ITMI20071376A1 - Mescolatore bivite a ricircolazione perfezionata. - Google Patents

Description

Descrizione del brevetto d'invenzione avente per titolo:

"MESCOLATORE BIVITE A RICIRCOLAZIONE PERFEZIONATA"

La presente invenzione si riferisce ad un mescolatore bivite perfezionato, in particolare un mescolatore per gomma derivato da un cosiddetto dump extruder.

La richiedente ha sviluppato in anni relativamente recenti un mescolatore per materie a base di gomma o silicone, che è risultato particolarmente efficace. Questo mescolatore è stato sviluppato im-piegando un cosiddetto dump extruder - ossia un estrusore destinato a lavorare sia da solo che in accoppiamento con una macchina di pro-duzione di lotti (batch), quale un Banbury - modificato opportuna-mente per eseguire una funzione di mescolatore. In particolare, il mescolatore a viti coniche ha assunto la forma ampiamente descritta in W02005/039847, il cui contenuto qui si considera ricompreso per riferimento.

Il mescolatore a viti coniche suddetto - la cui descrizione non si ripeterà qui in dettaglio poiché riportata esaustivamente in W02005/039847 - si è dimostrato molto efficace. Tuttavia, si è ri-scontrato che sarebbe gradito poter disporre di una maggiore possi-bilità di controllo della temperatura dell'impasto, ciò che il mescolatore di tecnica nota non consente, salvo che non venga dotato di complessi e costosi sistemi di raffreddamento.

Un primo scopo della presente invenzione è dunque quello di offrire un mescolatore a viti coniche, tipo dump extruder chiuso al-l'estremità, in cui sia possibile raggiungere un'eccellente qualità del mescolamento, unitamente ad un controllo della temperatura della mescola. Si desidera, in particolare, conseguire tale risultato for-nendo un'apparecchiatura che consenta inoltre un automatismo di la-vorazione e quindi anche economie di produzione.

Tale scopo viene conseguito tramite un trovato come descritto nei suoi tratti essenziali nelle allegate rivendicazioni.

In particolare, secondo un primo aspetto dell'invenzione, si fornisce un mescolatore per materiale a base di gomma fornito in batch, del tipo comprendente un corpo bivite provvisto di due viti coniche controrotanti alloggiate in una camera di impasto aperta su-periormente in un'imboccatura, le estremità convergenti di dette vi-ti essendo disposte in prossimità di una bocca di uscita chiudibile da un coperchio di occlusione, ed in cui il coperchio di occlusione presenta una fenditura di fronte alla quale è previsto un sistema convogliatore destinato a raccogliere e guidare il materiale fuoriu-scente dalla fenditura fino verso detta imboccatura superiore per effettuare un ricircolo esterno al corpo bivite.

Secondo un altro aspetto preferito dell'invenzione, nel mesco-latore il sistema convogliatore è atto ad assumere automaticamente almeno due posizioni di lavoro, una di ricircolo, in cui convoglia il materiale nell'imboccatura superiore, ed un'altra di avanzamento, in cui convoglia il materiale verso una stazione successiva di lavo-razione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'apparecchiatura se-condo l'invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla de-scrizione dettagliata che segue di una preferita forma di realizza-zione della stessa, data a titolo di esempio ed illustrata nei dise-gni annessi, nei quali:

fig. 1 è una vista in alzato laterale di un mescolatore di tecnica nota;

fig. 2 è una vista schematica ingrandita della parte anteriore di un mescolatore secondo l'invenzione;

fig. 3 è una vista schematica analoga alla fig. 2 durante una fase di scarico; e

fig. 4 è una vista in alzato frontale dell'apparecchiatura di fig. 2 con il coperchio anteriore aperto.

In fig. 1 è rappresentato un estrusore bivite conico denomina-to comunemente "dump extruder". Esso si compone di un basamento fis-so 1, dalla cui estremità anteriore si erge un montante che sostiene un corpo bivite 2 provvisto di una tramoggia di alimentazione 2. Al-l'interno del corpo 2 sono alloggiate, montate rotanti tramite un motore 6, due viti coniche 10 alloggiate in una rispettiva camera di impasto 12.

