ITVI20090249A1 - Vaglio perfezionato per la separazione di materiali solidi - Google Patents

Description

VAGLIO PERFEZIONATO PER LA SEPARAZIONE DI MATERIALI SOLIDI.

DESCRIZIONE

L’invenzione concerne un vaglio di tipo perfezionato, adatto per la separazione di materiali solidi di vario genere.

In particolare il vaglio dell’invenzione trova impiego nel settore del trattamento dei residui solidi in generale e preferibilmente, ma non esclusivamente, esso viene installato a valle di dispositivi di frantumazione o di triturazione dei residui stessi.

In particolare il vaglio dell’invenzione à ̈ adatto ad essere impiegato per vagliare residui di qualsiasi tipo, compresi i rifiuti solidi urbani. E’ opportuno precisare che nella descrizione che segue verrà utilizzato il termine “residuo†per indicare un qualsiasi materiale solido, compresi anche i rifiuti solidi urbani.

Esistono sul mercato svariati tipi di vagli adatti ad essere utilizzati nel settore della separazione dei residui solidi che sono realizzati secondo differenti forme costruttive e che funzionano secondo differenti principi.

Un noto tipo di vagli à ̈ costituito dai cosiddetti “vagli a rete†che comprendono una struttura di supporto provvista di una rete, lungo la quale opportuni mezzi di movimentazione fanno avanzare i residui da vagliare.

La rete à ̈ composta da maglie di sezione crescente lungo la direzione di avanzamento dei residui i quali vengono così selezionati per gravità durante l’avanzamento a partire dai residui di pezzatura più minuta che cadono al di sotto della rete nel suo tratto iniziale e via via fino a giungere a quelli di pezzatura più grande che cadono in corrispondenza del tratto finale.

I vagli di tale tipo presentano però un primo riconosciuto inconveniente che à ̈ costituito dal fatto che la rete si usura nel tempo a causa dello strascicamento dei residui e quindi essa deve essere di tanto in tanto sostituita.

Sono anche noti vagli “a dischi†che comprendono una struttura di supporto per una pluralità di dischi montati su alberi rotanti tra loro paralleli.

I dischi montati su ciascun albero rotante sono distanziati uno dall'altro di una quantità superiore allo spessore di ciascun disco e quindi ogni disco di uno qualsiasi degli alberi rotanti à ̈ compreso tra due dischi dell’albero adiacente.

Si definisce cosi una superficie vagliante in cui la dimensione delle aperture definite tra i dischi e gli alberi rotanti determina il grado di vagliatura dei residui, il cui avanzamento lungo la superficie vagliante à ̈ determinato dalla rotazione dei dischi.

Un vaglio a dischi del tipo sopra detto à ̈ descritto nel brevetto US4972959 e comprende una struttura di supporto di una serie di alberi tra loro paralleli, distanziati e rotanti nello stesso verso, che supportano una pluralità di dischi.

Si definisce quindi anche in questo caso una superficie vagliante in cui la rotazione dei dischi fa avanzare i residui che vengono selezionati dalle dimensioni delle aperture definite tra i dischi e gli alberi e cadono per gravità al di sotto della superficie vagliante.

Poiché ciascun disco à ̈ accoppiato al rispettivo albero tramite l'interposizione di manicotti distanziatori elastici, i dischi possono piegarsi e deviare rispetto al loro piano di rotazione, se durante la vagliatura eventuali elementi estranei si dovessero incastrare tra di essi.

Un vaglio a dischi à ̈ descritto anche nel brevetto DEU29711724 in cui si prevede una struttura di supporto alla quale sono associati una pluralità di rulli rotanti disposti con gli assi di rotazione tra loro paralleli e distanziati di quantità crescenti secondo la direzione di avanzamento dei residui.

Ai rulli sono calettati una pluralità di dischi disposti a distanza costante l’uno dall’altro per cui si definisce anche in questo caso una superficie vagliante costituita dagli interspazi esistenti tra i rulli ed i dischi.

