ES2391217A1 - Dosage device for granular and pulverulent products, simple or mixtures (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIVO DE DOSIFICACiÓN PARA PRODUCTOS GRANULARES Y PULVERULENTOS, SIMPLES O MEZCLAS DOSAGE DEVICE FOR GRANULAR PRODUCTS AND PULVERULENTS, SIMPLES OR BLENDS
La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo de dosificación para productos granulares y pulverulentos, simples o mezclas, cuyas innovadoras características aportan varias ventajas que se describirán en detalle más adelante y que suponen una destacable mejora frente a lo ya conocido en su campo de aplicación. The invention, as stated in the present specification, refers to a dosing device for granular and powdery products, simple or mixtures, whose innovative features provide several advantages that will be described in detail below and which represent a remarkable improvement. compared to what is already known in its field of application.
Más en particular, el objeto de la invención se centra en un dispositivo de dosificación que tiene como finalidad conseguir un flujo uniforme de extracción de harinas secas contenidas en una tolva, ajustándose a la velocidad del elemento extractor, el cual es accionado por un sistema motriz de velocidad variable, por ejemplo un motoreductor eléctrico cuya velocidad varía según la variación de frecuencia de la alimentación eléctrica o por variador mecánico, contando con la particularidad de incorporar un sistema de extrusión de baja presión de la harina o producto granular pulverulento seco, que optimiza la uniformidad del flujo. More particularly, the object of the invention is focused on a dosing device that aims to achieve a uniform flow of extraction of dry flours contained in a hopper, adjusting to the speed of the extractor element, which is driven by a driving system. variable speed, for example an electric motor whose speed varies according to the frequency variation of the power supply or by mechanical variator, with the particularity of incorporating a low pressure extrusion system of the flour or dry powdery granular product, which optimizes the uniformity of the flow.
Con ello, el dispositivo, es aplicable eminentemente en instalaciones de fabricación y transporte de productos granulados y pulverulentos en continuo, tal como pueden ser las harinas para pienso de alimentación ganadera, permitiendo optimizar el mezclado y dosificación de los productos componentes de cada fórmula, mediante el flujo continuo de cada uno de ellos, de forma que en el vertido a un transportador colector, consigue su mezclado completo y preciso hasta su traspaso al silo de producto terminado. With this, the device is eminently applicable in facilities for manufacturing and transporting granulated and powdery products in continuous, such as flours for livestock feed, allowing to optimize the mixing and dosing of the component products of each formula, by the continuous flow of each one of them, so that in the discharge to a collecting conveyor, it achieves its complete and precise mixing until it is transferred to the silo of finished product.
Hay que puntualizar que, en la presente descripción, llamaremos tolva al continente del producto a dosificar, mientras que al continente del dosificador lo llamaremos tolvín, y que, dispuesto inferiormente a la tolva, permite la salida del producto: a ensacado, a una carreta o carretilla, o a cualquier elemento mecánico extractor, como un sinfín. It should be pointed out that, in this description, we will call the continent of the product to be dosed hopper, while the continent of the dispenser will be called hopper, and that, arranged inferiorly to the hopper, it allows the product to exit: by bagging, to a cart or wheelbarrow, or any mechanical extractor element, such as endless.
El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector técnico de la industria dedicada a la fabricación y transporte de productos granulados y pulverulentos en continuo, centrándose, preferentemente pero sin que suponga una limitación, en el ámbito de las harinas alimentarias. The field of application of the present invention is part of the technical sector of the industry dedicated to the manufacture and transport of granulated and powdered products in continuous, focusing, preferably but without limitation, in the field of food flours.
En la actualidad, y como referencia al estado de la técnica, cabe señalar que existen sistemas de flujo uniforme por variador mecánico, tal como el empleado en el sistema de dosificación continua para la fabricación de pienso para ganado, fabricado por el propio solicitante y denominado DOSAMIX 1, Y en el que dicho elemento dosificador consiste simplemente en un traspaso desde el tolvín al colector por medio de un sinfín transportador, cuya velocidad de giro es variada mecánicamente para ajustar el flujo. At present, and as a reference to the state of the art, it should be noted that there are uniform flow systems by mechanical variator, such as that used in the continuous dosing system for the manufacture of feed for cattle, manufactured by the applicant himself and called DOSAMIX 1, and in which said dosing element consists simply of a transfer from the hopper to the collector by means of a conveyor auger, whose rotation speed is mechanically varied to adjust the flow.
