IT202100024863A1 - Macchina asciugatrice centrifuga - Google Patents

Description

MACCHINA ASCIUGATRICE CENTRIFUGA

La presente invenzione riguarda una macchina asciugatrice centrifuga.

Nel dettaglio, l?invenzione concerne un?asciugatrice centrifuga dall?elevata resistenza strutturale ed in grado di migliorare il grado di asciugatura del prodotto finale e la sua qualit? in generale.

Tali caratteristiche sono molto importanti, specialmente nel campo del trattamento di grandi quantit? di prodotti alimentari a livello industriale, come ad esempio verdure a foglia o simili.

Le centrifughe note attualmente comprendono un cestello forato, che ? alloggiato all?interno di un telaio e vincolato a ruotare intorno al proprio asse.

Il cestello contenente il prodotto da asciugare viene movimentato tramite una o pi? ruote collegate ad un motore e al cestello stesso; le ruote possono essere collegate al cestello per contatto diretto con la sua parete esterna, oppure attraverso rispettive cinghie.

Nelle macchine in cui il cestello ? orientato in maniera sostanzialmente orizzontale, esso presenta solitamente una simmetria cilindrica o troncoconica, in cui le due estremit? opposte sono aperte.

In tal modo, ? possibile caricare il prodotto da asciugare attraverso un?estremit?, mediante dei nastri trasportatori che lo distribuiscono lungo l?intera lunghezza del cestello, mentre lo scarico avviene attraverso l?estremit? opposta.

Esistono inoltre soluzioni nelle quali il cestello ruota intorno ad un asse sostanzialmente verticale, in cui l?introduzione e la successiva rimozione del prodotto dal cestello avvengono attraverso la stessa apertura, posta sulla sua sommit?.

Tuttavia, le asciugatrici centrifughe attualmente note presentano alcuni inconvenienti.

In primo luogo, tali inconvenienti riguardano la movimentazione e il sostegno del cestello durante il funzionamento delle macchine.

Nelle macchine che adoperano delle ruote a diretto contatto con la superficie laterale del cestello, le ruote stesse riescono a fornire un sostegno adeguato, tuttavia la rigidit? del sistema aumenta.

In aggiunta, le velocit? di rotazione raggiunte non sono mai molto elevate, specialmente se il cestello ? di dimensioni considerevoli.

Infatti, in un?ottica di praticit? e fattibilit? economica, le tolleranze che si possono raggiungere nella realizzazione del cestello ostacolano lo scorrimento tra le superfici a contatto delle ruote e del cestello.

Se le ruote lavorassero a velocit? molto pi? elevate, inoltre, aumenterebbe l?usura delle superfici e conseguentemente la frequenza delle necessarie attivit? di manutenzione.

Nelle macchine che adottano cinghie di trasmissione, queste ultime riescono a sostenere il cestello durante la rotazione e ad assorbirne maggiormente le oscillazioni, tuttavia possiedono un?efficienza minore nella trasmissione del moto.

Inoltre, poich? le cinghie funzionano come organi motori, esse subiscono delle sollecitazioni importanti, pertanto devono avere dimensioni e resistenza sufficienti, e soffrono anche di una maggiore usura.

In generale, le dimensioni del cestello non possono crescere eccessivamente a causa degli inconvenienti menzionati finora e a causa delle difficolt? nel bilanciamento delle masse in rotazione.

Di conseguenza, a parit? di tempo di asciugatura trascorso nella macchina, la quantit? di prodotto processato in un tempo stabilito risulta limitata.

? possibile diminuire il tempo di stazionamento del prodotto nel cestello per processarne una quantit? maggiore, peggiorando per? il suo grado di asciugatura e lasciando maggiore umidit? residua.

D?altra parte, se ? presente una quantit? eccessiva di prodotto nel cestello, la sua qualit? finale peggiora, poich? gli strati a contatto con la parete laterale del cestello stesso vengono schiacciati e danneggiati dagli strati accumulati al di sopra quando il cestello ruota.

In aggiunta, non si pu? aumentare la velocit? di rotazione del cestello per separare pi? acqua dal prodotto in un tempo minore, perch? questo verrebbe danneggiato dalla maggiore forza centrifuga che lo schiaccerebbe sulla parete laterale del cestello.

Inoltre, a causa della scarsa efficienza nella trasmissione del moto dal motore al cestello, un aumento della velocit? di rotazione del cestello, o delle sue dimensioni, causerebbe un notevole aumento di energia da fornire al motore.

