ITFI960284A1

ITFI960284A1 - MACHINE FOR COMPACTING SOLID MATERIALS

Info

Publication number: ITFI960284A1
Authority: IT
Inventors: Fulvio Soldaini
Original assignee: Ecogest Srl
Priority date: 1996-12-04
Filing date: 1996-12-04
Publication date: 1998-06-04
Also published as: IT1286890B1; EP0846554A2; EP0846554A3

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda una macchina per la compattazione di materiali solidi. The present invention relates to a machine for compacting solid materials.

E' noto che in molti settori, come quelli della lavorazione delle sostanze alimentari e dei mangimi per animali, e quelli del trattamento dei rifiuti e degli scarti industriali, ? particolarmente avvertita la necessit? di compattare dei materiali solidi allo scopo di ridurne il volume e al contempo assegnare una forma geometrica prestabilita al prodotto finito, cio? compattato. Lo scopo principale della presente invenzione ? quello di proporre una macchina per la compattazione dei materiali solidi d? fabbricazione semplice, economica, affidabile ed operante con bassi consumi energetici. Is it known that in many sectors, such as those of the processing of food substances and animal feed, and those of the treatment of waste and industrial waste,? particularly felt the need? to compact solid materials in order to reduce their volume and at the same time assign a predetermined geometric shape to the finished product, that is? compacted. The main purpose of the present invention? to propose a machine for compacting solid materials d? simple, economical, reliable manufacturing and operating with low energy consumption.

A questo risultato si ? pervenuti in conformit? dell'invenzione adottando l'idea di realizzare una macchina avente le caratteristiche descritte nella rivendicazione 1. Altre caratteristiche sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti. To this result yes? received in compliance? of the invention by adopting the idea of realizing a machine having the characteristics described in claim 1. Other characteristics are the subject of the dependent claims.

I vantaggi che derivano dalla presente invenzione consistono essenzialmente in ci? che ? possibile processare materiali di varia natura, conseguendone la compattazione con forte riduzione di volume in maniera da ottenere un prodotto finito con caratteristiche di coesione ottimali e destinabile a svariate forme di impiego in relazione alla natura dei materiali trattati; che una macchina in conformit? dell'invenzione ? di fabbricazione relativamente semplice, economica ed affidabile anche dopo un prolungato periodo di esercizio; che i consumi energetici sono fortemente ridotti; che ? possibile procedere all'eventuale riscaldamento o raf fredamento dei materiali nel corso della compatfazione, con riduzione del tempo necessario a completarne il trattamento; che il materiale ? processabile in maniera da ottenere "pellets", cio? blocchetti conpatti, a sezione sia circolare che poligonale della lunghezza desiderata. The advantages deriving from the present invention essentially consist in what? that ? It is possible to process materials of various kinds, achieving compaction with a strong volume reduction in order to obtain a finished product with optimal cohesion characteristics and suitable for various forms of use in relation to the nature of the materials treated; that a machine in compliance? of the invention? relatively simple to manufacture, inexpensive and reliable even after a prolonged period of use; that energy consumption is greatly reduced; that ? it is possible to proceed with the eventual heating or cooling of the materials during the compaction process, with a reduction of the time necessary to complete the treatment; what material? processable in order to obtain "pellets", that is? compact blocks, with both circular and polygonal section of the desired length.

Questi ed ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione saranno pi? e meglio compresi da ogni tecnico del ramo della descrizione che segue e con l'aiuto degli annessi disegni, dati quale esemplificazione pratica del trovato, ma da non considerarsi in senso limitativo, nei quali: la fig.l rappresenta una parziale vista prospettica di una macchina in conformit? dell'invenzione; These and further advantages and features of the present invention will be greater. and better understood by anyone skilled in the art of the following description and with the help of the attached drawings, given as a practical example of the invention, but not to be considered in a limiting sense, in which: Figure 1 represents a partial perspective view of a machine in compliance? of the invention;

- la fig.2 rappresenta una vista frontale della macchina di fig.l; - fig. 2 represents a front view of the machine of fig. 1;

la fig.3 rappresenta una vista in parziale sviluppo in piano di un cilindro della macchina di fig.l; Figure 3 is a partial plan view of a cylinder of the machine of Figure 1;

- la fig.4 rappresenta un particolare dei cilindri della macchina di fig.l in assetto di esercizio; le figg.5, 6, 7 e 8 rappresentano forme alternative di attuazione di mezzi per la suddivisione dei prodotti del trattamento in elementi di lunghezza prestabilita. - fig. 4 shows a detail of the cylinders of the machine of fig. 1 in operating position; Figures 5, 6, 7 and 8 show alternative embodiments of means for dividing the products of the treatment into elements of predetermined length.

