ES2204185T5 - Mezclado de componentes fibrosos. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para mezclar componentes fibrosos me diante alimentación y pesaje, en el que el material fibroso a dosificar es retirado cada vez de balas de fibras y trans portado por una unidad de aportación de material hasta un recipiente de pesaje, delante del cual está previsto un espacio de prellenado, estando el recipiente de pesaje separado del espacio de prellenado antepuesto por medio de una compuerta controlable, y, una vez efectuada la pesada, se descarga el material del recipiente de pesaje sobre una cinta mezcladora, caracterizado porque se prefija para cada componente fibroso del dispositivo de pesaje correspondiente (I, II, III) una curva de peso nominal deseada (figura 5), según la cual se controla la aportación del material para el llenado del recipiente de pesaje (10) mediante una variación correspondiente de la velocidad de transporte.

Description

Mezclado de componentes fibrosos.

La invención concierne a un procedimiento y un dispositivo para mezclar componentes fibrosos por medio de una alimentación de cajón de pesaje que está equipada con un recipiente de pesaje y un espacio de prellenado, estando el recipiente de pesaje separado del espacio de prellenado antepuesto por medio de una compuerta controlable y arrojándose el material del recipiente de pesaje sobre una cinta de mezclado una vez efectuado el pesaje.

Para mezclar componentes fibrosos se emplean, para dosificar los distintos componentes fibrosos, dispositivos de alimentación de cajón de pesaje en los cuales se aportan balas de fibras a una cinta de agujas ascendente a través de una mesa de aportación y una cinta transportadora subsiguiente, de cuyas balas desprende la cinta de agujas material fibroso en forma de tortas y lo transporta hacia arriba contra un rodillo de retrorrascado. Un rodillo de descarga subsiguiente conduce el material ahuecado de esta manera a un recipiente de pesaje.

El pesaje de las fibras según este procedimiento discontinuo conocido se realiza en general de modo que el recipiente de pesaje se carga con dos velocidades de aportación de material diferentes, viniendo determinada la capacidad de aportación por la velocidad de la cinta de agujas. En primer lugar, se efectúa una dosificación basta con una alta velocidad de la cinta de agujas para llenar el recipiente de pesaje en el más breve tiempo posible. No obstante, con esta alta velocidad de la cinta de agujas se puede conseguir sólo inexactamente el peso de pesaje deseado. Por este motivo, este llenado rápido se realiza sólo hasta cierto grado de llenado. Tan pronto como se ha alcanzado este primer valor límite del llenado basto, se conmuta la cinta de agujas a una velocidad baja, y sigue con esta velocidad baja la dosificación fina hasta que se alcance el peso final deseado. Al alcanzar este segundo valor límite se para la cinta de agujas. A continuación, se establece el peso exacto por medio de la balanza. Para establecer exactamente el peso es necesario que la balanza se encuentre parada, es decir que no realice ya oscilaciones originadas por el llenado. Este proceso puede necesitar hasta 2 o 3 segundos. Seguidamente, se vacía el recipiente de pesaje sobre una denominada cinta mezcladora y se tara, es decir que se ajusta exactamente el dispositivo de pesaje al punto cero. De este modo, el dispositivo de pesaje está preparado para la pesada siguiente, y se conecta de nuevo la cinta de agujas para realizar primero con alta velocidad el llenado basto para el siguiente proceso de pesaje.

A pesar del ajuste exacto del dispositivo de pesaje y de la parada inmediata de la cinta de agujas, caen aún fibras en el recipiente de pesaje después de alcanzado el segundo valor límite, de modo que se sobrepasa el valor de pesaje deseado y a veces tampoco se alcanza éste. Esto es lo que ocurre especialmente cuando el material fibroso está sólo un poco abierto. Para compensar esta inexactitud se establece este valor del peso y se tiene en cuenta para el peso en las demás pesadas. Además, se han previsto sobre el recipiente de pesaje unas compuertas que se cierran inmediatamente al alcanzarse el peso final para evitar que siga cargándose material fibroso en el recipiente de pesaje.

Para acelerar el ciclo de pesaje es deseable un llenado rápido del recipiente de pesaje, pero si bien una alta velocidad de la cinta de agujas conduce a un rendimiento elevado, es pequeña la exactitud del pesaje debido a la peor apertura del material fibroso, puesto que se produce un arrastre de material y similares. Una baja velocidad de la cinta de agujas provoca ciertamente una mejor apertura y, por tanto, también una alta exactitud de pesaje, pero el rendimiento y, por tanto, la velocidad de llenado del recipiente de pesaje son pequeños. Por este motivo, el objetivo es conseguir durante el llenado un rendimiento lo más alto posible y, no obstante, una buena apertura y una alta exactitud durante la pesada.

Asimismo, las propiedades específicas del material tienen un cometido importante en el pesaje de fibras. Por este motivo, se tienen que ajustar todos los números de revoluciones y valores límite a estas propiedades específicas del material. La carga del espacio de llenado antes de la cinta de agujas tiene también influencia sobre los parámetros que han de ajustarse.

