IT9019823A1 - Macchina vibrante, in particolare del tipo alimentatore, vaglio, classificatore, sgrossatore o simile - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha come oggetto una macchina vibrante, in particolare del tipo alimentatore, vaglio, classificatore. sgrossatore o simile.

Sono noti alimentatori vibranti, vagli e classificatori che sono generalmente costituiti da una struttura portante e da un'intelaiatura, alla quale è fissato l'elemento della macchina da porre in vibrazione, che è supportata in modo e-1astico dalla struttura portante.

Generalmente, la vibrazione viene ottenuta fissando ad un lato dell'intelaiatura due organi vibranti costituiti sostanzialmente ciascuno da un albero, posto in rotazione attorno al suo asse mediante un motore elettrico, sul quale sono fissate una o più masse eccentriche rispetto all'asse di rotazione, come ad esempio eccitatori o motori a masse eccentriche.

Nel caso di macchine di piccola e media grandezza, vengono utilizzati due alberi a masse eccentriche distanziati tra loro e vincolati ad un lato dell'intelaiatura da porre in vibrazione. Tali alberi sono azionati individualmente da motori elettrici controrotanti, in modo tale da ottenere una sincronizzazione automatica della rotazione degli alberi. Più particolarmente, se si desidera ottenere una vibrazione con moto alternato dell'intelaiatura lungo una direzione prefissata, gli alberi con masse eccentriche vengono applicati ad un lato dell'intelaiatura che si sviluppa perpendicolarmente a tale direzione e gli assi di rotazione dei due alberi sono paralleli tra loro e sono perpendicolari al piano nel quale deve avvenire la vibrazione. Azionando i due motori elettrici con sensi di rotazione contrapposti, le masse eccentriche dei due alberi comunque posizionate alla partenza, dopo un breve periodo transitorio nel quale le masse eccentriche non sono sincronizzate, in seguito alle reazioni che si generano con l'inizio della vibrazione e che agiscono sugli alberi dei motori elettrici con una coppia motrice o resistente, le rotazioni delle masse eccentriche si sincronizzano tra loro.

In questo modo, le componenti delle forze generate dalla rotazione delle masse eccentriche che sono perpendicolari alla direzione di vibrazione si annullano reciprocamente, mentre le componenti delle forze parallele a tale direzione si sommano ottenendo la corretta vibrazione lungo la direzione desiderata .

Un impiego di due dispositivi vibranti a masse eccentriche, per l'effetto dell’autosincronizzazione ora esposto, risulta particolarmente idoneo per l'azionamento di macchine medio-piccole, ma denota alcuni inconvenienti quando viene utilizzato per macchine di inedie e grandi dimensioni.

Infatti, per ottenere una vibrazione soddisfacente in macchine di grandi dimensioni con due dispositivi vibranti, è necessario impiegare motori elettrici di grandi dimensioni che vengono prodotti in piccola serie e che quindi risultano molto costosi. Inoltre, l’impiego di motori di considerevoli dimensioni e con grandi masse eccentriche, per evitare una rapida usura dei cuscinetti dei motori, impone velocità di rotazione ridotte che, in molti casi, ad esempio nella vagliatura di prodotti fini, non soddisfano pienamente le esigenze di funzionamento della macchina.

Un altro inconveniente, legato all'impiego di due motori vibranti di grandi dimensioni, è quello di causare elevate sollecitazioni concentrate in due soli punti dell'intelaiatura vibrante rendendo necessario un sovradimensionamento della stessa nella zona di attacco dei dispositivi vibranti.

Per contro, l'impiego di un maggior numero di dispositivi vibranti, di dimensioni ridotte, indipendenti tra loro risulta problematico in quanto 1'autosincronizzazione dei dispositivi si verifica solo casualmente e quindi è praticamente impossibile ottenere, in questo modo, un corretto funzionamento della macchina.

