MXPA06005175A - Clasificador de material que tiene una noria. - Google Patents
Clasificador de material que tiene una noria.Info
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Classifications
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- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
Abstract
Se provee un clasificador de material para clasificar una mezcla liquido-solido que contiene material solido que se va separar. El clasificador de material incluye un tanque que define un deposito para recibir la mezcla liquido-solido, y una noria que incluye una pluralidad de cucharones separados en forma circunferencial para recoger material desde el tanque y descargar posteriormente el material recogido del tanque durante al rotacion de la noria. Tambien se provee un sistema y metodo de clasificacion para clasificar material.
Description
CLASIFICADOR DE MATERIAL QUE TIENE UNA NORIA
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a clasificadores de material, dispositivos para lavado y deshidratación de material, y de manera más particular a clasificadores de material que tienen una noria.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los clasificadores de material se utilizan para muchos propósitos diferentes, incluyendo la separación o clasificación de sólidos de conformidad con el tamaño y/o densidad de partícula. Se conocen muchos tipos diferentes de clasificadores de material, incluyendo los tipos mecánicos y no mecánicos . De conformidad con un tipo de clasificador de material, los sólidos que se van a separar se mezclan en un líquido apropiado tal como agua, para crear una mezcla líquido-sólido o pulpa. La mezcla se introduce después a un tanque clasificador. Las partículas más grandes se sedimentan en el fondo del tanque clasificador mientras que las partículas finas permanecen en suspensión en el medio líquido (llamado los finos) . Se utiliza una noria impulsada que tenga rastras (flights) , elevadores, dragas, cuchillas, cucharones, raspadores u otros medios para levantar el material sólido que se ha sedimentado en el fondo del tanque y descargarlo sobre un canal de descarga, banda transportadora u otros medios para recolectar y transportar el material sedimentado. El líquido se extrae del clasificador o sale como un sobrante. Los clasificadores de material de este tipo también proveen limpieza de las partículas sólidas. Un clasificador de material conocido de este primer tipo, del cual se puede observar un ejemplo en la patente E.U.A. No. 1,107,472, expedida el 18 de agosto de 1914, utiliza bateas (? cucharones") o palas rascadoras separadas alrededor de la circunferencia de un tanque o recipiente clasificador cilindrico. El recipiente se llena parcialmente con agua y se hace girar lentamente. Los materiales más ligeros que el agua flotan sobre la superficie del agua y se descargan del recipiente a través de un canal de descarga del sobrante. Los materiales más pesados se hunden en el fondo del recipiente y son levantados por los cucharones a medida que éstos giran. Cuando los cucharones llegan a una altura especificada dentro del recipiente, los contenidos de los cucharones se vacían sobre una tolva de evacuación la cual descarga el material desde el recipiente.
Otro clasificador de material conocido de este primer tipo, un ejemplo del cual se puede observar en la patente E.U.A. No. 2,226,750, expedida el 31 de diciembre de 1940, utiliza una noria circular con cuchillas separadas radialmente. Los sólidos más pesados recogidos por las cuchillas son empujadas hacia un reborde de descarga. Los sólidos más ligeros se mantienen en suspensión y salen del clasificador en un punto de desagüe tal como un vertedero de aforo ( eir) . Las cuchillas del clasificador tienen un mecanismo de leva que permite que las cuchillas se retraigan a medida que éstas se mueven hacia arriba más allá del reborde de descarga. En la rotación descendente las cuchillas se hacen descender dentro del agua por la orilla para reducir la mínimo el oleaje del líquido ocasionado por las cuchillas que entran al agua. Otro tipo de clasificador utilizado típicamente para clasificar arena y materiales agregados para limpieza utilizan un mecanismo de tornillo sin fin para mover la arena/agregado a lo largo del clasificador. Estos diseños son conocidos comúnmente como clasificadores de tambor giratorio o de tipo transportador de tornillo sin fin, un ejemplo de los cuales se puede observar en la patente E.U.A. No. 4,151,074, expedida el 24 de abril de 1979. Los clasificadores de tornillos sin fin pueden ser complejos, propensos al desgaste, y pueden ser costosos, y su mantenimiento e instalación puede ser muy costosa. Otro tipo de clasificador utiliza un tanque o canal clasificador alargado. La mezcla líquido/sólido se introduce a una velocidad de flujo relativamente alta por un extremo del tanque clasificador. Se proveen un número de tubos/salidas de descarga cerca del fondo del tanque clasificador a lo largo de su longitud. Las partículas más grandes y más pesadas se sedimentan cerca de la entrada del clasificador. Las partículas más pequeñas y más ligeras permanecen suspendidas durante más tiempo que las partículas más pesadas/más grandes y viajan más allá de la entrada antes que se sedimenten. El líquido sale del tanque clasificador utilizando un desagüe u otro dispositivo. Mediante la apertura de los tubos de descarga apropiados, se puede extraer del clasificador el material sólido que tenga el tamaño/densidad de partícula apropiados. Típicamente, el material extraído se procesa posteriormente utilizando aparatos para deshidratación, tal como un transportador de tornillo sin fin, para eliminar el agua de los mismos. Una deficiencia común de los diseños de clasificador existentes es que típicamente se logra un poder de clasificación adecuado a expensas de la capacidad y viceversa. Típicamente, un clasificador de material puede tener ya sea poder de clasificación adecuado pero baja capacidad y un sistema de recuperación complicado, o capacidad elevada y un sistema de recuperación relativamente sencillo pero bajo poder de clasificación. Además, los clasificadores de material con poder de clasificación adecuado típicamente ofrece un poder de clasificación mucho más grande que el típicamente requerido debido a que la mayoría de materiales de grado fino tienen menos usos. Una deficiencia adicional de la mayoría de los clasificadores de material es que estos son grandes y no se pueden portar fácilmente entre los sitios de trabajo. Algunos clasificadores de material, tales como aquellos en una cantera o mina de materiales agregados, son típicamente instalaciones grandes que requieren de una estructura de soporte y que por lo tanto no pueden ser transportados. Otros tipos de clasificadores, por ejemplo los transportadores de tornillos sin fin y los aparatos de noria impulsada, son susceptibles de ser transportados. Sin embargo, estos tipos de clasificadores de material se deben cargar típicamente en un camión, por ejemplo un montacargas, un remolque o una grúa, transportar hacia el sitio deseado y descargar del camión. Además de ser una fuente de tiempo muerto, la carga y descarga del clasificador requiere de equipo tanto en el sitio inicial como en el destino final para desempeñar la operación de carga/descarga. Además, estos tipos de clasificadores pueden requerir de cierto desensamblado para su transporte y re-ensamblado una vez que llega al sitio.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención provee un clasificador de material que tiene una noria. Las modalidades de ejemplo provee un clasificador de material que desempeña las funciones de limpieza, separación, y deshidratación, y en algunas modalidades provee un clasificador de material que es más fácil y menos costoso de fabricar, y que se puede transportar de manera relativamente fácil. En algunas modalidades de ejemplo, la noria gira a un ángulo con relación a la horizontal. En otra modalidad de ejemplo, la invención provee un sistema de clasificación que tiene norias múltiples dispuestas en serie las cuales, en algunas modalidades, son impulsadas de manera independiente de modo tal que cada noria se pueda hacer girar a una velocidad separada. Incluso en otra modalidad de ejemplo, las norias están desfasadas con respecto a la corriente de clasificación. La presente invención, en sus diversas modalidades de ejemplo, busca proveer un clasificador de material mejorado que sea más efectivo en cuanto a costos, confiable, menos propenso al desgaste, que requiera de un menor mantenimiento, con una mayor capacidad, y/o que sea relativamente compacto y que se pueda transportar de manera relativamente fácil. Además, en diversas modalidades de ejemplo, el clasificador de material de la presente invención se puede utilizar para clasificar arena y otros materiales, tiene una instalación (lay-out) conveniente para el abastecimiento y descarga, se puede utilizar en serie para incrementar la capacidad o rendimiento o clasificación del material sólido. De conformidad con un ejemplo de la presente invención, se provee un clasificador de material para clasificar una mezcla líquido-sólido que contiene un material sólido que se va a separar, que comprende: un tanque que define un depósito para recibir la mezcla líquido-sólido; y una noria colocada en forma giratoria dentro del tanque para que gire alrededor de un eje de la noria que está inclinado con relación a una referencia horizontal, la noria incluye una pluralidad de cucharones separados en forma circunferencial para recoger material desde el tanque y descargar posteriormente el material recogido desde el tanque durante la rotación de la noria alrededor de su eje de noria. De conformidad con otro ejemplo de la presente invención, se provee un clasificador de material para clasificar una mezcla líquido-sólido que contiene material sólido que se va a separar, que comprende: un tanque que define un depósito para recibir la mezcla líquido-sólido; una banda transportadora; y una noria suspendida desde la banda transportadora por lo menos parcialmente dentro del tanque para que gire alrededor de un eje de noria, la noria incluye una pluralidad de cucharones separados en forma circunferencial para recoger material desde el tanque y descargar posteriormente el material recogido del tanque durante la rotación de la noria. De conformidad con un ejemplo adicional de la presente invención, se provee un sistema de clasificación para clasificar una mezcla líquido-sólido que tiene diversos grados de material sólido en la misma, que comprende: un tanque que define un depósito para recibir la mezcla líquido-sólido; una primera noria colocada en forma giratoria dentro del tanque para que gire alrededor de un eje de noria, la primera noria incluye una pluralidad de cucharones separados en forma circunferencial para recoger material desde el tanque y descargar posteriormente el material recogido del tanque durante la rotación de la primera noria alrededor de su eje de noria; y una segunda noria colocada en forma giratoria dentro del tanque para que gire alrededor de un eje de noria, la segunda noria incluye una pluralidad de cucharones separados en forma circunferencial para recoger material desde el tanque y descargar posteriormente el material recogido del tanque durante la rotación de la segunda noria alrededor de su eje de noria. De conformidad incluso con un ejemplo adicional de la presente invención, se provee un método para clasificar un material, que comprende los pasos de: introducir una mezcla líquido-sólido dentro de un tanque hasta un nivel de llenado predeterminado; hacer girar una noria alrededor de un eje de noria para recoger el material sólido sedimentado desde el fondo del tanque, el eje de noria está colocado en un ángulo agudo con relación a una referencia vertical; y hacer, girar la noria de manera adicional para descargar el material recogido desde la noria cuando el material recogido está por encima de una orilla superior del tanque. De conformidad incluso con otro ejemplo de la presente invención, se provee un clasificador de material para clasificar material de agregado, que comprende: un bastidor de soporte; un tanque montado al bastidor de soporte para recibir una mezcla de material de agregado y de fluido, el tanque tiene una pared lateral con una superficie que mira hacia arriba, inclinada; una noria que tiene una pluralidad de cucharones que se extienden radialmente para recoger material de agregado a partir del tanque, la noria está ubicada adyacente a la superficie que mira hacia arriba y tiene una placa sustancialmente paralela a y que mira a la superficie que mira hacia arriba; un sistema de transmisión de suspensión para impulsar la noria, el sistema de transmisión de suspensión incluye un par de guías de banda separadas aseguradas al bastidor de soporte y una banda sin fin que pasa a través de las guías, la noria está suspendida desde la banda entre las guías para que gire en una dirección sustancialmente paralela a la superficie que mira hacia arriba; y una fuente de fluido para aplicar fluido presurizado a la placa de la noria para desviar la noria en dirección opuesta a la superficie que mira hacia arriba; la noria y la pared lateral están dispuestas de tal manera que durante el uso los cucharones descarguen el material de agregado recogido desde el tanque sobre una orilla de la pared lateral. Otros aspectos y características de la presente invención se harán evidentes a los expertos en la técnica después de revisar la siguiente descripción de modalidades específicas de la invención en conjunto con las figuras anexas .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
A continuación se hace referencia a las figuras anexas las cuales muestran, a manera de ejemplo, modalidades de la presente invención, y en las cuales: La figura 1 es una vista lateral de un clasificador de material que se construye de conformidad con una modalidad de la presente invención con una porción separada que muestra un cucharón. La figura 2 es una vista superior del clasificador de material de la figura 1. La figura 3 es una vista en perspectiva del clasificador de material de la figura 1. La figura 4 es una vista de extremo del clasificador de material de la figura 1. La figura 5 es una vista en perspectiva de la noria del clasificador de material de la figura 1. La figura 6 es un diagrama en esquema del clasificador de material de la figura 1 asociado con una banda transportadora para el transporte del material sólido descargado. La figura 7 es una vista lateral de una segunda modalidad de un clasificador de material construido de conformidad con la presente invención. La figura 8 es una vista en perspectiva de una modalidad alternativa de una noria para un clasificador de material incrementado de conformidad con la presente invención.
