ITMI20131884A1

ITMI20131884A1 - Apparecchiatura automatica per la raccolta differenziata e la compattazione di differenti tipi di rifiuti

Info

Publication number: ITMI20131884A1
Application number: IT001884A
Authority: IT
Inventors: Andrea Molinari; Monica Molinari
Original assignee: Prima Tech S R L
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2013-11-13
Publication date: 2015-05-14
Also published as: EP2873632A1

Description

DESCRIZIONE

“Apparecchiatura automatica per la raccolta differenziata e la compattazione di differenti tipi di rifiuti”

SFONDO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione riguarda un’apparecchiatura automatica adatta per la raccolta differenziata e la compattazione di rifiuti solidi di differente tipo, quali lattine metalliche, bottiglie in plastica, bottiglie in vetro e contenitori per alimenti derivanti da post-consumo, mediante la quale si rende possibile smaltire i rifiuti inserendoli in modo del tutto casuale nell’apparecchiatura di raccolta e di compattazione, per ridurne il loro volume.

STATO DELL’ARTE

Lo smaltimento ed il riciclo di rifiuti solidi urbani derivanti da post-consumo, quali ad esempio, lattine metalliche, bottiglie in plastica, bottiglie in vetro e contenitori per alimenti, risulta un problema ecologicamente rilevante, sia in conseguenza del loro valore economico, sia per la difficoltà di effettuare un adeguata raccolta differenziata, a causa del loro volume e delle costose ed ingombranti apparecchiature necessarie per il loro smaltimento.

Il problema della raccolta differenziata di rifiuti solidi da smaltire, risulta di particolare interesse per pubblici esercizi a causa della grande quantità e volume di rifiuti da classificare e da raccogliere in sacchi o appositi contenitori. Il problema della classificazione e della raccolta differenziata di rifiuti solidi del tipo precedentemente riferito, e una loro compattazione per ridurli di volume, è stato nel tempo variamente affrontato; ad esempio WO 91/13010 e WO 0026119 riguardano apparecchiature per la raccolta differenziata di lattine, bottiglie in plastica o in vetro, comprendenti dei mezzi di compattazione, in cui la selezione dei rifiuti doveva essere fatta manualmente dallo stesso utilizzatore, introducendo i singoli rifiuti attraverso specifiche aperture.

Apparecchiature di questo genere sono molto ingombranti e difficilmente utilizzabili da parte di un operatore in grandi aree di ristoro e in esercizi pubblici fortemente frequentati, nei quali si rende necessario una selezione ad uno smaltimento continuo di grandi quantità di rifiuti, a causa della necessità di selezionare manualmente i vari tipi di rifiuti, e del rischio di una errata e involontaria introduzione di rifiuti di tipo differente in uno stesso contenitore di raccolta.

Apparecchiature per la raccolta automatica e la compattazione di rifiuti solidi del tipo riferito, derivanti da post-consumo; sono descritte ulteriormente in US 4.345.679, EP 0.612.046 e WO 0.994.3579.

In particolare EP 0.612.046 concerne un’apparecchiatura per la raccolta differenziata di contenitori, quali bottiglie e lattine metalliche, in cui i contenitori sono introdotti attraverso un’apertura frontale per essere trasferiti, mediante un convogliatore, in una zona di identificazione e verso un dispositivo di compattazione, in funzione di segnali emessi da un dispositivo di scannerizzazione, per essere poi ridotti di volume e raccolti in apposito contenitori.

Apparecchiature di questo genere, se da un lato consentono di riconoscere, selezionare e compattare vari tipi di contenitori, tuttavia consentono l’introduzione e la compattazione di un solo contenitore alla volta; pertanto richiedono particolare attenzione da parte dell’utilizzatore, ed una conseguente perdita di tempo nel caso in cui si debba compattare un continuazione un elevato numero di contenitori. Pertanto apparecchiature di questo genere risultano quindi inadatte per un loro impiego in ambienti di ristorazione fortemente frequentati, dove un operatore è prevalentemente occupato a preparare e servire bevande ed alimenti al pubblico, per cui selezionare adeguatamente i rifiuti risulterebbe a volte impossibile, ovvero comporterebbe una perdita di tempo.