Las instalaciones mezcladoras de fibras se hacen funcionar en general con varios recipientes de pesaje y con materias primas diferentes. La pesada más lenta determina el rendimiento de toda la instalación de producción. Para conseguir las exactitudes y rendimientos deseados en el procedimiento de pesaje descrito, es necesario que la instalación sea ajustada por personal de servicio con buenos conocimientos del procedimiento y buenas experiencias. Los valores de ajuste tienen que establecerse empíricamente para cada tipo de fibras, lo que es costoso.

Se conocen ya ciertamente dispositivos de pesaje electrónicamente controlados que facilitan considerablemente el manejo y la vigilancia de tales instalaciones mezcladoras, pero, no obstante, es necesario introducir y almacenar en el dispositivo de mando los datos y valores experimentales correspondientes para cada componente a mezclar y recuperar estos datos y valores del programa de mando para los respectivos materiales dispuestos para su elaboración y para las mezclas deseadas. Esto lleva mucho tiempo y requiere personal especializado experimentado. Además, existe siempre el riesgo de ajustes erróneos. Con mezclas y materiales nuevos tienen que probarse y establecerse primero los valores experimentales.

Se conoce por DE 34 12 920 un dispositivo para dosificar material de relleno para llenar envases. El llenado del recipiente de pesaje se efectúa en dos etapas con una dosificación basta y una dosificación fina. Para la dosificación basta se conduce el material de relleno a través de una primera tubería de aportación a una antecámara que está provista de un dispositivo de bloqueo para el recipiente de pesaje, estando previsto un dimensionamiento volumétrico del material de relleno en la antecámara. Al alcanzarse el volumen prefijado se termina el llenado de la antecámara y se vacía su contenido en el recipiente de pesaje. Después de cerrar el órgano de bloqueo entre la antecámara y el recipiente de pesaje se efectúa la dosificación fina a través de un segundo trayecto de transporte. Durante este tiempo puede llenarse ya nuevamente la antecámara a través del primer trayecto de transporte, de modo que se produce un acortamiento de la velocidad de llenado para el recipiente de pesaje. En este dispositivo conocido es desventajoso el que son necesarios dos trayectos de llenado separados para el llenado fino y para el prellenado, de modo que para cada trayecto de llenado es necesario un control de compuerta correspondiente y un dispositivo de aportación correspondiente. Por tanto, el dispositivo es relativamente costoso.

Asimismo, se conoce un procedimiento para la captación continua del peso a granel de material granular, fibroso o a manera de hojas, especialmente tabaco, en el que, con ayuda de un primer medio de transporte, el material es entregado en una corriente continua a un segundo medio de transporte y alimentado por éste en un corriente de material de masa constante a trabajos de preparación subsiguientes (DE 28 41 494). La velocidad de transporte del primer medio de transporte se controla en función de la masa del material entregado al segundo medio de transporte. Sin embargo, en este dispositivo conocido no se presenta el problema de conseguir un transporte y apertura continuos del material durante una pesada discontinua para mezclar componentes fibrosos. El procedimiento conocido y el dispositivo previsto para su ejecución no son adecuados tampoco para agrupar diferentes componentes fibrosos según proporciones en peso prefijadas para su ulterior elaboración.

Por último, se conoce por la patente US 4.766.966 un programa de control electrónico para llenar un recipiente de pesaje a través de un espacio de prellenado en un tiempo lo más breve posible, pero evitando rebasamientos del peso originados por el llenado rápido. Por este motivo, la aportación del material a pesar al recipiente de pesaje es controlada por la diferente anchura de la abertura de las compuertas de salida del recipiente de prellenado. En el dispositivo conocido no se puede deducir nada sobre el mezclado de componentes fibrosos y la aportación de material al espacio de prellenado. Debido al control de la abertura de la compuerta de descarga existe, en el caso de material fibroso, el riesgo de que éste se enganche en las compuertas no completamente abiertas y, por tanto, se produzcan irregularidades y un llenado incompleto del recipiente de pesaje.

El cometido de la presente invención consiste en eliminar las deficiencias expuestas y crear un procedimiento y un dispositivo de pesaje para simplificar considerablemente el ajuste y dosificación de los componentes individuales. Otro problema de la invención consiste en lograr una alta capacidad de producción y, no obstante, conseguir una buena apertura y una gran exactitud de pesaje. Estos problemas se resuelven con las características de las reivindicaciones 1, 15 y 17, tanto en combinación como por separado unas de otras. Se describen otros detalles de la invención en forma más pormenorizada con referencia a los dibujos. Muestran:

la figura 1, un alimentador de pesaje en representación esquemática,

la figura 2, una instalación mezcladora con tres alimentadores de pesaje,

las figuras 3, 4 y 5, diferentes curvas según las cuales se efectúa el ajuste o control de la instala-
ción,

la figura 6, una comparación de la cantidad de transporte con y sin interrupción del transporte, y

la figura 7, un alimentador de pesaje con espacio de prellenado ampliado.

