ITCT20130003A1 - MOBILE MIXING UNIT WITH SUPPORT STRUCTURE SUITABLE FOR ARTICULATED QUADRAT. - Google Patents
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Description
“UNITA' DI MESCOLAZIONE MOBILE CON STRUTTURA DI SOSTEGNO RICHIIUDIBILE A QUADRILATERO ARTICOLATO†⠀ œMOVABLE MIXING UNIT WITH CLOSABLE SUPPORT STRUCTURE IN ARTICULATED QUADRILATERALâ €
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Il calcestruzzo à ̈ una miscela di aggregati, cemento, acqua ed eventuali additivi, dosati in opportune proporzioni e mescolate fra di loro. Concrete is a mixture of aggregates, cement, water and any additives, dosed in appropriate proportions and mixed together.
La produzione di calcestruzzo con processo industrializzato avviene attraverso l’impiego degli impianti di betonaggio che sono costituiti essenzialmente da: The production of concrete with an industrialized process takes place through the use of concrete mixing plants which essentially consist of:
• Un insieme di tramogge (30), che di seguito chiameremo gruppo inerti, costituite da 1 a n scomparti dove avviene lo stoccaggio ed il dosaggio degli aggregati. • Un sistema di caricamento nel mescolatore degli aggregati dosati che può avvenire tramite benna mobile (20) o mediante nastro trasportatore (37), in entrambi i casi lo definiremo gruppo di caricamento inerti. â € ¢ A set of hoppers (30), which we will call inert groups below, consisting of 1 to n compartments where the aggregates are stored and dosed. â € ¢ A system for loading the dosed aggregates into the mixer which can be carried out by means of a mobile bucket (20) or by means of a conveyor belt (37), in both cases we will define it as an aggregate loading group.
• Un gruppo di mescolazione costituito dal mescolatore (2), dalla struttura di sostegno dello stesso, da un sistema di dosaggio ed adduzione acqua †cemento †additivi, che chiameremo gruppo precariche (6). â € ¢ A mixing group consisting of the mixer (2), its support structure, a water â € cement â € additive dosing and supply system, which we will call the pre-fill group (6).
• Sili di stoccaggio cemento (32) e coclee tubolari (33) per il trasferimento dello stesso alla bilancia di dosaggio (6). â € ¢ Cement storage silos (32) and tubular augers (33) for transferring the same to the dosing scale (6).
Gli aggregati una volta dosati nelle opportune proporzioni vengono caricati nel mescolatore dove vengono miscelati con cemento, acqua ed eventuali additivi per ottenere il calcestruzzo. I mescolatori per la produzione di calcestruzzo si suddividono in : Once the aggregates have been dosed in the appropriate proportions, they are loaded into the mixer where they are mixed with cement, water and any additives to obtain the concrete. The mixers for the production of concrete are divided into:
a) Mescolatore a doppio asse orizzontale (Fig.9), dotato di due alberi controrotanti muniti di bracci. La vasca di mescolazione ha sezione ad omega ed in pianta ha un ingombro rettangolare. a) Double horizontal axis mixer (Fig. 9), equipped with two counter-rotating shafts equipped with arms. The mixing tank has an omega section and has a rectangular overall dimensions in plan.
b) Mescolatore monoasse, dotato di singolo asse che porta con se varie spirali. La vasca di mescolazione à ̈ un cilindro con asse orizzontale ed anche questo in pianta ha forma rettangolare. b) Single axis mixer, equipped with a single axis that carries various spirals. The mixing tank is a cylinder with a horizontal axis and this too has a rectangular shape.
c) Mescolatore turbinato, munito di pale poste in rotazione all’interno di una vasca anulare. c) Turbinate mixer, equipped with blades placed in rotation inside an annular tank.
d) Mescolatore Planetario (Fig.8), munito di stelle di miscelazione che ruotano su se stesse mentre ruotano attorno all’asse della vasca. La vasca à ̈ cilindrica con asse verticale ed in pianta ha ingombro circolare. d) Planetary mixer (Fig.8), equipped with mixing stars that rotate on themselves while they rotate around the axis of the tank. The tank is cylindrical with a vertical axis and has a circular footprint.
Per poter riversare il prodotto miscelato nelle autobetoniere (34) per il trasporto ai punti d’impiego Il punto di scarico del mescolatore si deve trovare ad una quota di circa 4mt dal livello suolo. To be able to pour the mixed product into the truck mixers (34) for transport to the points of use, the mixer discharge point must be at a height of approximately 4m from the ground level.
Gli impianti di betonaggio si possono distinguere in fissi e mobili e la distinzione tra gli uni e gli altri à ̈ funzione dell’impegno necessario per il montaggio, ed eventuale successivo smontaggio, e dalla necessità o meno di opere civili per la loro istallazione. Concrete mixing plants can be divided into fixed and mobile and the distinction between one and the other is a function of the effort required for assembly, and any subsequent disassembly, and the need or not for civil works for their installation.
