ITUD20080066A1 - Macchina centrifuga per la separazione di impurita' da masse di materiali incoerenti e relativo procedimento - Google Patents
Macchina centrifuga per la separazione di impurita' da masse di materiali incoerenti e relativo procedimento Download PDFInfo
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Description
"MACCHINA CENTRIFUGA PER LA SEPARAZIONE DI IMPURITÀ' DA MASSE DI MATERIALI INCOERENTI E RELATIVO PROCEDIMENTO"
CAMPO DI APPLICAZIONE
Il presente trovato si riferisce ad una macchina centrifuga per la separazione di impurità da masse di materiali incoerenti ed al relativo procedimento.
In particolare, la macchina centrifuga secondo il presente trovato viene impiegata preferibilmente, ma non solo, per separare particelle inquinanti, ad esempio sabbia o derivati della silice, da polveri di materiale ligneo da avviare a successive fasi di lavorazione .
STATO DELLA TECNICA
È noto nella tecnica l'impiego di macchine centrifughe per separare particelle inquinanti, ad esempio sabbia o derivati della silice, da polveri di materiale ligneo provenienti da precedenti fasi di lavorazione. Tali macchine comprendono una camera di separazione, sostanzialmente circolare, all'interno della quale viene introdotto, attraverso un condotto di ingresso, la miscela di polveri di materiale ligneo e di particelle inquinanti. Le macchine comprendono inoltre che un gruppo di ventilazione genera un flusso d'aria che investe la suddetta miscela mettendola in rotazione all'interno della camera di separazione. Nella suddetta camera, per effetto della forza centrifuga, le particelle più pesanti della miscela, quali sabbia o i derivati della silice, sbattono sulle pareti interne della camera e cadono sul fondo di questa; le polveri di materiale ligneo, più leggere, vengono mantenute in sospensione dal flusso d'aria e proseguono il loro percorso lungo le pareti della camera circolare fino a raggiungere un condotto di uscita attraverso il quale le polveri così filtrate vengono espulse dalla macchina. Queste vengono quindi avviate a successive fasi di lavorazione, ad esempio verso un essiccatoio per eliminare l'umidità residua delle polveri.
Un inconveniente di tali macchine centrifughe è che hanno un ridotto potere di filtraggio, determinato dal fatto che tale operazione di filtraggio viene eseguita sulla miscela introdotta sostanzialmente durante un unico passaggio davanti al condotto di uscita. Pertanto, una considerevole quantità di particelle inquinanti fuoriesce dal condotto di uscita assieme alle polveri di materiale ligneo, ed inoltre all'interno della camera di separazione stazionano polveri di materiale ligneo. Questi aspetti determinano quindi una bassa efficienza produttiva della macchina ed il rischio di danneggiamenti alle apparecchiature impiegate nelle successive fasi di lavorazione delle polveri lignee. Ad esempio, le particelle inquinanti non filtrate che vengono introdotte all'interno di essiccatoi possono vetrificare, compromettendo così l'efficienza degli essiccatoi stessi.
E' noto anche l'utilizzo di un dispositivo a vibrazione, quale una tavola densimetrica, per la separazione di particelle inquinanti da polveri di materiale ligneo. In tale macchina un movimento vibratorio impresso ad un piano di separazione su cui è disposta la suddetta miscela e una depressione creata da un sistema di aspirazione associato alla macchina stessa determinano una separazione delle particelle inquinanti in base al loro peso specifiCO
Anche per tale macchina un inconveniente è il ridotto potere di filtraggio e la conseguente ridotta efficienza produttiva.
Scopo del presente trovato è pertanto quello di realizzare una macchina centrifuga che aumenti la capacità di separazione delle particelle inquinanti, aumentando di conseguenza la sua efficienza produttiva e riducendo drasticamente il rischio di danneggiamenti alle apparecchiature utilizzate nelle successive fasi di lavorazione.
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
Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti.
Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato, o varianti dell'idea di soluzione principale.
In accordo con il suddetto scopo, una macchina centrifuga secondo il presente trovato viene impiegata per la separazione di impurità da masse di materiali incoerenti, quali ad esempio polveri di materiale ligneo. La macchina centrifuga comprende un contenitore definente una camera di separazione, all'interno della quale è atta ad essere introdotta una miscela di impurità e masse di materiali incoerenti, e primi mezzi di ventilazione, atti a generare un flusso d'aria per mettere in rotazione la suddetta miscela all'interno della camera di separazione.