La figura 1 muestra esquemáticamente la estructura de un alimentador de pesaje. Las balas 1', 1'', 1''' son aportadas a través de la mesa de aportación 2 y su cinta transportadora 3 a la cinta de agujas 4, la cual desprende tortas de las balas aportadas y las transporta hacia arriba contra el rodillo de retrorrascado 5. El rodillo de retrorrascado 5 está montado de forma ajustable en su distancia a la cinta de agujas 4 y gira en sentido contrario a la dirección de transporte de dicha cinta de agujas 4. Las cantidades de fibras demasiado grandes que ascienden con la cinta de agujas 4 no son dejadas pasar a través de esta distancia del rodillo de retrorrascado 5, sino que son retenidas por éste. En general, la cinta transportadora 3 de la mesa de aportación 2 y la cinta de agujas 4 están unidas una con otra a efectos de su accionamiento. Para la cinta de agujas 4 está previsto un accionamiento 41 regulable sin escalones, de modo que dicha cinta de agujas puede moverse con cualquier velocidad de transporte prefijada por un dispositivo de mando 41. La cinta de agujas 4 va seguida del rodillo de descarga 6, que gira con alta velocidad y que desprende el material fibroso de la cinta de agujas 4 y lo abre. Las fibras o copos fibrosos desprendidos por el rodillo de descarga 6 son transportados a un espacio de prellenado 8 que puede ser cerrado por compuertas 9 y bloqueado contra el recipiente de pesaje 10. Un ventilador 7 proporciona la aspiración del polvo. Debajo del recipiente de pesaje 10 y a lo largo del mismo se extiende una cinta mezcladora 12 sobre la cual se arrojan las fibras pesadas en el recipiente de pesaje 10. Al final de la cinta mezcladora 12 está dispuesto un rodillo de presión 11 para compactar el material fibroso formando una guata uniforme para su alimentación a un abridor mezclador 13.

La figura 7 muestra un alimentador de pesaje con espacio de prellenado 80 ampliado. Las partes de este alimentador de pesaje con la misma función se han designado también igual que en la figura 1, de modo que la descripción del alimentador de pesaje según la figura 1 es válida también para la figura 7. Sobre el recipiente de pesaje 10 está dispuesto un espacio de prellenado grande 80 que tiene hasta aproximadamente el 80% de la capacidad del recipiente de pesaje 10. Este espacio de prellenado ampliado sirve para recoger el material suministrado durante el tiempo de estabilización de la balanza y la descarga del contenido del recipiente de pesaje 10 sobre la cinta transportadora 12, de modo que la cinta de agujas 4 puede transportar material fibroso sin paradas. Para vigilar el nivel de llenado del espacio de prellenado se han montado dispositivos de medida 13 en ambos lados. Preferiblemente, estos dispositivos de medida consisten en barreras ópticas.

La figura 2 muestra una instalación con tres alimentadores de cajón de pesaje I, II y III que depositan cada uno de ellos un componente sobre la cinta mezcladora 12. La descarga de los recipientes de pesaje 10 se efectúa cada vez de modo que las porciones a mezclar se dispongan en capas una sobre otra y lleguen al mismo tiempo a introducirse en el abridor mezclador 13. Es decir, primeramente el alimentador de pesaje III arroja su porción componente sobre la cinta mezcladora 12, la cual transporta esta capa al alimentador de pesaje II. Allí se deposita desde el recipiente de pesaje 10 el siguiente componente sobre la capa del alimentador de pesaje III y se transportan ambos componentes adicionalmente hasta el alimentador de pesaje I, el cual aplica entonces el tercer componente sobre las dos capas. Las tres capas circulan por debajo de un rodillo de presión 11 al final de la cinta transportadora 12 y son aportadas al abridor mezclador 13 que mezcla continuamente los paquetes de capas y los entrega por una tubería 14 a una cámara mezcladora.

La carga del recipiente de pesaje 10 se efectúa en un dispositivo conocido de tal manera que en una primera fase el transporte del material se desarrolla con rapidez sin control del peso, es decir que las compuertas de bloqueo 9 están cerradas, y el material se acumula en el espacio de prellenado 8. Durante este tiempo cierra la compuerta de fondo del recipiente de pesaje 10 después de descargar la última pesada, y se efectúa un tarado cuando la compuerta del fondo está cerrada. En una segunda fase el transporte del material se sigue desarrollando aún con rapidez y sin control del peso, pero se abre la compuerta de bloqueo 9 y se arroja el material acumulado al recipiente de pesaje 10, cuya compuerta del fondo está cerrada. En una tercera fase sigue entonces, con transporte rápido del material, un llenado del recipiente de pesaje 10 hasta que con una cantidad de llenado determinada, que es menor que el peso nominal, se emite una señal que conmuta el transporte del material a una velocidad pequeña con la cual se efectúa el llenado restante hasta el peso final. Cuando se ha alcanzado el peso final, se desconecta el transporte del material y se cierran las compuertas de bloqueo 9. Transcurre un tiempo de estabilización de aproximadamente dos segundos hasta la medición del peso final. Por último, estando todavía desconectado el transporte del material y cerradas las compuertas 9, se abre la compuerta del fondo y se arroja la carga pesada sobre la cinta mezcladora 12.

El prellenado sirve para aumentar la capacidad de producción por reducción de los tiempos de parada del transporte del material, ya que, estando cerrada la compuerta de bloqueo 9, se puede iniciar nuevamente ya el transporte del material en las dos primeras fases. No obstante, la función de prellenado no es aplicable según el procedimiento conocido cuando la velocidad de transporte del material esté sometida a fuertes fluctuaciones.

