MXPA98000658A - Aparato para manejo de material - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un aparato para el manejo de material que puede flotar , particularmente, material particulado el cual se retiene en un recipiente de descarga tal como un recipiente de granel intermedio (IBC) que tiene una abertura cubierta generalmente por un tapón de transporte, el aparato comprende un dispositivo que se adapta para sujetar y remover el tapón de transporte y medios para cubrir al menos un borde de un tapón durante la remoción. Se supera el problema de la contaminación utilizando el aparato el cual tiene forma de un sombrero anular metálico (en la modalidad) que tiene dos paredes periféricas erguidas y separadas, la pared interior se eleva desde una base interna, en lamodalidad y dese la cual también se eleva el dispositivo de sujeción y remoción que en la modalidad mostrada comprende un arreglo de pistón y cilindro neumático. El pistón soporta un medio extractor en forma de un disco anular o pieza de centrado que tiene una pared periférica que pende, la cual soporta un anillo inflable o neumático. La superficie externa de la pared interior soporta en su borde una junta de labios la cual se monta sobre un anillo inflable. La pared exterior es mayor que la pared interior y también soporta un sello anular, que se extiende sobre la junta de labios.

Description

APARATO PARA MANEJO DE MATERIAL La invención se refiere a un aparato para manejo de material, particularmente material fluible tal como un polvo. Se entenderá que la expresión material en partículas usado en la presente incluye polvos, granos, granulos, polvo, tabletas, cápsulas y similares. Es frecuente el caso que dicho material en partículas - normalmente guardado en un contenedor tal como un contenedor con un casco intermedio (CCI) para el transporte, almacenamiento y manejo en general - tiene que ser contenido en el área inmediata del contenedor con casco intermedio durante la descarga a través de una estación de descarga para un procesamiento subsecuente. Dicha contención es para propósitos ambientales y/o para la salud del personal operante. Dichos problemas tienen que ser obviados en un grado mayor, como se muestra por ejemplo en la especificación de patente del Reino Unido No. 2084969. Sin embargo, las normas requeridas para la contención son incrementadas constantemente en las industrias tales como aquellas relacionadas con productos farmacéuticos, productos químicos refinados o materiales radioactivos y realmente en cualquier sitio en donde sea un factor importante la contaminación por el producto, de la atmósfera o del personal. Hoy en día los niveles de exposición del operador (N.E.P.) normalmente se encuentran entre 1 x 10~3 y 1 x 10~5 gramos por metro cúbico de aire. Estos niveles no son lo suficientemente amplios para satisfacer las necesidades de la industria y actualmente se requieren niveles del N.E.P. inferiores a 1 x 10~9 gramos por metro cúbico (1 nanogramo por metro cúbico). Solo las formas prácticas actuales logran tales niveles mediante el uso de equipo de laboratorio a escalas, usando cajas de guantes, total protección de operación, aparatos succionadores, total acondicionamiento y limpieza del aire ambiental, etc. El problema es que los métodos de laboratorio únicamente pueden procesar tales productos en cantidades muy pequeñas mientras que las industrias requieren procesos industriales para procesar y accionar estos materiales tóxicos en grandes lotes en cantidades de cientos y miles de Kgs. Dichos procesos anteriores son caros, consumidores de tiempo e imprácticos para volúmenes grandes, actualmente el sistema anterior no es particularmente capaz de cumplir con los niveles de contención del N.E.P. de 1 x 10"^ gramos por metro cúbico. El problema es que generalmente un C.C.I. cuando es removido de una estación de descarga aún con un sello de doble borde y un sistema de limpieza intermedio contendrá alguna cantidad de producto en el borde inferior expuesto del sello de una válvula cónica y en la salida de la tolva del sistema. Se encuentra en un punto, una tapa de transporte, que es ajustada manual o automáticamente a la salida para cubrir por completo estas áreas contaminadas y de esta manera permite que el C.C.I. sea retirado sin que sea expuesto el producto, un sistema que incorpora dicha tapa actualmente es posible que logre niveles más elevados para la contención del producto. Sin embargo, entre el momento en que el C.C.I. es levantado de la estación de descarga y la tapa de transporte es ajustada, el producto es expuesto al medio ambiente local y existe el riesgo de que aunque la tapa de transporte sea removida horizontalmente hacia un lado debajo del C.l. I. (entre el C.C.I y la estación de descarga), y luego hacia arriba para que acople, algunas partículas diminutas del producto caerán fuera del borde de la válvula cónica y en la salida de la tolva y contaminarán las superficies externas de la tapa de transporte - (se admite que cuando la tapa de transporte haya sido removida horizontalmente sobre la posición y levantada hacia arriba las superficies internas de la tapa de transporte y las superficies expuestas de la válvula cónica coincidirán y se sellarán a la vez protegiendo de esta manera estas superficies contaminadas por el producto desde el exterior y vice versa). Por lo tanto es un objeto de la invención tratar de mitigar las desventajas referidas más adelante, y tratar de asegurarse que la contaminación de la parte externa de la tapa de transporte sea substancialmente obviada. De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona un aparato para el manejo de material fluible, particularmente material en partículas, que es guardado en un contenedor que tiene una abertura de descarga normalmente cubierta por una tapa de transporte, el aparato comprende un dispositivo que está adaptado para acoplar y remover la tapa de transporte y elementos para cubrir por lo menos un borde de la tapa de transporte durante dicha remoción. El aparato puede comprender un miembro anular, estando el dispositivo substancialmente dispuesto al centro, y la cubierta preferiblemente se encuentra substancialmente dispuesta en la periferia. Esto se provee en una forma relativamente simple para cubrir con una tapa de transporte. La cubierta puede comprender un sello de borde substancialmente anular. Esto proporciona una contención substancialmente completa sobre todo el borde periférico de la tapa en uso.