Nella domanda di brevetto No. 22127 A/88 depositata il 29.9.1988 della stessa Richiedente, è descritta una macchina vibrante che viene azionata, anziché con due motori elettrici a masse eccentriche di rilevanti dimensioni, con due coppie di motori, elettrici a masse eccentriche di dimensioni mediopiccole. Per ottenere la sincronizzazione dei quattro motori impiegati, gli alberi di una stessa coppia di motori sono collegati tra loro, ad esempio mediante una cinghia dentata, in modo da presentare uguali velocità e lo stesso senso di rotazione che però è opposto rispetto al senso di rotazione dell'altra coppia di motori.

Tale macchina è in grado di ovviare agli inconvenienti sopra lamentati nelle macchine di tipo tradizionale e, nel corso della sperimentazione, si è dimostrata suscettibile di ulteriori perfezionamenti volti ad incrementarne ulteriormente i vantaggi nei confronti delle macchine vibranti di tipo tradizionale.

Compito precipuo del presente trovato è appunto quello di realizzare una macchina vibrante che, oltre a consentire l'impiego di motori elettrici di dimensioni ridotte, pure in presenza di una rilevante massa da porre in vibrazione, consenta un riduzione dei costi sia di produzione che di esercizio.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare una macchina vibrante con un'elevata affidabilità.

Un altro scopo del trovato è quello di realizzare uria macchina vibrante che renda particolarmente semplici le apparecchiature di alimentazione dei motori elettrici impiegati per il suo azionamento.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una macchina vibrante, in particolare del tipo alimentatore, vaglio, classificatore, sgrossatore o simile, comprendente una struttura portante ed un'intelaiatura elasticamente supportata da detta struttura portante, su almeno un lato di detta intelaiatura essendo applicati dispositivi vibranti, comprendenti ciascuno un albero azionato con moto rotatorio attorno al suo asse mediante un motore elettrico e con almeno una massa eccentrica rispetto a detto asse, per una vibrazione di detta intelaiatura rispetto a detta struttura portante, caratterizzata dal fatto che detti dispositivi vibranti comprendono almeno due coppie di alberi rotanti con uguali velocità di rotazione a regime e dal fatto che ciascuna coppia di alberi rotanti comprende un primo albero costituito dall'albero di un motore elettrico e da un secondo albero supportato girevolmente attorno al suo asse da detta intelaiatura e collegato nella rotazione con detto primo albero, le masse eccentriche degli alberi collegati tra loro nella rotazione essendo in fase fra loro.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, della macchina vibrante secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 illustra in vista prospettica una macchina composta da un alimentatore vibrante e da un vaglio vibrante secondo il trovato:

la figura 2 illustra un alimentatore vibrante in alzato laterale :

la figura 3 illustra l'alimentatore vibrante in alzato frontale:

la figura 4 è una sezione della figura 2 eseguita lungo l'asse IV/IV;

la figura 5 illustra un particolare ingrandito del collegamento di due alberi di una stessa coppia di alberi:

la figura 6 illustra un particolare della macchina vibrante secondo il trovato relativo ad una coppia di alberi rotanti.

Con particolare riferimento alle figure da 2 a 6, uria macchina vibrante secondo il trovato, nel caso illustrato un vaglio vibrante, indicata globalmente con il numero di riferimento 1, comprende una struttura portante 2 che supporta un'intelaiatura 3 alla quale è. fissato l'elemento della macchina da porre in vibrazione. L'inteiaiatura 3 si appoggia sulla struttura portante 2 mediante l'interposizione di molle 4 che consentono all'intelaiatura 3 di vibrare rispetto alla struttura portante 2 fissa.

Su un lato 3a dell'intelaiatura 3, che si estende sostanzialmente perpendicolarmente alla direzione 5 lungo la quale si desidera porre in vibrazione l'intelaiatura 3, sono applicati dispositivi vibranti che, secondo il trovato, comprendono almeno due coppie di alberi, rispettivamente 6, 7, 8 e 9, posti in rotazione attorno ai rispettivi assi con uguali velocità di rotazione a regime.

