IT201700022161A1 - Macchina per la macinazione di rifiuti e rotore per tale macchina - Google Patents

Macchina per la macinazione di rifiuti e rotore per tale macchina

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Description

MACCHINA PER LA MACINAZIONE DI RIFIUTI E ROTORE PER TALE MACCHINA
DESCRIZIONE
Il presente trovato ha per oggetto una macchina per la macinazione di rifiuti ed un rotore per tale macchina.
La macchina trova applicazione, in generale, nella macinazione di rifiuti ed in particolare dei rifiuti in materia plastica che presentano una particolare resistenza alla disgregazione. La stessa macchina, con opportuni accorgimenti, può essere impiegata per la triturazione.
Ad oggi sono note macchine per macinazione e per triturazione che presentano un telaio portante sul quale è montato un rotore di macinazione in una camera di macinazione, messo in rotazione da un apposito motore e provvisto di una pluralità di taglienti su di esso fissati reversibilmente e atti a passare durante la rotazione del rotore tra taglienti fissati al telaio. La quantità di taglienti determina la capacità della macchina di macinare o di triturare i rifiuti.
La camera di macinazione è sovrastata da una tramoggia per il carico dei rifiuti, associata alla parte superiore del telaio.
Sempre nella parte superiore del telaio, al di sopra della camera di macinazione, è presente uno spintore atto a spingere contro il rotore i rifiuti caricati.
I rifiuti in materia plastica come i contenitori di grandi dimensioni, oppure rifiuti in plastiche miste di raccolta differenziata o agglomerati in plastica fusa di grandi dimensioni di scarti industriali, devono essere ridotti in pezzatura tale da poter essere riciclati.
Questo processo attualmente richiede l'impiego di più macchinari che riducono gradualmente la pezzatura dei rifiuti ad ogni passaggio da una macchina alla successiva, fino a che non raggiungono la dimensione desiderata.
Agglomerati plastici di grandi dimensioni e con particolare resistenza meccanica alla disgregazione sono spesso addizionati con fibra di vetro caricata nella fase di mescola per aumentarne la resistenza all'urto.
Alcuni esempi di impiego di queste plastiche si trovano nel settore dell'automotiv (paraurti d'auto, serbatoi, cruscotti, passaruota).
Risultano resistenti alla disgregazione anche gli scarti in plastica ed in particolare gli spurghi delle macchine di lavorazione della materia plastica.
Spesso i macinatori prevedono l'impiego di un motore idraulico a comando del rotore macinante, e per raggiungere le elevate coppie richieste per la macinazione di rifiuti come quelli citati, il motore deve essere di adeguata cilindrata con conseguente adeguato dimensionamento del motore elettrico che aziona la pompa idraulica.
Un altro inconveniente di queste macchine è dovuto alle situazioni di stallo per il fatto che quando il rifiuto si trova nella camera di macinazione, spinto dallo spintore contro i taglienti del rotore per l'asporto di materiale, facilmente si appoggia alla parte liscia del rotore e non raggiunge i taglienti.
Questo fenomeno comporta il surriscaldamento del materiale lavorato oltre ad una limitazione della produzione. Inoltre, in questa situazione lo spintore agisce su materiale che, invece di essere lavorato, si trova poggiato al rotore con conseguente surriscaldamento dell'olio idraulico del circuito che aziona lo spintore.
Il compito del presente trovato è quello di realizzare una macchina ed un rotore per la macinazione di rifiuti in grado di migliorare la tecnica nota in uno o più degli aspetti sopra indicati.
Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare una macchina con capacità produttiva più elevata rispetto a quella delle macchine ad oggi note ed un rotore più performante rispetto a quelli ad oggi noti.
Un altro scopo del trovato è quello di realizzare una macchina adattabile alla tipologia di rifiuto da macinare.
Inoltre, la presente invenzione si prefigge lo scopo di superare gli inconvenienti della tecnica nota in modo alternativo ad eventuali soluzioni esistenti.
Non ultimo scopo del trovato è quello di realizzare una macchina per la macinazione di rifiuti che sia di elevata affidabilità, di relativamente facile realizzazione e a costi competitivi.
Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una macchina per la macinazione di rifiuti secondo la rivendicazione 1, opzionalmente dotato di una o più delle caratteristiche delle rivendicazioni dipendenti.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, della macchina secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:
- la figura 1 è una vista laterale in sezione della macchina secondo il trovato;
- la figura 2 illustra uno spaccato prospettico di una macchina secondo il trovato;
- la figura 3 è una vista prospettica parzialmente in esploso del rotore di macinazione;
- la figura 4 illustra una porzione ingrandita del rotore con primi taglienti in vicinanza dei secondi taglienti;
- la figura 5 illustra la macchina in una vista prospettica.
