ITPS20090019A1 - Struttura di filtro rotativo a dischi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo della domanda di brevetto per invenzione industriale avente ad oggetto e

TITOLO

STRUTTURA DI FILTRO ROTATIVO A DISCHI

RIASSUNTO

Struttura di filtro rotativo a dischi, del tipo costituito da tamburo centrale recante sulla superfìcie esterna dischi di filtraggio tra loro paralleli posizionati trasversalmente coassialmente al tamburo e provvisti di tela filtrante sulle due superfici ortogonali all’asse, comprendente moduli filtranti unitari costituiti da: due segmenti del tamburo centrale (4, 5) dotati di flange (6); una pluralità di elementi distanziali di connessione (7, 26) di detti due segmenti del tamburo centrale (4, 5) tra loro e con i consecutivamente limitrofi; un disco (1) fornito di una coppia di facce filtranti (2) a corona circolare internamente definite da superfici anulari (40) atte ad essere fissate a dette flange (6) di detti due segmenti del tamburo centrale (4, 5) tramite detti elementi distanziali di connessione (7, 26); un segmento di tubazione (16) parallelo all’asse di detti due segmenti del tamburo centrale (4, 5) e di detto disco (1) dotato di almeno un’appendice di irrorazione (18) ad esso ortogonale provvista di ugelli (20) rivolti a detto disco (1); almeno un segmento di canaletta (21) interno a detti segmenti del tamburo centrale (4, 5) collocato in corrispondenza di detta almeno una appendice di irrorazione (18); moduli di intelaiatura (9, 10) supportanti detti segmenti del tamburo (4, 5) tramite rispettive coppie di ruote (13).

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Ambito della tecnica

Il filtro rotativo a dischi serve a separare dal liquido trattato le parti solide in sospensione fino a microgranulometrie. Il filtro à ̈ costituito da una vasca divisa in tre parti: una per l'alimentazione del liquido da trattare, una per lo scarico del filtrato, una per lo scarico del troppo pieno e da ima pluralità di dischi filtranti. Il liquido da trattare viene convogliato tra i dischi - e mentre filtra attraverso i teli filtranti - i solidi vengono trattenuti tra i dischi e si depositano nella parte inferiore della camera filtrante. Quando il deposito ha raggiunto una determinata altezza viene scaricato automaticamente grazie al moto rotante dei dischi. Per le sue capacità di microfìltrazione il filtro autopulente a dischi viene applicato sia per il recupero di materiale riutilizzabile sia per la separazione di materiali inquinanti.

I filtri rotativi a dischi sono, generalmente, costituiti da un tamburo centrale disposto longitudinalmente e recante sulla superficie esterna i dischi di filtraggio. Tali dischi, tra loro paralleli e posizionati trasversalmente al tamburo, in maniera ad esso coassiale, presentano, sulle due superfici ortogonali all’asse, la tela filtrante. Il liquido scorre allo del tamburo e, attraverso delle opportune aperture praticate sulla sua superficie esterna, passa nella camera interna ai dischi per, poi, per effetto del carico idraulico disponibile, permeare la tela che trattiene i solidi sospesi. Il liquido filtrato viene raccolto nella vasca in cui à ̈ inserita la macchina, per essere, quindi, convogliato verso la successiva stazione di trattamento. I solidi sospesi trattenuti rimangono, invece, sulla superficie interna della tela, provocando un intasamento e riducendo, di conseguenza, la permeabilità della stessa. Questo comporta una riduzione della portata trattata dalla macchina. Come conseguenza si verifica una riduzione del livello di liquido nella vasca in cui à ̈ inserita la macchina ed un aumento del livello nella vaschetta di carico a monte del filtro. Tale variazione à ̈ rilevata da un opportuno sensore che comanda la rotazione del tamburo e dei dischi ad esso solidali, i quali risultano immersi per poco più della metà. A seguito della rotazione, la parte ancora pulita della tela, inizialmente posizionata al di sopra del pelo libero del liquido, entra in contatto con esso; la tela sporca à ̈ ruotata verso l’alto dove à ̈ collocato un sistema di controlavaggio, realizzato per mezzo di ugelli posizionati all’esterno di ciascun disco. Il flusso controcorrente di lavaggio consente la pulizia della tela con l’allontanamento dei solidi trattenuti che ricadono in un’opportuna canaletta, sistemata all’interno del tamburo. La canaletta raccoglie il liquido di controlavaggio e lo convoglia verso l’esterno della macchina in un’apposita vasca ad esso destinata.

Comunemente, il tamburo centrale à ̈ realizzato come un unico elemento con dimensioni longitudinali definite in finizione del numero di dischi richiesti al filtro.

Per ovvie ragioni di semplicità di realizzazione, però, i filtri vengono prodotti secondo determinate configurazioni standard che prevedono un valore prefissato del numero di dischi, variabile a seconda delle esigenze, ma in maniera non continua: vengono, ad esempio, costruite macchine da 4, 8, 12, 16, 20, 24 dischi filtranti. Tra le configurazioni a disposizione viene, quindi, scelta la soluzione che meglio si adatta all’applicazione a cui à ̈ destinata. Da quanto detto si deduce che anche il tamburo avrà una dimensione longitudinale non variabile con continuità, ma in finizione del numero di dischi installati su di esso. Lo stesso vale per la canaletta, il telaio della macchina e le tubazioni del sistema di controlavaggio, anch’essi realizzati in un’unica soluzione.

Individuazione dello specifico problema tecnico

La strategia costruttiva secondo la tecnica nota non permette, quindi, di ottenere un filtro “su misura†che si adatti alle reali esigenze dell’impianto, ma richiede di scegliere, tra quelle disponibili, la configurazione più vicina a quella desiderata. A questo si accompagna la difficoltà, se non l’impossibilità, di modificare la macchina qualora si rendesse necessario, a seguito, ad esempio, di un adeguamento dell’impianto dovuto ad una variazione della dimensione dell’utenza servita. In tale evenienza sarebbe, quindi, necessaria la sostituzione della macchina con un’altra avente un differente numero di dischi.