Ridotta alla sua struttura essenziale e con riferimento alle figure degli annessi disegni, una macchina per la compatfazione di materiali solidi in conformit? dell' invenzione comprende almeno una coppia di cilindri (1,2) cavi affiancati controrotanti ed ingrananti per mezzo di rispettive dentature elicoidali (10,20), in maniera da comprimere i materiali (M) alimentati in corrispondenza della zona di presa (Z) delle dentature (10,20) per effetto della rotazione contrapposta dei cilindri (1,2) attorno ai rispettivi assi (a-a); ciascuno dei detti cilindri (1,2) essendo provvisto, in corrispondenza delle gole (G) delimitate dalle dentature (10,20), di una pluralit? di fori passanti atti a delimitare corrispondenti canali (100) attraverso i quali i materiali in lavorazione sono obbligati a transitare per effetto della compressione esercitata dai denti (10,20) assumendo la forma di barrette cilindriche (B) di sezione sostanzialmente corrispondente a quella di uscita dei canali (100) ed orientate verso le cavit? (CA) interne dei cilindri (1,2). Reduced to its essential structure and with reference to the figures of the attached drawings, a machine for the compacting of solid materials in conformity of the invention comprises at least one pair of hollow cylinders (1,2) counter-rotating and meshing by means of respective helical toothing (10,20), so as to compress the materials (M) fed in correspondence with the gripping area (Z) of the toothings (10,20) due to the opposite rotation of the cylinders (1,2) around the respective axes (a-a); each of said cylinders (1,2) being provided, in correspondence with the grooves (G) delimited by the toothings (10,20), with a plurality of of through holes designed to delimit corresponding channels (100) through which the materials being processed are forced to pass by effect of the compression exerted by the teeth (10,20) assuming the shape of cylindrical bars (B) with a section substantially corresponding to that of output of the channels (100) and oriented towards the cavities? (CA) internal cylinders (1,2).

vantaggiosamente, il profilo esterno (EG) delle gole (G) dei cilindri (1,2) ? di forma convessa, con la convessit? rivolta verso l'esterno e, allo stesso modo, il profilo esterno (ED) del fronte dei denti (10,20) dei cilindri (1,2) ? di forma convessa, con la convessit? rivolta verso l'esterno. advantageously, the external profile (EG) of the grooves (G) of the cylinders (1,2)? of convex shape, with the convexity? facing outwards and, in the same way, the outer profile (ED) of the front of the teeth (10,20) of the cylinders (1,2)? of convex shape, with the convexity? facing outwards.

Inoltre, vantaggiosamente, i fori (100) di ciascuna gola (G) sono disposti in modo che le proiezioni in pianta dei rispettivi centri risultano allineati su di un segmento di retta formante un angolo (S) prestabilito rispetto all'asse di rotazione (a-a). Il detto angolo (E) pu? essere vantaggiosamente prescelto in base alla condizione che la distanza in pianta (d) tra i centri dei fori (100a, 100b) pi? distanti tra loro sia pari al diametro, costante, della sezione di ingresso (I) dei fori stessi . Furthermore, advantageously, the holes (100) of each groove (G) are arranged in such a way that the plan projections of the respective centers are aligned on a line segment forming a predetermined angle (S) with respect to the rotation axis (a-a ). The said angle (E) can? advantageously be selected on the basis of the condition that the distance in plan (d) between the centers of the holes (100a, 100b) is more? distance from each other is equal to the constant diameter of the inlet section (I) of the holes themselves.

In tal modo, come schematicamente rappresentato nella fig.4 degli annessi disegni, con la rotazione contrapposta dei cilindri (1,2) viene a determinarsi un unico punto (P) di contatto istantaneo tra le superficie esterna (ED) di un dente (10,20) di un cilindro e la superficie esterna (EG) della corrispondente gola (G) dell'altro cilindro. In this way, as schematically represented in fig. 4 of the attached drawings, with the opposite rotation of the cylinders (1,2) a single point (P) of instantaneous contact is determined between the external surfaces (ED) of a tooth (10 , 20) of one cylinder and the outer surface (EG) of the corresponding groove (G) of the other cylinder.

I gas fuoriuscenti dai materiali (M) a seguito della compressione evacuano dallo spazio compreso tra le superfici dei denti (10,20) in presa (frecce F di fig.4). Tutto ci? consente di ridurre al minimo la potenza necessaria al funzionamento della macchina . The gases escaping from the materials (M) as a result of compression evacuate from the space between the surfaces of the teeth (10,20) in contact (arrows F in fig. 4). All of this? it allows to reduce to a minimum the power needed to operate the machine.

I detti cilindri (1,2) sono opportunamente carterati, tranne che nella zona di presa (Z) delle rispettive dentature (10,20). Said cylinders (1,2) are suitably cased, except in the gripping area (Z) of the respective toothings (10,20).

