SlSTEAAA DE AUMENTACIóN DE PRODUCTO ATOMIZADO EN INSTALACIONES DE FABRICACIóN DE PIEZAS PORCELáNICAS

D E S C R I P C I ó N

OBJETO DE LA INVENCIóN

La presente invención se refiere a un sistema de alimentación de producto atomizado en instalaciones de fabricación de piezas cerámicas, y mas concretamente a un sistema de aporte de producto o material automatizado a cada una de las prensas en base a las cuales se lleva a cabo Ia fabricación de piezas porcelánicas, aporte de material que se realiza en silos individuales trasportados de forma aérea.

El objeto de Ia invención es aumentar el rendimiento de las instalaciones de fabricación de piezas cerámicas, así como reducir en parte Ia complejidad de este tipo de instalaciones.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN

En Ia fabricación de piezas porcelánicas, y mas concretamente en el almacenamiento y manipulación de los productos atomizados, existen en Ia actualidad dos sistemas muy concretos, uno de ellos consistente en almacenar el producto atomizado en instalaciones de silos fijos, con una gran cantidad de inversión en estructuras metálicas y obra civil que pueden llegar a capacidades de mas de 300 TM por silo.

Mientras que el segundo sistema consiste en almacenar el producto atomizado en silos móviles, de una capacidad mucho mas limitada, entre 3 y 10 TM, que se desplazan a nivel del suelo mediante vehículos automáticos o sistema de transporte tradicional. Este segundo sistema presenta Ia clara ventaja de su movilidad, menor inversión y flexibilidad, pero el inconveniente de poder almacenar menores

cαntidαdes de materia prima, o en caso de poderlo hacer ocupar enormes superficies de trabajo.

Existen también una modalidades de trabajo mixto, donde los consumos de los productos mayoritarios se almacenan en silos fijos y el resto en silos móviles, con Ia particularidad de que en ambos casos el producto atomizado y almacenado para su utilización en el inicio de Ia cadena productiva cerámica, debe ser transformado en sus dimensiones físicas, triturado o aglomerado, con el correspondiente mezclado y en definitiva dosificado en las cantidades precisas.

Para realizar estas operaciones existen procesos unitarios, estudiados perfectamente en tecnología cerámica, cuyos nombres atienden al tipo de producto que generan: micronización, aglomeración, compactación en seco, etc., y para todos ellos existen instalaciones estándar.

La disposición de las máquinas correspondientes puede ser de dos formas, de manera que Ia mayoría de las disponibles en Ia actualidad, y por cada prensa en Ia que se efectúa el fabricado de Ia pieza porcelánica, se adaptan Io que se conoce habitualmente por "torre tecnológica" que consisten en una instalación que cuenta con varios pisos y en Ia que de forma descendente el producto atomizado que ha llegado mediante un transporte por cintas, va pasando por distintos procesos referidos con anterioridad (dosificación, mezclado, micronizado, aglomerado, etc.), de manera que dependiendo de Ia fantasía del productor y de Ia inversión realizada se pueden realizar instalaciones capaces de mezclar, premezclar y volver a procesar el producto a medida que avanza en Ia cadena, siempre unidireccional, desde Ia mas sencilla de tres alturas, con un piso de recepción-dosificación, otro de proceso y otro de utilización en prensa, hasta autenticas "Torres de Babel", de hasta siete alturas y varios cientos de metros cuadrados de ocupación. Obviamente por su carácter estas instalaciones son, incluso las mas sencillas, costosas en inversión, puesto que precisan una torre por cada prensa.

Pαrα realizar un cambio de modelo se ha de proceder a su limpieza integral, desechando todo el material que ha quedado en tránsito, por Io que Ia flexibilidad en producción a Ia hora de cambiar de modelo se ve seriamente perjudicada.

Por su parte, los sistemas de control en cada una de estas instalaciones son tremendamente complicados, resultando igualmente digno de destacar el hecho de su bajo rendimiento productivo.

Otra forma de realizar esta tarea se describe en Ia Patente española P 9700806 referente a una instalación para almacenamiento y empleo de materiales a granel, basada en instalar varias unidades productivas distintas, es decir varias prensas, y alimentarlas mediante estaciones de dosificación unitarias mediante cintas, de manera que el material así producido volvía a ser cargado en silos móviles y podía trasladarse a otra estación.

Aunque en principio esta idea parece solucionar el problema del flujo de material, ya que a excepción de Ia última etapa de prensas, éste podía retornar en silos al almacén y luego ser utilizado ese mismo producto en otra prensa, sin embargo genera otros tipos de problemas que han impedido su implantación como tal, en ninguna instalación.