En dicho dosificador, como elemento de ayuda a la alimentación uniforme se contempla una espira interior al tolvín que lo constituye de un paso más reducido, evitando variaciones del flujo interno producidas por rotura de cárcavas, al tratarse en general de harinas de productos de fluidez difícil. In said dispenser, as an element of aid to the uniform feeding, an internal turn is contemplated to the hopper which constitutes it of a smaller passage, avoiding variations of the internal flow produced by breaking of gullies, since they are generally flours of products of difficult fluidity .
El objetivo de la presente invención es desarrollar un dispositivo dosificador perfeccionado del tipo señalado que permita evitar dichos inconvenientes mejorando la eficacia del mismo y, por tanto, de todo el proceso, mediante la aplicación de una extrusión de baja presión de la harina o producto granular seco. The objective of the present invention is to develop an improved metering device of the indicated type that allows to avoid said inconveniences by improving its efficiency and, therefore, of the whole process, by applying a low pressure extrusion of the flour or granular product dry.
En este sentido, cabe mencionar que los procesos de extrusión más conocidos en el sector que aquí atañe, son los de "estrujado" de uvas, aceitunas y otros frutos, y en ellos, como también es el caso del estiércol, se trata de expulsar el componente líquido, pero pudiendo aplicar, como es evidente, una mayor presión que la que se puede imponer al producto granulado a que se destina el dispositivo de la invención aquí propuesta.
In this sense, it is worth mentioning that the best known extrusion processes in the sector that concerns here are those of "crushing" grapes, olives and other fruits, and in them, as is also the case with manure, it is about expelling the liquid component, but being able to apply, as is evident, a greater pressure than that which can be imposed on the granulated product to which the device of the invention proposed herein is intended.
Quizá el empaquetado, el empacado y el granulado son los procesos más Perhaps packaging, packaging and granulation are the most common processes.
próximos en sus características, salvo que en ellos se trata de una extrusión a alta presión y el objetivo diferente de su empleo, que es aumentar el peso específico aparente del producto, facilitando su transporte. next in its characteristics, except that in them it is a high pressure extrusion and the different objective of its use, which is to increase the specific apparent weight of the product, facilitating its transport.
En los procesos de extrusión que se emplean actualmente, el más corriente es el empleo del tornillo sinfín, similar al proceso de estrujado de uvas y pulpas de aceites, sin embargo, por parte del solicitante se desconoce la existencia de ningún dispositivo dosificador o invención de aplicación similar que presente unas características técnicas, estructurales y constitutivas semejantes a las que presenta el que aquí se preconiza, y cuyos detalles caracterizadores se encuentran convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente memoria descriptiva del mismo. In the extrusion processes that are currently used, the most common is the use of the screw screw, similar to the process of crushing grapes and oil pulps, however, the existence of any dosing device or invention of similar application that presents technical, structural and constitutive characteristics similar to those presented here, and whose characterizing details are conveniently included in the final claims that accompany the present specification thereof.
Así, lo que la presente invención propone es, como ya se ha señalado anteriormente, un dispositivo de dosificación para productos granulares y pulverulentos, simples o mezclas, consistente en un aparato que consigue optimizar un flujo uniforme de extracción de harinas secas contenidas en una tolva, según la velocidad del elemento extractor, que es accionado por un moto reductor eléctrico o cualquier otro sistema motriz, para lo cual presenta la novedad de contar con un sistema de funcionamiento que proporciona una extrusión de baja presión de la harina o producto en su progreso hacia la salida del tolvín que lo constituye. Thus, what the present invention proposes is, as already indicated above, a dosing device for granular and powdery products, simple or mixtures, consisting of an apparatus that optimizes a uniform flow of extraction of dry flours contained in a hopper , according to the speed of the extractor element, which is driven by an electric motor reducer or any other driving system, for which it presents the novelty of having an operating system that provides a low pressure extrusion of the flour or product in its progress towards the exit of the tolvin that constitutes it.
Dicha extrusión, tiene por objeto eliminar parte del aire contenido, por lo que tendrá un carácter aglutinante, consiguiendo en la salida de la extrusora un área seccional constante de mayor peso específico aparente, más constante y más uniforme. Said extrusion, is intended to eliminate part of the contained air, so it will have a binder character, obtaining at the extruder outlet a constant sectional area of greater specific apparent weight, more constant and more uniform.
Para ello, el dispositivo incorpora elementos de presión destinados a conseguir la salida del aire contenido en la masa inicial del producto y una disminución del espacio ocupado por dicha masa.
