de las losas, alcanzan la estación de llenado 2, siendo transportados por los camiones 2b en estado suelto o ya colocados dentro de los respectivos silos 8, divididos por color, mezcla o tamaño de partículas.

Si estos materiales son sueltos, se introducen en los silos grandes 2a de la estación 2 y se llevan al nivel de llenado mediante los transportadores 2c.

En el caso alternativo en el que los materiales estén ya colocados en los silos pequeños 8 cuando son entregados por los camiones 2b, los silos se apilan directamente dentro de la zona de almacenamiento 5, ordenados por filas y columnas y opcionalmente apilados entre sí, utilizando las carretillas elevadoras 4; para esta finalidad, las bases 8b forman, en una zona inferior, los asientos 8d en los que los correspondientes bordes superiores de los silos 8 encajan ajustadamente en la configuración apilada.

Los silos 8 que contienen los materiales de coloración a utilizar por las prensas 7 se transportan a las estaciones de llenado 6.

Esencialmente, los silos alimentadores 8 están colocados en el bastidor estructural 9 después de ser tomados desde la zona de almacenamiento 5 con las carretillas elevadoras 4, cuyas horquillas 4a se adaptan con las bases 8b y se elevan por las carretillas elevadoras hasta el nivel de apoyo, mientras que otros correspondientes silos de reserva 8 se colocan debajo.

Las cantidades necesarias de los materiales de coloración son extraídas de los silos alimentadores 8 y se depositan en cada caso en el transportador 10 y son pesadas por los elementos de pesaje 11 para comprobar las cantidades extraídas.

Los materiales caen desde el transportador 10, después de pasar a través de la pantalla plana 12a, en el tambor 13a, en el que se mezclan para obtener el tamaño de partícula o los matices de color requeridos.

El tambor 13a descarga el material tratado en el correspondiente sector 15a de la tolva 15 y desde allí el material se descarga, a su vez, en una tolva designada de entre las demás tolvas que alimentan las prensas 7 para formar los productos cerámicos.

Cuando uno de los silos alimentadores 8 se vacía, se toma desde su posición elevada en el bastidor estructural 9 utilizando la carretilla elevadora 4 y se sustituye con uno de los de reserva situados debajo del bastidor; el proceso completo se realiza con rapidez y sin tener que interrumpir el ciclo de producción de las prensas 7.

Los silos vacíos 8 se retiran y a continuación se trasladan a la estación de llenado 2 para ser rellenados; la operación de relleno se realiza colocándolos de forma secuencial por debajo de la salida de descarga de los silos grandes 2a; las cantidades vertidas en los silos 8 se comprueban en tiempo real por medio de los dispositivos de pesaje, opcionalmente prefijados en valores requeridos, que se transportan a bordo de las carretillas elevadoras 4; una vez terminada la operación de llenado, los silos 8 se devuelven a la zona de almacenamiento 5 para esperar su reutilización; otros silos completos 8, preparados para sustituir a los silos alimentadores cuando se agote su contenido, se colocan en las posiciones que han quedado libres entre los silos de reserva, dentro de las estaciones 6.

Todos los silos 8 pueden tener dimensiones y capacidades mutuamente diferentes a pesar de utilizarse de manera simultánea; por ejemplo, los silos que deben contener un material que se utilice más que los demás en el ciclo de producción puede ser más grande, sin reducir así la capacidad operativa de la instalación 1.

En la práctica, se ha observado que la invención anteriormente descrita consigue el objetivo previsto, es decir, permite proporcionar una instalación para almacenar, manipular y alimentar materiales sueltos, que es bastante más compacta que la de la técnica anterior, es al mismo tiempo muy flexible en su gestión y puede utilizar medios convencionales, tales como carretillas elevadoras y camiones, para las diferentes operaciones de manipulación.

La invención así concebida es susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, estando todas dentro del ámbito del concepto inventivo, según se define en las reivindicaciones adjuntas.

En la práctica, los materiales utilizados, así como las formas y las dimensiones, pueden ser cualesquiera según los requisitos sin salirse por ello del alcance de la protección de las reivindicaciones adjuntas.

En aquellos casos en que las características técnicas mencionadas en cualquier reivindicación vayan seguidas por signos de referencia, dichos signos de referencia han sido incluidos para la exclusiva finalidad de aumentar la comprensión de las reivindicaciones y en consecuencia, dichos signos de referencia no tienen ningún efecto limitativo sobre la interpretación de cada elemento identificado a modo de ejemplo por dichos signos de referencia.