En primer lugar, para cada prensa se ha de asociar una estación dosificadora que Ia alimente de producto atomizado, con Io que para cambiar de producto es necesario cambiar de silos de color, con Ia disminución productiva que ello acarrea, so pena de instalar para cada prensa una macro instalación mezcladora, Io cual encarece tremendamente Ia inversión.

Igualmente, aunque inicialmente el flujo de material o producto se convierte en bidireccional, los restos que se producen en cada una de las prensas es difícilmente resuelto por este sistema.

Otro importantísimo inconveniente es que el sistema de silos móviles, por su particular forma de movimiento con vehículos automáticos a nivel del suelo, particularmente lento, precisa de silos de una capacidad media sobre las 8 TM, tamaño que hace imposible el trasporte, por ejemplo, de micronizado cuya tendencia al apelmazamiento precisa de contenedores mucho mas pequeños y de geometría especial.

Finalmente, el último problema que presenta el sistema desarrollado en esta Patente de Invención es que se necesita, al igual que en el caso de Ia torre tecnológica, de gran cantidad de cintas de transporte, elevadores de cangilones, y otros sistemas de transporte que complican enormemente Ia instalación, aumentan Ia inversión y polucionan de polvo el ambiente, necesitando por Io tanto costosas instalaciones de depuración de aire.

DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN

El sistema que se preconiza ha sido concebido para resolver Ia problemática anteriormente expuesta, en base a una solución sencilla pero de gran eficacia, ya que se basa en que el aporte de material o producto atomizado a cada una de las prensas de fabricación, se realiza en silos individuales transportados de forma aérea, utilizando para ello un puente grúa desplazable tanto en sentido longitudinal, como en sentido transversal y en sentido de elevación y descenso, Io que posibilita el trasportar los silos contenedores individuales desde cualquier lugar y hasta cualquier punto, permitiendo que los contenedores individuales o silos propiamente dichos puedan situarse sobre bocas de descarga situadas en un determinado piso, bajo las cuales quedan, en otro piso inferior, los silos a través de los cuales se descarga directamente sobre las prensas de fabricación, sin necesidad de elemento de transporte, evitando polvo, etc.

En tal sentido, el sistema contará con uno o mas puentes grúa, especialmente diseñados para recoger o depositar silos o contenedores de distinto tamaño y forma, pudiendo éstos últimos ajustarse a distintos

pesos, con el límite de Io que Ia tecnología pueda trasportar a gran altura, y con distintas formas geométricas, para ajustarse a los distintos tipos de productos a trasportar.

Cabe decir igualmente que en correspondencia con las bocas de descarga establecidas para Ia carga de los silos situados a un nivel inferior y enfrentados a las correspondientes prensas, se incluye tanto un sensor de descarga y una toma de aire para evitar que se haga el vacío y no caiga el material que contiene el silo, de manera que el sensor avisará de si hay alguna anomalía en Ia descarga, mientras que Ia toma de aire se puede complementar con un filtro de partículas para evitar que salga polvo.

Asimismo, se han previsto, al lado de las bocas de descarga, sensores de presencia que indican al sistema acerca de Ia correcta colocación de los silos en su posición de descarga, con Ia particularidad de que los silos de alimentación, es decir los situados a nivel inferior de las bocas de descarga anteriormente referidas, y que alimentan las prensas de fabricación de las piezas porcelánicas, incluyen un sensor situado lateralmente que avisa de cuando necesitan reposición, de manera que el vaciado de estos silos hacia las prensas de fabricación de las piezas porcelánicas, se realiza mediante tubos que llevan su contenido desde Ia boca de descarga de ese silo hasta Ia prensa en cuestión, en Ia proporción necesaria para fabricar Ia pieza que se desee en cada momento.

Finalmente decir que el puente grúa, además de los movimientos en los tres ejes X Y Z, está dotado también de un movimiento giratorio para poder posicionar el correspondiente silo de Ia forma que mas convenga, tanto sobre Ia prensa como a nivel del suelo.

Las ventajas que se pueden citar en base a las novedades de Ia invención son numerosas, pudiendo citar como mas importantes las siguientes:

El flujo del material atomizado se convierte auténticamente en bidireccional, y tanto el producto sobrante como el resultante quedan depositados en silos que pueden ser recogidos y almacenados por el puente-grúa o elevador automático.

La velocidad del proceso aumenta notablemente puesto que una vez el puente-grúa se encuentra en cota de trasporte (posición alta), no tiene ningún impedimento para su desplazamiento, no así a nivel del suelo que habría de sortear silos depositados en instalaciones productivas como ocurre convencionalmente.

La generación de polvo queda limitada a Ia estrictamente necesaria en cada proceso individual, es decir propiamente en el interior de las instalaciones, y aun éstas se pueden acortar puesto que el destino final será un silo transportable, por Io que desde el punto de vista de limpieza ambiental de polvo, ésto resulta importantísimo frente al elevado polvo generado por Ia presencia de cintas utilizadas convencionalmente.

