MX2011001675A - Fragmentacion de solidos finos aglomerados. - Google Patents

Abstract

Sólidos finos aglomerados, por ejemplo, pellas aglomeradas (2B), que están ubicadas dentro de un espacio restringido o punto de pellizco de un sistema transportador (1), y que impiden el flujo libre de sólidos finos desde un recipiente (4) a otro recipiente (10), son detectados y fragmentados a través del uso coordinado de un detector de flujo (12), placa trituradora (8) y prensa (6). El detector de flujo (12) siente una interrupción o disminución en el flujo de los sólidos finos y señala y acciona la prensa (6), la cual a su vez engancha y fragmenta la aglomeración. La placa trituradora (8) es dimensionada y configurada para atrapar aglomerados mayores.

Description

FRAGMENTACION DE SOLIDOS FINOS AGLOMERADOS Campo de la invención La presente invención se refiere de manera general a sistemas de transporte y descarga de material. En un aspecto, la invención se refiere a un sistema para el transporte de sólidos finos que fluyen libres desde un primer recipiente hasta un segundo recipiente mientras que en otro aspecto, la invención se refiere a tal sistema equipado con medios para fragmentar sólidos finos aglomerados que tapan el sistema. Todavía en otro aspecto, la invención se refiere a un método para remover tapones de sólidos finos aglomerados de un sistema que transporta sólidos finos de un recipiente a otro recipiente.

Antecedentes de la invención Existen muchas aplicaciones en las cuales los sólidos finos, por ejemplo, pellas, son descargadas y transportadas usando un sistema de alimentación por gravedad . Tal aplicación es encontrada en la fabricación de cables, en la cual la resina polimérica es usada para la fabricación de una o más fundas que protegen el núcleo conductor. Estas resinas son entregadas normalmente a la planta elaboradora en la forma de pellas, transferidas a una tolva de retención y/o alimentación, y entonces transferidas bajo la fuerza de gravedad desde la tolva de retención a una tubería transportadora. De manera alternativa, las pellas son entregadas en bolsas o sacos grandes a partir de los cuales son descargadas en la tubería transportadora, normalmente a través de una tolva intermedia que canaliza las pellas hacia la tubería. Las pellas son transportadas entonces a través de la tubería bajo cualquier fuerza adecuada, por ejemplo, tornillo sinfín, presión neumática, etc. , a un extrusor a partir del cual la resina fundida es extruida sobre un alambre o cable en la forma de una funda.

Aunque la aglomeración de sólidos finos, en particular sólidos finos poliméricos, puede ocu rrir bajo muchas condiciones diferentes, la aglomeración es particularmente problemática durante la transferencia de sólidos finos a partir de un espacio relativamente grande a un espacio relativamente pequeño. Por ejemplo, la transferencia de sólidos finos a partir de un compartimiento de almacenaje, tolva de alimentación grande o saco que puede contener cientos, si no es q ue miles de kilogramos (libras) de material fino, a un receptáculo que usualmente contiene menos de 45.36 kilogramos (100 libras) de material en cualquier momento, por ejemplo, un extrusor, usualmente involucra el paso del material fino a través de una sección estrechada o ahusada de la tolva que actúa como un embudo para dirigir el flujo del material hacia un receptáculo o recipiente transportador, por ejemplo, una tubería, para transferencia del material fino al equipo de procesamiento. Durante el paso del material fino a través de esta sección ahusada del equipo, las partículas individuales del material experimentan presión incrementada y una tendencia a unirse o aglomerarse con las partículas individuales en las cuales entran en contacto. Ciertas resinas, por ejemplo, polietileno reticulado (XLPE), un material común en la fabricación de cubiertas de aislamiento para alambre y cable, son más propensas a tal aglomeración que otras, en particular bajo temperaturas extremas, por ejemplo, el calor experimentado en una instalación de fabricación con aire acondicionado limitado o sin aire acondicionado ubicada en un clima tropical o sub-tropical durante el verano, o el frío experimentado en una instalación de fabricación con calefacción limitada o sin calefacción ubicada en un clima del norte d urante el invierno.

Si las aglomeraciones son suficientemente pequeñas, pueden pasar a través del sistema desde el compartimiento de almacéname o tolva de retención al extrusor sin interrupción del proceso global. Sin embargo, grandes aglomeraciones pueden y frecuentemente interrumpen el proceso global al tapar puntos estrechos o de pellizco en el sistema. El equipo corriente abajo que se basa en una alimentación estable de sólidos finos desde el recipiente de alimentación pueden no ser alertados a tiempo a la reducción o cese de flujo a través del sistema, lo cual a su vez puede resultar en fluctuaciones inaceptables en las dimensiones y/o calidad del producto final. Más aún , remover las aglomeraciones del sistema puede ser extremadamente difícil y puede introducir contaminantes en el material-en-proceso.

