ES2293284T5 - Dispositivo para transportar polvos a través de conductos - Google Patents

Abstract

Dispositivo para transportar polvos a través de conductos que comprende por lo menos un dispositivo de bombeo (10) que comprende a su vez una entrada de aspiración (12), una salida de suministro (13), una cámara tubular (11) con los extremos opuestos conectados respectivamente a dicha entrada (12) a través de una válvula de entrada (14) y a dicha salida (13) a través de una válvula de salida (15), una fuente de vacío y una fuente de presión conectadas bajo control a la cámara (11) para crear respectiva y alternativamente un vacío en la cámara correspondiente al entorno aguas arriba del dispositivo y una presión en la cámara correspondiente al entorno aguas abajo del dispositivo, caracterizado porque dicha fuente de vacío y fuente de presión se comunican con la cámara (11) a través de un orificio de salida (17) y un orificio de entrada (16) respectivamente, que están dispuestos en posiciones separadas axialmente a lo largo del eje de dicha cámara tubular (11), con el orificio de salida (17) dispuesto en la proximidad de la válvula de salida (15) de la cámara (11) y el orificio de entrada (16) dispuesto en la proximidad de la válvula de entrada (14) de la cámara (11), y dicha fuente de vacío y dicha fuente de presión comunican con dicha cámara (11) respectivamente mediante de un primer (19) y un segundo (18) segmentos porosos que permiten el paso del aire y son impermeables a los polvos transportados.

Description

Dispositivo para transportar polvos a través de conductos.

La presente invención se refiere a un dispositivo destinado a transportar polvos finos a través de conductos según el preámbulo de la reivindicación 1. En el presente estado de la técnica existen diversos tipos de aparatos para transferir productos en polvo de varias clases de un depósito a otro a través de conductos especiales. Particularmente, dichos tipos de aparatos resultan útiles en instalaciones de pintura que utilizan pintura en polvo. De hecho, en dichas instalaciones resulta necesario tener un aparato para la aspiración de pinturas en polvo desde cualquier depósito y para reconducirlas a los cañones pulverizadores de pintura.

Entre los sistemas existentes de conducto de polvo pueden mencionarse los inyectores de efecto Venturi. Dichos inyectores absorben el polvo gracias a un chorro de aire comprimido que se hace pasar a través de un tubo especial convergente/divergente y lo expulsan a lo largo de un tubo transportador utilizando el mismo aire comprimido, a menudo con la adicción de un aporte suplementario de aire. Sin embargo, dichos sistemas presentan algunos problemas, por ejemplo, el consumo o la obstrucción de los tubos Venturi, la inconstancia del flujo durante un uso prolongado y la necesidad de un mantenimiento considerable. Por otra parte, los inyectores Venturi requieren una cantidad elevada de aire que ha descargarse en el destino del producto en polvo; todo ello proporciona un resultado que no es muy conveniente en diversas aplicaciones.

Además de los sistemas con inyectores Venturi pueden mencionarse también los sistemas de vacío. Dichos sistemas absorben el producto en polvo formando un vacío en los conductos transportadores. Presentan el problema de que han de descargar el vacío en el destino del producto; esto hace necesario introducir unos dispositivos especiales cuya consecuencia es el aumento de los costes y de la complejidad de la instalación. Además, la limpieza de los circuitos de un sistema de vacío resulta bastante difícil y problemática.

Recientemente, se ha estudiado también el tipo de sistemas “volumétrico” para la aspiración y reconducción de productos en polvo en los conductos; sin embargo, dichos sistemas utilizan pistones con movimientos alternativos y por lo tanto resultan muy costosos.

