ITMI982204A1 - Dispositivo valvolare e procedimento per deviare il flusso di materiali solidi. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"DISPOSITIVO VALVOLARE E PROCEDIMENTO PER DEVIARE IL FLUSSO DI MATERIALI SOLIDI"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

L'invenzione riguarda un dispositivo valvolare e un procedimento per deviare il flusso di materiali solidi. Più in particolare l'invenzione riguarda un dispositivo e un procedimento atti ad essere impiegati in impianti per trasporti pneumatici in pressione in cui dei materiali granulari o polverulenti vengono trasportati da un flusso gassoso, in particolare di aria. Ad esempio con un kg di aria è possibile trasportare 7-8 kg di prodotto. Il sistema impiega generalmente una pompa volumetrica che produce aria in pressione, che può variare tra pochi decimi di bar, fino a pressioni 10-20 volte superiori. Il flusso di aria in pressione viene quindi alimentato, tramite una rotocella munita di tramoggia, con il materiale da trasportare. Il flusso completo di aria e prodotto trasportato deve quindi essere indirizzato, automaticamente, a varie destinazioni. Per intercettare il flusso vengono impiegate delle valvole deviatrici, di vario tipo.

Con particolare riferimento al trasporto di materiali, come in particolare cereali, cereali sminuzzati e loro derivati, che costituisce il campo principale di attuazione industriale dell'invenzione, la valvola deviatrice di tipo più semplice consiste di una paletta disposta in corrispondenza di una biforcazione delle tubazioni per il trasporto dei materiali in pressione. Tale paletta viene comandata da una leva esterna che chiude un flusso oppure l'altro flusso della biforcazione. Questa realizzazione è molto semplice, e poco costosa, ma presenta una tenuta limitata alla pressione. In pratica, è difficile impiegare questa soluzione per pressioni superiori a 0,3 bar. Inoltre, il fatto che esistano dei trafilamenti di flusso intorno alla paletta, per la sua scarsa tenuta, causa depositi di materiale in prossimità di tale paletta, dal lato del flusso che dovrebbe rimanere chiuso, così che tali depositi ostacolano in seguito l'azionamento della paletta stessa per l'operazione di inversione di flusso. Inoltre, l'azionamento di tale paletta richiede un leverismo esterno che generando dei movimenti piuttosto ampi crea preoccupazione per la tutela antinfortunistica.

Inoltre è noto un altro dispositivo valvolare che impiega un tamburo cilindrico forato che apre e chiude una o più vie. Il tamburo può comprendere uno o più feri. Un singolo foro di passaggio consente di smistare il prodotto da un ingresso a due uscite, selezionabili alternativamente. Più fori di passaggio attraverso il rotore possono prevedere più vie di flusso. Tale soluzione, pur presentando dei miglioramenti rispetto alla soluzione precedente, non garantisce tuttavia la tenuta richiesta, specie dopo un funzionamento prolungato. Esistono infatti delle guarnizioni, che devono garantire la tenuta, che sono soggette a consumo, durante la rotazione del rotore, cosi che dopo un certo periodo di tempo non può più essere garantita la tenuta iniziale. Si deve inoltre tener conto che l'intervento su organi di questo tipo, ad esempio per la sostituzione di guarnizioni, è molto complesso, sia per la complessità intrinseca dell'insieme delle tubazioni che gestiscono l'impianto, sia per il fatto che è a priori difficile individuare quale degli elementi valvolari generi delle perdite. Deve essere tenuto inoltre in conto che molti di questi impianti vengono montati in mulini completi per la macinazione di cereali, in paesi in via di sviluppo, dove è difficile reperire mano d'opera specializzata in grado di intervenire su elementi delicati come possono essere tali dispositivi valvolari.

Il brevetto USA 5226759 propone una soluzione del problema con un sistema a tamburo mobile, che tuttavia è molto ingombrante, e di elevata complessità tecnica intrinseca, così da dar luogo ad un incremento dei costi sia per realizzazioni in sè del dispositivo, sia per eventuali riparazioni. Uno scopo della presente invenzione è pertanto quello di superare i suddetti inconvenienti con un dispositivo valvolare per materiali solidi sospesi in un flusso gassoso comprendente un rotore conico, uno statore a sede conica per il rotore, un organo rotatore atto a ruotare detto rotore rispetto a detto statore, un organo traslatore atto a traslare detto rotore rispetto a detto statore in direzione dell'asse di rotazione di detto rotore.

L'invenzione riguarda inoltre un procedimento per deviare il flusso di materiali solidi sospesi in un flusso gassoso comprendente :

- la traslazione di un rotore conico rispetto ad uno statore a sede conica per detto rotore, in modo da allontanare detto rotore da detto statore;

- la rotazione di detto rotore traslato; e

- la traslazione di detto rotore rispetto a detto statore, in modo da avvicinare detto rotore a detto statore.

