ITTO20080827A1 - Macchina per la distribuzione dosata di prodotti granulari - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

“Macchina per la distribuzione dosata di prodotti granulari”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una macchina per la distribuzione dosata di prodotti granulari, quali ad esempio sali minerali o concimi organici.

La presente invenzione è stata sviluppata con particolare riguardo all’applicazione a macchine spandiconcime o spandisale. In questo tipo di macchine, si ha la necessità di assicurare un’erogazione dosata di prodotto per unità di superficie, normalmente misurata nell’ordine di un certo numero di chilogrammi di prodotto per ettaro di superficie da trattare.

Una soluzione nota utilizzata nel campo delle macchine spandiconcime o spandisale prevede di realizzare delle bocche di erogazione del prodotto con ampiezza regolabile. Questa soluzione è imprecisa e non è in condizione di tenere conto di parametri variabili come ad esempio la fluidità del prodotto, le condizioni di umidità o granulometria media del prodotto da distribuire, ecc….

Una soluzione nota più sofisticata prevede l’utilizzo di un dispositivo di pesatura con celle di carico che effettuano la pesatura del prodotto in fase di distribuzione. Questa soluzione è tuttavia molto costosa e comporta l’impiego di componenti elettrici ed elettronici delicati e suscettibili di guasti.

La presente invenzione si prefigge lo scopo di fornire una macchina per la distribuzione dosata di prodotti granulari che consenta di superare i problemi delle soluzioni note.

Secondo la presente invenzione, tale scopo viene raggiunto da una macchina avente le caratteristiche formanti oggetto della rivendicazione 1.

Le caratteristiche ed i vantaggi della macchina secondo la presente invenzione risulteranno evidenti nel corso della descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica esplosa di un dispositivo dosatore di una macchina secondo la presente invenzione,

- la figura 2 è una sezione assiale di una macchina secondo l’invenzione, e

- le figure 3, 4 e 5 sono viste in pianta secondo la freccia III della figura 1 illustranti la sequenza di funzionamento del dispositivo dosatore secondo l’invenzione.

Con riferimento inizialmente alla figura 1, con 10 è indicato un dispositivo dosatore per una macchina per la distribuzione dosata di prodotti granulari. Il dispositivo dosatore 10 comprende una flangia di supporto stazionaria 12 che porta tre contenitori di dosaggio 14. Il numero di tali contenitori non è tuttavia tassativo. In generale, la presente invenzione potrà essere applicata con uno o più contenitori di dosaggio. Nell’esempio illustrato, sono previsti tre di tali contenitori disposti ai vertici di un triangolo equilatero. Ciascun contenitore di dosaggio 14 ha la forma di un cilindro ad asse verticale con estremità superiore ed inferiore aperte. I tre cilindri di dosaggio 14 sono disposti con i propri assi longitudinali paralleli fra loro ed hanno tutti lo stesso volume.

Il dispositivo dosatore 10 comprende un disco rotante superiore 16 ed un disco rotante inferiore 18. I dischi 16, 18 sono paralleli fra loro e sono girevoli attorno ad un asse verticale 20 parallelo rispetto agli assi dei contenitori di dosaggio 14. Il disco rotante superiore 16 è fissato a due corone 22, 24 ciascuna delle quali ha una dentatura esterna 26, 28 ed una dentatura interna 30, 32. Il disco rotante inferiore 18 è fissato ad una terza corona 34 avente una dentatura esterna 36 ed una dentatura interna 38.

Il disco superiore 16 ha un’apertura di riempimento 40 che, per effetto della rotazione del disco 16 attorno all’asse verticale 20, si dispone ciclicamente in corrispondenza dell’apertura superiore dei contenitori 14. Nell’esempio illustrato nei disegni, l’apertura di riempimento 40 è conformata in modo da scoprire un solo contenitore 14 per volta. In alternativa, l’apertura di riempimento 40 potrebbe avere una dimensione maggiore, in modo da scoprire contemporaneamente l’apertura superiore di due contenitori 14 per volta.