Secondo un aspetto caratteristico del presente trovato, la macchina centrifuga comprende mezzi rotori associati alla camera di separazione, atti a favorire la rotazione della miscela all'interno della camera di separazione, ed almeno secondi mezzi di ventilazione atti a generare un flusso d'aria diretto nel verso opposto alla direzione di caduta di dette masse di materiale incoerente, per mantenere in sospensione dette masse di materiali incoerenti all'interno della camera di separazione allo scopo di sottoporle a successivi e plurimi passaggi di evacuazione da detta camera di separazione e/o a successivi passaggi di separazione all'interno di detta camera di separazione.
In questo modo, assieme alla separazione centrifuga che si determina per effetto del flusso d'aria generato dal primo ventilatore, l'impiego dei mezzi rotori aumenta ulteriormente la capacità di separazione centrifuga della macchina. Inoltre i mezzi rotori favoriscono il ricircolo delle masse di materiale incoerente che non vengono espulse dalla camera di separazione, permettendo quindi di sottoporle ad ulteriori fasi e passaggi di separazione all'interno della camera di separazione.
Il flusso generato dai secondi mezzi di ventilazione, inoltre, consente di mantenere in sospensione all'interno della camera di separazione le masse di materiali incoerenti che ivi stazionano e tendono a cadere verso il fondo della camera di separazione stessa, in modo da poter essere investite dal flusso di aria generato dai primi mezzi di ventilazione ed essere espulse dalla macchina o sottoposte ad ulteriori fasi di separazione all'interno della camera di separazione.
Secondo un aspetto vantaggioso del presente trovato la macchina comprende un condotto di uscita, associato al suddetto contenitore, la cui posizione lungo la parete esterna del contenitore è regolabile.
Ciò consente di determinare la posizione del condotto di uscita per la quale si realizza il migliore compromesso tra capacità di separazione delle impurità ed evacuazione di materiale incoerente ripulito.
Secondo una variante del presente trovato la macchina centrifuga comprende primi mezzi di separazione, atti a realizzare una preventiva separazione delle impurità dalle masse di materiale incoerente. Vantaggiosamente detti primi mezzi di separazione sono disposti in corrispondenza dell'ingresso della camera di separazione.
Secondo un'altra variante del presente trovato la macchina centrifuga comprende secondi mezzi di separazione, disposti in corrispondenza del fondo della camera di separazione, atti separare le impurità dai materiali incoerenti che decadono sul fondo della camera di separazione stessa.
Gli aspetti sopra elencati consentono pertanto di aumentare la capacità complessiva di separazione della macchina centrifuga, migliorandone l'efficienza produttiva e riducendo drasticamente il rischio di danneggiamenti alle apparecchiature utilizzate nelle successive fasi di lavorazione, per la quasi totale assenza di impurità nelle masse di materiali incoerenti che fuoriescono dalla macchina.
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 in assonometria di una macchina centrifuga secondo il presente trovato;
- la fig. 2 è una vista laterale schematica in sezione di fig. 1.
DESCRIZIONE DI UNA FORMA PREFERENZIALE DI REALIZZA-
ZIONE
Con riferimento alle figure allegate, una macchina centrifuga 10 secondo il presente trovato viene impiegata preferibilmente, ma non solo, per separare particelle inquinanti, ad esempio sabbia o derivati della silice, da polveri di materiale ligneo, costituite da particelle del diametro compreso tra circa 0.3 mm e 0.6 mm e provenienti, ad esempio, dall'uscita di un vaglio, e da avviare a successive fasi di lavorazione.
La macchina centrifuga 10 secondo il presente trovato comprende un telaio di supporto 11, realizzato mediante profilati metallici 12, atto a supportare una cassa a chiocciola 13, definente una camera di separazione 14 sostanzialmente circolare, ed una tramoggia 15, atta ad alimentare con polvere di materiale ligneo da filtrare la camera di separazione 14.
La miscela di polvere di materiale ligneo e di particelle inquinanti viene introdotta all'interno della camera di separazione 14 attraverso un condotto di alimentazione 16 associato, ad una sua prima estremità 16a, al fondo della tramoggia e, ad una sua seconda estremità 16b, opposta alla suddetta prima estremità 16a, alla cassa a chiocciola 13, sostanzialmente in corrispondenza di un condotto rettilineo 17 di cui la suddetta cassa a chiocciola 13 è provvista.
La macchina centrifuga 10 comprende inoltre un primo ventilatore 18 associato al suddetto condotto rettilineo 17 e disposto assialmente rispetto a quest'ultimo. Il primo ventilatore 18 è atto a generare un flusso d'aria all'interno della camera di separazione 14 per investire la miscela di polveri lignee e particelle inquinanti introdotte nella camera di separazione 14 stessa e metterla in rotazione all'interno di questa.
