ITMO20110139A1 - Impianto di produzione di un materiale da costruzione. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“Impianto di produzione di un materiale da costruzione.â€

La presente invenzione ha per oggetto un impianto di produzione di un materiale da costruzione.

La presente invenzione trova largo impiego nell’edilizia, per la produzione di un generico materiale da costruzione, in particolare calcestruzzo. Gli impianti per la produzione di materiale da costruzione, come ad esempio il calcestruzzo cui si farà riferimento nel seguito senza con questo perdere in generalità, richiedono larghi spazi, dati i notevoli ingombri richiesti dai diversi elementi strutturali.

In particolare, sono necessari grandi silos e tramogge di contenimento per lo stoccaggio dei singoli materiali inerti (sabbia, ghiaia, acqua) o dei diversi additivi richiesti per la produzione del calcestruzzo.

Generalmente, dal fondo di ciascun silos parte un rispettivo condotto a coclea che trasporta una determinata quantità del materiale inerte in esso contenuto verso una torre di miscelazione, posta ad una certa distanza e ad una certa quota. Le tramogge di contenimento, invece, rilasciano determinate quantità del materiale stoccato su un nastro trasportatore che riversa poi il tutto all’interno della torre di miscelazione.

La torre di miscelazione generalmente à ̈ un’unità molto grande, in posizione fissa e interposta tra i silos e le vasche di contenimento, al cui interno à ̈ in movimento un corpo atto a mescolare i materiali riversati nella torre.

La torre di miscelazione presenta sul fondo una bocca di scarico ad imbuto, attraverso la quale il materiale da costruzione finito viene caricato all’interno delle betoniere per essere trasportato nei cantieri.

Gli impianti fissi forniscono generalmente materiale da costruzione ai cantieri posti nelle vicinanze o a quei cantieri che non richiedono eccessive quantità di calcestruzzo.

Nei casi in cui i cantieri sono collocati in posizioni remote rispetto agli impianti fissi o le opere in costruzione richiedono importati quantità di materiale da costruzione, tale quindi da richiedere un flusso continuo di materiale da costruzione e da rendere quindi il trasporto con betoniere poco pratico ed economico, si preferisce realizzare impianti mobili di produzione del materiale da costruzione direttamente presso il cantiere.

Questi impianti mobili riproducono, in scala ridotta, gli impianti fissi.

Pertanto, un primo svantaggio connesso a tali impianti mobili, e riscontrabile d’altronde anche negli impianti fissi, à ̈ il notevole spazio che richiedono in cantiere, dove non sempre à ̈ disponibile una zona estesa da dedicare esclusivamente a tale scopo.

Inoltre, il collegamenti tra silos di stoccaggio e torre di miscelazione o tra torre di miscelazione e tramogge di contenimento comporta un gran numero di organi in movimento con conseguenti maggiori costi di produzione per manutenzione e riparazioni, oltre ad una minore sicurezza sul cantiere.

Gli attuali impianti mobili di produzione di calcestruzzo sono caratterizzati da basse produzioni orarie e conseguentemente da una limitata capacità di stoccaggio del materiale inerte.

Infine, le notevoli dimensioni, anche degli impianti mobili, comportano un’elevata richiesta e un conseguente elevato consumo di energia elettrica.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione à ̈ proporre un impianto di produzione di un materiale da costruzione che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

Scopo della presente invenzione à ̈ proporre un nuovo impianto di produzione di un materiale da costruzione in grado di produrre calcestruzzo di qualità certificata in quantità sufficiente a soddisfare qualsiasi esigenza operativa di un cantiere, senza la necessità di dover ricorrere a fornitori esterni quando à ̈ richiesta una grande quantità di materiale da costruzione per avere getti in continuo.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ realizzare un impianto di produzione di un materiale da costruzione che richieda spazi ridotti e che sia compatto e semplice strutturalmente, così da evitare eccessive parti in movimento, incrementare la sicurezza sul lavoro e ridurre costi di manutenzione e riparazioni.

Inoltre, la presente invenzione si propone di realizzare un impianto di produzione di un materiale da costruzione che permetta di incrementare la produzione oraria e la capacità di stoccaggio dei materiali inerti, diminuendo contestualmente la richiesta di energia elettrica.