El sello del borde puede tener un modo de sellado relajado, y el aparato puede comprender medios para accionar el sello del borde hacia un modo ajustado. Esto permite la fácil operación e instalación. Los medios accionadores del sello del borde pueden comprender un anillo internamente expansible de parte del sello del borde, la disposición es tal que sobre una expansión del anillo del sello del borde puede ser retirado a un modo no sellador. Esto proporciona una operación simple sin embargo relativamente eficiente. El aparato puede tener dos paredes periféricas separadas, y el sello del borde y los medios de accionamiento pueden ser llevados al exterior de la pared interna. Esto proporciona un aparato relativamente fácil de manufacturar. La pared externa puede ser mayor que la pared interna y puede terminar en una parte traslapante de la cubierta dirigida hacia adentro y separada del sello del borde por lo que proporciona une espacio anular. Este espacio anular puede comprender un área de barrido con gas, v.gr. aire, de limpieza. El dispositivo que acopla y remueve la tapa puede comprender un arreglo accionador alternante que puede portar un dispositivo extractor que acopla con la tapa. Esto proporciona de nuevo una construcción relativamente simple, particularmente cuando el arreglo accionador alternante puede comprender un arreglo de pistón y cilindro portado por el aparato. El arreglo de pistón y cilindro puede ser montado substancialmente al centro del aparato y puede comprender un arreglo de pistón y cilindro neumáticamente operable. Este puede ser accionado por el sistema de aire de una estación de descarga. El dispositivo extractor puede ser montado sobre el pistón para movimiento alternante con el mismo. Esto proporciona un control adecuado. El dispositivo extractor puede comprender un dispositivo inflable el cual mediante la expansión puede entrar en contacto y sujetar una superficie interna de la tapa de transporte. Esto se proporciona para una acción positiva. El dispositivo inflable puede comprender un dispositivo neumático, un anillo adecuadamente inflable. El aparato puede tener medios de soporte. Estos se proveen para facilitar el montaje en una estación de descarga. Los medios de soporte pueden comprender un brazo montado para rotación por lo que el brazo es operable para mover el aparato que dirije la tapa de transporte. Estos se proporcionan en el caso de remoción de la tapa de transporte. El brazo puede portar las lineas de servicio del aparato. Esto proporciona un ahorro de espacio. Las lineas de servicio pueden comprender una linea o líneas para aire. Estas pueden ser líneas para aire adecuables de la estación de descarga. De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona una estación de descarga para descargar el material en partículas fluible de un contenedor para el mismo, el aparato está constituido como es definido a continuación. Esto también puede ser una estación para limpiar el aparato . La estación de limpieza puede comprender una estación de limpieza con aire. De acuerdo con un tercer aspecto de la invención, se proporciona un sistema de manejo de material que incluye una estación de lavado para lavar el contenedor, y la estación puede incluir el aparato como es definido más adelante. El aparato y un sistema que incorpora el mismo se describirán posteriormente en la presente, en vía de ejemplo, con referencia a los dibujos anexos.

