IT202300009801A1 - Macchina per spingere materiale sfuso e relativo sistema di trasporto - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Titolo: MACCHINA PER SPINGERE MATERIALE SFUSO E RELATIVO SISTEMA DI TRASPORTO

Campo tecnico dell?invenzione

La presente invenzione riguarda una macchina per spingere meccanicamente materiale sfuso, ad esempio rifiuti solidi urbani o simili, e un relativo sistema di trasporto.

Stato della tecnica

E? noto trasportare materiale sfuso, quale i rifiuti solidi urbani o simili, per mezzo di nastri trasportatori.

Sommario dell'invenzione

Per ?materiale sfuso? si intende una massa scorrevole (e.g. oggetti tra loro reciprocamente non vincolati, se non per occasionali e casuali incastri o aderenze) di oggetti solidi ed eterogenei (e.g. oggetti di varie forme, dimensioni e materiali), come ad esempio rifiuti solidi urbani. Possibilmente i materiali sono in prevalenza a bassa densit? specifica come materiali polimerici (anche espansi), carta, cartone, materiali tessili, etc, sebbene possano anche essere presenti, tipicamente in quantit? minore, materiali pi? pesanti come alluminio, vetro, etc. I materiali possono essere fogliformi (o 2D, quali pellicole plastiche, articoli tessili, fogli in carta, etc) oppure a forma tridimensionale (o 3D, quali bottiglie, lattine, vaschette, contenitori, etc). Il materiale sfuso pu? essere almeno in parte deformabile in modo almeno parzialmente elastico (e.g. i materiali polimerici 3D) oppure deformabile in modo sostanzialmente plastico (e.g. il materiale organico compostabile).

Per ?sostanzialmente parallelo/ortogonale?, relativamente ad una coppia di elementi geometrici (e.g. rette e/o piani), si intende che un elemento forma con l?altro elemento un angolo di 0?+/-15?, preferibilmente di 0?+/-10?, o, rispettivamente, 90?+/-15?, preferibilmente 90?+/-10?.

I termini ?anteriore? e ?posteriore? si riferiscono al lato (o porzione) della macchina rispettivamente prossimale a, e distale da, l?apertura di alimentazione.

Il termine ?longitudinale? si riferisce alla direzione antero-posteriore, ossia la direzione del flusso di materiale nella cavit? della macchina. Il termine ?trasversale? si riferisce ad una direzione ortogonale alla direzione longitudinale.

Per vista laterale si intende la vista lungo la direzione trasversale.

Per lati laterali si intendono i lati della macchina trasversalmente opposti.

I termini ?a monte?, ?a valle? e simili sono riferiti al verso di trasporto del flusso di materiale.

I termini ?orizzontale?, ?verticale?, ?superiore?, ?inferiore?, ?sommitale?, ?di fondo? e simili sono riferiti alla direzione verticale geografica in una possibile configurazione di installazione della macchina in cui le direzioni longitudinale e trasversale sono disposte orizzontalmente. In particolare, il termine ?verticale? si riferisce alla direzione ortogonale sia alla direzione longitudinale sia alla direzione trasversale (sebbene in alcune configurazioni di installazione tale direzione possa essere disposta orizzontalmente). Ogni riferimento a caratteristiche geometriche dei movimenti ciclici delle pale ? riferito ad una vista laterale della macchina.

Il termine ?fase? di un movimento ciclico di un organo si riferisce ad un parametro il cui valore definisce univocamente uno specifico punto del movimento. Convenzionalmente, al progredire del movimento ciclico la fase varia (anche non linearmente con il tempo) con continuit? nell'intervallo da 0? a 360? estremi inclusi, il valore della fase azzerandosi in corrispondenza dell'inizio del ciclo successivo. A seconda del movimento ciclico, l?organo pu? trovarsi in una posizione spaziale diversa in corrispondenza di ciascun valore della fase (e.g., organo che si muove su un percorso chiuso non comprendente tratti intersecantesi o sovrapposti tra loro, ad esempio un percorso circolare), o in una medesima posizione spaziale in corrispondenza di due (o pi?) valori della fase (e.g. organo che si muove avanti e indietro, ad esempio un cursore che si muove rettilinearmente avanti e indietro).

