ITRE20100061A1 - Metodo e dispositivo per separare particelle di materiali sintetici diversi - Google Patents

Description

“metodo e dispositivo per separare particelle di materiali sintetici diversiâ€

La presente invenzione inerisce la separazione di particelle di materiale sintetico di una determinata qualità, da particelle di materiale sintetico di diversa qualità, nell’ambito del recupero degli articoli in materiale sintetico oggetto di raccolta indifferenziata, finalizzato al reimpiego dei relativi materiali.

Secondo la tecnica nota detto recupero avviene macinando dapprima gli articoli costituiti da materiali tra loro diversi al fine di ottenere un granulato avente una dimensione media dell’ordine di 0.5 – 25 mm.

Detto granulato comprende una massa composta da granuli di diversi materiali che per il loro reimpiego devono essere separati onde ottenere masse omogenee comprendenti granuli dello stesso materiale.

Sono noti metodi di separazione basati sulla applicazione dell’effetto triboelettrico, i quali non sempre danno risultati soddisfacenti, ed implicano l’impiego di impianti sofisticati, costosi e di difficile conduzione.

Sono noti impianti a vasca di sedimentazione in cui la separazione dei manufatti in plastica avviene per semplice effetto gravitazionale: i materiali a densità inferiore rispetto a quella del liquido restano in galleggiamento mentre quelli a densità maggiore rispetto a quella del liquido precipitano sul fondo della vasca. La presente invenzione si propone di effettuare la separazione di diversi materiali sintetici in funzione del loro peso specifico.

In particolare la invenzione si propone di separare almeno due materiali aventi diverso peso specifico.

Lo scopo viene conseguito immergendo i due materiali in un liquido avente un peso specifico intermedio tra i due, e sfruttando le diverse capacità di galleggiamento dei materiali.

Ulteriormente l’invenzione consegue il risultato sottoponendo l’insieme del liquido e dei materiali ad un campo di forze superiore al campo gravitazionale, ad esempio sfruttando la forza centrifuga, onde esaltare in modo significativo la differenza di galleggiamento dei materiali nel liquido.

Il metodo secondo la invenzione comprende almeno le seguenti attività:

- preparare una miscela dei due prodotti da separare in un liquido avente un peso specifico intermedio al peso specifico dei due prodotti;

- introdurre la miscela in un contenitore;

- assoggettare la miscela ad un campo di forze maggiore del campo gravitazionale;

- raccogliere per sfioramento da un foro sulla parete del recipiente il prodotto granulare più leggero galleggiante sul pelo del liquido;

- raccogliere dalla parete del recipiente il prodotto granulare più pesante che vi resta appoggiato.

Ovviamente il metodo secondo la invenzione consente di separare un materiale granulare avente peso specifico minore da un gruppo di materiali granulari avente peso specifico maggiore utilizzando un liquido avente peso specifico superiore al peso specifico del materiale più leggero ed inferiore al peso specifico degli altri materiali. E' possibile separare anche due gruppi di materiali fra loro adottando un liquido a peso specifico intermedio a quelli dei due gruppi.

Un apparato secondo l’invenzione comprende un tamburo a sezioni circolari differenziate nel quale vengono immessi un liquido di peso specifico noto, ed almeno due materiali sintetici in forma granulare aventi pesi specifici rispettivamente superiore ed inferiore a quello del liquido. Il diametro esterno del tamburo à ̈ dell'ordine di cinquecento millimetri preferibilmente compreso tra 200 e 1000 mm.

La forma del tamburo à ̈ una forma sostanzialmente troncoconica, con eventuali tratti terminali cilindrici, e sono previsti mezzi per porre il tamburo in rotazione. Un condotto assiale à ̈ preposto alla introduzione nel tamburo di una miscela composta dal liquido di peso specifico noto, e dai due materiali in forma granulare da separare.

La forza centrifuga nascente dal moto di rotazione del tamburo fa si che il liquido si disponga adiacente alla parete del tamburo in forma di uno strato a spessore costante.

Lo spessore dello strato à ̈ determinato da un foro di scarico per il liquido ricavato nella parete maggiore di fondo del tamburo ad una distanza opportuna dall’asse del tamburo.

La forma tronco conica del tamburo à ̈ tale per cui il velo libero non giunge mai a lambire la parete del tamburo nella porzione più rastremata.

I granuli di materiale, in funzione del loro peso specifico, si dispongono o adiacenti alla parete del tamburo, o in corrispondenza del pelo libero del liquido. In particolare il materiale più pesante del liquido si dispone adiacente alla parete del tamburo, ed il materiale più leggero del liquido si dispone in corrispondenza del pelo libero del liquido.

Il liquido viene scelto tra i seguenti: acqua pura (distillata), peso specifico pari a 1; acqua addizionata da elementi che entrano in soluzione e ne accrescono il peso specifico quali sali, zucchero, carbonati, solfati, ecc., peso specifico compreso tra 1 e 3; acqua addizionata da elementi che ne riducono la densità quali alcoli, olii emulsionati, da additivi che favoriscono lo scioglimento dell'aria nell'acqua, ecc., peso specifico compreso tra 0.5 ed 1.

