ITUD20070061A1 - Vaglio oscillante - Google Patents

Description

"VAGLIO OSCILLANTE"

CAMPO DI APPLICAZIONE

II presente trovato si riferisce ad un vaglio oscillante utilizzabile nella separazione di materiali solidi, avente un contenitore di vagliatura, del peso di alcune tonnellate, al cui interno sono disposti mezzi di vagliatura. Tale contenitore di vagliatura è disposto leggermente inclinato rispetto ad un piano orizzontale e viene posto in rotazione e fatto oscillare ad elevata velocità angolare.

STATO DELLA TECNICA

Sono noti i vagli oscillanti utilizzati nella separazione di materiali solidi. Tali vagli oscillanti noti sono provvisti di un contenitore di vagliatura di forma rettangolare e del peso di alcune tonnellate, al cui interno sono disposti mezzi di vagliatura giacenti su un relativo piano di vagliatura, inclinato di un predeterminato angolo rispetto ad un piano orizzontale di oscillazione. Il contenitore di vagliatura appoggia su una struttura fissa di supporto avente gambe di supporto posizionate agli angoli del contenitore di vagliatura. Ciascuna gamba di supporto ha elementi di ammortizzazione realizzati in materiale elastomerico .

Il contenitore di vagliatura è movimentato in modo oscillante rispetto alla struttura fissa di supporto tramite un albero rotante, a velocità angolare compresa tra circa 100 e 300 giri al minuto, recante ad una parte terminale un elemento eccentrico, con il quale coopera la parte inferiore del contenitore di vagliatura stesso. Tale cooperazione tra eccentrico e contenitore di vagliatura avviene mediante opportuni elementi d'accoppiamento meccanico.

L'albero rotante fa parte di una struttura avente un elemento di contrappeso regolabile, agente come massa di equilibratura, e viene movimentato tramite idonei mezzi di azionamento.

Tipicamente, l'elemento eccentrico è disposto in corrispondenza della zona centrale della parte inferiore del contenitore di vagliatura.

Il movimento oscillatorio del cassone avviene, in condizioni ottimali, su un piano orizzontale di vagliatura, in modo che le pareti del cassone rimangano, durante tale moto oscillatorio, in una condizione di parallelismo rispetto ad un piano verticale.

Un inconveniente di tali vagli oscillanti è che gli elevati carichi, derivanti da sollecitazioni sia di tipo statico, sia di tipo dinamico dovute all'oscillazione del contenitore, che ha una massa molto elevata, a velocità angolari molto alte, impediscono il mantenimento delle suddette condizioni ottimali di oscillazione, cioè provocano oscillazioni indesiderate, ossia al di fuori del piano orizzontale di oscillazione, nonché condizioni di carico diseguali e variabili rapidamente nel tempo sui diversi elementi di sostegno, riducendone la vita utile.

Tali oscillazioni indesiderate possono avere luogo su due distinti e perpendicolari piani verticali: uno longitudinale (beccheggio) e l'altro trasversale (rollio) Tali oscillazioni indesiderate provocano danni irreparabili alla struttura del contenitore di vagliatura.

Ulteriore inconveniente è che, a causa delle suddette sollecitazioni, si determina un progressivo deterioramento degli elementi di ammortizzazione in materiale elastomerico disposti sulle gambe di supporto del contenitore di vagliatura. Ciò rende particolarmente costoso il mantenimento di tali elementi di ammortizzazione, sia per il costo elevato del materiale elastomerico impiegato, sia per i frequenti interventi di manutenzione e sostituzione.

Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un vaglio oscillante che consenta efficacemente di mantenere le condizioni ottimali di oscillazione e che, quindi, non sia soggetto a rapido deterioramento e/o a danni irreparabili dei suoi componenti più sollecitati, particolarmente il sistema di accoppiamento tra eccentrico e contenitore di vagliatura ed i mezzi di sospensione associati alle gambe di supporto ed al contenitore di vagliatura stesso.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

II presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione indipendente.

Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato, o varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con il suddetto scopo, un vaglio oscillante comprende un contenitore di vagliatura all'interno del quale sono disposti mezzi di vagliatura giacenti su un determinato piano di vagliatura, coincidente con, o inclinato rispetto ad un piano orizzontale di oscillazione, e comprende, inoltre, mezzi di oscillazione atti a movimentare il contenitore di vagliatura, rispetto ad una struttura fissa di supporto, in modo che lo stesso contenitore di vagliatura effettui un moto oscillatorio su una traiettoria circolare giacente su detto piano orizzontale di oscillazione. I suddetti mezzi di oscillazione comprendono un primo gruppo di movimentazione provvisto di un primo albero rotante associato ad un primo elemento eccentrico cooperante con il contenitore di vagliatura.

In accordo con un aspetto caratteristico del presente trovato, i suddetti mezzi di oscillazione comprendono, inoltre, un secondo gruppo di movimentazione, avente almeno un secondo albero rotante provvisto di un secondo elemento eccentrico cooperante con il contenitore di vagliatura e mezzi di trasmissione sono atti a collegare fra loro il primo albero rotante ed il secondo albero rotante, in modo che abbiano la medesima velocità angolare. Vantaggiosamente, il valore di eccentricità di detto primo elemento eccentrico rispetto a detto primo albero rotante è uguale al valore di eccentricità di detto secondo elemento eccentrico rispetto a detto secondo albero rotante.

In questo modo, al contenitore di vagliatura viene impresso solamente un movimento rotatorio, così che le sue pareti laterali si mantengano sempre parallele ad un asse longitudinale passante per gli assi di rotazione dei due suddetti alberi rotanti .

Inoltre, vantaggiosamente, il valore di ciascuna delle due eccentricità può essere variato, in modo che possa essere determinata, a scelta, l'ampiezza della suddetta traiettoria circolare.

Secondo una variante, i valori delle due eccentricità possono essere diversi fra loro, per impartire al contenitore di vagliatura anche un movimento di oscillazione laterale, oltre che un movimento rotatorio.

Il vaglio oscillante realizzato secondo il presente trovato, grazie all'utilizzo dei due elementi eccentrici, consente di mantenere le condizioni ottimali di oscillazione, con il contenitore di vagliatura in condizione di giacitura su un piano orizzontale, evitando indesiderate oscillazioni verticali, sia longitudinali (beccheggio), sia trasversali (rollio), nonché oscillazioni che discostino il contenitore di vagliatura dalla condizione di parallelismo delle sue pareti.

Il vaglio oscillante così realizzato non è soggetto a rapido deterioramento e/o a danni irreparabili nei suoi componenti più sollecitati, particolarmente il sistema di accoppiamento tra gli elementi eccentrici ed il contenitore di vagliatura.

Secondo un altro aspetto caratteristico del presente trovato, in asse con il primo elemento eccentrico del primo gruppo di movimentazione sono montati due elementi di contrappeso, rispettivamente uno al di sotto ed uno al di sopra del contenitore di vagliatura, che, fungendo da masse di equilibratura, stabilizzano il moto oscillatorio dello stesso contenitore di vagliatura.

Grazie a tali accorgimenti innovativi, il presente trovato non ha la necessità di adottare elementi ammortizzanti in materiale elastomerico e consente di impiegare mezzi di sospensione di tipo fluidodinamico, disposti tra le relative gambe di supporto della struttura fissa di supporto ed il contenitore di vagliatura, che sono semplificati e meno costosi rispetto alla tecnica nota, e che non sono, inoltre, soggetti a deterioramenti, o a danni irreparabili .

