ITPI20130013A1 - Vaglio vibrante per pellettatrice - Google Patents

Description

TITOLO: VAGLIO VIBRANTE PER PELLETTATRICE

Settore tecnico

L'oggetto del trovato trova applicazione nelle macchine per la produzione di pellets (le "pellettatrici") ed in particolare in quelle utilizzate in impianti di modesta/media produzione oraria, considerando tale produzione all'incirca minore di 200 Kg/ora.

Stato dell'arte

Attualmente i pellets vengono prodotti con macchine chiamate pellettatrici obbligando il materiale semilavorato, opportunamente sminuzzato e con il giusto contenuto di umidità, a passare attraverso i fori di una trafila.

La descrizione che segue farà riferimento ai pellets di legno, ma i concetti esposti valgono anche per tutti gli altri tipi di pellets.

Nel caso di pellets in legno, il materiale semilavorato di partenza à ̈ costituito da trucioli di legno.

Durante la trafilatura i trucioli sono compressi, subiscono un riscaldamento per effetto della compressione e grazie a vapor acqueo ad essi eventualmente miscelato, ed escono dai fori della trafila compattati con la forma di cilindri aventi un diametro di 4-10 mm; essi riescono a mantenere tale forma grazie alla lignina, un polimero che, per effetto del riscaldamento e del successivo raffreddamento, subisce un ciclo di rigradazione e va a legare il materiale legnoso dei pellets conferendo loro una forma stabile.

I fori della trafila sono fori cilindrici con un’imboccatura conica come illustrato in fig.1; i trucioli sono spinti all’interno dell’imboccatura dal gruppo di compressione della pellettatrice e sono obbligati ad avanzare per effetto del continuo riempimento dell’imboccatura con ulteriori trucioli; il passaggio graduale dalla maggiore sezione di entrata dell’imboccatura conica alla minore sezione del foro cilindrico comprime ulteriormente il materiale legnoso, lo riscalda, fa rigradare la lignina e consente la formazione del pellet secondo la forma illustrata in fig.2.

I metodi attualmente utilizzati per costipare i trucioli dentro l’imboccatura conica sono i seguenti:

a) con riferimento alla fig.3, la trafila à ̈ costituita da un anello circolare 1 e i trucioli di legno sono convogliati nel volume 4 per essere compressi dalle ruote cilindriche 2; i fori della trafila 1 sono disposti radialmente su più livelli.

Sulla superficie cilindrica interna della trafila rotolano le ruote cilindriche 2, scanalate o lisce, che spingono il materiale grezzo nei fori e lo obbligano a spostarsi dall’interno verso l’esterno dell’anello circolare 1, dove vengono raccolti i pellets.

Le ruote cilindriche 2 sono sopportate dai bracci dall'albero 3 che ruota rispetto all'asse dell'anello circolare 1.

Questa soluzione à ̈ utilizzata in pellettatrici industriali con produzioni di pellets in genere >200 Kg/ora.

b) Con riferimento alle fig. 4 e 5, la trafila à ̈ costituita da un disco cilindrico 7 e i fori sono paralleli all’asse y-y della trafila 7; sulla superficie della trafila 7, dalla parte dell’imboccatura conica dei fori (la "superficie interna"), ruotano le ruote cilindriche 5 (scanalate o lisce e solitamente in numero di 2, 3, 4) che costipano i trucioli nei fori e li obbligano a spostarsi assialmente verso l’esterno della trafila 7 dove vengono raccolti i pellets. Le ruote cilindriche 5 sono trascinate in rotazione attorno all'asse yy tramite l'albero 6.

Questa soluzione à ̈ attualmente utilizzata in pellettatrici con una produzione di circa 50÷200 Kg/ora, cioà ̈ una produzione del tipo †̃fai da te’ dei pellets.

c) Con riferimento alla fig.6, la trafila à ̈ costituita da un disco cilindrico 8 alloggiato all'estremità del cilindro 10 e i suoi fori sono paralleli all’asse del cilindro 10; sulla superficie della trafila 8, dalla parte dell’imboccatura conica dei fori, agisce assialmente il pistone 9 che, dotato di moto rettilineo alterno all'interno del cilindro 10, spinge i trucioli nei fori e li obbliga a spostarsi assialmente verso l’esterno della trafila 8 dove vengono raccolti i pellets.