For this, the device incorporates pressure elements intended to achieve the exit of the air contained in the initial mass of the product and a decrease in the space occupied by said mass.
En esencia se emplea, generalmente, este proceso de extrusión para In essence, this extrusion process is generally used to
incrementar el peso específico del producto extruido, sin modificar en lo posible y que sea aceptable, sus características, abaratando el coste de transporte. Increase the specific weight of the extruded product, without modifying as far as possible and acceptable, its characteristics, reducing the cost of transport.
La limitación de la presión aplicada, sin embargo, está en el incremento de temperatura que puede producirse, ya que puede afectar a las características del producto (destrucción de las vitaminas y proteínas termo-lábiles a 40°) así como a la dificultad de su necesaria disgregación posterior y el coste. The limitation of the applied pressure, however, is in the increase in temperature that can occur, since it can affect the characteristics of the product (destruction of vitamins and thermo-labile proteins at 40 °) as well as the difficulty of its necessary subsequent disintegration and cost.
Por ello, la solución del dispositivo propuesto consiste en la incorporación de un tornillo sinfín vertical para conseguir dicha presión en la salida del producto. Therefore, the solution of the proposed device consists in the incorporation of a vertical auger to achieve said pressure at the product outlet.
Es importante destacar que dicho tornillo vertical supone una novedad frente al dispositivo dosificador convencional u otros sistemas de "estrujado" de productos para extraer líquido, que incorporan un tornillo sinfín horizontal en su salida únicamente para la extracción del producto o zumos. It is important to note that said vertical screw is a novelty compared to the conventional dosing device or other "squeezing" systems of products for extracting liquid, which incorporate a horizontal auger in its outlet only for the extraction of the product or juices.
Por otra parte, si bien este tipo de movimiento vertical se emplea en las mezcladoras verticales, para conseguir su objetivo por volteos del producto, así como en los sinfines elevadores, en ningún caso sirve para conseguir flujos uniformes por extrusión, ya que no es el objetivo de tales dispositivos. On the other hand, although this type of vertical movement is used in vertical mixers, to achieve its objective by turning the product, as well as in the augers, in no case serves to achieve uniform flows by extrusion, since it is not the purpose of such devices.
Así, el dispositivo preconizado incorpora interiormente, dispuesto en la parte final del tolvín que lo constituye, el citado tornillo sinfín vertical, facilitando con él la salida del aire para que la presión en su interior sea uniforme en el extremo de salida. Paralelamente, a la incorporación de dicho tornillo se contempla también la incorporación de medios para regular la capacidad de extrusión del mismo dada la limitación de temperatura del producto, cuya disipación puede ser indicativa del límite tolerable, mediante la variación del volumen de producto sometido a dicha extrusión. Thus, the recommended device incorporates internally, arranged in the final part of the hopper that constitutes it, the said vertical auger screw, facilitating with it the air outlet so that the pressure inside it is uniform at the outlet end. At the same time, the incorporation of said screw also includes the incorporation of means to regulate its extrusion capacity given the temperature limitation of the product, whose dissipation can be indicative of the tolerable limit, by varying the volume of product subjected to said extrusion.
Hay que destacar, además, que hay que prever salida de aire en las dos partes del dispositivo, es decir, la anterior a la extrusión, que es la más evidente, pero también en la posterior, puesto que el flujo de producto requiere expulsar aire tanto en su entrada en el tolvín como en el extremo final de la extrusión, aunque en este caso se trata de mucho menor cantidad de aire.
It should also be noted that air must be provided in the two parts of the device, that is, the one before the extrusion, which is the most evident, but also in the subsequent one, since the product flow requires the expulsion of air both at its entrance in the hopper and at the end of the extrusion, although in this case it is much less air.
Para ello, se ha dotado al dosificador de correspondiente toberas de salida de aire. For this, the dispenser has been equipped with corresponding air outlet nozzles.
Visto lo que antecede, se constata que el descrito dispositivo de dosificación para productos granulares y pulverulentos, simples o mezclas representa una innovación de características estructurales y constitutivas desconocidas hasta ahora para tal fin, razones que unidas a su utilidad práctica, la dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita. In view of the foregoing, it is found that the described dosing device for granular and powdery products, simple or mixed represents an innovation of structural and constitutive characteristics unknown until now for this purpose, reasons that together with its practical utility, provide it with sufficient basis to obtain the privilege of exclusivity that is requested.