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 è una vista laterale di un vaglio oscillante secondo il presente trovato;

- la fig. la è un primo particolare ingrandito di fig. 1;

- la fig. lb è un secondo particolare ingrandito di fig. 1;

- la fig. 2 è una vista frontale del vaglio oscillante di fig. 1; e

- la fig. 3 è una vista in pianta del telaio di sostegno e dei due gruppi di movimentazione del vaglio oscillante di fig. 1.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA PREFERENZIALE DI

REALIZZAZIONE

Con riferimento alla fig. 1, un vaglio oscillante 10 comprende un contenitore di vagliatura 12 su cui sono montati un gruppo di alimentazione 11 del materiale da vagliare ed un gruppo di scarico 19 del materiale vagliato.

Complessivamente, il vaglio 10 ha un peso che può variare da 2 a 20 tonnellate, ad esempio può pesare 4,6 tonnellate.

Tale contenitore 12 ha una superficie inferiore 13 e corrispondente superiore sostanzialmente rettangolare e quattro pareti verticali.

Ad esempio, le dimensioni del contenitore 12, senza i gruppi di alimentazione 11 e di scarico 19, sono di 4.100 millimetri di lunghezza, 1.500 millimetri di altezza e 2.700 millimetri di larghezza.

II contenitore 12 è appoggiato su sei gambe di supporto 14 di un telaio di sostegno 15. É chiaro che il numero di gambe 14 può essere inferiore, fino ad un minimo di tre, o superiore, secondo necessità.

Ciascuna gamba di supporto 14 è provvista di relative sospensioni fluidodinamiche 16, che verranno illustrate nel dettaglio nel prosieguo della descrizione.

All'interno del contenitore 12 sono disposti dispositivi di vagliatura, di tipo noto e non rappresentati nei disegni, che giacciono su un relativo piano di vagliatura P, il quale è inclinato rispetto ad un piano orizzontale di oscillazione X (fig. 1) di un predeterminato angolo a, ad esempio pari a circa 6 gradi. Ai fini del presente trovato, l'inclinazione del piano di vagliatura P rispetto al piano orizzontale di oscillazione X può anche non esserci, così che il piano di vagliatura P coincide con il piano orizzontale di oscillazione X.

Il vaglio oscillante 10 comprende un primo gruppo di movimentazione 18, disposto in posizione centrale ed associato direttamente alla superficie inferiore 13 del contenitore 12. Il gruppo di movimentazione 18 è atto a determinare un moto oscillatorio, su traiettoria circolare, giacente sul piano orizzontale di oscillazione X, del contenitore 12 (fig. 1).

In particolare, il gruppo di movimentazione 18 comprende un albero rotante 20 , posto selettivamente in rotazione, attorno ad un proprio asse verticale Y, da un relativo motore 22. Nella fattispecie, l'albero motore 23 del motore 22 è cinematicamente collegato, mediante una cinghia di trasmissione 21, all'albero rotante 20.

All'albero rotante 20 è associato un elemento eccentrico 24, disposto su un asse Y', parallelo all'asse verticale Y e distante da questo di un'eccentricità El di un determinato valore, compreso, nella fattispecie, fra 20 mm e 60 mm.

L'elemento eccentrico 24 coopera con la superficie inferiore 13 del contenitore 12, per determinare il suddetto moto oscillatorio del contenitore 12, rispetto al piano orizzontale X.

Il vaglio 10 comprende, inoltre, un secondo gruppo di movimentazione 26, disposto allineato al primo gruppo di movimentazione 18, lungo un asse longitudinale X' (Fig. 3), coincidente con l'intersezione del piano orizzontale X con il piano verticale passante per la mezzeria del vaglio oscillante 10.

Il secondo gruppo di movimentazione 26 (fig. lb) comprende un albero 40 rotante attorno ad un proprio asse verticale Z ed avente ad una estremità inferiore una puleggia condotta 38. Tale puleggia condotta 38 è cinematicamente connessa, a mezzo di una cinghia di trasmissione 30, all'albero rotante 20 del primo gruppo di movimentazione 18. Pertanto, i due alberi rotanti 20 e 40 sono atti a ruotare in fase sincrona ed alla stessa velocità angolare, compresa tra circa 150 giri al minuto e 250 giri al minuto, e che, nella fattispecie, è di 200 giri al minuto.

