DISPOSITIVO DE DOSIFICACION DE UNA MEZCLA GASEOSA.

1. Dispositivo (1, 1'') para la dosificación de una mezcla de al menos dos gases tales como,

por ejemplo, gas comburente y un gas combustible, que comprende:- una primera tobera (23) que comprende una parte convergente (24) y que desemboca en una salida (26), comunicando esta primera tobera (23), aguas arriba de dicha parte convergente (24), con un primer conducto de transporte (2) de uno de dichos gases;- una segunda tobera (35) aguas abajo de la primera tobera (23), prácticamente coaxial a ésta y que comprende al menos una parte convergente de entrada (36) y una parte divergente de salida (38), estando una de dichas primera o segunda toberas (23, 35) montada deslizante con respecto a la otra, pudiendo de este modo la salida (26) de la primera tobera (23) introducirse en la entrada (36) de la segunda (35);- una cámara (34), en la que desemboca un segundo conducto de transporte (3) para otro de dichos gases, en comunicación con la salida (26) de la primera tobera (23) y la entrada (36) de la segunda; y- un accionador (5, 5'') que comprende:- un motor (8, 8'') con un árbol de salida (9) rotativo, y- una transmisión entre dicho árbol rotativo (9) y la tobera deslizante para convertir un movimiento de rotación del árbol (9) en un movimiento de desplazamiento axial de la tobera deslizante;estando dicho dispositivo de dosificación (1, 1'') caracterizado porque dicha transmisión es autobloqueante.2. Dispositivo de dosificación (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha transmisión comprende un engranaje desmultiplicador (10) de rueda y tornillo sin fin acoplado a dicho árbol rotativo (9), y un mecanismo de conversión (11) acoplado a dicho engranaje desmultiplicador (10) para convertir el movimiento rotativo desmultiplicado en movimiento axial.3. Dispositivo de dosificación (1) de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicho mecanismo de conversión (11) es de tornillo y tuerca.4. Dispositivo de dosificación (1) de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicho mecanismo (11) de tornillo y tuerca comprende un tornillo (12) no coaxial sino prácticamente paralelo a las toberas, montado en el exterior del dispositivo (1).5. Dispositivo de dosificación (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, en el que dicho mecanismo (11) de tornillo y tuerca comprende una tuerca (13) al menos parcialmente de materia sintética.6. Dispositivo de dosificación (1'') de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha transmisión es del tipo de tornillo de bolas.7. Dispositivo de dosificación (1, 1'') de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende al menos una hendidura axial (29, 31) en una pared del dispositivo de dosificación, atravesada por una clavija (28, 30) conectada a la tobera deslizante.8. Dispositivo de dosificación (1, 1'') de acuerdo con la reivindicación 7, en el que dicha clavija (28, 30) está conectada a la transmisión para accionar el movimiento de desplazamientoaxial de la tobera montada deslizante.9. Dispositivo de dosificación (1, 1'') de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, que comprende además sensores de posición de dicha clavija (28, 30) tales como, por ejemplo, sensores (7) de fin de recorrido

Dispositivo de dosificación de una mezcla gaseosa.

La presente invención se refiere a un dispositivo para la dosificación de una mezcla de al menos dos gases tales como, por ejemplo, un gas comburente y un gas combustible.

La regulación de la composición atmosférica en un horno, en particular para mantener composiciones diferentes en varias zonas comunicantes en el horno o bien hacer evolucionar la composición durante un ciclo, es un problema común a varios campos técnicos, tales como, por ejemplo, en:

En la producción de hilos metálicos, tal como se divulga, por ejemplo, en la solicitud de patente internacional WO 03/104501, a menudo tienen lugar etapas de tratamiento térmico entre las diferentes etapas de trefilado. Este tratamiento térmico, llamado "patentado", se realiza en dos etapas, para obtener una estructura de capas laminares de perlita que permite un trefilado posterior, o la fijación de la carga de rotura final.

En un primer momento, la temperatura del hilo se eleva a de 950 a 1000ºC para disolver de manera homogénea los carburos y obtener una estructura de tipo austenítica. Esta etapa se denomina austenitización.