Tutti i rulli e quindi anche i dischi ad essi associati sono posti in rotazione contemporaneamente e nel medesimo verso in modo che il residui da vagliare che viene versato in corrispondenza della zona iniziale e avanza spinto dalla rotazione dei dischi.

In tal modo mentre i residui avanzano, si ottiene la loro selezione per gravità poiché le parti di pezzatura più piccola cadono nell’interspazio esistente tra i dischi.

Anche i vagli del tipo “a dischi†ora descritti, presentano però alcuni riconosciuti inconvenienti, il principale dei quali à ̈ costituito dalla facilità con cui il loro funzionamento viene compromesso o addirittura impedito quando tra i residui da vagliare sono presenti elementi filiformi come ad esempio stracci, sacchetti in plastica, nastri di musicassette e videocassette e simili.

Infatti tale tipologia di residui a prevalente sviluppo longitudinale, frequentemente presente tra i residui quando questi sono costituiti da rifiuti solidi urbani, tende ad attorcigliarsi attorno ai rulli e agli alberi e ad intasare gli spazi tra i dischi compromettendo la vagliatura e comportando fermi macchina.

L’utente à ̈ quindi costretto ad effettuare frequenti interventi di pulizia che risultano particolarmente costosi dovendo, tra l’altro, essere effettuati a impianto fermo.

Per tali ragioni i vagli del tipo “a dischi†hanno riscosso scarso successo nel settore della vagliatura dei residui solidi.

Nel tentativo di superare tali inconvenienti, il depositante la presente domanda di brevetto ha registrato a proprio nome il brevetto europeo EP1 106264 che descrive un vaglio separatore per residui solidi urbani del tipo “a dischi†, provvisto di manicotti anti-intasamento, utili soprattutto quando tra i residui sono presenti elementi filiformi.

Secondo gli insegnamenti del suddetto brevetto, il vaglio comprende una struttura di supporto per una pluralità di alberi rotanti tra loro paralleli e distanziati, a ciascuno dei quali sono fissati una pluralità di dischi, distanziati assialmente tra loro, tra i quali sono disposti una pluralità dei suddetti manicotti anti-intasamento.

Con riferimento alla Fig. 6 che rappresenta un particolare del vaglio oggetto del brevetto citato, tra ciascun disco che viene indicato con A ed il disco ad esso adiacente non rappresentato, Ã ̈ disposto un elemento anti-intasamento complessivamente indicato con B.

Come si osserva il manicotto anti-intasamento comprende un tubo cilindrico C accoppiato esternamente al corrispondente albero D ed avente il diametro interno Ci maggiore del diametro esterno De dell’albero D e la lunghezza E inferiore alla distanza tra i dischi A. Ciascun tubo cilindrico C à ̈ quindi accoppiato con gioco F al rispettivo albero D e può liberamente ruotare e traslare radialmente rispetto ad esso, sia quando l’albero D à ̈ fermo e sia quando à ̈ in rotazione.

In questo modo se esternamente ad uno o più tubi cilindrici C si attorcigliano residui filiformi che ne aumentano i diametri fino ad entrare in contatto con i dischi A contrapposti, questo non comporta alcun inconveniente al funzionamento del vaglio e soprattutto non ne provoca l’arresto.

Infatti ciascun tubo cilindrico C, essendo folle rispetto all’albero D sul quale à ̈ accoppiato, viene trascinato in rotazione per l’attrito che il residuo su di esso attorcigliato esercita contro i dischi A, sostanzialmente senza assorbire potenza e quindi senza interferire sulla rotazione degli alberi D.

Inoltre la presenza di tali manicotti anti-intasamento liberi di muoversi tra i dischi, favorisce il lavoro dell'operatore quando deve intervenire per eliminare eventuali attorcigliamenti di elementi filiformi che si formano attorno agli alberi ed ai dischi.

Tali manicotti però svolgono solo in modo molto limitato la funzione preventiva anti-intasamento per cui sono stati realizzati e cioà ̈ di limitare o comunque di ridurre la formazione di tali attorcigliamenti. Infatti ripetute osservazioni hanno permesso di riscontrare che durante il funzionamento del vaglio i manicotti anti-intasamento vengono facilmente trascinati in rotazione dagli elementi filiformi presenti nei residui e questo favorisce il loro attorcigliamento.