SCOPI DELL’INVENZIONE

Scopo principale della presente invenzione è di proporre un’apparecchiatura adatta per la raccolta differenziata di rifiuti da compattare, quali lattine, bottiglie in plastica, in vetro e simili contenitori per alimenti, opportunamente progettata per identificare e selezionare automaticamente, nonché per compattare selettivamente vari tipi di rifiuti da smaltire, mediante la quale i vari tipi di rifiuti vengono inseriti in modo del tutto casuale in apposite celle di un convogliatore, senza richiedere una particolare attenzione o cura da parte di un qualsiasi operatore; in questo modo l’operatore può effettuare lo smaltimento dei rifiuti in modo estremamente rapido, senza essere sostanzialmente distolto dalla funzione di preparazione delle bevande e/o degli alimenti da servire al pubblico.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di formare una macchina automatica per la raccolta differenziata e lo smaltimento di rifiuti in forma compattata, costruttivamente semplice, adatta per essere incorporata in un proprio mobile o in un normale banco di servizio appositamente attrezzato.

Un ulteriore scopo dell’invenzione è di fornire una macchina per la raccolta differenziata e la compattazione di rifiuti del genere riferito, mediante la quale il riconoscimento e la selezione dei vari rifiuti da compattare, avvengono in modo del tutto automatico, ed in cui l’operazione di compattazione dei rifiuti avviene per taglio, macinazione o frantumazione in funzione del tipo di rifiuto da compattare.

BREVE DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

Quanto sopra è reso possibile mediante un’apparecchiatura adatta per la raccolta differenziata e la compattazione di differenti tipi di rifiuti, secondo la rivendicazione 1.

In particolare, secondo l’invenzione si è fornito un’apparecchiatura adatta per la raccolta differenziata di differenti tipi di rifiuti da compattare, quali lattine, bottiglie in plastica e/o in vetro, e simili contenitori per alimenti, in cui i singoli rifiuti vengono selezionati, compattati e fatti cadere in cesti o sacchi di raccolta, caratterizzata dal fatto di comprendere:

un convogliatore a celle aperte che si estende longitudinalmente in una direzione orizzontale, le celle aperte del convogliatore essendo configurate per un inserimento dall’alto dei rifiuti e per trascinare i rifiuti lungo un percorso orizzontale, da una zona di introduzione dei rifiuti, ad una zona di identificazione del tipo di rifiuto, verso zone di compattazione e di scarico dei rifiuti in rispettivi contenitori;

una guida di supporto e scorrimento dei rifiuti in posizione sottostante il convogliatore; detta guida di supporto e scorrimento dei rifiuti essendo configurata con aperture di scarico dei rifiuti in corrispondenza di specifici dispositivi di compattazione; ed una saracinesca di chiusura per ciascuna apertura di scarico azionabile per consentire la caduta selettiva dei rifiuti da ciascuna cella, in corrispondenza di un associato dispositivo di compattazione, in funzione di segnali di identificazione del tipo di rifiuto emessi da sensori in detta zona di identificazione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Queste ed ulteriori caratteristiche dell’apparecchiatura secondo l’invenzione, verranno maggiormente illustrate qui di seguito, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

Fig. 1 è una sezione longitudinale dell’apparecchiatura, secondo la linea 1-1 di figura 2;

Fig. 2 è una vista in pianta dall’alto di figura 1;

Fig. 3 è una vista un pianta del convogliatore a celle;

Fig. 4 è una sezione ingrandita secondo la linea 4-4 di figura 3, in corrispondenza di un dispositivo di compattazione;

Fig. 5 è una sezione secondo la linea 5-5 di figura 1;

Fig. 6,7 e 8 mostrano il convogliatore a celle, in tre differenti fasi di carico, identificazione e compattazione dei rifiuti.