Mediante el procedimiento según la invención se eliminan estos inconvenientes. La aportación del material se efectúa ciertamente con velocidades diferentes, pero está permanentemente en funcionamiento, de modo que no se producen tiempos de parada. Esto tiene la gran ventaja de que, debido a la distribución de la aportación del material en un período de tiempo mayor, que, en caso contrario, estaba ocupado por los tiempos de parada, se puede trabajar con menores velocidades de transporte del material que conducen a una apertura sensiblemente mejor y una dosificación más exacta. Como objeto adicional de la invención, resulta superfluo un ajuste de los parámetros individuales, ya que las distintas velocidades para el transporte del material y el llenado, incluyendo los intervalos de tiempo dentro del ciclo de pesaje, se optimizan por sí mismos y se ajustan al mismo tiempo a los diferentes materiales. El funcionamiento según la invención es el siguiente:

En primer lugar, se fija el desarrollo deseado de un ciclo de pesaje en una denominada curva unidad. Este ciclo es el resultado de la suma de muchos valores experimentales y representa la aportación de material porcentualmente en función del tiempo de un ciclo de pesaje, también porcentualmente, que está subdividido en intervalos de tiempo. Puesto que la velocidad de la cinta de agujas del alimentador de pesaje es aproximadamente proporcional a la cantidad de transporte de material, esta curva unidad representa en porcentaje aproximadamente la evolución de la velocidad de la cinta de agujas y, por tanto, de la aportación de material o de la cantidad de transporte por unidad de tiempo. Se ha comprobado sorprendentemente que la evolución óptima de la velocidad de aportación del material se comporta aproximadamente igual en todos los casos, de modo que esta curva puede transferirse sin dificultades, en la representación porcentual, a todos los valores concretos. Esto tiene la gran ventaja de que se introduce en el dispositivo de mando 40 con la curva unidad el desarrollo del ciclo de pesaje y, por tanto, un parámetro esencial, de modo que para el caso individual concreto se tienen que introducir solamente todavía el tiempo de pesada y el peso nominal final que ha de observarse. Naturalmente, un ordenador integrado en el dispositivo de mando 40 puede calcular también directamente estos dos valores a partir de la capacidad de producción deseada. Dado que está prefijada la capacidad de llenado del recipiente de pesaje 10, el ordenador calcula el número necesario de ciclos de pesaje y su espacio de tiempo, así como el peso nominal que ha de prefijarse para cada ciclo de pesaje. Con ayuda del peso nominal prefijado, el ordenador calcula a través de la curva unidad (figura 3) la curva de peso nominal (figura 4), según la cual se controla el llenado del recipiente de pesaje 10 a través de una comparación de valor nominal/valor real mediante una variación correspondiente del suministro de fibras al recipiente de pesaje 10. Convenientemente, la velocidad de la cinta de agujas es regulada cada vez por el accionamiento 41 de modo que no se efectúe una parada de la cinta de agujas 4 o sólo tenga lugar en casos excepcionales, con lo que el transporte del material se extiende a lo largo de todo el ciclo de pesaje.

Esto se hace posible mediante un espacio de prellenado 80 de dimensiones lo más grandes posible (figura 7), el cual es al menos la mitad de grande y de forma óptima aproximadamente 2/3 hasta exactamente el mismo tamaño del recipiente de pesaje 10, y, por tanto, está en condiciones de recoger una aportación de material permanente, incluso durante la fase de estabilización de la balanza y la descarga del peso final del recipiente de pesaje 10. Unicamente la cantidad de llenado fino no tiene que ser recogida por el espacio de prellenado, ya que ésta cae directamente en el recipiente de pesaje 10 cuando estén abiertas las compuertas 9. Se consigue así no sólo un llenado sensiblemente más rápido y, por tanto, también una mayor capacidad del alimentador de pesaje, sino que se logran una mejor apertura de las fibras y un llenado más exacto debido a la menor velocidad de llenado que ahora es posible. Naturalmente, el ahorro del tiempo de parada de la aportación del material puede utilizarse también para acortar la duración del ciclo de pesaje, y así se puede incrementar la capacidad sin que sufra por ello la calidad de la apertura.

El ciclo de pesaje está dividido sustancialmente en tres fases, concretamente (figura 6) en prellenado (zona A), llenado principal (zona B) y llenado fino (zona C). A esto se añade aún el tiempo de parada (zona D). Con un tamaño correspondiente del espacio de prellenado 8 u 80 se puede prescindir enteramente del llenado principal, de modo que el ciclo de pesaje se subdivide solamente todavía en prellenado (zonas A + B + C) y llenado fino (zona D). El prellenado se efectúa en el espacio de prellenado 8 u 80 mientras están cerradas las compuertas 9. Durante este llamado prellenado transcurre el tiempo de estabilización de la balanza y se efectúan la medición del peso final, así como la apertura y la descarga del peso final sobre la cinta mezcladora 12, incluyendo el tarado eventualmente necesario de la balanza. El llenado fino se efectúa siempre después de vaciado el espacio de prellenado y con las compuertas 9 abiertas para llevar la balanza al peso final. De esta manera, se pueden ahorrar hasta 2 ó 3 segundos, lo que, con un ciclo de pesaje usual de 12-14 segundos, significa una reducción de la velocidad de transporte o un aumento de capacidad de 15-25%.