Agli svantaggi sopra menzionati si aggiunge anche l’esigenza di costruire, per ciascun elemento della macchina (telaio, sistema di controlavaggio, tamburo) realizzato come un unico pezzo, un numero di parti di dimensioni differenti tali da poter ottenere tutte le configurazioni standard in produzione, con notevole dispendio di risorse in termini produttivi e di magazzino.

Scopi del trovato

Scopo principale del presente trovato à ̈ pertanto, nel quadro sopra fornito, quello di provvedere una struttura modulare di disco per filtri rotativi a dischi al fine di massimizzare la polivalenza e Γ adattamento alle esigenze di portata dell’impianto sia in sede costruttiva quanto per l’eventualità di incremento di impianti già posti in opera.

Altro scopo del presente trovato à ̈ quello di conseguire lo scopo precedente attraverso una struttura che contempli la modularità di tutti i relativi componenti ed accessori costitutivi.

Ulteriore scopo del presente trovato à ̈ quello di conseguire gli scopi precedenti attraverso una struttura semplice ed efficace, sicura nel funzionamento e di costo relativamente economico in considerazione dei risultati con esso praticamente raggiunti.

Estratto riassuntivo del concetto di soluzione

Questi ed altri scopi ancora son tutti conseguiti con la struttura di filtro rotativo a dischi secondo il presente trovato, del tipo costituito da tamburo centrale recante sulla superficie esterna dischi di filtraggio tra loro paralleli posizionati trasversalmente coassialmente al tamburo e provvisti di tela filtrante sulle due superfici ortogonali all’asse, comprendente moduli filtranti unitari costituiti da: due segmenti del tamburo centrale (4, 5) dotati di flange (6); una pluralità di elementi distanziali di connessione (7, 26) di detti due segmenti del tamburo centrale (4, 5) tra loro e con i consecutivamente limitrofi; un disco (1) fornito di una coppia di facce filtranti (2) a corona circolare internamente definite da superfici anulari (40) atte ad essere fissate a dette flange (6) di detti due segmenti del tamburo centrale (4, 5) tramite detti elementi distanziali di connessione (7, 26); un segmento di tubazione (16) parallelo all’asse di detti due segmenti del tamburo centrale (4, 5) e di detto disco (1) dotato di almeno un’appendice di irrorazione (18) ad esso ortogonale provvista di ugelli (20) rivolti a detto disco (1); almeno un segmento di canaletta (21) interno a detti segmenti del tamburo centrale (4, 5) collocato in corrispondenza di detta almeno una appendice di irrorazione (18) moduli di intelaiatura (9, 10) supportanti detti segmenti del tamburo (4, 5) rispettive coppie di ruote (13).

Individuazione dei disegni allegati

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della struttura di filtro rotativo a dischi secondo il presente trovato appariranno maggiomente evidenti dalla descrizione dettagliata che segue di una sua forma di realizzazione preferita ma non esclusiva, rappresentata a solo titolo esemplificativo e non limitativo nelle numero ventitré tavole di disegni allegate, nelle quali:

le Figure 1 e 2 mostrano rispettivamente in vista prospettica e frontale un modulo filtrante unitario di un filtro rotativo a dischi secondo il presente trovato;

le Figure da 3 a 13 comprese mostrano altrettante viste prospettiche di un componente del modulo filtrante unitario di un filtro rotativo a dischi secondo il presente trovato costituito da segmenti del tamburo centrale e relativi accessori;

la Figura 14 mostra in vista prospettica un esploso del modulo filtrante unitario di un filtro rotativo a dischi secondo il presente trovato;

le Figure 15 e 16 mostrano altrettante viste prospettiche di un componente del modulo filtrante unitario di un filtro rotativo a dischi secondo il presente trovato costituito da moduli di intelaiatura e relativi accessori;

le Figure da 17 a 20 comprese mostrano altrettante viste prospettiche di un componente del modulo filtrante unitario di un filtro rotativo a dischi secondo il presente trovato costituito da segmenti di tubazione con appendici di irrorazione e relativi accessori;

le Figure da 21 a 23 comprese mostrano altrettante viste prospettiche di un componente del modulo filtrante unitario di un filtro rotativo a dischi secondo il presente trovato costituito da segmenti di canaletta;

le Figure da 24 a 31 comprese mostrano altrettante viste prospettiche e laterali dell’assemblaggio di una pluralità di moduli filtranti unitari di un filtro rotativo a dischi secondo il presente trovato.

Descrizione dell'esempio di realizzazione

Con riferimento a tali figure, ed in particolare alle figure 1 e 2, con 1 à ̈ indicato il modulo base, relativo ad un solo disco filtrante 1 suddiviso, per i motivi di semplicità ed economicità di sostituzione della tela 2, in settori anulari 3. Il disco 1 à ̈ inserito tra due segmenti del tamburo centrale 4 e 5, ciascuno dei quali à ̈ costituito da un cilindro cavo sulla cui superficie laterale sono fissate, in corrispondenza delle due basi, due flange 6. 1 due tronchi di tamburo 4 e 5, tra i quali à ̈ posizionato il disco 1, hanno caratteristiche strutturali differenti: il primo 4 presenta sulla superficie esterna delle flange 6, in direzione parallela all’asse della macchina, sedici perni 7, per ciascun lato, aventi l’estremità libera filettata; il secondo tronco di tamburo S ha, su ogni flangia 6, sedici fori 8 in corrispondenza dei sedici perni parzialmente filettati 7 del tratto di tamburo adiacente 4. Il sistema descritto permette l’accoppiamento, mediante dadi, tra le due parti di tamburo 4 e 5. La struttura di sostegno del sistema disco - tamburo, ovvero il telaio del filtro, à ̈ ottenuta con moduli trasversali 9, uniti mediante opportuni elementi di collegamento 10, disposti longitudinalmente ed aventi, alle estremità, due piastre triangolari forate 11 per Γ accoppiamento, per mezzo di bulloni, con le corrispondenti piastre 12 dei moduli del telaio 9. Ciascun tronco del tamburo 4 e 5 poggia su due ruote 13 munite di cuscinetti e fissate, mediante un perno 14 ed opportune piastre 15, agli elementi 9 del telaio della macchina.