La figura 9A es una vista de extremo en secciones del clasificador de material de la figura 1 que muestra la tubería de agua en el tanque durante el funcionamiento. La figura 9B es una vista de extremo en secciones de un clasificador de material que tiene la noria de la figura 8 que muestra la tubería de agua en el tanque durante el funcionamiento. La figura 10 es una vista de extremo en secciones de otra modalidad de un clasificador de material construido de conformidad con la presente invención. La figura 11 es una vista en secciones de la noria de la figura 10 tomada a lo largo de la línea 11-11. La figura 12 es un diagrama en esquema de un sistema de clasificación construido de conformidad con la presente invención que tiene tres norias y un sistema de transmisión suspendida. La figura 13 es una vista de extremo parcial de una noria que tiene una guía con forma de U unida en forma circunferencial a la misma. La figura 14 es una vista de extremo parcial que tiene una guía con forma de L unida en forma circunferencial a la misma. La figura 15 es una vista lateral de una modalidad adicional de un clasificador de material construido de conformidad con la presente invención.
La figura 16 es una vista en secciones de la noria de la figura 15 tomada a lo largo de la línea 16-16; y La figura 17 es una vista agrandada de una sección de la noria de la figura 16 indicada por la referencia 17. La figura 18 es un diagrama en esquema de un clasificador de material de conformidad con una modalidad de la presente invención. La figura 19 es un vista explotada de la noria del clasificador de material de la figura 15 que muestra las placas interior y exterior montadas a la maza interior. La figura 20 es una vista explotada de la noria de un clasificador de material similar al mostrado en la figura 19 excepto que está montada una sola placa a la maza interior. La figura 21 es una vista en perspectiva de la noria del clasificador de material de la figura 15. La figura 22A es una vista lateral de un clasificador de material que tiene un desviador para el material recogido unido a su canal de descarga; y La figura 22B es una vista de extremo de un clasificador de material que tiene un desviador para el material recogido unido a su canal de descarga. Se utilizan referencias similares en figuras diferentes para indicar componentes similares.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Se hace referencia primero a las figuras 1 a 4, las cuales muestran un sistema 12 para clasificar una mezcla líquido-sólido implementado de conformidad con la presente invención. El sistema 12 comprende los clasificadores de material 14, indicados en forma individual mediante las referencias 14a, 14b y 14c, un bastidor de soporte 16, las norias 18, el gancho (hitch) 20, y una caja mezcladora 22. Los clasificadores de material 14 están acoplados en sucesión para formar una serie de tres etapas de clasificador que comienzan con el primer clasificador de material 14a. En otras modalidades, se pueden utilizar más o menos etapas. Si se desea, se puede utilizar un solo clasificador de material 14. Cada clasificador de material 14 comprende un tanque o tolva 30, y una noria 32 montada angularmente que tiene una pluralidad de cucharones o elevadores 34 curvados, que se extienden radialmente. Las norias 32 y sus cucharones 34 correspondientes recogen el material sedimentado, lo sacan de los tanques 30 y lo depositan en las rampas o canales de descarga 36. Cada canal de descarga 36 dirige el material recogido sobre una banda transportadora 37 correspondiente (figura 6) . La banda transportadora 37 que transporta el material hacia alguna otra parte, por ejemplo, a una pila de descarga (no mostrada) para almacenamiento a cielo abierto. En otras modalidades, los canales de descarga 36 pueden dirigir el material recogido hacia una banda transportadora común. Se pueden utilizar otros medios de transporte para transportar el material desde los canales de descarga 36. Cada una de las norias 32 es impulsada por un mecanismo de transmisión 38 que se puede controlar de manera independiente. Por ejemplo, en una modalidad cada mecanismo de noria 38 es una transmisión hidrostática. Un motor eléctrico 39 acciona tres bombas hidráulicas, cada bomba controla una transmisión hidrostática independiente. En otras modalidades, se utilizan mecanismos de transmisión alternativos, tales como motores eléctricos independientes para cada noria, por ejemplo. En una modalidad de ejemplo, la velocidad de rotación de las norias 32 es diferente para cada etapa, en la que la noria 32 en la primera etapa tiene rpm más altas que la noria 32 en la segunda etapa, la que a su vez tiene rpm más altas que la noria en la tercera etapa. En términos generales, una rotación más lenta da como resultado menos agitación y permite que el material más ligero se sedimente en el fondo del tanque 30 de modo que éste pueda ser recolectado por los cucharones 34. Sin embargo, las velocidades de rotación lentas reducen la velocidad a la cual el material sedimentado es recolectado desde los tanques. Por lo tanto, se toman n consideración los requerimientos de proceso cuando se seleccionan las velocidades apropiadas de rotación para las norias 32. Con referencia ahora a las figuras 6 y 9A, se describen con mayor detalle los tanques 30. Los tanques 30 tienen cada uno una pared inferior 55 y una pared lateral 54 adyacente a la noria 32 perspectiva. La pared lateral 54 incluye una placa de guarda 53 en una porción superior de la misma. En la porción superior de la pared lateral 54 se define un área de descarga o abertura 51 adyacente a la placa de guarda 53. Los canales de descarga 36 están unidos a una superficie exterior de la pared lateral 54 de cada uno de los tanques 30 en una orilla superior 33 de la pared lateral 54 en comunicación con la abertura de descarga 51. Se provee un drenaje 61 en una porción inferior de cada pared lateral 54 para drenar los tanques 30 respectivos durante el cese de operaciones. El ángulo de la pared lateral 54 corresponde a un ángulo T° en el cual la noria 32 está montada con relación a una "V" de referencia vertical, asegurando de esta manera que sustancialmente todo el material sólido recogido por las norias 32 permanezca en los cucharones 34 hasta que los cucharones 34 lleguen a sus canales de descarga 36 respectivos. De manera alternativa, la inclinación o ángulo de la pared lateral 54 se puede definir en términos de la referencia horizontal. En tales casos, la pared lateral 54 está colocada en un ángulo ? con relación a una referencia horizontal tal como, por ejemplo, la base del bastidor de soporte 16. Cuando los cucharones 34 llegan al canal de descarga 36, el material recogido portado por los cucharones 34 cae hacia abajo al canal 36 y sobre la banda transportadora correspondiente 37. Los tanques 30- también pueden incluir un vertedero de aforo de descarga o compuerta 40 entre los mismos. En algunas modalidades, las compuertas 40 definen una abertura que permite que el agua y el material suspendido pasen a través de las mismas hacia la siguiente etapa en el sistema clasificador. En otras modalidades, no están presentes compuertas y los tanques 30 se abren uno en el otro. Con referencia ahora a la figura 5, se describe con mayor detalle una modalidad de una noria 32. Cada noria 32 comprende cucharones o elevadores 34, una maza interior 44, rayos 46, flecha de transmisión 48, y una maza exterior 50. Como se muestra en la figura 5, la maza interior 44 puede comprender una pared o anillo sustancialmente cilindrico a partir del cual se extienden los cucharones, por lo menos algunos de los cucharones tienen una anchura mayor que aquella de la pared cilindrica. Sin embargo, en otras modalidades, la maza interior 44 puede comprender dos o más anillos concéntricos separados intercalados desde las orillas de extremo respectivas de los cucharones 34. Como se muestra en la figura 5, la maza exterior 50 comprende las barras de soporte 52 concéntricas, sin embargo, también son posibles otras configuraciones de la maza exterior 50. La flecha de transmisión 48 de cada noria 32 está acoplada a su mecanismo de transmisión 38 correspondiente (figuras 1-4) . Para facilitar la descarga de material desde los cucharones 34, las norias 32 están montadas angularmente para que tengan por lo menos un lado orientado hacia abajo dentro del clasificador de material 14 correspondiente a un ángulo T° con relación a la vertical V (referida como el ángulo de inclinación) . Por lo tanto, el eje de rotación de cada noria 32 está orientado a un ángulo T° con respecto a la horizontal H. En varias modalidades, el ángulo de inclinación se selecciona tomando como base la aplicación de clasificación para la que se utiliza el sistema 12. Por ejemplo, en una modalidad, el ángulo de inclinación es igual a o menor de 50 grados desde la vertical. En otra modalidad de ejemplo, el ángulo de inclinación es sustancialmente de 32 grados desde la vertical. Sin embargo, dichos ángulos son únicamente ejemplos y el ángulo de inclinación puede variar en diversas modalidades para lograr los resultados deseados para el material que está siendo clasificado. Los cucharones 34 incluyen cada uno una orilla de cucharón 35 exterior la cual se introduce (engages) en el material sedimentado en el fondo de los tanques 30. Los cucharones 34 están orientados de manera tal que la curvatura de los cucharones 34 se abre en la dirección de movimiento de las norias 32, permitiendo de esta manera que los cucharones 34 recojan el material sedimentado en el fondo de los tanques 30. Son posibles formas diferentes de los cucharones 34. En una modalidad de ejemplo, los cucharones 34 se pueden desprender para ayudar en el transporte del sistema 12 disminuyendo su altura total. En dichas modalidades, los cucharones 34 se unen a la maza interior 44 utilizando pernos u otros sujetadores removibles apropiados. En otras modalidades de ejemplo, las barras de soporte 52 de la maza exterior 50 están divididos en secciones con una pluralidad de cucharones 34 unidos a cada una de las secciones. Esta secciones se pueden unir y desprender después a la maza interior 44 según se requiera, lo que permite una transportación y reparación más fácil del sistema 12. En una modalidad de ejemplo, la maza interior 44 es más estrecha que los cucharones 34 de manera tal que la maza interior 44 quede separada de la pared lateral 54 lo que permite que el agua fluya fuera de las porciones de orilla interior 42 de los cucharones 34 que se extienden más allá de la maza interior 44 durante la rotación de la noria 32. Como se muestra en la figura 9A, en una modalidad de ejemplo, la pared inferior 55 es perpendicular a la pared lateral 54, de modo tal que la pared inferior 55 está sustancialmente paralela a la orilla de cucharón exterior 35 de los cucharones 34, y de modo tal que el material de agregado sedimentado se recolecte en la porción del tanque 30 en la cual está ubicada la noria 32. A medida