Reducción de costos ya que las inversiones se minimizan al verse reducida Ia complejidad de las instalaciones convencionales, pudiéndose cambiar fácilmente de producto y bastando una somera limpieza de Ia máquina para pasar a producir otro producto o material.

Mayor sencillez de Ia instalación frente a las convencionales, al tener que controlar muchos menos puntos de trabajo.

En virtud del trasporte aéreo que se consigue mediante el puente-grúa o elevador automático objeto de Ia invención, el porcentaje de suelo útil aumenta hasta un 80% frente al 20% conseguido con los sistemas móviles por tierra

αctuαlmente utilizados.

Finalmente, una ventaja muy importante del sistema con Ia mejora de Ia invención, es su flexibilidad, al no estar ligado a enormes instalaciones, ni sobre todo a obra civil, de manera que cualquier novedad que depare el futuro, tanto en preparación de polvos como en el uso final, será fácilmente contemplada por el sistema elevador que constituye el puente-grúa, siempre que se encuentre en sus límites fijos de trabajo, de manera que frente a modificaciones que hay que realizar en torres tecnológicas convencionales ante novedades futuras, con el sistema de Ia invención basta con teclear Ia nueva posición de descarga en sus tres coordenadas X, Y, Z.

DESCRIPCIóN DE LOS DIBUJOS

Para complementar Ia descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente:

La figura 1.- Muestra una representación según una perspectiva general de Io que es el puente-grúa o elevador automático que constituye Ia novedad fundamental del sistema de Ia invención.

La figura 2.- Muestra una vista en perspectiva de una planta con varias bocas de descarga, en una de las cuales está acoplada Ia boca de salida de un silo o contenedor de producto atomizado, dejándose ver en un segundo plano mas lejano el puente grúa o elevador automático representado en Ia figura anterior.

La figura 3.- Muestra, finalmente, una vista en perspectiva inferior del silo de almacenamiento del producto atomizado, que es cargado con el producto procedente del silo representado en Ia figura 2, de manera que desde dicho silo de almacenamiento el producto es vaciado hacia Ia prensa de fabricación de las piezas porcelánicas, mediante conductos apropiados.

REALIZACIóN PREFERENTE DE LA INVENCIóN

A Ia vista de las comentadas figuras, puede observarse como el sistema de alimentación del producto atomizado en instalaciones de fabricación de piezas porcelánicas, se basa en que los silos (1 ) en los que se almacena el producto atomizado, una vez mezclado, tratado, etc., son movidos mediante un puente-grúa (2) desplazable tanto en sentido longitudinal como en sentido transversal, al objeto de que dicho puente- grúa (2), que constituye un elevador automático, pueda coger un silo (1 ) y situarle enfrentadamente en relación con una de las bocas de descarga (3) establecidas en una planta o nivel determinado de Ia instalación, al objeto de que Ia boca o conducto de salida (4) del silo (1) se acople sobre

Ia boca de descarga (3) correspondiente y descargue el producto atomizado en un silo (5) situado interiormente, es decir en un piso inferior al previsto en el que están las bocas de descarga (3), cuyo silo (5) constituye el contenedor de almacenamiento del producto para su posterior descarga en Ia prensa para realizar o fabricar Ia pieza porcelánica correspondiente, silo de alimentación (5) que se complementa con un sensor (6) indicador del nivel de producto contenido en el mismo, para avisar de que es necesario que vaya reponiéndose material o producto en el mismo.

Por consiguiente, mediante el elevador automático o puente- grúa (2), éste puede coger del lugar de almacenamiento correspondiente, un silo (1 ) y trasportarlo aéreamente para acoplarlo a Ia correspondiente boca de descarga (3) y descargar el mismo hacia el silo de almacenamiento (5) correspondiente, evitando con ello los

desplαzαmientos α nivel de suelo, con los inconvenientes que ello conlleva como ocurre tradicionalmente.

Las bocas de descarga (3) cuentan con sensores de descarga (7), sensores de presencia del silo (1 ) y con tomas de aire dotadas de un filtro de partículas para evitar que salga polvo.

Evidentemente el puente grúa o elevador automático (2) contará con guías de desplazamiento tanto en sentido transversal como en sentido horizontal, y por supuesto en sentido ascendente-descendente para realizar los movimientos en los tres ejes cartesianos, contando igualmente en su parte inferior con medios (2') adaptables a Ia parte superior de los silos (1 ) que ha de sujetar para el traslado de éstos de un lugar a otro.

Por su parte, el silo de almacenamiento (5) presenta interiormente una especie de bandeja (5') de Ia que se proyectan conductos para Ia descarga del producto atomizado sobre Ia correspondiente prensa de fabricación de la pieza porcelánica.