Le due ruote 13 sono a contatto con la superficie esterna dei segmenti del tamburo 4 e 5 e ciò consente al sistema tamburo - disco di ruotare rispetto al modulo 9 del telaio. Il modulo base à ̈ completato dal sistema di controlavaggio, costituito da tubi di lunghezza opportuna 16, posti orizzontalmente al di sopra del disco 1, in direzione parallela all’asse dello stesso 1. Tali tubi sono muniti di flange forate 17 per il loro collegamento in serie mediante bulloni, in funzione del numero di dischi 1 da inserire nella macchina e, quindi, della lunghezza desiderata. A ciascun segmento 16 della tubazione à ̈ fissato un condotto verticale 18 chiuso in corrispondenza dell’ estremità più lontana 19 e recante gli ugelli di lavaggio 20 della tela 2, equidistanti tra di loro e direzionati verso la superficie filtrante del disco 1. Il sistema di controlavaggio comprende anche la canaletta di raccolta e scarico del liquame derivante dal lavaggio della tela 2. Anche per essa à ̈ prevista una soluzione modulare: ciascun modulo base presenta un segmento 21 di canaletta, posizionato all’interno del tamburo centrale e dotato di flange forate 22 per la connessione, per mezzo di bulloni, ai segmenti 21 dei moduli adiacenti.

Da quanto detto si evince come la modularità della macchina abbia come elemento essenziale un innovativo concetto delle parti di cui à ̈ composta.

Il tamburo centrale à ̈ ottenuto come unione di due differenti tipologie di tronchi 4 e 5, appositamente realizzate. La prima 4, rappresentata in Fig. 5, riporta sulle facce esterne di ciascuna flangia 6 sedici perni 7 che consentono l’accoppiamento di tale elemento 4 con i segmenti 5 della seconda tipologia 5, realizzata in maniera concettualmente opposta, ovvero recante su ogni flangia 6 sedici fori 8, come schematizzato in Fig. 7. 1 sedici perni 7 ed i sedici fori 8 sono posizionati sulle flange 6 delle due parti di tamburo 4 e 5 lungo circonferenze uguali. I perni 7 sono equidistanti tra loro; lo stesso vale, ovviamente, anche per i fori 8 che presentano un diametro pari a quello della parte filettata 23 dei perni 7. Il collegamento dei segmenti del tamburo 4 e 5 à ̈ ottenuto inserendo la parte filettata 23 dei perni 7 del segmento 4 di tamburo nei fori 8 dell’elemento 5 fino a far combaciare la base 24 della parte non filettata di ciascun perno 7 con la superficie esterna della flangia 6 prospiciente dell’altro segmento 5 di tamburo. L’accoppiamento à ̈, quindi, serrato per mezzo di dadi (Fig. 3 e Fig. 4).

La forma dei perni 7, riportata in Fig. 6, conferisce agli stessi anche la funzione di distanziali tra i due segmenti adiacenti del tamburo 4 e 3:

quando i perni 7 vengono serrati con il dado in corrispondenza dell’estremità libera 23 alla flangia 6 del tronco 5, viene definita la distanza tra le due parti del tamburo 4 e 5. Data la modalità con cui viene assemblato il tamburo centrale ed essendo il motore e gli organi di trasmissione posizionati ad un’estremità della macchina, i perni 7 partecipano attivamente al trasferimento della rotazione da un segmento di tamburo al successivo e, quindi, da un disco 1 a quello seguente. Nella zona intermedia, delimitata dalle flange 6 delle due parti del tamburo 4 e 5 viene inserito e vincolato, nel modo che verrà illustrato più avanti, il disco filtrante 1: le aperture 25 che si realizzano sulla superficie laterale del tamburo per la presenza dei perni 7 costituiscono la sezione di passaggio del liquido daH’intemo del tamburo alla camera contenuta nel disco 1 e delimitata dalle due superfici filtranti 2 dello stesso 1.

La soluzione di cui alla presente invenzione consente di ottenere, in funzione del numero di dischi 1 desiderato, il tamburo di dimensioni opportune, semplicemente alternando le due tipologie di segmento di tamburo illustrate 4 e 5. Un esempio à ̈ riportato in Fig. 8 ed in Fig. 9, relativo al caso di accoppiamento di tre elementi di tamburo, due della tipologia 4 con perni 7 e una della tipologia 5 con fori 8: in tale evenienza i dischi 1 collocabili sul tamburo, o meglio tra i segmenti di tamburo, sarebbero 2. Un’analoga soluzione potrebbe essere ottenuta combinando i differenti elementi del tamburo 4 e 5 nel modo indicato in Fig. 10: a seconda delle necessità di assemblaggio si ricorrerà ad una delle due alternative.