Claims (10)

1. Instalación para almacenar, manipular y alimentar materiales sueltos, comprendiendo por lo menos una estación de llenado (2) para el llenado de medios contenedores (3) que se pueden manipular mediante vehículos elevadores (4) tales como carretillas elevadoras; por lo menos una zona de almacenamiento (5) para depositar los contenedores (3) en situación de reserva; una serie de estaciones (6) para alimentar material suelto a máquinas (7) que utilizan los materiales, caracterizada porque dichos medios contenedores están constituidos por silos (8) que tienen una capacidad limitada y en una zona inferior, presentan una estructura de tipo rejilla de uso general (8a) para soportar dichos silos (8) sobre el suelo, para el apilamiento mutuo modular de los silos (8) y para la adaptación de los silos (8) con los elementos elevadores (4a) con los que están provistos dichos vehículos elevadores (4), estando dichos silos (8) disponibles, por lo menos en dicha zona de almacenamiento (5) y en dichas estaciones de alimentación (6), para ser apilados en múltiples niveles (PS, PT).

2. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque cada una de dichas estaciones de llenado (2) está constituida por un bastidor estructural (9) que consiste en por lo menos dos plataformas superpuestas, una primera plataforma (PT) al nivel del suelo para depositar una batería de silos de reserva (8) y una segunda plataforma elevada y correspondientemente superpuesta (PS) para soportar una batería de silos alimentadores (8) cuya posición puede permutarse con dichos silos de reserva (8) y que están adaptados para descargar dicho material, medios de transporte (10) para transportar dicho material así proporcionado, estando su rama activa (10a) dispuesta por debajo de dichos silos alimentadores (8) y estando su parte frontal de salida (10b) situada en dichas máquinas del usuario (7).

3. Instalación según la reivindicación 2, caracterizada porque dichos medios de transporte (10) están provistos de elementos de pesaje (11) que están dispuestos de forma contigua con respecto a dicha rama activa (10a), estando los elementos de pesaje alternados con dichos silos alimentadores (8) a lo largo de los medios de transporte (10).

4. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos vehículos elevadores (4) están provistos a bordo de elementos convencionales para pesar dichos medios contenedores (8).

5. Instalación según la reivindicación 2, caracterizada porque medios de selección (12), medios de mezcla (13) y medios de transporte (14) para transportar el material procesado hacia dichas máquinas del usuario (7) están situados en una configuración en cascada en dicha parte frontal de salida (10b).

6. Instalación según la reivindicación 5, caracterizada porque dichos medios de selección (12) están constituidos por una pantalla plana (12a) que es accionada de modo que entre en vibración y está dispuesta directamente por debajo de dicha parte frontal de salida (10b).

7. Instalación según la reivindicación 5, caracterizada porque dichos medios de mezcla (13) están constituidos por un tambor cilíndrico (13a) que está provisto, en sus extremos, de los correspondientes orificios para carga y descarga del material y está provisto de un movimiento de rotación.

8. Instalación según la reivindicación 5, caracterizada porque dichos medios de transporte (14) están constituidos por al menos una tolva (15) que está instalada corriente arriba de las máquinas del usuario (7) y está provista de medios selectores (15a) para mantener la separación del material descargado por dichos medios de mezcla (13).

9. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha estructura de tipo rejilla para uso múltiple (8a) está constituida por una base prácticamente plana (8b) en la que existen asientos paralelos horizontales que se pueden acoplar con las horquillas convencionales (4a) de una carretilla elevadora (4) y desde la cual se eleva un conjunto de cuatro pilares (8c) para soportar el silo (8), formando dicha base (8b), en su parte inferior, un asiento (8d) para el acoplamiento y apoyo del borde superior de un silo (8).

10. Procedimiento para almacenar, manipular y alimentar materiales sueltos, caracterizado porque consiste en preparar, en una instalación de producción, una pluralidad de silos (8), cada uno cargado con material dividido según sus características organolépticas y tomado desde una estación de llenado (2); en depositar y apilar mutuamente dichos silos cargados (8) en por lo menos una zona de almacenamiento central general (5); en transportar con vehículos convencionales (4) dichos silos cargados (8) entre la zona de almacenamiento (5) y la serie de estaciones (6) para alimentar máquinas del usuario (7) y viceversa; en disponer dichos silos cargados (8) en dichas estaciones (6) en múltiples niveles apilados (PS, PT), respectivamente niveles de alimentación superiores (PS) y niveles de reserva inferiores (PT); en mezclar en dichas estaciones (6) volúmenes de materiales tomados desde los silos cargados (8) para poder obtener materiales que tengan características prefijables y en alimentar dichas máquinas del usuario (7) con dichos materiales que tengan las características preestablecidas.