Gli impianti mobili, spesso privilegiati per i cantieri temporanei, devono essere semplici e veloci da installare, ma anche da smontare, pertanto devono essere composti dal minor numero di componenti separati per ridurre i tempi di installazione e l’utilizzo del minor numero di personale e mezzi di sollevamento. Questa esigenza, allo stesso tempo, va coniugata con la facilità del trasporto dell'impianto utilizzando normali trailer in sagoma stradale o semplici container marittimi ISO da 40 piedi, anch'essi in sagoma. Questi impianti di betonaggio mobili sono caratterizzati dal potere assumere due differenti configurazioni, una compattata per il trasporto ed una di lavoro per il normale funzionamento. Mobile systems, often favored for temporary construction sites, must be simple and quick to install, but also to disassemble, therefore they must be composed of the fewest number of separate components to reduce installation times and the use of fewer personnel and lifting means. At the same time, this need must be combined with the ease of transporting the plant using normal trailers in road shape or simple 40-foot ISO maritime containers, also in shape. These mobile batching plants are characterized by being able to assume two different configurations, one compact for transport and one working for normal operation.
Oggi le modalità di realizzazione di impianti mobili sono le più varie ma in tutti i casi si affrontato i seguenti problemi: Today the modalities for the construction of mobile systems are the most varied but in all cases the following problems have been faced:
1) Ingombro e trasportabilità dell’impianto. 1) Overall dimensions and transportability of the system.
2) Necessità di scarico del prodotto miscelato ad una quota di 4mt ca. 2) Need to discharge the mixed product at an altitude of approx. 4 meters.
3) Semplicità e velocità d’istallazione e messa in esercizio. 3) Simplicity and speed of installation and commissioning.
4) Accessibilità a tutti i componenti dell’impianto per le normali operazioni di manutenzione. 4) Accessibility to all system components for normal maintenance operations.
Considerando i precedenti punti cerchiamo di elencare le varie soluzioni attualmente impiegate e che costituiscono l’arte nota. Nei gruppi di mescolazione prodotti sino ad oggi il mescolatore à ̈ stato supportato da un telaio che lo accoglie e vincola sia in fase di trasporto che in fase di lavoro. La presenza di questi telai o supporti aumenta gli elementi necessari alla realizzazione della macchina e conseguentemente gli ingombri. Per la compattazione dalla stato di lavoro a quello di trasporto la soluzione più diffusa à ̈ quella di incernierare la parte superiore costituita dal mescolatore e dal gruppo di dosaggio cemento e acqua con la parte inferiore del telaio (Figure 1 – 2 – 3 – 4). Con questa soluzione il mescolatore viene trasportato in posizione inclinata rispetto al suolo. Questa scelta ha l’inconveniente che in fase di trasporto il mescolatore non in piano può perdere olio dagli organi di trasmissione. In funzione della taglia e del peso della macchina mescolatrice vanno impiegati dei tralicci o puntoni aggiuntivi che sorreggano la struttura (35). Tali elementi, spesso, vanno trasportati separatamente e montati successivamente al sollevamento della struttura. Altre soluzioni tecniche vedono il gruppo di mescolazione e caricamento come unico blocco (Fig.5 – 6) che viene issato anteriormente e puntellato da strutture aggiuntive (35 – 36). In queste soluzioni il mescolatore nella configurazione di trasporto viaggia orizzontale, in una prima fase del montaggio si trova inclinato e successivamente viene rimesso in piano mediante martinetti e sistemi a cerniera che lo reggono. Tale soluzione prevede l’utilizzo di una ingombrante struttura portane che supporta il mescolatore e tutte le apparecchiature in essa contenute, con conseguenti difficoltà di trasporto. Altro inconveniente à ̈ l’applicazione di pesanti strutture di sostegno (35 – 36) mentre l’intero pezzo à ̈ sorretto dalla gru che lo ha issato. Tutte le soluzioni viste sino ad ora prevedono che il mescolatore in posizione di lavoro si trovi alla quota adatta allo scarico diretto in betoniera. Altre soluzioni tecniche “tengono†il mescolatore ad una quota limitata (Fig.7), per essere facilmente caricato di inerti e cemento, ed un nastro trasportatore (38) a valle del mescolatore (2) per il carico del calcestruzzo sui mezzi (34). Tale soluzione però à ̈ applicabile solo per la produzione di calcestruzzo asciutto. Il trasporto con nastro di calcestruzzi fluidi porta come inconveniente la segregazione dei composti miscelati e la perdita di boiacca. Considering the previous points we try to list the various solutions currently used and which constitute the known art. In the mixing groups produced up to now, the mixer has been supported by a frame which receives and constrains it both during transport and during the working phase. The presence of these frames or supports increases the elements necessary for the realization of the machine and consequently the overall dimensions. For compaction from the working state to the transport state, the most common solution is to hinge the upper part consisting of the mixer and the cement and water metering unit with the lower part of the frame (Figures 1 - 2 - 3 - 4). With this solution the mixer is transported in an inclined position with respect to the ground. This choice has the drawback that during the transport phase the mixer that is not level can lose oil from the transmission components. Depending on the size and weight of the mixing machine, additional trusses or struts must be used to support the structure (35). These elements often have to be transported separately and assembled after the structure has been lifted. Other technical solutions see the mixing and loading unit as a single block (Fig. 5 - 6) which is hoisted at the front and supported by additional structures (35 - 36). In these solutions, the mixer in the transport configuration travels horizontally, in a first phase of assembly it is tilted and subsequently it is leveled again by means of jacks and hinge systems that hold it up. This solution involves the use of a bulky door structure that supports the mixer and all the equipment it contains, with consequent transport difficulties. Another drawback is the application of heavy support structures (35 - 36) while the whole piece is supported by the crane that hoisted it. All the solutions seen so far provide that the mixer in the working position is at the height suitable for direct discharge into the concrete mixer. Other technical solutions `` keep '' the mixer at a limited height (Fig. 7), to be easily loaded with aggregates and cement, and a conveyor belt (38) downstream of the mixer (2) for loading the concrete onto the vehicles ( 34). However, this solution is only applicable for the production of dry concrete. The transport of fluid concrete with a belt leads to the disadvantage of the segregation of the mixed compounds and the loss of grout.
