IT202100026792A1 - Pompa trituratrice. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

Pompa trituratrice

L?invenzione concerne una pompa trituratrice, ossia una pompa atta a convogliare un fluido comprendente una parte liquida nella quale sono dispersi residui solidi.

La pompa trituratrice secondo l?invenzione pu? essere utilizzata per processare fluidi quali liquami zootecnici, per esempio di origine bovina o suina, oppure nel trasporto e nel trattamento delle biomasse in impianti che ricavano energia da queste ultime.

Le pompe trituratrici comprendono solitamente un involucro all?interno del quale ? girevolmente montata una girante, la girante essendo disposta per mandare un fluido da una zona di aspirazione verso una zona di mandata, A monte della girante, ? previsto un elemento di taglio girevole disposto per interagire con una pluralit? di coltelli fissi cos? da esplicare un?azione di taglio sui residui solidi contenuti nel fluido da processare. L?elemento di taglio girevole ? coassiale alla girante e ruota all?interno di un condotto di ingresso della pompa.

Un esempio di pompa trituratrice del tipo sopra menzionato ? descritto in US 2013/0121811, in cui la pompa comprende un involucro nel quale ? alloggiata la girante e un corpo anulare, fissato all?involucro, in cui ? definito il condotto di ingresso. L?elemento di taglio girevole ruota all?interno del corpo anulare. Due blocchi di supporto sono fissati ad una superficie interna del corpo anulare. Ai blocchi di supporto sono a loro volta fissati rispettivi coltelli fissi con i quali l?elemento di taglio girevole interagisce periodicamente per tagliare eventuali residui solidi contenuti nel fluido da processare.

Un difetto della pompa trituratrice descritta in US 2013/0121811 ? che i coltelli fissi e i relativi blocchi di supporto si proiettano all?interno del condotto di ingresso, che risulta di conseguenza parzialmente ostruito. In particolare, i blocchi di supporto sporgono radialmente all?interno del condotto di ingresso, mentre i coltelli fissi sono interamente contenuti nel condotto di ingresso. Quest?ultimo ha pertanto una sezione la cui area ? ridotta dai coltelli fissi e dai relativi blocchi di supporto, che occupano una percentuale non trascurabile di tale area. Ci? riduce il rendimento della pompa trituratrice.

Inoltre, eventuali parti solide o filamentose presenti nel fluido da processare possono incastrarsi nei coltelli fissi o nei relativi blocchi di supporto. Se ci? accade, le parti solide o filamentose stazionano all?interno della pompa, compromettendone il funzionamento.

Uno scopo dell?invenzione ? migliorare le pompe trituratrici, ossia le pompe progettate per processare un fluido che comprende un liquido in cui possono essere disperse parti solide, che sono in grado di esercitare un?azione di taglio sulle parti solide.

Un ulteriore scopo ? fornire una pompa trituratrice avente un buon rendimento.

Un altro scopo ? fornire una pompa trituratrice il cui rendimento non sia eccessivamente penalizzato dai dispositivi per tagliare le parti solide di cui la pompa trituratrice ? dotata.

Un ulteriore scopo ? fornire una pompa trituratrice in cui sia minimizzato il rischio che parti solide e/o filamentose contenute nel liquido processato possano stazionare all?interno della pompa, compromettendone il funzionamento.

Secondo l?invenzione, ? prevista una pompa trituratrice per processare un fluido comprendente una parte liquida in cui possono essere presenti parti solide, la pompa trituratrice comprendendo un involucro, una girante per inviare il fluido da una zona di ingresso verso una zona di uscita, un elemento di taglio girevole che pu? ruotare attorno ad un asse ed ? posizionato a monte della girante e una pluralit? di elementi di taglio fissi intesi per interagire con l?elemento di taglio girevole cosi da esercitare un?azione di taglio sulle parti solide, in cui gli elementi di taglio fissi sono direttamente fissati ad un supporto anulare comune che ? fisso rispetto all?involucro.

Grazie all?invenzione, ? possibile aumentare il rendimento della pompa trituratrice rispetto alle pompe trituratrici di tipo noto. Infatti, fissando gli elementi di taglio fissi direttamente ad un supporto anulare comune, ? possibile evitare di utilizzare i blocchi di fissaggio dello stato della tecnica, che avevano un ingombro rilevante, in una direzione radiale, tale da ostruire parzialmente una sezione di ingresso della pompa.

