ITBO20110557A1 - Apparato ad albero ed a rulli conici, per la macinatura e/o la raffinazione di prodotti in forma liquida, granulare, polverulenta o pastosa. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’ invenzione industriale dal titolo:

“Apparato ad albero ed a rulli conici, per la macinatura e/o la raffinazione di prodotti in forma liquida, granulare, polverulenta o pastosaâ€

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il trovato concerne un apparato a rulli per eseguire operazioni di macinatura, molitura, di miscelazione, raffinazione, dispersione e/od omogeneizzazione od operazioni simili, su prodotti in forma liquida, granulare, polverulenta o pastosa. Con l’apparato secondo l’invenzione possono ad esempio essere trattati dei composti ceramici d’alta qualità, plastisol, composti a base di grafite o carbone, pitture, inchiostri da stampa o d’altro tipo, vernici contenenti fibre di vetro od altri tipi di vernici, pigmenti, adesivi, sigillanti, prodotti farmaceutici, chimici, composti ad uso dentario o prodotti d’uso alimentare. Come stato della tecnica più prossimo al ritrovato, si cita la pubblicazione della domanda di brevetto WO 2010/055099 (Three roll mill) che tratta un raffinatore a tre rulli cilindrici, paralleli ed orizzontali. Il trovato propone un apparato di macinatura e/o raffinazione che si differenzia dagli apparati noti a rulli per le seguenti caratteristiche: Alto rendimento in relazione ad un limitato ingombro; notevole riduzione della potenza meccanica necessaria al funzionamento; riduzione dei costi di installazione e di funzionamento; grande rapidità di pulizia per un passaggio rapido al trattamento di prodotti di caratteristiche diverse; recupero automatico dell’usura dei rulli; funzionamento altamente performante ed adattabile alle esigenze del prodotto da trattare. Queste ed altre caratteristiche del trovato, sono compendiate nell’annessa rivendicazione 1) ed appariranno evidenti dalla seguente descrizione di una forma preferita di realizzazione dello stesso, illustrata a puro titolo d’esempio, non limitativo, nelle figure dell’unica tavola allegata di disegno, in cui:

- La fig. 1 illustra l’apparato sezionato secondo l’asse longitudinale dello statore;

- La fig. 2 illustra l’apparato sezionato trasversalmente secondo la linea Π-Π di figura 1. Nelle figure, con 1 à ̈ indicato il corpo statorico e fisso (vedi oltre) dell’apparato, chiuso a tenuta sulle opposte estremità da flange 101, 201, sostenuto da una qualsiasi adatta struttura fissa di supporto, non illustrata e dotato internamente di una camera troncoconica 2 che porta sulle estremità, ad esempio con disposizione tangenziale (fig. 2), delle bocche 3 e 4 con relativi condotti per l’ingresso e per l’uscita del materiale da trattare. Di preferenza il prodotto da trattare entra per gravità o con una qualsiasi adatta alimentazione forzata, dalla bocca 3 posta in corrispondenza dell’estremità di più ampia sezione della camera 2 ed il prodotto trattato esce dalla bocca opposta 4. Resta inteso che le dette bocche 3 e/o 4 possono essere altrimenti disposte sulle flange 101 e/o 201. All’interno dello statore 1, 101, 201 à ̈ collocato assialmente un albero conico 5, con conicità correlata a quella della camera 2, che nell’esempio di cui trattasi à ̈ dotato alle estremità di estensioni assiali 105, 205 che attraversano delle sedi 6, 6’ delle flange 101, 201, dotate di eventuali mezzi di rotolamento 106, 106’ e di tenuta 206, 206’ e tali estensioni vengono collegate rispettivamente: quella 105 a mezzi 7 di rotazione assiale e quella 205 a mezzi di tiro o spostamento assiale 8, con una forza predeterminata e regolabile sia nella fase d’avviamento che in quella d’esercizio dell’apparato, per sollecitare assialmente l’albero 5 verso la bocca di scarico 4. L’albero conico 5 ha una sezione tale da lasciare libera una porzione di sufficiente ampiezza della camera 2, nella quale vengono alloggiati dei rulli o satelliti conici 9, che toccano uniformemente sia l’albero conduttore 5 che la camera 2, grazie ad una giusta correlazione delle conicità delle parti 5, 9, 2 reciprocamente a contatto e grazie anche alla detta forza di sollecitazione assiale 8 che, se l’apparato viene usato con