La Figura 1 ilustra esquemáticamente una estación de descarga que incorpora el aparato de conformidad con la invención. La Figura 2 ilustra un aparato a escala agrandado de acuerdo con la invención, tomada sobre la linea X-X de la Figura 3; La Figura 3 ilustra una vista en planta del aparato de la Figura 2; La Figura 4 ilustra una vista en corte longitudinal del aparato en combinación con una tapa de transporte, la parte lateral izquierda de la Figura, ilustra el aparato y la tapa de transporte aún en la posición de salida de un C.C.I. con el aparato que dirige la misma; La Figura 5 ilustra una vista esquemática de la parte lateral izquierda de la Figura 4; La Figura 6 ilustra un agrandamiento de parte de la Figura 5; La Figura 7 ilustra una vista esquemática de parte del lado derecho de la Figura 4; y La Figura 8 ilustra un agrandamiento de parte de la Figura 7. Con referencia a los dibujos, se ilustra un aparato 1 para manejo de material fluible, particularmente material en partículas, que es guardado en un contenedor de descarga tal como un C.C.I. 2 que tiene una abertura 3 normalmente cubierta por una tapa de transporte 4, el aparato 1 incluye un dispositivo 5 que está adaptado para acoplar y remover la tapa de transporte 4 y medios 6 para cubrir por lo menos un borde de la tapa 4 durante dicha remoción. El material en partículas, el cual puede ser un producto farmacéutico, un producto químico refinado, un material radioactivo o cualquier otro material que pueda contaminar sus alrededores, es guardado dentro del recipiente 2 de grosor intermedio (CCI) para almacenar, transportar y manejo en general antes de pasar a un procesamiento futuro. A fin de pasar el material a un procesamiento futuro, es necesario descargarlo del C.l. I., a través de su abertura de descarga 3. La abertura de descarga 3 usualmente es obturada por un dispositivo de cierre tal como una válvula 7 de forma cónica o troncocónica la cual, para obturar la abertura 3, se asienta sobre la superficie de la tolva interna del C.C.I. que conduce a la salida 3, y cuya válvula es levantada por un dispositivo elevador 8 a la estación de descarga 9 para abrir un espacio anular definido por la válvula y la superficie de la tolva a través de la cual el material puede fluir. Durante el transporte es importante que la válvula no sea desalojada y por consiguiente la válvula es retenida en el lugar por la tapa 4 de transporte que puede ser aplicada manual o automáticamente al borde de la superficie de la tolva y la cual es insertada en la abertura de descarga para sujetarse al interior de la válvula desde el interior. Existen varios arreglos de sellado (10) para asegurar que tanto material como sea posible sea guardado dentro del C.C.I. o en la salida y no contamine las superficies externas que definen la abertura de descarga 3, la tapa 4 o los sellos 10 del mismo así como también asegura que el mismo material no sea contaminado por material extraño. Dichos sistemas de sellado se describen en la especificación de patente de la Gran Bretaña No. 2084959 o en la Patente Europea No. 0380255. La tapa de transporte 4 usualmente es movida hacia (o fuera de) la posición substancialmente horizontal (como se observa), y por lo tanto es presentada arriba de la abertura de descarga. Sin embargo, en ciertas circunstancias, unas cuantas partículas de material pueden adherirse a la tapa de transporte 4, y por consiguiente el problema de dicha contaminación es superado usando el aparato 1 ilustrado, el cual está en la forma de una capucha 11 metálica anular (de la modalidad la cual tiene dos paredes rectas periféricas separadas 12, 13, la pared interna se eleva desde una base interna 14 en la modalidad y a partir de la cual también se eleva el dispositivo de acoplamiento y de remoción 5, que en la modalidad ilustrada comprende un arreglo de pistón neumático y cilindro. El pistón lleva un medio extractor en la forma de una araña o disco anular 15 que tiene una pared periférica dependiente 16 que lleva un anillo o neumático inflable 17. La superficie externa de la pared interna 12, lleva en su borde un sello de borde 18 el cual es montado sobre un anillo inflable 19. La pared externa 13 es más alta que la pared interna 12 y también porta un sello anular 20, que se extiende sobre el sello del borde 18. La capucha 11 se encuentra montada sobre un brazo 21 pivotable u oscilable la cual es montada pivotablemente sobre un brazo o pedestal recto 22. Un accionador en la forma de un pistón y cilindro 23 para levantar el brazo de pivote 11 es montado entre el brazo y un soporte 24 sobre el pedestal 22 y también se encuentra un accionador 25 en la forma de un pistón y cilindro para hacer oscilar la capucha 11 entre una posición estacionada (mostrada con lineas discontinuas en la Figura 3) y una posición por debajo del CCI 2 (ilustrada en lineas gruesas en la Figura 3). Durante el uso, en una estación de descarga 8, el CCI 2, llenado con material en partículas fluible, y con una tapa de transporte ajustada, se lleva por medios adecuados tales como un carretón de horquilla elevadora u otros medios de manejo mecánicos sobre la estación de descarga 8, y es mantenida alguna distancia sobre el mismo. El brazo 21, es accionado por medio del pistón y cilindro 25, es pivoteado horizontalmente de manera que el aparato 1 es llevado a una posición entre la salida o abertura de descarga del CCI. Durante esta acción, el anillo o neumático 19 es inflado. Esta acción hace para atrás el sello del borde (Figuras 7, 8) de manera que su borde libre se encuentre adyacente al borde de la pared 12, y, por otra parte lo devuelve de manera que esté fuera del diámetro más grande de la tapa de transporte 4. En otras palabras, el sello del borde 18 abre la tapa de transporte 4. La capucha 11 es levantada entonces levantando el brazo 21 por medio del pistón y cilindro 23 hasta que el arreglo de pistón y cilindro 5 en el centro de la capucha 11 quede dentro de la tapa de transporte 4. El anillo o neumático anular 17 portado por la araña 15 ahora se encuentra expandido por el aire abajo de las líneas de servicio de aire del brazo 21 (como estaba realmente el anillo o neumático 19). El neumático 17 al inflarse tiene un área superficial grande inflada que sujeta la superficie interna de la pared de la tapa de transporte 4. Al bajar el pistón 5, la tapa de transporte 4 es retirada hacia abajo y de esta manera es liberada del borde de la salida de la tolva y de la válvula.