que la noria 32 gira hacia arriba con los cucharones 34 llenos, los cucharones 34 se elevan fuera del agua con el material atrapado en los cucharones 34 y soportados por la pared lateral 54. A medida que los cucharones emergen del agua, el agua atrapada por los cucharones 34 fluye hacia afuera y de regreso al tanque 30. A medida que los cucharones 34 giran adicionalmente, el material recogido experimenta deshidratación con lo cual el agua arrastrada se drena del material recogido. La eliminación de agua continúa hasta que los cucharones 34 llegan a la parte alta del tanque 30 y son descargados. Con referencia ahora a las figuras 1 y 6, se describe la descarga de material sólido recolectado por el sistema 12. En la modalidad mostrada, los canales de descarga 36 de cada etapa están asociados con una banda transportadora 37 correspondiente, sin embargo también se puede utilizar una sola banda transportadora. Los canales de descarga 36 están orientados hacia abajo hacia las bandas transportadoras 37 para facilitar la descarga. Se pueden proveer guías verticales 58 en uno o en ambos lados de los canales de descarga 36 que dirigen y canalizan el material recogido hacia el extremo inferior de los canales 36 y sobre las bandas transportadoras 37 correspondientes. En otras modalidades, los canales de descarga 36 pueden dirigir el material recogido hacia una banda transportadora individual. En algunas aplicaciones, se puede utilizar un transportador individual que tenga canales separados para el material proveniente de cada una de las etapas del clasificador. En otras modalidades, se puede utilizar una banda transportadora individual para todas las norias. El uso de una banda transportadora común permite que el material recogido se pueda recombinar para formar un agregado mixto que tenga una distribución de tamaño/densidad de partícula dentro de las tolerancias del producto. Por ejemplo, en algunas aplicaciones la cantidad de material recogido proveniente de cada etapa del clasificador se puede seleccionar de manera tal que cuando se recombina, el producto final tenga una cantidad deseada de material en cada intervalo de tamaño/densidad de partícula. Utilizando esta estrategia, se puede producir material de agregado limpio y deshidratado que tenga las características deseadas para aplicaciones diferentes. Como se muestra en las figuras 22A y 22B, se puede separar o retirar una porción del material recolectado por una noria. En la modalidad mostrada, el canal de descarga 36 incluye un desviador 270. El desviador 270 comprende un conducto hueco o tubo que se comunica con una abertura 271 en el canal de descarga 36 por un extremo. Se puede unir tubería flexible 272 en el otro extremo del desviador 270. Una porción del material recogido, descargado en el canal 36 cae a través del desviador 270 y de la tubería 272. La tubería 272 descarga el material del desviador sobre una banda transportadora 274 para que sea transportada hacia alguna otra parte, por ejemplo, hacia una pila de descarga separada. La trayectoria del material que evita o rodea al desviador 270 y entra a las bandas transportadoras 37 para que se recolecte como parte del producto final se representa mediante la referencia "d". El uso de un desviador 270 permite que se pueda obtener la cantidad requerida de material recogido recolectado en una noria 32 eliminando o desviando cualquier porción en exceso con el fin de satisfacer las especificaciones del producto final. En otras modalidades, se puede utilizar una barra o brazo para montaje en forma pivotante en lugar de un tubo desviador. En tales casos, la barra se puede montar en forma pivotante para que gire alrededor de su centro. La barra montada en forma pivotante puede ser, por ejemplo, una compuerta de dedo. El ajuste de la posición de la barra cambia la porción de material recogido que es desviada desde la porción principal del canal de descarga 36 la cual se descarga sobre la banda transportadora 37 como parte del producto final para incrementar o reducir la cantidad de material desviado. Con referencia ahora a las figuras 1 a 4, se describe con mayor detalle el funcionamiento de una modalidad de ejemplo del sistema 12. La dirección de movimiento de las norias 32 queda indicado por la referencia 56. En esta modalidad, las norias 32 de cada clasificador 14 giran en la dirección de la caja de mezclado 22. El material de agregado es transportado por una banda transportadora (no mostrada) u otros medios de transporte al interior de la caja de mezclado 22. El material de agregado se puede pre-tamizar para eliminar partículas que sean más grandes que la tolerancia de la aplicación, tales como rocas. El agua se suministra de manera continua al interior de la caja de mezclado 22 a través de un tubo de entrada (no mostrado) . El agua y el material de agregado forman una mezcla liquido-sólido o pulpa que pasa a través de la caja de mezclado 22. La mezcla líquido-sólido se alimenta al tanque del primer clasificador 14a. Una compuerta 40 provee una abertura entre el tanque 30 del primer clasificador 14a y el tanque 30 del segundo clasificador 14b la cual permite que el agua y el material suspendido fluyan desde la primera etapa hacia la segunda etapa. De manera similar, una compuerta 40 provee una abertura entre el tanque 30 del segundo clasificador 14b y el tanque 30 del tercer clasificador 14c que permite que el agua y el material suspendido fluyan desde la segunda etapa hacia la tercera etapa. También se pueden proveer una compuerta 40 en un extremo de descarga del tanque 30 de la etapa final 14c. En otras modalidades, una cámara de salida 59 (figura 2) se coloca opuesta a la cámara de mezclado o al tanque de alimentación 22. El líquido proveniente del tercer tanque rebasa un reborde o vertedero de aforo en la pared de extremo del tanque y fluye al interior de la cámara de salida 59. Una abertura en la cámara de salida 59 está conectada a una manguera o tubería flexible cuyo flujo sale hacia una pileta de desechos (no mostrada) . Las compuertas 40 incluyen un mecanismo de control que permite que la abertura de la compuerta se pueda agrandar o contraer elevando o bajando las compuertas 40. El control del tamaño de las aberturas de la compuerta permite que se pueda controlar la velocidad de flujo del agua y de los sólidos suspendidos entre las etapas del clasificador, y por consiguiente el nivel de agua en cada uno de los tanques 30. En una modalidad de ejemplo, el agua que fluye a través del sistema 12 se regula de manera tal que el nivel de agua caiga desde la primera etapa hacia la segunda etapa, y después desde la segunda etapa hacia la tercera etapa. En otras modalidades, el nivel de agua se puede incrementar desde la primera etapa hacia la última etapa. Se pueden utilizar otros medios para controlar el flujo a través del sistema 12 además de, o en lugar de las compuertas 40. En algunas modalidades, el nivel de agua en los tanques 30 también se controla bombeando cierta cantidad de agua desde una o más de las etapas posteriores de regreso a las etapas iniciales. El flujo de. agua entre los tanques 30 también se puede ver afectado por el nivel del sistema de clasificación 12. Si el sistema de clasificación no está a nivel, el nivel de agua en cada uno de los tanques se verá afectado por el nivel del sistema. Aunque los aspectos de la presente invención se pueden utilizar para clasificar un número de tipos diferentes de material, por ejemplo diversos tipos de agregados y sólidos recuperados a partir de las aguas municipales o de operaciones de tratamiento de aguas residuales, de aquí en adelante en la presente invención se describe el uso del sistema 12 como un clasificador de arena.
En la primera etapa 14a del sistema de clasificación, la velocidad de la noria 32 se selecciona de manera tal que se recolecte un grado o cantidad deseada de sólidos sedimentados en la primera etapa 14a. En algunas modalidades, la rotación de la noria 32 contribuye a la agitación del agua en el tanque 30 del primer clasificador 14a de manera tal que las partículas de arena que por lo general son menores que una masa pre-definida se mantienen suspendidas, mientras que las partículas que por lo general son más pesadas que la masa pre-definida se hunden hacia el fondo del tanque 30 en donde éstas son recogidas por los cucharones 34. A medida que la noria 32 gira, los cucharones 34 que se mueven hacia arriba emergen del agua. A medida que los cucharones 34 emergen, el agua capturada por los cucharones 34 es drenada y regresada al tanque 30. Algunas partículas suspendidas son acarreadas de regreso con el agua hacia el tanque 30. A medida que la noria 32 gira de manera adicional, el agua arrastrada se drena de los materiales recogidos hasta que los cucharones 34 llegan a la abertura de descarga 51. Una vez en la abertura de descarga, el material recogido transportado por los cucharones 34 se desliza hacia afuera y hasta el canal de descarga 36 hacia un dispositivo de recolección tal como una banda transportadora 37 (figura 7) . Las partículas más ligeras que permanecen suspendidas en el agua de la primera etapa viajan después a través de la compuerta 40 y hacia el interior del tanque 30 de la segunda etapa. En la segunda etapa 14b, similar a la primera etapa, la noria 32 gira a una velocidad tal que se recolectan una cantidad o grado deseado de sólidos sedimentados en la segunda etapa 14b. En algunas modalidades, la rotación de la noria 32 contribuye a la agitación del agua en el tanque 30 del segundo clasificador 14b de manera tal que las partículas que por lo general están por debajo de una cierta masa quedan suspendidas en el agua en el tanque 30, mientras que las partículas que por lo general son más pesadas que dicha masa se hunden hacia el fondo del tanque 30 en donde éstas son recogidas por los cucharones 34 de la noria 32 de la segunda etapa. Al igual que la primera etapa, cuando los cucharones 34 emergen del agua a medida que gira la noria 32, el agua capturada por los cucharones 34 es inicialmente drenada y regresada al tanque 30. A medida que la noria 32 gira de manera adicional, el agua arrastrada es drenada de los materiales recogidos hasta que los cucharones 34 llegan a la abertura de descarga 51. Una vez en la abertura de descarga, el material recogido transportado por los cucharones 34 se desliza hacia afuera y hasta el canal de descarga 36 hacia la banda transportadora 37. Las partículas más ligeras que permanecen suspendidas en el agua de la segunda etapa viajan después a través de la siguiente compuerta 40 y hacia el interior del tanque 30 de la tercera etapa. En la tercera etapa 14c, se remueven partículas muy finas o fango. La noria 32 del tercer clasificador 14c se mueve a una velocidad lo suficientemente lenta que por lo menos algunas de las partículas de fango pueden sedimentar en el fondo del tanque 30, en el cual éstas son recogidas por los cucharones 34 de la noria 32 y son depositadas en el canal de descarga 36 de la tercera etapa.