Il disco rotante inferiore 18 ha un’apertura di scarico 42 che, per effetto della rotazione del disco 18, si posiziona ciclicamente in corrispondenza dell’estremità inferiore dei contenitori 14. L’apertura 42 è conformata in modo da scoprire l’estremità inferiore di due contenitori per volta, nel caso in cui l’apertura 40 del disco superiore scopre un solo contenitore per volta. Se invece l’apertura superiore 40 scopre contemporaneamente due contenitore, l’apertura inferiore scopre un solo contenitore per volta.

I dischi 16, 18 sono azionati in rotazione attorno all’asse 20 mediante un gruppo di azionamento 44 includente un motore elettrico 46 che aziona un albero 48 parallelo all’asse di rotazione 20 dei dischi 16, 18. Sull’albero 48 sono fissate due ruote dentate 50, 52. La ruota dentata superiore 50 ingrana con la dentatura esterna 26 o 28 di una delle corone dentate 22, 24. La ruota dentata inferiore 52 ingrana con la dentatura esterna 36 della corona dentata 34. I rapporti di trasmissione fra le ruote 50, 52 e le corone 22, 24, 34 sono identici, per cui dischi 16 e 18 nel funzionamento ruotano alla stessa velocità attorno all’asse 20.

Ciascun contenitore 14 è associato ad una spazzola rotante superiore 54 ed a una spazzola rotante inferiore 56. Le spazzole rotanti 54, 56 sono conformate ad anello e sono montate in modo liberamente girevole in prossimità dell’estremità superiore e dell’estremità inferiore del rispettivo contenitore 14. Ciascuna spazzola 54, 56 è dotata di una corona circolare di setole orientate assialmente. Le setole delle spazzole superiori agiscono sulla faccia inferiore del disco rotante superiore 16. Le setole delle spazzole inferiori 56 agiscono sulla faccia superiore del disco rotante inferiore 18. Le spazzole 54, 56 ruotano attorno a rispettivi assi verticali coincidenti con gli assi longitudinali dei rispettivi contenitori 14. Ciascuna spazzola 54, 56 ha una dentatura esterna 58, 60. Le dentature esterne 58 delle spazzole superiori 54 ingranano con la dentatura interna 30 della corona dentata 22. Le dentature 60 delle spazzole rotanti inferiori 56 ingranano con la dentatura interna 38 della corona dentata 34.

Al di sopra del disco rotante superiore 16 sono disposte tre bocche di uscita 62 disposte all’estremità inferiore di una tramoggia 64 (figura 2) atta a contenere il materiale granulare da distribuire. Le bocche di uscita 62 sono allineate ai contenitori 14. In corrispondenza dell’estremità inferiore di ciascuna bocca di uscita 62 è disposta una rispettiva spazzola rotante 66. Le spazzole rotanti 66 sono essenzialmente identiche alle spazzole rotanti 54, 56 montante alle estremità dei contenitori 14. Le spazzole rotanti 66 sono montate liberamente girevoli in corrispondenza delle estremità inferiori delle rispettive bocche di uscita 62. Ciascuna spazzola rotante 66 ha una corona di setole che appoggia sulla faccia superiore del rispettivo disco rotante superiore 16. Ciascuna spazzola rotante 66 è inoltre dotata di una dentatura 68 che ingrana con la dentatura interna 32 della corona dentata 24.

Con riferimento alla figura 2, con 70 è indicata schematicamente una macchina per la distribuzione dosata di prodotti granulari, come ad esempio sali minerali o concimi organici. Il prodotto da distribuire è contenuto nella tramoggia 64 dotata alla sua estremità inferiore delle bocche di uscita 62 descritte con riferimento alla figura 1. Il dispositivo dosatore 10 precedentemente descritto è disposto immediatamente al di sotto delle bocche di uscita 62 della tramoggia 64.