Quando il mescolatore utilizzato nell’impianto di betonaggio mobile à ̈ un mescolatore di tipo planetario si ha il problema che a partire da determinate taglie in su, l’ingombro del mescolatore supera la larghezza disponibile per il trasporto con normali trailer in sagoma stradale o concontainer marittimi ISO. Ad oggi gli impianti mobili realizzati con l’impiego di mescolatori planetari di grandi dimensioni prevedevano il “brutale smontaggio di parti della vasca in modo da far rientrare tutto l’impianto all’interno degli ingombri di trasporto, con conseguente perdita di tempo durante le fasi di installazione e rischio, in cantiere, del non corretto montaggio di tutte le parti. When the mixer used in the mobile batching plant is a planetary mixer, there is the problem that starting from certain sizes and up, the overall dimensions of the mixer exceed the width available for transport with normal trailers in road shape. or with ISO maritime containers. To date, mobile systems built with the use of large planetary mixers involved the â € œbrutal disassembly of parts of the tank in order to fit the entire system inside the transport dimensions, with consequent loss of time during the installation phases and risk, on site, of incorrect assembly of all parts.
Abbiamo precedentemente detto che la soluzione adottata per il caricamento degli aggregati dosati nel mescolatore, sia negli impianti di betonaggio mobili che fissi, à ̈ l’utilizzo di un nastro trasportatore o di una benna mobile (skip).L’utilizzo di quest’ultima soluzione di caricamento aggregati ci porta ad evidenziare un’ulteriore problematica. La benna mobile (20) à ̈ una vasca che si muove su guide (41) e viene trainata da un sistema di cavi e verricello (42). Una volta caricata la benna mobile viene issata dal verricello in cima al castelletto dove una portella alla sua base si apre lasciando scivolare dentro la vasca di mescolazione gli aggregati. Una volta svuotato il contenuto nel mescolatore la benna mobile ridiscende per accogliere il carico successivo. I tempi di scarico degli aggregati dalla benna alla vasca di mescolazione sono influenzati dallo stato e dal tipo di materiale utilizzato, infatti, si possono avere tempi di scarico ridotti quando l’aggregato à ̈ asciutto e ghiaioso, e tempi maggiori quando l’aggregato à ̈ sabbioso e molto umido. Per un corretto funzionamento dell’intero gruppo di mescolazione à ̈ necessario che la benna riversi l’intero contenuto all’interno del mescolatore perché se così non fosse si avrebbero i seguenti problemi: 1) L’impasto prodotto con quel ciclo “n†non avrà composizione corretta perché parte degli aggregati destinati al suo confezionamento non sono stati immessi nel mescolatore. 2) La benna che scende a caricarsi per il ciclo “n+1†potrebbe caricare nel mescolatore più aggregato di quello previsto per l’impasto dal momento che già nella benna à ̈ presente il materiale dosato per il ciclo “n+1†oltre a quello rimasto in vasca dal ciclo “n†precedente. We have previously said that the solution adopted for loading the dosed aggregates into the mixer, both in mobile and stationary batching plants, is the use of a conveyor belt or a mobile bucket (skip). The last solution for loading aggregates leads us to highlight a further problem. The mobile bucket (20) is a tank that moves on guides (41) and is pulled by a system of cables and winch (42). Once loaded, the mobile bucket is hoisted by the winch on top of the castelletto where a hatch at its base opens letting the aggregates slide into the mixing tank. Once the contents have been emptied into the mixer, the mobile bucket descends to accommodate the next load. The unloading times of the aggregates from the bucket to the mixing tank are influenced by the state and type of material used, in fact, it is possible to have reduced unloading times when the aggregate is dry and gravelly, and longer times when it is aggregate is sandy and very humid. For a correct functioning of the entire mixing group it is necessary that the bucket pours the entire contents inside the mixer because if this were not the case, the following problems would arise: 1) The mixture produced with that â € œnâ € cycle will not have the correct composition because part of the aggregates intended for its packaging have not been introduced into the mixer. 2) The bucket that goes down to load for the â € œn + 1â € cycle could load more aggregate into the mixer than that foreseen for the mix since the material dosed for the â € œn + cycle is already in the bucket. 1â € in addition to the one left in the tank from the previous â € œnâ € cycle.