disposizione verticale, può essere assicurata in tutto od in parte anche dal peso degli stessi componenti 5, 9. Le estremità dei rulli conici 9 sono sostenute girevolmente, con interposti cuscinetti 10, da corone 11, 111 poste in corrispondenza delle estremità della camera 2 e collegate tra loro da una eventuale gabbia di tiranti e/o distanziali 12, in giusto numero ed opportunamente distribuiti. Tali mezzi 12 possono essere sostituiti dai rulli 9 o possono essere alloggiati assialmente in questi, per sostenere i rulli 9 con Γ interposizione di cuscinetti, con evidenti vantaggi nelle fasi di lavaggio e pulizia interna dell’apparato, privo di dette parti fisse ed in vista 12. In seguito alla sollecitazione assiale 8, i rulli satellite 9 vengono portati a contatto sia con l’albero conduttore 5 che con la superficie laterale della camera 2 e per effetto della rotazione 7, lo stesso albero conduttore 5 porta in rotazione i rulli satellite 9 che rotolano sia sullo stesso albero 5 che sulla superficie interna della camera 2. Tra queste due opposte superfici di contatto di ogni rullo satellite 9, si effettua la macinatura o raffinazione del prodotto che viene alimentato dalla bocca 3 e che poi esce dalla bocca 4. Sarà possibile prevedere dei mezzi per variare la spinta assiale 8, per modificare la pressione di contatto tra le parti 5, 9, 2, nonché dei mezzi per variare la velocità e/od il senso di rotazione 7 dell’albero assiale 5, dei mezzi per variare la pressione di alimentazione del prodotto attraverso la bocca d’ingresso 3 e/o per strozzare lo scarico 4, quindi per variare la portata ed il tempo di permanenza del prodotto all’interno dell’apparato, il tutto per garantire un funzionamento automatico e sicuro dell’apparato e per adattare lo stesso alle diverse esigenze dei prodotti da trattare. E’ evidente come, con l’apparato secondo l’invenzione, sia possibile raggiungere tutti gli scopi elencati nell’introduzione del presente esposto. La superficie esterna del corpo 1 potrà essere opportunamente alettata ed associata a mezzi di raffreddamento. Appositi mezzi a giunto rotante potranno essere previsti anche per raffreddare l’albero conduttore 5 che verrà dotato di cavità interne, utili allo scopo. Contrariamente a quanto illustrato nella figura 1, l’apparato potrà operare con una disposizione del proprio asse non orizzontale, ad esempio inclinata od addirittura verticale, con la bocca di alimentazione 3 preferibilmente in alto per poter sfruttare il peso delle parti 5 e/o 9 ai fini dello spostamento assiale 8. Secondo una variante costruttiva, dei mezzi potranno essere previsti per trasmettere il moto di rotazione assiale alla gabbia dei rulli 9 anziché all’albero 5 che diventerebbe condotto, o per trasmettere la rotazione sia all’albero 5 che alla detta gabbia di rulli 9, con interposti mezzi di compensazione, ad esempio a ruota libera. L’albero conduttore 5 potrà essere dotato di una sola di dette estensioni 105 o 205, attraverso la quale poter eseguire sia l’azione di spostamento assiale 8, sia l’azione di rotazione 7, con intuibile semplificazione costruttiva dell’apparato. Occorrendo, l’equipaggio rotante dell’apparato potrà essere sprovvisto delle uscite 105, 205 e potrà essere portato in rotazione con mezzi noti di trascinamento magnetico. Nell’esempio di figura 2 à ̈ illustrato un apparato con una sola schiera di otto rulli satellite 9, ma resta inteso che potrà essere variato sia il numero dei rulli satellite per schiera sia il numero delle schiere di rulli satellite, il tutto in modo che i rulli più esterni abbiano sempre a rotolare sulla superficie laterale della camera 2. L’apparato potrà essere usato per un funzionamento continuo od a batch. Lo stesso apparato, potrà essere usato anche come testa di macinatura o raffinazione, tuffato in vasche che contengono il prodotto da trattare, nel qual caso potranno essere eliminati taluni dei detti mezzi di tenuta e/o di rotolamento. Nell’ambito del trovato rientra anche la variante che prevede l’albero 5 fisso e la rotazione del corpo 1, 101, 201, con le bocche 3 e 4 solidali a tale corpo oppure fisse ed a questo collegate tramite giunti rotanti. Le corone 11, 111 potranno avere forma alettata, per conseguire funzioni