Vengono inoltre semplificate le operazioni di manutenzione e riparazione rispetto alle pompe trituratrici di tipo noto, perch?, quando gli elementi di taglio fissi risultano usurati, possono essere rapidamente sostituiti con un?unica operazione, rimuovendo il supporto anulare a cui sono fissati tutti gli elementi di taglio fissi. Ci? evita di dover rimuovere i singoli elementi di taglio fissi uno alla volta, lavorando sulla pompa trituratrice gi? installata e quindi in condizioni operative non ideali.

Gli elementi di taglio fissi possono essere montati in maniera tale che solo una loro estremit? di taglio si proietti radialmente dal supporto anulare all?interno di una sezione di ingresso della pompa.

Questo consente di ridurre ulteriormente l?ingombro degli elementi di taglio fissi nella sezione di ingresso della pompa, rispetto a quanto accadeva nelle pompe note in cui gli elementi di taglio fissi erano interamente posizionati nella sezione di ingresso.

Riducendo l?ingombro degli elementi di taglio fissi nella sezione di ingresso della pompa, ? possibile minimizzare il rischio che eventuali parti solide o filamentose che entrano nel dispositivo di pompaggio rimangono incastrati fra i componenti di tale dispositivo.

Infatti, ? difficile per le parti solide o filamentose impigliarsi negli elementi di taglio fisso, che sporgono poco all?interno della sezione di ingresso. Ciascun elemento di taglio fisso pu? avere, su un piano disposto perpendicolarmente all?asse dell?elemento di taglio girevole, una sezione trasversale costante in una direzione assiale.

In una versione, la girante comprende un perno centrale ed una pluralit? di palette, per esempio elicoidali, che si proiettano dal perno centrale.

Le palette possono avere rispettive superfici di testa che, ruotando, definiscono una superficie ideale cilindrica.

In questo modo, le superfici di testa delle palette possono essere portate in prossimit? degli elementi di taglio fissi, con i quali cooperano per triturare eventuali residui solidi, senza che gli elementi di taglio fissi debbano proiettarsi eccessivamente all?interno del supporto anulare.

In una versione, la pompa comprende un disco forato disposto in una posizione fissa.

Il disco forato circonda l?elemento di taglio girevole.

Ciascuna paletta dell?elemento di taglio girevole ha una rientranza delimitata da una superficie assiale disposta per andare a contatto con il disco forato in modo da esplicare un?azione di taglio.

La rientranza ? inoltre delimitata da una superficie frontale estendentesi trasversalmente all?asse dell?elemento di taglio girevole ed atta a venire a contatto con il disco forato per realizzare un taglio frontale.

Ci? consente di triturare finemente anche residui solidi di dimensioni relativamente grandi o di materiali difficili da tagliare, quali pezzi di corde, parti di legno o pezzi di plastica.

L?invenzione potr? essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni, che ne illustrano alcune versioni esemplificative e non limitative di attuazione, in cui:

Figura 1 ? una vista laterale mostrante una pompa trituratrice;

Figura 2 ? una vista della pompa trituratrice di Figura 1, presa dalla direzione D di Figura 1;

Figura 3 ? una sezione presa lungo il piano III-III di Figura 2;

Figura 4 ? una vista prospettica ed ingrandita mostrante una sezione di ingresso della pompa di Figura 1;

Figura 5 ? una vista prospettica simile a quella di Figura 4, nella quale sono state rimosse alcune parti per chiarezza di rappresentazione; Figura 6 ? una vista prospettica presa dal basso, mostrante i componenti della pompa che compaiono in Figura 5;

Figura 7 ? una vista schematica di una sezione di ingresso della pompa trituratrice di Figura 1, mostrante quanto una pluralit? di elementi di taglio fisso sporgono all?interno della sezione di ingresso;

Figura 8 e 9 sono viste schematiche come quelle di Figura 7, riferite a versioni alternative della pompa;

Figura 10 ? una vista prospettica dal basso di un disco della pompa trituratrice di Figura 1.

Le Figure da 1 a 3 mostrano un dispositivo di pompaggio 1 per processare un fluido che pu? comprendere un liquido nel quale sono disperse parti solide. In particolare, il dispositivo di pompaggio 1 consente di processare liquami di origine zootecnica, nei quali sono spesso presenti piccoli pezzi di legno, paglia, parti in plastica come fili o porzioni di rete o altro. Il dispositivo di pompaggio 1 pu? anche essere utilizzato nel trattamento delle biomasse.

Il dispositivo di pompaggio 1 pu? essere progettato per lavorare in condizioni sommerse, per esempio all?interno di una vasca di raccolta dei liquami, con una orientazione verticale oppure orizzontale.