2) La benna mobile che ridiscende con del materiale al suo interno ha praticamente ridotto la sua capacità di caricamento e gli inerti che vengono caricati in benna per il ciclo successivo potrebbero tracimare fuori dalla benna causando intasamenti e fermi impianto. 2) The mobile bucket that goes down with some material inside has practically reduced its loading capacity and the aggregates that are loaded into the bucket for the next cycle could overflow out of the bucket causing blockages and plant stops.
Sino ad oggi non si à ̈ avuta la possibilità di controllare il corretto scarico delle benne mobili. Attualmente il tempo lasciato alla benna di carico per svuotarsi degli aggregati in essa contenuti à ̈ un parametro pre†impostato e fisso per ogni ciclo di carico. Rilevando i tempi di scarico richiesti dal sistema per svuotarsi nelle varie condizioni si individua il tempo massimo. Tale tempo massimo viene impostato come parametro che controlla lo stazionamento in posizione di svuotamento in modo tale da permettere il completo svuotamento della benna di carico. Tale tipo di sistema presenta delle controindicazioni due delle quali sono: 1) In caso di condizioni favorevoli per lo scarico rapido degli inerti nel mescolatore il tempo effettivamente necessario affinché la benna sia vuota e pronta a scendere in basso per il carico successivo potrebbe essere minore rispetto al tempo impostato con la conseguenza che si ha un attesa inutile in posizione di scarico e quindi un ritardo nel ciclo. 2) Anche se si imposta un tempo elevato riservato allo svuotamento potrebbero verificarsi condizioni in cui tale tempo sia comunque insufficiente a consentire il completamento dello scarico e quindi si ha del materiale che rimane nella benna di carico con i problemi già visti. Up to now it has not been possible to check the correct unloading of the mobile buckets. Currently the time left to the loading bucket to empty the aggregates it contains is a pre-set and fixed parameter for each loading cycle. By detecting the discharge times required by the system to empty itself in the various conditions, the maximum time is identified. This maximum time is set as a parameter that controls parking in the emptying position in such a way as to allow complete emptying of the loading bucket. This type of system has some drawbacks, two of which are: 1) In the event of favorable conditions for the rapid discharge of the aggregates into the mixer, the time actually required for the bucket to be empty and ready to go down for the next load could be shorter. compared to the set time with the consequence that there is an unnecessary wait in the unloading position and therefore a delay in the cycle. 2) Even if a high time reserved for emptying is set, conditions may arise in which this time is in any case insufficient to allow the completion of the unloading and therefore there is material that remains in the loading bucket with the problems already seen.
La presente invenzione si propone di realizzare un gruppo di mescolazione mobile per la produzione di calcestruzzo (Fig.15) completo di macchina mescolatrice (2), gruppo di caricamento inerti (20), dosatori cemento acqua e additivi (6) e completo di cabina e quadro di comando (19) che risolve i problemi evidenziati nell’arte nota. The present invention proposes to realize a mobile mixing unit for the production of concrete (Fig. 15) complete with mixing machine (2), aggregate loading unit (20), cement, water and additive dosing units (6) and complete with cabin and control panel (19) which solves the problems highlighted in the known art.
