ITBZ20130002A1 - Miscelatore con girante ad asse di rotazione verticale - Google Patents

Miscelatore con girante ad asse di rotazione verticale

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ITBZ20130002A1 IT000002A ITBZ20130002A ITBZ20130002A1 IT BZ20130002 A1 ITBZ20130002 A1 IT BZ20130002A1 IT 000002 A IT000002 A IT 000002A IT BZ20130002 A ITBZ20130002 A IT BZ20130002A IT BZ20130002 A1 ITBZ20130002 A1 IT BZ20130002A1
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Description

MISCELATORE CON GIRANTE AD ASSE DI ROTAZIONE VERTICALE
DESCRIZIONE
L’invenzione concerne un miscelatore con girante ad asse di rotazione verticale per la preparazione di impasti composti da solidi, liquidi, leganti ed eventuali additivi, addotti separatamente, congiuntamente o allo stato premiscelato.
Sono noti miscelatori per la preparazione di impasti i quali, per la produzione di impasti di composizione omogenea, richiedono tempi di miscelazione relativamente lunghi, inoltre il caricamento di detti miscelatori avviene in modo da causare la formazione di grumi o inglobamenti la disgregazione dei quali richiede tempi di lavorazione maggiori. Un ulteriore problema dei miscelatori noti consiste nei tempi relativamente lunghi di scarico e della pulizia delle superici interne e delle parti a contatto con l'impasto.
L’invenzione si pone il compito di realizzare un miscelatore del tipo sopra descritto adatto ad ottenere impasti omogenei in tempi brevi di miscelazione permettendo lo scarico veloce e dotati di un sistema di lavaggio interno efficiente e rapido.
Per adempiere a questo compito l’invenzione propone un miscelatore consistente essenzialmente in una vasca cilindrica con fondo conico provvisto di apertura di scarico nella zona del vertice del fondo conico, in una girante ad almeno una pala inclinata con albero di azionamento verticale coassiale all’asse della vasca, in una valvola di scarico ed in un coperchio provvisto di almeno un bocchettone di immissione per i componenti da miscelare.
La vasca secondo l'invenzione può essere dotata internamente, sulle pareti della parte cilindrica e/o sulle pareti del fondo conico, di alette deviatrici eventualmente perforate orientabili, azionabili dall’esterno.
La girante dotata di almeno una pala inclinata di miscelazione à ̈ supportata su un albero azionabile in ambo i sensi di rotazione e spostabile in modo noto verticalmente durante la rotazione. Secondo una esecuzione particolare detto albero ha forma tubolare per contenere internamente un’asta scorrevole verticalmente per l'azionamento di una valvola a fungo prevista allo scarico della vasca.
Il coperchio apribile della vasca à ̈ provvisto di almeno un bocchettone di alimentazione per l'immissione dei componenti da miscelare. Lo stesso coperchio e/o la parte alta della vasca, possono essere dotati di un tubo di immissione noto per acqua o altri componenti liquidi.
La o le pale della girante possono essere provviste di fori passanti, eventualmente provvisti di alette inclinate allo scopo di imprimere all’impasto con la rotazione della pala un movimento di passaggio per detti fori. Le pale di miscelazione possono essere inoltre dotate, in corrispondenza del bordo d’attacco e/o del bordo d’uscita, di una aletta longitudinale di deviazione atta ad esercitare sull’impasto una pressione determinante uno spostamento in senso verticale e/o a creare un vortice di rimescolamento. L’effetto di detta aletta longitudinale di deviazione inoltre aumenta l’intensità di passaggio dell’impasto in lavorazione attraverso le aperture previste sulla stessa pala della girante, determinando un rimescolamento fra la masse dell'impasto a contatto con la superficie inferiore della pala e la massa a contatto con la superficie superiore della pala. In relazione al senso di rotazione della girante ed aN’inclinazione delle pale, la massa dell’impasto in lavorazione, oltre ad una rotazione in senso della rotazione della girante subisce, nella zona di azione della girante, uno spostamento in senso assiale (sollevamento o abbassamento) determinando, nella zona vicino alla parete cilindrica o conica della vasca, uno spostamento assiale in senso inverso, tale da ottenere una massa toroidale dell’impasto con rotazione attorno all'asse di rotazione della girante e con rotazione attorno all’anello interno costituito dai centri delle sezioni circolari della zona toroidale.