Il dispositivo di pompaggio 1 comprende una pompa 5 progettata per inviare il fluido da una zona di ingresso 2 verso una zona di uscita 3. La pompa 5 ? inoltre progettata per esercitare un?azione di taglio sulle parti solide presenti nel fluido da processare, riducendone le dimensioni per evitare intasamenti. Per questo motivo, la pompa 5 pu? essere considerata come una pompa trituratrice.

La pompa 5 comprende un involucro 4.

La pompa 5 ? di tipo centrifugo. Pi? specificatamente, la pompa 5 comprende una girante 7, girevole attorno ad un asse A, alloggiata all?interno di una parte a chiocciola 8 dell?involucro 4.

Il dispositivo di pompaggio 1 comprende inoltre una parte motrice 6 per azionare la pompa 5. Come mostrato in Figura 3, la parte motrice 6 pu? comprendere un motore elettrico 9 avente un albero motore 10 estendentesi lungo l?asse A.

All?albero motore 10 ? accoppiata la girante 7, cosicch? il motore elettrico 9, ruotando, azioni in rotazione la girante 7. La girante 7 pu? essere disposta ad un?estremit? 12 dell?albero motore 10. La girante 7 pu? essere accoppiata all?albero motore 10 tramite calettamento.

Nell?esempio raffigurato, la parte motrice 6 ? collegata alla pompa 5 dalla parte della pompa 5 opposta alla zona di ingresso 2.

La pompa 5 comprende inoltre un elemento di taglio girevole 11 coassiale con la girante 7, in particolare montato all?estremit? 12 dell?albero motore 10 su cui ? montata la girante 7. L?elemento di taglio girevole 11 ? dunque azionabile in rotazione attorno all?asse A insieme con la girante 7. L?elemento di taglio girevole 11 pu? essere accoppiato all?albero motore 10 tramite calettatura.

L?elemento di taglio girevole 11 ? montato a monte della girante 7, ossia pi? vicino alla zona di ingresso 2 rispetto alla girante 7.

La girante 7 ? interposta fra il motore elettrico 9 e l?elemento di taglio girevole 11.

La pompa 5 comprende una pluralit? di elementi di taglio fissi 13, disposti in una posizione fissa rispetto all?involucro 4 in maniera tale che l?elemento di taglio girevole 11, ruotando attorno all?asse A, interagisca periodicamente con gli elementi di taglio fissi 13 per esercitare un?azione di taglio sulle parti solide disperse nel fluido da processare.

Gli elementi di taglio fissi 13 possono essere fissati ad un supporto anulare 14 comune, per esempio tramite viti non raffigurate. Il supporto anulare 14 pu? a sua volta essere fissato rimuovibilmente all?involucro 4. Nell?esempio raffigurato, il supporto anulare 14 ? fissato, tramite viti 15, ad una flangia anulare 26 facente parte dell?involucro 4 ed a sua volta fissata alla parte a chiocciola 8.

Gli elementi di taglio fissi 13 sono disposti lungo il supporto anulare 14, per esempio ad una distanza angolare costante l?uno dall?altro.

Nell?esempio raffigurato, sono previsti quattro elementi di taglio fissi 13, separati da una distanza angolare di 90? l?uno dall?altro. Tuttavia, ? possibile prevedere anche un numero di elementi di taglio fissi 13 diverso da quattro, per esempio minore oppure maggiore di quattro.

Gli elementi di taglio fissi 13 sono fissati frontalmente sul supporto anulare 14, ossia si proiettano parallelamente all?asse A da una faccia del supporto anulare 14. Gli elementi di taglio fissi 13 si proiettano verso l?esterno della pompa 5. La faccia del supporto anulare 14 a cui sono fissati gli elementi di taglio fissi 13 ? opposta ad una ulteriore faccia del supporto anulare 14 rivolta verso la girante 7.

Ciascun elemento di taglio fisso 13 ha un corpo 18 dal quale si proietta un?estremit? di taglio 17. Il corpo 18 ? destinato ad essere fissato al supporto anulare 14, per esempio tramite almeno un foro di fissaggio 33 nel quale pu? impegnarsi una corrispondente vite non raffigurata.

L?estremit? di taglio 17 pu? essere delimitata da una faccia 19, che pu? essere una faccia piana estendersi parallelamente all?asse A. La faccia 19 pu? essere ad esempio inclinata di 45? rispetto ad una faccia adiacente del corpo 18. Ciascun elemento di taglio fisso 13 pu? avere una sezione trasversale che resta costante muovendosi parallelamente all?asse A.

Ci? rende gli elementi di taglio fisso 13 facili da produrre.

