ARTICULOS DE CASOS
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El descargador de supersacos y el transportador de tornillo flexible alimentan el extrusor de doble tornillo en un espacio restringido
WOONSOCKET, RI — The Plastics Group of America compone termoplásticos en una vieja fábrica en Woonsocket, RI. Cuando la compañía buscaba incrementar su capacidad con línea de compuestos de doble tornillo en lugar de líneas de un solo tornillo, los techos relativamente bajos del edificio afectaban la disposición del equipo. Pero con una planeación detenida y el uso de equipos de descarga de supersacos y transporte, la compañía pudo disponer de todo en un nivel de su edificio de 5,574 m2 (60,000 pies2).La historia comienza en 2001, con la decisión de añadir su primer extrusor de doble tornillo de 68 mm (2.6 pulg) de diámetro para sus compuestos (el arranque tuvo lugar en 2002).
"Tenemos una altura limitada en la planta — 4.2 a 4.8 m (14 a 16 pies)", comenta Duane T. Delaney, gerente técnico de The Plastics Group. El extrusor y los equipos auxiliares tenían que adaptarse a ese espacio. Atravesar el techo era una opción, pero Delaney no creía que se mejoraría la eficiencia o, más importante aún, la seguridad de los trabajadores, con la adición de plataformas para tener acceso a los equipos auxiliares como tolvas que alimentaran al extrusor. Por el contrario, diseñó una línea de compuestos donde todos los equipos se adaptaran en un piso.
A Delaney no le gustan las plataformas multiniveles de la mayoría de las líneas de doble tornillo, que alojaban a los dosificadores y otros sistemas auxiliares. "Se elevan de 6 a 9 m (20 a 30 pies), lo que dificulta la limpieza y el mantenimiento de los equipos y los torna peligrosos; además se suman de $100,000 a $200,000 al costo de una línea de compuestos para plataformas, rieles y escalones", comenta.
"Nuestra filosofía de producción consiste en que la ejecución de un trabajo sea segura, fácil y simple", añade Delaney.
Protección de las propiedades de aditivos
Las cuatro tolvas de resinas en el extrusor de doble tornillo se alimentan por medio de líneas neumáticas desde los silos. No obstante, el sistema de alimentación de aditivos representaba un problema puesto que se tenían que satisfacer diversas necesidades, además de la restricción de la altura. The Plastics Group utiliza muchos aditivos, rellenos y reforzadores, desde talco, mica, carbonato de calcio y sulfato de bario hasta fibra de vidrio y perlas de vidrio. El transporte de aditivos y rellenos en polvo a un dosificador desde una ubicación remota por medio de un sistema neumático o mecánico significaría un costo relativamente alto para el transportador y la instalación, así como el mantenimiento más intenso asociado con los tipos más largos de sistemas de transportadores. El transporte de fibra de vidrio en distancias más largas también incrementaría la posibilidad de daños en el material, lo cual afectaría las propiedades de los compuestos.
Delaney decidió que la solución era un sistema de descarga de supersacos acoplado con un transportador de tornillo flexible de menor costo y mínimo mantenimiento instalado cerca de la línea de compuestos. El descargador vaciaría los supersacos en una tolva en su base y el transportador de tornillo flexible transportaría aditivos por medio de un tubo inclinado hacia un dosificador en la línea de compuestos.
Debido a la ubicación del extrusor de doble tornillo, comenta Delaney, "el descargador de 4.7 m (15.5 pies) de alto sólo podía caber en un lugar y el dosificador de doble tornillo de aditivos únicamente podía llenarse en un lugar. Resultó obvio que un transportador de tornillo flexible era un sistema simple y directo para satisfacer nuestras necesidades".
Este montaje también resultaría más eficiente — y seguro — que hacer que los trabajadores abrieran y vaciaran manualmente sacos de 22.7 kg (50 lb) de aditivos en la tolva del dosificador desde una plataforma. Este proceso podría introducir desechos de sacos y otros contaminantes dentro de la operación de compuestos, ocupar espacio en piso para fines del almacenamiento de sacos y crear un costoso problema de disposición de residuos con los sacos vacíos.
La integración del descargador de supersacos y el transportador de tornillo flexible permitieron que los rellenos o los reforzamientos se transportaran rápidamente al dosificador de aditivos. "Cada uno de los extrusores cuenta con cinco sistemas de dosificación gravimétrica". Uno es para los aditivos y los otros para las resinas. "El material debe transportarse al dosificador de aditivos lo suficientemente rápido a fin de mantener la medición precisa", explica. Por ejemplo, una carga de aditivo de 45.3 kg (100 lb) tiene que transportarse al dosificador desde la tolva del descargador en 10 segundos. Un sistema de control de pérdida de peso arranca y detiene el transportador de tornillo flexible mientras la tolva del dosificador alcanza los niveles de peso preestablecidos.
La vinculación del descargador de supersacos con el transportador de tornillo flexible funcionó tan bien que cuando The Plastics Group especificó una segunda línea de tornillo doble, en 2007, una unidad de alta velocidad de 70 mm (2.75 pulg) de diámetro (que arrancó en 2008), ordenó otro descargador de supersacos y transportador de tornillo flexible.