Fig. 9 è uno schema di flusso illustrativo delle varie fasi operative, di identificazione e compattazione dei singoli rifiuti.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

Come mostrato in figura 1 e 2, l’apparecchiatura 10 comprende un involucro esteriore 10’, chiuso sui vari lati, la cui parete superiore 10’’ è dotata di una apertura allungata 11, per l’inserimento manuale dei rifiuti in modo del tutto casuale; in posizione sottostante la parete superiore 10’’, si trova un convogliatore 12 del tipo a celle aperte, che si estende in una direzione orizzontale, parallelamente all’apertura allungata 11 di introduzione dall’alto dei rifiuti nelle singole celle del convogliatore.

Più precisamente, come mostrato nelle varie figure, il convogliatore a celle 12 si sviluppa lungo un percorso anulare comprendente un ramo frontale 12A in posizione sottostante l’apertura 11 di introduzione dei rifiuti, in cui le singole celle aperte 13 risultano accessibili dall’alto. Il convogliatore a celle 12 comprende inoltre un ramo posteriore 12B che si estende parallelamente al ramo anteriore 12A, lungo una zona 14 di compattazione dei rifiuti, come più avanti spiegato, a valle di una zona 15 di identificazione del tipo di rifiuto inserito in ciascuna cella 13 del convogliatore, in posizione intermedia tra la zona di carico dei rifiuti definita dall’apertura allungata 11, e la zona di compattazione 14.

Il convogliatore a celle 12, nell’esempio mostrato, sostanzialmente è costituito da un nastro 16 che si avvolge su due rulli di rinvio 17 e 18 aventi l’asse di rotazione verticale, di cui il rullo 18 è operativamente collegato ad un motoriduttore 19 che viene azionato, tramite una unità elettronica di controllo 20, per essere mosso a passi.

Le celle 13 del convogliatore sono definite da una pluralità di alette verticali 21, tra loro distanziate, che si estendono da una lato del nastro convogliatore 16 contro una parete periferica di guida 22, mostrata nelle figure 3 e 4.

Le singole celle 13 del convogliatore 12 definite dalle alette 21, come mostrato in figura 1, sono dunque aperte sia verso l’alto per consentire l’introduzione manuale di lattine e/o bottiglie costituenti i rifiuti da smaltire, sia verso il basso per consentire la scarico selettivo e la caduta per gravità dei singoli rifiuti in corrispondenza di rispettivi dispositivi di compattazione 23, figura 5, come più avanti spiegato.

Per impedire che i rifiuti contenuti nelle singole celle 13 possano cadere mentre vengono trascinati dal convogliatore 12 lungo la zona di raccolta definita dalla apertura allungata 11, verso la zona 15 di identificazione del tipo di rifiuto,e lungo la successiva zona 14 di scarico e compattazione, come mostrato nelle figure 3 e 4, in posizione sottostante i due rami 12A e 12B del convogliatore e celle 12 è prevista una guida continua 25 di supporto e scorrimento dei rifiuti; la guida 25 può essere costituita ad esempio costituita da una lamiera, in cui è stata formata un’apertura 26 di scarico e caduta di un singolo rifiuto, in corrispondenza di ciascun dispositivo di compattazione 23. Ciascuna apertura 26 può essere aperta e chiusa da una saracinesca 27 collegata operativamente ad un proprio attuatore lineare 28 , ed esempio un cilindro pneumatico o attuatore di altro tipo, che viene selettivamente azionato in funzioni di segnali di identificazione del tipo di rifiuto emessi da appositi sensori 29 in corrispondenza della zona 15 di identificazione dei rifiuti.

L’apparecchiatura può inoltre essere dotata di un sensore di sicurezza 30 in corrispondenza della estremità anteriore o di valle dell’apertura allungata 11,vista nella direzione di movimento del ramo 12A del convogliatore indicata dalla freccia F;il sensore di sicurezza 30 interviene per arrestare immediatamente il convogliatore 12 nel caso in cui i rifiuti sporgano dalle celle 12, o nel caso in cui un operatore accidentalmente inserisca le dita di una mano; un pulsante 31, azionato da un operatore, consente di avviare a passi il convogliatore 12.