Le due viti sono compenetranti e disposte convergenti verso la bocca di uscita del corpo bivite 2. Esse sono condotte in rotazione dal motore 6 in modalità controrotante.

La camera di impasto 12 si apre verso l'alto in un'imboccatura 12a, attraverso la quale è destinata a ricevere il materiale in lot-ti da lavorare (per esempio gomma e/o silicone).

Inoltre, sul lato anteriore, di fronte alla bocca di uscita 11 dell'estrusore, è prevista una flangia cieca o sportello 110 desti-nato ad occludere l'uscita dell'estrusore.

Secondo l'invenzione, il coperchio di chiusura 110 presenta una feritoia 111 di sezione opportuna (per esempio, ma senza che questo abbia alcun valore limitativo, un foro con 02 cm, oppure una finestra rettangolare allungata con area di 2 cm<2>) di fronte alla quale è disposto un sistema di convogliamento verso l'imboccatura superiore 12a. Tale sistema convogliatore è destinato a raccogliere e guidare con continuità il materiale a base di gomma, che fuoriesce dalla fenditura del coperchio di chiusura 110, riportandolo all'im-boccatura 12a per farlo nuovamente ricircolare nel miscelatore.

Nelle figg. 2 e 3 il sistema di convogliamento è in forma di una coppia di nastri trasportatori, uno inferiore 112 e l'altro su-periore 113.

Vantaggiosamente, almeno il nastro o tappeto trasportatore in-feriore 112 è montato mobile tra due posizione di lavoro. Nella pri-ma posizione, illustrata in fig. 2, il nastro inferiore 112 è desti-nato ad indirizzare verso l'alto il materiale gommoso, che così ri-cade, sotto il proprio peso, sul nastro superiore 113; quest'ultimo accompagna e guida il materiale gommoso sino all'imboccatura 12a attraverso la quale ricade all'interno del mescolatore. La traiettoria della mescola di gomma è schematicamente indicata in fig. 2 da una serie di frecce.

Nella seconda posizione, illustrata in fig. 3, il nastro infe-riore 112 viene ruotato verso il basso, allontanandolo dalla zona di influenza con il nastro superiore, così da indirizzare il materiale gommoso mescolato verso un'altra stazione di lavorazione, per esem-pio verso un estrusore o altro macchinario disposto a valle: ovvia-mente, il nastro inferiore 112 viene disposto in questo assetto al termine dell'operazione di mescolamento, quando un operatore o un sistema di controllo automatico ha deciso che il materiale è corret-tamente omogeneizzato e può proseguire alla stazione di lavorazione successiva.

Secondo una forma d'esecuzione preferita, la feritoia ili sul coperchio di chiusura 110 può essere chiusa - per eseguire un primo rimescolamento iniziale secondo gli insegnamenti di W02005/039847 -o aperta a seconda di un comando dell'operatore o del sistema di controllo automatico. Ancora più preferibilmente, la feritoia ili è chiusa da un dispositivo a saracinesca o a diaframma variabile, così che si possa modificarne a piacere la dimensione e quindi regolare ulteriormente la portata del materiale in uscita.

Il coperchio 110, peraltro, è anch'esso montato in modo da po-ter essere aperto così da dare accesso alla bocca di uscita il. In fig. 4, in particolare, il coperchio 110 è in forma di portello, in-cernierato su un lato, ed è mostrato in posizione aperta (per mostrare la retrostante bocca di uscita 11 del mescolatore).

Come visibile in fig. 4, per migliorare ulteriormente l'effi-cacia del mescolatore bivite, secondo una forma d'esecuzione prefe-rita, la bocca di uscita 11 non presenta un profilo esattamente ad otto - come sarebbe altrimenti, secondo la tecnica nota, per seguire perfettamente il contorno delle estremità delle due viti convergenti - ma piuttosto si allarga almeno in corrispondenza di una o entrambe le zone di convergenza delle due viti. In fig. 4 è mostrato esempli-ficativamente un profilo sostanzialmente a B orizzontale, ossia ret-tilineo sul lato superiore e con una doppia curva sul lato inferio-re: ciò implica un allargamento del volume di camera delle viti in corrispondenza del loro tratto terminale; così si favorisce la ri-circolazione interna del materiale che trova un maggiore spazio di rimescolamento .