El agua sale de la tercera etapa por la compuerta 40 final
(figura 9A) y es enviada a una pileta de desechos (no mostrada) . Esta agua contiene sólidos suspendidos residuales que no sedimentan en el fondo del tanque 30 de la tercera etapa. La velocidad de rotación de la noria 32 en la tercera etapa 14c se selecciona de manera tal que se retire un porcentaje predeterminado de partículas de fango. En una modalidad, la velocidad de la noria 32 se selecciona para obtener 20 por ciento de recuperación de partículas de fango. La recuperación de las partículas de fango reduce la necesidad de, y los costos asociados con, recuperar el fango de la pileta de desechos. En otras modalidades, las partículas más finas se retiran de la tercera etapa del clasificador mientras que la mayoría de las partículas de fango, por ejemplo partículas que tienen un diámetro particular menor de 400 µm permanecen en suspensión. Las partículas de fango salen del sistema clasificador como un sobrante y se envían a la pileta de desechos. Por lo tanto, se apreciará que en esta modalidad de ejemplo, la arena que pasa a través del sistema 12 se limpia, se clasifica en tamaños diferentes, y se deshidrata por lo menos parcialmente. El intervalo de tamaños que se extraen en cada etapa depende de un número de variables que incluyen, por ejemplo, la velocidad a la cual se abastecen el material de agregados y el agua al sistema 12, la agitación que se presenta en la caja de mezclado 22, la distancia desde la caja de mezclado 22, las velocidades a las cuales giran las norias 32, el tamaño y número de cucharones 34 en las norias 32, y la ubicación y tamaños de las aberturas de compuerta entre las etapas . Se puede utilizar un controlador lógico programable (PLC por sus siglas en inglés) u otro controlador apropiado para mejorar el control del procedimiento con relación a la velocidad a la cual se alimenta el material de agregado al sistema 12, la velocidad con la cual se alimenta el agua al sistema 12, la velocidad de rotación de las norias 32, y posiblemente el tamaño de las aberturas de la compuerta entre las etapas. A continuación se describen variaciones del sistema 12. En una modalidad, la noria 32 en la primera etapa gira entre 8 y 12 rpm, la noria 32 en la segunda etapa gira entre 4 y 6 rpm, y la noria 32 en la tercera etapa gira a menos de 4 rpm. Dichas velocidades se proveen únicamente como ejemplos no limitativos y son posibles otras velocidades para las norias 32 en las que la velocidad deseada de la noria depende de, entre otras cosas, el tamaño de la noria, el tamaño del tanque, el número y tamaño de cucharones, el ángulo de inclinación y el material que está siendo clasificado. Asimismo, la velocidad a la cual gira cada una de las norias 32 es un parámetro susceptible de selección y no es necesario una reducción entre etapas sucesivas como en la presente modalidad. En algunas modalidades, cada noria 32 gira a la misma velocidad. La velocidad de la noria, tamaño de la noria, el número de cucharones, el tamaño del cucharón, la forma y espaciamiento, el ángulo de inclinación, el tamaño del tanque, el tamaño y abertura de la compuerta, entre otras cosas, son parámetros que se pueden variar en diferentes modalidades de la invención, y pueden variar entre las etapas del clasificador en algunas modalidades, con el fin de lograr los resultados deseados para el material que está siendo clasificado. Por ejemplo, en algunas modalidades, la noria 32 en la tercera etapa tiene cucharones 34 más estrechos que los de las norias 32 en la primera y segunda etapas. Se pueden utilizar cucharones 34 más cortos en la tercera etapa debido a que el volumen de material de agregado removido en esta etapa es más pequeño en comparación con la primera y segunda etapas en las cuales se remueve la mayoría del material. En términos generales, la velocidad de la noria se ajusta para que gire tan rápidamente como sea posible, pero lo suficientemente lento para permitir que se presente cierta cantidad de eliminación de agua. Si la velocidad de la noria se fija muy alta, el material recogido retendrá demasiada agua y, en algunos casos, el agua atrapada por los cucharones 34 podría no drenarse y será recogida de los tanques 30 con el material descargado. El número de cucharones 34 por noria se fija de manera tal que se llene la noria 32, sin embargo, los cucharones 34 no se pueden empacar tan cercanamente como para que el funcionamiento de un cucharón 34 interfiera con el funcionamiento de los cucharones 34 adyacentes. La longitud de los cucharones 34 típicamente se fija para lograr una capacidad de cierta cantidad de toneladas por hora. El diámetro de la noria típicamente es tan grande como sea posible para incrementar la capacidad, pero lo suficientemente pequeño para que el sistema 12 pueda ser transportado (por ejemplo en un contenedor para transporte de carga) , y lo suficientemente pequeño para que se pueda instalar en forma manejable por el usuario final. En la modalidad mostrada en las figuras 1 a 4, el sistema 12 está soportado por el bastidor común 16 el cual tiene las ruedas 18 en un extremo del mismo, y un gancho 20 en el extremo opuesto del mismo de modo tal que el clasificador se pueda mover fácilmente, por ejemplo, remolcando el sistema 12 mediante el uso de un camión de carga. En una modalidad de ejemplo no limitativa, el sistema 12 se elabora con un tamaño tal que pueda ser transportado fácilmente en un contenedor para transporte de carga estándar (por ejemplo, un contenedor que tenga las dimensiones interiores aproximadas de 2.29 m x 12.01 m) . En tales casos, el sistema se puede transportar como una carga legal normal sin restricciones de carga especiales. En otras modalidades, el sistema tiene una configuración estacionaria y no puede ser portado fácilmente. Incluso en otras modalidades, los clasificadores 14 son unidades separadas que no comparten un bastidor común. A continuación se hace referencia a la figura 7, la cual muestra una modalidad de ejemplo adicional de un sistema 60 para clasificar una mezcla líquido-sólido implementado de conformidad con la presente invención. El sistema 60 es similar al sistema 12, excepto que la orientación de las norias 32 es diferente. El sistema 60 comprende tres clasificadores de material indicados de manera individual mediante las referencias 62, 64 y 66. El primero y segundo clasificadores 62 y 64 giran en la dirección del gancho 20, es decir en una dirección corriente abajo, mientras que el tercer clasificador 66 gira en la dirección opuesta hacia la caja de mezclado 22, es decir en una dirección corriente arriba. La dirección de movimiento de las norias 32 se indica de manera individual mediante las referencias 72, 74, y 76 (figura 7) . Al igual que con el sistema 12, los cucharones 34 están curvados en la dirección de movimiento de las norias 32 para recoger el material sedimentado en el fondo de los tanques 30. Incluso en otras modalidades, el primero y segundo clasificadores giran hacia la caja de mezclado 22 y el tercer clasificador gira en dirección opuesta a la caja de mezclado 22. A continuación se hace referencia a las figuras 8 y 9B, las cuales muestran otra modalidad de un clasificador de material 80 de conformidad con la presente invención. El clasificador de material 80 es similar al clasificador de material 14, excepto que es diferente la forma de los cucharones unidos a la noria. Cada clasificador de material 80 comprende un tanque o tolva 30 que tiene una pared lateral 54, y una noria 82 montada en forma angular que tiene una pluralidad de cucharones o elevadores 84, curvados, que se extienden radialmente. Cada cucharón 84 tiene una orilla de cucharón 85 exterior la cual se introduce en el material sedimentado en el fondo de los tanques 30. En la misma manera indicada anteriormente, las norias 82 y sus cucharones 84 correspondientes cumplen el propósito doble de agitar los contenidos de cada uno de los tanques 30, y de recoger y sacar el material de los tanques 30 y depositarlo en las rampas o canales de descarga 36. En forma similar a la de los cucharones 34 del sistema 12, los cucharones 84 están curvados en la dirección de movimiento de las norias 82 para recoger el material sedimentado en el fondo de los tanques 30. Sin embargo, los cucharones 84 están inclinados en dirección opuesta a la pared lateral 54 de modo tal que la orilla de cucharón 85 exterior queda sustancialmente paralela a la superficie del agua en el tanque 30. De esta manera, la inclinación de cada cucharón 84 corresponde al ángulo de inclinación con el cual están montadas las norias 82 dentro de los tanques 30. La inclinación de los cucharones 84 provee eyección mejorada del agua acarreada por los cucharones 84 cuando éstos emergen del agua durante la operación de descarga. Con referencia ahora a las figuras 9A y 9B, se explica la inclinación de los cucharones 84 con mayor detalle. La figura 9A ilustra una noria 32 de un clasificador de material 14 con una mezcla líquido-sólido tal como arena y agua recibida en el mismo. La tubería de agua en el tanque 30 se indica mediante la referencia 86. Por conveniencia, se muestra únicamente un cucharón 34. De igual manera, la figura 9B ilustra una noria 82 del clasificador de material 80 con una mezcla líquido-sólido tal como arena y agua recibida en el mismo. La tubería de agua en el tanque 30 se indica mediante la referencia 86. Con referencia ahora a la figura 9A, se apreciará que a medida que la noria 32 emerge del agua en la tubería de agua 86, la orilla de cucharón 35 exterior completa del cucharón 34 no emerge del agua al mismo tiempo, sino que emerge primero una porción superior 88 del cucharón 34. Con referencia ahora a la figura 9B, se apreciará que la inclinación permite que la orilla de cucharón 85 exterior completa del cucharón 84 emerja del agua al mismo tiempo, permitiendo de esta manera que el agua capturada sea expulsada de manera uniforme desde los cucharones 84 desde ambos lados del mismo. También son posibles otras variaciones del clasificador de material. En lugar de utilizar tanques separados para cada noria 32, se puede utilizar un solo tanque grande para alojar todas las norias 32. Pueden ser requeridos ajustes menores al clasificador en la configuración de tanque individual, por ejemplo, podrían ser necesarias divisiones o deflectores para proveer cierta separación entre las etapas del clasificador. En esta modalidad, se permite que las partículas más ligeras mantenidas en suspensión fluyan hacia el extremo lejano del tanque más cercano a la última noria 32. En otras modalidades, se utilizan más o menos etapas de clasificador en las que el sobrante proveniente de la segunda etapa contiene partículas