In generale si scelgono liquidi con densità compresa tra 0.5 e 3 che non alterino i materiali plastici.

Adiacente alla parete del tamburo à ̈ disposta almeno una coclea animata da moto rotatorio relativo rispetto alla parete del tamburo.

Tamburo e coclea sono animati con moto rotatorio a velocità leggermente diverse, la velocità del tamburo essendo dell'ordine dei tremila giri al minuto, preferibilmente compresa tra 1000 e 10000 g/1’, la velocità relativa della coclea rispetto al tamburo essendo dell’ordine dei dieci giri al minuto, preferibilmente compresa tra 3 e 100 g/1’.

La azione della coclea à ̈ tale da sospingere le particelle di materiale più pesante, che hanno un peso specifico maggiore di quello del liquido, e si dispongono contro la perete del tamburo, verso un foro radiale di scarico previsto sul tratto asciutto della parete del tamburo in corrispondenza del fondo del tamburo a sezione minore. Le particelle più leggere del liquido che galleggiano sul pelo libero del liquido, escono dal tamburo per sfioramento assieme al liquido da un foro assiale previsto sul fondo a sezione maggiore del tamburo.

In una preferita forma di attuazione dell’invenzione à ̈ prevista una seconda coclea, solidale con e posta all’interno della prima coclea ed avvolta in senso contrario a quest’ultima, avente il compito di spingere il materiale leggero che galleggia sul velo liquido verso il foro assiale di scarico previsto nella parete maggiore di fondo del tamburo.

I pregi e le caratteristiche costruttive e funzionali del trovato risulteranno evidenti dalla particolareggiata descrizione che segue riferita alle figure delle allegate tavole, che ne illustrano preferite forme di attuazione date a titolo di esempio non limitativo.

La Fig.1 mostra una prima forma di attuazione del trovato in vista frontale.

La Fig.2 mostra la sezione II-II di Fig.1.

La Fig.3 mostra la vista prospettica del rotore di Fig.1. La Fig.4 mostra una seconda forma di attuazione del trovato in vista frontale.

La Fig.5 mostra la sezione V-V di Fig.4.

La Fig.6 mostra la vista prospettica del rotore di Fig.4.

Nelle suddette Figg. 1 a 3 si rileva una incarteratura 1 appoggiata al suolo.

All’interno della incarteratura 1 à ̈ sostenuto rotante un tamburo 2 avente una porzione centrale 21 trococonica, e due porzioni di estremità, rispettivamente 22 e 23, cilindriche.

La porzione di estremità 22, di sezione maggiore, à ̈ chiusa da un coperchio 221 nel quale à ̈ ricavato il mozzo 222 per sostenere girevolmente il tamburo 2 alla incarteratura 1.

La porzione di estremità 23 di sezione minore comprende un tratto assiale 231 nel quale trovano posto un cuscinetto 232 di supporto girevole del tamburo 2 alla incarteratura 1, ed un cuscinetto 233 di supporto della estremità di un rotore interno 3.

Il tratto 231 porta una puleggia 234 di azionamento del tamburo 2.

Il rotore interno 3 à ̈ composto da una gabbia comprendente una porzione cilindrica 30 da cui si dipartono tre centine equidistanti 31 su cui à ̈ avvolta una prima coclea elicoidale esterna 32 che segue il profilo del tamburo 2, sfiorandone la parete.

La prima coclea ha quindi una porzione 321 conica ed una porzione 322 cilindrica.

La dimensione radiale della lama elicoidale della prima coclea preferibilmente aumenta progressivamente dalla estremità a sezione maggiore a quella a sezione minore. In corrispondenza della superficie di separazione tra la porzione conica e la porzione cilindrica della coclea à ̈ previsto un setto separatore 323 avente forma di anello, il cui diametro esterno à ̈ uguale al diametro interno della prima coclea.

Alla estremità della gabbia avente sezione maggiore le centine 31 di sostegno della prima coclea fanno capo ad una parete di fondo circolare 311 che à ̈ girevolmente sostenuta dal tamburo a sua volta supportato dalla incarteratura 1 e porta fissato un albero assiale 312 che sfocia all’esterno della incarteratura 1 e porta una puleggia 313 di azionamento del rotore 3.

All’interno del tratto 231 à ̈ fissato un condotto assiale 24 che si prolunga all’interno del rotore 3 sino a raggiungere la porzione cilindrica.

La porzione cilindrica 23 del tamburo 2 presenta almeno un foro radiale 5 che sfocia all’interno di una camera 11 di estremità della incarteratura 1, per la fuori uscita del granulato più pesante.