La Richiedente ha affrontato il problema di spingere meccanicamente un materiale sfuso con alta resa in termini di flusso di materiale, e/o con limitati costi (di investimento iniziale e/o operativi, inclusi i costi per consumi energetici).

Secondo la Richiedente il suddetto problema ? risolto da una macchina in accordo con le allegate rivendicazioni e/o aventi una o pi? delle seguenti caratteristiche.

Secondo un aspetto l?invenzione riguarda una macchina per spingere materiale sfuso. La macchina comprende una cavit? comprendente una apertura di alimentazione anteriore (per l?alimentazione del materiale sfuso) e una apertura di uscita posteriore (per l?uscita del materiale sfuso), detta cavit? avendo sviluppo lungo una direzione longitudinale da detta apertura di alimentazione a detta apertura di uscita.

Preferibilmente la macchina comprende un sistema di spinta strutturato per spingere il materiale sfuso lungo la cavit? dall?apertura di alimentazione fino all?apertura di uscita. Preferibilmente la macchina (e.g. il sistema di spinta) comprende una prima pala alloggiata nella cavit?.

Preferibilmente la macchina (e.g. il sistema di spinta) comprende un sistema di movimentazione strutturato per movimentare detta prima pala con un movimento ciclico di roto-traslazione.

Preferibilmente, in un tratto di detto movimento ciclico, una porzione di spinta di detta prima pala si muove con componente longitudinale in modo da spingere il materiale sfuso lungo la cavit? con verso dall?apertura di alimentazione all?apertura di uscita.

Preferibilmente detto movimento ciclico comprende una rotazione attorno ad un asse (sostanzialmente) trasversale.

Secondo un aspetto l?invenzione riguarda un sistema per trasportare materiale sfuso, il sistema comprendendo la macchina secondo il suddetto aspetto, in una o pi? delle presenti forme realizzative, e un condotto comprendente una bocca di ingresso accoppiata con continuit? all?apertura di uscita e una bocca di uscita.

Preferibilmente il condotto ? (sostanzialmente) continuo e ha pareti (sostanzialmente) chiuse (e.g. un contorno di una sezione ortogonale del condotto ? chiuso lungo un intero sviluppo longitudinale del condotto) per convogliare il flusso di materiale spinto dal sistema di spinta della macchina.

Le espressioni ?continuo?, ?sostanzialmente chiuso? e ?sostanzialmente aperto? si intendono riferite alla capacit? di convogliare un flusso di materiale sfuso. Ad esempio ?parete sostanzialmente chiusa? non esclude che la parete della cavit? o del condotto presenti aperture passanti necessarie per il fissaggio dei vari elementi e/o per il funzionamento dei vari organi, come i dischi o le guide. Ad esempio ?condotto continuo? non esclude che il condotto comprenda pi? tratti distinti di condotto tra loro raccordati in successione con continuit?.

Secondo un aspetto l?invenzione riguarda un metodo per trasportare materiale sfuso. Il metodo comprende:

- provvedere un condotto comprendente una bocca di ingresso e una bocca di uscita, dove il condotto ? sostanzialmente continuo e ha pareti sostanzialmente chiuse; e - provvedere la macchina secondo la presente invenzione, in una o pi? delle sue forme realizzative, accoppiare con continuit? l?apertura di uscita della macchina a detta bocca di ingresso del condotto e azionare il sistema di movimentazione per movimentare detta prima pala e spingere meccanicamente il materiale sfuso in detta bocca di ingresso. La Richiedente ha realizzato che il suddetto movimento roto-traslatorio della prima pala consente di spingere il materiale lungo la cavit? con un flusso longitudinale (continuo o intermittente). La rotazione della pala attorno ad un asse (istantaneo) sostanzialmente trasversale consente di orientare la pala in modo da ingombrare in misura ridotta la sezione trasversale della cavit? (e.g. disponendo la pala sostanzialmente longitudinalmente) per un tratto del movimento ciclico, in corrispondenza del quale la pala pu? essere movimentata verso l?apertura di alimentazione interferendo poco o per niente con il materiale presente nella cavit?. In tal modo ? possibile anche disporre in serie longitudinale pi? di una pala. Al contrario, in un sistema di spinta alternativo comprendente un pistone a movimento puramente traslatorio longitudinale, il pistone occupa sempre la sezione trasversale della cavit?, contrastando, nel tratto di ritorno, il flusso di materiale.

Inoltre il suddetto movimento roto-traslatorio genera poco o nessuno strisciamento del materiale sulla pala, con conseguente limitazione degli attriti tra materiale e pala, e poco o nessun movimento trasversale del materiale, con conseguente limitazione degli attriti tra materiale (che si muove sostanzialmente solo longitudinalmente) e pareti della cavit?. Al contrario, un sistema di spinta alternativo a coclea, comprendente una vite elicoidale a movimento puramente rotatorio attorno ad un asse longitudinale, comporta un elevato strisciamento del materiale sulla vite, con relativi attriti, e genera un moto del materiale avente, oltre ad una componente longitudinale, anche un?elevata componente trasversale (circonferenziale), con conseguente strisciamento trasversale sulle pareti della cavit? e relativi elevati attriti da vincere.

Pertanto la presente invenzione consente elevate rese in termini di flusso del materiale con ridotti consumi, pur nella semplicit? meccanica della macchina.

La Richiedente ha scoperto che un sistema (e metodo) di trasporto che combina la presente macchina di spinta con il suddetto condotto, risolve il problema di trasportare il materiale sfuso lungo un percorso di trasporto da un punto iniziale ad un punto finale, alla stessa quota o a quota differente, con limitati costi (di investimento iniziale e/o operativi) e/o con limitati ingombri e/o con limitati consumi energetici, anche a fronte di un percorso di trasporto che presenta cambi di direzione.

Infatti, il presente sistema di trasporto consente il trasporto anche lungo percorsi tortuosi, con cambi di direzione sia orizzontali che verticali che obliqui, mantenendo gli ingombri e/o i costi complessivi limitati, grazie alla possibilit? di conformare il condotto a piacere. Al contrario, un nastro trasportatore convenzionale pu? coprire solo tratti lineari e, in caso di cambio di direzione, occorre disporre un ulteriore nastro trasportatore e prevedere una perdita di quota per il passaggio del materiale tra i due nastri.

In caso di quota finale maggiore di quella iniziale, il sistema di trasporto della presente invenzione consente di trasportare il materiale lungo il condotto anche con inclinazioni elevate, fino alla direzione verticale, non raggiungibili con i nastri trasportatori convenzionali che normalmente non superano l'inclinazione massima di 35? (per evitare il rotolamento a valle del materiale). Ad esempio, per superare un salto di quota di circa 8 m, un nastro trasportatore richiede circa 14 m di lunghezza per un ingombro orizzontale (in vista in pianta) di circa 12 m, a fronte di pochi metri di ingombro in pianta del condotto secondo la presente invenzione, quando disposto in verticale.

Inoltre, il suddetto sistema di trasporto riduce i costi di riparazione e/o manutenzione rispetto ad un nastro trasportatore, in quanto tutti gli organi motori e di spinta sono concentrati nella macchina di spinta, a differenza di un nastro trasportatore che presenta organi di movimento lungo tutta la lunghezza.

Ancora, il suddetto sistema di trasporto riduce il consumo energetico, e quindi i costi di esercizio, rispetto ad un nastro trasportatore, in quanto non comporta gli attriti dei rulli e del tappeto del nastro trasportatore. Inoltre gli organi meccanici di spinta comportano un basso attrito nel loro movimento senza materiale.