L?elemento di taglio girevole 11 comprende una porzione centrale 20, per esempio di forma cilindrica, che pu? essere dotata di un foro assiale in cui passa l?estremit? 12 dell?albero motore 10. Dalla porzione centrale 20 si proiettano una pluralit? di palette 21, che nell?esempio raffigurato sono in numero di tre. Tuttavia, ? possibile utilizzare anche un numero di palette diverso da tre, per esempio maggiore o minore di tre.

Il numero di palette 21 pu? essere minore del numero degli elementi di taglio fissi 13.

Nell?esempio raffigurato, le palette 21 hanno forma elicoidale, ossia si avvolgono sulla porzione centrale 20 attorno all?asse A come tratti di spire di un?elica. Il verso di avvolgimento delle palette 21 sulla porzione centrale 20 ? tale per cui le palette 21 convogliano il fluido da processare verso la girante 7. Per questo motivo, l?elemento di taglio girevole 13 pu? anche essere definito come un convogliatore.

Le palette 21 sono delimitate da rispettive superfici di testa 22 che, come mostrato in Figura 2, possono opzionalmente giacere su un cilindro comune.

In altre parole, le superfici di testa 22 delle palette 21, durante la rotazione dell?elemento di taglio girevole 11 attorno all?asse A, definiscono una superficie ideale di forma cilindrica, almeno in una porzione pi? lontana dalla girante 7.

Ciascun elemento di taglio fisso 13 ha un bordo di taglio 34, che pu? delimitare la corrispondente faccia 19 in una posizione prossimale all?asse A. Il bordo di taglio 34 ? atto ad interagire con la superficie di testa 22 delle palette 21 per tagliare eventuali parti solide o filamentose presenti nel fluido processato dal dispositivo di pompaggio 1.

Il bordo di taglio 34 pu? essere un bordo di taglio rettilineo estendentesi parallelamente all?asse A. Il supporto anulare 14 ha un?apertura centrale o foro che definisce una sezione di ingresso 16 della pompa 5. La sezione di ingresso 16 ? una sezione di passaggio attraverso il quale il fluido da processare pu? entrare nella pompa 5.

Soltanto l?estremit? di taglio 17 di ciascun elemento di taglio fisso 13 sporge nella sezione di ingresso 16. Pi? precisamente, se si considera una vista della sezione di ingresso 16 su un piano perpendicolare all?asse A, come mostrato in Figura 7, solo l?estremit? di taglio 17 di ciascun elemento di taglio fisso 13 si trova all?interno della sezione di ingresso 16, mentre il restante corpo 18, ossia una porzione maggiore dell?elemento di taglio fisso 13, ? al di fuori della sezione di ingresso 16. In altre parole, in una condizione assemblata del dispositivo di pompaggio 1, l?estremit? di taglio 17 si trova ad una distanza dall?asse A minore del raggio della sezione di ingresso 16, mentre il corpo 18, che costituisce una porzione maggiore dell?elemento di taglio fisso 13, ? esterno alla sezione di ingresso 16.

In questo modo ? possibile minimizzare l?ingombro degli elementi di taglio fisso 13 all?interno della sezione di ingresso 16.

Pi? dettagliatamente, l?estremit? di taglio 17 ha, in una vista in pianta (ossia su un piano perpendicolare all?asse A), una forma appuntita, in particolare triangolare, grazie alla quale l?estremit? di taglio 17 sporge nella sezione di ingresso 16 di una quantit? limitata.

In altre parole, l?estremit? di taglio 17 si rastrema in una direzione diretta dalla periferia verso l?asse A, ossia spostandosi verso l?asse A.

Si considera ora una vista in pianta, ossia su un piano perpendicolare all?asse A, degli elementi di taglio fisso 13 e della sezione di ingresso 16, come mostrato in Figura 7. E? possibile calcolare l?area di occlusione totale Atot della sezione di ingresso 16 da parte degli elementi di taglio fisso 13, intesa come la somma dell?area Ai di cui ciascun elemento di taglio fisso 13 si proietta nella sezione di ingresso 16. Ciascuna area Ai ? stata indicata in nero in Figura 7.

Nell?esempio mostrato in Figura 7, l?area di occlusione totale Atot della sezione di ingresso 16 da parte degli elementi di taglio fisso 13, su un piano perpendicolare all?asse A, ? pari allo 0.9% dell?area della sezione di ingresso 16. L?area della sezione di ingresso 16 ? intesa come area di un cerchio avente un raggio pari al raggio dell?apertura centrale o foro del supporto anulare 14, che definisce la sezione di ingresso 16.

Pi? in generale, l?area della sezione di ingresso 16 ? intesa come l?area dell?apertura attraverso la quale il fluido da processare pu? entrare nella pompa 5, presa su un piano perpendicolare all?asse A.

