Dispositivo de alimentación de líquidos o suspensiones.

La presente invención se refiere a un dispositivo de alimentación de líquidos o suspensiones consistente en un tubo vertical alimentador que termina en un inyector final y que posee un porta-boquillas.

La invención posee un sistema de regulación de caudal por pasos discretos, provisto de boquillas de sección diferente, eliminando así las válvulas y sistemas de restricción de caudal de paso, que producen importantes pérdidas de carga.

La principal característica del dispositivo de alimentación es que el caudal de líquido o suspensión alimentado por el mismo es insensible frente a los cambios de viscosidad del líquido o suspensión alimentados

Dispositivo de alimentación de líquidos o suspensiones.

Objeto de la invención

La presente invención, según se expresa en el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo de alimentación de líquidos o suspensiones de los utilizados en las industrias de fabricación de pavimentos y azulejos cerámicos.

El objeto de la presente invención consiste en proporcionar un dispositivo que se adapte a las condiciones prácticas de fabricación de pavimentos y azulejos cerámicos pudiendo corregir ciertas fluctuaciones presentes en el proceso de fabricación y que sustituya las válvulas limitadoras de caudal, mediante las cuales un operador ajusta manualmente el caudal de alimentación.

Campo técnico de la invención

La presente invención se encuadra dentro de los dispositivos de alimentación de líquidos o suspensiones utilizados en las industrias de fabricación de pavimentos y azulejos cerámicos.

Estado de la técnica anterior a la invención

En las industrias de fabricación de pavimentos y azulejos cerámicos, las baldosas cerámicas son decoradas mediante la aplicación de varias capas de materiales de diferente naturaleza que, posteriormente, durante la etapa de cocción, forman la superficie vítrea característica de las mismas. Tras este procesado térmico, las capas depositadas sobre las baldosas cerámicas les confieren las prestaciones técnicas y estéticas deseadas.

El procedimiento actual de recubrimiento de las baldosas cerámicas consiste en la formación de una cortina líquida bajo la cual desfilan las baldosas a recubrir. Las fluctuaciones en el caudal instantáneo de esta cortina producen variaciones cromáticas importantes y efectos indeseables sobre la constancia de los productos fabricados.

Para corregir las fluctuaciones en el caudal de las cortinas se utiliza una válvula limitadora de caudal, instalada en el dispositivo de alimentación del esmalte a la cortina, mediante la cual un operador ajusta el caudal de alimentación a la cortina. Desafortunadamente, este proceso manual de corrección es lento y tedioso, así como impreciso. En efecto, se requiere una vigilancia constante del caudal de la suspensión alimentada y, a pesar de ello, se producen desviaciones indeseables.

El dispositivo descrito en la presente invención ha demostrado, en práctica industrial, una elevada inmunidad y una buena adaptación práctica a las condiciones reales de fabricación cerámica, siendo, a pesar de su simplicidad conceptual, fruto de un riguroso y genuino proceso de optimización, que sustenta, a juicio de los inventores, la entidad de esta solicitud de patente.

Los dispositivos utilizados en la actualidad cumplen simplemente la función de alimentar el sistema que forma la cortina de suspensión. Son el fruto de la evolución debida exclusivamente a la experiencia práctica para evitar ciertos problemas, como por ejemplo, la presencia de burbujas o interrupción del flujo en las cortinas. Los documentos existentes respecto a los actuales sistemas de alimentación son puramente descriptivos, sin que se realice un análisis exhaustivo de los principios científicos en los que se apoyan.

Descripción de la invención

El objeto de esta solicitud de patente es un dispositivo de alimentación de líquidos o suspensiones por gravedad consistente en un tubo recto vertical, alimentador de un liquido o suspensión, que termina directamente en un inyector final dotado de un sistema de regulación de caudal por pasos discretos, provisto de boquillas de sección diferente, sin necesidad de elementos intermedios, tales como válvulas o estrechamientos, que provocan importantes pérdidas de carga del líquido o la suspensión, permitiendo, de esta forma, mantener constante el caudal de líquido o suspensión independientemente de su viscosidad. El dispositivo de alimentación de líquidos o suspensiones así descrito es, por lo tanto, insensible frente a las variaciones del líquido o suspensión alimentados.