Una diversa modalità di accoppiamento dei tratti di tamburo 4 e 5, impiegata in particolari combinazioni di dischi 1, à ̈ quella che prevede l’impiego di due segmenti di tamburo uguali, ovvero quelli 5 recanti i fori 8 su entrambe le flange 6. In tale evenienza, illustrata in Fig. 11 ed in Fig. 12, à ̈ necessario l’impiego di una differente tipologia di perno 26, non realizzato direttamente a contatto con la flangia 6 dell’elemento di tamburo, come accade per la tipologia 4 illustrata in Fig. 6, ma ottenuto come parte a sé stante. La geometria del perno 26, avente entrambe le estremità filettate 27, à ̈ schematizzata in Fig. 13 ed à ̈ tale per cui esso 26 viene posizionato tra le flange 6 di due segmenti di tamburo 5 in maniera da inserire le estremità filettate 27 nei fori 8 delle due flange 6 prospicienti e da far combaciare ciascuna base della parte non filettata 28, di diametro maggiore rispetto a quella filettata 27, con la superficie esterna della flangia 6. Anche in questo caso, il collegamento à ̈ serrato avvitando dei dadi in corrispondenza delle estremità filettate 27 del perno 26.

La struttura del disco 1 à ̈ essenzialmente costituita da elementi radiali 29, assimilabili ai raggi di una ruota, che vengono collegati gli uni agli altri mediante opportuni incastri. Tali elementi presentano una parte a sviluppo radiale 29 ed una parte a sviluppo circonferenziale 31 che, a seguito dell’assemblaggio e del posizionamento tra i due segmenti adiacenti del tamburo 4 e 5, risulta in corrispondenza delle relative flange 6. Lo spazio libero tra i due elementi a sviluppo radiale di ogni raggio 29 costituisce il condotto per il passaggio del liquido tra le camere interne a ciascun settore anulare 3 del disco 1 , indispensabile per evitare il trascinamento del liquido durante la rotazione del sistema disco - tamburo che avrebbe come conseguenza un aumento della resistenza offerta dal fluido e, quindi, della coppia necessaria per la rotazione.

La struttura viene completata con l’inserimento, tra ciascuna coppia di raggi 29 adiacenti, di un elemento di chiusura 34 del settore anulare 3 a sua volta chiuso da telaio 37 portatela.

Il risultato dell’assemblaggio descritto à ̈ una ruota definita dai raggi 29 ed à ̈ delimitata dagli elementi 34, interposti tra essi 29 e posizionati in corrispondenza della superficie esterna della ruota. E’ possibile osservare come l’unione degli elementi radiali 29 porti alla formazione di due superfici anulari 40 sulle due facce opposte del disco 1 (Fig. 14), in corrispondenza della parte a sviluppo circonferenziale 31 dei raggi 29. Queste superfici 40 risultano a contatto con le corrispondenti superfici delle flange 6 dei segmenti del tamburo 4 e 5 tra i quali viene inserito il disco 1.

La tela filtrante 2 à ̈ fissata su una pluralità di telai 37 ognuno dei quali riproduce il perimetro di un settore anulare 3, così che nel complesso detti telai 37, e la tela 2 con essi, ricoprono l’intera superficie del disco 1 esterna alle superfici anulari 40, ovvero le residue corone circolari sui due fronti relativi.

L’inserimento del disco 1 tra i due segmenti modulari del tamburo 4 e 5 avviene nella modalità illustrata in Fig. 14. La parte a sviluppo circonferenziale 31 di ciascun raggio 29 presenta un elemento cilindrico cavo 66 che attraversa, per intero, l’elemento radiale 29 realizzando un foro passante 67 che si sviluppa tra le due superfici laterali del tratto circonferenziale 31. Sulle due superfici 40 del disco 1 che, a seguito del montaggio, entrano in contatto con la superficie esterna delle flange 6 dei segmenti di tamburo 4 e 5 sono, quindi, presenti sedici fori 67, tanti quanti sono i perni 7 e i fori 8, rispettivamente presenti su ciascuna flangia 6, rispettivamente, del componente 4 e del componente 5 del tamburo. L’assemblaggio avviene accostando il disco 1 al segmento 4 del tamburo, avendo cura di inserire tutti i perni 7 nei fori 67 disposti lungo la parte del disco 1 a minore distanza radiale dall’asse dello stesso. Dal lato opposto del disco 1 viene, poi, avvicinato l’altro segmento 5 di tamburo, in maniera da far coincidere i fori 8 con la parte filettata 23 dei perni 7. Il sistema à ̈, quindi, serrato mediante dadi. Il procedimento descritto à ̈, evidentemente, lo stesso illustrato in precedenza per l’unione dei diversi segmenti di tamburo 4 e 5, tra i quali, questa volta, à ̈ posizionato il disco filtrante 1. Da quanto detto si può osservare come i perni 7, oltre alla funzione meccanica di trasmissione del moto e quella di distanziale tra gli elementi del tamburo 4 e 5, abbiano anche il compito di sostenere e vincolare il disco 1 al tamburo.

Dalla modalità di connessione del disco 1 e dei segmenti del tamburo 4 e 5, illustrata in Fig. 14, à ̈ possibile osservare come il disco 1 non sia posizionato sulla superficie esterna del tamburo, come, invece, accade per altri filtri a dischi in commercio, ma contribuisce esso stesso 1 alla formazione del tamburo. Tale elemento si può, infatti, pensare come unione della superficie cilindrica dei segmenti delle due tipologie 4 e 5 di tamburo e della superficie cilindrica interna del disco 1, vale a dire quella in corrispondenza della quale si realizzano le aperture 25 per il passaggio del liquido dall’ interno del tamburo al disco 1.

Il sistema disco - tamburo, assemblato nel modo suddetto, à ̈ sorretto da un telaio, anch’esso pensato in termini modulari. Il telaio della macchina à ̈, infatti, realizzato per mezzo di moduli 9 in acciaio inox che presentano la geometria riprodotta in Fig. 15. In ciascuno dei quattro vertici del rettangolo che racchiude la struttura, à ̈ posizionata una piastra triangolare forata 12, impiegata per la connessione dei diversi moduli 9 al fine di ottenere il telaio di sostegno dell’intera macchina. Nella zona centrale sono, invece, collocate due ruote 13:

su di esse poggia la parte cilindrica dei segmenti del tamburo 4 e 5 che risultano, in questo modo, liberi di ruotare, rispetto al telaio. Le due ruote 13 sono munite di cuscinetti e sono sorrette da un perno 14 inserito in opportune piastre 15, solidali al modulo 9 del telaio.