Infine, la presente invenzione si propone di realizzare un impianto di produzione di un materiale da costruzione che produca un ottimo materiale da costruzione rispettando le corrette dosi e le giuste sequenze di miscelazione.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un impianto di produzione di un materiale da costruzione, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un impianto di produzione di un materiale da costruzione, come illustrato negli uniti disegni in cui: - la figura 1 à ̈ una vista schematica frontale di un impianto di produzione di un materiale da costruzione oggetto della presente invenzione, nel quale sono visibili anche due veicoli presenti in un cantiere che interagiscono con l’impianto stesso;

- la figura 2 à ̈ l’impianto oggetto della presente invenzione in una seconda forma realizzativa;

- la figura 3 à ̈ un particolare dell’impianto di figura 2;

- la figura 4 mostra un esempio dell’impianto oggetto della presente invenzione in modalità di trasporto.

Con particolare riferimento alle figure annesse, con 1 Ã ̈ stato genericamente indicato un impianto di produzione di un materiale da costruzione in accordo con la presente invenzione.

L’impianto oggetto della presente invenzione à ̈ utilizzabile sia come impianto mobile, quindi assemblabile all’occorrenza in un cantiere, sia come impianto di produzione fisso, realizzato nelle opportune dimensioni.

Genericamente l’impianto 1 oggetto della presente invenzione à ̈ destinato alla produzione di un qualsiasi materiale da costruzione, preferibilmente calcestruzzo. Nel seguito si farà riferimento, per semplicità, al solo calcestruzzo come materiale da costruzione, senza per questo voler perdere in generalità e senza voler limitare l’impiego dell’impianto alla produzione del solo calcestruzzo.

Nella figura 1 à ̈ mostrato un primo esempio dell’impianto 1 oggetto della presente invenzione, il quale comprende almeno due tramogge 2, ciascuna contenente un rispettivo elemento 3 componente il materiale da costruzione.

Gli elementi che compongono il calcestruzzo sono sabbia e ghiaia di diverse granulometrie, acqua e additivi.

Vantaggiosamente, l’impianto comprende più tramogge 2, ciascuna contenente un rispettivo componente 3 solido, e almeno un serbatoio 4 per il contenimento e il dosaggio di un rispettivo componente liquido, come appunto acqua e/o additivi vari.

Vantaggiosamente, le tramogge 2 sono disposte in posizione ravvicinata tra di loro, preferibilmente allineate. Una qualsiasi altra conformazione compatta à ̈ tuttavia possibile, come ad esempio disposte in cerchio o, a seconda del numero di tramogge, disposte ai vertici di un poligono, possibilmente il più ravvicinato possibile.

Il serbatoio 4 à ̈ anch’esso disposto accanto ad almeno una tramoggia 2, per mantenere una disposizione compatta della struttura.

L’impianto 1 comprende, inoltre, una vasca di miscelazione 5, all’interno della quale i diversi elementi componenti 3 sono mescolati tra di loro per formare il calcestruzzo. Vantaggiosamente all’interno della vasca di miscelazione 5 à ̈ previsto un apposito organo miscelatore 27, non illustrato, che rimesta e amalgama i singoli elementi componenti inseriti nella vasca 5.

La vasca di miscelazione 5 presenta un’apertura superiore di carico 5’ e una base inferiore di scarico 5†. Vantaggiosamente, la base inferiore di scarico 5†à ̈ generalmente chiusa e si apre solo al termine di un ciclo di miscelazione caricamento e di lavorazione, quando cioà ̈ il materiale da costruzione à ̈ pronto per essere utilizzato e la vasca di miscelazione 5 deve essere svuotata, nel modo che verrà spiegato in seguito. La vasca di miscelazione 5 à ̈ posta immediatamente al di sotto delle tramogge 2 ed à ̈ mobile da una tramoggia 2 all’altra per ricevere da ciascuna di esse una determinata quantità del relativo elemento componente 3 in essa stoccato.

La vasca 5 à ̈ mobile lungo una guida di scorrimento 8 movimentata da un apposito mezzo di movimentazione 9, come ad esempio un motore elettrico o un sistema a cremagliera, e può muoversi su binari o su gomme.

Il movimento della vasca di miscelazione 5 Ã ̈ traslatorio e definisce un percorso 6, preferibilmente rettilineo di andata e di ritorno.

A seconda della disposizione delle tramogge 2, il percorso 6 potrebbe anche essere circolare o poligonale, oltre che rettilineo. Preferibilmente, la vasca di miscelazione 5 traccia il percorso 6 in andata e in ritorno, assumendo cioà ̈ almeno due volte le stesse posizioni per ogni ciclo di caricamento e lavorazione. Alternativamente, se ad esempio il percorso fosse chiuso, la vasca potrebbe tracciare il percorso una sola volta, descrivendo l’intero anello chiuso.

Ad ogni modo, la vasca di miscelazione 5, preferibilmente, inizia e termina il percorso 6 in corrispondenza di un’unica postazione 7.