La ricircolazione automatica all'esterno del mescolatore, non-ché la possibilità di regolare a piacere la dimensione dell'apertura 111 sul coperchio 110, permettono di miscelare molto bene l'impasto a base di gomma e di controllarne la temperatura. Infatti, la ricir-colazione all'esterno del mescolatore a viti coniche produce certa-mente un raffreddamento del materiale: tramite una regolazione di portata, velocità e lunghezza del sistema di convogliamento è quindi possibile abbassare la temperatura dell'intera massa di gomma mesco-lata a livelli desiderati.

La presenza poi del nastro trasportatore orientabile 112 con-sente di automatizzare completamente il processo. Infatti, il batch di materiale da lavorare viene caricato automaticamente nel mescola-tore dall'alto e viene dapprima miscelato col coperchio 110 chiuso. Tramite un sistema di controllo automatico, è possibile poi comanda-re l'apertura - più o meno ampia - della fenditura 111 sul coper-chio, disponendo il nastro trasportatore inferiore 112 come illu-strato in fig. 2, e quindi avviare una ricircolazione del materiale anche all'esterno del mescolatore. Al termine dell'operazione di me-scolamento, una volta raggiunta l'omogeneità e la temperatura desi-derata, è possibile abbassare il nastro trasportatore inferiore 112 (nella porzione illustrata in fig. 3) ed indirizzare quindi il mate-riale verso successive lavorazioni.

Come ben si comprende, si sono dunque conseguiti pienamente gli scopi desiderati.

S'intende comunque che l'invenzione non è limitata alle parti-colari configurazioni illustrate sopra, che costituiscono solo degli esempi non limitativi della portata dell'invenzione, ma che numerose varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione stessa.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1) Mescolatore per materiale a base di gomma fornito in batch, del tipo comprendente un corpo bivite (2) provvisto di due viti co-niche (10) controrotanti alloggiate in una camera di impasto (12) aperta superiormente in un'imboccatura (12a), le estremità conver-genti di dette viti (10) essendo disposte in prossimità di una bocca di uscita (11) chiudibile da un coperchio di occlusione (110), ca-ratterizzato da ciò che detto coperchio di occlusione presenta una fenditura (111) di fronte alla quale è previsto un sistema convo-gliatore (112, 113) destinato a raccogliere e guidare il materiale fuoriuscente da detta fenditura (111) fino verso detta imboccatura superiore (12a) per effettuare un ricircolo esterno al corpo bivite (2).
2. 2) Mescolatore come in 1), in cui detto sistema convogliatore (112, 113) è atto ad assumere almeno due posizioni di lavoro, una di ricircolo, in cui convoglia il materiale nell'imboccatura superiore (12a), ed un'altra di avanzamento, in cui convoglia il materiale verso una stazione successiva di lavorazione.
3. 3) Mescolatore come in 1) o 2), in cui detto sistema convo-gliatore comprende almeno una coppia di nastri trasportatori (112, 113) cooperanti, di cui un nastro inferiore (112) è atto a racco-gliere il materiale uscente da detta fenditura (111) e un nastro su periore (113) è atto a convogliare il materiale in detta imboccatura superiore (12a).
4. 4) Mescolatore come in 3), in cui almeno di detto nastro infe-riore (112) è orientabile tra una posizione di ricircolo, in cui in-teressa una zona di cooperazione e trasferimento di materiale con il nastro superiore (113), ed una posizione di avanzamento, in cui è atto a convogliare il materiale verso una stazione di lavoro succes-siva.
5. 5) Mescolatore come in una qualsiasi delle precedenti rivendi-cazioni, in cui detta fenditura (ili) ha dimensione variabile.
6. 6) Mescolatore come in una qualsiasi delle precedenti rivendi-cazioni, in cui detta bocca di uscita (11) del corpo bivite presenta un profilo più ampio rispetto a quello di contorno delle due viti controrotanti.
7. 7) Mescolatore come in 6), in cui detta bocca di uscita (11) presenta un profilo a B. (MF/sp)