La struttura di sostegno del filtro à ̈ ottenuta disponendo i singoli moduli 9 perpendicolarmente all’asse dei dischi 1 e congiungendo gli stessi 9 per mezzo di elementi di collegamento 10 recanti alle estremità due piastre triangolari forate 11, geometricamente identiche a quelle presenti sui moduli 9 del telaio. Come illustrato in Fig. 16, l’accoppiamento di due moduli 9 della struttura portante richiede l’interposizione di 4 elementi di collegamento 10 posizionati in corrispondenza dei quattro spigoli più esterni della struttura. Il collegamento tra le diverse parti avviene, quindi, mediante bulloni oppure, a seconda delle necessità, ricorrendo a perni interamente filettati 68 che, inseriti nei fori delle piastre 11 del modulo 9 del telaio in maniera da sporgere da entrambi i lati delle stesse (Fig. 1 e Fig. 16), consentono di connettere, mediante l’impiego dei soli dadi, gli elementi di collegamento 10 interposti tra il modulo 9 del telaio in esame ed i due moduli 9 ad esso adiacenti.

Il principio di funzionamento del filtro prevede anche l’impiego di un sistema di lavaggio della tela 2: i solidi sospesi nel liquido che attraversa la tela 2 tendono a depositarsi sulla superficie interna della stessa, riducendone la permeabilità. La pulizia della tela 2 à ̈ affidata ad un sistema che, per mezzo di ugelli 20 posizionati nella parte superiore dell’asse della macchina dal lato esterno della superficie filtrante, realizza una sorta di lavaggio in controcorrente, ovvero nel verso opposto a quello in cui il liquido attraversa la tela 2. Il risultato à ̈ l’allontanamento dei solidi trattenuti che, insieme al liquido di lavaggio, cadono in una canaletta 21 collocata nella parte interna del tamburo. Al fine di garantire la flessibilità della macchina, con la possibilità di variare facilmente il numero di dischi 1 della stessa, il concetto di modularità à ̈, quindi, esteso anche al sistema di controlavaggio: la tubazione di alimentazione degli ugelli 20 e la canaletta 21 sono suddivisi in moduli unitari, muniti di flange per la connessione in serie. In particolare, il sistema di alimentazione degli ugelli 20 à ̈ costituito da un tronco di tubo 16 che risulta posizionato al di sopra del disco 1, parallelamente all’asse dello stesso (1). A tale tubazione 16, dotata di flange forate 17 alle due estremità, à ̈ connesso un altro segmento di tubo 18, disposto perpendicolarmente al primo 16 e tale da risultare verticale nel montaggio sulla macchina. Questo secondo condotto 18 presenta l’estremità libera 19 chiusa e reca, in posizioni diametralmente opposte, due file di ugelli 20, direzionati verso le superfici filtranti 2 dei due dischi 1 adiacenti tra i quali il condotto 18 à ̈ posizionato. Il singolo modulo della tubazione di controlavaggio à ̈ illustrato in Fig. 17. Ovviamente, i moduli posizionati alle due estremità del filtro, in corrispondenza delle superfici filtranti 2 esterne del primo e dell’ultimo disco 1 della macchina presentano gli ugelli solo da un lato, così come schematizzato in Fig. 18. La Fig. 19 e la Fig. 20 mostrano, invece, la modalità di assemblaggio dei diversi moduli della tubazione di controlavaggio, per mezzo di bulloni che serrano le flange 17 prospicienti di due moduli adiacenti.

L’elemento unitario 21 della canaletta di raccolta ed evacuazione del liquido impiegato per la pulizia della tela filtrante 2 à ̈ quello presentato in Fig. 21: à ̈, essenzialmente, costituito da un segmento di canale con pareti laterali inclinate e recante alle estremità due flange 22 che consentono di connettere i diversi elementi 21 tra loro. Come illustrato in Fig. 1, a ciascun modulo unitario del filtro corrisponde un segmento 21 della canaletta: l’intero filtro presenterà, quindi, tanti segmenti 21 quanti sono i dischi (1) di cui à ̈ costituito. La modalità di realizzazione della canaletta della macchina, ottenuta per assemblaggio dei segmenti unitari 21, uniti per mezzo di bulloni applicati in corrispondenza dei fori delle flange 22, à ̈ mostrata in Fig. 22 e in Fig. 23.

La Fig. 1 fa riferimento al modulo unitario, ovvero a quello costituito da un solo disco filtrante 1. In realtà, la configurazione adottata nel caso di una macchina che presenti un numero pari di dischi 1 à ̈ quella che prevede l’inserimento di due dischi 1 tra ogni coppia di moduli 9 del telaio (Fig. 24). Tale configurazione à ̈ ottenibile impiegando i componenti descritti fino ad ora per il modulo unitario. L’unica differenza à ̈ rappresentata dall’elemento 10 di collegamento tra i moduli trasversali 9 del telaio della macchina: tale elemento 10, infatti, presenta una maggiore lunghezza in direzione assiale, dovendo congiungere due moduli 9 tra i quali sono posizionati due dischi e, quindi, intercorre una distanza maggiore. L’impiego di una configurazione di questo tipo consente di posizionare le ruote 13, solidali ai moduli 9 del telaio del filtro, in corrispondenza dei segmenti 4 di tamburo che portano sulle flange 6 i perni 7 parzialmente filettati. Questa situazione à ̈ illustrata in Fig. 25: in essa à ̈ possibile osservare come il posizionamento delle ruote 13 nel modo suddetto permette di evitare che le ruote 13, il perno 14 che le sorregge o le piastre 15 tra cui esse 13 sono collocate, possano entrare accidentalmente in contatto, con i dadi avvitati alla parte filettata 23 dei perni 7 e posizionati sulla superficie interna delle flange 6 del segmento 5 di tamburo munito di fori 8. Da quanto detto à ̈ facile intuire come l’assenza dei dadi in corrispondenza dei tronchi 4 del tamburo consente di contenere la dimensione assiale dei segmenti 4 del tamburo e, di conseguenza, la dimensione dell’intera macchina. Qualora, infatti, le ruote 13 fossero posizionate in corrispondenza dell’elemento 5 del tamburo (Fig. 26), per poter garantire una certa distanza di sicurezza tra i dadi, da un lato, e le ruote 13, il perno 14 e le piastre 15, dall’altro, sarebbe necessario ricorrere a segmenti 5 del tamburo con una dimensione assiale più grande. Ovviamente, anche gli elementi 4 del tamburo muniti di fori 8 sulle flange 6 presenteranno la stessa dimensione assiale che à ̈ possibile ottenere per gli elementi 5, nel modo descritto in precedenza, in maniera da avere dischi 1 equidistanti tra loro.