Secondo l’invenzione il movimento combinato di rotazione della massa toroidale ottenuto per la rotazione della girante può essere modificato e/o contrastato dalle alette deviatoci orientabili previste internamente sulle superfici della vasca, le quali possono assumere una inclinazione più o meno accentuata rispetto ad un piano orizzontale determinando un “sollevamento†o un “abbassamento" della massa passante rotante attorno all’asse di rotazione della girante coassiale all’asse della zona toroidale dell’impasto.
La combinazione dei movimenti a velocità variabile di rotazione impressi all’impasto dalla girante assieme ai movimenti determinati dai flussi e/o vortici di impasto causati dai fori previsti sulle pale della girante, dalla presenza di alette longitudinali previste sui bordi di attacco e/o d'uscita delle pale e dalla presenza delle alette deviatrici orientabili previste sulle superfici interne della vasca, in ulteriore combinazione con l’inversione periodica del senso di rotazione della girante e/o dello spostamento verticale noto della girante durante la sua rotazione, determina un rimescolamento continuo ed intenso dell’impasto in tempi rapidi ottenendo un impasto omogeneo come composizione e come consistenza.
Per evitare, in fase di immissione delle varie componenti, la formazione di grumi e/o di inglobamenti, per ottenere una distribuzione uniforme dei componenti all’interno della vasca e per evitare che detti componenti in fase di immissione vengano colpiti da spruzzi, l'invenzione propone di dotare l’albero di azionamento della girante nella parte alta di un cono di dispersione sul quale cadono i componenti immessi per essere sparsi per forza centrifuga. A detto cono di dispersione o all'albero della girante sul quale esso à ̈ vincolato, può essere impresso un movimento vibratorio allo scopo di favorire la disgregazione di eventuali grumi presenti nei componenti immessi nel miscelatore. Se detto movimento vibratorio à ̈ impresso all’albero della girante viene messa in vibrazione anche quest'ultima con trasmissione delle vibrazioni all’impasto a contatto con la girante.
Naturalmente i bocchettoni per l’immissione delle componenti polverose o tendenti a formare dei grumi sono posizionati nella zona di azione del cono di dispersione mentre i bocchettoni per l’immissione di componenti di granulometria maggiore possono essere previsti in una zona vicina alla parete della vasca e quindi fuori dalla zona d’azione del cono di dispersione.
La velocità di scarico del miscelatore viene aumentata secondo l’invenzione facendo lavorare la girante con senso di rotazione determinante la spinta verso il basso della massa dell’impasto e spostando progressivamente la girante verticalmente verso il basso.
Naturalmente durante la fase di scarico le alette deviatrici orientabili previste sulle superfici interne della vasca saranno orientate in modo da favorire il deflusso della massa dell’impasto verso lo scarico in basso. Lo scarico della vasca può essere dotato di valvole note e/o di dispositivi noti di trasferimento.
Allo scopo di migliorare il lavaggio interno del miscelatore l’invenzione propone di prevedere degli ugelli sulla girante e/o sull’albero della stessa con i getti diretti verso le superfici interne della vasca, verso l’albero e la girante. Con la rotazione e lo spostamento assiale verticale della girante e dell’albero muniti di ugelli à ̈ possibile ottenere una pulizia interna efficiente del miscelatore in tempi brevi.
L’invenzione viene spiegata più da vicino in base ad un esempio di esecuzione preferenziale di un miscelatore secondo l’invenzione illustrato schematicamente nei disegni allegati i quali hanno scopo puramente esplicativo e non limitativo.