Come mostrato nelle figure 1 e 5, in posizione sottostante il ramo posteriore 12B del convogliatore a celle 12, lungo la zona di scarico 14, in corrispondenza di ciascuna apertura 26 della guida 25 di supporto e scorrimento dei rifiuti contenuti nelle singole celle 13, è previsto un dispositivo compattatore 23, schematicamente rappresentato nelle figure suddette; nell’esempio di figura 1, sono previsti tre compattatori 23.1, 23.2 e 23.3 in corrispondenza delle tre apertura delle tre saracinesche 27.

Il compattatore 23 può essere comunque configurato e posizionato lungo il ramo posteriore 12B del convogliatore 12; per gli scopi della presente descrizione per “compattare” o “mezzi di compattazione”, si intende un qualsiasi dispositivo in grado di ridurre di volume i singoli rifiuti, ad esempio comprimendoli nel caso di lattine, macinandoli o tagliandoli in pezzi di ridotte dimensioni nel caso di bottiglie e/o contenitori in plastica, ovvero frantumandoli in pezzi nel caso di bottiglie o contenitori in vetro. Pertanto, secondo la presente invenzione, una grande varietà di mezzi di compattazione possono essere usati per ridurre di volume i vari tipi di rifiuti da smaltire.

Nell’esempio di figura 1 e 5, il dispositivo di compattazione 23 consiste in una coppia di utensili superiori 32 e 33, e in una coppia di rulli di traino 34 e 35, in cui gli utensile di compattazione 32, 33 ed i rulli di traino 34, 35 sono supportati per ruotare in direzioni tra loro opposte, come mostrato dalle frecce in figura 5.

In figura 1 sono mostrati tre dispositivi compattatori 23 per la compattazione di tre differenti tipi di rifiuti, quali lattine, bottiglie in plastica e in vetro che una volta ridotti di volume vengono raccolti in rispettivi contenitori A, B e C costituiti da cesti o da sacchi in plastica, che possono essere rimossi da un lato dell’apparecchiatura; in corrispondenza di ciascun contenitore A, B, C è previsto un sensore di troppo pieno 29.1; inoltre, in sostituzione dei contenitori interni A, B e C, ciascun dispositivo di compattazione 23 può comprendere un tramoggia 36 ed uno scivolo 37 per scaricare i rifiuti compattati all’esterno.

Sempre con riferimento all’esempio di figure 1 e 5, si nota che gli utensili 32,33 ed i rulli 34, 35 dei tre dispositivi compattatori 23, sono fissati a rispettivi alberi di comando 37, 38, 39 e 40 operativamente collegati, tramite una trasmissione meccanica 41, ad un unico motore di comando 42; la trasmissione meccanica 41 è configurata per comandare contemporaneamente gli alberi 32,33 degli utensili di compattazione e gli alberi 34, 35 dei rulli di traino, come mostrato.

Con riferimento alle figure da 6 a 9 si descriverà ora il funzionamento dell’apparecchiatura secondo l’invenzione, nell’ipotesi che un certo numero di celle 13, del ramo anteriore 12 A del convogliatore, accessibili dall’alto attraverso l’apertura allungata 11, siano state tutte caricate con tre differenti tipi di rifiuti W1, W2 e W3, nelle quantità e posizioni mostrate in figura 6.

Una volta che tutte le celle 13 sono state manualmente caricate introducendo in modo casuale i rifiuti W1, W2 e W3,attraverso l’apertura 11, (fig.6) un operatore preme il pulsante 31 per azionare l’apparecchiatura, dando inizio ad un suo ciclo operativo; in particolare, dopo l’avviamento,il convogliatore a celle 12 viene mosso a passi fino a portare la prima cella 13 con il rifiuto W1, in corrispondenza della zona di identificazione 15 (fig. 7), dove un opportuno sistema di sensori 29 è in gradi di discriminare e identificare i diversi tipi di rifiuti (lattina, plastica, vetro) fornendo un corrispondente segnale di identificazione, che viene memorizzato nell’unità elettronica di controllo, 20 la quale associa ogni specifica cella ad un corrispondente dispositivo di compattazione 23.