di pompaggio e/o di rimescolamento, particolarmente utili anche nella fase di pulizia dell’apparato. Le superfici delle parti che ruotano reciprocamente, anziché essere lisce possono essere ruvide o dentate e tra loro ingrananti. L’apparato sarà realizzato con materiali di elevata resistenza chimico-fisica ed adatti al prodotto da trattare. Resta inteso che al trovato come descritto, possono essere apportate numerose varianti costruttive, senza per altro abbandonare il principio informatore dell’ invenzione, come illustrato e come a seguito rivendicato. Nelle rivendicazioni, i riferimenti riportati tra parentesi sono puramente indicativi e non limitano l’ambito di protezione delle stesse rivendicazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato a rulli per la macinatura e/o la raffinazione di prodotti in forma liquida, granulare, polverulenta o pastosa, del tipo che comprende una camera di trattamento (2) con almeno una bocca (3) per Γ alimentazione in questa del prodotto da trattare e con almeno una bocca (4) per lo scarico da questa del prodotto trattato, che prevede dei rulli (9) operare per rotolamento sulla superficie laterale interna di tale camera e che prevede dei mezzi per impartire un movimento di rotazione relativo tra le parti, in modo che il prodotto venga macinato o raffinato nell’ attraversamento delle superfici di contatto tra detta camera e detti rulli, caraterizzato dal fato che: - la detta camera (2) à ̈ di forma conica; - che i rulli (9) che cooperano con detta camera conica (2) sono anch’essi conici e sono ordinati a schiera; - che tali rulli conici (9) cooperano direttamente o con interposte altre schiere di rulli conici, con un albero (5) posto assialmente nella detta camera ed anch’esso conico; - in cui sono previsti dei mezzi per impartire una rotazione relativa (7) tra tale albero conico assiale (5) e detta camera conica (2), in modo che i detti rulli conici (9) rotolino sia sull’albero conico assiale (5) sia sulla superficie di detta camera (2), con sostanziale raddoppio dell’azione molitoria o di raffinazione del prodotto da trattare; - in cui sono previsti dei mezzi per impartire uno spostamento assiale relativo (8) tra detta camera (2) ed i detti albero e rulli conici (5, 9), affinché le pressioni tra le superfici di contatto risultino adatte alle esigenze di lavoro e portino alla compensazione automatica delle usure tra le parti in rotazione reciproca.
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1), in cui la detta camera conica (2) viene ricavata all’ interno di un corpo statorico (1) chiuso alle estremità da flange (101, 201) e tale corpo statorico à ̈ fisso ed à ̈ dotato in corrispondenza delle estremità di almeno una bocca di alimentazione (3) che di preferenza sfocia nella parte più larga della detta camera (2) ed à ̈ dotato sull’altra estremità di almeno una bocca di scarico (4), essendo previsto assialmente nella detta camera conica (2), il detto albero conico (5) ed attorno a questo essendo collocati i rulli conici satellite (9) sostenuti girevolmente per le estremità, con interposti idonei mezzi di rotolamento (10), da corone (11, 111) intercollegate da eventuali tiranti e/o distanziali (12), essendo previsto che il detto albero assiale (5) sia dotato su almeno una o su entrambe le estremità, di estensioni assiali (105, 205) che attraversano delle sedi (6, 6’) delle dette flange di chiusura (101, 201) con interposti eventuali mezzi di rotolamento e di tenuta (106, 106’, 206, 206’) e che vanno collegati a mezzi esterni per impartire allo stesso albero assiale (5) la rotazione (7) alla giusta velocità ed in almeno una direzione prestabilita, ed ai mezzi per sottoporre lo stesso albero conduttore (5) alla sollecitazione assiale (8) di intensità stabilita, costante o variabile e con verso tale per cui l’albero conduttore normalmente si insinui tra i rulli satellite (9) e spinga questi radialmente a contatto con la camera conica (2) ed assialmente verso l’estremità di minor diametro di tale camera (2), essendo previsti degli eventuali mezzi per far si che il verso e/o rintensità di tale sollecitazione assiale possano variare alFawiamento dell’apparato e/od in caso di rallentamento o di inceppamento dello stesso.
