ITMO20010129A1 - Raffinatore ad assetto variabile - Google Patents

Description

D E S C RI Z I ON E

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: RAFFINATRICE AD ASSETTO VARIABILE.

Forma oggetto del presente trovato una raffinatrice ad assetto variabile.

Le macchine raffinatrici vengono in genere impiegate nell’industria conserviera per separare il succo o la polpa di frutta e vegetali dalle bucce, dai semi e da altri scarti presenti nel prodotto.

Si fa riferimento, in particolare, ad una raffinatrice del tipo comprendente un setaccio tubolare fisso, dotato di un ingresso per il prodotto da trattare e di uno scarico per il prodotto di scarto, al centro del quale si estende, dall’ ingresso allo scarico, un rotore posto in rotazione da un albero girevole dietro comando; il rotore reca radialmente una pluralità di spatole ciascuna delle quali ha una estremità molto prossima alla superficie del setaccio e serve per imprimere al prodotto da trattare sia un moto centrifugo, che comprime il prodoto contro il setaccio, che un moto di avanzamento, che spinge il prodoto ad avanzare verso lo scarico dal quale escono gli scarti; a tale fine le spatole presentano un orientamento leggermente inclinato rispeto all’asse del rotore. E’ inoltre previsto un involucro, che circonda il setaccio, che è dotato di una bocca di uscita per il prodoto raffinato che è passato attraverso il setaccio e che viene estrato dalla raffinatrice.

Sono già noti dei dispositivi di questo tipo; un esempio è descrito nel breveto italiano con numero di domanda 67 132 A/77,

Per potere tratare prodoti fra di loro diversi, che presentano quindi diversa fluidità, le passatrici note operano in genere modificando il numero di giri di rotazione del rotore; questo modo di operare non è del tuto soddisfacente in quanto non sempre è possibile, e comunque non è mai semplice, trovare un numero di giri del rotore che eviti gli opposti problemi di avere degli scarti umidi in uscita, con conseguente perdita di prodoto, o di avere una azione troppo energica sul prodoto che ne provoca il deterioramento o comunque il peggioramento qualitativo.

Un altro inconveniente delle passatrici note è rappresentato dal fato che il setaccio e le spatole presentano delle usure differenziate nei loro vari punti; il setaccio tende infati ad usurarsi maggiormente nella sua parte iniziale, ed i suoi fori tendono ad usurarsi tuti dalla stessa parte; anche le spatole si usurano tute dalla stessa parte. Ciò comporta la necessità di sostituire setaccio e pale quando gli stessi sono usurati solo parzialmente.

Scopo del presente trovato è quello di ovviare ai suddetti inconvenienti della tecnica nota, fornendo una raffinatrice che consenta un trattamento ottimale di diversi tipi di prodotto e che permetta di sfruttare al meglio le parti soggette ad usura, quali il setaccio e le spatole.

Un vantaggio del trovato in oggetto è quello di permettere di agire sul prodotto in modo differenziato nelle varie zone della raffinatrice e modificabile a comando, in dipendenza del tipo di prodotto e delle varie esigenze di funzionamento.

Questi scopi e vantaggi ed altri ancora vengono tutti raggiunti dal trovato in oggetto così come esso risulta caratterizzato dalle rivendicazioni sotto riportate.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una preferita forma di realizzazione del trovato in oggetto, illustrata a titolo esemplificativo ma non limitativo nelle allegate figure in cui:

la figura 1 mostra una schematica vista in elevazione verticale, con alcune parti in sezione, della raffinatrice in oggetto; la figura 2 mostra una vista laterale del rotore della raffinatrice in oggetto, con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre, inserito all’ interno del setaccio mostrato in sezione; la figura 3 mostra, in scala ingrandita, una sezione di un particolare del collegamento di una spatola al rotore;

le figure 4, 5, 6, mostrano una schematica vista dall’alto, in scala ingrandita, di varie posizioni assunte da una spatola a seguito della traslazione relativa fra i mantelli del rotore.

Facendo riferimento alle menzionate figure, con 1 si è complessivamente indicata una raffinatrice per estrarre il succo o la polpa da prodotti alimentari, che comprende un setaccio 2, 2a dotato di un ingresso 3 per il prodotto da trattare e di uno scarico 4 per il prodotto di scarto.