Breve descripción de la invención En una modalidad, la invención es un sistema para el transporte de sólidos finos que fluyen libres desde un primer recipiente hasta un segundo recipiente, equipado el sistema con medios para fragmentar aglomerados de sólidos finos que impiden o bloquean el flujo libre de sólidos finos desde el primer recipiente al segundo recipiente, comprendiendo el sistema: A. U n primer recipiente para recibir y descargar sólidos finos que fluyen libres, comprendiendo el primer recipiente una sección de descarga estrecha a través de la cual pasan los sólidos finos que fluyen libres; B. U na placa trituradora ubicada en o por debajo de la sección de descarga del primer recipiente, de manera que los sólidos finos que pasan del primer recipiente al seg undo recipiente deben pasar a través de la placa, comprendiendo la placa una estructura similar a rejilla de cuchillas interconectadas que forman orificios que se extienden a través de la placa, los orificios son dimensionados y configurados de manera q ue los sólidos finos que fluyen libres pueden pasar a través de la placa; C. Un segundo recipiente con una entrada para recibir los sólidos finos del primer recipiente; D. U n detector de flujo ubicado por arriba o dentro o alrededor de la entrada del segundo recipiente, de manera que los sólidos finos que entran al segundo recipiente a través de la entrada deben pasar por o a través del detector de flujo, el detector de flujo es diseñado y equipado para percibir el movimiento de los sólidos finos o a través de él y que comprende un emisor de señal para transmitir una señal de que el flujo de sólidos finos ha sido disminuido por debajo de una velocidad de flujo pre-determinada o detenido; y E. U na prensa para fragmentar ag lomerados que se ubican en la sección de descarga del primer recipiente y en o estrechamente por arriba de la superficie facial superior de la placa trituradora, la prensa ubicada arriba y alrededor de la superficie facial superior de la placa trituradora y que comprende ( 1 ) un brazo de prensa, comprendiendo el brazo de prensa u n cabezal de prensa, (2) un receptor de señal para recibir la señal transm itida por el emisor de señal del detector de flujo, y (3) medios para activar el brazo de prensa para comprimir y fragmentar los aglomerados al recibir la señal desde el detector de flujo de manera que los fragmentos pasan a través de la placa trituradora y el flujo libre de sólidos finos es restaurado.

Los sólidos finos están normalmente en la forma de pellas, el primer recipiente es normalmente u na tolva y el segundo recipiente es normalmente una tubería. La entrada a la tubería es normalmente un extremo abierto de la tubería. El detector de flujo puede ser cualquier dispositivo que pueda detectar el flujo, o falta de flujo o flujo disminuido, de sólidos finos, por ejemplo, un detector de luz, detector de capacitancia, etc. , y el brazo de prensa puede ser accionado por aire comprimido, fluido hidráulico, etc. Adicionalmente, la prensa puede estar comprendida por un mecanismo accionador que entrega una dispersión abrupta de un gas inerte sobre uno o más lados de la aglomeración.

En otra modalidad , la invención es un sistema para el transporte de pellas de polietileno reticuladas (XLPE) que fluyen libre desde una bolsa hasta una tubería, el sistema equipado con medios para fragmentar aglomerados de pellas XLPE que impiden o bloquean el flujo libre de pellas XLPE desde la bolsa hasta la tubería, comprendiendo el sistema: A. Una bolsa para sostener y descargar pellas de XLPE que fluyen libres, comprendiendo la bolsa una abertura de descarga a través de la cual pasan las pellas de XLPE que fluyen libres; B. Un recipiente intermedio posicionado por debajo de la bolsa para recibir las pellas de XLPE descargadas y en las cuales los aglomerados de XLPE colectan e impiden o bloquean la descarga de la bolsa de las pellas de XLPE que fluyen libres; C. Una placa trituradora ubicada en o por debajo del recipiente intermedio, de manera que las pellas que pasan de la bolsa a la tubería deben pasar a través de la placa, comprendiendo la placa una estructura similar a rejilla de cuchillas interconectadas que forman orificios que se extienden a través de la placa, los orificios dimensionados y configurados de manera que las pellas de XLPE que fluyen libres pueden pasar a través de la placa, comprendiendo las cuchillas bordes que se extienden hacia o dentro de la bolsa; D. Una tubería con una entrada para recibir las pellas de XLPE a partir del recipiente intermedio; E. Un detector de flujo ubicado por arriba de la entrada de la tubería, o dentro o alrededor de la tubería, de manera que las pellas de XLPE que entran a la tubería a través de la entrada o que han entrado a la tubería estén pasando a través de ella, deben pasar por o a través del detector de flujo, diseñado y equipado el detector de flujo para percibir el movimiento o falta de movimiento de las pellas de XLPE por o a través de él y que comprende una emisor de señal para transmitir una señal de que el flujo de pellas de XLPE es disminuido por debajo de una velocidad de flujo pre-determinada o detenido; F. U na prensa para fragmentar pellas de XLPE aglomeradas que están ubicadas en el recipiente intermedio y en o estrechamente arriba de la superficie facial superior de la placa trituradora, la prensa ubicada por arriba y alrededor de la superficie facial superior de la placa trituradora y que comprende un (1 ) brazo de prensa, comprendiendo el brazo de prensa un cabezal de prensa, (2) un receptor de señal para recibir la señal transmitida por el emisor de señal del detector de flujo, y (3) medios para activar el brazo de prensa para comprimir y fragmentar las pellas aglomeradas de XLPE al recibir la señal del detector de flujo de manera que los fragmentos pasan a través de la placa trituradora y el flujo libre de las pellas de XLPE es restaurado; y G. U n extrusor para recibir y procesar las pellas de XLPE que fluyen libres de la tubería.

El sistema puede ser equipado con uno o más receptores de señal adicionales que pueden recibir señales desde el emisor de señales de detector de flujo, de manera que cuando el flujo libre de pellas de XLPE es disminuido o bloqueado, otras partes del sistema, por ejemplo, el extrusor, puede ajustarse de manera acorde. La bolsa es normalmente una bolsa de embarque durable, flexible, en la cual las pellas son embarcadas desde el fabricante al usuario, y normalmente es suspendido sobre el recipiente intermedio, de manera que las pellas fluyen fuera de la bolsa a través de la abertura de descarga y hacia el recipiente intermedio, el cual normalmente es una tolva.

