Aparato para análisis de humedad o ceniza de la clase que comprende un horno (10),

una balanza (21) que tiene una plataforma de pesaje (112) situada en dicho horno (10), un medio de soporte (201) para soportar una pluralidad de crisoles (9) en una configuración circular, generalmente horizontal, conteniendo cada uno de los crisoles (9) una muestra de material a analizar, un medio (3) para poner y quitar automáticamente los crisoles (9) en dicho medio de soporte (201), un medio de rotación (16) para hacer girar dicho medio de soporte (201) secuencialmente y alinear verticalmente un crisol (9) con el medio (3), para poner y quitar automáticamente los crisoles (9) sobre el medio de soporte (201), un medio de elevación para mover verticalmente dicho medio de soporte (201) para depositar y retirar los crisoles alineados (9) en y desde dicha plataforma de pesaje (112), y un medio de control (300) para controlar dicho medio de rotación (16) y dicho medio de elevación para permitir la inserción de los crisoles (9) mediante el medio (3) para poner y quitar automáticamente los crisoles (9), caracterizado porque el horno (10) tiene un orificio (41) en su superficie superior (42), adaptado para permitir la colocación y retirada de los crisoles a través de dicho orificio, permaneciendo de esta manera el horno (10) sustancialmente cerrado durante la colocación y retirada de los crisoles (9) mediante los medios de colocación y retirada (3)

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a analizadores automáticos de humedad o cenizas y similares y, más particularmente, a un aparato y un método para cargar crisoles que contienen muestras y pesarlos durante dicho análisis, de tal manera que permite que se realicen simultáneamente ensayos de diferentes muestras que tienen diferentes tiempos de permanencia en el analizador.

Los sistemas para análisis de humedad o ceniza de productos tales como alimentos, carbón y cemento, mediante el uso de calor, se conocen bien. Las muestras se ponen en crisoles y el peso de la muestra se calcula a partir del peso del crisol vacío y el peso del crisol y la muestra. Los crisoles, a su vez, se depositan sobre un platillo o carrusel situado dentro de una cámara del horno. Una plataforma de pesaje está situada dentro de la cámara del horno. Las muestras se someten a un ciclo de calentamiento y refrigeración. El carrusel deposita entonces continuamente los crisoles, en una secuencia predeterminada, sobre la plataforma de pesaje, y los pesos de los crisoles se controlan para analizar el contenido de humedad o ceniza, basándose en la pérdida de peso durante el calentamiento.

La Patente de Estados Unidos Nº 4.522.788 de Sitek et al., expedida el 11 de junio de 1985, se refiere a dicho sistema. En esta patente, la cámara del horno se abre y un número de crisoles se coloca manualmente sobre un carrusel para el análisis. Los crisoles se pesan vacíos usando una balanza interna, las muestras se añaden después a los crisoles y se pesan. Los crisoles y las muestras se calientan en una atmósfera de nitrógeno para retirar la humedad, después de obtener la humedad la tapa del horno se abre parcialmente para instalar cubiertas, manualmente, encima de los crisoles, las cubiertas se pesan, la tapa del horno se cierra y se calienta para obtener los volátiles. Las muestras y cubiertas de los crisoles se enfrían a aproximadamente 600ºC, la tapa del horno se abre parcialmente y las cubiertas se retiran manualmente, en presencia de una atmósfera de nitrógeno. La tapa se cierra y el horno se calienta en atmósfera de oxígeno para obtener las cenizas. La cámara del horno se enfría a temperatura ambiente, después vuelve a abrirse y los crisoles se retiran.

Otros ejemplos de estos sistemas se describen en las Patentes de Estados Unidos Nº US 5.064.009, US 5.382.884 y US 4.952.108.