Al centro del setaccio si estende dall’ ingresso 3 allo scarico 4 un rotore 5 azionato a ruotare, dietro comando, da un albero motore 5c a sua volta posto in rotazione da un motore 5d; il rotore reca, sulla sua superfice laterale, una pluralità di spatole 6 ciascuna delle quali è molto prossima, con la sua estremità non collegata al rotore 5, alla superficie interna del setaccio.

Un involucro 7, che circonda il setaccio, è dotato di una bocca di uscita 8 del prodotto estratto.

Il rotore 5, generalmente di forma cilindrica anche se sono possibili forme tronco-coniche, comprende un mantello esterno 5 a che è dotato di una pluralità di asole passanti 9 che sono disposte con la loro direzione longitudinale nella direzione assiale del rotore; sul mantello estero è inoltre ricavata una pluralità di intagli di guida 10 dei quali meglio si dirà in seguito.

Il rotore comprende inoltre un mantello interno 5b che è solidale alla rotazione del mantello esterno; mediante mezzi di movimentazione, è possibile traslare assialmente, a comando, il mantello esterno rispetto al mantello interno. In una possibile realizzazione, i mezzi di movimentazione comprendono una ghiera filettata, coassiale all’albero motore 5 a, che mediante rotazioni di avvitamento o svitamento trascina assialmente il mantello esterno nei due sensi della direzione assiale; tali mezzi di movimentazione possono comunque essere di qualsiasi natura. Risulta inoltre evidente che il moto di traslazione relativa fra il mantello esterno ed il mantello interno può essere ottenuto anche facendo traslare il mantello interno rispetto a quello esterno, che in questo caso sarà fisso.

Il mantello interno è dotato di una pluralità di fori passanti 11 ciascuno dei quali è posto in corrispondenza di una delle asole 9; i fori 1 1 e le asole 9 sono reciprocamente disposti in modo che, a seguito della traslazione del mantello esterno rispetto al mantello interno, i fori 11 percorrano la luce delle rispettive asole 9.

Le spatole 6 sono collegate al rotore e si sviluppano all’ incirca su piani assiali del rotore stesso o, come meglio si vedrà in seguito, su piani leggermente inclinati rispetto a tali piani assiali.

Ciascuna spatola comprende, alla sua estremità collegata al rotore, un perno di rotazione 6a che è inserito in una delle asole passanti 9 ed è fissato girevolmente folle a misura nel sottostante foro passante 11 del mantello interno; il fissaggio descritto viene agevolmente ottenuto con dadi (come illustrato) o con anelli elastici. Ciascuna delle spatole 6 comprende inoltre un perno di guida 12 che è collegato ad una estremità laterale della spatola ed è rivolto verso il rotore; tale collegamento viene generalmente fatto mediante avvitamento in un foro filettato 13, 13a previsto sulla spatola. In questo modo una estremità filettata del perno di guida 12 viene fissata in modo amovibile alla spatola mentre l’altra estremità del perno fuoriesce dalla spatola in direzione del rotore. Il perno di guida, o meglio la sua estremità che fuoriesce dalla spatola in direzione del rotore, si inserisce, con possibilità di scorrimento guidato, in uno dei detti intagli di guida 10; gli intagli 10 sono disposti, relativamente a ciascuna coppia di fori 11 e asole 9, in una posizione tale da permettere sia Γ inserimento del perno nell’intaglio di guida che il suo scorrimento, all' interno di quest’ultima, che avviene a seguito della traslazione del mantello esterno del rotore, Risulta evidente che, al fine di consentire una corretta guida dei perni 12, il diametro di tali perni sarà circa uguale, con un leggero gioco per evitare impuntamenti durante il moto del perno, alla larghezza del relativo intaglio di guida; gli intagli di guida costituiscono cioè un percorso guidato alfintemo del quale si può muovere, senza spostamenti laterali, il relativo perno di guida. Per rendere la spatola simmetrica rispetto ad un suo asse di rotazione, oltre alla forma della spatola, che è simmetrica rispetto all’asse sopra citato, sono previsti due dei detti fori filettati 13 e 13 a, uno su ciascuna estremità laterale della spatola; il perno 12 può essere fissato indifferentemente ad uno o all’altro dei detti fori. Anche gli intagli di guida possono essere disposti anteriormente o posteriormente (o in entrambe tali posizioni in modo da permettere un uso o dell’uno o dell’altro intaglio) rispetto alla relativa coppia foro 11 - asola 9.