Al di sotto del disco rotante inferiore 18 del dispositivo dosatore 10 è disposto un dispositivo spargitore 72 che comprende un involucro tronco-conico 74 ed almeno un disco spargitore 76 disposto all’estremità inferiore dell’involucro 74. Il disco spargitore 76 è calettato su un albero 78 che si estende attraverso fori allineati dei dischi rotanti 16, 18. L’albero 78 è azionato in rotazione da una presa di forza mediante un meccanismo di trasmissione di tipo convenzionale (non illustrato). Nella forma di realizzazione illustrata nelle figure, l’estremità superiore dell’albero rotante 78 ha un eccentrico 80 che impartisce un moto vibrazionale ad un fondo vibrante 82 situato all’estremità inferiore della tramoggia 64 per favorire la caduta del prodotto granulare verso le bocche di uscita 62.

Come si può vedere nella figura 2, il disco rotante inferiore 18 è disposto fra le estremità inferiori dei contenitori 14 e l’estremità superiore dell’involucro 74. Il disco rotante superiore 16 è disposto fra le estremità inferiori delle bocche di uscita 62 e le estremità superiori dei contenitori 14. La flangia 12 alla quale sono fissati i contenitori 14 è fissata alla struttura stazionaria della macchina 70 per mezzo di supporti 84.

Le figure da 3 a 5 illustrano la sequenza di funzionamento del dispositivo dosatore secondo la presente invenzione. Da queste figure si può notare che l’apertura di riempimento 40 è angolarmente sfasata rispetto all’apertura di svuotamento 42. Durante la rotazione dei dischi 16 e 18, l’apertura di riempimento 40 si porta sequenzialmente in corrispondenza dell’estremità superiore di ciascuno dei contenitori 14. Quando l’apertura 40 è allineata ad un contenitore 14, si stabilisce un collegamento diretto fra una delle bocche di uscita 62 ed il corrispondente contenitore 14 ad essa allineato, mentre gli altri contenitori 14 sono isolati dalle rispettive bocche di uscita 62. Pertanto, il prodotto granulare contenuto nella tramoggia riempie completamente il contenitore interessato.

L’apertura di svuotamento 42 del disco rotante inferiore 18 si porta ciclicamente in corrispondenza delle estremità inferiori dei contenitori 14. Quando l’apertura 42 è allineata ad uno dei contenitori 14, il prodotto granulare in esso contenuto cade nell’involucro 74 e viene convogliato sulla superficie superiore del disco spargitore 76. Le estremità inferiori dei rimanenti contenitori 14 rimangono chiuse. Ad ogni giro completo dei dischi 16, 18 si ottiene un completo riempimento ed un completo svuotamento dei tre contenitori 14. Pertanto, esiste una correlazione precisa ed univoca fra il volume di prodotto granulare erogato ed il numero di giri compiuti dai dischi 16, 18. Effettuando il conteggio dei giri completi effettuati, si risale al volume di materiale erogato. Se è necessario effettuare un’erogazione in peso del materiale granulare, occorre semplicemente tenere in considerazione il peso specifico del materiale.

Preferibilmente, il dispositivo di dosaggio secondo la presente invenzione è predisposto per iniziare e terminare le erogazioni di prodotto con il disco 18 sempre nella stessa posizione di completo svuotamento di un contenitore 14 e chiusura completa degli altri 2 contenitori 14, per assicurare un conteggio preciso del volume di prodotto erogato. Il conteggio del numero di giri compiuti dai dischi 16, 18 può essere effettuato in vari modi, ad esempio mediante un encoder montato sul motore 46 del dispositivo di azionamento.

Le spazzole rotanti associate ai contenitori 14 ed alle bocche di uscita 62 consentono di evitare la frantumazione del prodotto granulare. Tali spazzole impediscono infatti che il prodotto granulare si insinui fra i dischi rotanti 16, 18 e le parti stazionarie del dispositivo. La velocità di rotazione delle spazzole è proporzionale alla velocità di rotazione dei dischi 16, 18. Ad ogni rotazione completa dei dischi 16, 18 si ha una rotazione completa ad esempio di tre giri delle spazzole 54, 56, 66 attorno agli assi dei contenitori 14.