Ya que el pistón 5 es bajado mediante retracción hacia el cilindro, la tapa de transporte 4 y el anillo se desinflan dentro de la capucha 11. El arreglo de pistón y cilindro 23 es ahora accionado para bajar toda la combinación de la capucha 11 con la tapa de transporte 4. Al mismo tiempo, el neumático 19 es desinflado, de manera que el sello del borde 18 se relaja hacia adentro a su posición natural, extendida y de esta manera cubre el borde superior y las superficies externas, incluyendo el borde mismo, de la tapa de transporte 4. En esta posición, si se encuentran algunas partículas de material sueltas o liberadas desde la válvula cónica, serán depositadas sobre el sello del borde 18 y/o serán expulsadas hacia el anillo formado entre el sello del borde 18 y el sello 20 cuyo anillo es un anillo de barrido con aire externo (como se observó) como éste pueden proporcionarse medios tales como boquillas de entrada de aire para asegurar la remoción de producto desde la región de la tapa de transporte. De esta manera el material en partículas no puede contaminar el exterior de la tapa de transporte 4. Estas secuencias de operaciones se muestran en las Figuras 2 y 4 a 8, en la Figura 2 la porción levantada del pistón y cilindro es ilustrado en lineas discontinúas.

El brazo 21 es entonces accionado por medio del pistón y cilindro 25 para hacer oscilar la combinación de capucha 11 con la tapa de transporte 4 cerradas por separado (no ilustrado) en donde el aire es admitido como una barredora para asegurar que ninguna de las partículas de material sobre la parte superior de la superficie contaminada no contaminen el medio ambiente del proceso local ni al personal. El CC1 es bajado entonces sobre la estación de descarga 8 y el material es descargado en la forma usual. Se entenderá que puede tener una capucha 26 de barrido con aire exterior estática alrededor de la tolva de la estación de descarga 8 para asegurar que mientras el CCI 2 está siendo bajado, ninguna de las partículas o el polvo estén contenidos dentro del área de barrido con aire y no sean admitidos dentro de la salida del área del proceso. Posteriormente el CCI 2 es levantado, y el proceso descrito antes es invertido para volver a acoplar la tapa de transporte 4 a través de la capucha 11, por lo que permite que el CCI 2 sea removido sin ningún material en partículas que contamine las superficies externas de la tapa de transporte y sin que sean contaminadas las superficies internas contaminadas de la válvula cónica, la salida de la tolva y la tapa de transporte se cierran y se sellan juntas.