La figura 3 muestra la curva unidad, concretamente para un ciclo de pesaje sin tiempo de parada de la alimentación del material. Como se desprende de la figura 3, la cantidad de transporte al comienzo el ciclo es de aproximadamente el 100%. Esta cantidad de transporte se conserva durante aproximadamente el 60% del tiempo del ciclo de pesaje. La cantidad de transporte se hace descender después hasta aproximadamente un 20% y durante el restante 20 a 25% del tiempo del ciclo de pesaje con disminución de la cantidad de transporte se realiza la dosificación fina hasta el peso final. La superficie debajo de la curva unidad representa la cantidad de transporte total que deberá alcanzarse durante el ciclo de pesaje y arrojarse como peso final sobre la cinta mezcladora 12. Integrando esta curva unidad se obtiene la curva de peso nominal (figura 5). La curva unidad se aplica aquí para cada componente de mezclado I, II y III, siendo cada vez el 100% la cantidad de transporte que es necesaria para conseguir el peso nominal del componente correspondiente durante el tiempo del ciclo de pesaje. Puesto que los tres componentes para el ciclo de pesaje tienen el mismo tiempo, la curva de velocidad nominal necesaria se ajusta al peso nominal que debe conseguirse. Por tanto, el componente 1 tiene la más alta velocidad nominal, aquí en el ejemplo con 60 m por minuto, el componente II con 30 m por minuto y el componente III con aproximadamente 10 m por minuto. Esto corresponde aproximadamente a la relación de mezcla de los componentes de 60 : 30 : 10.

No obstante, el control del proceso de mezclado a lo largo de una curva de peso nominal derivada de la curva unidad puede realizarse también en el ciclo de pesaje usual con parada del transporte del material durante el tiempo de estabilización y el pesaje. Sin embargo, la figura 6 muestra en una comparación las enormes ventajas que tiene la eliminación de los tiempos de parada en favor de una aportación continua del material. La curva unidad dibujada con trazo grueso representa el ciclo de pesaje con el tiempo de parada usual. La zona A indica el tiempo de prellenado usual y la zona B el llenado principal, mientras que la zona C indica la dosificación fina y, finalmente, la zona D el tiempo de parada de la alimentación. Los números porcentuales indican como ejemplo un desarrollo usual del ciclo de pesaje. Es aquí insignificante si el ciclo de pesaje dura 12 segundos o 16 segundos. En el presente caso, se ha tomado el ejemplo para un ciclo de pesaje de 14,5 segundos. Como puede verse en la figura 6, el tiempo de parada sigue siendo de 25 hasta apenas un 30%. Evitando este tiempo de parada para la aportación del material, junto con un espacio de prellenado 80 de tamaño correspondiente, se puede hacer descender la velocidad de transporte hasta aproximadamente un 60% o, aprovechando la plena velocidad de transporte, se puede conseguir un acortamiento del ciclo de pesaje del 25%. Dado que las superficies situadas debajo de las respectivas curvas representan la cantidad de peso nominal, resulta evidente la ventaja que ofrece el procedimiento según la invención.

El prellenado se efectúa con una velocidad de transporte del material que está ajustada de modo que el espacio de prellenado 8 u 80 existente se aproveche bien y se cargue de forma óptima en el tiempo prefijado o disponible. Si el tamaño del espacio de prellenado 80 (figura 7) es de aproximadamente 60 a 80% del recipiente de pesaje 10, se efectúa el llenado importante en este tiempo de prellenado. Después de abrir las compuertas 9, esta cantidad de prellenado llega al recipiente de pesaje 10, y únicamente es necesario todavía un llenado fino con baja velocidad de transporte para conseguir exactamente el peso final deseado.

El transporte del material comienza con la velocidad de transporte (figura 4) condicionada por la curva de peso nominal (figura 5). Mediante una comparación de valor nominal/valor real con la curva de peso nominal prefijada se determina la cantidad que ha de cargarse todavía hasta el peso final. Si la cantidad diferencia es muy grande, se puede aumentar también una vez más la velocidad de transporte del material hasta un 100% y únicamente para el último 10 ó 20% se puede regular ésta haciéndola descender hasta el transporte fino. Sin embargo, el objetivo es realizar el llenado con una velocidad de transporte lo más uniforme posible, de modo que esta velocidad de transporte se adapte ya en su conjunto en el ciclo siguiente para este tiempo de prellenado.

Tan pronto como se ha alcanzado el peso final, se cierran las compuertas 9 y cortan una aportación adicional de material. Sin embargo, no se desconecta el transporte del material, sino que comienza a llenarse enseguida nuevamente el espacio de prellenado 8 u 80, mientras que la balanza recorre su tiempo de estabilización y su pesaje y descarga el material pesado.