muy finas o fango, el cual se envía a una pileta de desechos. Incluso en otras modalidades de ejemplo, se utiliza únicamente una sola etapa de clasificador y una sola noria. En otra modalidad de ejemplo, se utilizan etapas múltiples de clasificador, en las que las norias 32 funcionan a velocidades diferentes, pero el ángulo de inclinación es sustancialmente de 0° a partir de la V vertical, estando las norias desfasadas en serie para permitir la descarga de material. Por ejemplo, se pueden utilizar en serie tres clasificadores de material orientados verticalmente. El experto en la técnica apreciará que en algunas modalidades de la presente invención, las norias 32 están desfasadas hacia un lado a partir del flujo de la corriente a clasificar, es decir el flujo de la mezcla líquido-sólido, a través del sistema 12 de manera tal que en cada tanque, el flujo a clasificar pueda fluir desde la entrada en la caja de mezclado hacia la salida en el extremo opuesto del sistema de clasificación más allá de las norias desfasadas. El desfasamiento de las norias 32 puede aislar o separar parcial o completamente las norias 32 del flujo a clasificar, dependiendo de la modalidad específica. En tales casos, la rotación de las norias 32 contribuye muy poco, si acaso, a la agitación del flujo a clasificar, y la distancia a partir de la caja de mezclado 22 se convierte en uno de los factores dominantes que afecta la velocidad de sedimentación y el tamaño de las partículas sedimentadas en una etapa particular cuando las otras variables permanecen constantes. En estas modalidades, el sistema de clasificación puede incluir una división que se extiende longitudinalmente y que define un canal de entrada para recibir la mezcla líquido-sólido para aislar de manera adicional las norias 32 del flujo a clasificar. La división longitudinal se puede colocar opuesta a las norias, y puede estar alineada con la pared lateral 54 y/o el lado interior de las norias 32. En algunas modalidades, la división longitudinal se extiende sustancialmente paralela a la pared lateral 54. En algunas aplicaciones, la mezcla líquido-sólido se puede introducir en el canal de entrada a una velocidad de flujo elevada. En dichas aplicaciones, el canal de entrada es relativamente turbulento mientras que la mezcla líquido-sólido que rodea a las norias es relativamente calmada lo que facilita la sedimentación. Con referencia ahora a las figuras 10 y 11, se describe otra modalidad de un sistema de clasificación 100 para clasificar una mezcla líquido-sólido de conformidad con la presente invención. El sistema 100 es similar en cuanto a operación y función con los sistemas 12 y 60 previamente descritos, excepto que el sistema 100 utiliza un sistema de transmisión suspendida para hacer girar la noria en lugar de un sistema de transmisión que se implemente utilizando una flecha de transmisión como la utilizada en los sistemas 12 y 60. El sistema 100 incluye uno o más clasificadores de material 102 para clasificar una mezcla líquido-sólido que contiene material sólido que se va a separar. El clasificador de material 102 incluye un tanque 104 que tiene una pared lateral 106 y una pared inferior 108 que definen un depósito para recibir la mezcla líquido-sólido. La pared lateral 106 se posiciona en un ángulo ? con relación a una referencia horizontal (por ejemplo la base del bastidor de soporte 16) . Una noria 110 está suspendida por lo menos parcialmente dentro del tanque 104 para que gire alrededor de un eje de noria perpendicular a la pared lateral 106. En algunas modalidades de ejemplo, el ángulo ? de la pared lateral 106 con relación a la referencia horizontal es mayor de 30 grados y menor de 90 grados. En otras modalidades, el ángulo ? de la pared lateral 106 con relación a la referencia horizontal es mayor de 40 grados y menor de 70 grados, y en algunas modalidades, el ángulo ? de la pared lateral 106 con relación a la referencia horizontal es mayor de 50 grados y menor de 60 grados. En una modalidad de ejemplo, el ángulo ? de la pared lateral 106 con relación a la referencia horizontal es de aproximadamente 56 grados. Los ejemplos anteriores son solamente ilustrativos y se pueden emplear otros ángulos en modalidades diferentes. La noria 110 incluye una maza interior 112 y una pluralidad de cucharones 114 separados que se extienden radialmente desde la maza interior 112 para recoger el material sólido sedimentado en la pared inferior 108 y posteriormente descargar el material sólido recogido desde el tanque 104 durante la rotación de la noria 110 alrededor de su eje de noria. La maza interior 112 puede comprender una pared o anillo sustancialmente cilindrico a partir del cual se extienden los cucharones, por lo menos algunos de los cucharones tienen una anchura mayor que aquella de la pared cilindrica. Sin embargo, en otras modalidades, la maza interior 112 puede comprender dos o más anillos concéntricos separados intercalados desde las orillas de extremo respectivas de los cucharones 114. La noria 110 está suspendida en el tanque 104 y es impulsada por una banda de transmisión 118. La noria 110 también puede incluir una guía o pista circunferencial 116 para que coopere con la banda de transmisión 118 para hacer girar la noria 110 alrededor de su eje de noria, la guía 116 se provee alrededor de una circunferencia exterior de la noria 110. Como será apreciado por el experto en la técnica, la noria 110 no está montada en forma rígida. La suspensión de la noria 110 a partir de la banda de transmisión 118 permite que el eje de la noria flote alrededor de un plano sustancialmente perpendicular al eje de la noria, por ejemplo, la noria 110 puede flotar alrededor de la pared lateral 106. Como se muestra en las figuras 10 y 13, en una modalidad de ejemplo la guía 116 tiene una sección transversal con forma de U para recibir la banda de transmisión 118. En algunas modalidades, la guía 116 puede tener una sección transversal con forma de L (figura 14) y se puede formar a partir de hierro en ángulo. En la presente modalidad, la guía 116 provee una pista lisa sobre la cual puede rodar la banda de transmisión 118, sin embargo, si se desea, se pueden proveer también dientes para enganchar la banda de transmisión 118. La guía 116 se puede utilizar además de, o en lugar de, una maza exterior 50 que comprenda barras de soporte 52 concéntricas descritas anteriormente. En una modalidad de ejemplo, la guía 116 comprende un riel plano montado alrededor de la circunferencia exterior de la noria 110 con un par de barras concéntricas separadas unidas a la superficie exterior del riel plano. Los perfiles de soporte están separados de modo tal que la banda de transmisión 118 sea recibida por lo menos parcialmente dentro de la guía 116. Se provee una transmisión 120 para impulsar la banda de transmisión 118 para que haga girar la noria 110 dentro del tanque 104. La transmisión 120 engancha y mueve la banda de transmisión 118 para que haga girar la noria 110 alrededor de su eje de noria. Los canales de descarga 36 para cada noria 110 recolectan el material sólido descargado y lo dirigen hacia una banda transportadora correspondiente (no mostrada) en donde éste se transporta hacia alguna otra parte, por ejemplo hacia una pila de descarga para almacenamiento a cielo abierto. La banda de transmisión 118 puede ser una cadena de transmisión, cable, malla, banda, cable retorcido o medios similares. En algunas modalidades, la banda de transmisión 118 incluye una cadena de transmisión y la transmisión 120 comprende una rueda dentada accionada 121a y una rueda dentada pasiva 121b. La rueda dentada accionada 121a puede ser accionada por un motor 117. La rueda dentada accionada 121a y la rueda dentada pasiva 121b están desfasadas lateralmente una con respecto a la otra a una distancia mayor que el diámetro exterior de la noria 110 y están ubicadas a mayor altura que el eje de la noria para permitir que la noria 110 se pueda suspender entre éstas. La rueda dentada pasiva 121b no acciona a la cadena de transmisión, pero permite que la cadena pase sobre ésta a medida que la banda es jalada por la rueda dentada accionada 121a. En otras modalidades en las cuales la banda de transmisión es un cable o banda, la transmisión puede comprender una rueda o rodillo accionado y un rodillo (guía) pasivo, por ejemplo, polea, para permitir de manera pasiva que el cable o banda de transmisión pase sobre ésta. La pared lateral 106 incluye una porción inferior
122 opuesta a la noria 110 para impedir que el material sólido recogido se descargue desde los cucharones 114 mientras giran dentro del tanque 104, y una porción superior 124 sobre la cual los cucharones 114 descargan el material sólido recogido. La porción superior 124 incluye una placa de guarda 53 y define un área o abertura de descarga 51 adyacente a la placa de guarda 53. Los canales de descarga están unidos a una superficie exterior de la pared lateral 106 de cada uno de los tanques 104 en una orilla superior 33 de la pared lateral 106 en comunicación con la abertura de descarga 51. Los cucharones 114 descargan el material sólido recogido cuando giran a mayor altura que la abertura de descarga 51. En la modalidad mostrada, la pared inferior 108 está sustancialmente perpendicular a la pared lateral 106. Como se muestra en la figura 10, el clasificador también puede incluir una división 144 que se extiende longitudinalmente y que define un canal de entrada 146 para recibir la mezcla líquido-sólido y para ayudar a aislar las norias 110 del flujo a clasificar. La división longitudinal 144 se puede colocar opuesta a las norias 110, y se puede alinear con la pared lateral 106 y/o el lado interior de la noria llOs. En algunas modalidades, la división longitudinal 144 se extiende sustancialmente paralela a la pared lateral 106. La división longitudinal 144 no se extiende hacia el fondo del sistema de clasificación lo que permite que la mezcla líquido-sólido entre y llene los tanques 104 al pasar por debajo de ésta. La división longitudinal 144 también puede definir aberturas a lo largo de su longitud para permitir que la mezcla líquido-sólido pase de un lado a otro de la misma. En algunas modalidades, el sistema utiliza un tanque central en lugar de tanques separados para cada noria. En estas modalidades, las divisiones o deflectores laterales
(no mostrados) se pueden colocar entre las norias. En algunas aplicaciones, la mezcla líquido-sólido se puede introducir dentro del canal de entrada a una velocidad de flujo alta. En dichas aplicaciones, el canal de entrada es relativamente turbulento mientras que la mezcla líquido-sólido que rodea a las norias es relativamente calmada lo que facilita la sedimentación.