E’ quindi per eliminare o quantomeno ridurre drasticamente anche quest’ultimo inconveniente, che viene realizzata la presente invenzione.

In particolare à ̈ un primo scopo dell'invenzione realizzare un vaglio che rispetto ai vagli di tipo noto offerti sul mercato presenti una maggiore capacità a non intasarsi per attorcigliamento di elementi filiformi attorno ai suoi organi operativi.

E’ un altro scopo che, in caso di arresto per intasamento dovuto ad attorcigliamento di elementi filiformi, il vaglio dell’invenzione possa essere agevolmente disintasato e ripristinato nel suo funzionamento. Gli scopi suddetti sono raggiunti con la realizzazione di un vaglio a dischi perfezionato avente le caratteristiche descritte nella rivendicazione principale alla quale si rimanda per brevità descrittiva. Altre caratteristiche dell’invenzione sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti.

Il vaglio a dischi dell’invenzione, vantaggiosamente rispetto ai vagli a dischi di tipo noto, presenta un funzionamento più affidabile soprattutto nella vagliatura di rifiuti solidi contenenti elementi filiformi.

Ancora vantaggiosamente tale maggiore affidabilità di funzionamento si traduce in minori arresti per interventi di manutenzione e/o di pulizia e quindi anche in minori costi di gestione.

Gli scopi ed i vantaggi elencati verranno meglio evidenziati durante la descrizione di preferite forme esecutive del vaglio dell’invenzione che vengono qui di seguito descritte con riferimento alle tavole di disegno allegato nelle quali:

- la fig .1 rappresenta il vaglio a dischi dell’invenzione in vista assonometrica;

- la fig.2 rappresenta un particolare ingrandito di fig. 1 ;

- la fig. 3 rappresenta la vista in pianta del vaglio di fig. 1 ;

- la fig.4 rappresenta la vista laterale del vaglio di fig.1 ;

- la fig. 5 rappresenta la vista ingrandita della sezione di fig. 3 effettuata secondo il piano verticale di traccia V-V;

- la fig. 6 rappresenta in vista assonometrica ingrandita un particolare di un vaglio a dischi appartenente all’arte nota;

- la fig. 7 rappresenta in vista assonometrica ingrandita un particolare del vaglio dell'invenzione;

- la fig. 8 rappresenta il particolare di fig. 7 in vista esplosa;

- la fig. 9 rappresenta in vista assonometrica ingrandita un particolare del vaglio dell’invenzione secondo una variante di soluzione;

- la fig. 10 rappresenta il particolare di fig. 9 in vista esplosa.

Il vaglio perfezionato dell'invenzione à ̈ rappresentato nelle viste assonometriche di fig. 1 e di fig. 2 e nelle viste dall'alto e laterale rispettivamente di fig. 3 e di fig. 4, ove à ̈ indicato complessivamente con 1.

Si osserva che esso comprende una pluralità di alberi rotanti 2 paralleli e distanziati tra loro, i quali sono associati ad una struttura di supporto 3 che dispone gli assi longitudinali Y degli alberi rotanti 2 preferibilmente, ma non necessariamente, secondo una configurazione che definisce un piano essenzialmente orizzontale. Non à ̈ comunque esclusa una conformazione della struttura di supporto che consenta di disporre gli assi longitudinali degli alberi rotanti secondo un piano inclinato, oppure su due o più piani eventualmente tra loro concorrenti, oppure addirittura secondo una superficie a profilo curvo.

Sono presenti mezzi di motorizzazione 4, preferibilmente costituiti dal motore elettrico 4a che si osserva nelle figg. 1 , 3 e 4 il quale, tramite un cinematismo 5 comprendente una catena 6 avvolta ad anello chiuso ed ingranante con pignoni 7 appartenenti al motore 4a ed a ciascun albero rotante 2, pone in rotazione tutti gli alberi rotanti 2, tutti secondo il medesimo verso di rotazione R indicato dalla freccia.