3. 3. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui le bocche di alimentazione (3) e/o di scarico (4) della detta camera conica (2), sono previste in zone poste al di fuori dei rulli satellite (9) e nelle quali operano le corone portasatelliti (11, 111), il tutto in modo che il prodotto da trattare non incontri eccessiva resistenza ad entrare nella camera di trattamento (2) ed abbia ad essere sottoposto ad una sufficiente turbolenza e miscelazione dall’azione rotante di dette corone (11, 111) che possono essere dotate di una forma alettata, utile per i detti scopi e/od anche conseguire funzioni pompanti.
4. 4. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno la bocca di scarico (4) col relativo condotto, ed eventualmente anche la bocca di alimentazione (3) col relativo condoto, possono essere caraterizzate da un orientamento tangenziale nei confronti della camera conica di lavorazione (2).
5. 5. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui lo stesso può essere disposto con l’asse della camera conica di tratamento (2) in posizione orizzontale, oppure in posizione inclinata, oppure in posizione verticale, con la bocca di alimentazione (3) preferibilmente in alto, in modo da sfrutare il peso dei rulli satellite (9) ed eventualmente anche quello dell’albero assiale (5) per realizzare in tuto od in parte il deto spostamento assiale (8).
6. 6. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dall’essere dotato di una sola schiera di rulli satellite (9), o di più schiere di tali miti tra loro collegati in cascata ed in modo tale che i rulli più esterni abbiano sempre a rotolare sulla superficie laterale della camera di tratamento (2).
7. 7. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal poter essere usato per un funzionamento continuo o intermitente o cosiddetto a batch o dal poter essere usato come testa di macinatura o raffinazione per immersione all’interno di vasche che contengono il prodotto da tratare.
8. 8. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal comprendere dei mezzi per poter variare la pressione di contatto tra i rulli conici (5, 9) e tra questi ultimi e la camera conica di lavoro (2), quindi per variare la forza di tiro o di spinta assiale (8) impartita all’albero condutore (5), dal comprendere dei mezzi per variare la velocità di rotazione (7) e/od il senso di rotazione dello stesso albero condutore (5), dal comprendere dei mezzi per variare la pressione di alimentazione del prodotto atraverso la luce d’ingresso (3) e/o per realizzare una contropressione regolabile sulla luce di scarico (4), per variare il tempo di permanenza del prodoto all’interno dell’apparato e dal comprendere degli eventuali mezzi per poter correlare tra loro le dete variabili, il tuto per poter garantire un funzionamento sicuro ed automatico dell’apparato e/o per poterne adatare la funzionalità alle diverse esigenze dei prodotti da trattare.
9. 9. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui i detti mezzi di rotazione relativa tra l’albero assiale (5) ed il corpo con la camera conica di trattamento (2), possono diversamente prevedere che detto albero (5) sia tenuto fisso e che il detto corpo statorico (1, 101, 201) sia diversamente fatto ruotare, mentre le sue bocche (3, 4) possono essere fisse su tale corpo o possono essere fisse ed a questo collegate con interposti dei giunti rotanti, oppure essendo previsti dei mezzi per trasmettere il moto di rotazione alla gabbia dei rulli satellite (9) anziché all’albero assiale (5) che diventerebbe condotto, od essendo previsti dei mezzi per trasmettere la rotazione sia a tale albero (5) che alla detta gabbia di rulli (9), con interposti mezzi di compensazione, quali ad esempio a mota libera, oppure essendo previsto che l’equipaggio rotante dell’apparato sia portato in rotazione da un motore esterno, con interposti mezzi a trascinamento magnetico.
10. 10. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui le superfici delle parti dello stesso apparato che ruotano reciprocamente, possono essere lisce, ruvide oppure possono essere dentate e tali da ingranare reciprocamente.