Como se muestra en la figura 11, el clasificador de material 102 en una modalidad de ejemplo incluye una pluralidad de rodillos 126 separados montados en forma giratoria en un extremo del mismo a la maza interior 112 de la noria 110 y se extienden radialmente hacia el interior a partir de la misma. Los rodillos 126 se extienden radialmente hacia el interior desde la maza interior 112 y están colocados para que rueden sobre la pared lateral 106 durante la rotación de la noria 110 alrededor de su eje de noria. Cada rodillo 126 tiene una superficie de rodillo 128 para que ruede sobre la pared lateral 106. La superficie del rodillo 128 se puede elaborar a partir de material que tenga una resistencia a la fricción baja. En algunas modalidades, los rodillos 126 son rodillos que contienen uretano. Los rodillos 126 se montan de manera tal que mantengan una primera distancia de funcionamiento entre la noria 110 y la pared lateral 106. En algunas modalidades, la primera distancia de funcionamiento puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 0.635 cm, sin embargo en otras modalidades se utilizan otras distancias. La pared lateral 106 es sustancialmente plana e incluye una porción de cojinete central que tiene una superficie de cojinete sobre la cual se colocan los rodillos 126 para que rueden. Los rodillos 126 y la superficie de cojinete 130 reducen la fricción asociada con la rotación de la noria 110.
La noria 110 está suspendida de la transmisión 120 para que mantenga una segunda distancia de funcionamiento entre la noria 110 y la pared inferior 108 la cual puede ser, por ejemplo, de solamente 2.54 cm aproximadamente. El suspender la noria 110 desde la transmisión 120 permite que la noria 110 flote con relación a la pared lateral 106 a medida que la noria 110 se hace girar alrededor de su eje de noria con lo cual se reduce la posibilidad de que el material de obstrucción se atasque entre la noria 110 y la pared lateral 106. La primera distancia de funcionamiento creada por los rodillos 126, al estar colocados contra la superficie de cojinete 130, asegura que la noria 110 no ruede directamente sobre la pared lateral 106 a medida que ésta gira, con lo cual se reduce la fricción que de lo contrario podría ocurrir. Los rodillos 126 y la superficie de cojinete 130 también reducen la resistencia a la fricción y el trabajo requerido para hacer girar la noria 110 alrededor de su eje de noria. La figura 12 muestra un sistema de clasificación que tiene tres clasificadores de material 102, indicados de manera individual mediante las referencias 102a, 102b, y 102c. Los tres clasificadores de material 102 están colocados entre una rueda dentada accionada 121a en un extremo y una rueda dentada pasiva 121b en el otro extremo. Una rueda dentada pasiva 140 está colocada entre el primer clasificador de material 102a y el segundo clasificador de material 102b. Una rueda dentada pasiva 142 está colocada entre el segundo clasificador de material 102b y el tercer clasificador de material 102c. Aunque la rueda dentada accionada 121a y una rueda dentada pasiva 121b están colocadas por encima de los clasificadores de material 102, no es necesario que las ruedas dentadas pasivas 140 y 142 se coloquen por encima de los clasificadores 102. En la modalidad mostrada, se utiliza una sola rueda dentada accionada 121a para accionar una pluralidad de norias 110 con las ruedas dentadas pasivas 140, 142 u otros medios de guía interpuestos entre las mismas. En otras modalidades, cada clasificador de material 102 puede tener su propia banda de transmisión 118 y transmisión 120. En tales casos, cada noria 110 se puede controlar de manera independiente y se puede accionar de manera independiente. Al sistema 100 también se pueden aplicar parámetros de procesamiento y condiciones de operación similares a aquellas descritas anteriormente con relación a los sistemas 12 y 60, por ejemplo la dirección y velocidades de rotación de las norias. En algunas aplicaciones, la suspensión de la noria 110 puede proveer desempeño mejorado, por ejemplo, con material problemático que es propenso a aglomerarse. El suspender la noria 110 dentro del tanque 104 en lugar de fijar la noria puede reducir la probabilidad de que el material se aglutine o quede atrapado entre los cucharones 114 y la pared lateral 106 debido a que la noria 110 puede flotar sobre cualesquiera obstrucciones en la pared lateral 106 a medida que ésta gira. Asimismo, debido a que la noria 110 no está montada rígidamente, se permite que el eje de la noria flote alrededor de un plano sustancialmente perpendicular al eje de noria, por ejemplo en la pared lateral 106. El uso de una banda de transmisión 118 también puede reducir el trabajo requerido para hacer girar la noria 110 al crear una relación de reducción más grande en comparación con el uso de una flecha de transmisión. Por lo tanto, es relativamente fácil accionar y aplicar un par de torsión a la noria 110 y permite que se pueda utilizar un motor de transmisión más pequeño. En algunas modalidades, se puede utilizar una relación de reducción de 7:1. El sistema 100 se puede acoplar a un PLC u otro controlador apropiado como se describió anteriormente con referencia a los sistemas 12 y 60. Típicamente, una celda de carga de presión o medidor de esfuerzo (no mostrado) mide la carga aplicada a la noria 110 y transmite esta información al PLC. El PLC ajusta entonces la velocidad de rotación de la noria 110 para que se incremente a la velocidad de rotación a medida que la carga se incrementa y para que se reduzca la velocidad de rotación a medida que se reduce la carga. De esta manera, se puede lograr la clasificación y deshidratación del material sólido. El PLC también puede monitorear y controlar otros factores para mejorar el procedimiento de clasificación. Con referencia ahora a las figuras 15 a 19 y 21 se describe otra modalidad de un sistema 200 para clasificar una mezcla líquido-sólido de conformidad con la presente invención. El sistema 200 tiene un sistema de transmisión suspendida similar a la del sistema 100 previamente descrito. El sistema 200 incluye uno o más clasificadores de material 202 para clasificar una mezcla líquido-sólido que contiene material sólido que se va a separar. El clasificador de material 202 incluye un tanque 204 que tiene una pared lateral 206 y una pared inferior 208 que definen un depósito para recibir la mezcla líquido-sólido. La pared lateral 206 está colocada a un ángulo ? con relación a una referencia horizontal (por ejemplo la base del bastidor del soporte 16) . Una noria 210 está suspendida por lo menos parcialmente dentro del tanque 204 para que gire alrededor de un eje de noria perpendicular a la pared lateral 206. En algunas modalidades de ejemplo, el ángulo ? de la pared lateral 206 con relación a la referencia horizontal es mayor de 30 grados y menor de 90 grados. En otras modalidades, el ángulo ? de la pared lateral 206 con relación a la referencia horizontal es mayor de 40 grados y menor de 70 grados, y en algunas modalidades, el ángulo ? de la pared lateral 206 con relación a la referencia horizontal es mayor de 50 grados y menor de 60 grados. En una modalidad de ejemplo, el ángulo ? de la pared lateral 206 con relación a la referencia horizontal es de aproximadamente 56 grados. Los ejemplos anteriores son solamente ilustrativos y se pueden emplear otros ángulos en modalidades diferentes. La noria 210 incluye una maza interior 212 y una pluralidad de cucharones 214 separados que se extienden radialmente desde la maza interior 212 para recoger el material sólido sedimentado en la pared inferior 208 y posteriormente descargar el material sólido recogido desde el tanque 204 durante la rotación de la noria 210 alrededor de su eje de noria. Como se muestra en las figuras 15-17, 19 y 21, la maza interior 212 puede comprender dos o más anillos concéntricos 213 separados intercalados a partir de las orillas de extremo respectivas de los cucharones 214. Sin embargo, en otras modalidades la maza interior 212 puede comprender una pared o anillo sustancialmente cilindrico a partir del cual se extienden los cucharones, por lo menos algunos de los cucharones tienen una anchura mayor que aquella de la pared cilindrica. La noria 210 está suspendida en el tanque 204 y es impulsada por una banda de transmisión 218. La suspensión de la noria 210 a partir de la banda de transmisión 218 permite que el eje de la noria flote alrededor de un plano sustancialmente perpendicular al eje de la noria, por ejemplo, la noria 210 puede flotar alrededor de la pared lateral 206. La noria 210 también puede incluir una guía o pista 216 circunferencial para que coopere con la banda de transmisión 218 para hacer girar la noria 210 alrededor de su eje de noria. La guía 216 se provee alrededor de una circunferencia exterior de la noria 210. La guía 216 puede ser similar a la guía 116 descrita anteriormente. La banda de transmisión 218 es recibida por lo menos parcialmente dentro de la guía 216. Se provee una transmisión 220 para impulsar la banda de transmisión 218 para que haga girar la noria 210 dentro del tanque 204. La transmisión 220 engancha y mueve la banda de transmisión 218 para que haga girar la noria 210 alrededor de su eje de noria. Los canales de descarga (no mostrados) para cada noria 210 recolectan el material sólido descargado y lo dirigen hacia una banda transportadora correspondiente (no mostrada) en donde éste se transporta hacia alguna otra parte, por ejemplo hacia una pila de descarga para almacenamiento a cielo abierto. La banda de transmisión 218 y la transmisión 220 pueden ser similares a la banda de transmisión 118 y la transmisión 120 descritas anteriormente.
