IT201800009878A1 - Rotore di macchina per la macinazione di rifiuti - Google Patents

Description

ROTORE DI MACCHINA PER LA MACINAZIONE DI RIFIUTI

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un rotore di macchina per la macinazione di rifiuti.

Il rotore trova applicazione in macchine utilizzate nella macinazione di scarti di lavorazione, rifiuti selezionati, spurghi in plastica, cartone, legno, cavi di rame, materia plastica e, in particolare, nella macinazione di rifiuti in materia plastica che presentano una particolare resistenza alla disgregazione.

Le macchine suddette 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 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.

Per spingere i rifiuti contro il rotore è diffuso l'impiego di spintori radiali e di spintori lineari.

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 di materia plastica 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'automotive (paraurti d'auto, serbatoi, cruscotti, passaruota).

Risultano resistenti alla disgregazione anche gli scarti in materia 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. 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.

Inoltre, al giorno d'oggi vengono trattati materiali differenti in durezza, forma e consistenza, quali legno, plastica di differenti durezze, cartone, legno, cavi di rame, ecc. Può quindi capitare che, durante la vita utile della macchina, si manifesti l'esigenza di trattare materiali che in fase di progettazione non erano stati contemplati.

I macinatori ad oggi impiegati sono infatti studiati per trattare solo una specifica tipologia di materiale, quindi sono macchine dedicate al trattamento di materiali di una certa consistenza, durezza e forma.

È dunque sentita l'esigenza di studiare macchine versatili, adattabili ai diversi materiali da trattare.

Allo scopo di soddisfare questa necessità, i costruttori tipicamente propongono macchine con rotori intercambiabili. Questa soluzione risulta ovviamente efficace, ma, tuttavia, anche molto costosa, perché necessita dell'acquisto di una moltitudine di rotori.

Comunque, considerando che gli spazi a disposizione negli impianti moderni sono sempre più ridotti, risulta dunque necessario progettare macchine versatili e, al contempo, compatte e facili da movimentare, senza dover necessariamente smontarle, almeno in parte, per il trasporto e senza necessitare di una pluralità di ingombranti rotori per i differenti materiali da trattare.

Al contrario, nei macinatori tradizionali lo spintore lineare deve essere smontato per il trasporto, a causa di ingombri che superano i limiti imposti per legge. Tale operazione, oltre ad essere costosa, richiede anche l'utilizzo e la disponibilità di apposite attrezzature presso il cliente finale.

Il compito del presente trovato è quello di realizzare una macchina ed un rotore che siano 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 proporre una macchina ed un rotore per tale macchina, grazie ai quali sia possibile macinare una moltitudine di materiali differenti, con costi relativamente contenuti.

Un altro scopo del trovato è quello di proporre una macchina compatta ed anche di elevate prestazioni durante la macinazione dei diversi materiali.

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 ed un rotore che siano 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 un rotore di macchina per la macinazione di rifiuti, che presenta una pluralità di taglienti a dente distribuiti sulla sua superficie e che si caratterizza per il fatto di presentare una pluralità di porzioni di anello a settore circolare su di esso installate reversibilmente e che in una medesima porzione circolare di detto rotore sono alternate a detti taglienti a dente sporgendo verso l'esterno meno della sommità di questi ultimi.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del rotore secondo il trovato, illustrato, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

- la figura 1 illustra il rotore secondo il trovato in una vista prospettica e parzialmente in esploso;

- la figura 2 illustra un ingrandimento di una parte di rotore in una vista frontale;

- la figura 3 illustra una vista in sezione, su un piano verticale, di una macchina portante un rotore secondo il trovato.

Con riferimento alle figure citate, il rotore secondo il trovato, indicato globalmente con il numero di riferimento 10, presenta una pluralità di taglienti a dente 12 distribuiti sulla sua superficie e, nell'esempio illustrato, presenta anche una pluralità di taglienti a lama 11, sempre distribuiti sulla sua superficie.

Vantaggiosamente, il rotore 10 presenta ulteriormente una pluralità di porzioni di anello 13 a settore circolare su di esso installate reversibilmente e che in una medesima porzione circolare del rotore 10 sono alternate ai taglienti a dente 12 sporgendo verso l'esterno meno della sommità di questi ultimi.

Il rotore 10 è montato con asse di rotazione orizzontale all'interno di una macchina 14 di macinazione, mostrata in figura 3. La macchina 14 presenta:

- un telaio portante 15,

- una camera di macinazione 16 in cui è montato il rotore 10,

- una vaglio deviatore 17 al di sotto del rotore 10 (con aperture di passaggio per il materiale macinato, ma non visibili nell'illustrazione della macchina, per semplificarne il contenuto),

- uno spintore 18 con conformazione in sezione sostanzialmente ad arco e preposto a spingere dall'alto contro il rotore 10 il materiale inserito nella camera di macinazione 16, - una tramoggia 19 sovrastante la camera di macinazione 16 per il carico dei rifiuti dall'alto.