Otro sistema de transporte de polvos comprende una cámara tubular conectada al conducto de aspiración mediante una primera válvula de manguito y al conducto de suministro mediante una segunda válvula de manguito. Dicha cámara está dispuesta a un nivel inferior al del depósito del que parte el polvo, para permitir la caída por gravedad del polvo en su interior. La cámara está provista de una toma de aire soplado que permite que el polvo contenido en dicha cámara sea empujado al conducto de suministro. Dichos sistemas no permiten un flujo continuo a la salida y presentan la desventaja de que han de estar dispuestos a un nivel inferior al depósito de partida. Para resolver el problema de la posición a un nivel inferior, se tomó en consideración la técnica conocida de aplicar alternativamente una fuente de presión y una fuente de vacío al orificio; de este modo resulta posible aspirar el polvo a la cámara sin basarse únicamente en la caída por gravedad. En la presente forma de realización, para hallar una solución entre la necesidad de aspiración y la de empuje de los polvos, el orificio está dispuesto en la cámara a medio camino entre las tomas de entrada y salida. Un ejemplo de esta disposición se da a conocer en el documento JP-A-09071325 en el que, en este caso, pueden disponerse en los extremos de la cámara una o más entradas para aire comprimido. Esto ocasiona una gran falta de uniformidad entre los ciclos de la bomba y como consecuencia, la cantidad de polvo inyectado en cada en cada ciclo es variable y no se puede controlar fácilmente. Para estabilizar el flujo a la salida del dispositivo resulta necesario conectar las dos cámaras en paralelo con ciclos de funcionamiento desincronizados. Como una desventaja adicional, las válvulas de entrada de las dos cámaras están provistas de un accionamiento mecánico tal que cuando una de las dos válvulas se abre la otra se cierra. Las dos válvulas de una toma de salida están provistas también de un accionamiento mecánico de este tipo. Sin embargo, dicho dispositivo no permite la superposición de las fases de inyección de las dos cámaras y por lo tanto, no permite obtener un flujo continuo satisfactorio de polvo a la salida de la bomba.

El objetivo de la presente invención es la mejora de los aspectos mencionados anteriormente proporcionando un dispositivo que, entre otros aspectos, pueda soportar un flujo continuo de polvo, necesite poco transporte de aire y resulte económico comparado con los dispositivos de la técnica conocida.

En vista de este objetivo se decidió producir, según la presente invención, un dispositivo destinado a transportar polvos a través de conductos según la reivindicación 1. Para aclarar la explicación de los principios innovadores de la presente invención y sus ventajas en comparación con la técnica conocida, a continuación se describe, con la ayuda de los dibujos adjuntos, el ejemplo de una posible forma de realización aplicando dichos principios. En los dibujos:

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La Figura 1 representa una vista en sección de un dispositivo según la presente invención,

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La Figura 2 representa una vista en sección de un detalle del aparato de la Figura 1.

La Figura 1 representa una forma de realización de la presente invención, que comprende dos dispositivos de bombeo idénticos 10a y 10b conectados en paralelo mediante un elemento tubular en “Y” 20 aguas arriba y mediante un elemento tubular ”Y” 21 aguas abajo. El depósito de polvo inicial (no representado en las figuras) está conectado aguas arriba del elemento tubular 20, mientras que el tubo de suministro (no representado en las figuras) a través del cual se han de enviar los polvos está conectado aguas abajo a partir del elemento tubular 21. Cada dispositivo de bombeo 10 comprende una cámara tubular rectilínea 11, una entrada de aspiración 12 y una toma de salida de suministro 13. La cámara tubular 11 está alojada en el interior de un cuerpo contenedor 22 y sus dos extremos opuestos están conectados respectivamente a la entrada de aspiración 12 mediante una válvula de entrada 14 y a la salida de suministro 13 mediante una válvula de salida 15. Dichas válvulas pueden ser, por ejemplo, “válvulas de vacío de pellizco”, como se describirá posteriormente. La pared interna cilíndrica de la cámara tubular 11 está provista de dos segmentos de tubo poroso 18 y 19. La pared dichos segmentos de tubo poroso permite el paso del aire pero no del polvo. Un orificio de entrada 16 y un orificio de salida 17, respectivamente, se encuentran en el cuerpo contenedor 22, en correspondencia con los segmentos de tubo poroso 18 y 19, y ambos presentan una pequeña cámara en forma de anillo. Los orificios de entrada 16 y salida 17 ponen la cámara 11 en comunicación con una fuente de presión (no representada) y con una fuente de vacío (no representada) respectivamente. Dicha fuente de presión resulta apropiada para elevar la presión interna de la cámara a un valor superior al nivel de presión que existe aguas abajo del elemento tubular 21. La fuente de vacío resulta apropiada para reducir la presión interna de la cámara a un valor inferior al que existe aguas arriba del elemento tubular 20. Las fuentes de presión y de vacío mencionadas anteriormente pueden conectarse o desconectarse a la cámara 11 según sean las necesidades mediante medios de control apropiados (no representados en la figura). El orificio de entrada 16 y el correspondiente tubo poroso 18 están dispuestos en la proximidad de la válvula de entrada 14; el orificio de salida 17 y el correspondiente tubo poroso 19 están dispuestos en la proximidad de la válvula de salida

15. Dicha disposición favorece la aspiración y el suministro de los polvos a la entrada y a la salida de la cámara 11 respectivamente.