La macchina asciugatrice centrifuga secondo la presente invenzione consente di risolvere gli inconvenienti menzionati.

In particolare, l?asciugatrice centrifuga secondo l?invenzione permette di aumentare la velocit? di rotazione del cestello pur limitando le perdite di energia.

In aggiunta, l?asciugatrice centrifuga secondo l?invenzione consente di aumentare la qualit? del prodotto finale, mediante l?utilizzo di un cestello dalle dimensioni maggiorate che consenta una migliore distribuzione del prodotto al suo interno.

Allo stesso modo, l?asciugatrice centrifuga secondo l?invenzione permette di ridurre al minimo i danni provocati al prodotto durante la lavorazione.

La macchina asciugatrice centrifuga secondo l?invenzione, infine, consente di processare il prodotto in modo pi? efficiente, e con costi contenuti in virt? dei vantaggi conseguiti.

Forma pertanto oggetto della presente invenzione una macchina asciugatrice centrifuga per l?asciugatura di un prodotto, comprendente un telaio di supporto, un cestello forato, di forma sostanzialmente cilindrica, che ha una prima estremit? aperta e una seconda estremit? chiusa, un motore dotato di un albero collegato al cestello, in cui l?albero ? fissato solidalmente alla seconda estremit? del cestello; la macchina comprende inoltre una pluralit? di pulegge collegate rotabilmente al telaio in prossimit? della prima estremit? del cestello.

La macchina pu? comprendere in aggiunta una pluralit? di cinghie, ciascuna collegata ad una rispettiva puleggia e al cestello, in modo da trasmettere il carico del cestello al telaio e da trasmettere la rotazione del cestello alle pulegge.

In una forma di realizzazione preferita, il cestello e l?albero sono configurati per ruotare, quando la macchina asciugatrice centrifuga ? in funzione, intorno ad un asse, coincidente con l?asse centrale di simmetria del cestello e inclinato rispetto alla direzione orizzontale, in modo che la prima estremit? sia affacciata verso il basso.

Preferibilmente, l?angolo di inclinazione dell?asse ? compreso tra 10? e 40?.

Ancor pi? preferibilmente, l?angolo di inclinazione dell?asse ? di 20?.

In aggiunta, la macchina centrifuga pu? comprendere un numero di pulegge e di rispettive cinghie compreso tra tre e cinque.

Ulteriormente, la macchina pu? comprendere delle gole, per la guida delle cinghie, ricavate sul cestello in prossimit? della sua prima estremit?.

La macchina pu? inoltre comprendere un nastro trasportatore, per la distribuzione del prodotto nel cestello, mobile lungo la direzione orizzontale o lungo una direzione parallela all?asse.

Infine, in forme di realizzazione preferite della macchina, le pulegge sono folli.

La presente invenzione verr? ora descritta, a titolo esemplificativo e non limitativo, secondo alcune sue forme di realizzazione preferite, e con l?ausilio delle figure allegate, in cui:

- la figura 1 ? una vista prospettica schematica di una prima forma di realizzazione della macchina asciugatrice centrifuga secondo l?invenzione;

- la figura 2 mostra un dettaglio della forma di realizzazione di figura 1;

- la figura 3 mostra un dettaglio di una seconda forma di realizzazione della macchina secondo l?invenzione;

- la figura 4 ? una vista laterale in sezione della macchina secondo l?invenzione.

In riferimento, ora, alle figure 1-4 ? rappresentata una macchina asciugatrice centrifuga 100 comprendente un telaio 1, fissato a dei supporti 10.

La centrifuga 100 comprende inoltre un cestello 2, un motore 3 e delle pulegge 4 fissati al telaio 1.

Il cestello 2, di forma sostanzialmente cilindrica, presenta una prima estremit? 21 aperta, una seconda estremit? 22 chiusa e una parete laterale 23.

Il materiale da lavorare viene introdotto, e successivamente scaricato, dal cestello 2 attraverso la prima estremit? 21, mentre alla seconda estremit? 22 ? fissato l?albero 31 del motore 3.

La parete laterale 23 presenta dei fori per consentire la separazione e l?espulsione dell?acqua durante la rotazione.

Preferibilmente, il cestello 2 ? realizzato in materiali leggeri ma con una resistenza elevata alle sollecitazioni, ad esempio materiali polimerici o compositi.