Il coperchio 221 alla estremità maggiore del tamburo 2 presenta almeno un foro assiale 6 dal quale escono le particelle leggere assieme al liquido.

Il foro 6 sfocia in una camera 12 della incarteratura comunicante con l’esterno.

La seconda forma di attuazione del trovato illustrata nelle figure da 4 a 6 differisce dalla prima forma di attuazione per la presenza di una ulteriore coclea posta coassialmente ed all’interno della coclea della prima forma di attuazione, ed avvolta in senso contrario.

Il compito della seconda coclea à ̈ quello di agire sul materiale leggero posto sul pelo del velo liquido per spingerlo verso il foro di uscita a sfioramento.

Nelle figure da 4 a 6 gli stessi riferimenti numerici delle figure da 1 a 3 indicano gli stessi elementi illustrati nelle figure da 1 a 3.

La seconda coclea à ̈ contraddistinta dal riferimento numerico 320, ed à ̈ sostenuta alla prima coclea 32 per saldatura della lama elicoidale nei punti di incrocio della lama elicoidale con quella della prima coclea 32. Il diametro esterno della seconda coclea à ̈ costante ed uguale al diametro esterno del setto separatore 323.

La estensione assiale della seconda coclea 320 Ã ̈ limitata al tratto terminale cilindrico di sezione maggiore del tamburo.

Si intende che l’invenzione non à ̈ limitata alle forme di attuazione sopra descritte, e che varianti e perfezionamenti potranno esservi apportati senza uscire dall’ambito delle seguenti rivendicazioni.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per separare particelle di un materiale sintetico da particelle di un materiale sintetico di natura diversa, caratterizzato dalle seguenti attività: - preparare una miscela delle particelle da separare in un liquido avente un peso specifico intermedio al peso specifico delle particelle; - introdurre la miscela in un contenitore; - assoggettare la miscela ad un campo di forze maggiore del campo gravitazionale; - raccogliere per sfioramento da un foro sulla parete del recipiente le particelle del prodotto più leggero galleggianti sul pelo del liquido; - raccogliere dalla parete del recipiente le particelle del prodotto più pesante che vi restano appoggiato.
2. 2. Metodo secondo la riv.1 caratterizzato dal fatto che i liquidi hanno densità compresa tra 0.5 e 3 e non alterano i materiali plastici.
3. 3. Metodo secondo la riv.2 caratterizzato dal fatto che il liquido viene scelto tra i seguenti: acqua pura (distillata), peso specifico pari a 1; acqua addizionata da elementi che entrano in soluzione e ne accrescono il peso specifico quali sali, zucchero, carbonati, solfati, ecc., peso specifico compreso tra 1 e 3; acqua addizionata da elementi che ne riducono la densità quali alcoli, olii emulsionati, da additivi che favoriscono lo scioglimento dell'aria nell'acqua, ecc., peso specifico compreso tra 0.5 ed 1.
4. 4. Metodo secondo la riv.1 caratterizzato dal fatto che il campo di forze maggiore del campo gravitazionale à ̈ un campo di forze centrifughe.
5. 5. Metodo secondo la riv.1 caratterizzato dal fatto che utilizza un recipiente avente forma di rivoluzione intorno ad un asse, e che il campo di forze viene creato ponendo in rotazione il recipiente.
6. 6. Metodo secondo la riv.5 caratterizzato dal fatto che la raccolta dalla parete recipiente delle particelle del prodotto più pesante che vi restano appoggiate viene effettuata tramite una coclea che spinge le particelle ad una estremità del recipiente, e ruota adiacente alla parete del recipiente.
7. 7. Apparato per la separazione di almeno due materiali sintetici in particelle aventi diverse caratteristiche comprendente un tamburo rotante avente forma cilindrica con una estremità troco conica rastremata, mezzi per introdurre nel tamburo una miscela composta da almeno due materiali sintetici in particelle e da un liquido, un foro radiale posto nella estremità rastremata del tamburo, un foro assiale di sfioramento posto nella superficie di fondo del tamburo, ad una distanza dall’asse del tamburo, mezzi per porre in rotazione il tamburo, caratterizzato dal comprendere all’interno del tamburo una prima coclea che ruota adiacente alla parete del tamburo con velocità diversa dalla velocità di rotazione del tamburo, e si estende dalla estremità del tamburo a sezione maggiore sino almeno al foro radiale presente nella estremità rastremata del tamburo, essendo il senso di avvolgimento della coclea tale da spingere il materiale appoggiato alla parete del tamburo verso il foro radiale presente nella estremità rastremata.
8. 8. Apparato secondo la riv.7 caratterizzato dal fatto che la coclea ruota con velocità concorde con la velocità di rotazione del tamburo.
9. 9. Apparato secondo la riv.7 caratterizzato dal fatto che il foro assiale di sfioramento posto sulla parete di fondo del tamburo a sezione maggiore dista dall’asse del tamburo di una quantità superiore al raggio minimo della sezione rastremata del tamburo.