Dispositivo de regulación de flujo de un material pulverulento para llenar un saco y máquina y procedimiento de llenado de sacos correspondientes.

Dispositivo de regulación de flujo de un material pulverulento para llenar un saco (100) que comprende un primer tornillo sinfín (2) para transportar el material.

El dispositivo (1) comprende también un segundo tornillo sinfín (4) adyacente al primer tornillo sinfín (2). Ambos tornillos sinfín (2, 4) están dispuestos en dirección vertical, y en el interior de una carcasa (6) que define una boca de entrada (8), una boca de salida (10) del material y una cámara interior (12) común. Los tornillos sinfín (2, 4) presentan unas dimensiones tales que la carcasa (6) se adapta exteriormente de forma ajustada a la sección transversal del saco (100), siendo el primero y segundo tornillos sinfín (2, 4) giratorios a velocidad sincronizada. La invención también propone una máquina que incorpora el dispositivo, así como un procedimiento de llenado que emplea el dispositivo.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201330173.

Solicitante: TÉCNICAS MECÁNICAS ILERDENSES, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: ARDERIU CABAU,XAVIER, Caba Muntada,Joan.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B65B1/28 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B65 TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE MATERIALES DELGADOS O FILIFORMES.B65B MAQUINAS, APARATOS, DISPOSITIVOS O PROCEDIMIENTOS DE EMBALAJE DE OBJETOS O MATERIALES; DESEMBALAJE (dispositivos para la colocación en paquetes y el prensado de puros A24C 1/44; dispositivos para tensar y fijar ataduras adaptadas para ser soportadas por el objeto u objetos a fijar B25B 25/00; colocación de cierres en botellas, tarros o recipientes análogos B67B 1/00 - B67B 6/00; limpieza, llenado y cierre simultáneo de botellas B67C 7/00; vaciado de botellas, jarras, latas, cubas, barriles o contenedores similares B67C 9/00). › B65B 1/00 Embalaje de materiales sólidos fluyentes, p. ej. polvos, materiales fibrosos granulares o a granel, masas a granel de pequeños objetos, en receptáculos o recipientes individuales, p. ej. sacos, bolsas, cajas, cartones, latas o tarros. › Regulación del escape de aire o de polvo de los receptáculos o recipientes, durante el llenado.
  • B65B1/30 B65B 1/00 […] › Dispositivos o procesos para regular o determinar la cantidad o la calidad del material suministrado o llenado.
  • B65B37/10 B65B […] › B65B 37/00 Suministro o alimentación de sólidos fluidos, plásticos, o líquidos, o masas a granel de pequeños objetos, a embalar (procesos o medios para llenar los receptáculos separadamente con esos productos u objetos B65B 1/04, B65B 3/04). › del tipo de tornillo.

Fragmento de la descripción:

Campo de la invención La invención se refiere a dispositivo de regulación de flujo de un material pulverulento para llenar un saco que comprende un primer tornillo sinfin para transportar dicho material pulverulento.

Asimismo, la invención se refiere también a una máquina que incorpora dicho dispositivo de regulación de flujo, asi como a un procedimiento de llenado de sacos que emplea dicho dispositivo.

Estado de la técnica

Son conocidos los dispositivos de llenado de sacos a partir de material pulverulento tanto en máquinas de llenado de sacos preconformados, como en máquinas de conformado, llenado y sellado que forman su propio saco y que son conocidas en la técnica por su acrónimo inglés FFS (por form, fill and seal) . Para llenar los sacos es habitual aprovechar el efecto de la gravedad, para que el material caiga por su propio peso centralmente dentro del saco. Para determinar la cantidad de material en peso que se deposita dentro del saco son habituales tres formas distintas: la medición de peso neto, de peso bruto o la pérdida de peso.

La medición de peso neto consiste en prever un sensor de carga en el tolvin destinado a rellenar el saco. El tolvin es rellenado, por ejemplo, a través de una cinta transportadora. Asi se determina el peso de material con el que se desea rellenar el saco a partir del tolvin y cuando la dosis está a punto, se abre el tolvin y se deja caer dentro del saco.

La medición de peso en bruto, una cinta transportadora deja caer el material en polvo y la medición del peso final se realiza en el propio saco.

Finalmente en el método de pérdida de peso, el sensor de peso está previsto en la tolva que contiene todo el material pulverulento y se parte de una cantidad conocida de material. Asi, se inicia el vertido del material a través de la boca de la tolva y se monitoriza la pérdida de peso en la tolva. Cuando se llega al peso de llenado deseado, una tapa cierra la boca de la tolva.