La Patente de Estados Unidos Nº US 5.064.009 describe un dispositivo para la determinación de la sustancia seca de las muestras, que consiste en un calentador de microondas y una balanza, balanza cuya escala está localizada dentro del área de calentamiento del microondas, un disco rotatorio localizado también dentro del área de calentamiento del microondas, disco que puede recibir diversos recipientes de muestra, y un medio elevador que puede hacer subir y bajar uno de los recipientes de muestra del disco rotatorio y ponerlo sobre la escala de la balanza, y que consiste en un dispositivo de elevación para el disco rotatorio.

La Patente de Estados Unidos Nº US 5.382.884 describe un medio y un método para evaluar la materia volátil. Dicho medio consiste en un crisol que contiene la materia volátil a ensayar y que se baja hacia un aparato de horno y se retira del aparato de horno mediante un equipo programado de una manera predeterminada.

Finalmente, la Patente de Estados Unidos Nº US 4.952.108 describe la alimentación automática de cada uno de una secuencia de crisoles que contienen muestra al horno de un dispositivo de análisis. Más específicamente, describe un sistema en el que los crisoles se disponen en un transportador y se elevan secuencialmente mediante un alimentador hacia un horno cilíndrico, que tiene un eje vertical, teniendo el alimentador una sujeción con dos ganchos para enganchar cada crisol.

Sin embargo, todos estos documentos describen sistemas en los que la cámara del horno debe abrirse para cargar y descargan los crisoles y, por lo tanto, se pierde calor durante dicho procedimiento.

Hay necesidad de un sistema de análisis de humedad o ceniza que pueda insertar y retirar automáticamente los crisoles en una cámara del horno en las etapas apropiadas del análisis, sin requerir intervención manual, refrigerar la cámara del horno o abrir la cámara del horno para hacer a los análisis más eficaces y seguros. También hay necesidad de un sistema de análisis de humedad o cenizas que sea capaz de analizar simultáneamente diferentes muestras que tienen diferentes tiempos de permanencia durante el ensayo.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

El objeto mencionado anteriormente puede conseguirse mediante un aparato de acuerdo con el aparato de la reivindicación independiente 1.

Las realizaciones preferidas son el tema de las reivindicaciones dependientes 2 a 6.

La presente invención usa una cámara del horno, que está cerrada a lo largo de todas las etapas del análisis. Durante el uso, los crisoles se pesan en una balanza externa, que está conectada a un sistema de registro u ordenador, que registra el peso inicial de cada crisol sin y con la muestra. Los crisoles se montan en un transportador antes de ponerlos en la cámara del horno mediante un brazo robótico. El brazo robótico recupera cada crisol del transportador, lo inserta en una pequeña abertura en la superficie superior de la cámara del horno y lo deposita en una apertura en un carrusel localizado dentro de la cámara del horno.

El carrusel en la cámara del horno manipula los crisoles cargados dentro de la cámara del horno. El carrusel gira y se mueve hacia arriba y hacia abajo a lo largo de su eje central. El carrusel tiene aperturas para sostener los crisoles y suspenderlos dentro de la cámara del horno. La abertura en la superficie superior de la cámara del horno está situada de manera que cuando el carrusel llega a la posición de carga y descarga, una apertura en el carrusel para sostener los crisoles se alinea con la abertura de la superficie superior de la cámara del horno.

En los puntos apropiados en el ciclo de ensayo, los crisoles individuales se depositan automáticamente sobre una balanza interna, mediante un movimiento vertical del carrusel. Un cilindro neumático actúa para hacer subir y bajar el carrusel de manera que un crisol se deposita sobre la plataforma de pesaje de la balanza interna. El peso de cada crisol se registra y se compara un número de veces durante el ciclo de ensayo. Una vez que se realiza el pesaje final en el ciclo de ensayo, el crisol se retira a través de la abertura en la superficie superior de la cámara del horno, por el mismo brazo robótico que lo puso en la cámara.