Con riferimento alle figure citate, la macchina secondo il trovato, indicata globalmente con il numero di riferimento 10, comprende:
- un telaio portante 11,
- un rotore 12 di macinazione montato sul telaio portante 11, con asse di rotazione sostanzialmente orizzontale, all'interno di una camera di macinazione 13 in cui i rifiuti vengono inseriti dall'alto,
- una pluralità di primi taglienti 14 fissati reversibilmente sul rotore 12,
- una pluralità di secondi taglienti 15 fissati al telaio portante 11 e sagomati per consentire il passaggio dei primi taglienti 14 durante la rotazione del rotore 12,
- un vaglio deviatore 16 al di sotto del rotore 12 con aperture di passaggio per il materiale macinato,
- un primo spintore 17 a movimento lineare presentante una conformazione in sezione sostanzialmente a L, di cui una porzione 17a costituente almeno parte del fondo della camera di macinazione 13, inclinata verso il basso contro il rotore 12 e l'altra porzione 17b atta a spingere il materiale lateralmente contro il rotore 12.
Come visibile in figura 1, nella parte superiore del telaio 11, la camera di macinazione 13 è sovrastata da una tramoggia 18 per il carico dei rifiuti.
La macchina 10 comprende vantaggiosamente anche un secondo spintore 19 presentante una conformazione in sezione sostanzialmente ad arco, preposto a spingere dall'alto contro il rotore 12 il materiale inserito nella camera di macinazione 13 muovendosi secondo una rotazione angolare attorno ad un asse sostanzialmente orizzontale e parallelo all'asse di rotazione del rotore 12.
Il primo spintore 17 è di tipo noto e funziona in modo noto, sostanzialmente a cassetto, con una conformazione in sezione sostanzialmente a L con una curvatura in corrispondenza di una faccia di spinta 20 rivolta verso il rotore 12, che sostanzialmente replica la curvatura dello stesso rotore 12.
A differenza del primo, il secondo spintore 19 viene guidato in un movimento radiale, secondo una rotazione angolare, che ne determina il suo abbassamento all'interno della camera di macinazione 13.
Il primo spintore 17 ed il secondo spintore 19 sono entrambi movimentati da rispettivi pistoni idraulici.
La macchina 10 comprende mezzi di movimentazione 21 (visibili e indicati in figura 5) del secondo spintore 19 che comprendono, su ciascuno di lati opposti del telaio 11, un braccio 21a, solidale con una estremità al secondo spintore 19 e incernierato con l'estremità opposta al telaio portante 11, ed un pistone 21b, installato sullo stesso telaio 11 e connesso al braccio 21a in una posizione intermedia di quest'ultimo, atto a provocarne la rotazione attorno all'estremità di incernieramento.
La macchina 10 è anche opportunamente dotata di mezzi motori, non illustrati, che possono consistere ad esempio in uno o più motori idraulici, da attivare in funzione della potenza richiesta per la macinazione.
Forma oggetto di brevetto anche un rotore 12, per una macchina del tipo sopra descritta, che presenta una pluralità di taglienti 14 su di esso fissati reversibilmente e che comprendono prime piastrine taglienti 22 e seconde piastrine taglienti 26 disposte rispettivamente a lama e a dente lungo il rotore 12.
In figura 3 e in figura 4 sono illustrati rispettivamente il rotore 12 in una vista prospettica e parzialmente in esploso ed una porzione ingrandita dello stesso rotore 12, montato sul telaio portante 11.
Nelle medesime figure sono ben visibili i primi taglienti 14 ed i secondi taglienti 15.
Le prime piastrine taglienti 22 e le seconde piastrine taglienti 26 sono disposte in serie in modo ordinato lungo il rotore 12.
Ciascuna delle prime piastrine taglienti 22 è posizionata in una rispettiva sede porta-piastrina 23 ricavata in corrispondenza di un avvallamento 24 che circonda il rotore 12 ed è fissata allo stesso rotore 12 mediante una vite di fissaggio 25 inserita in direzione radiale nello stesso rotore 12 e perpendicolarmente a una faccia della stessa prima piastrina tagliente 22.
Come anticipato, le prime piastrine taglienti 22 sono disposte in modo ordinato lungo il rotore 12, ad esempio possono essere posizionate a due a due a cavallo di un rilievo circolare 33, nei rispettivi avvallamenti 24 che determinano tale rilievo, e le coppie secondo una traiettoria elicoidale destrogira o levogira.
Le seconde piastrine taglienti 26 sono disposte anch'esse in modo ordinato lungo il rotore 12, ad esempio come le prime 22 secondo una traiettoria elicoidale destrogira o levogira.