Ciascuna coppia di alberi 6 e 7, oppure 8 e 9, si compone di un primo albero 6, 8 costituito dall'albero di un motore elettrico 10, 11 sui quale sono calettate una o più masse eccentriche 12, 13, 14, 15 e da un secondo albero 7, 9 che è supportato in modo girevole attorno al suo asse dall'intelaiatura 3 e che é collegato nella rotazione con il primo albero 6, 8. Anche sugli alberi 7 e 9 sono calettate una o più masse eccentiche 12a, 13a, 14a, 15a.

Più particolarmente, gli alberi 6, 7, 8 e 9 sono paralleli fra loro e perpendicolari allo sviluppo del lato 3a dell'intelaiatura al quale sono applicati. Il collegamento nella rotazione tra gli alberi di una stessa coppia di alberi pud essere opportunamente realizzato con una cinghia dentata 16 che .ingrana con pulegge dentate 17, 18 calettate rispettivamente .sull'albero 6 o 8 e sull'albero 7 o 9.

Il collegamento nella rotazione di due alberi di una stessa coppia viene effettuato ponendo in fase tra loro le masse eccentriche dei due alberi da collegare. Realizzando il collegamento tra i due alberi mediante cinghie dentate, gli alberi di una stessa coppia hanno lo stesso senso di rotazione e le masse eccentriche di una stessa coppia vengono poste in fase tra loro ponendo le eccentricità delle masse parallele tra loro e rivolte da una stessa parte rispetto al piano di giacitura degli assi di rotazione dei relativi alberi. Il collegamento nella rotazione tra gli alberi, realizzato con la cinghia dentata, mantiene tale fasatura preimpostata anche durante la rotazione.

Le due coppie di alberi sono distanziate tra loro lungo il lato 3a dell’intelaiatura in modo tale da risultare simmetricamente disposte rispetto alla mezzaria di tale lato.

Il collegamento nella rotazione tra due alberi di una stessa coppia e la fasatura preimpostata fra le masse eccentriche di una stessa coppia, nonché la disposizione simmetrica delle coppie di alberi lungo il lato 3a dell'intelaiatura 3 fa si che, azionando con moto rotatorio gli alberi 6, 8, con le masse eccentriche di coppie diverse comunque posizionate. dopo un breve periodo transitorio, le masse eccentriche delle due coppie si sincronizzino tra loro come nel caso di utilizzo di due soli dispositivi vibranti.

Per ottenere, come solitamente richiesto in queste macchine, uria vibrazione dell’intelaiatura 3 in un piano con moto alternato lungo la direzione 5, sostanzialmente perpendicolare al lato 3a al quale sono applicati i dispositivi vibranti, gli alberi posti ad una stessa distanza ma da parti opposte rispetto alla mezzaria del lato 3a, vengono azionati con sensi di rotazione opposti tra loro. Nel caso illustrato, gli alberi di una coppia avranno sensi di rotazioni opposti rispetto a quelli dell'altra coppia.

In alternativa, il collegamento nella rotazione fra i due alberi di una stessa coppia di alberi può essere realizzato anche mediante ingranaggi, benché l'impiego di cinghie dentate risulti preferibile per la loro semplicità di realizzazione e silenziosità di funzionamento. Nel caso di collegamento con ingranaggi, è possibile azionare con sensi di rotazioni opposti fra loro gli alberi di una stessa coppia. In questo caso, la fasatura preimpostata consisterà ne] posizionare le masse eccentriche appartenenti ai due alberi di una stessa coppia sfalsate fra loro di 180° rispetto all'asse del relativo albero.

Anche in questo caso, azionando gli alberi con moto rotatorio, si ottiene la sincronizzazione delle masse eccentriche.