. Il gruppo di mescolazione qui presentato à ̈ costituito da una struttura di 5 elementi. Quattro di questi elementi sono stabilmente incernierati tra loro e costituiscono un quadrilatero articolato. Il primo elemento à ̈ la struttura di base (1) che à ̈ formato da un telaio che costituisce la base d’appoggio dell’intero gruppo. Una volta montato, tale elemento, realizza un vano di manovra che contiene il quadro elettrico di potenza e comando (19) e la parte inferiore del binario di scorrimento (39) della benna di carico inerti (20). La parte inferiore di questa struttura costituisce la base d’appoggio al terreno dell’intero gruppo di mescolazione. Per aumentare la stabilità complessiva dell’insieme viene inserita tra le travi inferiori del telaio una base rigida e pesante (18), che può essere realizzata in calcestruzzo, acciaio o altri materiali non cementizi, con la funzione di zavorrare al suolo tutto il gruppo di mescolazione. La rigidità di questo elemento (18) migliora la stabilità complessiva dell’intera struttura riducendo notevolmente le oscillazioni che si generano durante il funzionamento della macchina mescolatrice posta nella parte superiore. Altra funzione di tale elemento (18) à ̈ quella di formare una superficie ampia e rigida d’appoggio al terreno riducendo notevolmente le pressioni di contatto al terreno. A questo elemento di base (1) viene incernierato nella parte inferiore (punto D Fig. 10 – 11) un traliccio biella (4), e nella parte superiore (punto C Fig. 10 – 11) il binario superiore (3) di scorrimento della benna di carico. A questi due elementi viene vincolato sempre mediante cerniere il mescolatore (2) nei punti A e B (Fig. 10 e 11). I quattro elementi visti (struttura di base e cabina comando (1) – telaio biella (4) – binario di scorrimento (3) – mescolatore (2)) formano un quadrilatero articolato che nelle figure 10 e 11 viene evidenziato dai punti A B C e D. I due movimenti di rotazione degli elementi (3) e (4) sul componente (1) portano ad un movimento di pura traslazione dell’elemento (2) che fisicamente à ̈ costituito dal mescolatore. Quello che si à ̈ realizzato à ̈ quindi un cinematismo labile (nel senso che ha la possibilità di movimento), dove, tenendo vincolato l’elemento (1), il mescolatore (2) riesce a passare da una posizione inferiore ad una superiore rimanendo sempre parallelo al terreno e quindi senza pericolo di sversamento dei liquidi necessari al funzionamento. Visti i quattro elementi che costituiscono il quadrilatero articolato vediamo un quinto elemento costituito da un telaio flottante (5) che à ̈ incernierato alla parte inferiore del mescolatore mediante le cerniere (40). Questo telaio ha lo scopo di bloccare in posizione alta il quadrilatero, eliminando il grado di libertà presente, una volta bloccato con i perni (22) l’estremo libero dello stesso telaio. L’applicazione di ulteriori perni (23) portano all’aggiunta di un ulteriore vincolo di staticità dell’intero telaio. Nella Figura 14 à ̈ sovrapposta la sagoma del gruppo di mescolazione alle linee che schematizzano i vari elementi in Fig. 13. Sin qui abbiamo descritto con l’ausilio di uno schema semplificato la struttura a quadrilatero articolato e la biella flottante che costituiscono il telaio portante del gruppo di mescolazione. Nelle Tavole 6 – 7 – 8 sono mostrate varie fasi del passaggio dalla configurazione di trasporto a quella di lavoro della struttura. Durante il movimento di apertura il telaio flottante (5) à ̈ incernierato nella parte inferiore del mescolatore (2) ma all’altro estremo à ̈ libero. L’elemento (5) viene guidato nella parte inferiore da un sistema che lo vincola a scorrere lungo l’elemento (4). Un esempio di tale sistema à ̈ illustrato in Fig.17 dove la sporgenza (14) applicata al telaio (5) si inserisce all’interno della scalanatura (15) praticata nel telaio inferiore (4). Una volta inserito all’interno della trave (4) il telaio flottante (5) à ̈ sorretto durante tutta la prima fase di sollevamento evitando che interferisca con il terreno sottostante. In figura 18 viene mostrato il gruppo di mescolazione chiuso in configurazione di trasporto. Nelle Figure 20 e 22 viene mostrato come durante il le prime fasi di sollevamento (o viceversa durante le ultime fasi di abbassamento) il telaio (5) viene sorretto e guidatodal telaio (4). La peculiarità dell’innovazione à ̈ lo scorrimento del componente (5) sul (4) o viceversa con il sistema in precedenza descritto o con altre eventuali modalità . Nella fase finale di sollevamento il telaio flottante (5) risulta essere appeso alla cerniera sotto il mescolatore e libero di penzolare (Fig.16 – 17) verticalmente. Durante l’ultima fase di sollevamento lo stesso telaio flottante (5) à ̈ guidato in posizione corretta da un puntalino (13) che lo spinge in posizione per l’inserimento dei perni (22) di bloccaggio. Tale puntalino ha funzione anche in fase di chiusura per evitare che ci sia impuntamento contro le piastre della struttura (1) rendendo difficoltoso l’abbassamento dell’intera struttura. . The mixing group presented here is made up of a 5-element structure. Four of these elements are stably hinged together and form an articulated quadrilateral. The first element is the basic structure (1) which is made up of a frame which forms the support base of the entire unit. Once assembled, this element creates a maneuvering compartment which contains the electrical power and control panel (19) and the lower part of the sliding track (39) of the aggregate loading bucket (20). The lower part of this structure constitutes the ground support base of the entire mixing group. To increase the overall stability of the whole, a rigid and heavy base (18) is inserted between the lower beams of the frame, which can be made of concrete, steel or other non-cementitious materials, with the function of ballasting the whole group to the ground of mixing. The rigidity of this element (18) improves the overall stability of the entire structure, considerably reducing the oscillations generated during the operation of the mixing machine located in the upper part. Another function of this element (18) is to form a large and rigid surface to rest on the ground, considerably reducing the contact pressures to the ground. A connecting rod truss (4) is