Il movimento a passi del convogliatore 12 viene fatta continuare fino a portare la prima cella 13 con il rifiuto W1, in corrispondenza ad esempio del primo dispositivo di compattazione 23.1; avanzando a passi il convogliatore 12, quando la prima cella 13 con il rifiuto W1 si trova in corrispondenza dell’associato compattatore 23.1, l’unità di controllo, 20, in base ai segnali di identificazione memorizzati, comanda l’apertura della corrispondente saracinesca 27.1 causando la caduta del rifiuto W1 nel sottostante compattatore 23.1, attraverso il foro 26 nella guida di scorrimento 25, dopo di che la saracinesca viene chiusa.

Continuando l’avanzamento a passi del convogliatore 12, quando le singole celle 23 si trovano in corrispondenza della zona di identificazione 15, i rifiuti vengono continuamente identificati, memorizzando nell’unità di controllo 20 una successione di segnali di identificazione ciascuno associato ad una rispettiva cella 13 del convogliatore 12, e al corrispondente dispositivo di compattazione 23.

Pertanto, secondo l’esempio in considerazione, quando i successivi rifiuti W1 si trovano in corrispondenza del dispositivo di compattazione 23.1, la saracinesca 27.1 viene nuovamente aperta causando nuovamente la caduta del rifiuto W1 nel sottostante compattatore 23.1.

Continuando l’avanzamento a passi del convogliatore 12, vengono successivamente identificati i rifiuti W2, associando sempre i vari segnali di identificazione alle rispettive celle 13 del convogliatore 12, e ad uno specifico dispositivo di compattazione, ad esempio al dispositivo di compattazione 23.2.

Durante il movimento a passi del convogliatore 12, con le saracinesche 27 chiuse, quando la cella 13 con il primo rifiuto W2 si trova in corrispondenza del dispositivo di compattazione 23.2, l’unità di controllo 20 comanda l’apertura della saracinesca 27.2 facendo cadere il rifiuto W2 nel compattatore 23.2 sottostante.

Quante operazioni si ripeteranno per i restanti rifiuti W2, W1 e W3 che si succedono nelle varie celle 13 del convogliatore 12, fino a che tutte le celle 13 del convogliatore risulteranno vuote, arrestando il convogliatore.

Lo schema di flusso di figura 9 mostra i passi fondamentali di funzionamento dell’apparecchiatura, secondo cui dopo la fase di avviamento S1, il convogliatore 12 viene fatto avanzare a passi, per muovere le singole celle 13 verso la zona 15 di identificazione, in corrispondenza della quale il sistema identifica il tipo di rifiuto, fase S2; il segnale di identificazione del tipo di rifiuto viene inviato all’unità di controllo 20 che associa quella specifica cella ad un rispettivo compattatore, fase S3; quando quella specifica cella 13 giunge in corrispondenza del compattatore 23 a cui è stata associata, viene aperta la saracinesca, fase S4, il rifiuto W viene scaricato e fatto cadere per gravità nel compattatore 23 sottostane, fase S5; il rifiuto W viene quindi compattato e ridotto di volume comprimendolo, tagliandolo a pezzi o macinandolo, facendolo cadere in un cesto o sacco sottostante.

Una volta che tutte le celle sono vuote, fase S6, il convogliatore 12 viene arrestato, fase S7; in questo modo risulta pronto per un nuovo riempimento delle celle 13 che si trovano allineate con l’apertura 11, consentendo ad un operatore di inserire nelle singole celle 13 nuovi rifiuti W, in modo del tutto casuale.