Disponendo in serie i moduli del filtro costituiti da due dischi 1, del tipo mostrato in Fig. 24, à ̈ possibile ottenere una macchina con il desiderato numero di dischi 1, ovviamente pari. Un esempio à ̈ riportato in Fig. 27 e in Fig. 28, nel caso di un numero di dischi 1 pari a quattro. Per il modo in cui tale configurazione à ̈ ottenuta, le ruote 13 risultano sempre in corrispondenza degli elementi 4 del tamburo recanti i perni 7 sulle flange 6, con i vantaggi sopra esposti.

E’ facile intuire come la situazione sia differente nel caso del modulo unitario, recante un solo disco 1 e illustrato in Fig. 1. Per la modalità con cui à ̈ assemblato, per tale modulo viene meno la possibilità di posizionare entrambe le ruote 13 sulla superficie esterna degli elementi 4 del tamburo. Il modulo unitario à ̈, infatti, ottenuto disponendo un disco 1 tra un segmento 4 e un segmento 5 di tamburo, pertanto, inevitabilmente, una ruota 13 si troverà in prossimità dei dadi avvitati sulla parte filettata 23 dei perni 7. Si veda a tal proposito la Fig. 29. Trattandosi, però, di un caso limite (si realizzerebbe un filtro con un unico disco 1), à ̈ possibile aumentare la dimensione del segmento 5 di tamburo, ovvero quello recante i fori 8 sulle flange 6 e, ovviamente, dell’elemento 10 di collegamento dei moduli 9 del telaio per poter garantire la necessaria distanza di sicurezza tra la ruota 13 e i dadi.

Da quanto finora esposto, sembrerebbe che la soluzione innovativa proposta consenta di ottenere solo macchine con un numero pari di dischi filtranti 1, salvo il caso in cui venga inserito nella serie di moduli da due dischi 1 (Fig. 24) anche un modulo con un solo disco filtrante 1 (Fig. 1) che, però, presenta il problema suddetto, ovvero quello di dover realizzare un segmento 5 di tamburo con fori 8 sulle flange 6 con una maggiore lunghezza assiale rispetto a quelli impiegati per i moduli da due dischi 1. Sebbene tale evenienza non risulti vincolante, soprattutto se il modulo con un solo disco 1 à ̈ collocato ad una estremità della macchina, il problema può essere superato ricorrendo alla soluzione illustrata in Fig. 11 e in Fig. 12. Inserendo, infatti, tra due segmenti 4 di tamburo con perni 7, due segmenti 5 di tamburo con fori 8, tra loro collegati per mezzo dei perni 26 filettati ad entrambe le estremità, come schematizzato in Fig. 13, à ̈ possibile ottenere un modulo con 3 dischi filtranti 1. La realizzazione di tale configurazione, mostrata in Fig. 30 e in Fig. 32, richiede, semplicemente, una modifica della lunghezza dell’elemento 10 di collegamento dei due moduli 9 del telaio.

E’ facile comprendere come l’impiego del modulo da due dischi 1 (Fig. 24 e Fig. 25) e del modulo da tre dischi 1 (Fig. 30 e Fig. 31) consenta di realizzare una macchina con qualsiasi numero di dischi 1, purché maggiore di due, fornendo anche delle alternative di costruzione: ad esempio, a seconda delle specifiche esigenze, un filtro da sei dischi filtranti 1 potrà essere costruito con tre moduli da due dischi 1 o con due moduli da tre dischi 1.

Alternative di attuazione

Ovvio che in ulteriori alternative forme di attuazione pursempre rientranti nel concetto di soluzione sotteso all'esempio di realizzazione sopra illustrato e sotto rivendicato, la struttura di filtro rotativo a dischi secondo il presente trovato può esser materializzato con equivalenti tecnici e meccanici, ovvero corredato di ulteriori accorgimenti integrativi, così come tutte le conformazioni dei relativi costituenti possono esser variate in modo idoneo allo scopo.

Vantaggi del trovato

Come appare evidente dalla descrizione dettagliata che precede di un preferito esempio di attuazione e daH'accenno pure sopra operato ad alcune varianti di realizzazione, la struttura di filtro rotativo a dischi secondo il presente trovato offre i vantaggi corrispondenti al conseguimento degli scopi prefissi ed altri ancora: essa integra infatti una funzionale ed economica struttura atta rendere modulari e polivalenti i filtri rotativi a dischi, consentendo di personalizzarli alle specifiche esigenze del singolo impianto sia in fase di originaria posa in opera quanto in fase di ampliamento, nel contempo unificando gli elementi costitutivi, con grande risparmio in termini di contenimento del magazzino.

In buona sostanza l’invenzione consiste in un nuovo modo di concepire il Filtro a Dischi rotativo da un punto di vista costruttivo allo scopo di conferirgli la flessibilità che si richiede ad una macchina inserita in un impianto esistente suscettibile di modifiche.