En todas las formas de llenado y control de peso descritas más arriba es dificil controlar la forma como el material cae dentro del saco. También es complicado saber con precisión qué cantidad de material se encuentra en tránsito en el espacio comprendido entre el punto de suministro y el saco y por lo tanto se pierde precisión en el llenado del saco.

Otro problema adicional reside en que durante la operación de llenado aparece el efecto conocido como fluidificación del material. La fluidificación de un material pulverulento consiste en la aireación o toma de aire que sufre el material debido a su propio movimiento y que tiene como consecuencia que se incremente su volumen y se comporte de forma similar a un fluido. Esto conduce a que el material ocupe más volumen dentro del saco del que seria deseable. En este contexto, los sacos para ser rellenados de material pulverulento suelen presentar una forma tridimensional tal que una vez llenos se aproxima a un ortoedro de sección transversal rectangular con el doble de anchura que de profundidad. Esta forma es especialmente adecuada para paletizar sacos llenos. Luego, si el material está altamente fluidificado, con el paso del tiempo el saco pierde volumen y queda más vacio, de modo que pierde su forma próxima a un ortoedro y por lo tanto resulta más dificil de paletizar ya que éste se deforma con facilidad.

Finalmente, otro problema inherente al llenado de sacos mediante la caida por gravedad de un material altamente fluidificado consiste en que se suele incrementar la cantidad de polvo de material generada al chocar con la base del saco o bien contra el material que ya se ha depositado sobre esta base. Este polvo ensucia las paredes interiores del saco y puede dificultar su cierre.

Para solventar estos problemas interrelacionados se han planteado soluciones como la representada en el documento EP181959A1. En este documento se divulga una máquina FFS en la que el saco se rellena a través de un tornillo sinfin y el saco se puede mover verticalmente para reducir altura de caida del material pulverulento. Asi, inicialmente el saco se encuentra cerca de la boca de salida del tornillo sinfin ya medida que se va llenando, se va alejando para que la separación entre la boca y la superficie sobre la que cae el material se mantenga aproximadamente constante. No obstante, este sistema precisa de elementos de control adicionales para coordinar el movimiento de separación del saco respecto al tornillo sinfin para garantizar el movimiento descendente del saco. En consecuencia la máquina, asi como el dispositivo de dosificación son relativamente complicados.

El documento US 2008/0115462 A 1 muestra una máquina FFS con sistema de dosificación y pesado de materiales pastosos que contienen agua, como por ejemplo, mezclas de yeso yagua listos para su consumo. En esta máquina, se utiliza un primer tornillo sinfin de llenado vasto y un segundo tornillo sinfin de diámetro menor para el llenado fino, dispuestos ambos en posición vertical. Los dos tornillos pueden girar simultáneamente para llenar el saco de forma más rápida, pero el llenado final se lleva a cabo mediante el tornillo de llenado fino. Esto provoca una irregularidad en el flujo cayente en el saco. Además en el sistema está previsto un sensor que pesa el saco para determinar el peso en bruto.

Finalmente, el documento eN 2795035 U muestra un dispositivo de llenado de sacos con material pulverulento en el que dos tornillos sinfin están previstos para el llenado horizontal de dos bolsas en simultáneo. Para ello, los tornillos comparten una única tolva de suministro de material que se separa en dos cámaras independientes, una para cada bolsa.

Sumario de la invención La invención tiene como finalidad proporcionar un dispositivo de regulación de flujo de un material pulverulento para llenar un saco del tipo indicado al principio, que permita reducir al máximo la fluidificación del material de forma sencilla.

Esta finalidad se consigue mediante un dispositivo de regulación de flujo del tipo indicado al principio, caracterizado porque comprende un segundo tornillo sinfin adyacente a dicho primer tornillo sinfin, estando dichos primer y segundo tornillos sinfin dispuestos en dirección vertical, y por lo menos parcialmente, en el interior de una carcasa que define una boca de entrada, una boca de salida de dicho material

Y una cámara interior común, y dichos primer y segundo tornillos sinfin presentan unas dimensiones tales que la carcasa se adapta exteriormente de forma ajustada a una sección transversal del saco, siendo dichos primero y segundo tornillos sinfin giratorios a velocidad sincronizada.

Gracias a esta disposición se logran varios objetivos de forma simultánea. En primer lugar, se puede regular el flujo, ya que el volumen arrastrado de material pulverulento es conocido en todo momento y es regular y previsible en todo momento gracias a la sincronización de ambos tornillos. Por otra parte, desde la tolva que contiene todo el material pulverulento hasta la boca de salida se produce una compactación que ayuda a reducir la aireación del material y por lo tanto evita la fluidificación. Finalmente, el hecho de que la carcasa se adapte a la forma de la boca del saco hace que al caer el material pulverulento por gravedad relativamente compactado, el saco se llene de forma uniforme en toda su anchura, reduciendo de forma considerable la eventual aireación, lo cual mejora el llenado del saco de forma compactada de forma sencilla. Esto conduce a que el llenado consiga un saco de forma sustancialmente paralelepipédico lo cual facilita la paletización.