Da quanto detto e mostrato nei disegni allegati, risulta quindi evidente che si è formato un’apparecchiatura adatta per la raccolta differenziata e la compattazione di rifiuti in plastica, vetro e metallo, quali bottiglie, lattine e simili contenitori, mediante la quale si conseguono gli scopi riferiti; pertanto altre modifiche a varianti potranno essere apportate all’intera apparecchiatura o sue parti ed al suo modo di funzionare, senza con ciò allontanarsi dalle rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Un’apparecchiatura (10) adatta per la raccolta differenziata e la compattazione di differenti tipi di rifiuti (W), quali lattine, bottiglie in plastica e in vetro, o simili, in cui i singoli rifiuti (W) vengono selezionati, compattati e fatti cadere in rispettivi contenitori (A,B,C), caratterizzata da fatto di comprendere: un convogliatore (12) a celle (13) aperte che si estende longitudinalmente in una direzione orizzontale, le celle (13)del convogliatore (12) essendo configurate per trascinare i rifiuti (W) lungo un percorso orizzontale, da una zona (11) di raccolta dei rifiuti, ad una zona (15) di identificazione del tipo di rifiuto (W) e verso una zona di compattazione (14); una guida (25) di supporto e scorrimento dei rifiuti (W) in posizione sottostante il convogliatore (12), detta guida di scorrimento (25) essendo configurata con aperture (26) di scarico; saracinesche di chiusura (27) azionabili selettivamente per consentire la caduta dei rifiuti (W) da ciascuna cella (13) in corrispondenza di rispettivi dispositivi di compattazione (23); e una unità di controllo (20) configurata per associare ciascuna cella (13) del convogliatore (12), ad uno specifico dispositivo di compattazione (23) in funzione di segnali di identificazione dei rifiuti (W) generati da sensori in detta zona di identificazione (25).
2. L’apparecchiatura adatta per la raccolta differenziata e la compattazione di rifiuti (W) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il convogliatore (12) comprende un primo ramo anteriore (12A) che si sviluppa longitudinalmente, in cui le celle (13) sono aperte verso l’alto, per l’introduzione manuale dei rifiuti (W), nonché comprende un secondo ramo posteriore (12B) parallelo al precedente, in corrispondenza di detta zona di compattazione (14).
3. L’apparecchiatura (10) adatta per la raccolta differenziata e la compattazione di rifiuti (W) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che la guida (25) di scorrimento dei rifiuti (W), lungo detta zona di compattazione, comprende una pluralità di fori (26) di scarico dei rifiuti, ciascuno associato ad una corrispondente saracinesca(27), e ad un rispettivo dispositivo di compattazione (23).
4. L’apparecchiatura (10) adatta per la raccolta differenziata e la compattazione di rifiuti (W) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i dispositivi di compattazione (23) sono operativamente collegati ad un unico motore di comando (42).
5. L’apparecchiatura (10) adatta per la raccolta differenziata di rifiuti (W) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la zona (15) di identificazione dei rifiuti (W) comprende un sistema di sensori (29) per l’identificazione di specifici tipi di rifiuti (W).
6. L’apparecchiatura (10) adatta per la raccolta differenziata e la compattazione di rifiuti (W) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal comprendere un contenitore (A, B, C) di raccolta dei rifiuti compattati (W), in corrispondenza di ciascun dispositivo di compattazione (23).
7. L’apparecchiatura (10) adatta per la raccolta differenziata e la compattazione di rifiuti (W), secondo la rivendicazione 6 caratterizzata dal fatto di comprendere un sensore di troppo pieno (29.1) in corrispondenza di ciascun contenitore (A, B, C) di raccolta dei rifiuti compattati.
8. L’apparecchiatura (10) adatta per la raccolta differenziata e la compattazione di rifiuti (W) secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal comprendere uno scivolo (37) di scarico dei rifiuti compattati (W), in corrispondenza di ciascun dispositivo di compattazione (23).
9. L’apparecchiatura (10) adatta per la raccolta differenziata di rifiuti (W) secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal comprendere un sensore di sicurezza (30) e di arresto del convogliatore (12) in corrispondenza della estremità anteriore di un’apertura allungata (11) di introduzione dei rifiuti (W).
10. L’apparecchiatura (10) adatta per la raccolta differenziata e la compattazione di rifiuti (W), secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto di comprendere un sensore di troppo pieno (29.1) in corrispondenza di ciascun raccoglitore dei rifiuti compattati (A,B,C).
11. L’apparecchiatura (10) adatta per la raccolta differenziata e la compattazione di rifiuti (W) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il convogliatore (12), comprende un nastro (16) che si sviluppa lungo un percorso anulare provvisto di una pluralità di alette laterali (21), tra loro distanziate, che si protendono dal nastro verso una parete periferica di guida (22), il nastro (16) e le alette (21) del convogliatore (12) definendo una pluralità di celle verticali (13), aperte verso l’alto e verso il basso.