L'albero 40 è supportato da un telaio a piastre 36 e da relative flangie 42. L'albero 40, ad una estremità superiore, è provvisto, inoltre, di una piastra rotante 44, sulla quale è montato un secondo elemento eccentrico 28, disposto su un asse Z', parallelo all'asse verticale Z e distante da questo di un'eccentricità E2 di un determinato valore, anch'esso compreso, nella fattispecie, fra 20 mm e 60 mm.

Il secondo elemento eccentrico 28 è collegato all'elemento 48 della superficie superiore 13 del contenitore 12 tramite la biella 46. In tal modo, anche il secondo elemento eccentrico 28 è atto ad impartire un corrispondente movimento oscillatorio al contenitore 12, sincronizzato con il movimento oscillatorio dato dal primo elemento eccentrico 24, e con la medesima velocità angolare.

In particolare, il secondo elemento eccentrico 28 è allineato con il primo elemento eccentrico 24 del gruppo di movimentazione 18, lungo il suddetto asse longitudinale X' (fig. 3), in modo da determinare un movimento oscillatorio del contenitore 12 privo di indesiderate oscillazioni, oltre a quelle previste sul piano orizzontale ed in condizioni di parallelismo delle pareti del contenitore 12.

Il valore dell'eccentricità El del primo elemento eccentrico 24, rispetto all'albero rotante 20, e quello dell'eccentricità E2 del secondo elemento eccentrico 28, rispetto all'albero rotante 40 sono individualmente variabili a scelta, in funzione della traiettoria di oscillazione che si desidera fare compiere al contenitore di vagliatura 12. Nella forma di realizzazione qui descritta, il valore delle due eccentricità El ed E2 è uguale a 45 mm.

Per stabilizzare ulteriormente il movimento oscillatorio del contenitore 12, un primo contrappeso 32 (figg. 1 e 2), è montato sul primo elemento eccentrico 24, ed un secondo contrappeso 34 è montato all'estremità superiore 35 di un albero verticale 31, disposto passante all'interno del contenitore 12, e coassiale all'asse verticale Y', e quindi anche al primo elemento eccentrico 24.

I due contrappesi 32 e 34 sono montati nella medesima posizione angolare e dalla parte diametralmente opposta a quella delle due eccentricità El ed E2 (fig. 3), per cui, ruotando in sincronismo, fungono da masse di equilibratura. In particolare, l'estremità superiore 35 dell'albero 31 sporge di una predeterminata lunghezza oltre il contenitore 12, per cui anche il secondo contrappeso 34 sporge oltre il contenitore 12 stesso.

Si ha quindi che il contenitore 12 è posto in movimento oscillatorio, sul piano orizzontale, tra i due contrappesi 32 e 34, incrementando notevolmente l'effetto di stabilizzazione.

L'effetto di stabilizzazione determinato dall 'utilizzo dei due elementi eccentrici 24 e 28 allineati e, vantaggiosamente, dai due contrappesi 32 e 34, permette di realizzare le suddette sospensioni fluidodinamiche 16, preferibilmente oleodinamiche, in modo semplificato.

In particolare, ciascuna di tali sospensioni fluidodinamiche 16 comprende un elemento di contenimento, o coppa, 50, di tipo cilindrico, montato superiormente su una relativa gamba di supporto 14 (fig. la). Sul fondo di ciascuna coppa 50 è ricavata una superficie di scorrimento 54 disposta orizzontalmente, con una finitura superficiale tale da renderla molto levigata. Su tale superficie 54 appoggia, in modo scorrevole, un elemento di appoggio, o pattino, 52, che è collegato al contenitore 12.

Tale pattino 52 ha, ad esempio, un diametro di circa 120 millimetri ed è provvisto inferiormente di un inserto 53 in materiale a basso coefficiente di attrito e/o autolubrificante, come ad esempio un materiale polimerico tipo il teflon®, per permettere uno scorrimento sostanzialmente a basso attrito sulla superficie 54.