Mentre la vasca di miscelazione 5 avanza lungo il percorso 6, essa compie un intero ciclo di caricamento e di lavorazione degli elementi componenti 3 ed effettua la miscelazione necessaria all’ottenimento del prodotto finale, cioà ̈ del calcestruzzo.

Ciascuna tramoggia 2 comprende una bocca di carico 10, posta superiormente, ed almeno una bocca di scarico posta inferiormente. La forma realizzativa preferita illustrata nelle figure 1 e 2 prevede che ci siano almeno una prima 11 e una seconda 12 bocca di scarico, entrambe poste nella parte inferiore della tramoggia 2, e allineate in sequenza lungo il percorso 6 della vasca 5.

Vantaggiosamente, l’apertura di dosaggio della prima 11 e della seconda 12 bocca di scarico di ciascuna tramoggia 2 sono posizionate perpendicolarmente rispetto alla traiettoria seguita dalla vasca di miscelazione 5. Le due bocche di scarico 11 e 12 hanno dimensioni tra loro differenti, in modo tale che si possano dosare quantità differenti di uno stesso componente inerte 3. La bocca di scarico più grande, identificabile ad esempio con la prima bocca 11, à ̈ dedicata al conferimento di grandi quantità di elemento componente inerte 3, quindi per il riempimento veloce della vasca 5.

La bocca di scarico più piccola, invece, identificabile ad esempio con la seconda bocca 12, à ̈ dedicata al conferimento di piccole quantità di elemento componente inerte 3, quindi per il dosaggio di precisione e il controllo della quantità corretta erogata e del peso di materiale desiderato.

Opportuni mezzi di pesatura e dosaggio 13 contribuiscono alla corretta determinazione della quantità di ciascun elemento componente 3 pesato e riversato nella vasca 5. Questi sono preferibilmente posti in corrispondenza dell’apertura di carico 5’ della vasca di miscelazione 5 o, alternativamente, in corrispondenza di ciascuna delle bocche di scarico 11 e 12 di ciascuna tramoggia 2.

I mezzi di pesatura e dosaggio 13 comprendono celle di carico per pesare e dosare una preimpostata quantità di elemento componente 3.

In questo modo viene dosata, pesata e prelevata solo la corretta quantità di elemento componente inerte necessario alla produzione del calcestruzzo, impostata tramite una unità di controllo, non illustrata, che gestisce l’intero funzionamento dell’impianto 1.

Al passaggio della vasca di miscelazione 5 al di sotto delle varie tramogge 2, appositi sensori, non illustrati, determinano l’apertura delle bocche di scarico 11 o 12, e il conferimento della quantità dosata del corrispondente elemento di conferimento 3.

Tali sensori cooperano con la citata unità di controllo. Gli elementi componenti 3 il calcestruzzo sono introdotti nella vasca seguendo la migliore sequenza di immissione, per ottenere una corretta miscelazione degli ingredienti.

La miscelazione à ̈ agevolata anche dal movimento stesso della vasca 5; infatti, durante il percorso 6, la vasca 5 ha delle fasi di frenata e di accelerazione e la forza di inerzia longitudinale che si crea durante queste fasi migliora ulteriormente la miscelazione, soprattutto durante il percorso di ritorno.

Quando la vasca di miscelazione 5 giunge nuovamente nella postazione 7, quindi a fine corsa del percorso 6, e in particolare a fine corsa del tratto di ritorno, il materiale da costruzione à ̈ pronto per essere estratto dalla vasca 5 e utilizzato.

In corrispondenza di questa postazione 7 l’impianto comprende dei mezzi di trasferimento 14 del materiale da costruzione dalla vasca di miscelazione 5 ad un generico dispositivo di trasporto 17, come ad una betoniera, illustrata in figura 1, o ad un nastro trasportatore o ancora ad appositi condotti che portano il calcestruzzo direttamente dove serve.

Tali mezzi di trasferimento 14 comprendono un contenitore 15, mobile tra una posizione di carico ed una di scarico, ed un elevatore 16 per la movimentazione del contenitore 15.

Vantaggiosamente, la posizione di carico del contenitore 15 à ̈ situata al di sotto della vasca di miscelazione 5, mentre la posizione di scarico del contenitore 15 à ̈ collocata al di sopra del un dispositivo di trasporto 17. In figura 1 si vede, ad esempio, il contenitore 15 avente forma ad imbuto, che riversa il contenuto all’interno della betoniera.

Quando la vasca di miscelazione 5 ha completato il ciclo di caricamento e di lavorazione, ritorna nella postazione 7 iniziale dove sosta per consentire il suo svuotamento e il contemporaneo riempimento del contenitore 15.