Anche in caso di impianto di nuova costruzione à ̈ sicuramente apprezzabile la possibilità di dimensionare la macchina in base alle reali necessità, prescindendo dalla scelta obbligata tra configurazioni standard che non riescono a contemplare tutte le possibili combinazioni di dischi. La soluzione di seguito descritta consente, anche, una standardizzazione delle parti da realizzare, con una riduzione del numero di particolari da produrre per ciascun elemento costitutivo. Quanto detto può essere facilmente compreso se si fa riferimento ad un Filtro a Dischi tradizionale e si pensa al numero di parti differenti che occorre costruire per ottenere le diverse configurazioni: nel caso di realizzazione del tamburo centrale come unico elemento, ad esempio, bisogna prevedere la produzione di tante tipologie di differente lunghezza, quante sono le possibili soluzioni adottate per il numero di dischi. Così, se le configurazioni standard in produzione sono da 4, 8, 12, 16, 20 e 24 dischi filtranti occorre realizzare 6 differenti tamburi.

I vantaggi enunciati sono stati raggiunti attraverso una rivisitazione dei principali componenti del filtro in chiave modulare: à ̈ possibile identificare un modulo base e l’assemblaggio in serie dei singoli moduli consente di ottenere il filtro a dischi con le dimensioni desiderate.