Inoltre, il pattino 52 è provvisto superiormente di un elemento a sfera 56 (fig. la), il quale è inserito in modo scorrevole con una sua porzione inferiore in un coniugato incavo semisferico 57 ricavato superiormente nel pattino 52 e con una sua porzione superiore in un ulteriore incavo semisferico 59 ricavato su un elemento di collegamento 58 con il contenitore 12. Tale elemento di collegamento 58 è fissato solidalmente alla superficie inferiore 13 del contenitore 12. In questo modo, il pattino 52 scorre sulla superficie 54, seguendo il moto oscillatorio del contenitore 12, rimanendo sempre confinato nella superficie di scorrimento 54, all'interno della coppa 50. Tale movimento del pattino 52 è illustrato in fig. la, dove si rappresentano rispettivamente in tratteggio ed a tratto continuo due differenti posizioni del pattino 52.

L'accoppiamento geometrico scorrevole dell'elemento a sfera 56 con il pattino 52 e con l'elemento di collegamento 58 funge da punto di snodo e rende compatibile la disposizione del contenitore 12, inclinato del suddetto angolo a, con l'appoggio del pattino 52 sulla superficie 54 orizzontale .

Inoltre, grazie all'elemento a sfera 56, è possibile determinare aggiustamenti minimi dell'inclinazione del contenitore 12, sopperendo ad eventuali piccole sconnessioni del piano d'appoggio.

Per diminuire l'attrito agente sul pattino 52 e generare una forza di sostentamento oleodinamico, nella superficie di scorrimento 54 del contenitore 50 è immesso olio lubrificante ad una pressione compresa tra circa 1 bar e circa 50 bar, mediante un condotto di adduzione 60, in comunicazione con un circuito 63 operante in continuo prelevando l'olio da un serbatoio di olio, non raffigurato nei disegni.

In particolare, tale olio lubrificante viene immesso centralmente sulla superficie di scorrimento 54, in corrispondenza di una sede 61 ricavata in detto inserto 53.

L'immissione dell'olio in pressione nella sede 61 determina la forza di sostentamento oleodinamico e la formazione di un sottile velo, o film, di olio tra la superficie 54 e l'inserto 53, che funge da sostentamento oleodinamico del pattino 52.

Grazie al movimento oscillatorio del pattino 52, l'olio viene distribuito dalla sede 61 su tutta la superficie 54 e viene recuperato in un relativo canale anulare di raccolta 55 da cui si scarica, alla pressione ambiente, per mezzo di un relativo condotto di scarico 62, anch'esso facente parte del circuito 63.

Una forma di realizzazione vantaggiosa del vaglio oscillante 10 prevede che sia realizzato in forma modulare, utilizzando in gran parte elementi costruttivi imbullonati fra loro, per effettuare il trasporto agevolmente ed il montaggio rapidamente.

È chiaro che al vaglio oscillante fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

Ad esempio, il moto ai due gruppi di movimentazione 18 e 26 può essere fornito da un singolo motore elettrico, associato all'albero 40, anziché all'albero 20, oppure da due motori elettrici indipendenti, associati uno all'albero 20 ed un altro all'albero 40, e controllati in modo sincrono.