La Fig. 1 illustra in vista prospettica un miscelatore secondo l'invenzione con la vasca priva di coperchio, sezionata secondo un piano verticale comprendente l'asse di rotazione della girante, con la valvola di scarico azionata da un’asta passante per l'albero tubolare della girante e con delle alette orientabili di deviazione previste internamente sulle superfici della vasca.
La Fig. 2 illustra una girante in vista prospettica con pale perforate,
La Fig. 3 illustra in vista prospettica una girante con pale perforate provviste di alette di invito o di diffusione turbolenta in corrispondenza delle perforazioni.
La Fig. 3a illustra la vista laterale di una pala della girante perforata e provvista di alette di invito o di diffusione turbolenta in corrispondenza delle perforazioni.
La Fig. 4 illustra in vista prospettica una girante con pale perforate e dotate, lungo uno dei bordi longitudinali, di aletta di deviazione.
La Fig. 5 illustra in vista prospettica lo stesso miscelatore rappresentato in Fig. 1, privo di alette deviatrici interne orientabili, completo di coperchio con due bocchettoni di immissione e con cono di dispersione applicato all’albero della girante.
La vasca del miscelatore consiste in una parte cilindrica 1 ed in un fondo conico 1e provvisto nel punto più basso di apertura di scarico 1a. La parte cilindrica 1 e/o il fondo 1e della vasca possono essere provvisti internamente di alette di deviazione 4 eventualmente perforate supportate orientabili 4r ed azionabili dall’esterno. L’apertura di scarico 1a à ̈ dotata di una valvola a fungo 3 azionabile 3v tramite un'asta 3a alloggiata scorrevole all’interno dell’albero tubolare 2b della girante costituita da pale inclinate 2 rotanti 2r assieme a detto albero il quale a sua volta à ̈ spostabile verticalmente 2v. Le pale 2 della girante possono presentare aperture 2c aventi forma diversa, provviste eventualmente di alette sporgenti inclinate 2d disposte in modo da fungere da alette di invito per il passaggio dell’impasto in lavorazione attraverso le aperture 2c durante un senso di rotazione 2r e da fungere da alette di diffusione turbolenta durante il senso contrario di rotazione 2r. Le stesse pale 2, con o senza aperture 2c, possono essere dotate sul bordo d’attacco e/o sul bordo d’uscita di alette longitudinali 2a aventi inclinazione diversa da quella della pala ed eventualmente anch’esse provviste di aperture.
All’albero 2b della girante à ̈ applicato in zona alta in modo fisso, elastico o spostabile assialmente, un cono 4 di dispersione e di protezione contro spruzzi.
Il coperchio 1b della vasca à ̈ provvisto di bocchettone le di alimentazione posizionato in modo che le componenti polverose o di granulometria fine immesse cadano sul cono di dispersione 4 rotante assieme alla girante allo scopo di ottenere la disgregazione di eventuali grumi e la dispersione uniforme. Per i componenti di granulometria maggiore à ̈ previsto un bocchettone 1d posizionato in zona vicina alla parete della vasca in modo che le componenti immesse non cadano sul cono di dispersione 4.
Per l'immissione dell’acqua o di altre componenti liquide, il contenitore può essere provvisto nella zona alta di un tubo anulare noto provvisto di diversi ugelli d’uscita.
Per il lavaggio del miscelatore possono essere previsti sistemi noti con ugelli a getto tangenziale rispetto alla superficie interna della vasca i quali, secondo l’invenzione possono essere coadiuvati da getti uscenti da ugelli previsti sulle pale e/o sull'albero della girante.