Ambito della protezione invocata

Avendo così descritto la struttura di filtro rotativo a dischi secondo il presente trovato con riferimento ad una sua preferita forma di realizzazione, sarà ovvio voler proteggere tutte le possibili forme di esecuzione con varianti di normale attuazione per gli esperti del settore, le quali non vadano a modificare il trovato senza uscire dagli scopi previsti dallo stesso; con ciò si intende, tanto nella descrizione che precede quanto nelle rivendicazioni che seguono, proteggere tutte le forme di attuazione e le varianti che rientrano nel concetto di soluzione, nello spirito e negli scopi del trovato medesimo.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1) Struttura di filtro rotativo a dischi, del tipo costituito da tamburo centrale recante sulla superficie esterna dischi di filtraggio tra loro paralleli posizionati trasversalmente coassialmente al tamburo e provvisti di tela filtrante sulle due superfici ortogonali all’asse, caratterizzata dal fatto di comprendere moduli filtranti unitari costituiti da: due segmenti di tamburo centrale (4, 5) dotati di flange (6); una pluralità di elementi distanziali di connessione (7, 26) di detti due segmenti di tamburo centrale (4, 5) tra loro e con i consecutivamente limitrofi costitutivi il modulo filtrante (1) adiacente: un disco (1) fornito di una coppia di facce filtranti (2) a corona circolare internamente definite da superfici anulari (40) atte ad essere fissate a dette flange (6) di detti due segmenti di tamburo centrale (4, 5) tramite detti elementi distanziali di connessione (7, 26); un segmento di tubazione (161 fisso esterno a detto disco (1) dotato di flange (17) parallelo all’asse di detti due segmenti di tamburo centrale (4, 5) e di detto disco (1) dotato di almeno un’appendice di irrorazione (18) ad esso ortogonale provvista di ugelli (20) rivolti a detto disco (1): almeno un segmento di canaletta (21) interno a detti segmenti del tamburo centrale (4, 5) collocato in corrispondenza di detta almeno una appendice di irrorazione (18); moduli di intelaiatura (9, 10) supportanti detti segmenti di tamburo centrale (4, 5).
2. 2) Struttura di filtro rotativo a dischi come da prima rivendicazione, caratterizzata dal fatto che: ciascuno di detti due segmenti di tamburo centrale (4, 5) dotati di flange (6) à ̈ costituito da un cilindro cavo sulla cui superficie laterale sono fissate due flange (6) in corrispondenza delle due basi: in uno dei due segmenti di tamburo (4) sulla superficie esterna di ogni flangia (6) à ̈ provvista una pluralità di perni (7) aventi l’estremità libera filettata: nell’altro segmento di tamburo (5) opni flangia (61 presenta una pluralità di fori (8) in corrispondenza della pluralità di perni parzialmente filettati (7) del segmento di tamburo adiacente (4): detta pluralità di elementi distanziali di connessione (7, 26) di detti due segmenti di tamburo centrale (4, 5) tra loro e con i consecutivamente limitrofi costitutivi il modulo filtrante adiacente à ̈ costituita da una pluralità di perni (7) associati ad una estremità ad alle flange (6) di uno di detti due segmenti di tamburo centrale (41 e dotati all’altra estremità di filettatura per esser fissati tramite bulloni entro i fori delle flange (6) defl’altro di detti due segmenti di tamburo centrale (4): detto disco (1) fornito di una coppia di facce filtranti (2) a corona circolare internamente definite da superfici anulari (40) atte ad essere fissate a dette flange (6) di detti due segmenti di tamburo centrale (4, 5) tramite detti elementi distanziali di connessione (7, 26) à ̈ posizionato in corrispondenza delle aperture (25) che si realizzano sulla superficie laterale del tamburo per la presenza della pluralità di elementi distanziali di connessione (7. 26) o perni (7. 26); detto segmento di tubazione (16) fisso esterno a detto disco () dotato di flange (17) parallelo all’asse di detti due segmenti di tamburo centrale (4, 5) e di detto disco (1) dotato di almeno un’appendice di irrorazione (18) ad esso ortogonale provvista di ugelli (20) rivolti a detto disco (1) à ̈ costituito da tubi di lunghezza opportuna (16) posti orizzontalmente al di sopra del disco (1) in direzione parallela all’asse dello stesso (1) muniti di flange forate (17) per il loro collegamento in serie mediante bulloni in funzione del numero di dischi (1) da inserire nella macchina e quindi della lunghezza desiderata: a ciascun segmento (16) della tubazione essendo fissato un condotto verticale (181 chiuso in corrispondenza dell’estremità più lontana (19) e recante gli ugelli di lavaggio (20) della tela (2) equidistanti tra di loro e direzionati verso la superficie filtranti del disco (1); deto almeno un segmento di canaletta (21) interno a deti segmenti di tamburo centrale (4, 5) collocato in corrispondenza di detta almeno una appendice di irrorazione (18) à ̈ costituito da un segmento (21) di canaletta posizionato airintemo del tamburo centrale e dotato di flange forate (22) per la connessione per mezzo di bulloni ai segmenti (21) dei moduli adiacenti: deti moduli di intelaiatura (9, 10) supportanti deti segmenti di tamburo (4, 5) tramite rispetive coppie di ruote (13) sono costituiti da moduli trasversali (9) uniti mediante opportuni elementi di collegamento (10) disposti longitudinalmente ed aventi alle estremità due piastre triangolari forate (11) per Γ accoppiamento per mezzo di bulloni con le corrispondenti piastre (12) degli altri moduli di telaio (9) e ciascun tronco di tamburo (4. 5) poggia su due ruote (13) munite di cuscineti e fissate mediante un perno (14) e piastre (15) agli elementi (9) del telaio ..
3. 3) Struttura di filtro rotativo a dischi come da seconda rivendicazione, caratterizzata dal fato che detta pluralità di elementi distanziali di connessione (26) di deti due segmenti di tamburo centrale (4. 5) tra loro e con i consecutivamente limitrofi à ̈ alternativamente costituita da una pluralità di perni (26) filettati alle due estremità per esser fissati tramite bulloni entro i fori delle flange (6) di deti due segmenti di tamburo centrale (4. 5) LEGENDA DEI NUMERI 1 ) modulo base - disco filtrante 2) tela 3) settori anulari 4) primo segmento o tronco di tamburo centrale 5) secondo segmento o tronco di tamburo centrale 6) flange dei segmenti o tronchi di tamburo centrale 7) perni delle flange dei segmenti o tronchi di tamburo centrale 8) fori delle flange dei segmenti o tronchi di tamburo centrale 9) moduli del telaio 10) elementi di collegamento dei moduli del telaio 11) piastre triangolari forate degli elementi di collegamento dei moduli del telaio 12) piastre triangolari forate dei moduli del telaio 13) ruote di rotolamento dei segmenti o tronchi di tamburo centrale 14) perno relativo 15) piastre di relativo supporto ai moduli del telaio 16) tubi di lavaggio 17) relative flange forate 18) condotti verticali di lavaggio 19) relativa estremità distale 20) ugelli di lavaggio 21 ) canaletti di raccolta e scarico liquame di lavaggio e relativi segmenti 22) flange dei segmenti della canaletta di raccolta e scarico liquame di lavaggio 23) porzione filettata dei perni delle flange dei segmenti o tronchi di tamburi centrale 24) base della porzione non filettata dei perni delle flange dei segmenti o tronchi di tamburo centrale 25) aperture (25) che si realizzano sulla superficie laterale del tamburo per la presenza dei perni delle flange dei segmenti o tronchi di tamburo centrale 26) perno distanziatore autonomo 27) relative estremità filettate 28) relative basi delle parti non filettate 29) raggi del disco 30) relativa porzione a sviluppo radiale 31) relativa porzione a sviluppo circonferenziale 32) profilo anteriore della porzione a sviluppo circonferenziale 33) profilo posteriore della porzione a sviluppo circonferenziale 34) elemento di chiusura circonferenziale 35) alette interne dell’ elemento di chiusura circonferenziale 36) fori delle alette interne dell’elemento di chiusura circonferenziale 37) telaio portatela 38) superfici sui due lati della parte più distale dei raggi 39) relativi fori 40) superfici anulari formate dall’unione delle porzioni a sviluppo circonferenziale dei raggi del disco 41) parte inferiore (i.e. parte più interna) del telaio portatela 42) relativa sede nella porzione a sviluppo circonferenziale del raggio del disco 43) parte più esterna del telaio portatela 44) relativa parte complementare nell’elemento di chiusura circonferenziale 45) tratto del telaio portatela a distanza maggiore dall’asse (i.e. faccia interna della parte più esterna del telaio portatela) 46) dentino ivi sviluppantesi 47) relativa sede nell’elemento di chiusura circonferenziale 48) elementi laterali del telaio portatela 49) coperchio laterale dei raggi 50) relativa sede nei raggi 51) estremità distale coperchio laterale dei raggi 52) profilo interno a “P’ del coperchio laterale dei raggi 53) gola nell’elemento di chiusura circonferenziale per passaggio profilo interno a “T†del coperchio laterale dei raggi 54) gola nel tratto del telaio portatela a distanza maggiore dall’asse per passaggio profilo interno a “T†del coperchio laterale dei raggi 55) battuta nell’elemento di chiusura circonferenziale per estremità distale coperchio laterale dei raggi 56) battuta nel telaio portatela per estremità distale coperchio laterale dei raggi 57) l’elemento cilindrico collocato al di sotto della estremità distale dei coperchi laterali dei raggi 58) relativa sede nell’elemento di chiusura circonferenziale 59) testa del raggio 60) piede dei coperchi laterali dei raggi 61 ) fori in testa al raggio per avvitamento coperchi laterali dei raggi 62) foro passante attraverso l’elemento cilindrico collocato al di sotto della estremità distale dei coperchi laterali dei raggi 63) dentino ai due lati del coperchio laterale per l’intera lunghezza radiale relativa 64) gola per passaggio di detto dentino nel tratto del telaio portatela a distanza maggiore dall’asse (i.e. faccia interna della parte più esterna del telaio portatela) 65) guarnizione interna al telaio portatela 66) elemento cilindrico cavo ai piedi di ciascun raggio 67) foro passante relativo