I trucioli entrano nel cilindro 10 attraverso la tramoggia 11.

E’ evidente che le dimensioni dei trucioli siano un elemento determinante per la corretta fabbricazione dei pellets.

Sintesi dell’invenzione

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di presentare un vaglio vibrante particolarmente adatto alle pellettatrici usate nel procedimento b), descritto nel paragrafo Stato dell'arte che precede. Il vaglio vibrante à ̈ posizionato immediatamente a monte degli organi meccanici di compressione dei trucioli della pellettatrice e lascia passare soltanto i trucioli della giusta dimensione. L’azionamento di detto vaglio vibrante avviene tramite l’albero della pellettatrice che fa ruotare anche le ruote per la compressione dei trucioli.

Breve descrizione dei disegni del trovato

Questa e altre caratteristiche dell’invenzione risulteranno più facilmente comprensibili dalla seguente descrizione di forme realizzative preferite dell’invenzione, fornite come esempio non limitativo con riferimento alle seguenti figure, nelle quali:

- la fig. 7 mostra una sezione di una pellettatrice alimentata attraverso una tramoggia nel cui interno à ̈ collocato un vaglio vibrante collegato elasticamente al corpo fisso della tramoggia e fatto oscillare da un meccanismo a camma azionato dall’albero della pellettatrice che aziona anche il gruppo di compressione;

- la fig.8 mostra una variante del meccanismo di vibrazione rappresentato in fig.7; la variante consiste nell’aver sostituito lo strisciamento sulla camma con un rotolamento mediante l’aggiunta di rotelle;

- la fig. 9 mostra una sezione di una pellettatrice alimentata attraverso una tramoggia nel cui interno à ̈ collocato un vaglio vibrante collegato elasticamente al corpo fisso della tramoggia e messo in vibrazione da un meccanismo sferico disassato rispetto all’albero della pellettatrice che aziona detto meccanismo e il gruppo di compressione;

- la fig.10 rappresenta la Sez.V-V indicata in fig.9;

- la fig. 11 mostra una sezione di una pellettatrice alimentata attraverso una tramoggia nel cui interno à ̈ collocato un vaglio vibrante collegato elasticamente al corpo fisso della tramoggia e fatto oscillare da un meccanismo con ruote dentate azionate dall’albero della pellettatrice che aziona anche il gruppo di compressione;

- la fig. 12 rappresenta la Sez.Z-Z indicata in fig.11;

- la fig. 13, variante della fig.7, mostra una soluzione di vaglio vibrante in cui la funzione di vagliatura vera e propria à ̈ svolta da un cestello estraibile e di facile pulizia, collocato all’interno del corpo del vaglio vibrante.

Descrizione delle forme realizzative preferite

Con riferimento alla fig.7, l’albero 6 della pellettatrice, ruotante attorno all'asse verticale y-y, trascina le ruote 5 del gruppo di compressione e le fa rotolare sulla superficie della trafila 7; il prolungamento di detto albero 6 sopra il gruppo di compressione aziona un meccanismo che fa vibrare il vaglio 15.

Questo meccanismo può avere svariate soluzioni costruttive.

La fig.7 mostra, come esempio non limitativo, una soluzione in cui all’estremità dell’albero 6 à ̈ fissato rigidamente il perno 16, ortogonale all’asse y-y e le cui estremità scorrono all’interno di un canale circonferenziale, solidale al vaglio vibrante 15 e avente la forma di camma, cioà ̈ con un profilo circonferenziale che si sposta con continuità secondo l’asse y-y. L’andamento, tipo sinusoidale, del canale circonferenziale fa compiere al vaglio vibrante 15 movimenti verticali che si ripetono ad ogni giro dell’albero 6, avendo detti movimenti l’ampiezza verticale “a†e una frequenza (misurata in oscillazioni complete per ogni giro dell’albero 12 pari al numero delle oscillazioni complete del canale circonferenziale lungo il suo sviluppo su 360° della superficie cilindrica con asse y-y alla quale appartiene.

Per evitare lo strisciamento delle estremità del perno 16 sulla superficie della camma, tra il perno 16 e il canale circonferenziale possono essere interposti organi meccanici, come ad esempio non limitativo, le rotelle sferiche 17 indicate in fig.8 le quali rotolano sulla superficie della camma e contemporaneamente ruotano attorno al perno 16 con l’eventuale interposizione dei cuscinetti o astucci a rullini o boccole 18.