Nella figura 1, è illustrata una macchina vibrante con un alimentatore vibrante 1 del tipo descritto e con un vaglio vibrante 19 azionato con due coppie 20 e 21 di dispositivi vibranti similmente a quanto descritto in riferimento all'alimentatore vibrante 1.

Nella sperimentazione pratica si è potuto verificare come, sorprendentemente, l'impiego di coppie di alberi con masse eccentriche azionati, secondo il trovato, con un solo motore elettrico abbia effetti sostanzialmente uguali a quelli prodotti da una coppia di alberi collegati fra loro ed individualmente azionati da un motore elettrico di potenza uguale a quello impiegato per azionare ambedue gli alberi della coppia secondo il presente trovato.

In pratica, il concetto alla base del presente trovato consente di risparmiare l'impiego di un motore elettrico per ogni coppia di alberi rotanti. Dalle prove effettuate risulta che, a parità di condizioni, utilizzando un solo motore per l’azionamento di una coppia di alberi, la diminuzione del numero di giri degli alberi è trascurabile, mentre il risparmio di energia che si ottiene è pari a circa il 40% rispetto all'impiego dei due alberi ciascuno azionato da un motore di pari potenza.

Si è in pratica constatato come la macchina secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato in quanto consente una riduzione dei costi sia di produzione che di esercizio.

Uri altro vantaggio derivante dall'impiego di un solo motore per ogni coppia di alberi è quello di ridurre il peso complessivo della parte vibrante e di semplificare i gruppi di alimentazione dei motori elettrici.

La macchina vibrante così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili con elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina vibrante, in particolare del tipo alimentatore, vaglio, classificatore, sgrossatore o simile, comprendente una struttura portante ed un'intelaiatura elasticamente supportata da detta struttura portante, su almeno un lato di detta intelaiatura essendo applicati dispositivi vibranti, comprendenti ciascuno un albero azionato con moto rotatorio attorno al suo asse mediante un motore elettrico e con almeno una massa eccentrica rispetto a detto asse, per una vibrazione di detta intelaiatura rispetto a detta struttura portante, caratterizzata dal fatto che detti dispositivi vibranti comprendono almeno due coppie di alberi rotanti con uguali velocità di rotazione a regime e dal fatto che ciascuna coppia di alberi rotanti comprende un primo albero costituito dall'albero di un motore elettrico e da un secondo albero supportato girevolmente attorno al suo asse da detta intelaiatura e collegato nella rotazione con detto primo albero, le masse eccentriche degli alberi collegati tra loro nella rotazione essendo in fase tra loro.
2. 2. Macchina vibrante, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto primo e detto secondo albero di una stessa coppia sono collegati tra loro mediante una cinqhia dentata.
3. 3. Macchina vibrante, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto primo e detto secondo albero di una stessa coppia sono collegati fra loro mediante ruote dentate .
4. 4. Macchina vibrante, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti alberi porta due masse eccentriche distanziate longitudinalmente lungo il relativo albero.
5. 5. Macchina vibrante, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che gli alberi di una stessa coppia di alberi presentano sensi di rotazione concordi tra loro.
6. 6. Macchina vibrante, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che dette coppie di alberi rotanti sono disposte lungo un lato di detta intelaiatura in zone simmetriche rispetto alla mezzaria di detto lato.
7. 7. Macchina vibrante, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che gli alberi rotanti posti ad una stessa distanza, ma da parti opposte, rispetto alla mezzaria di detto lato dell'intelaiatura presentano sensi di rotazione opposti tra loro per una vibrazione di detta intelaiatura con moto alternato lungo una direzione prefissata.
8. 8. Macchina vibrante, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti alberi rotanti sono disposti con i loro assi di rotazione sostanzialmente perpendicolari allo sviluppo di detto lato dell'intelaiatura.
9. 9. Macchina vibrante, in particolare del tipo alimentatore, vaglio, classificatore, sgrossature o simile, caratterizzata dal fatto di comprendere una o più delle caratteristiche descritte e/o illustrate.