L’invenzione verrà meglio compresa con riferimento ad una forma di realizzazione della stessa, come illustrato negli uniti disegni, allegati a scopo illustrativo e non limitativo dell'invenzione, in cui:

la figura 1 è una vista in esploso, prospettica, del dispositivo secondo l'invenzione,

la figura 2 è una vista in sezione, in esploso, di un particolare del dispositivo di figura 1,

la figura 3 è una vista in sezione, del dispositivo di figura 1, in cui il dispositivo si trova nella posizione di funzionamento,

la figura 4 è una vista in sezione, del dispositivo di figura 1, in cui il dispositivo si trova in posizione di rotazione,

la figura 5 è una vista in sezione, in pianta, del dispositivo, secondo l’invenzione, che illustra le due posizioni di rotazione del rotore, e

la figura 6 è una vista prospettiva del dispositivo di figura 1, come montato nell'impianto.

Con riferimento alle figure da 1 a 6, l'invenzione riguarda un dispositivo valvolare 10 per materiali solidi sospesi in un flusso gassoso comprendente un rotore conico 10 e uno statore 11 a sede conica 12. In pratica, l'inclinazione della sede conica 12 dello statore 11 presenta la stessa conicità del rotore 10, in modo da consentire un accoppiamento. Si prevede un organo rotatore 13 che è in grado di ruotare il rotore 10 rispetto allo statore 11. Si tratta in particolare di un attuatore rotatorio provvisto di finecorsa elettrici. Tale attuatore consente di ruotare il rotore, ad esempio tra due posizioni, che sono illustrate con particolare riferimento alla figura 5, in cui un passaggio 14 all'interno del rotore 10 si trova rappresentato a tratto pieno in una posizione del rotore 10, mentre si trova rappresentato a tratto tratteggiato in una seconda posizione del rotore 10 in cui il rotore 10 è stato ruotato di circa 150°. Risulta evidente che tale rotazione consente di deviare il flusso in ingresso attraverso il canale 15 verso l'uscita 16 oppure, alternativamente, verso l'uscita 17.

Si prevede un organo traslatore 18, generalmente costituito da un pistone, che è atto a traslare il rotore 10 rispetto allo statore 11 nella direzione dell'asse di rotazione del rotore 10. Tale direzione è quella rappresentata, con particolare riferimento alla figura 4, dalle frecce 19.

Per supportare il rotore 10 durante tale traslazione, e durante la rotazione, vengono impiegati dei perni 20 e 21 che guidano il rotore, in apposite sedi previste sullo statore 11.

Oltre al passaggio 14, previsto nel rotore 10, è possibile prevedere altri passaggi, non rappresentati nelle figure, per realizzare più vie di commutazione. Analogamente, nella forma di <■>realizzazione illustrata sono previste, con particolare riferimento alle figure 5 e 6, tre collegamenti con tubazioni 15, 16 e 17, ma tali collegamenti possono essere aumentati, nel caso si realizzino più vie di commutazione.

Sulla superficie conica 12 dello statore 11, oppure sulla superficie conica del rotore 10, in corrispondenza del passaggio 14, sono previste le guarnizioni 22. Nella forma di realizzazione illustrata nei disegni, le guarnizioni 22 sono disposte sulla superficie del rotore 10. Tuttavia, la disposizione sulla superficie dello statore 11 darebbe luogo a risultati equivalenti.

L’azionamento dell'organo traslatore 18 determina una spinta del rotore 10 verso lo statore 11 e quindi una compressione delle guarnizioni 22 così, da incrementare la tenuta dei dispositivo ad alte pressioni. Le guarnizioni 22 sono disposte in un'apposita cava, del tipo che si allarga verso l'interno in modo da prevenire la fuoriuscita delle guarnizioni 22, come illustrato con particolare riferimento alla figura 5.

I perni 20 e 21, che supportano il rotore 10, sono guidati dalle bussole 23, 24 montate sullo statore 11, mentre il fondocorsa 25, impegnando lo statore 10 determina il limite massimo della fuoriuscita del rotore 10 rispetto allo statore 11.