hinged to this basic element (1) in the lower part (point D Fig. 10 - 11), and in the upper part (point C Fig. 10 - 11) the upper track ( 3) sliding of the loading bucket. The mixer (2) is always hinged to these two elements at points A and B (Fig. 10 and 11). The four elements seen (basic structure and control cabin (1) - connecting rod frame (4) - sliding track (3) - mixer (2)) form an articulated quadrilateral which in figures 10 and 11 is highlighted by points A B C and D. The two rotational movements of the elements (3) and (4) on the component (1) lead to a pure translation movement of the element (2) which is physically constituted by the mixer. What has been achieved is therefore a labile kinematics (in the sense that it has the possibility of movement), where, by keeping element (1) constrained, the mixer (2) is able to pass from a lower to an upper position always remaining parallel to the ground and therefore without danger of spillage of the liquids necessary for operation. Given the four elements that make up the articulated quadrilateral we see a fifth element consisting of a floating frame (5) which is hinged to the lower part of the mixer by means of the hinges (40). This frame has the purpose of locking the quadrilateral in a high position, eliminating the degree of freedom present, once the free end of the frame has been blocked with the pins (22). The application of further pins (23) lead to the addition of a further static constraint of the entire frame. In Figure 14 the shape of the mixing unit is superimposed on the lines that schematize the various elements in Fig. 13. So far we have described with the aid of a simplified diagram the articulated quadrilateral structure and the floating connecting rod that make up the frame carrier of the mixing group. Tables 6 - 7 - 8 show various phases of the transition from the transport configuration to the working configuration of the structure. During the opening movement the floating frame (5) is hinged in the lower part of the mixer (2) but at the other end it is free. The element (5) is guided in the lower part by a system that constrains it to slide along the element (4). An example of this system is shown in Fig. 17 where the projection (14) applied to the frame (5) fits inside the groove (15) made in the lower frame (4). Once inserted inside the beam (4) the floating frame (5) is supported during the entire first lifting phase, preventing it from interfering with the ground below. Figure 18 shows the closed mixing group in transport configuration. Figures 20 and 22 show how during the first lifting phases (or vice versa during the last lowering phases) the frame (5) is supported and guided by the frame (4). The peculiarity of the innovation is the sliding of the component (5) on (4) or vice versa with the system previously described or with other possible modalities. In the final lifting phase, the floating frame (5) hangs on the hinge under the mixer and free to hang vertically (Fig. 16 - 17). During the last lifting phase, the floating frame itself (5) is guided in the correct position by a rod (13) which pushes it into position for the insertion of the locking pins (22). This cap also functions in the closing phase to avoid jamming against the plates of the structure (1) making it difficult to lower the entire structure.
Ad ora abbiamo descritto la mobilità della struttura ed il modo come si passa dalla configurazione di trasporto (Fig. 18 – 42 – 43 – 44 – 45 – 46) alla posizione elevata di lavoro (Fig. 23 – 24 – 25 – 26). Il sollevamento dell’intera struttura può quindi svolgersi con un singolo mezzo di sollevamento (grù) dal momento che tutti gli elementi che costituiscono la struttura portante sono già vincolate l’una all’altra mediante cerniere. Una volta issato l’impianto in posizione di lavoro come illustrato in Fig.23 – 24 à ̈ sufficiente inserire un perno di bloccaggio (22) tra telaio flottante (5) e struttura di base (1). Con questa semplice operazione effettuabile dall’operatore direttamente da terra ed in tempo limitato si blocca e rende stabile l’intera struttura. La realizzazione di questa struttura articolata che in posizione di “tutto chiuso†risulta essere molto compatta ed idonea ad essere facilmente caricata all’interno di container marittimi ISO à ̈ possibile anche grazie al fatto che degli elementi funzionali, come il mescolatore ed il binario di scorrimento della benna di carico, assolvono anche a compiti strutturali. Nei gruppi di mescolazione appartenenti all’arte nota la macchina mescolatrice à ̈ trattata come un elemento non strutturale che deve essere supportato da un opportuno telaio di sostegno. Nel gruppo di mescolazione qui riportato la macchina mescolatrice à ̈ munita di struttura autoportante e non ha necessità di ulteriori telai di supporto. Il mescolatore à ̈ vincolato agli altri elementi di sostegno (3) (4) e (5) mediante perni e cerniere e partecipa attivamente a contrastare i carichi che si generano nell’intera struttura. Direttamente al mescolatore vengono poi ancorati componenti accessori come le passerelle d’ispezione (21) o il convogliatore di scarico (41). Il binario di scorrimento della benna di carico à ̈ dimensionato in modo tale che non solo non ha necessità di sostegni supplementari ma partecipa esso stesso alla stabilità della struttura andando a costituire un componente principale del telaio che sostiene il mescolatore. So far we have described the mobility of the structure and the way in which it passes from the transport configuration (Fig. 18 - 42 - 43 - 44 - 45 - 46) to the elevated working position (Fig. . 