La macchina centrifuga 10 comprende inoltre un primo setaccio 19 disposto all'interno del condotto rettilineo 17, atto a distribuire uniformemente l'aria generata dal primo ventilatore 18 su tutta la sezione del condotto rettilineo 17, prima che essa raggiunga la camera di separazione 14.
La macchina centrifuga 10 comprende inoltre un secondo setaccio 20, disposto all'ingresso della camera di separazione 14, sostanzialmente in corrispondenza del condotto di alimentazione 16 ed avente maglie molto sottili per generare un fronte d'aria puntuale e per effettuare una prima separazione delle particelle inquinanti dalla polvere di materiale ligneo.
Un rotore 21 è disposto all'interno della camera di separazione 14, nel caso di specie in corrispondenza della parte superiore della camera di separazione 14 stessa, atto a favorire la circolazione della miscela all'interno della camera di separazione 14 ed aumentare quindi la capacità di separazione per effetto centrifugo.
La macchina centrifuga 10 comprende, inoltre, un condotto di uscita 22 per le polveri filtrate, associato alla cassa a chiocciola 13, la cui posizione lungo la parete esterna della cassa a chiocciola 13 è regolabile.
La macchina centrifuga 10 comprende inoltre un secondo ventilatore 23, disposto in corrispondenza della base del telaio di supporto 11, associato mediante un condotto 24 alla cassa a chiocciola 13, in corrispondenza del fondo della camera di separazione 14, in cui è collocata una rete 25 a maglie fini, atta a realizzare un'ulteriore separazione tra le particelle inquinanti e le eventuali polveri di materiale ligneo che non fuoriescono dal condotto di uscita 22.
Il secondo ventilatore 23 è atto a generare un flusso d'aria all'interno della camera di separazione 14 diretto sostanzialmente verso l'alto, in modo da mantenere in sospensione all'interno della camera di separazione 14 le polveri di materiale ligneo che non fuoriescono dal condotto di uscita 22 e che raggiungono il fondo della camera di separazione 14, senza peraltro interferire con la deposizione delle particelle inquinanti sul fondo della camera di separazione 14 e la loro espulsione attraverso un condotto di evacuazione 26.
Entrambi i ventilatori 18,23 sono inoltre provvisti di valvole di regolazione, di tipo noto e non rappresentate nei disegni, per regolare la pressione e la portata dei rispettivi flussi d'aria.
Il funzionamento della macchina centrifuga secondo il presente trovato è il seguente.
La miscela di polvere di materiale ligneo e di particelle inquinanti viene introdotta all'interno della camera di separazione 14 attraverso la tramoggia 15 ed il condotto di alimentazione 16.
La miscela introdotta nella camera di separazione 14 viene investita dal flusso d'aria proveniente dal primo ventilatore 18 in corrispondenza del secondo setaccio 20, laddove si realizza una prima separazione delle polveri di materiale ligneo dalle particelle inquinanti, le quali si depositano sul fondo della camera di separazione 14, in corrispondenza del condotto di evacuazione 26. La velocità di tale flusso d'aria in corrispondenza del secondo setaccio 20 è tale da consentire lo spostamento della miscela in direzione orizzontale verso la parete interna della camera di separazione 14, ed è tale per cui vi è il tempo necessario per la separazione di parte delle particelle inquinanti dalla miscela stessa. Il flusso d'aria generato dal primo ventilatore 18 mette quindi in rotazione la miscela all'interno della camera di separazione 14. La miscela è pertanto sottoposta ad un'azione filtrante per effetto centrifugo, in cui le particelle inquinanti, aventi densità maggiore rispetto alla densità delle polveri di materiale ligneo, cadono verso il fondo della camera di separazione 14, mentre le polveri di materiale ligneo proseguono il loro moto circolare lungo le pareti interne della camera di separazione 14 sospinte dal flusso d'aria generato dal primo ventilatore 18. La rotazione della miscela all'interno della camera di separazione, inoltre, viene favorita dal rotore 21 e ciò incrementa la capacità filtrante per effetto centrifugo della macchina 10. Le polveri di materiale ligneo filtrate fuoriescono dal condotto di uscita 22, la cui posizione lungo la parete esterna della cassa a chiocciola 13 consente di realizzare il migliore compromesso tra capacità di separazione delle impurità ed evacuazione di materiale incoerente ripulito. Eventuali polveri di materiale ligneo che non vengono espulse attraverso il condotto di uscita 22, tendono a cadere verso il fondo della camera di separazione assieme alle particelle inquinanti, in corrispondenza della rete 25. Qui si realizza un'ulteriore separazione tra particelle inquinanti e polveri residue di materiale ligneo. Quest'ultime per effetto del flusso d'aria generato dal secondo ventilatore 23 vengono sospinte verso l'alto, e mantenute in sospensione all'interno della camera di separazione 14, laddove, per effetto del flusso generato dal primo ventilatore 18 vengono convogliate verso il condotto di uscita 22 e/o sottoposte ad un ulteriore fase di separazione all'interno della camera di separazione 14.