In tal caso, poich? l?albero 31 ? fissato solidalmente al cestello 2, la trasmissione del moto avviene in maniera pi? fluida ed efficiente rispetto all?arte nota, con un conseguente minore impatto sulla quantit? di energia assorbita e sui componenti stessi della macchina.

Inoltre, la macchina risulta nel complesso pi? rigida e resistente rispetto a quelle che utilizzano un collegamento indiretto tra motore e cestello, e ci? permette di controllare meglio le vibrazioni e di aumentare le dimensioni del cestello e/o la sua velocit? di rotazione.

Il cestello 2 e l?albero 31 sono configurati per ruotare, quando la centrifuga 100 ? in funzione, intorno ad un asse X, coincidente con l?asse centrale di simmetria del cestello 2.

Durante il funzionamento della centrifuga 100, l?asse X, e quindi anche il cestello 2, si trovano preferibilmente inclinati rispetto alla direzione orizzontale, in modo che la prima estremit? 21 sia affacciata verso il basso.

Preferibilmente, l?angolo di inclinazione dell?asse X ? compreso tra 10? e 40?; in forme di realizzazione preferite, tale angolo ? pari a 20?.

L?inclinazione dell?estremit? aperta del cestello 2 verso il basso favorisce lo scarico del materiale processato dopo la fine dell?operazione di asciugatura e diminuisce il danno a carico del prodotto stesso, sfruttando in parte la forza d?inerzia derivante dal moto rotatorio per scaricarlo in modo da minimizzare lo strisciamento sulla parete laterale 23 del cestello 2 stesso.

In riferimento alle figure 2-4, nel caso in cui il cestello presenti un peso superiore a quello sostenibile dal solo albero del motore, ad esempio a causa delle oscillazioni generate dalle masse durante il suo movimento, la macchina pu? comprendere delle pulegge 4, fissate al telaio 1 in corrispondenza della prima estremit? 21 del cestello 2.

Ciascuna puleggia 4 ? libera di ruotare intorno al proprio asse, sostanzialmente parallelo all?asse X, ed ? collegata rispettivamente ad una cinghia 5.

Ciascuna cinghia 5, inoltre, ? collegata al cestello 2, a contatto con la sua parete esterna Preferibilmente, delle gole 6 sono ricavate sulla parete esterna del cestello 2 in corrispondenza della prima estremit? 21, in modo che giacciano sostanzialmente adiacenti alle pulegge 4.

Le gole 6 fungono da guide per le cinghie 5 e impediscono che queste possano sfilarsi dal cestello 2.

Preferibilmente, la parete del cestello 2 non ? forata nella zona di contatto delle cinghie 5.

Di fatto, quando il cestello 2 ? in movimento, le pulegge 4 sono folli e funzionano come ruote condotte da una ruota motrice tramite le cinghie 5.

La ruota motrice, in questo caso, ? rappresentata dal cestello 2, a sua volta messo in rotazione dal motore 3 tramite l?albero 31.

Le cinghie 5 e le pulegge 4 hanno funzioni di sostegno per la prima estremit? 21 del cestello 2, che si trova a sbalzo rispetto al vincolo di incastro rappresentato dall?albero 31, oltre che di contenimento ulteriore delle oscillazioni e degli sbilanciamenti dovuti alle masse in movimento, e di stabilizzazione in genere.

Preferibilmente, sono presenti un numero di cinghie e rispettive pulegge compreso tra tre e cinque, disposte in modo regolare sul telaio 1.

Le pulegge 4 sono posizionate simmetricamente e regolarmente distanziate dal cestello 2 rispetto al suo asse X.

Ci? assicura un ottimale assorbimento delle forze e delle oscillazioni nelle diverse direzioni ed un funzionamento pi? silenzioso.

Inoltre, poich? le cinghie non hanno funzione motrice, possono essere di dimensioni o spessori ridotti e richiedono operazioni di manutenzione meno frequenti e pi? economiche.

In forme di realizzazione preferite, sono presenti quattro pulegge disposte come ai vertici di un quadrilatero centrato rispetto all?asse X, oppure tre pulegge disposte come ai vertici di un triangolo.

Operativamente, l?introduzione del materiale da lavorare avviene attraverso la prima estremit? 21 aperta.

In forme preferite di realizzazione, la macchina 100 comprende un nastro trasportatore (non mostrato) che distribuisce uniformemente il prodotto nel cestello 2.