23 - 24 - 25 - 26). The lifting of the entire structure can therefore be carried out with a single lifting means (crane) since all the elements that make up the load-bearing structure are already linked to each other by means of hinges. Once the implant has been hoisted into the working position as shown in Fig. 23 - 24 it is sufficient to insert a locking pin (22) between the floating frame (5) and the base structure (1). With this simple operation, which can be carried out by the operator directly from the ground and in a limited time, the entire structure is blocked and stabilized. The realization of this articulated structure which in the â € œall closedâ € position is very compact and suitable for being easily loaded inside ISO maritime containers is also possible thanks to the fact that functional elements, such as the mixer and the sliding rail of the loading bucket, also perform structural tasks. In the mixing units belonging to the known art, the mixing machine is treated as a non-structural element which must be supported by a suitable support frame. In the mixing group shown here, the mixing machine is equipped with a self-supporting structure and does not need additional support frames. The mixer is linked to the other support elements (3) (4) and (5) by means of pins and hinges and actively participates in counteracting the loads that are generated in the entire structure. Accessory components such as the inspection walkways (21) or the discharge conveyor (41) are then anchored directly to the mixer. The sliding track of the loading bucket is dimensioned in such a way that not only does it not need additional supports but it itself participates in the stability of the structure, constituting a main component of the frame that supports the mixer.
Una volta vincolata la struttura in posizione alta di lavoro (Fig.27) il gruppo precariche costituito dai dosatori cemento, acqua ed additivi (6) può scorrere verso il basso per collegarsi al mescolatore (Fig. 28). La tecnica descritta permette ad una struttura che durante il normale funzionamento ha un’altezza massima notevolmente superiore agli 8 m di abbassarsi e richiudersi riducendo la sua altezza a meno di 2.5 m per essere facilmente trasportata. L’altro inconveniente già descritto nell’arte nota à ̈ l’ingombro in larghezza del gruppo di mescolazione in configurazione chiusa per il trasporto in container marittimi ISO. Nel gruppo di mescolazione qui presentato si à ̈ ovviato al problema rendendo apribile su due lati la vasca di mescolazione e supportando con delle cerniere snodate (9) i settori della vasca aperti (8). Nella parte superiore il cofano d’ispezione (7), naturalmente dotato di cerniere per l’apertura, viene lasciato in posizione alta per rendere ridotto l’ingombro complessivo della macchina in larghezza. Con l’accorgimento precedentemente esposto à ̈ possibile ruotare con semplice movimento manuale e senza necessità di mezzi di sollevamento la parte di vasca resa apribile, avendo la facilitazione data da un movimento guidato da cerniere. Tutti gli elementi passano dalla posizione di trasporto a quella di lavoro con semplici rotazioni e vengono fissate con delle viti o con ganci a scatto. Il movimento dalla posizione di trasporto può essere manuale o assistito da servomeccanismi come attuatori idraulici o pneumatici o altre tipologie ma la natura del trovato non cambia, si ha la possibilità di posizionare i componenti scomposti per ridurre l’ingombro in larghezza senza l’impiego di mezzi di sollevamento o macchinose operazioni di posizionamento. La filosofia impiegata per le parti scomposte della vasca di mescolazione sono state impiegate per altre parti accessorie dell’intero gruppo di mescolazione. In Fig. 29 si ha una vista assonometrica del gruppo di mescolazione. Le pedane perimetrali (21) per l’accesso al mescolatore, la seconda rampa di scale (26) ed il piano intermedio (13) sono vincolate mediante cerniere alla struttura dell’intero gruppo di mescolazione. Per passare dalla posizione chiusa di trasporto alla posizione di lavoro i componenti sopra elencati devono semplicemente ruotare sulle predisposte cerniere di fissaggio. Tale sistema rende rapido il montaggio riducendo al minimo i pezzi che restano sfusi. Nelle Fig. 29 – 30 e 31 viene mostrata la sequenza di posizionamento degli accessori che si compattano sui fianchi del gruppo di mescolazione chiuso rendendo possibile il trasporto con mezzi in sagoma o addirittura all’interno di container marittimi ISO. Once the structure has been fixed in the high working position (Fig. 27), the preloading unit consisting of the cement, water and additive dispensers (6) can slide downwards to connect to the mixer (Fig. 28). The described technique allows a structure that during normal operation has a maximum height considerably higher than 8 m to lower and close, reducing its height to less than 2.5 m to be easily transported. The other drawback already described in the prior art is the width of the mixing group in closed configuration for transport in ISO maritime containers. In the mixing group presented here, the problem was solved by making the mixing tank open on two sides and supporting the open sections of the tank (8) with articulated hinges (9). In the upper part, the inspection hood (7), naturally equipped with hinges for opening, is left in the high position to reduce the overall width of the machine. With the previously described device it is possible to rotate with a simple manual movement and without the need for lifting means the part of the tank that can be opened, having the facility given by a movement guided by hinges. All the elements pass from the transport position to the working position with simple rotations and are fixed with screws or snap hooks. The movement from the transport position can be manual or assisted by servomechanisms such as hydraulic or pneumatic actuators or other types but the nature of the invention does not change, it is possible to position the disassembled components to reduce the overall width without the use of lifting equipment or cumbersome positioning operations. The philosophy used for the broken down parts of the mixing tank have been used for other accessory parts of the entire mixing group. In Fig. 29 there is an axonometric view of the mixing group. The perimeter platforms (21) for accessing the mixer, the second flight of stairs (26) and the intermediate floor (13) are hinged to the structure of the entire mixing unit. To pass from the closed transport position to the working position, the components listed above must simply rotate on the predisposed fixing hinges. This system makes assembly quick by minimizing the pieces that remain loose. Fig. 29 â € “30 and 31 shows the sequence of positioning of the accessories that compact on the sides of the closed mixing unit making it possible to transport them with shaped vehicles or even inside ISO maritime containers.