Ciascun intaglio di guida viene opportunamente inclinato e sagomato in modo da guidare il relativo perno di guida lungo un percorso prefissato. Per permettere una agevole modifica del percorso dei perni, gli intagli, o almeno alcuni di essi, possono essere ricavati su porzioni amovibili del mantello esterno 5 a; in tal modo è possibile togliere la porzione amovibile nella quale è ricavato Γ intaglio e sostituirla con un’altra contenente un intaglio di diversa inclinazione o sagoma. Diversamente da quanto illustrato, la porzione amovibile del mantello esterno sulla quale sono ricavati gli intagli può essere rappresentata da un settore o da una corona anulare che comprendono più intagli.

Per motivi che meglio verranno chiariti in seguito, il setaccio della raffinatrice è suddiviso in due parti, rispettivamente 2 e 2a, che sono esattamente uguali fra di loro.

Da un punto di vista generale, il funzionamento della raffinatrice in oggetto è simile a quello delle raffinatrici note. Attraverso Γ ingresso 3 per il prodotto da trattare il prodotto entra nella corona anulare esistente fra il setaccio 2 ed il rotore 5 dotato delle spatole 6 che sono leggermente inclinate rispetto ad un piano assiale del rotore, sono solidali alla rotazione del rotore ed hanno una estremità molto prossima alla superficie del setaccio; ovviamente la distanza dell’estremità delle spatole da setaccio, e la loro inclinazione, sono dimensionate in modo da non creare interferenza fra l’estremità delle spatole e la superficie interna del setaccio.

A seguito della rotazione del rotore le spatole imprimono al prodotto da trattare un moto centrifugo che comprime il prodotto contro il setaccio, provocando così il passaggio del succo e della polpa del prodotto attraverso il setaccio stesso; Γ inclinazione, rispetto a piani assiali del rotore, delle spatole imprime al prodotto anche un moto di avanzamento che spinge il prodotto non ancora passato attraverso il setaccio ad avanzare verso le successive sezioni del setaccio in modo da continuare la raffinazione. Alla fine della corona anulare esistente fra il setaccio 2 ed il rotore 5 rimangono unicamente gli scarti del prodotto che escono attraverso l’uscita 4.

Il prodotto raffinato che esce dal setaccio si raccoglie entro l’involucro 7 che circonda il setaccio ed esce dalla raffinatrice attraverso la bocca di uscita 8 per il prodotto raffinato.

Durante il funzionamento, le spatole, così come nelle raffinatrici note, sono fisse rispetto al rotore ed operano sul prodotto così come sopra descritto. Questo modo di operare comporta, così come nelle raffinatrici note, i problemi di usura differenziata del setaccio evidenziati nel preambolo della descrizione. Il setaccio tende infatti ad usurarsi maggiormente nella sua parte iniziale, che è quella che tratta il maggior volume di prodotto. Anche i fori del setaccio tendono ad usurarsi tutti dalla stessa parte; se infatti le spatole ruotano in senso orario, i fori del setaccio tenderanno ad usurarsi nella loro parte destra che è quella che viene investita più direttamente dal flusso del prodotto. Lo stesso discorso vale anche per le spatole che, nel caso sopra citato, si usurano tutte nella parte superiore destra. Il setaccio e le spatole devono quindi essere sostituiti, nelle raffinatrici note, quando presentano solamente alcune delle loro parti usurate.

L’altro inconveniente evidenziato nel preambolo si presenta quando si debbano trattare prodotti fra di loro diversi, che presentano quindi diversa fluidità; nelle passatrici note capita sovente che gli scarti in uscita siano eccessivamente umidi, con conseguente perdita di prodotto, o che si abbia una azione troppo energica sul prodotto che ne provoca il deterioramento o comunque il peggioramento qualitativo in quanto punti neri o altri tipi di scarti indesiderati attraversano il setaccio e passano nel prodotto raffinato,