Para utilizar de forma óptima el espacio de prellenado 8 u 80, es necesario calcular la velocidad correcta de la aportación del material durante este período de prellenado, puesto que, debido a las particularidades del material, ésta puede desviarse de la velocidad nominal (figura 4) calculada a partir de la curva de peso nominal. Esto puede efectuarse en principio ciertamente también a mano y mediante la introducción de valores experimentales. Sin embargo, es posible también que se optimice aquí el dispositivo de pesada por sí mismo. Esto se efectúa de la manera siguiente:

Según un ajuste básico prefijado, en el primer ciclo de pesaje comienza el transporte del material con una velocidad de transporte de aproximadamente un 50%. Según el tamaño del espacio de prellenado 8 u 80, se controla entonces, después de un tiempo de pesada de aproximadamente 60% del ciclo de pesaje, la cantidad de material que ha llegado al espacio de prellenado 8 u 80 a la velocidad de prellenado globalmente ajustada. Naturalmente, esto depende del material, pero esta dependencia del material se incorpora automáticamente durante esta medición, ya que la cantidad real se mide en función de la velocidad de transporte durante este prellenado.

Este control puede efectuarse de maneras diferentes. Un método consiste, por ejemplo, en que, abriendo las compuertas de bloqueo 9, se arroja en el recipiente de pesaje 10 la cantidad de prellenado cargada hasta entonces, de modo que éste puede detectar un peso intermedio que se entrega al ordenador, el cual lo compara con el peso nominal. Si este valor real está por debajo del valor nominal, esto significa que la velocidad de llenado del 50% es demasiado pequeña y tiene que aumentarse en correspondencia con la diferencia entre el valor real y el valor nominal. Ya para el ciclo de pesaje siguiente prefija el ordenador la velocidad de transporte correcta, de modo que se efectúa un aprovechamiento óptimo del espacio de prellenado 8 u 80. Si la cantidad de prellenado es demasiado alta, se reduce la velocidad en medida correspondiente. Se ahorran así las medidas de ajuste usuales. Para afinar, se puede repetir también este proceso.

Otra clase de optimización de la velocidad de prellenado consiste en equipar el espacio de prellenado 8 con un dispositivo de medida para el grado de llenado (sonda de medida, barrera óptica, etc.). Se llena el espacio de prellenado 8 hasta que reaccione el emisor de medida e indique el llenado de dicho espacio, con lo que se abren las compuertas 9. Al mismo tiempo, se determina el tiempo necesario y se calcula y se ajusta en el ordenador, a partir del mismo, la velocidad de llenado óptima, a cuyo fin se aumenta o bien se reduce el ajuste básico. Con este método se puede llevar seguidamente la cantidad de prellenado al peso final y se la puede emplear como primera pesada.

Para evitar un llenado excesivo del espacio de prellenado 8, se parte convenientemente, en la optimización de la velocidad de transporte, de una velocidad de transporte tan baja que no se consiga aún con seguridad el llenado completo del espacio de prellenado 8 u 80. En general, esto se alcanza con aproximadamente un 50% de la velocidad de transporte. En el primer ciclo de pesaje se calcula entonces, después de aproximadamente un 25 a un 70% del tiempo del ciclo de pesaje, por comparación del peso real con el peso nominal, la velocidad de arranque óptima de la cinta de agujas 4 o la velocidad de transporte, tal como ya se ha descrito más arriba.

Naturalmente, puede estar previsto también que se almacenen las velocidades de transporte inicialmente calculadas para determinados materiales y composiciones de componentes y que se recuperen al repetirse el mismo caso, sin que deba tener lugar una vez más una optimización correspondiente. Sin embargo, en general, es más ventajosa una autooptimización automática, ya que se evitan ajustes erróneos y el personal no tiene en absoluto que ocuparse del ajuste de la velocidad de prellenado correcta.

En los ciclos de pesaje siguientes se detecta la velocidad de transporte óptima después de la optimización. Tan pronto como se ha conseguido el prellenado, el sistema de control conmuta a la velocidad de llenado prefijada por la curva de peso nominal. Mediante un regulador que actúa convenientemente sobre la velocidad de suministro de la cinta de agujas 4, se controla la velocidad a lo largo de esta curva, de modo que se efectúa también una disminución correspondiente de la velocidad de llenado para realizar la dosificación fina al alcanzarse el peso final. Tan pronto como se ha alcanzado este peso final, ha concluido ya el ciclo para la aportación del material y la velocidad de la cinta transportadora 4 es conmutada, tras el cierre de las compuertas 9, a la velocidad de transporte optimizada, con lo que comienzan el proceso de prellenado y, por tanto, el nuevo ciclo de pesaje. Por tanto, mientras el espacio de prellenado 8 u 80 se llena ya nuevamente de material, el dispositivo de pesaje con el recipiente de pesaje 10 permanece en el tiempo de estabilización, y una vez transcurrido éste el material pesado es arrojado sobre la cinta mezcladora 12 abriendo el recipiente de pesaje 10.

Por supuesto, en este procedimiento de pesaje se detecta también al final del ciclo de pesaje la desviación del peso real respecto del peso de descarga nominal y se tiene en cuenta esta desviación en los ciclos de pesaje subsiguientes. Como es usual, esto puede efectuarse en cuanto al peso, pero puede influirse también sobre la velocidad de transporte para optimizar el desarrollo del proceso. Esto se efectúa de modo que, según la curva unidad, se mantiene igual el desarrollo del ciclo de pesaje, pero la velocidad de corrección calculada se fija igual a un 100% de la cantidad de transporte y, por tanto, se corrige la especificación de la curva de peso nominal y de la curva de velocidad nominal derivada de ella. Se consigue de esta manera una pesada muy exacta.