Para complementar la descripción que se está realizando del dispositivo objeto de la invención y para ayudar a una mejor comprensión de las características que lo distinguen, se acompaña la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, de un juego de figuras, en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente: To complement the description that is being made of the device object of the invention and to help a better understanding of the characteristics that distinguish it, the present descriptive report is attached, as an integral part thereof, of a set of figures, in the that the following has been represented by way of illustration and not limitation:
La figura número 1.-Muestra una vista esquemática del dispositivo de dosificación para productos granulares y pulverulentos, simples o mezclas, objeto de la invención, en un ejemplo de realización del mismo. Figure number 1. - Shows a schematic view of the dosing device for granular and powdery products, simple or mixtures, object of the invention, in an exemplary embodiment thereof.
La figura número 2.-Muestra una vista esquemática del dispositivo de la invención, similar a la mostrada en la figura precedente, representando otro ejemplo de realización del mismo, en este caso en una variante del mismo que incorpora empujador de salida. Figure number 2. - It shows a schematic view of the device of the invention, similar to that shown in the preceding figure, representing another example of embodiment thereof, in this case in a variant thereof incorporating an exit pusher.
A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede apreciar en ellas un ejemplo de realización preferida de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se describen en detalle a continuación.
In view of the aforementioned figures, and according to the numbering adopted, an example of a preferred embodiment of the invention can be seen therein, which comprises the parts and elements described in detail below.
Así, tal como se observa en dichas figuras, el dispositivo de dosificación (1) en cuestión, aplicable para ir incorporado bajo la tolva (2) inferior de un silo, o depósito análogo contenedor del producto a dosificar, se configura a partir de un tolvín (3) de chapa que, mediante una pieza de unión (4) constituida por una chapa que lo cubre superiormente, se fija solidariamente a dicha tolva (2) del silo, contando en ella con una compuerta (5) de accionamiento manual para el acceso a su interior, cuya finalidad se explicará más adelante. Thus, as observed in said figures, the dosing device (1) in question, applicable to be incorporated under the lower hopper (2) of a silo, or similar container container of the product to be dosed, is configured from a sheet chute (3) which, by means of a connecting piece (4) constituted by a sheet that covers it superiorly, is fixedly fixed to said hopper (2) of the silo, counting on it with a manually operated gate (5) for access to its interior, whose purpose will be explained later.
Dicho tolvín (3), cuenta con una conducción de descarga lateral (6) del producto dosificado, consistente en una pieza fija a la pared lateral del tolvín, y cuyo extremo de salida (7) se unirá convenientemente al colector correspondiente (no representado). Said hopper (3), has a lateral discharge conduit (6) of the dosed product, consisting of a piece fixed to the side wall of the hopper, and whose outlet end (7) will conveniently join the corresponding manifold (not shown) .
Además, presenta la particularidad de incorporar interiormente un tornillo helicoidal (8) dispuesto verticalmente, de tal forma que el eje (9) del mismo atraviesa la placa de fondo (10) del tolvín (3) para acoplarse a un motor reductor variador, eléctrico, neumático, hidráulico u otro sistema motriz (11), previsto bajo el mismo para accionar dicho tornillo (8), existiendo en la parte interna de dicha placa de fondo (10) un rotor (12) fijado al citado eje (9) del tornillo helicoidal (8), para rotura de bóvedas. In addition, it has the particularity of incorporating a vertically arranged helical screw (8) internally, such that the shaft (9) thereof crosses the bottom plate (10) of the hopper (3) to be coupled to a variator, electric reducing motor , pneumatic, hydraulic or other driving system (11), provided therein to drive said screw (8), there being in the inner part of said bottom plate (10) a rotor (12) fixed to said shaft (9) of the helical screw (8), for breakage of vaults.
Es importante destacar que, además, se contempla la existencia de un tubo envolvente (13) en el que va insertado parcialmente el tornillo helicoidal (8) y que se fija superiormente a la parte superior del tolvín, a la conducción de descarga (6), existiendo un tubo suplementario (14) de menor diámetro y de menor longitud, interno al tubo envolvente (13), el cual está asociado a un mando regulador (15) que permite variar su posición vertical respecto del tornillo helicoidal (8). It is important to note that, in addition, the existence of a wrapping tube (13) is contemplated in which the helical screw (8) is partially inserted and which is fixed superiorly to the upper part of the hopper, to the discharge line (6) , there is a supplementary tube (14) of smaller diameter and of smaller length, internal to the casing tube (13), which is associated with a regulating control (15) that allows its vertical position to be varied with respect to the helical screw (8).