En un segundo momento, el hilo se enfría bruscamente hasta una temperatura de 530 a 600ºC, para mantenerlo finalmente a esta temperatura aproximadamente de 6 a 12 segundos para asegurar la precipitación de los carburos en forma laminar.

Este procedimiento en dos etapas se realiza en mantas de hilos que desfilan en primer lugar a través de un horno a alta temperatura, llamado horno de austenitización, y a continuación a través de un lecho fluidizado o un baño de plomo fundido. Una alternativa es asegurar su refrigeración al aire o en un medio acuoso.

Durante la etapa de austenitización, el hilo se lleva a temperaturas elevadas a las que el riesgo de descarburación, es decir de oxidación en superficie, es importante, y esto tanto más cuanto el hilo debe mantenerse por encima de 850 a 950ºC para asegurar la completa disolución de los carburos.

En efecto, la oxidación importante del hilo da una película que, después del decapado, deje en la superficie un acero empobrecido en carbono, en el que la estructura perlítica deseada no está presente.

Para evitar esta oxidación, cada hilo se inserta en un tubo calentado desde el exterior en el que se inyecta un gas protector, o el hilo está en contacto directo con una atmósfera de composición fija, evitando de este modo la oxidación de su superficie.

Esta última solución se aplica en hornos cuyos productos de combustión están en contacto directo con los hilos. Estos hornos se denominan "hornos de fuego abierto". Si no se puede impedir la formación de una película muy reducida de óxido en superficie, a causa del contacto del hilo con el agua residual de la combustión, ésta no tiene normalmente consecuencias negativas. Más bien al contrario, una película de varios micrómetros de grosor es ventajosa para asegurar un estado de superficie satisfactorio. Sin embargo, es preciso evitar una descarburación en profundidad que normalmente sería fatal para el producto tratado.

Estos hornos, que comprenden típicamente de 3 a 5 zonas sucesivas, comprenden atmósferas cada vez más reductoras a medida que los hilos alcanzan una temperatura elevada. La atmósfera en estas zonas está fijada por la composición de los humos que salen de los quemadores, composición que deberá variar, por lo tanto, de acuerdo con la posición del quemador en el horno, y que dependerá a su vez de la proporción de aire-combustible de la mezcla suministrada al quemador.

En la producción de vidrios huecos, tales como botellas o vasos para bebidas, más allá de un horno de fusión principal, se encuentran hornos en forma de canales en los que el vidrio se enfría lentamente para obtener una viscosidad compatible con el molde en el que se verterá el vidrio. Este tipo de horno se denomina "feeder" o "forehearth".

En el conjunto de estos hornos, la composición del vidrio debe mantenerse en intervalos muy estrechos, así como eventualmente el grado de oxidación de sus iones que, finalmente, fijarán la composición del vidrio, o el color de éste después de la refrigeración de la pieza vertida.

En este marco, siendo estos hornos relativamente largos, también están previstas varias zonas de regulación de la composición atmosférica, zonas en las que, de nuevo, debe mantenerse una atmósfera constante, sea cual sea el nivel de producción.

En el patentado de hilos metálicos, a la salida del horno de los hilos tratados, se desea una estanqueidad perfecta para evitar la atmósfera reductora de la última zona. En efecto, cualquier presencia de oxígeno en contacto con el monóxido de carbono reductor a alta temperatura daría lugar a la creación de una llama, con el riesgo de que radicales libres de oxígeno no descarburen la superficie de los hilos. Debido a esto, los humos de combustión presentes en el horno se desplazan en sentido opuesto al movimiento de los hilos.

Pero, como los quemadores se modulan en función de la potencia de calor requerida y dado que cada zona recibe humos de la zona siguiente, normalmente es necesario mantener una carga estable para evitar que los ajustes de atmósfera que imperan en las diferentes zonas del horno sean perturbados.