È evidente che i mezzi di motorizzazione per la rotazione degli alberi rotanti potranno essere comunque anche di altro tipo.

Agli alberi rotanti 2 sono accoppianti una pluralità di dischi vaglianti 8 che sono distanziati uno dall'altro secondo l’asse longitudinale Y dell’albero rotante 2 cui appartengono ed al quale sono fissati mediante mezzi di calettamento 9.

Preferibilmente ciascun disco vagliante 8 presenta la forma di un prisma poligonale esagonale avente sei facce piane 8c che favoriscono l’avanzamento dei residui da vagliare durante la rotazione degli alberi 2.

Inoltre, all'esterno di ciascun albero rotante 2 sono disposti una pluralità di manicotti anti-intasamento 10, ciascuno dei quali à ̈ compreso tra due rispettivi dischi vaglianti 8.

Secondo l'invenzione una massa stabilizzatrice 11 Ã ̈ disposta perifericamente all'interno di ognuno dei manicotti anti-intasamento 10.

Si osserva in particolare nelle figg. 5, 7 e 8 che ciascun manicotto anti-intasamento 10 comprende un corpo tubolare interno 12 accoppiato con gioco radiale esternamente al corrispondente albero rotante 2 ed un corpo tubolare esterno 13 disposto all'esterno del corpo tubolare interno 12, che definiscono tra loro un'intercapedine 14 in cui alloggia la massa stabilizzatrice 11.

Il corpo tubolare interno 12 e il corpo tubolare esterno 13 sono disposti tra loro eccentrici e nella intercapedine 14 che essi definiscono à ̈ contenuto materiale di riempimento 15 nel quale à ̈ immersa la massa stabilizzatrice 11.

I corpi tubolari interno 12 ed esterno 13 presentano sezione circolare ma in differenti forme costruttive essi potranno presentare, anche in combinazione tra di loro, sezioni ovali, ellittiche, poligonali oppure di altro tipo.

Secondo una variante esecutiva che si osserva nelle figg. 9 e 10 il manicotto anti-intasamento complessivamente indicato con 20 comprende con un corpo tubolare interno 22 ed un corpo tubolare esterno 23 tra loro coassiali e nell'intercapedine 24 che essi definiscono à ̈ contenuto il materiale di riempimento 25 nel quale à ̈ immersa la massa stabilizzatrice 21.

In entrambe le forme esecutive à ̈ lo stesso materiale di riempimento 15, 25 che realizza il collegamento tra i corpi tubolari.

Comunque, in altre forme esecutive, il collegamento tra i corpi tubolari 12, 13 e 22, 23 potrà essere ottenuto con distanziatori posti all'interno delle intercapedini 14, 24 oppure, nella realizzazione in cui i corpi tubolari 12, 13 sono eccentrici, tramite mezzi di collegamento presenti nella zona di contatto.

Per entrambe le forme esecutive il materiale di riempimento 15, 25 potrà essere di qualsiasi tipo, ma preferibilmente esso sarà costituito da materiale iniettabile ed autoespandente, ad esempio poliuretano. In entrambe le forme esecutive si osserva tra ciascuna coppia di dischi vaglianti 8 la presenza di un manicotto tubolare 30 disposto all'esterno dell'albero rotante 2 ed all'interno del corpo tubolare interno 12, 22 di ciascun manicotto anti-intasamento 10, 20.

Si osserva anche che la lunghezza 30a di ciascun manicotto tubolare 30 definisce la distanza 8a tra ciascuna coppia di dischi vaglianti 8 ed à ̈ maggiore della lunghezza 10a, 20a di ciascun manicotto antiintasamento per garantirne il gioco assiale 10b, 20b tra la coppia di dischi vaglianti 8 tra i quali esso à ̈ compreso.

In tal modo ciascun manicotto anti-intasamento 10, 20 si può muovere sia radialmente che assialmente rispetto all'albero rotante 2 al quale à ̈ accoppiato.