En otra modalidad, la invención es un método para fragmentar sólidos finos aglomerados que están ubicados dentro de un espacio restringido y están impidiendo o bloq ueando el flujo libre de sólidos finos de un recipiente a otro recipiente, comprendiendo el método los pasos de: A. Detectar la presencia de sólidos finos aglomerados que están dentro de un espacio restringido y que están impidiendo o bloqueando el flujo libre de pellas a partir de un primer recipiente a un segundo recipiente, la presencia de los sólidos finos aglomerados detectada por una interrupción de o disminución en el flujo de sólidos finos desde el primer recipiente hasta el segundo recipiente; B. E nviar una señal de la presencia de los sólidos finos aglomerados a u n medio para fragmentar los sólidos finos aglomerados, los medios ubicados en o alrededor del espacio restringido; y C. Accionar el medio para fragmentar los sólidos finos aglomerados para acoplar y fragmentar los aglomerados, de manera que los aglomerados cesan la disminución en o bloqueo del flujo de los sólidos finos desde el primer recipiente hasta el segundo recipiente.

Los medios para fragmentar los sólidos finos aglomerados es normalmente una prensa que comprende un brazo de prensa y cabezal de prensa, y la prensa puede ser accionada en cualquier forma convencional, por ejemplo, de manera neumática, hidráulica, etc. La señal con respecto a la presencia de los sólidos aglomerados también puede ser usad para regular otras partes del sistema.

Breve descri pción de los d i bujos La Figura 1 A es una vista lateral de un sistema transportador que comprende una tolva y una tubería, el sistema equipado con medios para fragmentar sólidos finos aglomerados.

La Figura 1 B es una vista en perspectiva de al menos una modalidad de u n sistema transportador que comprende un saco de embarque de pellas, un marco de soporte para el saco, una tolva, una barrera flexible y una tubería.

La Figura 2A es una sección ag randada de la Figura 1 A que muestra la sección inferior de la tolva y aglomera la posición en la parte superior de una placa trituradora.

La Figura 2B es una vista en perspectiva de la tolva de la Figura 1 B con una placa trituradora situada dentro de ella.

La Figura 3A es una vista en perspectiva de la placa trituradora de la Figura 2B.

La Figura 3B es una vista lateral agrandada de las cuchillas circulares de la placa trituradora de la Figura 3A.

La Fig ura 3C es una vista superior de la placa trituradora de las Figuras 2A, 2B y 3A.

La Figura 3D es una vista en perspectiva de una porción de la placa trituradora de las Figuras 2A-B, 3A y 3C con una aglomeración menor representativa de pellas q ue descansan sobre ella.

La Figura 4A es otra vista lateral agrandada de la Figura 1 A que muestra una prensa.

La Fig ura 4B es una vista en perspectiva de un sistema transportador que comprende una tolva, u na placa tritu radora, una barrera flexible con un aglomerado mayor representativo que descansa sobre la superficie superior de la placa trituradora.

La Figura 5 es otra vista lateral agrandada de la Figura 1 A que muestra una sección de tubería equipada con u n detector de luz.

Descripción detallada de la modalidad preferida Los rangos numéricos en esta descripción son aproximados, y así pueden incluir valores fuera del rango a menos que se indique de otra manera. Los rangos numéricos incluyen todos los valores a partir de e incluyendo los valores inferiores y superiores, en incrementos de una unidad, siempre que exista una separación de al menos dos unidades entre cualquier valor inferior y cualquier valor superior. Como un ejemplo, si una propiedad de composición , física u otra, tal como por ejemplo, dimensiones de equipo, tamaño de pella, tamaño de orificio, etc. , es desde 1 00 hasta 1 ,000, se pretende que todos los valores individ uales, tales como 100, 101 , 1 02, etc. , y subrangos, tales como 100 a 144, 155 a 1 70, 1 97 a 200, etc. , sean enumerados expresamente. Para rangos conteniendo valores los cuales son menores que uno o conteniendo números fraccionados mayores que uno (por ejemplo, 1 . 1 , 1 .5, etc. ), una unidad es considerada como 0.0001 , 0.001 , 0.01 o 0.1 , según sea apropiado. Para rangos conteniendo números de un solo d ígito menores que diez (por ejemplo, 1 a 5) , u na unidad es considerada normalmente 0.1 . Estos son solo ejemplos de lo que se pretende específicamente, y todas las posibles combinaciones de valores numéricos entre el valor más bajo y el valor más alto enumerados, serán consideradas como expresamente declaradas en esta descripción . Los rangos numéricos son provistos dentro de esta descripción para, entre otras cosas, el tamaño de los sólidos finos y los orificios en la placa trituradora .

"Sólidos finos" y términos similares significan sólidos en forma particulada, por ejemplo, en la forma de pellas, gránulos, hojuelas, polvos, etc. La composición de los sólidos finos puede variar ampliamente, e incluye tanto materiales orgánicos e inorgánicos, tales como resinas poliméricas, minerales y productos agrícolas y alimenticios. En el contexto de esta invención, el tamaño de los sólidos finos está normalmente en el rango de 0.1 a 6, más normalmente en el rango de 1 a 4.

"Fluir", "que fluye" , "que fluye libre" y términos similares, significan que se mueven a lo largo en una corriente. En el caso de sólidos finos, el flujo es ilustrado mediante el vaciado de sal, arena seca o pellas poliméricas a través de una abertura, por ejemplo, un pico, de un recipiente q ue retiene tales sólidos finos. En el contexto de esta invención , el flujo es normalmente inducido y sostenido por gravedad, pero pueden usarse otras formas de energ ía o fuerza, por ejemplo, aquélla que resulta del uso de una bomba.

"Aglomerado" y términos similares sig nifican una pluralidad de sólidos finos individuales agrupados o juntos de otra manera que forman una sola masa.