In una versione alternativa, mostrata in Figura 8, in cui sono presenti quattro elementi di taglio fisso 13 ed in cui la sezione di ingresso 16 ha dimensioni maggiori di quanto mostrato in Figura 7, l?area di occlusione totale Atot ? pari allo 0.7% dell?area della sezione di ingresso 16.

In un?altra versione alternativa, mostrata in Figura 9, in cui sono previsti cinque elementi di taglio fisso 13 ed in cui il diametro della sezione di ingresso 16 ? maggiore di quanto mostrato in Figura 8, l?area di occlusione totale Atot ? pari allo 0.4%dell?area della sezione di ingresso 16.

In generale, l?area di occlusione totale della sezione di ingresso 16 da parte degli elementi di taglio fisso 13, calcolata su un piano perpendicolare all?asse A, ? minore del 5%, per esempio minore del 2%, in particolare minore dell?1%, dell?area della sezione di ingresso 16. Gli elementi di taglio fisso 13 hanno di conseguenza un basso ingombro nella sezione di ingresso 16. Pertanto, gli elementi di taglio fissi 13 non disturbano eccessivamente il flusso del fluido verso la girante 7, il che consente di mantenere un buon rendimento della pompa 5.

Il basso ingombro degli elementi di taglio fissi 13 nella sezione di ingresso 6 ? reso possibile perch? gli elementi di taglio fissi 13 sono montati su un unico supporto anulare 14, senza utilizzare blocchi intermedi che risulterebbero piuttosto ingombranti.

Questo tipo di montaggio degli elementi di taglio fissi 13 consente una agevole sostituzione degli elementi di taglio fissi 13 usurati, che possono essere rimossi tutti insieme smontando il supporto anulare 14 dall?involucro 4.

Gli elementi di taglio fissi 13 vengono montati sul supporto anulare 14 con una prefissata orientazione rispetto all?asse A, e normalmente non necessitano di complicate regolazioni dopo essere stati installati sul dispositivo di pompaggio 1.

Nei dispositivi di montaggio secondo lo stato della tecnica, quando gli elementi di taglio fissi erano usurati, occorreva arrestare il dispositivo e regolare la posizione di ciascun elemento di taglio fisso per renderlo adatto a lavorare ulteriormente. Al contrario, nel dispositivo di taglio 1, gli elementi di taglio fissi 13 possono rimanere installati in una posizione fissa fino ad essere completamente usurati, dopodich? possono essere sostituiti tutti insieme rimuovendo il supporto anulare 14. E? cio? possibile evitare regolazioni durante la vita degli elementi di taglio fissi 13.

Ci? ? principalmente dovuto alle modalit? operative degli elementi di taglio fissi 13 che, come sar? meglio descritto in seguito, interagiscono con le palette 21 per effettuare un taglio a forbice, il che consente di mantenere una buona efficienza di taglio per tutta la vita degli elementi di taglio fissi 13.Inoltre, poich? l?elemento di taglio girevole 11, ruotando, definisce un cilindro, non ? necessario portare gli elementi di taglio fissi 13 molto vicini all?asse A, come accadrebbe se l?elemento di taglio girevole 11 avesse una geometria troncoconica.

Gli elementi di taglio fissi 13 e l?elemento di taglio girevole 11 sono conformati in modo tale che non ci sia mai pi? di un elemento di taglio fisso 13 impegnato con una paletta 21. Ci? consente di concentrare tutto il momento torcente esercitato erogato dal motore elettrico 9 su un unico elemento di taglio fisso 13, migliorando di conseguenza l?efficienza di taglio.

Grazie alla forma elicoidale delle palette 21 e alla geometria rettilinea dei bordi di taglio 34, ad un istante predeterminato, soltanto una zona puntiforme di un bordo di taglio 34 interagisce con la superficie di testa 22 di una paletta 21. In altre parole, gli elementi di taglio fisso 13 non lavorano contemporaneamente lungo l?intero bordo di taglio 34, ma soltanto lungo una parte del bordo di taglio 34 che, nell?istante considerato, sta interagendo con la superficie di testa 22 di una paletta 21. La porzione del bordo di taglio 34 che interagisce con la superficie di testa 22 varia durante la rotazione dell?elemento di taglio girevole 11, e quindi della paletta 21, attorno all?asse A.

Ci? consente di realizzare un taglio a forbice che risulta molto efficace nello sminuzzare le parti solide e filamentose contenute nel fluido che entra nel dispositivo di pompaggio 1.