El descargador posee múltiples características
Para ambas instalaciones, la compañía especificó el descargador de supersacos BFC de Flexicon. Los sacos se sujetan al soporte de elevación de bajo perfil de cuatro esquinas con los sujetadores de tirantes del saco Z-CLIP™ y se elevan en su posición mediante un elevador eléctrico con carretilla montado sobre una viga en I en levadizo.
La válvula neumática de control de flujo POWER-CINCHER® regula el flujo a través de la boca de descarga del saco. Esto se realiza por medio de una serie de varillas curvas y articuladas de acero inoxidable que cinchan la boca de manera concéntrica sobre un eje horizontal para su amarre y verticalmente para evitar la fuga de material. La válvula también permite que la boca se cierre y reate si el saco está descargado parcialmente.
El descargador BFC cuenta con un anillo abrazadera SPOUT-LOCK® que sujeta la boca del supersaco a un tubo telescópico TELE-TUBE®. El tubo mantiene una tensión descendente sobre el anillo abrazadera, manteniendo la boca tensa y evitando que el material se abulte o caiga durante la descarga y genere restricciones de flujo.
Ambos descargadores poseen un par de placas de agitación neumáticas FLOW-FLEXER® que elevan o descienden la parte inferior del saco para mantener un flujo positivo y lograr la descarga total.
Por lo general, The Plastics Group ordena sacos que pesan 453 a 1132 kg (1,000 a 2,500 lb). Algunos aditivos que utiliza se envían en sacos de 1359 kg (3,000 lb), así que los marcos del descargador de supersacos BFC están clasificados para cargas de 1812 kg (4,000 lb).
El transportador de tornillo flexible original presenta un diámetro de 150 mm (6 pulg), se instala a un ángulo de 35 grados y transporta el material a lo largo de 5.2 m (17 pies) a la tolva del dosificador. Delaney comenta que conforme gira el tornillo flexible, se auto-centra dentro del tubo exterior de polímero, brindando un suministro eficiente del material a los dosificadores sin dañar la fibra de vidrio y los otros reforzamientos.
El segundo transportador de tornillo flexible mide 115 mm (4.5) de diámetro y se extiende por 8.4 m (27.5 pies) a un ángulo de poca profundidad para vaciar el material en el dosificador de aditivo del extrusor de doble tornillo.
Delaney comenta que los transportadores de tornillo flexible, ambos de Flexicon, cada uno maneja de 22.7 a 907 kg (50 a 2,000 lb) por hora de aditivos dependiendo del material del que se componen. La compañía cambia el material una o dos veces al día en promedio. Un ciclo típico dura unas 18 horas.
El sistema de dosificación demuestra ser confiable
Los descargadores BFC y los transportadores de tornillo flexible han operado casi sin fallas. "Sólo tuvimos que practicar un mantenimiento normal", afirma Delaney.
La confiabilidad es esencial en las operaciones. "Si alguno de estos sistema deja de funcionar, no hay uno de respaldo". Y con cada línea capaz de componer 31,710 kg (70,000 lb) por hora, un descargador y un sistema de transportador de tornillo flexible menos confiables podrían ocasionar graves problemas en la producción.
The Plastics Group no divulga sus cifras de ingresos, pero Delaney dice que el negocio es lo suficientemente amplio en los mercados finales que las ventas se han mantenido estables durante la recesión. La compañía suministra polipropileno rellenado y reforzado, junto con poliolefinas de contenido reciclado, poliestireno de alto impacto y ABS, para aplicaciones automotrices, recreativas, empacado, construcción, aparatos, juguetes, productos durables domésticos y otras más.
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The Plastics Group instaló su primer descargador de supersacos y transportador de tornillo flexible para desplazar aditivos a un extrusor de doble tornillo. El saco se coloca por medio de una viga en I en levadizo, un elevador eléctrico y una carretilla. Las placas de agitación FLOW-FLEXER® elevan o descienden los lados inferiores del saco para lograr la descarga completa.
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El primer descargador de supersacos instalado por The Plastics Group tiene un transportador de tornillo flexible con diámetro de 150 mm (6 pulg) que desplaza material a lo largo de 5.2 m (17 pies) a una tolva del dosificador sobre un extrusor de doble tornillo.
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La flexibilidad de la ruta de la línea del transportador permitió a The Plastics Group colocar dos descargadores de supersacos Flexicon en espacios restringidos, con lo que se eliminó la necesidad de una costosa red de línea neumática.
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El transportador de tornillo flexible con diámetro de 115 mm (4.5 pulg) del segundo descargador de supersacos pasa a través de una pared para llegar a la tolva de aditivos en el extrusor, superando las limitaciones de espacio.
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Cada descargador de supersacos vacía el aditivo en una tolva, que utiliza vibrador neumático de turbina y agitador mecánico para promover el flujo del material en la admisión del transportador de tornillo flexible.
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Muchos de los aditivos manejados son polvos que resultaría difícil y costoso transportar en distancias largas a través de la planta.
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