La rotazione delle spazzole favorisce inoltre il riempimento e lo svuotamento dei contenitori 14. Infatti, la rotazione delle spazzole provoca uno spostamento del prodotto granulare nel senso di rotazione delle spazzole, con una trasmissione di energia cinetica ai granuli del prodotto a contatto con la spazzola rotante. Le setole delle spazzole provvedono a deviare il movimento dei granuli verso l’interno del contenitore senza rotture o abrasioni e favorendo il completo riempimento dei contenitori 14.

L’invenzione consente in modo semplice ed efficace di porre rimedio ai consueti errori di erogazione conseguenti all’utilizzo dei sistemi di gestione della quantità di prodotto erogato secondo la tecnica nota che utilizzano aperture associate a portelli mobili il cui diverso posizionamento modifica il grado di apertura delle bocche di erogazione del prodotto. I sistemi di tipo noto per funzionare correttamente necessitano di numerosi test di campionamento iniziali in quanto la quantità di prodotto che fuoriesce da un’apertura dipende da numerose variabili non sempre facilmente determinabili quali ad esempio le condizioni atmosferiche (umidità dell’aria ecc…), granulometria del prodotto (configurazione dei granuli e presenza di prodotto in polvere), peso specifico del prodotto, disomogeneità della granulometria, ecc….

Il sistema secondo la presente invenzione conferisce invece un’assoluta affidabilità nella determinazione del volume di prodotto erogato, poiché effettua una erogazione di tipo volumetrico indipendente dalle suddette variabili.

Il sistema secondo la presente invenzione è inoltre molto più economico e robusto dei sistemi che prevedono di effettuare una pesatura del prodotto da erogare.

Naturalmente, fermo restando il principio dell’invenzione, i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione, così come definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per la distribuzione dosata di prodotti granulari, comprendente: una tramoggia (64) atta a contenere il prodotto da distribuire ed avente almeno una bocca di uscita (62) del prodotto, e un dispositivo spargitore (72) disposto al di sotto di detta bocca di uscita (62), caratterizzato dal fatto che comprende un dispositivo dosatore volumetrico (10) disposto fra detta bocca di uscita (62) e detto dispositivo spargitore (72), il dispositivo dosatore (10) comprendendo almeno un contenitore di dosaggio (14) con estremità superiore ed inferiore aperte, un disco rotante superiore (16) avente un’apertura di riempimento (40) che mette ciclicamente in comunicazione detta bocca di uscita (62) con l’estremità superiore del contenitore di dosaggio (14) ed un disco rotante inferiore (18) avente un’apertura di svuotamento (42) che mette ciclicamente in comunicazione l’estremità inferiore del contenitore di dosaggio (14) con il dispositivo spargitore (72).
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende spazzole rotanti (54, 56, 66) associate alle estremità superiore ed inferiore di detto contenitore (14) ed all’estremità inferiore di detta bocca di uscita (62) dette spazzole rotanti essendo dotate di setole che agiscono sulle facce opposte di detto disco rotante superiore (16) e sulla faccia superiore di detto disco rotante inferiore (18).
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che dette spazzole rotanti (54, 56, 66) sono dotate di rispettive dentature (58, 60, 68) che ingranano con rispettive dentature (30, 38, 32) di corone dentate (22, 24, 34) fissate a detti dischi (16, 18).
4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che comprende un dispositivo di azionamento (44) includente un motore elettrico (46) connesso mediante un ingranamento dentato con dette corone dentate (22, 24, 34).
5. 5. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende una pluralità di contenitori (14) ad assi paralleli fra loro associati a rispettive bocche di uscita (62).
6. 6. Macchina secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti contenitori hanno la forma di cilindri con estremità aperte.