In altre parole, ad un istante prefissato, una porzione della paletta 21 avente una lunghezza minore dell?intera lunghezza della paletta 21 lungo l?asse A interagisce con una ulteriore porzione del bordo di taglio 34 avente una lunghezza minore dell?intera lunghezza del bordo di taglio 34 lungo l?asse A. La porzione della paletta 21 e l?ulteriore porzione del bordo di taglio 34 lungo le quali la paletta 21 e il bordo di taglio 34 interagiscono reciprocamente variano mentre l?elemento di taglio girevole 11 ruota attorno all?asse A, cos? da realizzare un taglio a forbice. Come mostrato in Figura 1, l?elemento di taglio girevole 11 e gli elementi di taglio fissi 13 sporgono assialmente dall?involucro 4 verso l?esterno della pompa 5.

La sezione di ingresso 16 si apre cio? direttamente all?esterno della pompa 5.

Ci? consente di limitare i rischi di inceppamento della pompa 5 anche nel caso in cui nella sezione di ingresso 16 entrino parti solide filamentose o di grandi dimensioni.

Se infatti gli elementi di taglio fissi 13 e l?elemento di taglio girevole 11, anzich? essere privi di pareti laterali di contenimento, fossero circondati da un elemento tubolare, eventuali parti solide filamentose o di grandi dimensioni potrebbero incastrarsi fra l?elemento tubolare e gli elementi di taglio 11, 13, con la conseguente necessit? di arrestare il dispositivo di pompaggio 1 per rimuovere le parti solide incastrate.

Come mostrato in Figura 4, l?elemento di taglio girevole 11 ha, in prossimit? della girante 7, una discontinuit? nel diametro esterno, con conseguente riduzione di diametro.

In questo modo, in ciascuna paletta 21 ? possibile individuare una rientranza, delimitata da una superficie frontale 23, che pu? estendersi su un piano perpendicolare all?asse A, e da una superficie assiale 24, che pu? estendersi in una direzione parallela all?asse A.

La superficie frontale 23 e la superficie assiale 24 agiscono come superfici di taglio, come verr? pi? dettagliatamente descritto nel seguito.

A causa della rientranza sulle palette 21 delimitata dalla superficie frontale 23 e dalla superficie assiale 24, durante la rotazione attorno all?asse A le palette 21 descrivono una superficie cilindrica di raggio minore in corrispondenza della rientranza, e una superficie cilindrica di raggio maggiore nella porzione in cui la rientranza non ? presente.

Come mostrato in Figura 5, in cui il supporto anulare 14 e l?involucro 4 sono stati rimossi per chiarezza di rappresentazione, la pompa 5 comprende un disco 25 delimitato da una prima faccia 27 e da una seconda faccia 28. La prima faccia 27 ? rivolta verso il supporto anulare 14 e gli elementi di taglio fissi 13, mentre la seconda faccia 28 ? rivolta verso la girante 7. Il disco 25 ? disposto in posizione fissa nella pompa 5. Il disco 25 ha un?apertura centrale 29 per ricevere l?elemento di taglio girevole 11. L?apertura centrale 29 non ? di forma circolare. Lungo un contorno dell?apertura centrale 29, ? prevista una pluralit? di sporgenze 30 che si proiettano verso l?asse A. Fra due sporgenze 30 consecutive ? interposta una rientranza 31, come meglio visibile in Figura 10.

Le sporgenze 30 sono disposte per impegnarsi con la superficie frontale 23 e con la superficie assiale 24 dell?elemento di taglio girevole 11, cos? da triturare eventuali parti solide che siano penetrate all?interno della sezione di ingresso 16.

Pi? specificatamente, la superficie frontale 23 e la superficie assiale 24 non lavorano quando, durante la rotazione dell?elemento di taglio girevole 11 attorno all?asse A, la corrispondente paletta 21 ? disposta in prossimit? di una rientranza 31. Quando ci? accade, la superficie frontale 23 e la superficie assiale 24 sono infatti distanziate dal disco 25.

Quando invece la paletta 21 passa in corrispondenza di una sporgenza 30, la superficie frontale 23 si impegna con la superficie che delimita la prima faccia 27, per esempio scivolando su tale superficie, mentre la superficie assiale 24 si impegna con una superficie laterale 35 della sporgenza 30, che delimita la sporgenza 30 parallelamente all?asse A. Viene in questo modo generata un?azione trituratrice fra il disco 25 e l?elemento di taglio girevole 13, che si esercita sia frontalmente, ossia fra la superficie frontale 23 e la prima faccia 27, sia assialmente, ossia fra la superficie assiale 24 e la superficie laterale 35 della sporgenza 30. Questa doppia azione trituratrice consente di sminuzzare finemente le parti solide presenti nel fluido.