De esta forma, el accionamiento de dicho mando regulador (15) permite regular la capacidad de extrusión del dispositivo mediante la ampliación o reducción de la zona de extrusión ligera que es la que abarca dicho tubo suplementario (14). In this way, the actuation of said regulating control (15) makes it possible to regulate the extrusion capacity of the device by expanding or reducing the light extrusion zone which is covered by said supplementary tube (14).
Como se ha dicho, el tubo suplementario (14) consisten en un tubo deslizante que cubre la sección de salida del producto extruido, provocando la necesidad de una mayor presión para salir por la conducción de descarga (6), y para el movimiento vertical de dicho tubo suplementario (14) desde el exterior, se contempla el mando regulador (15) que se asocia al tubo mediante un mecanismo de polea, cremallera y piñón u otro sistema similar, una parte del cual queda dentro de dicho tubo, por lo que se hace necesaria la existencia de la anteriormente citada compuerta (5) que permite el acceso para la manipulación, limpieza y mantenimiento necesarios de dicho mecanismo.
As mentioned, the supplementary tube (14) consists of a sliding tube that covers the outlet section of the extruded product, causing the need for greater pressure to exit through the discharge line (6), and for the vertical movement of said supplementary tube (14) from the outside, the regulating control (15) is contemplated which is associated to the tube by means of a pulley, rack and pinion mechanism or another similar system, a part of which remains within said tube, whereby the existence of the aforementioned gate (5) that allows access to the necessary handling, cleaning and maintenance of said mechanism is necessary.
Cabe señalar que, opcionalmente, se contempla la incorporación de un termómetro (no representado) para controlar la temperatura del producto y regular la variación del volumen sometido a la extrusión a baja presión, en función del límite de disipación tolerable del mismo. It should be noted that, optionally, the incorporation of a thermometer (not shown) is contemplated to control the temperature of the product and regulate the variation of the volume subjected to extrusion at low pressure, depending on the tolerable limit of dissipation thereof.
Es importante destacar, asimismo, que el dispositivo contempla la incorporación de sendas toberas (16) de entrada y salida de aire, dispuestas a ambos lados de la pieza de unión (4) del tolvín (3), destinadas a que los flujos de aire no interfieran en el funcionamiento del sistema para conseguir el objetivo del mismo, es decir, obtener un flujo de producto dosificado lo más uniforme posible. It is also important to note that the device includes the incorporation of nozzles (16) for air inlet and outlet, arranged on both sides of the connecting piece (4) of the hopper (3), intended for air flows do not interfere with the operation of the system to achieve its objective, that is, obtain a flow of product as uniform as possible.
Por último, cabe señalar que el sistema motriz (11), un motor reductor eléctrico en el ejemplo representado, puede ir acoplado directamente a la placa fondo (10) del tolvín (3), tal como muestra la figura 1, o alternativamente disponerse con reenvío en ángulo de 90° de forma que, además de accionar el eje (9) del tornillo helicoidal (8), accionando también el eje horizontal (17) de un elemento empujador (18) que transporta el producto dosificado vertido sobre él desde el extremo de salida (7) de la conducción de descarga (6), el cual, como muestra la figura 2, puede consistir en un tornillo sinfín o sistema similar dispuesto horizontalmente bajo dicha salida (7). Finally, it should be noted that the drive system (11), an electric reducing motor in the example shown, can be directly coupled to the bottom plate (10) of the hopper (3), as shown in Figure 1, or alternatively be arranged with 90 ° angle forwarding so that, in addition to operating the axis (9) of the helical screw (8), also activating the horizontal axis (17) of a pusher element (18) that transports the dosed product poured onto it from the outlet end (7) of the discharge line (6), which, as shown in Figure 2, can consist of an auger or similar system arranged horizontally under said outlet (7).
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciéndose constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.
Describing sufficiently the nature of the present invention, as well as the way of putting it into practice, it is not considered necessary to make its explanation more extensive so that any person skilled in the art understands its scope and the advantages derived therefrom, stating that, within its essentiality, it may be carried out in other embodiments that differ in detail from that indicated by way of example, and to which it will also achieve the protection that is sought provided that it does not alter, change or modify its fundamental principle .
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2011
- 2011-04-27 ES ES201130662A patent/ES2391217B1/en not_active Expired - Fee Related
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