È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad esempi specifici, un esperto del ramo potrà realizzare altre forme equivalenti di vaglio oscillante, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Vaglio oscillante comprendente un contenitore di vagliatura (12) all'interno del quale sono disposti mezzi di vagliatura giacenti su un determinato piano di vagliatura (P), coincidente o inclinato rispetto ad un piano orizzontale di oscillazione (X), e mezzi di oscillazione (18, 26) atti a movimentare detto contenitore di vagliatura (12), rispetto ad una struttura fissa di supporto (15), in modo che detto contenitore di vagliatura (12) effettui un moto rotatorio su una traiettoria circolare giacente su detto piano orizzontale di oscillazione (X), in cui detti mezzi di oscillazione (18, 26) comprendono un primo gruppo di movimentazione (18) provvisto di un primo albero rotante (20) associato ad un primo elemento eccentrico (24) cooperante con detto contenitore di vagliatura (12), caratterizzato dal fatto che detti mezzi di oscillazione (18, 26) comprendono, inoltre, un secondo gruppo di movimentazione (26), avente almeno un secondo albero rotante (40) provvisto di un secondo elemento eccentrico (28) cooperante con detto contenitore di vagliatura (12) e che mezzi di trasmissione (30) collegano fra loro detto primo albero rotante (20) e detto secondo albero rotante (40), in modo che abbiano la medesima velocità angolare.
2. 2. Vaglio oscillante come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il valore di eccentricità (El) di detto primo elemento eccentrico (24) rispetto a detto primo albero rotante (20) ed il valore di eccentricità (E2) di detto secondo elemento eccentrico (28) rispetto a detto secondo albero rotante (40), possono essere uguali, o diversi fra loro.
3. 3. Vaglio oscillante come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto contenitore di vagliatura (12) comprende una superficie inferiore (13) sostanzialmente rettangolare e che detti primo elemento eccentrico (24) e secondo elemento eccentrico (28) sono disposti allineati lungo un asse longitudinale (Χ') disposto sostanzialmente coincidente con la mezzeria di detta superficie inferiore (13) di detto contenitore di vagliatura (12).
4. 4. Vaglio oscillante come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un primo elemento di contrappeso (32) montato solidale a detto primo elemento eccentrico (24) disposto al di sotto di detto contenitore di vagliatura (12) ed un secondo elemento di contrappeso (34) montato solidale ad una porzione superiore (35) di un albero rotante (31), solidale e coassiale a detto primo elemento eccentrico (24), e disposto al di sopra di detto contenitore di vagliatura (12).
5. 5. Vaglio oscillante come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta struttura fissa di supporto (15) è provvista di gambe di supporto (14) aventi relativi mezzi fluidodinamici di sospensione (16) disposti tra dette gambe di supporto (14) e detto contenitore di vagliatura (12).
6. 6. Vaglio oscillante come nella rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi fluidodinamici di sospensione (16) comprendono un elemento di contenimento (50) montato su una relativa gamba di supporto (14) ed un elemento di appoggio (52), solidale a detto contenitore di vagliatura (12) ed atto a scorrere, seguendo il movimento oscillatorio di detto contenitore di vagliatura (12), su una superficie di scorrimento (54) di detto elemento di contenimento (50).
7. 7. Vaglio oscillante come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che ciascun elemento di appoggio (52) è provvisto inferiormente di un inserto (53), realizzato in materiale a basso coefficiente di attrito ed atto a scorrere su detta superficie di scorrimento (54).
8. 8. Vaglio oscillante come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che ciascun elemento di appoggio (52) è provvisto inferiormente di una sede (61) affacciata a detta superficie di scorrimento (54) ed all'interno della quale è atto ad essere immesso un fluido in pressione per generare una forza di sostentamento oleodinamico di detto contenitore di vagliatura (12).
9. 9. Vaglio oscillante come nella rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che ciascun elemento di contenimento (50) è provvisto di un condotto di adduzione (60) atto ad inviare detto fluido in pressione verso detta superficie di scorrimento (54), in corrispondenza di detto elemento di appoggio (52), e di un relativo condotto di scarico (62) di detto fluido.
10. 10. Vaglio oscillante come nella rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che detti mezzi fluidodinamici di sospensione (16) comprendono un elemento a sfera (56) atto a cooperare con una porzione superiore di detto elemento di appoggio (52) e con una porzione inferiore di un relativo elemento di collegamento (58) a detto contenitore di vagliatura (12).
11. 11. Vaglio oscillante, sostanzialmente come descritto, con riferimento agli annessi disegni