Inoltre, la superficie frontale 23 esercita un?azione di spazzolatura sulla prima faccia 27 del disco 25. Questa azione permette di rimuovere dalla prima faccia 27 eventuali parti solide presenti nel fluido che, per qualsiasi motivo, si siano fermate o siano state trattenute in prossimit? della prima faccia 27.

Sulla seconda faccia 28 del disco 25 ? ricavata una pluralit? di canali 32 che possono estendersi in una direzione approssimativamente radiale (o alternativamente in una direzione non radiale) dall?apertura centrale 29 verso l?esterno del disco 25. I canali 32 possono avere una larghezza che aumenta spostandosi dal centro verso la periferia del disco 25.

I canali 32 penetrano nello spessore del disco 25 di una quantit? che pu? essere costante.

I canali 32 definiscono rispettive interruzioni nel contatto fra la girante 7 e la seconda faccia 28 del disco 25. Queste interruzioni funzionano come condotti di pulizia per consentire lo scarico delle parti solide triturate, impedendo che possano restare intrappolate fra la girante 7 e il disco 25, il che renderebbe necessario arrestare la pompa 5.

Come mostrato in Figura 10, ciascun canale 32 ha una estremit? interna 36 pi? vicina all?asse A ed una estremit? esterna 37 pi? lontana dall?asse A. L?estremit? interna 36 sfocia in una rientranza 31, ossia ? interposta fra due sporgenze 30 consecutive.

Questa disposizione consente agevolmente alle parti solide triturate di essere allontanate dall?elemento di taglio girevole 11 e dalla girante 7. La girante 7 ? disposta a contatto, o quasi, con la seconda faccia 28 del disco 25, in maniera tale che, durante la rotazione della girante 7 attorno all?asse A, venga esplicata un?azione di triturazione anche fra la seconda faccia 28 del disco 25 e la girante 7.

Durante il funzionamento, l?elemento di taglio girevole 11 e la girante 7 vengono ruotati attorno all?asse A. Il fluido presente nell?ambiente in cui il dispositivo di pompaggio 1 ? inserito entra nell?involucro 4 attraverso la sezione di ingresso 16.

Durante la rotazione dell?elemento di taglio girevole 11 attorno all?asse A, ciascuna paletta 21 viene portata periodicamente in prossimit? di ciascun elemento di taglio fisso 13 ed interagisce con esso per triturare eventuali residui solidi interposti fra la paletta 21 e l?elemento di taglio fisso 13 considerati. Viene cos? definito un primo stadio di taglio del dispositivo di pompaggio 1.

L?elemento di taglio girevole 11, ruotando, convoglia il fluido verso la girante 7.

Le parti solide presenti nel fluido vengono ulteriormente triturate durante l?interazione fra la superficie frontale 23 dell?elemento di taglio girevole 11 e la prima faccia 27 del disco 25 (secondo stadio di taglio), oltre che durante l?interazione fra la superficie assiale 24 dell?elemento di taglio girevole 11 e la superficie laterale 35 del disco 25, che delimita l?apertura centrale 29 del disco 25 attorno all?asse A (terzo stadio di taglio).

Anche la girante 7 esercita un?azione trituratrice sulle parti solide presenti nel fluido, impegnandosi con la seconda superficie 28 del disco 25 (quarto stadio di taglio).

Riassumendo, il dispositivo di pompaggio 1 sopra descritto permette di tagliare efficacemente le parti solide presenti nel fluido da processare, grazie alla presenza di quattro differenti stadi di taglio, tre dei quali coinvolgono l?elemento di taglio girevole 11.

La conformazione e la disposizione degli elementi di taglio fissi 13 ? studiata affinch? gli elementi di taglio fissi 13 ingombrino poco la sezione di ingresso 16, il che garantisce che la pompa 5 abbia un buon rendimento.

Claims (18)

RIVENDICAZIONI

1. Pompa trituratrice per processare un fluido comprendente una parte liquida in cui possono essere presenti parti solide, la pompa trituratrice (5) comprendendo un involucro (4), una girante (7) per inviare il fluido da una zona di ingresso (2) verso una zona di uscita (3), un elemento di taglio girevole (11) che pu? ruotare attorno ad un asse (A) ed ? posizionato a monte della girante (7) e una pluralit? di elementi di taglio fissi (13) intesi per interagire con l?elemento di taglio girevole (11) cosi da esercitare un?azione di taglio sulle parti solide, in cui gli elementi di taglio fissi (13) sono direttamente fissati ad un supporto anulare (14) comune che ? fisso rispetto all?involucro (4).

2. Pompa trituratrice secondo la rivendicazione 1, in cui il supporto anulare (14) ha una dimensione trasversale interna, opzionalmente un diametro, che definisce una sezione di ingresso (16) della pompa (5).