Illustriamo ora come nel gruppo di mescolazione qui presentato, e dotato di benna di carico mobile (20), si sia realizzato un sistema che controlli l’effettivo trasferimento degli inerti all’interno della vasca di mescolazione. We now illustrate how in the mixing group presented here, and equipped with a mobile loading bucket (20), a system has been created that controls the effective transfer of the aggregates inside the mixing tank.
L'unità di mescolazione à ̈ stata dotata di una cella di carico (24) posizionata tra la struttura di sostegno del binario skip (43) e le funi di traino (25) in prossimità dell'argano (42). La cella di carico rileva costantemente il carico applicato alla fune e da questo si può risalire al peso complessivo dell’intera benna di caricamento. Impostando come zero il valore rilevato dalla cella di carico quando la benna vuota à ̈ in posizione di scarico il visualizzatore, o il controllo, può verificare quando la benna si trova in quella condizione. Quando la benna di carico inerti effettua un carico, e piena viene sollevata sul mescolatore, la cella di carico segnerà valori superiori allo zero. Una volta arrivata in posizione di scarico e aprendosi la portella il materiale inizia a defluire verso la vasca del mescolatore alleggerendo man mano la sollecitazione sulle funi ed azzerandosi quando completamente vuota. The mixing unit has been equipped with a load cell (24) positioned between the support structure of the skip track (43) and the tow ropes (25) near the winch (42). The load cell constantly detects the load applied to the rope and from this it is possible to determine the total weight of the entire loading bucket. By setting as zero the value detected by the load cell when the empty bucket is in the unloading position, the display, or the control, can check when the bucket is in that condition. When the aggregate loading bucket carries out a load, and when full it is raised on the mixer, the load cell will show values above zero. Once in the unloading position and opening the door, the material begins to flow towards the mixer tank, gradually relieving the stress on the ropes and zeroing when completely empty.
Tale sistema permette di monitorare il corretto svuotamento della benna di carico e consente di rendere dinamici i tempi di svuotamento in funzione delle condizioni ottimizzando di conseguenza ogni ciclo. Sarà possibile eliminare i tempi di attesa svuotamento inutili ed evidenziare il non completo trasferimento degli inerti all’interno del mescolatore bloccando il ciclo di lavoro ed evitando produzioni non conformi o intasamenti e fermi macchina. Il gruppo di mescolazione qui descritto può essere accoppiato a qualsiasi tipo di gruppo di dosaggio inerti (Tav.15/15), sia per istallazioni mobili che fisse. This system allows to monitor the correct emptying of the loading bucket and allows to make the emptying times dynamic according to the conditions, optimizing each cycle accordingly. It will be possible to eliminate unnecessary waiting times for emptying and highlight the incomplete transfer of the aggregates inside the mixer, blocking the work cycle and avoiding non-compliant production or clogging and machine stops. The mixing group described here can be coupled to any type of aggregate dosing group (Tab.15 / 15), both for mobile and fixed installations.
Claims (10)
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IT000003A ITCT20130003A1 (en) | 2013-02-14 | 2013-02-14 | MOBILE MIXING UNIT WITH SUPPORT STRUCTURE SUITABLE FOR ARTICULATED QUADRAT. |
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IT000003A ITCT20130003A1 (en) | 2013-02-14 | 2013-02-14 | MOBILE MIXING UNIT WITH SUPPORT STRUCTURE SUITABLE FOR ARTICULATED QUADRAT. |
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IT (1) | ITCT20130003A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2022167315A1 (en) * | 2021-02-08 | 2022-08-11 | Telestack Limited | Portable blending and mixing apparatus |
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- 2013-02-14 IT IT000003A patent/ITCT20130003A1/en unknown
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