Questa soluzione costruttiva può essere ottenuta anche mediante inversione delle funzioni, cioà ̈ la camma può essere realizzata sull’albero e i perni possono essere solidali al vaglio.

Per effetto dei movimenti sussultori verticali del corpo 15 del vaglio vibrante i trucioli che vengono fatti cadere dall’alto nella tramoggia 21 sono filtrati attraverso i fori 22 del vaglio.

La fig.9 e la fig.10 mostrano una seconda soluzione di cinematismo realizzato fissando sull’estremità dell’albero 6 della pellettatrice il perno sferico 19 che, essendo disassato rispetto all’asse di rotazione y-y dell’albero 6, fa descrivere al suo centro C una circonferenza di raggio r. La superficie sferica del perno 19 si muove all’interno della boccola 20, a sua volta fissata rigidamente al corpo del vaglio vibrante 15 o 15’; le rotazioni del punto C attorno all’asse y-y mettono in oscillazione il corpo 15 o 15’ del vaglio vibrante

Per effetto di dette oscillazioni del corpo 15 o 15’ del vaglio vibrante i trucioli che vengono fatti cadere dall’alto nella tramoggia 21 sono filtrati attraverso i fori 22 del vaglio.

Con riferimento alla fig.7 e alla fig.9, il vaglio vibrante 15 o 15’ non può essere trascinato in rotazione attorno all’asse y-y in quanto vincolato circonferenzialmente dal dente 23 del corpo fisso 28 della pellettatrice.

La fig.11 mostra una terza soluzione di cinematismo in cui l’albero 6 della pellettatrice porta in rotazione il pignone dentato 24 calettato su di esso; il pignone 24 ingrana sul rocchetto dentato 25 il quale ruota folle rispetto al suo perno 26 vincolato all’asse verticale s-s del corpo 15 o 15’ del vaglio vibrante; a sua volta il rocchetto dentato 25 ingrana con la ruota dentata 27, avente una dentatura interna e collegata rigidamente al corpo fisso 28 della pellettatrice. La rotazione relativa degli ingranaggi 24, 25 e 27 fa si che l’asse s-s del perno 26 descriva una superficie cilindrica di raggio R attorno all’asse y-y.

Per effetto di questi movimenti circolari del vaglio i trucioli che vengono fatti cadere dall’alto nella tramoggia 21 sono filtrati attraverso i fori 22 del vaglio.

Il corpo 15 o 15’ del vaglio vibrante può essere realizzato in materiale plastico rigido o materiale metallico ed in tal caso deve essere collegato elasticamente, tramite l’interposizione del componente elastico 12, al corpo esterno fisso 28 della pellettatrice per rendere possibili i suoi movimenti vibratori, come rappresentato, come esempio non limitativo nel particolare 13 indicato in alto a sinistra della fig. 7, della fig.9 e della fig.11.

Oppure il corpo 15 o 15’ del vaglio vibrante può essere realizzato in materiale plastico semirigido, tipo PVC o gomma termoplastica, ed essere munito di una porzione elastica 14 che renda possibili i suoi movimenti vibratori come rappresentato, come esempio non limitativo, nel particolare 29 indicato in alto a destra della fig. 7, della fig.9 e della fig.11. La fig.13 rappresenta, come esempio non limitativo, una soluzione per la separazione della funzione di vagliatura vera e propria dalla funzione vibratoria, avente lo scopo di semplificare la periodica pulizia del vaglio; ciò può essere realizzato aggiungendo il componente cestello 30 del vaglio vibrante e inserendolo all'interno del corpo vibrante 15 o 15’; il cestello 30 appoggia sulla superficie 31 del corpo vibrante sulla quale si affacciano anche le razze 32 di quest’ultimo.

Il cestello 30 può essere vincolato a non ruotare rispetto al corpo vibrante 15 o 15’ mediante un vincolo come, ad esempio non limitativo, il dente radiale 33 ricavato sul corpo vibrante.

Il cestello 30 à ̈ munito dei fori di vagliatura 22’ e può essere facilmente rimosso afferrandolo, come esempio non limitativo, per le orecchiette 34.