La macchina comprende anche opportunamente mezzi per la movimentazione dello spintore 18, non visibili nelle allegate figure, ma di tipo in sé noto, comprendenti su ciascuno dei lati opposti attuatori a cilindro atti a provocarne la rotazione.

Gli attuatori sono azionati da una pompa idraulica, vantaggiosamente dotata di un motore gestito da inverter.

Come illustrato in figura 1, le porzioni di anello 13 sono di lunghezze differenti, in funzione della distanza tra due successivi taglienti a dente 12 installati sulla stessa porzione circolare.

Lo spessore delle porzioni 13 dipende dal materiale da lavorare nella macchina e, in funzione dello stesso spessore, le porzioni di anello 13 descrivono, durante la rotazione del rotore 10 attorno al suo asse di rotazione, circonferenze di un corrispondente diametro, comunque sempre inferiore a quello delle circonferenze descritte dalla sommità dei taglienti a dente 12.

Le porzioni di anello 13 sono posizionate in rispettive sedi di fissaggio 20 e sono fissate al rotore 10 mediante viti di fissaggio 21 inserite radialmente nel rotore 10.

I taglienti a lama 11 e a dente 12 sono costituiti da piastrine installate sul rotore 10 in modo in sé noto.

I taglienti a lama 11 sono installati ai lati di rispettive porzioni di anello 13, ciascuno in una rispettiva sede porta-tagliente 22 e fissato al rotore mediante una vite di fissaggio 23 inserita in direzione radiale nello stesso rotore 10 e perpendicolarmente a una faccia della piastrina costituente il tagliente a lama 11.

Tali taglienti 11 possono essere disposti in modo ordinato lungo il rotore 19, ad esempio a due a due a cavallo di una porzione di anello 13 e secondo una traiettoria elicoidale destrogira o levogira.

I taglienti a dente 12 sono disposti anch'essi in modo ordinato lungo il rotore 10, ad esempio come i precedenti secondo una traiettoria elicoidale destrogira o levogira.

Ciascuno dei taglienti a dente 12 è fissato al rotore 10 in modo in sé noto, mediante un blocchetto di supporto 24 con una porzione di inserimento 25 in una corrispondente sede di bloccaggio 26 definita sul rotore 10, ed una porzione porta-tagliente 29, sviluppantesi dalla porzione di inserimento 25 verso l'esterno del rotore 10 e recante un foro passante, in direzione sostanzialmente tangenziale al rotore 10, per una vite 27 di fissaggio di una piastrina costituente il tagliente a dente 12.

I taglienti a dente 12, installati mediante il blocchetto di supporto 24, sporgono dal rotore 10 con rispettive porzioni a triangolo (essendo le piastrine rettangolari e disposte con un angolo verso l'esterno del rotore), per eseguire le operazioni di macinazione, incrociando dei denti taglienti 28 solidali al telaio della macchina (e indicati in figura 2).

Lo spessore delle porzioni di anello 13 determina la differenza in altezza con le punte delle seconde piastrine 12, che deve essere compatibile con il materiale in lavorazione per evitare che le piastrine taglienti siano sottoposte a sforzi tali da subire danneggiamenti o una usura precoce. La differenza in altezza è mostrata nell'ingrandimento di figura 2 e indicata con il riferimento Y.

Un maggiore diametro esterno dei settori, quindi una altezza maggiore e una differenza minore dalle punte dei taglienti 12, riduce maggiormente la pezzatura del materiale trattato e riduce la frequenza delle inversioni del rotore, preservando la macchina da urti eccessivi, ma con produttività ridotta.

Un diametro esterno minore aumenta la pezzatura del materiale trattato ma induce urti più intensi, aumentando la frequenza delle inversioni, che a sua volta determina una riduzione della produttività.

Il diametro esterno ottimale delle porzioni di anello 13, cioè quello che consente la maggiore produttività, va determinato come giusto compromesso tra i diversi fattori in gioco e in funzione della tipologia di materiale.

Il dimensionamento delle porzioni di anello si deve basare sui seguenti parametri: la larghezza, l'inclinazione in prossimità del tagliente, la profondità del porta-settore e il diametro esterno.

In figura 1 si nota che le porzioni 13 presentano vantaggiosamente una inclinazione in prossimità dei taglienti a dente 12, per non impedire il passaggio di materiale verso le parti taglienti e non limitare la capacità di taglio.

L'impiego del rotore, secondo il trovato, è il seguente.

Vengono sostituite le porzioni di anello 13 con quelle di spessore ritenuto ottimale in base al materiale da trattare.

La sostituzione avviene semplicemente smontando le porzioni 13 e montandone altre, mediante fissaggio con le viti 21.