Es sistema puede usarse tanto para análisis de humedad como de ceniza, según se requiera. Como se sabe habitualmente en la técnica, el contenido de humedad puede analizarse cuando la cámara del horno se usa a temperaturas bajas, tales como 105ºC, en una atmósfera de nitrógeno y, para análisis de cenizas, cuando la cámara del horno se usa a temperaturas altas, tales como 600ºC y mayores, en una atmósfera de oxígeno. Pueden analizarse diferentes tipos de muestras simultáneamente. Las muestras que tardan un periodo de tiempo más largo en analizarse a una temperatura dada, permanecerán en la cámara del horno mientras que otras muestras que requieren menos tiempo pueden retirarse, para permitir que otros crisoles se sitúen en la cámara del horno para su análisis. Debido a que no se requiere refrigeración para la inserción o retirada de los crisoles, este proceso es un medio altamente eficaz para el funcionamiento continuo del aparato de ensayo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 es un dibujo esquemático que muestra la presente invención y la relación entre la cámara del horno, el sistema informático y la balanza externa.

La Figura 2 es una vista en perspectiva de la cámara del horno de la presente invención, teniendo la vista la cubierta externa de la cámara del horno retirada.

La Figura 3 es una vista en perspectiva de la cámara del horno de la presente invención, teniendo la vista la cubierta de aislamiento refractaria retirada.

La Figura 4 es una vista en perspectiva de la cámara del horno de la presente invención, que muestra el marco externo, el carrusel y la cinta transportadora.

La Figura 5 es una vista de un crisol situado por encima de la plataforma de pesaje.

La Figura 6 es una vista del crisol situado sobre la plataforma de pesaje.

La...

1. Aparato para análisis de humedad o ceniza de la clase que comprende un horno (10), una balanza (21) que tiene una plataforma de pesaje (112) situada en dicho horno (10), un medio de soporte (201) para soportar una pluralidad de crisoles (9) en una configuración circular, generalmente horizontal, conteniendo cada uno de los crisoles (9) una muestra de material a analizar, un medio (3) para poner y quitar automáticamente los crisoles (9) en dicho medio de soporte (201), un medio de rotación (16) para hacer girar dicho medio de soporte (201) secuencialmente y alinear verticalmente un crisol (9) con el medio (3), para poner y quitar automáticamente los crisoles (9) sobre el medio de soporte (201), un medio de elevación para mover verticalmente dicho medio de soporte (201) para depositar y retirar los crisoles alineados (9) en y desde dicha plataforma de pesaje (112), y un medio de control (300) para controlar dicho medio de rotación (16) y dicho medio de elevación para permitir la inserción de los crisoles (9) mediante el medio (3) para poner y quitar automáticamente los crisoles (9), caracterizado porque el horno

(10) tiene un orificio (41) en su superficie superior (42), adaptado para permitir la colocación y retirada de los crisoles a través de dicho orificio, permaneciendo de esta manera el horno (10) sustancialmente cerrado durante la colocación y retirada de los crisoles (9) mediante los medios de colocación y retirada (3).

2. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el medio de control

(300) sirve también para controlar el medio de rotación (16) y el medio de elevación, para permitir el pesaje de los crisoles (9) en dicha plataforma de pesaje (112).

3. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el medio de colocación (3) es un brazo robótico para situar los crisoles (9) a través del orificio

(41) en el medio de soporte (201).

4. Un aparato de acuerdo con la reivindicaciones 1 y 3, en el que hay una balanza externa (25) para el pesaje secuencial de los crisoles (9) con y sin muestras, antes de situarlos en el horno (10) mediante el brazo robótico (3).

5. Un aparato de acuerdo con las reivindicaciones 1, 3 y 4, en el que el brazo

robótico (3) sirve para tomar las muestras desde una cinta transportadora (12) después de que los crisoles (9) y las muestras se hayan pesado por la balanza externa (25).

6. Un aparato de acuerdo con la reivindicaciones 1, 3, 4 y 5, en el que el brazo robótico (3) sirve para elevar el crisol (9) y la muestra desde el dispositivo de pesaje externo (25) y para ponerlo en el horno (10).