"Aglomerado menor" y términos similares significan un aglomerado que pasará a través de un orificio u orificios de una placa trituradora bajo la influencia de gravedad y el peso de los sólidos fi nos por arriba del m ismo. Los aglomerados menores incluyen tanto aglomerados más pequeños que el tamaño promedio de la sección transversal de los orificios en la placa trituradora y aglomerados mayores que el tamaño promedio de la sección transversal de los orificios en la placa trituradora pero suficientemente unidos de manera suelta que se fragmentan en piezas más pequeñas que el tamaño promedio de la sección transversal de los orificios en la placa trituradora bajo la influencia de gravedad y el peso de los sólidos finos arriba de la misma.

"Aglomerado mayor" y términos similares significan un aglomerado que es mayor en tamaño que el tamaño de la sección transversal de los orificios en la placa trituradora y que no pasarán a través de los orificios de una placa trituradora simplemente bajo la influencia de gravedad y el peso de los sólidos finos arriba de la misma.

"Orificio" y términos similares significan un paso abierto o canal en la placa trituradora a través de la cual un sólido fino puede pasar.

"Superficie facial" y términos similares son usados con diferencia a superficies de borde y términos similares. Una pella cil indricamente configurada o placa trituradora comprende dos superficies faciales unidas por una superficie de borde continuamente curva. U na placa trituradora rectangular comprende dos superficies faciales unidas por cuatro superficies de borde con el área de superficie de cualquier superficie facial normalmente mucho mayor que el área de superficie de cualquier superficie de borde. Las superficies faciales de la placa trituradora no son sólidas, sino en su lugar similares a rejilla, es decir, las superficies faciales consisten de un arreglo de cuchillas que se intersectan que forman orificios que permiten el paso de sólidos finos a través de la placa.

Aunque la siguiente descripción de la invención está en el contexto de un sistema para transportar pellas de XLPE a partir de una tolva o saco de retención o alimentación a un extrusor, la invención puede ser aplicada a otros sistemas, en los cuales los sólidos finos aglomerados pueden acumularse y bloquearse o impedir de otra manera el flujo de sólidos finos que fluyen libres desde un recipiente hasta otro recipiente. Varios artículos de equipo tales como conexiones eléctricas y neumáticas, aditamentos y similares han sido omitidos de manera selectiva con el fin de simplificar los dibujos. De manera adicional, números de referencia similares son usados para indicar componentes similares a través de los dibujos.

La Figura 1 A m uestra una modalidad de la invención, en la cual el sistema transportador 1 es equipado con med ios para fragmentar las pellas ag lomeradas. El sistema transportador 1 comprende la tolva 4, prensa 6, una tolva intermedia 7, placa trituradora 8, tubería 1 0 y detector de flujo 12. En general, las pellas no aglomeradas 2A fluyen vía gravedad desde la tolva 4 hacia la tolva intermedia 7, a través de la placa trituradora y hacia la tubería para transporte a un extrusor (no mostrado). Conforme las pellas fluyen a través de la tubería, pasan antes del detector de flujo, el cual mide el flujo de las pellas desde la tolva hacia la tubería. Conforme las pellas contactan la placa trituradora, se separan y/o des-aglomeran por cuchillas circulares 28 y cuchillas que se intersectan 33 (Figura 3A). Esta acción facilita un flujo uniforme y estable de pellas desde la tolva 4 hasta la tubería 1 0 y en el extrusor.

Las pellas aglomeradas 2B interrumpen, o al menos disminuyen, el flujo de pellas que fluyen libres 2A desde la tolva 4 hasta la tubería 1 0 y cuando el flujo es interrumpido lo suficiente, es percibido por el detector de flujo 12. En este momento, el detector de flujo envía una señal a la prensa 6 que acciona los brazos de prensa 14 para comprimir las pellas aglomeradas 2B lo suficiente para fragmentarlas en piezas y/o pellas no aglomeradas 2A que pasarán a través de los orificios de placa trituradora 8 y restaurarán el flujo deseado de pellas desde la tolva 4 hasta la tubería 1 0. Una vez que el flujo es restaurado y percibido por el detector de flujo, una señal es enviada desde el detector de flujo para cesar el accionamiento de los brazos de prensa.

El tamaño y configuración de los orificios en la placa trituradora 8 son mayormente dependientes del tamaño y configuración de pellas 2A. Aunq ue las pellas 2A pueden tomar cualquier forma conveniente, por ejemplo, una media esfera, las pellas son normalmente obleas o cilindricamente configuradas con superficies faciales substancialmente planas. Con respecto a la presente modalidad , las dimensiones típicas de pellas de XLPE cilindricas son un diámetro o sección transversal de 1 a 5 milímetros (mm).

Haciendo referencia nuevamente a la Figura 1 A, la tolva intermediara 7 puede ser dimensionada y configurada no solo para recibir pellas de la tolva 4 para transferencia , a tubería 10, sino también puede ser dimensionada y configurada para alojar al menos temporalmente las pellas 2A hasta que las pellas estén listas para transferencia a equipo de procesamiento, por ejemplo, un extrusor. En esta configuración, la placa trituradora 8 es situada normalmente dentro de la sección ahusada de tolva intermedia 7 o, menos preferiblemente, entre la tolva intermedia y la tubería o dentro de la entrada o sección frontal de la tubería, y las pellas 2A son transferidas directamente desde la tolva intermed ia hasta la tubería.

La tolva 4 comprende la sección superior 1 6 que se extiende hacia abajo hacia una sección de descarga ah usada o con forma de embudo 18. La tolva intermedia 7 es config urada de manera similar. La configuración de sección transversal tanto de las secciones superior y de descarga de las tolvas puede variar a conveniencia, pero normalmente ambas secciones tienen una sección transversal cilindrica. De igual manera, el tamaño de ambas tolvas puede variar ampliamente, y usualmente es determinado por las necesidades del proceso.