La Figura 2 representa una “válvula de vacío de pellizco” 14 en detalle. Dicha válvula es de tipo manguito en el cuerpo 29 en el que se dispone una cámara de accionamiento 34 que contiene un tubo blando 30. La cámara de accionamiento 34 puede conectarse a través del orificio de entrada 31 a una fuente de aire comprimido para cerrar el tubo blando. Por otra parte, existe un orificio de salida 32 que pone la cámara de accionamiento 34 en comunicación en función de una orden de control con una fuente de vacío para forzar la reapertura de la sección de paso de la válvula.

A continuación se describirá el funcionamiento del dispositivo descrito anteriormente. Al hacerlo, se describirá el ciclo operativo de uno de los dos dispositivos de bombeo 10, considerando que el ciclo operativo del otro dispositivo de bombeo 10 es completamente idéntico, pero simplemente desfasado con relación al primero tal como se aclarará a continuación.

En una primera fase, las válvulas 14 y 15 están cerradas por efecto de la presión aplicada a los orificios 31a y 31b, y la cámara 11 se pone al vacío partiendo del orificio de salida 17 mediante el tubo poroso 19, después de lo cual la válvula 14 se abre por efecto del vacío aplicado a su orificio de salida 32a. Con dicha configuración de presiones el polvo se aspira al interior de la cámara 11 a través de la abertura 12 que comunica con el depósito de polvo de salida.

En una segunda fase, la válvula 14 se cierra por efecto de la presión que se aplica a su orificio de entrada 31a, tras lo que la cámara 11 se pone a presión partiendo del orificio de entrada 16 a través del tubo poroso 18 y la válvula 15 se abre por efecto del vacío que se aplica a su orificio de salida 32b. Con dicha configuración de presiones el polvo se expulsa fuera de la cámara 11 a través de la abertura de salida 13 y pasa al tubo de transporte dispuesto aguas abajo del dispositivo.

Cuando ha finalizado el ciclo aspiración/reenvío, el dispositivo de bombeo, por ejemplo el 10a, inicia de nuevo la primera fase de aspiración descrita anteriormente, realizando así un tipo de funcionamiento periódico. El otro dispositivo de bombeo, por ejemplo el 10b, realiza el mismo ciclo operativo, pero con un retardo en comparación con el dispositivo 10a que es igual a la mitad del periodo del ciclo. De este modo, los polvos se suministran con continuidad, ya que la fase de aspiración de uno de los dos dispositivos 10 se compensa por el suministro simultáneo por parte del otro dispositivo 10.

El flujo puede regularse tanto mediante la variación del tiempo de duración de las fases individuales como por la variación de los valores de presión del aire de transporte y del aire de aspiración.

Siguiendo la descripción se ponen de manifiesto las numerosas ventajas que pueden conseguirse con la presente invención en comparación con la técnica anterior. De hecho, en comparación con los sistemas Venturi, se ha conseguido un flujo de polvo muy constante en función del tiempo, una utilización muy reducida de aire de transporte y una dimensión limitada de los tubos transportadores; además, el nuevo dispositivo sufre menos desgaste, precisa un menor mantenimiento y puede limpiarse automáticamente.

Por otra parte, en comparación con los sistemas volumétricos conocidos de la técnica, el dispositivo según la presente invención permite una mayor sencillez constructiva y un menor coste de implementación gracias a la ausencia de dispositivos móviles. El nuevo dispositivo también necesita menos mantenimiento en comparación con los sistemas de tipo volumétrico.

En comparación con los sistemas conocidos de bombeo con cámara tubular, las fases de aspiración e inyección se han optimizado gracias a la presencia de los dos orificios separados axialmente para la conexión de la cámara a las

5 fuentes de presión y vacío. Por otra parte, gracias al tipo de accionamiento de las válvulas de entrada y salida, ha sido posible superponer las fases de inyección de las dos cámaras, obteniendo de este modo a la salida un flujo de polvo continuo satisfactorio.