Quando nella macchina vengono introdotti dall'alto i rifiuti attraverso la tramoggia 19 nella camera di macinazione 16, lo spintore 18 viene movimentato verticalmente per spingere il materiale contro il rotore 10.

La presenza di diversi utensili di taglio, cioè i taglienti a lama 11 e a dente 12, e la loro disposizione, permettono di realizzare un profilo di taglio sostanzialmente continuo ad ogni rivoluzione del rotore 10.

Sotto al rotore 10 vi è il vaglio deviatore, con sezione ad arco di cerchio, che non permette al materiale di passare attraverso le sue aperture fino a che non abbia raggiunto la dimensione inferiore alle sue aperture.

La macchina 10, grazie allo spintore, al vaglio deviatore, ai taglienti e alle porzioni di anello, fa ricircolare il materiale fino a che esso non raggiunge la dimensione necessaria allo scarico.

La forza esercitata dallo spintore viene regolata in modo dinamico, cioè durante l'utilizzo della macchina, per limitare i fermi macchina ed il numero di inversioni del rotore.

L'impiego di porzioni di anello di dimensioni ottimali per il materiale da trattare, consente di ridurre la frequenza delle inversioni del rotore e, in combinazione con la regolazione dinamica della forza esercitata dallo spintore, di massimizzare la produttività.

Il controllo dinamico si ottiene dotando la pompa idraulica che aziona il cilindro dello spintore di un motore gestito da inverter.

Gestendo dinamicamente la pressione dello spintore si gestisce conseguentemente allo stesso modo la potenza assorbita dal macinatore per massimizzarne le prestazioni in ogni istante.

La gestione dello spintore con inverter fornisce l'ulteriore beneficio di poter gestire la velocità durante l'intero tragitto, gli arresti e le ripartenze, che altrimenti sarebbero repentine generando forti urti e rumorosità.

È da notare che grazie alla presenza di uno spintore radiale e senza l'ausilio di ulteriori spintori, la macchina è di dimensioni contenute e quindi di facile movimentazione, pur non risultando limitata nelle prestazioni, grazie alla regolazione dinamica dello spintore e all'impiego di un rotore con caratteristiche strutturali ottimali per la tipologia di materiali trattati.

L'eventuale usura dello spintore è prodotta dal contatto con i soli materiali trattati.

È anche da notare la semplicità con cui le porzioni di anello possono essere smontate e montate sul rotore, grazie al fissaggio mediante viti, che consentono un fissaggio anche duraturo e stabile nel tempo. Inoltre, le porzioni usurate possono essere altrettanto agevolmente sostituite.

Ancora, fondamentale è il fatto che le porzioni di anello limitano lo spazio tra di esse e i taglienti solidali al telaio, con i quali si devono incrociare durante la rotazione del rotore.

Materiali particolarmente duri possono indurre sforzi elevati all'interfaccia con i taglienti a dente e quindi sottoporre rotore e macchina ad urti intensi e dannosi. La gestione dinamica dello spintore ed il giusto spazio tra taglienti limita il verificarsi di urti.

Si è in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti realizzando un rotore in grado di consentire, con una stessa macchina, di ingombro limitato, di macinare una moltitudine di materiali differenti, con interventi semplici e dai costi contenuti, 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 (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Rotore di macchina per la macinazione di rifiuti, che presenta una pluralità di taglienti a dente (12) distribuiti sulla sua superficie e che si caratterizza per il fatto di presentare una pluralità di porzioni di anello (13) a settore circolare su di esso installate reversibilmente e che in una medesima porzione circolare di detto rotore (10) sono alternate a detti taglienti a dente (12) sporgendo verso l'esterno meno della sommità di questi ultimi.
2. 2. Rotore, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette porzioni di anello (13) sono installate in rispettive sedi di fissaggio (20) mediante viti di fissaggio (21) inserite radialmente nel rotore (10).
3. 3. Rotore, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di presentare una pluralità di taglienti a lama (11) distribuiti sulla sua superficie.
4. 4. Rotore, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti taglienti a lama (11) sono installati ai lati di rispettive dette porzioni di anello (13).
5. 5. Rotore, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti taglienti a lama (11) è installato in una rispettiva sede portatagliente (22) e fissato a detto rotore mediante una vite di fissaggio (23) inserita in direzione radiale nello stesso rotore (10) e perpendicolarmente a una faccia della stessa piastrina costituente detto tagliente a lama (11).
6. 6. Rotore, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti taglienti a dente (12) è fissato al rotore mediante un blocchetto di supporto (24) con una porzione di inserimento (25) in una corrispondente sede di bloccaggio (26) definita sul rotore (10) ed una porzione portatagliente (29), sviluppantesi dalla porzione di inserimento (25) verso l'esterno del rotore (10) e recante un foro passante, in direzione sostanzialmente tangenziale a detto rotore (10), per una vite (27) di fissaggio di una piastrina costituente detto tagliente a dente (12).