La base di scarico 5†della vasca 5 si apre, ad esempio con apertura a ghigliottina, e tutto il materiale da costruzione prodotto in quel ciclo viene riversato nel contenitore 15.

Terminato questo passaggio, la base si richiude e la vasca 5 Ã ̈ pronta per un nuovo ciclo di caricamento e lavorazione.

Mentre la vasca di miscelazione 5 esegue un nuovo ciclo di caricamento e lavorazione, il contenitore 15 viene movimentato dall’elevatore 16 e portato in posizione di scarico, al di sopra del dispositivo di trasporto 17. Nella figura 1 à ̈ mostrato in linea tratteggiata il movimento che il contenitore 15 esegue: inizialmente esso trasla verso l’esterno dell’impianto, sfilandosi da sotto la vasca di miscelazione 5, e poi viene sollevato lungo l’elevatore 16, portandosi in quota, in posizione esterna rispetto all’impianto, per consentire di avvicinarsi alla betoniera, che attende di essere riempita, in retro marcia.

Una volta che il contenitore 15 ha riversato tutto il suo carico all’interno del dispositivo di trasporto 17, essa si ridispone al di sotto della vasca di miscelazione 5 che nel frattempo ha compiuto un nuovo ciclo di caricamento e lavorazione e si à ̈ riportata nella postazione iniziale 7.

Con i mezzi di trasferimento 14 appena descritti si sono eliminati numerosi componenti strutturali ingombranti, come nastri trasportatori o condotti a coclea, e che richiedevano continui e onerosi interventi di manutenzione e riparazione.

Secondo quanto illustrato nelle figure 2 e 3, le tramogge 2 vengono riempite tramite una ruspa 18, che sale lungo un terrapieno 19 fino alla quota della bocca di carico 10 della tramoggia 2, riversando il carico direttamente nella tramoggia 2.

Alternativamente, come illustrato in figura 1, l’impianto 1 comprende un sistema di riempimento 20 automatico delle tramogge 2.

Tale sistema di riempimento 20 comprende una struttura 21 a ponte sovrastante le tramogge 2, lungo la quale à ̈ mobile almeno un cestello 22 di carico.

Il cestello 22 percorre la struttura a ponte 21 da una posizione abbassata 22’ al livello del suolo, nella quale essa viene riempita con una determinata quantità di un elemento componente, ad esempio tramite una ruspa 18, ad una posizione sollevata 22†, posta al di sopra delle tramogge 2, nella quale il cestello di carico 22 riversa il suo carico all’interno della relativa tramoggia 2.

La struttura a ponte 21 comprende un paranco 23 che movimenta il cestello di carico 22.

Un meccanismo di leve e fulcri 24 coopera con il paranco 23 per realizzare lo scarico del materiale trasportato dal cestello di carico 22 all’interno della relativa tramoggia 2, come mostrato in figura 1.

Vantaggiosamente, l’impianto descritto può essere facilmente smontabile e trasportabile presso un cantiere. In figura 4 à ̈ mostrato un esempio di come l’impianto descritto sia facilmente trasportabile.

La parte inferiore dell’impianto 1, in particolare le bocche di scarico 11 e 12 delle tramogge 2, il serbatoio 4, i mezzi di trasferimento 14 e la vasca di miscelazione 5 sono appoggiati sopra una base 25 che altro non à ̈ che il rimorchio di un camion 26.

Realizzato nelle dimensioni opportune, l’impianto decritto può tuttavia essere installato anche come postazione fissa.

L’invenzione raggiunge gli scopi proposti.

L’impianto descritto risulta strutturalmente semplice e compatto e presenta dimensioni contenute. Le parti in movimento sono limitate e tutte confinate in zone poco accessibili agli operai, così da incrementare la sicurezza del cantiere.

Questo impianto permette di produrre direttamente in cantiere una notevole quantità di materiale da costruzione e soprattutto con un flusso continuo, evitando interruzioni o forniture da esterni con conseguenti incrementi nei costi di produzione.

La vasca di miscelazione presenta dimensioni ridotte e ha quindi una capienza limitata ma, al contempo, richiede una ridotta potenza e risulta più agile e con consumi ridotti, riuscendo ad ottimizzare i cicli di caricamento e lavorazione e riuscendo a lavorare in continuo.

La miscelazione degli elementi risulta migliore, più efficace, grazie anche alla movimentazione della vasca di miscelazione stessa.

Il sistema di pesatura e dosaggio permette di ottenere un’elevata precisione nelle proporzioni di elementi inerti introdotti e quindi di produrre materiale da costruzione di elevata qualità.