Come detto in precedenza ciascun disco vagliante 8 presenta la forma di un prisma a sezione esagonale in cui le facce piane 8c favoriscono l'avanzamento per spinta dei residui da vagliare nel verso indicato dalla freccia A .

In altre forme esecutive i dischi vaglianti potranno presentare anche profili esterni di differenti forme purché atti a favorire l'avanzamento dei residui.

Per quanto concerne i mezzi di calettamento 9 che collegano ciascun disco vagliante 8 al rispettivo albero rotante 2 essi comprendono il profilo sagomato maschio 2a della sezione trasversale di ciascuno degli alberi rotanti 2 ed il profilo sagomato femmina 8b ad esso coniugato del foro atto ad accoglierlo presente in ciascun disco vagliante 8.

Preferibilmente, ma non necessariamente, tali profili sagomati 2a, 8b presentano forma esagonale.

Operativamente quando il vaglio 1 dell'invenzione à ̈ in funzione, il motore 4a tramite la catena 6 avvolta ad anello sui rispettivi pignoni 7, pone in rotazione gli alberi 2 tutti nel medesimo verso, in modo che il profilo esagonale a superficie piatta 8c dei dischi vaglianti 8 favorisca l'avanzamento per spinta dei residui stessi lungo il piano di vagliatura che essi definiscono.

Come si à ̈ detto durante l'avanzamento dei materiali quelli di pezzatura inferiore alle aperture definite tra i dischi vaglianti 8 ed i manicotti anti-intasamento 10 20 cadano per gravità al di sotto del piano di vagliatura ottenendo la selezione dei materiali in funzione della loro pezzatura.

Durante la vagliatura la presenza dei manicotti anti-intasamento 10 20 impedisce o quantomeno limita l'avvolgimento di residui filiformi attorno agli alberi rotanti 2.

Infatti i manicotti anti-intasamento 10 20 non seguono gli alberi rotanti 2 durante la rotazione e non si muovono solidalmente con i rifiuti ma oscillano pendolarmente rispetto alla direzione verticale per effetto della massa stabilizzatrice 11 che, quando viene spostata dalla direzione verticale di azione della forza peso, tende spontaneamente a ritornare nella posizione verticale di equilibrio. È raggiunto quindi lo scopo di ottenere un maggior effetto antiintasante che viceversa non si ottiene nei vagli a dischi di tipo noto aventi i manicotti anti-intasamento sprovvisti di massa stabilizzatrice. Infatti essendo questi più leggeri, vengono trascinati in rotazione rispetto agli alberi rotanti, anche se con un certo slittamento, dal contatto dei residui filiformi che tendono ad attorcigliarsi.

Inoltre à ̈ raggiunto anche lo scopo che nel caso di aggrovigliamenti e attorcigliamenti di elementi filiformi attorno ai manicotti antiintansamento ed agli alberi rotanti, questi possono essere facilmente rimossi, per la possibilità di muovere radialmente ed assialmente ciascun manicotto anti-intasamento rispetto all'albero rotante sul quale à ̈ montato.

In base a quanto detto si comprende quindi che il vaglio perfezionato dell'invenzione raggiunge tutti gli scopi prefissati.

In particolare qualsiasi vaglio del tipo a dischi potrà essere trasformato nel vaglio dell'invenzione disponendo tra i rischi vagliatori i manicotti anti-intasamento 10, 20 provvisti di massa stabilizzatrice descritti ed oggetto anch'essi dell'invenzione.

Ovviamente all'Interno di ciascun manicotto anti-intasamento 10, 20 potranno essere applicate più di una massa stabilizzatrice e queste potranno essere di peso qualsiasi in funzione delle esigenze deH'utilizzatore e del tipo di residuo da trattare.

In fase esecutiva al vaglio dell'invenzione potranno essere apportate modifiche e varianti non descritte e non rappresentate nei disegni allegati.