En referencia a la Figura 2A, la placa trituradora 8 es mostrada montada substancialmente dentro de la sección superior de tolva intermedia 7. La sección de descarga con forma de embudo 1 8 de la tolva 4 es mostrada extendiéndose hacia la tolva intermedia 7, de manera que encierra la placa trituradora y así canaliza las pellas 2A directamente sobre la superficie facial superior de la placa trituradora. Varias configuraciones de montaje pueden ser usadas para situar la placa trituradora 8 dentro de la tolva i ntermedia 7, y la modalidad de las fibras comprenden brazos de soporte 24 con un extremo aseg urado a la placa trituradora 8 y el otro extremo asegurado a la base de marco 26. La base de marco puede ser asegurada a la tolva intermedia por cualquier medio adecuado, por ejemplo, soldadura. La configuración de montaje, es decir, brazos de soporte 24 y base de marco 26, es diseñada para ocupar una cantidad m ínima de espacio dentro de la tolva intermedia con el fin de proporcionar la menor resistencia a pellas 2A conforme fluyen a través de la misma. Las figuras también muestran placa trituradora 8 montada perpendicular al flujo de las pellas 2A, aunq ue la placa trituradora puede ser montada a otro ángulo siempre y cuando las pellas pueden accesar fácilmente los orificios de la placa trituradora. La placa trituradora, brazos de soporte y base de marco son construidos normalmente a partir de acero inoxidable para proporcionar limpieza óptima, pero otros materiales, por ejemplo, otros metales, plásticos de ingeniería, etc. , también pueden ser usados en su construcción.

Las Figuras 3A-3C muestran detalles adicionales de la placa trituradora 8. Más particularmente, la Figura 3A m uestra la placa trituradora comprendida adicionalmente por una pluralidad de cuchillas circulares 28 y cuchillas que se intersecan 33 configuradas de manera que una pluralidad de orificios trituradores 32 es formada. Haciendo referencia a la Figura 3B, ambas cuchillas circulares y que se intersectan tienen cada u na un borde de cuchilla 30.

La Figura 3C es una vista superior de placa trituradora 8, más particularmente mostrando la orientación de cuchillas circulares 28, cuchillas que se intersectan 33 y orificios trituradores 32. En esta modalidad , la placa trituradora 8 es configurada como una serie de cuchillas circulares concéntricas 28 unidas por cuchillas que se intersectan 33 por cualquier medio adecuado, por ejemplo, soldadura de arco, para formar una pluralidad de orificios trituradores 32. En esta modalidad particular, la placa trituradora 8 incluye siete cuchillas circulares concéntricas 28 unidas a sus perímetros por cuchillas circulares 28 unidas a sus perímetros por cuchillas que se intersectan substancialmente rectas 33. Las cuchillas que se intersectan pueden extenderse o no la altura completa de las cuchillas circulares.

Aunque solo una configuración de placa trituradora es discutida y mostrada, pueden usarse otras diversas configuraciones de placa. Por ejemplo, la placa puede tener una configuración poligonal global, y/o las cuchillas que se intersectan encuentran las cuchillas circulares o lineales en un ángulo diferente a 90 grados y similares. Las dimensiones de las cuchillas están normalmente en el rango de 1 a 5 mm de espesor y 5 hasta 50 mm de longitud. La parte de la cuchilla que encuentra primero la pella normalmente tiene una configuración de borde de espada (como se muestra en la Figura 3B), pero otras configuraciones son posibles, por ejemplo, frustro-cónica, de alfiler, piramidal, etc. En otra modalidad, la placa trituradora 8 puede formarse a partir de una placa prensa que ha sido perforada para formar orificios trituradores, con el material perforado u nido a la placa y extendiéndose hacia arriba hacia la tolva para formar las cuchillas o fragmentos.

El tamaño del orifico triturador 32 es determinado en gran parte por el tamaño de las pellas que van a pasar a través de él. Normalmente, el tamaño o área de sección transversal de un orificio es un tercio a un sexto del tamaño del área de sección transversal del interior de la tubería 1 0. En una configuración circular, normalmente las dimensiones de los orificios trituradores aumentan con respecto a la proximidad incrementada al centro de la placa trituradora 8, aunque los orificios trituradores tienen substanciaimente las mismas dimensiones y config uración dentro de cada sección radia. En otras modalidades, las dimensiones y configuraciones de cada orificio triturador individual también pueden variar. La configuración típica de los orificios trituradores 32 es como se muestra en las figuras y las dimensiones típicas son 10 hasta 40 mm de diámetro o sección transversal y 5 hasta 50 mm de profundidad.

La manera en la cual la placa tritu radora es hecha y los materiales a partir de los cuales es construida no es crítica para esta invención . Normalmente la placa trituradora es construida a partir de acero inoxidable y es ensamblada usando soldadura de arco, pero en aplicaciones que requ ieren niveles muy bajos de contaminación de metal , por ejemplo, el uso de polietileno para hacer u na funda para un cable de voltaje extra alto, la placa trituradora puede ser hecha de otro material, por ejemplo, un plástico de ingeniería, y ensamblada usando una técnica diferente a soldadura de arco, por ejemplo, el uso de un adhesivo.

En general, conforme las pellas 2A fluyen desde la tolva 4 hasta la placa trituradora 8, las pellas son presionadas hacia abajo contra los bordes de cuchilla 30 mediante las fuerzas gravitacionales en las pellas. Adicionalmente, el uso de asistentes neumáticos y/o mecánicos puede ser empleado para aumentar la presión hacia abajo sobre las pellas. Bajo la presión hacia abajo, aglomeraciones menores de las pellas 2A son separadas en pellas individuales mediante la acción de corte de las cuchillas, y estas pellas, junto con las pellas no aglomeradas 2A, fluyen a través de los orificios trituradores 32 hacia la tubería 1 0. Debido a varias razones, tal como temperatura y el peso de las pellas sobre las pellas cerca o en la parte superior de la placa trituradora, aglomeraciones mayores 2B pueden formarse (como se muestra en la Figura 2A). Estas aglomeraciones pueden impedir, si no es que bloquean completamente, el flujo de pellas a través de la placa trituradora y hacia la tubería 1 0.