Tutti questi inconvenienti sono risolti, o comunque fortemente attenuati, dalla raffinatrice in oggetto. Infatti se ad esempio si debba operare su un diverso prodotto, le spatole della raffinatrice possono essere orientate diversamente in modo da avere, a seconda della maggiore o minore fluidità del prodotto, una prevalenza della componente centrifuga o della componente di avanzamento della forza che le spatole imprimono al prodotto. Risulta inoltre possibile modificare Γ orientamento delle spatole solamente in un particolare settore della raffinatrice in modo da aumentare o diminuire, in quel settore, l’attrito del prodotto contro il setaccio riducendone quindi l’usura. Altra operazione possibile è quella di invertire l’inclinazione delle spatole rispetto al piano assiale; in tal modo, invertendo contemporaneamente il senso di rotazione del motore, è possibile spingere il prodotto contro il setaccio dalla parte opposta alla precedente, equilibrando così l’usura della parte destra e sinistra dei fori del setaccio stesso.

Nella raffinatrice in oggetto, la variazione dell’ orientamento delle spatole si ottiene molto facilmente facendo traslare il mantello esterno del rotore rispetto al mantello interno; a seguito di tale traslazione, il perno di rotazione 6a di una spatola scorre nella relativa asola passante 9 mentre il perno di guida 12 viene guidato a scorrere nel relativo intaglio di guida 10 seguendone la sagoma e provocando così la desiderata rotazione della spatola ed il suo nuovo orientamento.

La traslazione del mantello esterno del rotore rispetto al mantello interno provoca la contemporanea modifica dell’ orientamento di tutte le spatole, mentre il nuovo orientamento di ciascuna spatola sarà determinato dalla sagoma del relativo intaglio di guida; è evidente che fornendo il rotore di intagli di guida opportunamente sagomati è possibile definire, in abbinamento alle diverse corse di traslazione relativa dei mantelli del rotore, le più svariate leggi di variazione dell’ orientamento delle spatole, di gruppi di spatole o anche di singole spatole; i limiti di tali variazioni sono rappresentati unicamente dalla necessità di impedire l impuntamento del perno di guida nel relativo intaglio e nell’ evitare una eccessiva angolazione delle spatole (per altro scarsamente utile) che possa comportare il rischio di interferenza fra la spatola e la superficie interna del setaccio.

Nelle figure 4, 5, 6, sono illustrate, a titolo di esempio, le posizioni limite dell’orientamento di una spatola che si può orientare sia verso destra che verso sinistra, a seconda della corsa di traslazione relativa dei mantelli del rotore; nell’esempio illustrato quindi, l’intaglio di guida 10 è conformato in modo da provocare rotazioni della spatola che modificano il verso di rotazione (destrogiro o sinistrogiro) dell’angolo della spatola stessa rispetto al piano di direzione assiale del rotore.

Dotando il mantello esterno del rotore di intagli di guida che siano disposti sia anteriormente che posteriormente rispetto alle relative coppie foro 1 1 - asola 9 è possibile, semplicemente spostando il perno di guida dall’estremità destra all’estremità sinistra della spatola, avere due diverse leggi di variazione dell’orientamento per ciascuna spatola. Inoltre, se gli intagli di guida 10 vengono ricavati su porzioni amovibili del mantello esterno 5 a, ad esempio su placchette avvitate sul mantello o su fasce periferiche sostituibili che contengano più intagli, è possibile modificare in modo molto agevole le leggi di variazione dell’ orientamento delle varie spatole, rendendo così la raffinatrice adatta per un uso assolutamente universale. Molte volte risulta comunque preferibile fornire uno o più mantelli esterni “di ricambio”, ciascuno dotato di intagli di guida di diversa conformazione e disposizione, suggerendo all’ utilizzatore il migliore utilizzo per ciascun mantello esterno; in tal modo per l’utilizzatore risulta facilitato l’impiego della raffinatrice per i diversi prodotti o gruppi di prodotti, a ciascuno dei quali corrisponderà il relativo mantello esterno.

Inoltre, ruotando le spatole di 180° e spostando il perno di guida da una estremità all’altra della spatola, è possibile utilizzare l’altro bordo esterno della spatola quando il primo sia usurato; va notato che, per limitare l’usura delle estremità delle spatole, le stesse possono essere dotate di inserti duri o, preferibilmente, realizzate con trattamenti superficiali di indurimento.

