Sistemas de alimentación en el proceso de transformación

De una forma sencilla se puede entender por alimentación de materiales plásticos el transporte y alimentación de materias primas dentro las plantas de transformación de materiales termoplásticos. Esto se puede realizar desde silos, pero también, simplemente, desde sacos, el caso es que el material debe ser traspasado desde ese lugar donde se encuentra almacenado hasta las máquinas de transformación.

En la actualidad una empresa transformadora puede optar por centralizar todo el proceso de alimentación o por tener una alimentación individualizada de sus máquinas. En muchos casos la alimentación centralizada está más que justificada, pero en otros, el transformador se decanta por otras soluciones.

Para ello puede adquirir equipos diversos presentes en el mercado.

Una tecnología interesante es la de Maguire, representado en España por Alimatic. Un método avanzado para cargar material en un alimentador gravimétrico hace posible dosificar colorante o aditivo en una máquina de procesamiento de plásticos con un grado de precisión que supera con mucho lo que se ha logrado con un alimentador volumétrico. Incluso con la adición de un sistema de carga avanzado, los alimentadores MGF Maguire no cuestan más que los alimentadores volumétricos comparables y proporcionan la precisión, uniformidad y características de generación de datos superiores de los sistemas gravimétricos.

Los alimentadores están disponibles con una capacidad de procesamiento de hasta 16 kg por hora y se pueden montar directamente en la boca de la mayor parte de máquinas de moldeo o extrusoras. El dispositivo de carga, un descendiente directo de los cargadores venturi que Maguire ha fabricado desde hace muchos años, transporta material al alimentador desde una caja especial de cartón, tambor u otro recipiente. En lugar de cargar en forma continua o intermitente, el cargador llena rápida y completamente el alimentador sólo una vez, a una señal del controlador del alimentador que indica que el nivel de color o aditivo ha caído al 10% de la capacidad de la tolva del alimentador. De esta manera la función de medición de pérdida en peso del alimentador, que es lo que hace tan preciso a un sistema gravimétrico, rastrea continuamente y compensa los errores de dosificación sin interferencia ni distorsión debidas a la adición de nuevo material. En consecuencia, el alimentador conserva la dosificación en tolerancias estrechas de una inyección a otra y lo hace durante varias horas a medida que los niveles de material en la tolva descienden de manera constante.

El alimentador MGF Maguire está montado en la máquina procesadora exactamente como los equivalentes volumétricos que ha ofrecido Maguire desde hace tiempo. Difiere en cinco aspectos de los alimentadores gravimétricos de la competencia: no cuesta más que su equivalente volumétrico, dosificación más precisa, ajustes automáticos para mantener las tolerancias, manejo de la vibración y protección para el motor.

Otro producto interesante es el mini-alimentador electroneumático JPV-1 que suministra Equipamientos J. Puchades. Destaca por sus reducidas dimensiones y consta de un pequeño cono de aluminio y un cilindro de metacrilato con un filtro de aire que evita la emisión al ambiente del polvo. Se alimenta por efecto venturi, cuya carga se ajusta automáticamente al consumo de la máquina.

Los alimentadores BCE de Raorsa, pequeños monofásicos y de sobre-tolva, proporcionan alta potencia y gran velocidad. Son ideales para máquinas pequeñas. Tienen una capacidad de transporte de hasta 400 kg/h y es capaz de aspirar material a 4 metros de altura o 7,5 metros de longitud horizontal.

El modelo TBE, por su parte, es un alimentador pequeño monofásico, de alta potencia y gran velocidad. La tolva de alimentación y el motor van separados agrupando las ventajas de los alimentadores monofásicos con las ventajas de los alimentadores de accionamiento independiente. Su capacidad de carga es de 400 kg/h y puede aspirar a 4 metros de altura o a 7,5 metros de longitud en el plano horizontal.

BLE es también un potente alimentador trifásico de sobre-tolva suministrador por Raorsa, equipado con alarma y función de desbloqueo la cual permite liberar los tubos de alimentación si estos quedan obstruidos. Es adecuado para máquinas de tamaño mediano y grande. Su capacidad de carga es de 450 kg\1h\2y puede transportar material a 4 metros de altura o bien a 8 metros de longitud. El modelo TAE es un alimentador trifásico equipado con alarma y función de desbloqueo la cual permite liberar los tubos de alimentación si estos quedan obstruidos. La tolva de alimentación y el motor van separados para una instalación más sencilla. Este modelo incorpora filtros de papel para proteger el motor del polvo. Su capacidad de carga oscila entre los 350 kg/hr y los 2000 kg/hr, puede aspirar desde una altura de 3 metros en los modelos más pequeños hasta 13 metros en los alimentadores más potentes o bien desde los 5 hasta 100 metros en el plano horizontal.

También Imvolca suministra alimentadores que se utilizan para la alimentación de materiales en granza o bien molidos a las máquinas de producción. Con capacidad variable desde 25 hasta 800 kg/h, existe la posibilidad de ser equipados con válvula proporcional. Las motorizaciones trifásicas varían desde 0,76 kW hasta 2,2 kW. Ciclo (carga – limpieza –descanso) completamente automático. También estos equipos se pueden utilizar para sistemas centralizados de alimentación.