El dispositivo está conectado al tubo vertical de forma clásica, no siendo objeto de patente dicho tubo, en cambio si constituye objeto de esta patente la forma de terminación del mismo. Esta terminación está caracterizada porque posee un portaboquillas que permite el cambio rápido de sección del inyector, modificando el caudal de líquido o suspensión de forma discreta sin necesidad de detener su alimentación.

Es objeto fundamental de esta patente la utilización de un sistema de regulación por pasos discretos del caudal del líquido o suspensión mediante boquillas de sección diferente y la eliminación de válvulas y sistemas de restricción de caudal de paso que producen importantes pérdidas de carga.

El dispositivo de la presente invención permite el cambio rápido del caudal de liquido o la suspensión sin necesidad de detener la alimentación de la misma, evitando los problemas de ensuciamiento que se crearían, si para poder cambiar el caudal se hiciera necesario interrumpir la alimentación del líquido o suspensión, y disminuyendo el tiempo necesario para modificar las condiciones de operación. La forma de instalar estas boquillas obturadoras no es objeto de reivindicación, pues existen multitud de soluciones mecánicas disponibles.

Independientemente de la forma constructiva adoptada, es objeto fundamental de la patente el empleo de un sistema de boquillas que permite la modificación del caudal de una suspensión de una forma rápida y sin detener la alimentación de la misma, caracterizados además, por una baja pérdida por fricción viscosa, conseguida al minimizar las pérdidas de carga del sistema.

Como se demostrará más adelante, en la explicación teórica, para garantizar la constancia del caudal de suspensión con el presente dispositivo, es necesario mantener constante el nivel de suspensión en el tubo vertical.

Descripción de las ecuaciones que gobiernan el comportamiento del dispositivo

La presente invención se fundamenta en una serie de principios físicos de la mecánica de fluidos. El dispositivo de alimentación desarrollado es prácticamente insensible a las variaciones de la viscosidad de la suspensión, o del líquido, aplicado debido, fundamentalmente, a que la pérdida de energía mecánica experimentada por el fluido, al circular por el interior del dispositivo, es mucho más baja que la experimentada en un sistema convencional.

La ecuación 1 representa el balance completo de energía mecánica en régimen estacionario de un fluido incompresible y newtoniano entre la entrada (1) y la salida (2) de un sistema de alimentación genérico:

siendo:

La ecuación 1 puede ser reescrita de la forma simplificada mostrada en la ecuación 2 teniendo en cuenta que:

1. Un dispositivo de alimentación de líquidos o suspensiones que consiste en un tubo recto vertical (1) caracterizado porque termina directamente en un cuerpo inyector (3) sin necesidad de elementos intermedios tales como válvulas o estrechamientos.

2. El dispositivo de alimentación de líquidos o suspensiones, según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo inyector (3) consiste en un cuerpo metálico de medios de regulación del caudal y cambio rápido de sección, sin necesidad de detener la alimentación del líquido o suspensión.

3. El dispositivo de alimentación de líquidos o suspensiones, según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo inyector (3) consiste en un cuerpo de material sintético dotado de medios de regulación del caudal y de cambio rápido de sección, sin necesidad de detener la alimentación del líquido o suspensión.

4. El dispositivo de alimentación de líquidos o suspensiones, según cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque los medios de regulación del caudal y cambio rápido de sección consisten en un sistema de boquillas de diferente diámetro (4 y 10) dispuestas en un portaboquillas (5).

5. El dispositivo de alimentación de líquidos o suspensiones, según la reivindicación 4, caracterizado porque el portaboquillas (5) está provisto, además, de un eje de traslación (6) y un fin de carrera (7).

6. El dispositivo de alimentación de líquidos o suspensiones, según la reivindicación 1, caracterizado porque el inyector (3) está provisto de una junta elástica (8).

7. El dispositivo de alimentación de líquidos o suspensiones, según la reivindicación 6, caracterizado porque la junta elástica (8) es de forma toroidal.

8. El dispositivo de alimentación de líquidos o suspensiones, según la reivindicación 7, caracterizado porque la junta elástica (8) está acoplada al tubo de alimentación (1) a través de unos acoplamientos rápidos (9).