El CCI puede entonces llevarse a un punto de lavado (no ilustrado) en donde el aparato que modaliza la invención separa la tapa de transporte y el CCI, y se lavan con chorros internos todas las superficies internas y externas del CCI antes de que sea rellenado y repetido el ciclo. Se entenderá que usando el aparato que modaliza la invención como se describió anteriormente en los dibujos, es posible asegurar que el material en partículas no contamina la superficie externa de la tapa de transporte, las superficies internas contaminadas de la válvula 7, la salida Y la tapa de transporte son cerradas y selladas juntas para lograr este resultado deseable.

Claims (23)

1. REIVINDICACIONES 1. Aparato para manejo de material fluible, particularmente material en partículas que es guardado en un contenedor que tiene una abertura de descarga normalmente cubierta por una tapa de transporte, el aparato comprende un dispositivo que está adaptado para acoplar y remover la tapa de transporte y medios para cubrir por lo menos un borde de la tapa de transporte durante su remoción.
2. 2. Aparato de conformidad con la reivindicación 1, que comprende un miembro anular, el dispositivo se encuentra substancialmente dispuesto al centro y la cubierta se encuentra substancialmente dispuesta periféricamente.
3. 3. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, la cubierta comprende un sello del borde substancialmente anular.
4. 4. Aparato de conformidad con la reivindicación 3, el sello del borde tiene un modo de sellado relajado, y el aparato comprende medios para accionar el sello del borde en un modo no sellador.
5. 5. El aparato de conformidad con la reivindicación 4, los medios accionadores del sello de borde comprenden un anillo internamente expansible de parte del sello del borde, estando el arreglo de manera que durante la expansión del anillo el sello del borde se hace hacia atrás de modo que no selle.
6. 6. El aparato de conformidad con la reivindicación 4 o la reivindicación 5, que tiene dos paredes periféricas separadas, el sello del borde y los medios accionadores se portan en el exterior de la pared interna.
7. 7. El aparato de conformidad de la reivindicación 6, la pared externa es más alta que la pared interna y termina en una parte traslapante de la cubierta dirigida hacia adentro y separada del sello del borde por lo que proporciona un espacio anular.
8. 8. El aparato de conformidad con la reivindicación 7, el dispositivo para el acoplamiento y remoción de la tapa comprende un arreglo de accionamiento alternante que porta un dispositivo extractor para el acoplamiento de la tapa.
9. 9. Aparato de conformidad con la reivindicación 8, el arreglo de accionación alternante comprende un arreglo de pistón y cilindro portados por el aparato.
10. 10. Aparato de conformidad con la reivindicación 9, el arreglo de pistón y cilindro se encuentra substancialmente montado al centro del aparato y comprende un arreglo de pistón y cilindro operable neumáticamente.
11. 11. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, el dispositivo extractor se encuentra montado sobre el pistón para movimiento alternante con el mismo.
12. 12. El aparato de conformidad con la reivindicación 9, el dispositivo extractor comprende un dispositivo inflable que durante la expansión entra en contacto y sujeta la superficie interna de la tapa de transporte.
13. 13. El aparato de conformidad con la reivindicación 12, el dispositivo inflable comprende un dispositivo neumático.
14. 14. El aparato de conformidad con la reivindicación 13, el dispositivo inflable comprende un anillo inflable.
15. 15. El aparato de conformidad con cualquier reivindicación precedente, que tiene medios de soporte.
16. 16. Aparato de conformidad con la reivindicación 15, los medios de soporte comprenden un brazo montado para rotación por lo que el brazo es operable para mover el aparato para dirigir una tapa de transporte.
17. 17. El aparato de conformidad con la reivindicación 16, el brazo porta las lineas de servicio del aparato.
18. 18. El aparato de conformidad con la reivindicación 17, las lineas de servicio comprenden una línea o líneas de aire.
19. 19. Una estación de descarga para descargar material en partículas fluible de un contenedor para el mismo, que comprende el aparato de acuerdo con cualquier reivindicación precedente.
20. 20. Una estación de descarga de conformidad con la reivindicación 19, y una estación para limpiar el aparato.
21. 21. Una estación de descarga de conformidad con la reivindicación 20, la estación de limpieza comprende una estación de limpieza con aire.
22. 22. Un sistema para manejo de material, que incluye una estación de descarga de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 19 a 21.
23. 23. Un sistema de manejo de material de conformidad con la reivindicación 22, que incluye una estación de lavado para lavar el contenedor, la estación incluye el aparato de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 18.