Ciascuna delle seconde piastrine taglienti 26 è fissata al rotore 12 mediante un blocchetto di supporto 27 con una porzione di inserimento 28 in una corrispondente sede di bloccaggio 29 definita sul rotore 12, e una porzione porta-tagliente 30 sviluppantesi dalla porzione di inserimento 28 verso l'esterno del rotore 12, e recante un foro passante, in direzione sostanzialmente tangenziale al rotore 12, per una vite 31 di fissaggio di una seconda piastrina tagliente 26.
Le seconde piastrine taglienti 26 sono posizionate a sporgere dal rotore 12 con rispettive porzioni a triangolo (essendo disposte a dente), atte ad eseguire le operazioni di macinazione.
Ciascuna seconda piastrina tagliente 26 è bloccata dalla vite 31 contro una corrispondente superficie della porzione porta-tagliente 30 del blocchetto di supporto 27 con interposizione di una placca anti-shock 32.
Tale placca anti-shock 32 è fatta di materiale duttile che permette l'assorbimento plastico di urti, evitando che siano assorbiti unicamente dalla seconda piastrina tagliente 26.
Come già descritto, le prime piastrine taglienti 22 sono posizionate a due a due a cavallo del rilievo circolare 33, determinato da due avvallamenti 24 in cui sono fissate le rispettive prime piastrine taglienti 22. Sul rilievo circolare 33 è presente almeno una seconda piastrina tagliente 26, essendo su di esso ricavata la sede di bloccaggio 29 per un blocchetto di supporto 27.
In particolare, le prime piastrine taglienti 22 sono posizionate a due a due a cavallo di un rilievo circolare 33 in una posizione angolarmente sfalsata rispetto alla posizione di una detta piastrina tagliente 26 fissata in corrispondenza dello stesso rilievo circolare 33.
Il posizionamento dei taglienti 14 è ben visibile in figura 3.
In figura 4 sono ben indicati i secondi taglienti 15. Essi sono costituiti da una barra dentata 34, i cui denti (senza punte per permettere il passaggio dei primi taglienti 14) definiscono appunto i secondi taglienti 15.
Il funzionamento della macchina, secondo il trovato, è il seguente.
Quando vengono introdotti dall'alto i rifiuti attraverso la tramoggia 18 nella camera di macinazione 13, il primo spintore 17, sul cui piano poggiano i rifiuti, li spinge lateralmente verso il rotore 12, mentre il secondo spintore 19 ha il compito di smuovere in continuazione i pezzi introdotti portandoli in presa verso il rotore 12. I due diversi spintori sono convenientemente comandati da un controllore logico programmabile (in breve PLC) appositamente programmato per generare dei cicli di lavoro che variano in base al materiale introdotto, per dimensione e per densità di composizione.
Sostanzialmente, i due spintori 17 e 19 lavorano trattenendo e rilasciando il pezzo da macinare, mantenendolo in movimento all'interno della camera di macinazione 13 per evitare che si fermi sulla parte liscia del rotore 12.
Il rotore 12 descritto e rivendicato coopera con gli spintori nell'evitare che il materiale si fermi nelle sue zone lisce.
La presenza di diversi utensili di taglio, cioè le prime piastrine taglienti 22 e le seconde piastrine taglienti 26, e la loro disposizione permette di realizzare un profilo di taglio sostanzialmente continuo ad ogni rivoluzione del rotore 12.
Le seconde piastrine taglienti 26 passano a fianco dei secondi taglienti 15 determinando l'effetto di taglio. Le prime piastrine taglienti 22, passando in vicinanza della barra dentata 34 con i secondi taglienti 15, rimuovono la parte di materiale a contatto con la zona liscia di rotore 12 e la rendono disponibile alle piastrine taglienti 26 per macinarle.
Ad ogni posizione assiale lungo il rotore 12, il passaggio di ogni utensile si sovrappone a quello del precedente garantendo il taglio di tutto il materiale pressato contro il rotore dagli spintori.
Sotto al rotore 12 vi è il vaglio deviatore 16, con sezione ad arco di cerchio, che impedisce al materiale di passare attraverso le sue aperture fino a che lo stesso materiale non abbia raggiunto la dimensione inferiore alle aperture del vaglio stesso.
La macchina 10, grazie agli spintori, al vaglio deviatore 16 e ai taglienti, fa ricircolare il materiale fino a che esso non raggiunge la dimensione necessaria allo scarico.
La motorizzazione (preferibilmente due motori idraulici) prevede la possibilità di variare i giri di rotazione e la trasmissione idraulica a portata variabile di mantenere costante la potenza impiegata del motore.
I due motori idraulici, non illustrati, sono montati sullo stesso asse e ciò consente di raggiungere elevate coppie senza dover impiegare un unico motore a cilindrata maggiore. I motori sono comandati da un PLC che li attiva in modo sequenziale o se necessario singolarmente. Questo rende la macchina performante anche dal punto di vista dei consumi, perché è modulabile in funzione del materiale da macinare.