Como se desprende de la figura 2, se pueden agrupar y mezclar generalmente varios componentes para obtener la mezcla. Para cada componente está previsto un alimentador de pesaje I, II o III. Por tanto, en el presente caso se pueden mezclar tres componentes. Dado que las distintas proporciones de los componentes son de diferente magnitud, el llenado de los recipientes de pesaje 10 es de diferente duración en los procedimientos de llenado conocidos usuales, de modo que el componente que determina la proporción más grande necesita también el tiempo más largo, con lo que los otros dos alimentadores de pesaje han concluido antes su proceso de pesaje y tienen que esperar con la descarga de su cantidad de peso al alimentador de pesaje con la cantidad más grande. Según la invención, estos tres alimentadores de pesaje están ajustados uno a otro en su velocidad de llenado de modo que las tres pesadas estén concluidas al mismo tiempo. Como quiera que la curva de peso nominal se determina a partir de la curva unidad para cada componente y se prefija para el alimentador de pesaje en cuestión, se reduce de manera correspondiente la curva de velocidad para la velocidad de llenado. El prellenado se efectúa con más lentitud, pero el llenado hasta el peso final puede conservarse también independientemente de la velocidad de prellenado, de modo que se ocupa el mismo espacio de tiempo que para el componente de mayor tamaño. Dado que la curva de peso nominal prefijada se deriva de la curva unidad, el ciclo de pesada se desarrolla aquí porcentualmente de la misma manera que en el caso del componente de mayor tamaño. No es necesario un ajuste especial para ello. La curva unidad está prefijada en cada aparato de mando o en el aparato de mando de la instalación global. Por tanto, es necesario introducir únicamente la capacidad de producción deseada o el ciclo de pesaje y los pesos finales deseados para los distintos componentes. Todo lo demás, incluyendo la optimización del proceso, es realizado por el ordenador del sistema de control.

Para tener siempre la misma mezcla tanto al principio como al final de una partida de mezclado, el sistema de control puede estar programado también de modo que la descarga de las cantidades de fibras pesadas comience sucesivamente y termine también sucesivamente, con lo que se obtienen siempre paquetes de mezclado completos. Por tanto, en el ejemplo de la figura 2 el alimentador de pesaje III descargará su última carga pesada sobre la cinta mezcladora 12 y ajustará entonces ya su trabajo. La última cantidad descargada llega después al alimentador de pesaje II, que descarga su componente sobre esta última pesada del alimentador de pesaje III y ajusta después también su actividad. Unicamente cuanto este paquete mezclado ha pasado también por el último alimentador de pesaje I, se desconecta la instalación mezcladora. La puesta en marcha se efectúa exactamente de la misma manera, para lo cual comienza el alimentador de pesaje III y se conectan sucesivamente los alimentadores de pesaje II y I.

En el ejemplo explicado se ha descrito el control del proceso prefijando una curva de peso nominal deseada, según la cual se controla la aportación de material al recipiente de pesaje 10. Esta curva de pesaje nominal puede calcularse también empíricamente, pero es ventajoso calcularla según la invención a través de la curva unidad.

La optimización de la velocidad de transporte, especialmente para el prellenado, no sólo tiene importancia en relación con el mayor espacio de prellenado 80, que puede recoger prácticamente toda la cantidad de llenado, con excepción del llenado residual para la dosificación fina. En los procedimientos de pesaje conocidos convencionales se puede utilizar también con éxito el espacio de prellenado ampliado 80 y se puede acortar considerablemente el proceso o reducir la velocidad de transporte necesaria.

Como se desprende de la figura 6 con ayuda de la curva continua dibujada con trazo grueso, es enteramente posible prefijar también una curva unidad para el proceso de pesaje convencional con parada (zona D) del transporte del material y controlar el ciclo con arreglo a dicha curva.

Por tanto, se adjudica una importancia autónoma a estas partes de la invención, pero se consigue el óptimo utilizando conjuntamente todas estas partes descritas. Las ejecuciones descritas son sólo a título de ejemplo y pueden modificarse de diferentes maneras o combinarse de otra manera sin salirse de la idea de la invención.

Claims (24)

1. Procedimiento para mezclar componentes fibrosos mediante alimentación y pesaje, en el que el material fibroso a dosificar es retirado cada vez de balas de fibras y transportado por una unidad de aportación de material hasta un recipiente de pesaje, delante del cual está previsto un espacio de prellenado, estando el recipiente de pesaje separado del espacio de prellenado antepuesto por medio de una compuerta controlable, y, una vez efectuada la pesada, se descarga el material del recipiente de pesaje sobre una cinta mezcladora, y se prefija para cada componente fibroso del dispositivo de pesaje correspondiente (I, II, III) una curva de peso nominal deseada (figura 5), caracterizado porque, a lo largo de esta curva de peso nominal y a través de una comparación de valor nominal/valor real, se controla la aportación del material para el llenado del recipiente de pesaje (10) mediante una variación correspondiente de la velocidad de transporte.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se fija al desarrollo del ciclo de pesaje mediante la respectiva cantidad de transporte porcentual en función del tiempo porcentual del ciclo de pesaje (curva unidad).