Claims (10)

1. TITOLO: VAGLIO VIBRANTE PER PELLETTATRICE R I V E N D I C A Z I O N I 1. Vaglio vibrante per pellettatrice del tipo a trafila (7) piana o conica, caratterizzato per il fatto che le vibrazioni del vaglio (15 o 15’) sono generate dalla rotazione dell’albero (6) che fa ruotare gli organi di compressione della pellettatrice, mediante interposizione tra detto albero (6) e detto vaglio (15 o 15’) di un meccanismo di trasmissione del moto.
2. 2. Vaglio vibrante secondo la rivendicazione 1 caratterizzato per il fatto che il meccanismo à ̈ del tipo a camma, costituito da un perno (16) fissato rigidamente e ortogonalmente a detto albero (6) e le cui estremità scorrono all’interno di un canale circonferenziale, solidale a detto vaglio (15 o 15’), avente la forma di camma con un profilo circonferenziale, tipo sinusoidale, che si sposta con continuità secondo l’asse di rotazione di detto albero (6).
3. 3. Vaglio vibrante secondo le rivendicazioni 1 e 2 caratterizzato per il fatto che tra le estremità del perno (16) e il canale circonferenziale solidale al vaglio (15 o 15’) sono interposti organi meccanici per la trasformazione dell’attrito di strisciamento in attrito di rotolamento, essendo detti organi meccanici rotelle sferiche (17) che rotolano sulla superficie della camma e contemporaneamente ruotano attorno al perno (16) con l’interposizione di cuscinetti o astucci a rullini o boccole 18).
4. 4. Vaglio vibrante secondo la rivendicazione 1 caratterizzato per il fatto che il meccanismo à ̈ del tipo a snodo sferico, costituito da un perno sferico (19), fissato rigidamente a detto albero (6) e disassato rispetto al suo asse di rotazione, che trova alloggiamento all’interno di una boccola (20) fissata rigidamente al corpo del vaglio vibrante (15 o 15’), essendo il centro di tale boccola (20) trascinato dal perno sferico (19) e obbligato a descrivere circonferenze attorno all’asse dell’albero (6).
5. 5. Vaglio vibrante secondo la rivendicazione 1 caratterizzato per il fatto che il meccanismo à ̈ del tipo con ruotismo epicicloidale, costituito da un pignone dentato (24) solidale all’albero (6) e ingranante con il rocchetto dentato (25); detto rocchetto dentato (25) ruota folle rispetto al suo perno (26), vincolato all’asse s-s del corpo del vaglio vibrante (15 o 15’), e contemporaneamente ingrana con la ruota dentata (27), avente una dentatura interna e collegata rigidamente al corpo fisso (28) della pellettatrice.
6. 6. Vaglio vibrante secondo le rivendicazioni 1, 2, 3, 4 e 5 caratterizzato per il fatto che il meccanismo à ̈ mosso da un componente solidale al detto albero (6) della pellettatrice.
7. 7. Vaglio vibrante secondo le rivendicazioni 1, 2, 3, 4 e 5 caratterizzato per il fatto che il meccanismo à ̈ mosso direttamente da detto albero (6) della pellettatrice, opportunamente conformato per lo svolgimento di tale funzione.
8. 8. Vaglio vibrante secondo le rivendicazioni 1, o 2, o 3, o 4, o 5, o 6, o 7 caratterizzato per il fatto di comprendere una struttura (15) in materiale rigido, detta struttura (15) essendo collegata elasticamente alla parte fissa (28) della pellettatrice tramite un interposto componente elastico (12), con detto collegamento elastico in grado di assorbire gli spostamenti indotti al vaglio dal moto vibratorio generato dal meccanismo.
9. 9. Vaglio vibrante secondo le rivendicazione 1, o 2, o 3, o 4, o 5, o 6, o 7 caratterizzato per il fatto di comprendere una struttura (15’) in materiale plastico semirigido, detta struttura (15’) essendo provvista di una parte elastica (14) in grado di assorbire gli spostamenti indotti al vaglio dal moto vibratorio generato dal meccanismo.
10. 10. Vaglio vibrante secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato per il fatto che il corpo vibrante (15 o 15’) contiene un cestello forato (30) che svolge la funzione di vagliatura, essendo detto cestello (30) componente separato dal corpo vibrante (15 o 15’) ma solidale ad esso nei movimenti oscillatori e facilmente rimovibile per rendere più agevole la sua pulizia.