Estas perturbaciones plantean en efecto problemas importantes, puesto que la variación de monóxido de carbono producido en una zona hace que el volumen de monóxido de carbono que llega a la zona precedente sea diferente. De esto puede resultar, por lo tanto, una inestabilidad de la temperatura que impera en cada zona, y un estado de superficie del hilo inconstante con, como consecuencia, condiciones inestables de decapado a gestionar y la posibilidad de contaminar durante éste la superficie del hilo, por ejemplo, después del paso del hilo en la cuba de temple con plomo.

Mediante los mismos fenómenos, en la producción de vidrio hueco, una modificación de potencia en una zona puede causar una interferencia de la atmósfera de esta zona sobre otra.

Tanto en los hornos de austenitización de hilos metálicos como en estos "feeders" para la producción de vidrio hueco, es conocido por el especialista en la técnica la modulación de la proporción de aire-gas combustible con la cual cada quemador o grupo de quemadores es alimentado de forma manual con un mezclador con trompa proporcional, tal como el divulgado anteriormente en la patente francesa FR 1.180.156. El conjunto de estos quemadores de cada zona puede ser alimentando por un solo mezclador, o por varios mezcladores que suministran la misma proporción de aire-gas combustible.

Para la modulación manual de la proporción de aire-gas combustible con dicho mezclador, un operador debe medir regularmente la atmósfera en cada zona del horno con un analizador, interpretar los resultados, y desplazar un órgano de ajuste de la mezcla en el mezclador de forma consecuente. Esto hace intervenir a varios factores difícilmente controlables, tales como la cadencia y regularidad de la toma de medida de la atmósfera del horno, el orden de análisis de las zonas, la utilización del analizador (calibrado, lectura) y la precisión de la interpretación de los resultados obtenidos, la interpretación del tipo de combustión dada por, por ejemplo un quemador de control, y la sensibilidad del operador durante la acción sobre el órgano de ajuste de la mezcla. El factor humano puede, por lo tanto, afectar sensiblemente a la calidad de la producción. El mismo problema se plantea de manera aún más aguda en hornos con una o más zonas distintas, en los que la composición atmosférica en cada zona debe seguir un valor de referencia variable a lo largo del ciclo de producción.

Para resolver este problema es, por lo tanto, muy deseable automatizar el ajuste de la mezcla en los mezcladores en función de la diferencia entre la atmósfera deseada y la atmósfera real en cada zona del horno. Para ello, es necesario controlar los mezcladores y, como consecuencia, motorizarlos.

En...

1. Dispositivo (1, 1') para la dosificación de una mezcla de al menos dos gases tales como, por ejemplo, gas comburente y un gas combustible, que comprende:

estando dicho dispositivo de dosificación (1, 1') caracterizado por que dicha transmisión es autobloqueante.

2. Dispositivo de dosificación (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha transmisión comprende un engranaje desmultiplicador (10) de rueda y tornillo sin fin acoplado a dicho árbol rotativo (9), y un mecanismo de conversión (11) acoplado a dicho engranaje desmultiplicador (10) para convertir el movimiento rotativo desmultiplicado en movimiento axial.

3. Dispositivo de dosificación (1) de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicho mecanismo de conversión (11) es de tornillo y tuerca.

4. Dispositivo de dosificación (1) de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicho mecanismo (11) de tornillo y tuerca comprende un tornillo (12) no coaxial sino prácticamente paralelo a las toberas, montado en el exterior del dispositivo (1).

5. Dispositivo de dosificación (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, en el que dicho mecanismo (11) de tornillo y tuerca comprende una tuerca (13) al menos parcialmente de materia sintética.

6. Dispositivo de dosificación (1') de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha transmisión es del tipo de tornillo de bolas.

7. Dispositivo de dosificación (1, 1') de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende al menos una hendidura axial (29, 31) en una pared del dispositivo de dosificación, atravesada por una clavija (28, 30) conectada a la tobera deslizante.

8. Dispositivo de dosificación (1, 1') de acuerdo con la reivindicación 7, en el que dicha clavija (28, 30) está conectada a la transmisión para accionar el movimiento de desplazamiento axial de la tobera montada deslizante.

9. Dispositivo de dosificación (1, 1') de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, que comprende además sensores de posición de dicha clavija (28, 30) tales como, por ejemplo, sensores (7) de fin de recorrido.