L’impianto descritto permette di incrementare la produzione oraria del materiale da costruzione, riducendo al contempo il consumo energetico e lo spazio richiesto in cantiere.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto di produzione di un materiale da costruzione comprendente almeno due tramogge (2), ciascuna contenente un rispettivo elemento componente (3) detto materiale da costruzione, una vasca di miscelazione (5) all’interno della quale gli elementi (3) componenti sono mescolati tra di loro per formare il materiale da costruzione, caratterizzato dal fatto che detta vasca di miscelazione (5) à ̈ mobile al di sotto di dette tramogge (2), per ricevere da ciascuna tramoggia (2) una determinata quantità del relativo elemento componente (3) in essa stoccato.
2. 2. Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta vasca di miscelazione (5) trasla lungo un percorso (6) estendentesi al di sotto di dette tramogge (2).
3. 3. Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuna tramoggia (2) comprende una bocca di carico (10), posta superiormente, ed almeno una prima (11) e una seconda (12) bocca di scarico poste inferiormente.
4. 4. Impianto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta prima (11) e detta seconda (12) bocca di scarico hanno dimensioni tra loro differenti, per il dosaggio di quantità differenti di uno stesso elemento componente (3) contenuto nella rispettiva tramoggia (2).
5. 5. Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di pesatura e dosaggio (13) dell’elemento componente (3); detti mezzi di pesatura e dosaggio (13) essendo posti nella vasca di miscelazione (5) o in ciascuna di dette tramogge (2).
6. 6. Impianto secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di pesatura e dosaggio (13) comprendono celle di carico per pesare e dosare una predeterminata quantità di elemento componente (3) da depositare all’interno della vasca di miscelazione (5).
7. 7. Impianto secondo una delle rivendicazioni da 3 a 6, caratterizzato dal fatto che detta prima (11) e detta seconda (12) bocca di scarico sono disposte sequenzialmente lungo il percorso (6) della vasca di miscelazione (5).
8. 8. Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di trasferimento (14) del materiale da costruzione da detta vasca di miscelazione (5) ad un dispositivo di trasporto (17) di detto materiale da costruzione.
9. 9. Impianto secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di comprendere una postazione iniziale (7) dalla quale detta vasca di miscelazione (5) parte per traslare lungo detto percorso (6), lungo un percorso di andata (P’) ed un percorso di ritorno (P†) durante il quale compie un ciclo di caricamento e lavorazione degli elementi componenti (3) in esso contenuti e, alla quale postazione (7) detta vasca (5) ritorna, una volta giunta a fine corsa del percorso di ritorno (P†), per conferire il materiale da costruzione all’interno di detti mezzi di trasferimento (14).
10. 10. Impianto secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detta vasca di miscelazione (5) comprende un’apertura superiore di carico (5’) e una base inferiore di scarico (5†), apribile in corrispondenza della postazione (7) per conferire il materiale da costruzione all’interno di detti mezzi di trasferimento (14).
11. 11. Impianto secondo una delle rivendicazioni da 8 a 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trasferimento (14) del materiale da costruzione comprendono un contenitore (15), mobile tra una posizione di carico ed una di scarico del materiale da costruzione, ed un elevatore (16) per la movimentazione di detto contenitore (15).
12. 12. Impianto secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detta posizione di carico di detto contenitore (15) Ã ̈ situata al di sotto di detta vasca di miscelazione (5), e che detta posizione di scarico di detto contenitore (15) Ã ̈ collocata al di sopra di un dispositivo di trasporto (17).
13. 13. Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un sistema di riempimento (20) di dette tramogge (2) comprendente una struttura (21) a ponte sovrastante dette tramogge (2) ed un almeno un cestello di carico (22); detto cestello di carico (22) essendo mobile tra una posizione abbassata (22’), nella quale essa viene riempita con una determinata quantità di un elemento componente (3), ed una posizione sollevata (22†), posta al di sopra di dette tramogge (2), nella quale detto cestello di carico (22) riversa il suo carico all’interno della relativa tramoggia (2).
14. 14. Impianto secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto di comprendere un paranco (23) che movimenta detto cestello di carico (22).
15. 15. Impianto secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto di comprendere un meccanismo di leve e fulcri (24) che coopera con detto paranco (23) per realizzare lo scarico del cestello (22) di carico all’interno della relativa tramoggia (2).
16. 16. Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un serbatoio (4) per il dosaggio di additivi liquidi all’interno della vasca di miscelazione (5).
17. 17. Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere mobile, trasportabile e montabile in un cantiere all’occorrenza.