La preparazione dell’impasto lavorato nel miscelatore secondo l’invenzione inizia con l'immissione dei componenti per esempio a granulometria fine con dispersione uniforme ottenuta tramite il cono di dispersione 4 rotante 2r assieme alla girante. La miscelazione intensa delle componenti già immesse in modo uniformemente disperso à ̈ ottenuta, oltre che per la rotazione 2r della girante a pale 2 inclinate, per l’inversione periodica del senso di rotazione 2r e per il movimento verticale 2v ripetuto ascendente e discendente della girante. Un ulteriore rimescolamento forzato fra le masse dell’impasto in movimento avviene per il passaggio dell’impasto attraverso le aperture 2c previste sulle pale 2 attivato da apposite alette 2d le quali in un senso fungono da invito mentre nel senso opposto di rotazione fungono da alette di dispersione turbolenta. Detto effetto di rimescolamento può essere ulteriormente attivato ed intensificato dalla presenza di alette longitudinali 2a previste in corrispondenza del bordo d'attacco e/o del bordo d’uscita delle pale 2, eventualmente anch’esse provviste di perforazioni. L'attivazione del rimescolamento nelle zone perimetrali dell’impasto che scorre a contatto con le superfici interne della vasca può essere ottenuto tramite le alette di deviazione 4 orientabili 4r in modo da imprimere in detta zona perimetrale all’impasto un movimento di sollevamento o di pressione verso il basso.
L'efficienza del cono di dispersione 4 può essere aumentata applicando un vibratore di tipo noto per esempio meccanico o idraulico sull’albero 2b in caso di applicazione fissa del cono di dispersione all'albero oppure sullo stesso cono in caso che questo à ̈ supportato elasticamente o mobile verticalmente sull’albero 2b della girante.

Claims (8)

  1. RIVENDICAZIONI 1 . Miscelatore con girante ad almeno una pala (2) inclinata, azionata da un albero (2b) ad asse di rotazione verticale con movimento di rotazione in ambo i sensi e contemporaneo movimento in senso assiale, con vasca cilindrica (1) dotata superiormente di coperchio (1b) apribile ed inferiormente di fondo conico (1e) con apertura di scarico (1a) provvista di valvola (3) , caratterizzato dal fatto che sullo stesso albero (2b) della girante, nella zona alta della vasca (1), Ã ̈ applicato un cono (4) di dispersione e di protezione contro spruzzi, che la pala o le pale (2) della girante sono provviste di aperture (2c) aventi forma e dimensioni varie e che in posizione adiacente a dette aperture (2c) possono essere previste alette sporgenti dal lato superiore o/e dal lato inferiore della pala assumendo una posizione inclinata rispetto alla superficie della pala (2).
  2. 2. Miscelatore secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che la pala o le pale (2) della girante sono provviste, in corrispondenza del bordo d’attacco e/o del bordo d’uscita, di una aletta (2a) avente inclinazione diversa dall'inclinazione della pala (2) e provvista eventualmente di perforazioni
  3. 3. Miscelatore secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che il cono (4) di dispersione e paraspruzzi applicato fisso all’albero (2b) della girante à ̈ soggetto all’azione di un vibratore.
  4. 4. Miscelatore secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che il cono (4) di dispersione e paraspruzzi à ̈ vincolato elasticamente o spostabile assialmente sull'albero (2b) ed à ̈ provvisto di vibratore e che il coperchio (1 b) della vasca à ̈ dotato di almeno un bocchettone di alimentazione (1 c) posizionato entro il raggio d’azione del cono (4) di dispersione e paraspruzzi sottostante.
  5. 5. Miscelatore secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che sulla parete cilindrica (1) e/o sulla parete conica (1e) all’interno della vasca sono previste delle alette di deviazione (4), eventualmente perforate, orientabili (4r), azionabili dall'esterno.
  6. 6. Miscelatore secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che la pala (2) o le pale della girante e/o l’albero (2b) della girante, sono provviste di ugelli per getti pulenti proiettati verso le superfici interne della vasca e verso le pale (2).
  7. 7. Miscelatore secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che la valvola di chiusura prevista sull’apertura di scarico (1a) à ̈ del tipo a fungo (3) con asta di azionamento (3a) scorrevole (3v) all'interno dell’albero tubolare (2b) della girante.
  8. 8. Miscelatore secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che in fase di scarico la girante à ̈ azionata (2r) con senso di rotazione determinante una spinta verso il basso sull'impasto mentre il movimento assiale (2v) della girante avviene verso il basso e che le alette (4) orientabili (4r) assumono una posizione essenzialmente verticale.
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