Dega (representada por Centrotécnica) ofrece una gama de alimentadores neumáticos de material, trifásicos que no sólo cuentan con soluciones técnicas innovadoras, sino que son competitivos en precio y ofrecen la posibilidad de convertirse de forma fácil en una instalación de alimentación centralizada y totalmente automática. La tarjeta Ready, exclusiva de Dega, permite el reconocimiento de hasta 64 alimentadores. A medida que crezca la necesidad en la planta de producción, se pueden ir sumando a una unidad principal de vacío, con una simple conexión entre ellos.

En la configuración básica, como alimentador individual, el cuadro de mando está situado en tierra, sobre el box de protección del grupo aspirante. La tarjeta de control permite la regulación de los parámetros de tiempo de pausa, carga, limpieza del filtro, válvula proporcional con señalización de falta de carga, limpieza filtro, inspección rodamientos, alta temperatura y bloque térmico del grupo aspirante.

Todos los alimentadores Dega de la serie AT están dotados con un particular sistema de limpieza del filtro, denominado Battifiltro que, a diferencia de otros alimentadores neumáticos, no realiza el ciclo de soplado mediante aire comprimido, sino que agita la estructura portante del filtro y evita la difusión al aire de polvo. Incluso en el caso de materiales particularmente difíciles o con gran cantidad de polvo es posible instalar un filtro en tierra, cuya limpieza se asegura, asimismo con el sistema Battifiltro. El polvo eliminado del filtro se recoge en un contenedor separado. Sobre tolva tan solo se monta un filtro de red que puede tener diferentes diámetros de paso, asegurando la máxima despulverización del material.

Muchas empresas han adoptado sistemas de alimentación centralizada en sus máquinas, por un lado, porque a menudo son muchos los materiales a manipular, pero también porque en la producción moderna se produce un cambio constante de materiales. La alimentación moderna también ayuda cuando varias máquinas utilizan la misma materia prima.

También cuenta la necesidad de secar, deshumidificar, mezclar y colorear diversos materiales y motivos importantes como el ahorro de espacio de almacén.

Un sistema de alimentación centralizada es un sistema logístico completo que se ocupa de alimentar las máquinas continua y regularmente. Se ocupa de todo el proceso del material dentro de la fábrica, desde su almacenamiento, pasando por las unidades automáticas de dosificación y mezcla hasta llegar a los secadores y molinos que se ocupan de los residuos que generan estas máquinas. El control de una línea de estas características vigila todo el proceso, desde las bombas de aspiración, filtros, cargadores, deshumidificadores, dosificadores gravimétricos, etc., además de facilitar el mantenimiento programado y el manejo final del usuario.

Entran en juego los sistemas de transporte, que pueden ser de vacío, y otros equipos como alimentadores o cargadores (monofásicos, trifásicos, alimentadores efecto Venturi, alimentadores con husillo, alimentación forzada) deshumidificadores para el secado de los materiales y los equipos e instalaciones de dosificación volumétrica y/o gravimétrica, mezcladores de diversos tipos (por ejemplo de fondo plano y mecánicos)

El sistema de pesaje para el control y registro del nivel de material almacenado en silos también cobra importancia, e incluso los sistemas de gestión de stocks.

En deshumidificadores, los elementos a tener en cuenta son sus dimensiones y su capacidad y posibilidad para ser montados sobre inyectoras, el nivel de humedad residual que puede dejar en el material antes de la transformación, su consumo de energía, su punto de rocío, su acoplamiento con tolvas y si cuenta con control con microprocesador.

Cuando se trata de dosificadores gravimétricos se valora la constancia en la dosificación, la facilidad instalación y uso, así como si son aplicables a diversos tipos de líneas, por ejemplo de extrusión, soplado e inyección. También es importante saber cuántos componentes pueden dosificar y mezclar. Habitualmente se pueden instalar directamente sobre la máquina sustituyendo la tolva de carga, o bien en el suelo para alimentar simultáneamente una o varias máquinas.

En estos sistemas, los que actúan con varios componentes, cada componente es dosificado a través de válvulas o dosificadores según el porcentaje de dosificación y las características del material a dosificar.

Los dosificadores volumétricos se valoran por su mecánica, su ajuste y por los conceptos de seguridad y facilidades de inspección que incorporan.

Es importante también el par del motor, que influye en la repetibilidad y en la precisión en las diferentes velocidades. La incorporación de un control es de suma relevancia

porque guía al operario en el arranque de la máquina, quien sólo tiene que introducir unos pocos parámetros, como peso y porcentaje de masterbatch, para que el propio control calibre automáticamente el equipo y ajuste el trabajo de dosificación. Permite cambios de color, selección o creación de formulaciones diversas.

Los mezcladores pueden ser de muchos tipos, desde sencillos mezcladores mecánicos que se instalan sobre tolva, hasta complejos sistemas para aplicaciones industriales de fabricación de materias primas.

En resumen, el conjunto de una línea completa de alimentación se compone de muchos elementos, que pueden adquirirse individualmente. Sin embargo, una buena parte de los suministradores de este tipo de equipos está también preparado para realizar estudios de las necesidades particulares de cada transformador para proponer soluciones completas llave en mano.