La noria 210 está suspendida de la banda de transmisión 218 para que mantenga una distancia de funcionamiento entre la noria 210 y la pared inferior 208. El suspender la noria 210 desde la transmisión permite que la noria 210 flote con relación a la pared lateral 206 a medida que la noria 210 se hace girar alrededor de su eje de noria, con lo cual se reduce la posibilidad de que el material de obstrucción se atasque entre la noria 210 y la pared lateral 206. La pared lateral 206 incluye una porción inferior
222 opuesta a la noria 210 para impedir que el material sólido recogido se descargue de los cucharones 214 mientras giran dentro del tanque 204, y una porción superior 224 sobre la cual los cucharones 214 descargan el material sólido recogido. La porción superior 224 define un área o abertura de descarga 51 a través de la cual se descarga el material sólido recogido. La porción superior 224 también puede incluir una placa de guarda 53 la cual impide que el material sólido recogido se descargue de los cucharones 214 antes de que llegue a la abertura de descarga 51 en la porción superior de la rotación del cucharón. Los canales de descarga están unidos a una superficie exterior de la pared lateral 206 de cada uno de los tanques 204 en una orilla superior 33 de la pared lateral 206 en comunicación con la abertura de descarga 51. Los cucharones 214 descargan el material sólido recogido cuando giran a mayor altura que la abertura de descarga 51. En la modalidad mostrada, la pared inferior 208 está sustancialmente perpendicular a la pared lateral 106. Como se muestra en las figuras 16 y 18, el clasificador de material también puede incluir una división 244 que se extiende longitudinalmente y que define un canal de entrada 246 para recibir la mezcla líquido-sólido y para ayudar a aislar las norias 210 del flujo a clasificar. La división longitudinal 244 se puede colocar opuesta a la noria 210, y se puede alinear con la pared lateral 206 y/o el lado interior de la noria 210. En algunas modalidades, la división longitudinal 244 se extiende sustancialmente paralela a la pared lateral 206. La división longitudinal 244 no se extiende hacia el fondo del sistema de clasificación lo que permite que la mezcla líquido-sólido entre y llene los tanques 204 al pasar por debajo de ésta. La división longitudinal 244 también puede definir aberturas a lo largo de su longitud para permitir que la mezcla líquido-sólido pase de un lado a otro de la misma. Como se .muestra en la figura 18, el sistema de clasificación 200 puede incluir un tanque central alargado 201 en lugar de tanques separados para cada noria 210. En estas modalidades, las divisiones o deflectores 248 laterales se pueden colocar entre las norias. Las divisiones laterales 248 se extienden parcialmente a través del tanque central 201 y definen los tanques 204 de las norias respectivas. Las divisiones 248 laterales están separadas para definir los tanques 204 en una serie que se extiende desde una caja de mezclado 22 en un extremo hasta una salida en un lado opuesto de la misma. La salida se puede ubicar dentro de una cámara de salida colocada opuesta a la caja de mezclado 22. En algunas modalidades, el líquido proveniente del tanque 201 rebasa un reborde o vertedero de aforo en la pared de extremo del tanque y fluye al interior de la cámara de salida. Una abertura en la cámara de salida está conectada a una manguera o tubería flexible cuyo flujo sale hacia una pileta de deshechos (no mostrada) . Como se muestra en la figura 18, las norias 210 están desfasadas del canal de entrada 246 aislando por lo menos parcialmente las norias 210 del flujo a clasificar. En tales aplicaciones, la distancia a partir de la caja de mezclado 22 se convierte en uno de los factores dominantes que afectan la velocidad de sedimentación del material sólido. En algunas aplicaciones, la mezcla líquido-sólido que se va a separar se puede introducir en el canal de entrada 246 a una velocidad de flujo elevada. En dichas aplicaciones, el canal de entrada es relativamente turbulento mientras que la mezcla líquido-sólido que rodea a las norias es relativamente calmada lo que facilita la sedimentación. Como será apreciado por el experto en la técnica, pueden variar las características particulares del agregado de partida alimentado dentro de la caja de mezclado 22. Como resultado, la determinación de los parámetros de procesamiento que son requeridos para obtener la separación necesaria en cada etapa, típicamente requiere de ajuste entre lotes diferentes de material que se va a separar. Los ajustes de la velocidad de la noria permiten que el operador afecte el tamaño/densidad de partícula o grado del material recolectado en cada noria 210. Para lotes nuevos de material a clasificar, el operador puede recolectar una muestra del material descargado por las norias 210. La muestra después se somete a análisis para determinar la distribución de tamaño de partícula utilizando charolas de tamizado u otra metodología de análisis apropiada. Tomando como base la distribución de tamaño de partícula, se puede incrementar o reducir la velocidad de rotación de una o más de las norias 210 para afectar el tamaño/densidad de partícula o grado del material recolectado. El material que se recolecta utilizando los nuevos parámetros operativos se puede analizar después. Utilizando un proceso iterativo, se pueden determinar los parámetros de procesamiento requeridos para obtener el tamaño/densidad de partícula o grado de material deseado en cada noria para un material de suministro de agregado en partículas. Como se muestra en las figuras 15 y 16, la pared lateral 206 puede incluir un alojamiento 251 que define un depósito 250. El alojamiento 251 es recibido dentro de la maza interior 212 de la noria 210. En la modalidad mostrada, el alojamiento 251 comprende un alojamiento generalmente cilindrico que está unido a la superficie interior de la pared lateral 206, sin embargo también se pueden utilizar otras configuraciones. En otras modalidades, el alojamiento 251 se puede formar mediante una hendidura en la pared lateral 206. Se acopla un tubo de entrada 252 al depósito 250 a través de una abertura 254 en la pared lateral 206. En la modalidad mostrada, el tubo de entrada 252 y el depósito 250 están generalmente en línea (coaxiales) con el eje de noria. El tubo de entrada 252 se conecta a una fuente de agua, tal como una bomba de agua
(no mostrada) , la cual abastece agua al interior del depósito 250. Un par de placas están colocadas opuestas al tubo de entrada 252 formando un extremo del depósito 250. Las placas incluyen una placa interior 262 y una placa exterior 264. La placa interior 262 define una pluralidad de aberturas o agujeros que permiten que el agua proveniente del depósito 250 salga a través de los mismos. La placa interior 262 también puede incluir conductos huecos o boquillas 266 unidas al lado interior de la misma en comunicación con las aberturas en la placa interior 262. En otras modalidades, la placa interior 262 tiene aberturas pero no incluye boquillas. Además, puede variar el tamaño y forma de las aberturas a través de la placa interior 262. En algunas modalidades, el tubo de entrada 252 tiene un diámetro de 2.54-5.08 cm y alimenta un depósito 250 que tiene un diámetro de 35.56 cm. En algunas modalidades de ejemplo, la placa interior 262 se puede colocar aproximadamente a 30.48 cm a partir de la pared lateral 206 definiendo una profundidad del depósito 250 y las boquillas 266 pueden ser de 1.27 cm de diámetro. La placa exterior 264 está fija a la maza interior 212 de la noria 210. Como se muestra en las figuras 15 a 17, 19 y 21, en la modalidad mostrada la placa exterior 264 está unida a los anillos concéntricos 213 de la maza interior 212. Las placa exterior 264 incluye un anillo guía 268 circunferencial que se extiende hacia adentro hacia la pared lateral 206 cuando la noria está suspendida dentro del tanque 204. El diámetro del anillo guía 268 es más grande que el diámetro de la placa interior 262 lo que provee cierta tolerancia alrededor del mismo. Cuando no está en funcionamiento y cuando el agua no está fluyendo desde el tubo de entrada 252, la placa exterior 264 queda colocada contra, y parcialmente soportada por, la placa interior 262. Como resultado del contacto entre la placa interior 262 y la placa exterior 264, el material sólido que está siendo clasificado, tal como arena, típicamente no puede entrar al depósito 250. Como se muestra en la figura 19, un miembro transversal 269 fija la placa exterior 264 al exterior de los anillos concéntricos 213 de la maza interior 212. Se provee una tolerancia suficiente entre el anillo guía 268 y la placa interior 262 para permitir que la noria 210 flote alrededor de la misma durante su rotación alrededor de su eje de noria. En algunas modalidades, la placa interior 262 define 6 aberturas distribuidas uniformemente. El número, tamaño y distribución de las aberturas en la placa interior 262 puede variar en función de la presión de agua que se va a aplicar contra la noria 210 y la distribución requerida para crear el colchón de agua y el equilibrio de la noria 210. En algunas aplicaciones, el agua distribuida por la placa interior 262 debe equilibrar la noria para facilitar su rotación. Durante el funcionamiento, el agua proveniente del tubo de entrada 252 llena el depósito 250. A medida que se incrementa la presión del agua dentro del depósito 250, el agua se descarga a través de las boquillas 266 y finalmente a través de las aberturas en la placa interior 262. El agua descargada a través de las aberturas en la placa interior 262 presiona contra la placa exterior 264, empujando la noria 210 lejos de la pared lateral 206 y creando un amortiguador o espacio pequeño entre la rueda 210 y la pared lateral 206. El espacio creado entre la noria 210 y la pared lateral 206 se llena con el agua proveniente del depósito 250 creando un colchón de agua a medida que la noria 210 gira alrededor de su eje de noria. Este colchón de agua permite que la noria 210 se pueda hacer girar sin que ruede directamente sobre la pared lateral 206, reduciendo de esta manera la fricción que se podría presentar en caso contrario. Sin estar limitado a la teoría, la descarga de agua a través de la placa interior 262 puede proveer, en algunas aplicaciones, un colchón de agua o efecto de hidroplaneo que provee lubricación entre la placa interior 262 y la placa exterior 264 con lo cual se reduce el desgaste. Debido a la tolerancia entre la placa interior 262 y el anillo guía 268 en la placa exterior 264, la noria 210 puede flotar alrededor de la placa interior 262 dentro de los confines del anillo guía 268. En algunas aplicaciones, un beneficio de esta tolerancia puede ser que la noria 210 puede estar suspendida y girar alrededor de su eje de noria sin tolerancias muy estrechas, con lo cual se simplifica la construcción del clasificador de material 202 y lo hace menos costoso de fabricar. Una ventaja adicional, en algunas aplicaciones, puede ser que se reduce el riesgo de atascar el clasificador de material 212 debido a que no se utilizan tolerancias muy estrechas, por ejemplo, en las partes móviles principales tales como los puntos de rotación. El uso de tolerancias estrechas puede incrementar el riesgo de atascamiento debido a que la arena u otro material sólido que está siendo clasificado puede ocasionar la obstrucción o aglutinación. En algunas aplicaciones, el atascamiento puede requerir que un operador escarbe manualmente el tanque clasificador. Una modalidad alternativa de la presente invención mostrada en la figura 20 en la cual la placa interior 262 se elimina y una placa individual 26 similar a la placa exterior 264 se posiciona adyacente a la abertura 254 para recibir agua a presión proveniente de la fuente de agua en la pared lateral de modo tal que la noria pueda girar alrededor de la misma cuando se hace girar alrededor de su eje de noria. En esta modalidad, la placa 265 no incluye un anillo guía 268 como lo hace la placa exterior 264. En esta modalidad se utiliza el miembro transversal 269 para asegurar la placa 265 al interior de los anillos concéntricos 213 de la maza interior 212. Se permite que la noria 210 flote alrededor de la placa 265 durante su rotación alrededor de su eje de noria. Sin un anillo guía 268, la libertad de movimiento de la noria 210 podría ser mayor que la de la modalidad previamente descrita mostrada en las figuras 15 a 19. Durante el funcionamiento, se crea un colchón de agua entre la placa exterior 