Vantaggiosamente, in conformit? dell'invenzione, la sezione di ingresso di ciascun canale (100) ? tronco-conica a pareti convergenti verso l'uscita. L'angolo di apertura del tronco di cono pu? essere, ad esempio, pari a 60?. Advantageously, in accordance with of the invention, the input section of each channel (100)? truncated cone with walls converging towards the exit. The opening angle of the truncated cone can? be, for example, equal to 60 ?.

La sezione di uscita dei canali (100) pu? essere sia circolare che poligonale. The output section of the channels (100) can? be both circular and polygonal.

In posizione contrapposta alla stazione (AM) di alimentazione dei materiali da trattare, ? vantaggiosamente previsto un corpo fisso (3) sviluppato ortogonalmente agli assi di rotazione dei predetti cilindri (1,2) e con un'estremit? rivolta verso la zona (Z) di presa dei denti (10,20), il quale corpo (3) presenta due bordi (30) convergenti verso la detta estremit?, in maniera da operare, durante la rotazione di cilindri (1,2), un'azione di rasatura, cio? pulizia, della superficie esterna dei denti (10,20) frantumando il materiale rimasto estraneo al trattamento ed obbligandolo ad introdursi tra i vani dei denti che seguono- secondo il verso della rotazione - e cos? consentendone il ricircolo. In the opposite position to the station (AM) for feeding the materials to be treated,? advantageously provided a fixed body (3) developed orthogonally to the rotation axes of the aforesaid cylinders (1,2) and with one end? facing the tooth gripping area (Z) (10,20), which body (3) has two edges (30) converging towards said end, so as to operate during the rotation of cylinders (1,2 ), a shaving action, that is? cleaning of the external surface of the teeth (10,20) by crushing the material that remained extraneous to the treatment and forcing it to enter the compartments of the following teeth - according to the direction of rotation - and so on? allowing its recirculation.

Vantaggiosamente, in conformit? dell'invenzione, in una cavit? (CA) di ciascuno dei cilindri (1,2) sono previsti mezzi per ridurre le dette barrette (B) in elementi di lunghezza prestabilita. Secondo una prima forma di attuazione, con riferimento alla fig.5 degli annessi disegni, i detti mezzi comprendono un corpo (4) di forma tronco-conica con la base minore rivolta verso l'esterno della macchina ed alloggiato nella cavit? (CA) del cilindro, portato coassiale dallo stesso albero, in maniera da ruotare solidalmente con esso. Le barrette (B) uscenti dai canali (100) sono intercettate dalla superficie del corpo (4) e cos? soggette a suddivisione in elementi di lunghezza sostanzialmente corrispondente alla distanza tra la sezione di uscita di ciascun canale e la detta superficie, per effetto della piegatura e della conseguente perdita di coesione locale che ne deriva. Gli elementi corti o "pellets" cos? ottenuti risultano convogliati verso 1'esternodove sono previsti mezzi di prelievo e trasporto a nastro non rappresentati in disegno- per scivolamento sulla superficie dello stesso corpo (4). In alternativa, con riferimento alla fig.6 degli annessi disegni, i detti mezzi comprendono una spatola fissa (5) disposta nella cavit? <CA) del cilindro sagomata e piegata in modo da operare sia il taglio delle barrette (B) uscenti dai canali (100) e portate dal cilindro in rotazione, che il convogliamento all'esterno degli elementi stati tagliati. Secondo una ulteriore forma alternativa di attuazione e con riferimento agli schemi delle figg. 7 e 8, i mezzi di suddivisione delle barrette (B) comprendono un cilindro (40) interno al cilindro dentato (1,2) e provvisto di pi? canali (41) i cui assi formano un angolo prestabilito con gli assi dei fori (100) corrispondenti del cilindro (1,2). Variando la posizione angolare e/o la posizione assiale del cilindro (40) rispetto al cilindro (1,2) si ottiene la variazione corrispondente del punto di intercettazione delle barrette (B) e cos? la regolazione della lunghezza degli elementi in uscita. Advantageously, in accordance with of the invention, in a cavity? (CA) of each of the cylinders (1,2) means are provided for reducing said bars (B) into elements of predetermined length. According to a first embodiment, with reference to Fig. 5 of the attached drawings, said means comprise a body (4) of a frusto-conical shape with the smaller base facing the outside of the machine and housed in the cavity. (CA) of the cylinder, carried coaxially by the same shaft, so as to rotate integrally with it. The bars (B) coming out of the channels (100) are intercepted by the surface of the body (4) and so? subject to subdivision into elements having a length substantially corresponding to the distance between the outlet section of each channel and said surface, due to the bending effect and the consequent loss of local cohesion resulting therefrom. The short elements or "pellets" so? obtained are conveyed towards the outside where means of collection and conveyor belt are provided, not shown in the drawing, by sliding on the surface of the same body (4). Alternatively, with reference to Fig. 6 of the attached drawings, said means comprise a fixed spatula (5) disposed in the cavity. <CA) of the cylinder shaped and folded so as to operate both the cutting of the bars (B) coming out of the channels (100) and carried by the rotating cylinder, and the conveying to the outside of the elements that have been cut. According to a further alternative embodiment and with reference to the diagrams of figs. 7 and 8, the means for dividing the bars (B) comprise a cylinder (40) inside the toothed cylinder (1,2) and provided with several channels (41) whose axes form a predetermined angle with the axes of the corresponding holes (100) of the cylinder (1,2). By varying the angular position and / or the axial position of the cylinder (40) with respect to the cylinder (1,2), the corresponding variation of the interception point of the bars (B) and so on is obtained. the adjustment of the length of the outgoing elements.