Un’altra caratteristica offerta dalla raffinatrice in oggetto è rappresentata dalla divisione del setaccio in due parti 2 e 2a, e dalla perfetta uguaglianza di tali due parti; in tal modo è possibile modificare l’ordine delle parti del setaccio (mettendo la prima al posto della seconda, e viceversa), in modo da razionalizzare ulteriormente l’usura delle varie parti del setaccio.

Tutte le variazione di orientamento delle spatole e di struttura della raffinatrice sopra descritte avvengono a raffinatrice non in funzione; non è però impossibile prevedere mezzi di traslazione relativa fra i mantello del rotore (ad esempio un sistema motorizzato disposto a bordo del rotore) che possano effettuare tale traslazione anche a raffinatrice in funzione; ciò potrebbe consentire una immediata valutazione degli effetti della variazione dell’ orientamento delle spatole sulla qualità del prodotto e degli scarti ottenuti.

Al trovato potranno essere applicate numerose modifiche di natura pratico applicativa dei dettagli costruttivi senza che per questo si esca dall’ambito di tutela dell’idea inventiva sotto rivendicata.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Raffinatrice ad assetto variabile, del tipo comprendente: un setaccio (2, 2a), dotato di un ingresso (3) per il prodotto da trattare e di uno scarico (4) per il prodotto di scarto, al centro del quale si estende, dall’ ingresso (3) allo scarico (4), im rotore (5) che è girevole dietro comando e reca una pluralità di spatole (6) una estremità di ciascuna delle quali è molto prossima alla superficie interna del setaccio (2, 2a); un involucro (7), che circonda il setaccio (2, 2a) e che è dotato di una bocca di uscita (8) del prodotto estratto; caratterizzata per il fatto che le spatole (6) sono orientabili rispetto alla direzione assiale del rotore.
2. 2. Raffinatrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le dette spatole (6) sono orientabili contemporaneamente.
3. 3. Raffinatrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascuna delle dette spatole (6) presenta un asse di simmetria rappresentato dall’asse attorno al quale avviene il suo orientamento.
4. 4. Raffinatrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le dette spatole (6) sono orientabili in modo contemporaneo e con orientamenti differenziati fra di loro.
5. 5. Raffinatrice secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che: il rotore (5) comprende un mantello esterno (5 a), dotato di una pluralità di asole passanti (9) e di una pluralità di intagli di guida (10), ed un mantello interno (5b), solidale alla rotazione del mantello esterno e dotato di una pluralità di fori passanti (11) ciascuno posto in corrispondenza di una delle asole (9); il mantello esterno ed il mantello interno possono, a comando, essere dotati di moto di traslazione assiale relativo; ciascuna delle spatole (6) comprende, alla sua estremità collegata al rotore, un perno di rotazione (6a) inserito in una delle asole passanti (9) e fissato girevolmente folle nel sottostante foro passante (11); ciascuna delle spatole (6) comprende inoltre un perno di guida (12), fisso rispetto alla spatola, che si inserisce, con possibilità di scorrimento guidato, in uno dei detti intagli di guida (10); comprende mezzi di movimentazione atti a provocare, a comando, la traslazione assiale relativa fra mantello interno (5b) e mantello esterno (5a) del rotore.
6. 6. Raffinatrice secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che almeno alcuni dei detti intagli di guida (10) sono ricavati su porzioni amovibili del mantello esterno (5 a).
7. 7. Raffinatrice secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che i detti intagli di guida (10) sono dotati di forme fra di loro diverse e sono disposti sul mantello esterno (5 a) con giaciture fra di loro diverse.
8. 8. Raffinatrice secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che ciascuna delle spatole (6) comprende almeno un foro (13), ricavato ad una estremità laterale della spatola e rivolto verso il rotore, atto ad alloggiare in modo amovibile una estremità di un perno di guida (12), l’altra estremità del perno fuoriuscendo dalla spatola in direzione del rotore.
9. 9. Raffinatrice secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che almeno alcuni dei detti intagli di guida (10) sono conformati in modo da provocare una rotazione della relativa spatola che modifichi il verso di rotazione dell angolo (destrogiro o sinistrogiro) della spatola stessa rispetto al piano di direzione assiale del rotore.
10. 10. Raffinatrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il detto setaccio è suddiviso in due parti, rispettivamente (2) e (2a), esattamente uguali fra di loro.
11. 11. Raffinatrice ad assetto variabile secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure dei disegni allegati e per gli scopi sopra citati.