II funzionamento pratico, del dispositivo, prevede l'interruzione del flusso, una prima traslazione del rotore 10, rispetto allo statore, in modo da allontanare il rotore 10 dallo statore il. Quindi un segnale di un sensore microcapacitivo, applicato sul pistone 18 assicura che il rotore 10 è stato sganciato dallo statore 11. A quel punto si chiude il contatto e si comanda la rotazione del rotore 10, tramite l'organo attuatore 13. A rotazione avvenuta, un finecorsa elettrico, previsto sull <1 >attuatore 13 comanda di togliere aria all'attuatore e dà il consenso per mandare aria nell'altra camera del pistone 18 a doppio effetto, in modo da comandare l'avvicinamento del rotore 10 allo statore 11. In questo modo le guarnizioni 22 impegnano l'accoppiamento tra il rotore e lo statore, garantendo la tenuta. Alla fine il flusso di materiale in sospensione viene riattivato.

L'invenzione consente di ottenere numerosi vantaggi, in particolare è possibile ottenere una tenuta alla pressione di vari bar, pur con un dispositivo estremamente semplice sia nella realizzazione sia nella conduzione pratica.

Sono inoltre assenti parti esterne in movimento, garantendo quindi sicurezza sia per il funzionamento dell'impianto sia per preoccupazioni antinfortunistiche.

Le dimensioni di ingombro esterne sono contenute, in quanto tutta l'apparecchiatura risulta contenuta all'interno dello statore 11.

Durante la rotazione del rotore 10 rispetto allo statore il non c'è attrito, per la fuoriuscita del rotore 10, così che si evita un consumo delle guarnizioni 22. Inoltre, semplicemente regolando la pressione nel pistone 18 è possibile garantire il grado di compressione delle guarnizioni 22, e quindi definire la tenuta richiesta.

Il particolare tipo di statore descritto rende la macchina monolitica e quindi non subisce le influenze delle dilatazioni termiche dei tubi di collegamento.

Nella particolare forma di realizzazione descritta, non c'è accumulo del prodotto in quanto nel rotore c'è un unico passaggio 14.

Dunque l'invenzione consente di ottenere una tenuta dinamica, anziché una tenuta statica, come rappresentata in tutti i dispositivi anteriori che si basano esclusivamente sulle dimensioni originali dell'accoppiamento. Al contrario, secondo l'invenzione, le dimensioni dell'accoppiamento possono essere variate, secondo quanto richiesto, non solo, ma la pressione di accoppiamento può essere regolata semplicemente influendo sulla pressione con cui viene comandato il pistone 18.

L'invenzione è suscettibile di numerose modifiche e varianti così ad esempio è possibile scegliere altri tipi di guarnizioni 22, oppure realizzare uno statore 11 di tipo aperto nella parte inferiore, o nella parte superiora.

Inoltre è possibile prevedere più passaggi 14 e più vie di collegamento. Così i mezzi per la movimentazione del rotore 10 possono essere diversi da quelli illustrati, pur rimanendo nell'ambito del medesimo concetto inventivo.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo valvolare per materiali solidi sospesi in un flusso gassoso comprendente un rotore conico, uno statore a sede conica per detto rotore, un organo rotatore atto a ruotare detto rotore rispetto a detto statore, un organo traslatore atto a traslare detto rotore rispetto a detto statore in direzione dell'asse di rotazione di detto rotore.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 in cui un corpo di detto rotore è forato per prevedere almeno un passaggio per detti materiali.
3. 3. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti in cui detto statore presenta almeno tre aperture per il collegamento con tubazioni di trasporto.
4. 4. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti in cui detto organo rotatore è un attuatore rotatorio provvisto di fine corsa elettrici.
5. 5. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti in cui detto organo traslatore è un pistone.
6. 6·. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti in cui sulla superficie conica di detto statore, o di detto rotore, in corrispondenza di detto passaggio, è prevista una guarnizione.
7. 7 . Dispositivo secondo la rivendicazione 6 in cui l'azionamento di detto organo traslatore determina una compressione di detta guarnizione e la tenuta del dispositivo ad alte pressioni.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 6 o 7 in cui detta guarnizione è, disposta in una apposita cava, preferibilmente del tipo che si allarga verso l'interno, in modo da prevenire la fuoriuscita di detta guarnizione.
9. 9. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti in cui detta rotazione di detto rotore è supportata da perni che collegano detto rotore con detto statore.
10. 10. Procedimento per deviare il flusso di materiali solidi sospesi in un flusso gassoso comprendente: -la traslazione di un rotore conico rispetto ad uno statore a sede conica per detto rotore, in modo da allontanare detto rotore da detto statore; -la rotazione di detto rotore traslato, e -la traslazione di detto rotore rispetto a detto statore, in modo da avvicinare detto rotore a detto statore.
11. 11. Procedimento secondo la rivendicazione 10 in cui detto rotore e detto statore sono previsti secondo almeno una delle rivendicazioni da 1 a 9.
12. 12. Ogni nuova caratteristica o nuova combinazione di caratteristiche.