Haciendo referencia a la Figura 3D, la placa trituradora 8 es mostrada con una aglomeración de pellas 2A situada sobre ella. Las aglomeraciones mostradas pueden ser consideradas aglomeraciones menores conforme otras pellas probablemente pasarían a través de los orificios trituradores 32 alrededor de ellas para proporciona flujo suficiente de pellas 2A a la tubería 10. Además, aunque las aglomeraciones son mostradas en el aislamiento sobre placa trituradora 8, en la práctica el peso de las otras pellas en la tolva 4 serían empujadas hacia abajo sobre ellas. La presión hacia debajo de estas otras pellas promoverá la fractura de las aglomeraciones contra las cuchillas de la placa y las aglomeraciones fracturadas pasarán entonces a través de los orificios trituradores. De manera alternativa, si las aglomeraciones no se fracturan bajo el peso de las pellas arriba de ellas y las aglomeraciones mostradas son suficientes para bloquear substancialmente el flujo de las pellas a la tubería, entonces constituyen aglomeraciones mayores y requieren que la prensa 6 sea accionada para fracturarlas.

La Figura 4A es una vista agrandada de la tolva intermedia 7 que incluye la prensa 6 y placa trituradora 8. La prensa incluye los brazos de prensa 14 y cada brazo de prensa comprende además un cabezal de prensa 36 situado en el extremo del brazo más cercano a las pellas. La Figura 4A muestra dos cabezales de prensa, y cada uno es de forma semi-circular (no mostrada) y posicionado en lados substancialmente opuestos del fondo de tolva flexible 1 8 y justo por arriba de la superficie superior de la placa trituradora 8. La forma semi-circular de cabezal de prensa 36 es configurada para alinearse con el fondo circular 1 8 y la placa trituradora circular 8, la forma de una normalmente configurada para acomodarse a la forma de la otra.

Los brazos de prensa 14 son accionados por cualquier medio adecuado, por ejemplo, neumáticamente, hidráulicamente, etc. , de manera que cada u na es movida hacia adentro por arriba de la parte superior de la placa trituradora 8, hacia la aglomeración mayor 2B (tal como se muestra en la Figura 4B). Este movimiento hacia adentro comprime no solo la aglomeración , sino también la sección inferior 1 8 de la tolva 4 (la cual, en esta modalidad, está en la forma de un saco o bolsa flexible) y la barrera flexible o cortina 38 (descrita más adelante). La prensa 6 imparte suficiente fuerza compresiva a los aglomerados mayores 2B que se fragmentan en piezas suficientemente pequeñas con el fin de pasar a través de los orificios trituradores 32 de la placa trituradora 8. La fuerza compresiva necesaria para fragmentar aglomerados de XLPE mayores está normalmente entre 2 y 20 kilogramos por pie (kgf). El desplazamiento de brazo de prensa durante la compresión, es decir, el movimiento de cabezal de prensa 36 desde descanso hasta extendido, está normalmente entre 30 y 1 00 mm. Los brazos de prensa 14 son retraídos ya sea cuando han alcanzado una extensión pre-determi nada o l ímite de carga como es detectado por un sensor apropiado (no mostrado).

La Figura 4A también muestra la barrera flexible 38 que es situada entre los cabezales de prensa 36 y la sección menor 1 8 de la tolva 4, y así indirectamente, las pellas 2A (y aglomeraciones 2B). La barrera flexible está normalmente en la forma de una película o cortina durable que prevendrá o minim izará el derramamiento de las pellas conforme pasan de la tolva 4 hacia la tolva intermedia 7, en particular si un tapón ocurre en la parte su perior de la placa trituradora 8. Normalmente, la barrera flexible es construida a partir del mismo material que el de las pellas, por ejemplo, XLPE; aunque otros tipos de barreras aislantes durables pueden ser usados, por ejemplo, aquéllas hechas de nylon o poliéster. La Figura 4B muestra una modalidad de la barrera flexible que se extiende hacia abajo y sobre el exterior de la tolva intermedia.

Como se discute antes, la tolva 4 puede estar comprendida por varios materiales y configurada en varias formas y en la modalidad mostrada en la Figura 1 B , la tolva 4 es un saco o bolsa comprendido por un material durable, flexible pre-llenado con pellas 2A. En el proceso de remover las pellas, la bolsa es asegurada a un marco de soporte 5 de manera que las pellas pueden fluir fuera de un extremo abierto de la bolsa bajo la fuerza de gravedad. La bolsa puede tener una abertura de llenado y una abertura de descarga, o la bolsa puede tener una sola abertura a través de la cual es tanto llenada como vaciada. Si es la última, entonces la bolsa normalmente es invertida para descarga de las pellas. La barrera flexible 38 puede ser asegurada alrededor de la abertura de descarga de la bolsa para evitar el derramamiento de pellas durante su flujo desde la tolva 4 hasta la tolva intermedia 7. La barrera flexible encierra al menos parcialmente la tolva intermedia.