I due ventilatori 18,23 vengono regolati in modo dipendente uno rispetto all'altro mediante le valvole di regolazione di tipo note e non rappresentate nei disegni. Vengono quindi variate dipendentemente le pressioni e le portate dei due ventilatori 18,23 in modo tale da garantire la velocità di separazione desiderata in funzione della quantità di miscela introdotta all'interno della camera di separazione 14, evitando che all'interno della stessa si creino indesiderate sovra pressioni o depressioni.
È chiaro che alla macchina centrifuga fin qui descritta possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.
È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di macchina centrifuga, aventi le caratteristiche
Claims (8)
- espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell ' ambito di protezione da esse definito. RIVENDICAZIONI 1. Macchina centrifuga per la separazione di impurità da masse di materiali incoerenti, comprendente un contenitore (13) definente una camera di separazione (14) all'interno della quale è atta ad essere introdotta una miscela di impurità e masse di materiali incoerenti, e primi mezzi di ventilazione (18), atti a generare un flusso d'aria per mettere in rotazione detta miscela all'interno di detta camera di separazione (14), caratterizzata dal fatto che comprende mezzi rotori (21) associati a detta camera di separazione (14), atti a favorire la rotazione di detta miscela all'interno della camera di separazione (14), ed almeno secondi mezzi di ventilazione (23) atti a generare un flusso d'aria diretto in un verso sostanzialmente opposto alla direzione di caduta di dette masse di materiale incoerente, per mantenere in sospensione dette masse di materiali incoerenti all'interno della camera di separazione (14) allo scopo di sottoporle a successivi passaggi e fasi di evacuazione da detta camera di separazione (14) e/o di separazione all'interno di detta camera di separazione (14).
- 2. Macchina centrifuga come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto contenitore comprende una cassa a forma di chiocciola (13).
- 3. Macchina centrifuga come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che comprende un condotto di uscita (22), associato a detto contenitore (13), per l'evacuazione delle masse di materiale incoerente, la cui posizione lungo detto contenitore (13) è regolabile.
- 4. Macchina centrifuga come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende inoltre primi mezzi di separazione (20) disposti in corrispondenza dell'ingresso di detta camera di separazione (14).
- 5. Macchina centrifuga come nella rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che comprende secondi mezzi di separazione (25) disposti in corrispondenza del fondo della camera di separazione (14), atti a separare impurità da materiali incoerenti che decadono sul fondo di detta camera di separazione (14)
- 6. Macchina centrifuga come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la portata e la pressione di detti secondi mezzi di ventilazione (23) è atta ad essere variata in funzione della portata e della pressione di detti primi mezzi di ventilazione (18), e viceversa.
- 7. Procedimento per la separazione di impurità da masse di materiali incoerenti mediante una macchina centrifuga (10) comprendente un contenitore (13) definente una camera di separazione (14), all'interno della quale è atta ad essere introdotta una miscela di impurità e masse di materiali incoerenti, e primi mezzi di ventilazione (18), atti a generare un flusso d'aria per mettere in rotazione detta miscela all'interno di detta camera di separazione (14), caratterizzato dal fatto che comprende almeno una fase in cui mezzi rotori (21), associati a detta camera di separazione (14), favoriscono la rotazione di detta miscela all'interno della camera di separazione (14), ed almeno secondi mezzi di ventilazione (23) generano un flusso d'aria diretto in un verso sostanzialmente opposto alla direzione di caduta di dette masse di materiale incoerente, per mantenere in sospensione dette masse di materiali incoerenti all'interno della camera di separazione (14) allo scopo di sottoporle a successivi passaggi e fasi di separazione.
- 8. Macchina centrifuga per la separazione di impurità da masse di materiali incoerenti e relativo procedimento, sostanzialmente come descritti, con riferimento agli annessi disegni.
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