Además, la invención abarca una serie de caracteristicas preferentes que son objeto de las reivindicaciones dependientes y cuya utilidad se pondrá de relieve más adelante en la descripción detallada de una forma de realización de la invención.

Preferentemente en la zona en que dichos primer y segundo tornillos sinfin son adyacentes entre si, dicha carcasa define por lo menos un canal separado de dicha cámara interior apto para el paso de mecanismos de manipulación que se extiende hasta dicha boca de salida. Esto logra que el dispositivo sea mucho más compacto.

También puede interesar conseguir un máximo de compactación antes de la salida del producto por la boca de salida. Para ello, de forma especialmente preferente el paso de dichos tornillos es decreciente en el sentido de dicha boca de descarga.

Opcionalmente dichos primer y segundo tornillos sinfin presentan roscas y sentidos de giro iguales entre si, y de forma alternativa dichos primer y segundo tornillos sinfin presentan roscas y sentidos de giro opuestos entre si.

En ciertos casos puede ser deseable maximizar la compactación del material

pulverulento...

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de regulación de flujo de un material pulverulento para llenar un saco (100) que comprende un primer tornillo sinfin (2) para transportar dicho material, caracterizado porque comprende un segundo tornillo sinfin (4) adyacente a dicho primer tornillo sinfin (2) , estando dichos primer y segundo tornillos sinfin (2, 4) dispuestos en dirección vertical, y por lo menos parcialmente, en el interior de una carcasa (6) que define una boca de entrada (8) , una boca de salida (10) de dicho material y una cámara interior (12) común, y dichos primer y segundo tornillos sinfin (2, 4) presentan unas dimensiones tales que dicha carcasa (6) se adapta exteriormente de forma ajustada a una sección transversal del saco (100) , siendo dichos primero y segundo tornillos sinfin (2, 4) giratorios a velocidad sincronizada.

1.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque en la zona en que dichos primer y segundo tornillos sinfin (2, 4) son adyacentes entre si, dicha carcasa (6) define por lo menos un canal (16) longitudinal separado de dicha cámara interior (12) apto para el paso de mecanismos de manipulación que se extiende hasta dicha boca de salida (10) .

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el paso de dichos tornillos es decreciente en el sentido de dicha boca de descarga.

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dichos primer y segundo tornillos sinfin (2, 4) presentan roscas y sentidos de giro iguales entre si.

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dichos primer y segundo tornillos sinfin (2, 4) presentan roscas y sentidos de giro opuestos entre si.

6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque dichos mecanismos de manipulación comprenden por lo menos uno de entre un dispositivo de aspiración de aire (18) en la parte superior de la bolsa y un dispositivo de generación de vacio (20) en el seno del material pulverulento ensacado.

7. Máquina de llenado de sacos (100) que comprende un dosificador (106) apto para dosificar una dosis de material pulverulento, caracterizada porque entre dicho dosificador (106) Y dicho saco (100) comprende un dispositivo (1) de regulación de flujo de material pulverulento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

8. Procedimiento de llenado de sacos a partir de un material pulverulento caracterizado porque comprende las etapas siguientes: 15 [a] determinar una dosis de material pulverulento con el que se desea llenar un saco (100) ,

[b] verter dicha dosis en el interior de la tolva (14) de un dispositivo (1) de regulación de flujo de material pulverulento que comprende un primer y un segundo tornillos sinfin (2, 4) adyacentes, estando dichos primer y segundo tornillos sinfin (2, 4) dispuestos en dirección vertical, y por lo menos parcialmente, en el interior de una carcasa (6) que define una boca de entrada (8) , una boca de salida (10) de dicho material y una cámara interior

(12) común, y presentando dichos primer y segundo tornillos sinfin (2, 4)

unas dimensiones tales que la carcasa (6) se adapta exteriormente de 25 forma ajustada a una sección transversal del saco (100) , Y

[c] girar dichos primero y segundo tornillos sinfin (2, 4) a velocidad sincronizada para evacuar dicho material pulverulento a través de dicha boca de salida (10) .

4~

FIG.1

--

20 100

FIG.2

I-a::! IV

IV

--+---24

FIG.4

100

FIG.5

108 116

108

5 2 1

FIG.7

f 1

t----2

FIG.8

- --100

FIG.9

FIG.10

FIG.11


 

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