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque se calcula la curva de peso nominal (figura 5) para cada componente (I, II, III) a partir de la curva unidad (figura 3), referido al peso nominal del componente (I, II, III) que deberá alcanzarse en un ciclo de pesaje.

4. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se prefija (figura 5) la misma duración del ciclo de pesaje para cada uno de los distintos componentes (I, II, III).

5. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se subdivide el ciclo de pesaje en una fase de prellenado, durante la cual se recoge el material transportado en un espacio de prellenado (8; 80), y en una fase de llenado fino (figura 6), durante la cual el material transportado a través del espacio de prellenado (8; 80) llega directamente al recipiente de pesaje (10).

6. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la variación de la aportación del material se efectúa variando la velocidad de transporte de la cinta de agujas (4).

7. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la adaptación del peso real al peso nominal prefijado cada vez por la curva de peso nominal se efectúa por medio de un regulador.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque el regulador influye en la velocidad de transporte actual de la cinta de agujas (4).

9. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se determina el tiempo del ciclo de pesaje por medio de la velocidad de la cinta mezcladora.

10. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la descarga de las cantidades de fibras pesadas sobre la cinta mezcladora (12) comienza sucesivamente y termina sucesivamente, de modo que se obtienen siempre paquetes de mezclado completos.

11. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, para calcular la velocidad de transporte óptima, se ajusta la velocidad de transporte de la unidad de aportación de material (4) para el primer ciclo de pesaje según la especificación de un valor experimental y, después de 25 a 70% del tiempo del ciclo de pesaje, se compara el peso real alcanzado con el peso nominal y se utiliza la diferencia así obtenida para corregir la velocidad de transporte de la unidad de aportación de material (4).

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque el valor experimental para la optimización de la velocidad de transporte es de aproximadamente el 50%.

13. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se mantiene inalterada la velocidad de transporte para la dosificación fina, con independencia de la variación de la velocidad de transporte para el transporte del material durante el prellenado y/o el llenado principal.

14. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al final del ciclo de pesaje se detecta la desviación del peso real respecto del peso de descarga nominal y se tiene en cuenta la diferencia para corregir la velocidad de transporte.

15. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la unidad de aportación de material (4) transporta material fibroso durante todo el ciclo de pesaje, mientras que la carga del recipiente de pesaje (10) se desarrolla en forma discontinua.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado porque la velocidad de transporte de la unidad de aportación de material (4) tiende a cero hacia el final de la dosificación fina, pero adopta de nuevo la plena velocidad de transporte inmediatamente después del cierre de las compuertas de bloqueo (9) (figuras 3, 4 y 6).

17. Dispositivo de alimentación y pesaje en el que se transporta el material fibroso a dosificar por medio de un dispositivo de aportación de material hasta un recipiente de pesaje, delante del cual está previsto un espacio de prellenado, y el recipiente de pesaje está separado del espacio de prellenado antepuesto por medio de una compuerta controlable, caracterizado porque el dispositivo de aportación de material (4) lleva asociado un dispositivo de mando (40) que controla la velocidad de transporte de la unidad de aportación de material (4) a lo largo de una curva de peso nominal prefijada (figura (5) y a través de una comparación de valor nominal/valor real.

18. Dispositivo según la reivindicación 17, caracterizado porque el dispositivo de aportación de material presenta una cinta de agujas (4) que desprende material fibroso de la bala aportada y está provista de un accionamiento (41) regulable sin escalones.

19. Dispositivo según una de las reivindicaciones 17 ó 18, caracterizado porque la capacidad del espacio de prellenado (8; 80) corresponde a la capacidad del recipiente de pesaje (10).

20. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capacidad del espacio de prellenado (8; 80) presenta aproximadamente el 80% de la capacidad del recipiente de pesaje (10).

21. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capacidad del espacio de prellenado (8; 80) presenta al menos la capacidad del recipiente de pesaje (10) menos la cantidad de llenado fino.

22. Dispositivo de mando para controlar la velocidad de transporte de un dispositivo de aportación de material (4) de un dispositivo de alimentación y pesaje para mezclar componentes fibrosos, en el que el material fibroso a dosificar es transportado desde el dispositivo de aportación de material (4) hasta un recipiente de pesaje (10), caracterizado porque se ha introducido en el dispositivo de mando (40) para el material fibroso (I, II, III) a dosificar una curva de peso nominal deseada (figura 5), a lo largo de la cual el dispositivo de mando (40) controla, a través de una comparación de valor nominal/valor real, la unidad de aportación de material (4) para el llenado del recipiente de pesaje (10) mediante una variación de la velocidad de transporte.

23. Dispositivo de mando según la reivindicación 22, caracterizado porque se ha introducido en el dispositivo de mando (40) el desarrollo del ciclo de pesaje mediante la respectiva cantidad de transporte porcentual en función del tiempo porcentual del ciclo de pesaje (curva unidad - figura 3), a partir de la cual se puede calcular la curva de peso nominal (figura 5) para cada componente (I, II, III), referido al peso nominal del componente (I, II, III) que deberá alcanzarse en un ciclo de pesaje.

24. Dispositivo de mando según las reivindicaciones 22 y 23 para controlar la velocidad de transporte de un dispositivo de aportación de material (4) de un dispositivo de alimentación y pesaje según una o más de las reivindicaciones 1 a 16.