Da prove eseguite sulla macchina, si è rilevato un aumento della produttività del 30% rispetto alle macchine note della stessa tipologia, con risparmio di energia e di tempo.
Si è in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti realizzando una macchina con capacità produttiva più elevata rispetto a quella delle macchine ad oggi note ed un rotore più performante, con cui si evitano situazioni di stallo durante il funzionamento della macchina, e che risultano efficaci anche con scarti in plastica e con le materozze degli spurghi di lavorazione di materia plastica.
La macchina risulta inoltre facilmente adattabile alla tipologia di rifiuto da macinare, impostando il funzionamento degli spintori e dei motori in funzione della tipologia di rifiuto da macinare.
Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.
Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilità delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.

Claims (9)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina (10) per la macinazione di rifiuti, che comprende: - un telaio portante (11), - almeno un rotore (12) di macinazione montato sul telaio portante (11), con asse di rotazione sostanzialmente orizzontale, all'interno di una camera di macinazione (13) in cui i rifiuti vengono inseriti dall'alto, - una pluralità di primi taglienti (14) fissati reversibilmente su detto rotore (12), - una pluralità di secondi taglienti (15) fissati a detto telaio portante (11) e sagomati per consentire il passaggio di detti primi taglienti (14) durante la rotazione di detto rotore (12), - un vaglio deviatore (16) al di sotto di detto rotore (12) con aperture di passaggio per il materiale macinato, - un primo spintore (17) a movimento lineare presentante una conformazione in sezione sostanzialmente a L, di cui una porzione (17a) costituente almeno parte del fondo di detta camera di macinazione (13), inclinata verso il basso contro detto rotore (12) e l'altra porzione (17b) atta a spingere il materiale lateralmente contro detto rotore (12), detta macchina (10) caratterizzandosi per il fatto di comprendere un secondo spintore (19) presentante una conformazione in sezione sostanzialmente ad arco, preposto a spingere dall'alto contro detto rotore (12) il materiale inserito in detta camera di macinazione (13) muovendosi secondo una rotazione angolare attorno ad un asse sostanzialmente orizzontale e parallelo all'asse di rotazione di detto rotore (12).
  2. 2. Macchina, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di movimentazione (21) di detto secondo spintore (19) che comprendono, su ciascuno di lati opposti di detto telaio (11), un braccio (21a), solidale con una estremità al detto secondo spintore (19) e incernierato con l'estremità opposta al detto telaio portante (11), ed un pistone (21b), installato sullo stesso telaio (11) e connesso a detto braccio (21a) in una posizione intermedia di quest'ultimo.
  3. 3. Rotore (12) per macchina di cui una o più delle rivendicazioni precedenti, che presenta una pluralità di taglienti (14) su di esso fissati reversibilmente e che si caratterizza per il fatto che detti taglienti (14) comprendono prime piastrine taglienti (22) e seconde piastrine taglienti (26) disposte rispettivamente a lama e a dente lungo detto rotore (12).
  4. 4. Rotore, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che dette prime piastrine taglienti (22) e dette seconde piastrine taglienti (26) sono disposte in serie in modo ordinato lungo lo stesso rotore (12).
  5. 5. Rotore, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette prime piastrine taglienti (22) è posizionata in una rispettiva sede porta-piastrina (23) e fissata a detto rotore (12) mediante una vite di fissaggio (25) inserita in direzione radiale nello stesso rotore (12) e perpendicolarmente a una faccia della stessa prima piastrina tagliente (22).
  6. 6. Rotore, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette seconde piastrine taglienti (26) è fissata al rotore (12) mediante un blocchetto di supporto (27) con una porzione di inserimento (28) in una corrispondente sede di bloccaggio (29) definita sul rotore (12), e una porzione porta-tagliente (30), sviluppantesi dalla porzione di inserimento (28) verso l'esterno del rotore (12), e recante un foro passante, in direzione sostanzialmente tangenziale al rotore (12), per una vite (31) di fissaggio di una seconda piastrina tagliente (26).
  7. 7. Rotore, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette prime piastrine taglienti (22) sono posizionate a due a due a cavallo di un rilievo circolare (33), determinato da due avvallamenti (24) in cui sono fissate le stesse prime piastrine taglienti (22) e sul quale è presente almeno una detta seconda piastrina tagliente (26).
  8. 8. Rotore, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette prime piastrine taglienti (22) sono posizionate a due a due a cavallo di un detto rilievo circolare (33) in una posizione angolarmente sfalsata rispetto alla posizione di una detta seconda piastrina tagliente (26) fissata in corrispondenza dello stesso rilievo circolare (33).
  9. 9. Rotore, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette seconde piastrine taglienti (26) sono posizionate in modo tale da sporgere da detto rotore (12) con rispettive porzioni a triangolo.
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