No obstante, puede usarse un dispositivo de bombeo 10 cuando el flujo pulsante de polvo a la salida resulta 10 satisfactorio.

Naturalmente, la descripción anterior de una forma de realización que se refiere a los principios innovadores de la presente invención se presenta a título de ejemplo de dichos principios innovadores y por lo tanto no debe considerarse como limitativa del alcance de los derechos de patente reivindicados. Por ejemplo, la gama de flujos

15 que puede obtenerse con el nuevo dispositivo puede ampliarse, así como el dimensionado adecuado de sus componentes, disponiéndose también en paralelo un cierto número de dispositivos de bombeo 10, en lugar de utilizar únicamente dos tal como se ha descrito anteriormente.

Cuando se precisa un flujo continuo de alta calidad pueden utilizarse muchos dispositivos de bombeo en paralelo.

20 Por ejemplo, pueden utilizarse ventajosamente dispositivos de bombeo con diferente fase entre sí (uno cargando, uno lleno y uno descargando).

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES

   1. Dispositivo para transportar polvos a través de conductos que comprende por lo menos un dispositivo de bombeo

   (10) que comprende a su vez una entrada de aspiración (12), una salida de suministro (13), una cámara tubular (11) con los extremos opuestos conectados respectivamente a dicha entrada (12) a través de una válvula de entrada (14) y a dicha salida (13) a través de una válvula de salida (15), una fuente de vacío y una fuente de presión conectadas en función de una orden de control a la cámara (11) para crear respectiva y alternativamente un vacío en la cámara respecto al entorno aguas arriba del dispositivo y una presión en la cámara respecto al entorno aguas abajo del dispositivo, caracterizado porque dicha fuente de vacío y dicha fuente de presión se comunican con la cámara (11) a través de un orificio de salida (17) y un orificio de entrada (16) respectivamente, que están dispuestos en posiciones axialmente separadas a lo largo del eje de dicha cámara tubular (11), estando el orificio de salida (17) situado en la proximidad de la válvula de salida (15) de la cámara (11) y estando el orificio de entrada (16) situado en la proximidad de la válvula de entrada (14) de la cámara (11), y dicha fuente de vacío y dicha fuente de presión comunican con dicha cámara (11) respectivamente mediante una primera (19) y segunda (18) secciones porosas que permiten el paso del aire y son impermeables a los polvos transportados, y porque dicha primera (19) y dicha segunda (18) secciones porosas son segmentos tubulares de la pared de la cámara tubular.

2. 2.

   Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los dispositivos de bombeo (10) son dos conectados en paralelo y funcionando en oposición para conseguir un flujo sustancialmente constante de polvo a la salida.

3. 3.

   Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las válvulas de entrada (14) y las válvulas de salida

   (15) son unas válvulas de manguito con tubo blando (30) que pasan a través de una cámara de accionamiento (34) que puede conectarse en función de una orden de control a una fuente de presión para causar el estrangulamiento del tubo blando (30).

4. 4.

   Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha cámara de accionamiento (34) puede conectarse en función de una orden de control a una fuente de aspiración para forzar la apertura de la propia válvula (14, 15).

5. 5.

   Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera sección porosa (19) está situada en la proximidad de la válvula de salida (15) de la cámara (11) y la segunda sección porosa (18) está situada en la proximidad de la válvula de entrada (14) de la cámara.

6. 6.

   Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha fuente de vacío y dicha fuente de presión comunican con dicha cámara (11) respectivamente mediante una primera (19) y segunda (18) secciones porosas que permiten el paso del aire y son impermeables a los polvos transportados y porque en cada dispositivo de bombeo (10) los dos manguitos de tubo blando (30) de las válvulas de entrada y salida (14, 15), la cámara tubular

   (11) y las dos secciones porosas (19, 18) son segmentos de un conducto que se extiende entre la entrada de aspiración (12) y la salida de suministro (13).

7. 7.

   Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque dicho conducto se extiende a través de un cuerpo contenedor que constituye las cámaras de accionamiento (34) en correspondencia con los segmentos de tubo blando (30) y de las cámaras que se enlazan con las fuentes de vacío y presión en correspondencia con las secciones porosas (18, 19).

8. 8.

   Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque el conducto es rectilíneo.

9. 9.

   Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque muchos dispositivos de bombeo (10) son conectados en paralelo, funcionando con diferente fase entre sí.

10. 10.

    Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque los dispositivos de bombeo (10) son tres.