La Figura 5 muestra una tubería 1 0 que tiene una sección 40 con detector de flujo 12 situado adyacente a él. La sección 40 de la tubería es situada normalmente cerca del extremo abierto de la tubería a la cual las pellas entran desde la tolva intermedia. La sección 40 puede ser transparente, semi-transparente u opaca, y puede simplemente ser un tramo de la tubería como la mayoría, si no es que todas, las otras secciones de la tubería. Cualquiera que sea su construcción, es diseñada para facilitar, o al menos no deteriorar, la operación del detector de flujo para percibir el flujo de pellas a través de la tubería. Varios métodos de detección de flujo, tales como dispersión de luz, inducción, capacitancia, sonar, etc. , pueden ser usados. En la Figura 5 el detector de flujo 1 2 incluye un emisor de luz 42 situado en un lado de la sección 40 y un detector de luz 44 situado opuesto al emisor de luz 42.

En operación, el detector de flujo 12 mide el flujo de pellas 2A a través de la tubería 10. La detección de un flujo reducido o deten ido de las pellas por el detector de flujo acciona la prensa 6 para fragmentar la aglomeración 2B. En la presente modalidad, para facilitar la activación de la prensa, el detector de flujo y la prensa se comunican vía un controlador lógico programable (no mostrado); aunque en otras modalidades este control puede ser ejecutado por otros diversos dispositivos, tales como relevadores integrados o discretos. Como muchos procesos son altamente dependientes de un flujo continuo m ínimo de pellas que fluyen libres 2A para asegurar la calidad de producto, el detector de flujo 1 2 también se puede comunicar con uno o más controladores de proceso diferentes (no mostrados) para retardar o detener un proceso corriente abajo, por ejemplo, la operación del extrusor, cuando se detecta que el flujo de las pellas está por debajo de una velocidad m ínima.

Aunque la invención ha sido descrita en considerable detalle por los ejemplos precedentes y referencias a los dibujos, este detalle es con el propósito de ilustración y no debe ser interpretado como una limitación sobre el espíritu y alcance ya que es descrito en las reivindicaciones anexas. Todas las patentes y publicaciones citadas antes, incluyendo específicamente para la práctica estadounidense, todas las patentes estadounidenses, solicitudes de patentes permitidas y publicaciones de solicitudes de patentes estadounidenses, son incorporadas en la presente por referencia.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para transportar sólidos finos que fluyen libres desde un primer recipiente hasta un segundo recipiente, el sistema equipado con medios para fragmentar aglomerados de sólidos finos que impiden o bloquean el flujo libre de sólidos finos desde el primer recipiente hasta el segundo recipiente, comprendiendo el sistema: A. Un primer recipiente para recibir y descargar sólidos finos que fluyen libres, comprendiendo el primer recipiente una sección de descarga estrecha a través de la cual pasan los sólidos finos que fluyen libres; B. Una placa trituradora ubicada en o por debajo de la sección de descarga del primer recipiente, de manera que los sólidos finos que pasan del primer recipiente al segundo recipiente deben pasar a través de la placa, comprendiendo la placa una estructura similar a rejilla de cuchillas ¡nterconectadas que forman orificios que se extienden a través de la placa, los orificios son dimensionados y configurados de manera que los sólidos finos que fluyen libres pueden pasar a través de la placa; C. Un segundo recipiente con una entrada para recibir los sólidos finos del primer recipiente; D. Un detector de flujo ubicado por arriba o dentro o alrededor de la entrada del segundo recipiente, de manera que los sólidos finos que entran al segundo recipiente a través de la entrada deben pasar por o a través del detector de flujo, el detector de flujo es diseñado y equipado para percibir el movimiento de los sólidos finos o a través de él y que comprende un emisor de señal para transmitir una señal de que el flujo de sólidos finos ha sido disminuido por debajo de una velocidad de flujo pre-determinada o detenido; y E. Una prensa para fragmentar aglomerados que se ubican en la sección de descarga del primer recipiente y en o estrechamente por arriba de la superficie facial superior de la placa trituradora, la prensa ubicada arriba y alrededor de la superficie facial superior de la placa trituradora y que comprende ( 1 ) un brazo de prensa, comprendiendo el brazo de prensa un cabezal de prensa, (2) un receptor de señal para recibir la señal transmitida por el emisor de señal del detector de flujo, y (3) medios para activar el brazo de prensa para comprimir y fragmentar los aglomerados al recibir la señal desde el detector de flujo de manera que los fragmentos pasan a través de la placa trituradora y el flujo libre de sólidos finos es restaurado.

2. El aparato de la reivindicación 1 , en la cual el primer recipiente es una tolva y el segundo recipiente es una tubería.

3. El aparato de la reivindicación 2, en el cual la tolva es un saco durable, flexible.

4. El aparato de la reivindicación 3, en el cual el detector de flujo mide el flujo de pella mediante dispersión de luz.

5. El aparato de la reivindicación 4, en el cual una película de barrera está posicionado entre el cabezal de prensa y la sección de descarga de la tolva.

6. El aparato de la reivindicación 5, en el cual la placa trituradora comprende una serie de cuchillas concéntricas, circulares, unidas a sus perímetros por una serie de cuchillas de interconexión .

7. El aparato de la reivindicación 6, en la cual los orificios de la placa trituradora están entre un tercio y un sexto del área de sección transversal del área de sección transversal de la tubería.

8. El aparato de la reivindicación 1 , que comprende además medios para controlar la señal entre el detector de fl ujo y la prensa.