I detti cilindri (1,2) possono essere opportunamente provvisti di canali longitudinali (6) previsti circa in corrispondenza di una o pi? delle rispettive gole (G) per consentire la circolazione di fluidi di riscaldamento o di raffredamento alimentabili per mezzo di un impianto non rappresentato per semplificazione nelle figure degli annessi disegni. Said cylinders (1,2) can be suitably provided with longitudinal channels (6) provided approximately in correspondence with one or more? of the respective grooves (G) to allow the circulation of heating or cooling fluids which can be fed by means of a system not shown for simplification in the figures of the attached drawings.

La macchina sopra descritta ? in grado di processare materiali solidi di varia natura, come per esempio sostanze alimentari e per la produzione di mangimi per animali, rifiuti, scarti industriali e simili. Nel caso che la natura dei materiali trattati lo consenta, il prodotto finito pu? essere vantaggiosamente impiegato come combustibile alternativo per l'alimentazione di adatti bruciatori, di per s? noti. The machine described above? able to process solid materials of various kinds, such as food substances and for the production of animal feed, waste, industrial waste and the like. If the nature of the treated materials allows it, the finished product can? be advantageously used as an alternative fuel for feeding suitable burners, per se? known.

In pratica i particolari di esecuzione possono comunque variare in maniera equivalente nella forma, dimensioni, disposizione degli elementi, natura dei materiali impiegati, senza peraltro uscire dell'ambito dell'idea di soluzione adottata e perci? restando nei limiti della tutela accordata dal presente brevetto per invenzione industriale. In practice, the details of execution can in any case vary in an equivalent manner in the shape, dimensions, arrangement of the elements, nature of the materials used, without however departing from the scope of the idea of the solution adopted and therefore? remaining within the limits of the protection granted by this patent for industrial invention.

Claims

CLAIMS 1) Machine for compacting solid materials characterized by the fact that it includes at least one pair of cylinders (1,2) hollow side by side counter-rotating and meshing by means of respective helical toothing (10,20), in correspondence with the gripping area (z) of the toothings (10,20) due to the opposite rotation of the cylinders (1,2) around the respective axes (a-a): each of said cylinders being provided, in correspondence with the grooves (G) delimited by the toothings (10,20), of a plurility? of through holes designed to delimit corresponding channels (100) through which the materials being processed are forced to pass by effect of the compression exerted by the teeth (10,20) assuming the shape of cylindrical bars (B) with a section substantially corresponding to that of output of the channels (100) and oriented towards the cavity? (CA) internal cylinders (1,2).

2) Machine according to claim 1 characterized in that the external profile (EG) of the grooves (G) of the cylinders (1,2)? of convex shape, with the convexity? facing outwards and by the fact that the outer profile (ED) of the front of the teeth (10,20) of the cylinders (1,2)? of form canvessa, with the convexity? facing outwards.

3) Machine according to claim 1 characterized by the fact that the holes (100) of each groove (G) are arranged so that the plan projections of the respective centers are aligned on a line segment forming a predetermined angle (?) With respect to to the axis of rotation (a-a).

4) Machine according to claim 3 characterized by the fact that said angle (?)? chosen on the basis of the condition that the distance in plan (d) between the centers of the holes (100a, 100b) pi? distance from each other is equal to the constant diameter of the inlet section (I) of the holes themselves.

5) Machine according to claim 1 characterized by the fact that the input section of each channel (100)? truncated cone with walls converging towards the exit.

6) Machine according to claim 1 characterized by the fact that in the opposite position to the station (AM) for feeding the materials to be treated,? disposed a fixed body (3) developed orthogonally to the rotation axes of the aforesaid cylinders (1,2) and with an end? facing the area (Z) where the teeth (10,20) are gripped, which body (3) has two edges (30) converging towards said extremity. (30), so as to operate, during the rotation of cylinders (1,2), a shaving action, that is? cleaning of the external surface of the teeth (10,20). 8) Machine according to claim 1 characterized by the fact that in the cavity? (CA) of each of the cylinders (1,2) means are provided for reducing said bars (B) into elements of predetermined length.