Qualora tali varianti e modifiche dovessero rientrare nell’ambito delle rivendicazioni che seguono, esse si dovranno senz'altro ritenere tutte protette dal presente brevetto.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1 ) Vaglio (1 ) per la separazione di residui solidi comprendente: - una pluralità di alberi rotanti (2) paralleli e distanziati tra loro, associati ad una struttura di supporto (3); - mezzi di motorizzazione (4, 4a) di detti alberi (2) atti a porli in rotazione attorno al loro asse longitudinale (Y); - una pluralità di dischi vaglianti (8) disposti distanziati uno dopo l’altro lungo detti alberi rotanti (2) ai quali sono fissati mediante mezzi di calettamento (9); - una pluralità di manicotti anti-intasamento (10; 20) accoppiati all’esterno di detti alberi rotanti (2) e ciascuno compreso tra due rispettivi dischi vaglianti (8), caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una massa stabilizzatrice (11 , 21 ) disposta perifericamente all’interno di ognuno di detti manicotti anti-intasamento (10; 20).
2. 2) Vaglio perfezionato (1 ) secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzato dal fatto che ognuno di detti manicotti antiintasamento (10; 20) comprende un corpo tubolare interno (12; 22) ed un corpo tubolare esterno (13; 23) che definiscono tra loro un’intercapedine (14; 24) in cui alloggia detta almeno una massa stabilizzatrice (11 ; 21 ), detto corpo tubolare interno (12; 22) essendo accoppiato con gioco radiale esternamente al corrispondente albero rotante (2).
3. 3) Vaglio perfezionato (1 ) secondo la rivendicazione 2) caratterizzato dal fatto che detto corpo tubolare interno (22) e detto corpo tubolare esterno (23) sono tra loro coassiali.
4. 4) Vaglio perfezionato (1 ) secondo la rivendicazione 2) caratterizzato dal fatto che detto corpo tubolare interno (12) e detto corpo tubolare esterno (13) sono tra loro eccentrici.
5. 5) Vaglio perfezionato (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 2) a 4) caratterizzato dal fatto di comprendere materiale di riempimento (15; 25) disposto in detta intercapedine (14; 24) e nel quale à ̈ immersa detta almeno una massa stabilizzatrice (1 1 ; 21 ).
6. 6) Vaglio perfezionato (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere un manicotto tubolare (30) interposto in direzione assiale tra ciascuna coppia di dischi vaglianti (8) tra loro adiacenti ed in direzione radiale tra l’albero rotante (2) ed il corrispondente manicotto anti-intasamento (10; 20).
7. 7) Vaglio perfezionato (1 ) secondo la rivendicazione 6) caratterizzato dal fatto che la lunghezza (30a) di ciascuno di detti manicotti tubolari (30) à ̈ maggiore della lunghezza ( 10a; 20a) di ciascuno dei manicotti anti-intasamento (10; 20) per garantire gioco assiale tra ciascun manicotto anti-intasamento (10; 20) e la coppia di dischi vaglianti (8) tra i quali à ̈ compreso.
8. 8) Vaglio perfezionato (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti mezzi di calettamento (9) comprende il profilo sagomato maschio (2a) della sezione trasversale di ciascuno di detti alberi rotanti (2) ed il profilo sagomato femmina (8b) ad esso coniugato del foro atto ad accoglierlo presente in ciascun disco vagliante (8).
9. 9) Vaglio perfezionato (1 ) secondo la rivendicazione 8) caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti profili sagomati (2a; 8b) Ã ̈ esagonale.
10. 10) Vaglio perfezionato (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti dischi vaglianti (8) presenta la forma di un prisma a base esagonale.
11. 11 ) Manicotto anti-intasamento (10; 20) adatto ad essere accoppiato coassiale esternamente agli alberi rotanti (2) di vagli separatori (1 ) a dischi (9) per residui solidi, caratterizzato dal fatto di comprendere: un corpo tubolare interno (12; 22) accoppiato esternamente a detto albero rotante (2); - un corpo tubolare esterno (13; 23) disposto esternamente a detto corpo tubolare interno (12; 22); - un’intercapedine (14; 25) definita tra detti corpi tubolari (12, 15; 22, 23) nella quale alloggia almeno una massa equilibratrice (11 ; 21 ).