9. Un sistema para el transporte de pellas de polietileno reticulado (XLPE) que fluyen libres desde una bolsa hasta una tubería, el sistema equipado con medios par fragmentar aglomerados de pellas XLPE que impiden o bloquean el flujo libre de pellas de XLPE desde la bolsa hasta la tubería, comprendiendo el sistema: A. Una bolsa para sostener y descargar pellas de XLPE que fluyen libres, comprendiendo la bolsa una abertura de descarga a través de la cual pasan las pellas de XLPE que fluyen libres; B. Un recipiente intermedio posicionado por debajo de la bolsa para recibir las pellas de XLPE descargadas y en las cuales los aglomerados de XLPE colectan e impiden o bloquean la descarga de la bolsa de las pellas de XLPE que fluyen libres; C. U na placa trituradora ubicada en o por debajo del recipiente intermedio, de manera que las pellas que pasan de la bolsa a la tubería deben pasar a través de la placa, comprendiendo la placa una estructura similar a rejilla de cuchillas interconectadas que forman orificios que se extienden a través de la placa, los orificios dimensionados y configurados de manera que las pellas de XLPE que fluyen libres pueden pasar a través de la placa, comprendiendo las cuchillas bordes que se extienden hacia o dentro de la bolsa; D. Una tubería con una entrada para recibir las pellas de XLPE a partir del recipiente intermedio; E. U n detector de flujo ubicado por arriba de la entrada de la tubería, o dentro o alrededor de la tubería, de manera que las pellas de XLPE que entran a la tubería a través de la entrada o que han entrado a la tubería estén pasando a través de ella, deben pasar por o a través del detector de flujo, diseñado y eq uipado el detector de flujo para percibir el movimiento o falta de movimiento de las pellas de XLPE por o a través de él y que comprende una emisor de señal para transmitir una señal de que el flujo de pellas de XLPE es disminuido por debajo de una velocidad de flujo pre-determinada o detenido; F. U na prensa para fragmentar pellas de XLPE aglomeradas que están ubicadas en el recipiente intermedio y en o estrechamente arriba de la superficie facial superior de la placa trituradora, la prensa ubicada por arriba y alrededor de la superficie facial superior de la placa trituradora y que comprende un ( 1 ) brazo de prensa, comprendiendo el brazo de prensa u n cabezal de prensa, (2) un receptor de señal para recibir la señal transmitida por el emisor de señal del detector de flujo, y (3) medios para activar el brazo de prensa para comprimir y fragmentar las pellas aglomeradas de XLPE al recibir la señal del detector de flujo de manera que los fragmentos pasan a través de la placa trituradora y el flujo libre de las pellas de XLPE es restaurado; y G. Un extrusor para recibir y procesar las pellas de XLPE que fluyen libres de la tubería.

1 0. El sistema de la reivindicación 9, en el cual la bolsa es una bolsa de embarque durable, flexible, en la cual las pellas de XLPE son embarcadas desde un fabricante de las pellas de XLPE hasta un usuario de las pellas de X LPE , y la bolsa de embarque es suspendida sobre el recipiente intermed io antes de la descarga de las pellas de XLPE desde la bolsa hasta el recipiente intermedio.

1 1 . El sistema de la reivindicación 1 0, en el cual el recipiente intermedio tiene una configuración de tolva.

1 2. El sistema de la reivind icación 1 que comprende además una cortina plástica, flexible, que se encierra y extiende desde la abertura de descarga de la bolsa hasta y que encierra al menos una parte del recipiente intermedio, de manera que las pellas de XLPE descargadas de la bolsa son canalizadas hacia el recipiente intermedio con m ínimo derramamiento.

1 3. El sistema de la reivindicación 1 2, en el cual la cortina de plástico flexible comprende película de polietileno.

14. El sistema de la reivindicación 1 3, en el cual la película de polietileno también es posicionada entre la bolsa y el cabezal de prensa.

1 5. El sistema de la reivindicación 14, en el cual la placa trituradora comprende una serie de ani llos concéntricos unidos a sus perímetros mediante una serie de cuchillas de i nterconexión.

16. El sistema de la reivindicación 1 5, en el cual los orificios de la placa trituradora están entre un tercio y un sexto del área de sección transversal del área de sección transversal de la tubería.

1 7. El sistema de la reivindicación 16, en el cual el detector de flujo mide el flujo de pellas mediante dispersión de luz.

18. El sistema de la reivindicación 1 7, que comprende además medios para controlar la señal entre el detector de flujo y la prensa.

1 9. U n método para fragmentar sólidos finos aglomerados que están ubicados dentro de un espacio restringido y están impidiendo o bloqueando el flujo libre de sólidos finos de un recipiente hasta otro recipiente, comprendiendo el método los pasos de: A. Detectar la presencia de sólidos finos aglomerados que están dentro de un espacio restringido y que están impidiendo o bloqueando el flujo libre de pellas a partir de un primer recipiente a un segundo recipiente, la presencia de los sólidos finos aglomerados detectada por una interrupción de o disminución en el flujo de sólidos finos desde el primer recipiente hasta el segundo recipiente; B. Enviar una señal de la presencia de los sólidos finos aglomerados a u n medio para fragmentar los sólidos finos aglomerados , los medios ubicados en o alrededor del espacio restringido; y C. Accionar el medio para fragmentar los sólidos finos aglomerados para acoplar y fragmentar los aglomerados, de manera que los aglomerados cesan la disminución en o bloqueo del flujo de los sólidos finos desde el primer recipiente hasta el segundo recipiente.

20. El método de la reivindicación 1 9, en el cual los sólidos finos aglomerados son fragmentados por una fuerza compresiva. RES U ME N Sólidos finos aglomerados, por ejemplo, pellas aglomeradas (2B), que están ubicadas dentro de un espacio restringido o punto de pellizco de un sistema transportador ( 1 ), y que impiden el flujo libre de sólidos finos desde u n recipiente (4) a otro recipiente (1 0), son detectados y fragmentados a través del uso coordinado de un detector de flujo (1 2), placa trituradora (8) y prensa (6). El detector de flujo (1 2) siente una interrupción o dism inución en el flujo de los sólidos finos y señala y acciona la prensa (6), la cual a su vez engancha y fragmenta la aglomeración. La placa trituradora (8) es dimensionada y configurada para atrapar aglomerados mayores.