Preferibilmente, il nastro ? mobile lungo la direzione orizzontale e/o lungo una direzione parallela all?asse X, in modo da poter distribuire il prodotto lungo l?intera parete laterale 23.

Preferibilmente, durante la fase di carico il cestello 2 ruota ad una velocit? ridotta, tale da consentire al materiale di aderire alla parete 23 per effetto della forza centrifuga senza danneggiarsi.

Completata la fase di carico, la velocit? aumenta per effettuare l?asciugatura.

Al termine della fase di asciugatura, la velocit? si riduce nuovamente, per consentire lo scarico del prodotto asciugato mediante la combinazione delle forze di inerzia e gravit?, in modo da farlo distaccare almeno parzialmente dalla parete e proiettarlo all?esterno.

Viene cos? minimizzato lo strisciamento del prodotto sulla parete e il conseguente danneggiamento a seguito del contatto con i margini dei fori sulla parete stessa, che sarebbe pi? probabile se il prodotto venisse fatto scivolare solo per gravit?.

In ogni caso, se necessario, la rotazione pu? essere arrestata totalmente e il prodotto scaricato per gravit?.

Una macchina cos? concepita consente di aumentare le dimensioni del cestello e/o la sua velocit? di rotazione, grazie al collegamento diretto tra motore e cestello e alle opzionali cinghie di stabilizzazione.

Di conseguenza, caricando una uguale quantit? di prodotto nel cestello, rispetto alle macchine dell?arte nota, questa si distribuisce in maniera pi? uniforme sulla parete laterale e con una minore densit? per unit? di superficie del cestello.

Risultati sperimentali dimostrano che questa configurazione limita in percentuale i danni subiti dal prodotto dal 75% al 100%, inoltre riduce l?umidit? residua dopo l?asciugatura dal 20% al 75%.

L?invenzione cos? concepita e qui illustrata ? 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.

Infine, i componenti impiegati, purch? compatibili con l?uso specifico, nonch? le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati acclusi al solo scopo di aumentare l?intelligibilit? 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)

RIVENDICAZIONI

1. Macchina asciugatrice centrifuga (100) per l?asciugatura di un prodotto, comprendente

un telaio (1) di supporto,

un cestello (2) forato, di forma sostanzialmente cilindrica, avente una prima estremit? (21) aperta e una seconda estremit? (22) chiusa,

un motore (3) dotato di un albero (31) collegato al cestello (2), caratterizzata dal fatto che

l?albero (31) ? fissato solidalmente alla seconda estremit? (22) del cestello (2).

2. Macchina asciugatrice centrifuga (100) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere una pluralit? di pulegge (4) collegate rotabilmente al telaio (1) in prossimit? della prima estremit? (21) del cestello (2), e

una pluralit? di cinghie (5), ciascuna collegata ad una rispettiva puleggia (4) e al cestello (2), in modo da trasmettere il carico del cestello (2) al telaio (1) e da trasmettere la rotazione del cestello (2) alle pulegge (4).

3. Macchina asciugatrice centrifuga (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il cestello (2) e l?albero (31) sono configurati per ruotare, quando la centrifuga (100) ? in funzione, intorno ad un asse (X), coincidente con l?asse centrale di simmetria del cestello (2) e inclinato rispetto alla direzione orizzontale, in modo che la prima estremit? (21) sia affacciata verso il basso.

4. Macchina asciugatrice centrifuga (100) secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che l?angolo di inclinazione dell?asse (X) ? compreso tra 10? e 40?.

5. Macchina asciugatrice centrifuga (100) secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che l?angolo di inclinazione dell?asse (X) ? di 20?.

6. Macchina asciugatrice centrifuga (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-5, caratterizzata dal fatto di comprendere un numero di pulegge (4) e di rispettive cinghie (5) compreso tra tre e cinque.

7. Macchina asciugatrice centrifuga (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, caratterizzata dal fatto di comprendere delle gole (6), per la guida delle cinghie (5), ricavate sul cestello (2) in prossimit? della sua prima estremit? (21).

8. Macchina asciugatrice centrifuga (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-7, caratterizzata dal fatto di comprendere un nastro trasportatore, per la distribuzione del prodotto nel cestello (2), mobile lungo la direzione orizzontale o lungo una direzione parallela all?asse (X).

9. Macchina asciugatrice centrifuga (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8, caratterizzata dal fatto che le pulegge (4) sono folli.