264 y la pared lateral 206 por el agua proveniente del tubo de entrada 252 que presiona contra la placa 265. De conformidad con otra modalidad de ejemplo, se provee un clasificador de material para clasificar una mezcla líquido-sólido que contiene material sólido que se va a separar, que comprende: un tanque que define un depósito para recibir la mezcla líquido-sólido; una banda de transmisión; y una noria suspendida desde la banda de transmisión por lo menos parcialmente dentro del tanque para que gire alrededor de un eje de noria, la noria incluye una pluralidad de cucharones separados en forma circunferencial para recoger material desde el tanque y descargar posteriormente el material recogido del tanque durante la rotación de la noria. De conformidad con una modalidad de ejemplo adicional, se provee un clasificador de material para clasificar material de agregado, que comprende: un bastidor de soporte; un tanque montado al bastidor de soporte para recibir una mezcla de material de agregado y de fluido, el tanque tiene una pared lateral con una superficie que mira hacia arriba, inclinada; una noria que tiene una pluralidad de cucharones que se extienden radialmente para recoger material de agregado a partir del tanque, la noria está ubicada adyacente a la superficie que mira hacia arriba y tiene una placa sustancialmente paralela a y que mira a la superficie que mira hacia arriba; un sistema de transmisión de suspensión para impulsar la noria, el sistema de transmisión de suspensión incluye un par de guías de banda separadas aseguradas al bastidor de soporte y una banda sin fin que pasa a través de las guías, la noria está suspendida desde la banda entre las guías para que gire en una dirección sustancialmente paralela a la superficie que mira hacia arriba; y una fuente de fluido presurizado para aplicar fluido presurizado a la placa de la noria para desviar la noria en dirección opuesta a la superficie que mira hacia arriba; la noria y la pared lateral están dispuestas de tal manera que durante el uso los cucharones descargan el material de agregado recogido desde el tanque sobre una orilla de la pared lateral. En algunas modalidades, las norias están arregladas en serie. En algunas modalidades, las norias se pueden controlar de manera independiente lo que permite que las norias se puedan hacer girar a velocidades separadas y en direcciones separadas. En algunas modalidades, el sistema de clasificación puede comprender una entrada en un primer extremo del tanque para alimentar la mezcla líquido-sólido dentro del canal de entrada, y una salida en un segundo extremo opuesto del tanque para recibir el sobrante proveniente del tanque. En algunas modalidades, el sistema de clasificación comprende canales de descarga montados en forma angular unidos a una superficie exterior del tanque opuestos a cada una de las norias, los canales de descarga están unidos en una orilla superior del tanque. En otro aspecto de la presente invención, se provee un método para clasificar material. De conformidad con una modalidad de ejemplo, se provee un método para clasificar material, que comprende los pasos de: introducir una mezcla líquido-sólido dentro de un tanque hasta un nivel de llenado pre-determinado; hacer girar una noria alrededor de un eje de noria para recoger el material sólido sedimentado desde un fondo del tanque, el eje de noria está colocado en un ángulo agudo con relación a una referencia vertical; y hacer girar adicionalmente la noria para descargar el material recogido desde la noria cuando el material recogido está por encima de una orilla superior del tanque. En algunas modalidades, la noria se hace girar a un ángulo mayor de 30 grados y menor de 90 grados con relación a la referencia vertical. En algunas modalidades, la noria se hace girar a un ángulo mayor de 40 grados y menor de 70 grados con relación a la referencia vertical. En algunas modalidades, la noria se hace girar a un ángulo mayor de 50 grados y menor de 60 grados con relación a la referencia vertical. La presente invención se puede modalizar en otras formas específicas sin alejarse del alcance o características esenciales de la misma. Ciertas adaptaciones y modificaciones de la invención serán evidentes para los expertos en la técnica. Por lo tanto, las modalidades actualmente discutidas son consideradas como ilustrativas y no restrictivas, quedando indicado el campo de la invención por las reivindicaciones anexas en vez de la descripción anterior, y por lo tanto se pretende que todos los cambios que caigan dentro del significado e intervalo de equivalencia de las reivindicaciones queden abarcados en la misma.
Claims (21)
1.- Un clasificador de material para clasificar una mezcla líquido-sólido que contiene material sólido que se va a separar, que comprende: un tanque que define un depósito para recibir la mezcla líquido-sólido; y una noria colocada en forma giratoria dentro del tanque para que gire alrededor de un eje de la noria que está inclinado con relación a una referencia horizontal, la noria incluye una pluralidad de cucharones separados en forma circunferencial para recoger material desde el tanque y descargar posteriormente el material recogido desde el tanque durante la rotación de la noria alrededor de su eje de noria.
2.- El clasificador de material de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la noria está montada para permitir que el eje de noria flote alrededor de un plano sustancialmente perpendicular al eje de noria.
3.- El clasificador de material de conformidad con la reivindicación 1, que comprende también: una banda de trasmisión a partir de la cual la noria está por lo menos parcialmente suspendida; y una trasmisión conectada en forma operativa a la banda de trasmisión para accionar la banda de transmisión para hacer girar la noria alrededor de su eje de noria.
4.- El clasificador de material de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la banda de transmisión comprende una cadena de trasmisión, la transmisión comprende una rueda dentada accionada y una rueda dentada pasiva, la rueda dentada accionada y la rueda dentada pasiva están desfasadas lateralmente una con respecto a la otra a una distancia mayor que un diámetro exterior de la noria y ubicadas a mayor altura que el eje de la noria para permitir que la noria quede suspendida a partir de las mismas.
5.- El clasificador de material de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el tanque incluye una pared lateral adyacente a un lado inferior de la noria, la pared lateral se extiende sustancialmente perpendicular al eje de noria, la pared lateral incluye una orilla superior sobre la cual los cucharones descargan el material sólido recogido cuando giran más alto que la orilla superior.
6.- El clasificador de material de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la pared lateral define una abertura para recibir agua proveniente de una fuente de agua, el clasificador de material comprende también una placa montada a la noria y colocada adyacente a la abertura para recibir agua a presión proveniente de la fuente de agua.
7.- El clasificador de material de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la noria incluye una maza interior, los cucharones se extienden radialmente desde la maza interior, la placa está asegurada a la maza interior de la noria.
8.- El clasificador de material de conformidad con la reivindicación 3, que comprende también: un alojamiento que define un depósito para recibir agua, el alojamiento tiene un primer extremo en comunicación con una abertura en la pared lateral; una placa interior unida a un segundo extremo del alojamiento que forma un extremo cerrado del mismo, la placa interior define una pluralidad de aberturas de un lado a otro de la misma; y una placa exterior fija a la noria y colocada adyacente a la placa interior de modo tal que la noria pueda girar alrededor de la misma cuando se hace girar alrededor de su eje de noria.
9.- El clasificador de material de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la noria incluye una maza interior, los cucharones se extienden radialmente desde la maza interior, la placa exterior está asegurada a la maza interior.
10.- El clasificador de material de conformidad con las reivindicaciones 8 ó 9, que comprende también conductos huecos unidos a una superficie interior de la placa interior en comunicación de fluido con las aberturas en la placa interior.
11.- El clasificador de material de conformidad con la reivindicación 3, que comprende también: una pluralidad de rodillos separados montados en forma giratoria en un extremo del mismo a la noria y que se extienden radialmente desde la misma, lo rodillos están colocados para que rueden en una pared lateral del tanque durante la rotación de la noria alrededor de su eje de noria.
12.- El clasificador de material de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque un ángulo del eje de noria con relación a una referencia vertical es mayor de 30 grados y menor de 60 grados.
13.- Un sistema de clasificación para clasificar una mezcla líquido-sólido que contiene material sólido que se va a separar, que comprende: un tanque que define un depósito para recibir la mezcla líquido-sólido; una primera noria colocada en forma giratoria dentro del tanque para que gire alrededor de un eje de noria, la primera noria incluye una pluralidad de cucharones separados en forma circunferencial para recoger material desde el tanque y descargar posteriormente el material recogido del tanque durante la rotación de la primera noria alrededor de su eje de noria; y una segunda noria colocada en forma giratoria dentro del tanque para que gire alrededor de un eje de noria, la segunda noria incluye una pluralidad de cucharones separados en forma circunferencial para recoger material desde el tanque y descargar posteriormente el material recogido del tanque durante la rotación de la segunda noria alrededor de su eje de noria.
14.- El sistema de clasificador de conformidad con la reivindicación 13, que comprende también: una tercera noria colocada en forma giratoria dentro del tanque para que gire alrededor de un eje de noria, la tercera noria incluye una pluralidad de cucharones separados en forma circunferencial para recoger material desde el tanque y descargar posteriormente el material recogido del tanque durante la rotación de la tercera noria alrededor de su eje de noria.
15.- El sistema de clasificador de conformidad con la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque el eje de noria de por lo menos una de las norias está colocado en un ángulo agudo con relación a una referencia horizontal.
16.- El sistema de clasificación de conformidad con la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque el eje de noria de cada una de las norias está colocado en un ángulo agudo con relación a una referencia horizontal.
17.- El sistema de clasificación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado porque el tanque incluye una pared lateral adyacente a un lado inferior de las norias, la pared lateral se extiende sustancialmente perpendicular al eje de noria de las norias, la pared lateral incluye una orilla superior sobre la cual los cucharones descargan el material sólido recogido cuando giran más alto que la orilla superior.
18. - El sistema de clasificación de conformidad con la reivindicación 17, que comprende también una división que se extiende longitudinalmente recibida dentro del tanque, la división longitudinal está colocada opuesta a las norias y define un canal de entrada para recibir la mezcla líquido-sólido.
19.- El sistema de clasificación de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la división longitudinal se extiende sustancialmente paralela a la pared lateral.
20.- Un método para clasificar material, que comprende los pasos de: introducir una mezcla líquido-sólido dentro de un tanque hasta un nivel de llenado pre-determinado; hacer girar una noria alrededor de un eje de noria para recoger el material sólido sedimentado desde un fondo del tanque, el eje de noria está colocado en un ángulo agudo con relación a una referencia vertical; y hacer girar adicionalmente la noria para descargar el material recogido desde la noria cuando el material recogido está por encima de una orilla superior del tanque.
21.- El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque la noria se hace girar a un ángulo mayor de 30 grados y menor de 60 grados con relación a la referencia vertical.
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