3. Pompa trituratrice secondo la rivendicazione 2, in cui, su un piano perpendicolare a detto asse (A), gli elementi di taglio fissi (13) sporgono nella sezione di ingresso (16) occludendo la sezione di ingresso (16) per un?area di occlusione totale (Atot) minore di, o uguale a, il 5% dell?area della sezione di ingresso (16).

4. Pompa trituratrice secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascun elemento di taglio fisso (13) ha un corpo (18) dal quale si proietta un?estremit? di taglio (17) ed in cui, in una proiezione ortogonale degli elementi di taglio fisso (13) su un piano contenente la sezione di ingresso (16), l?estremit? di taglio (17) giace nella sezione di ingresso (16), mentre il corpo (18) giace all?esterno della sezione di ingresso (16).

5. Pompa trituratrice secondo la rivendicazione 4, in cui l?estremit? di taglio (17) ha una forma che si rastrema spostandosi verso detto asse (A).

6. Pompa trituratrice secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui gli elementi di taglio fisso (13) e l?elemento di taglio girevole (11) sporgono dall?involucro (4) verso l?esterno da un lato della pompa (5) opposto alla girante (7).

7. Pompa trituratrice secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascun elemento di taglio fisso (13) ha un bordo di taglio (34) rettilineo che si estende parallelamente a detto asse (A).

8. Pompa trituratrice secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l?elemento di taglio girevole (11) ha una porzione centrale (20) da cui si proiettano una pluralit? di palette (21).

9. Pompa trituratrice secondo la rivendicazione 8, in cui ciascuna paletta (21) ha una superficie di testa (22), le superfici di testa (22) delle palette (21) giacendo su un cilindro comune.

10. Pompa trituratrice secondo la rivendicazione 8 oppure 9, quando la rivendicazione 8 dipende dalla rivendicazione 7, in cui ciascuna paletta (21) si avvolge in maniera elicoidale sulla porzione centrale (20) cosicch?, ad un istante prefissato, una porzione della paletta (21) avente una lunghezza minore dell?intera lunghezza della paletta lungo detto asse (A) interagisca con una ulteriore porzione del bordo di taglio (34) avente una lunghezza minore dell?intera lunghezza del bordo di taglio (34) lungo detto asse (A).

11. Pompa trituratrice secondo la rivendicazione 10, in cui la paletta (21) e il bordo di taglio (34) sono configurati in modo tale che detta porzione della paletta (21) e detta ulteriore porzione del bordo di taglio (34) varino mentre l?elemento di taglio girevole (11) ruota attorno a detto asse (A), cos? da realizzare un taglio a forbice.

12. Pompa trituratrice secondo una delle rivendicazioni da 8 a 11, in cui ciascuna paletta (21) ha una rientranza delimitata da una superficie assiale (24) disposta parallelamente all?asse (A) e da una superficie frontale (23), giacente su un piano trasversale, per esempio perpendicolare, all?asse (A).

13. Pompa trituratrice secondo una delle rivendicazioni precedenti, e comprendente inoltre un disco (25) interposto fra la girante (7) e l?elemento di taglio girevole (11), il disco (25) essendo disposto in posizione fissa ed avendo un?apertura centrale (29) in cui ? almeno parzialmente alloggiato l?elemento di taglio girevole (11).

14. Pompa trituratrice secondo la rivendicazione 13, quando dipendente dalla rivendicazione 12, in cui, la superficie frontale (23) ? configurata per interagire con una faccia (27) del disco (25) per esplicare un?azione trituratrice frontalmente, la superficie assiale (24) essendo configurata per interagire con una superficie laterale (35) che delimita l?apertura centrale (29) parallelamente a detto asse (A) per esplicare un?azione trituratrice assialmente.

15. Pompa trituratrice secondo la rivendicazione 13 oppure 14, in cui una pluralit? di sporgenze (31) si proiettano da una zona perimetrale dell?apertura centrale (29) verso l?asse (A).

16. Pompa trituratrice secondo una delle rivendicazioni da 13 a 15, in cui il disco (25) ? delimitato da una faccia (28) affacciata alla girante (7) su cui sono ricavati una pluralit? di canali (32) per lo scarico delle parti solide.

17. Pompa trituratrice secondo la rivendicazione 16, quando dipendente dalla rivendicazione 15, in cui ciascun canale (32) ha un?estremit? interna (36) che sfocia in una posizione interposta fra due sporgenze (31) consecutive.

18. Pompa trituratrice secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il supporto anulare (14) ? rimuovibilmente fissato all?involucro (4).