Il suddetto sistema di trasporto ? particolarmente adatto ad operazioni di ammodernamento di impianti esistenti, sostituendo i nastri trasportatori e liberando spazio per le macchine di trattamento del materiale.

? inoltre possibile modificare facilmente il percorso di trasporto intervenendo solo ed esclusivamente sul condotto senza modificare la parte meccanica di propulsione. Ci? consente anche un facile riutilizzo del sistema di trasporto adeguandolo a nuove condizioni di lavoro e geometriche.

Infine il materiale resta sempre all'interno del condotto quindi protetto dalle intemperie e con ridotto rilascio di odori e polveri.

La presente invenzione pu? presentare una o pi? delle seguenti caratteristiche preferite. Preferibilmente detta cavit? ha pareti (appartenenti a detta struttura) sostanzialmente chiuse (ad eccezione delle aperture di alimentazione e di uscita), e.g. un contorno di una sezione ortogonale della cavit? ? chiuso lungo un intero sviluppo longitudinale della cavit?.

Preferibilmente la macchina comprende una struttura che definisce detta cavit?.

Preferibilmente la macchina (e.g. il sistema di spinta) comprende una seconda pala alloggiata nella cavit? a valle della prima pala lungo la direzione longitudinale.

Preferibilmente il sistema di movimentazione ? strutturato per movimentare detta seconda pala con un rispettivo movimento ciclico di roto-traslazione, dove, in un tratto di detto rispettivo movimento ciclico, una rispettiva porzione di spinta di detta seconda pala si muove con componente longitudinale in modo da spingere il materiale sfuso lungo la cavit? con verso dall?apertura di alimentazione all?apertura di uscita. Il movimento ciclico della prima pala, disposta in posizione pi? prossima all?apertura di alimentazione, consente di prendere il materiale sfuso alimentato all?apertura di alimentazione e di spingerlo verso la seconda pala, grazie al tratto di movimento dove la porzione di spinta si muove con componente longitudinale. Qui la seconda pala prende il materiale lasciato dalla prima pala e lo spinge ulteriormente verso l?apertura di uscita, liberando spazio per nuovo materiale portato dalla prima pala. In tal modo si ottiene una elevata forza di spinta del materiale.

Preferibilmente la macchina (il sistema di spinta) comprende due e sole due pale, dette due pale essendo detta prima e seconda pala.

Preferibilmente detta prima e seconda pala sono tra loro strutturalmente uguali.

Preferibilmente detti rispettivi movimenti ciclici della prima e seconda pala sono tra loro uguali e, pi? preferibilmente, si sviluppano alla medesima altezza.

Preferibilmente detta macchina (e/o detto sistema di spinta e/o detto sistema di movimentazione) ha un piano di simmetria sostanziale (e.g. ad eccezione di alcuni elementi secondari) ortogonale alla direzione trasversale. In tal modo la macchina risulta bilanciata.

Preferibilmente detta prima pala e/o detta seconda pala ? sostanzialmente lastriforme (ossia una dimensione, lo spessore, molto minore delle rimanenti due dimensioni che definiscono un piano di sviluppo principale) e pi? preferibilmente sostanzialmente planare (e.g. lo spessore pu? variare ma entro il 10% delle rimanenti dimensioni della pala). Preferibilmente detta prima e/o seconda pala ha forma rettangolare in vista in pianta (ossia ortogonale al piano di sviluppo principale della pala), dove una prima dimensione ? trasversale e una seconda dimensione ? ortogonale alla prima dimensione (la seconda dimensione essendo la dimensione visibile in vista laterale, ossia lungo la direzione trasversale). In tal modo si ottiene una desiderata efficacia di trasporto.

Preferibilmente detta porzione di spinta di detta prima e/o seconda pala comprende almeno una rispettiva porzione inferiore di detta prima e/o, rispettivamente, seconda pala, comprendente un rispettivo bordo di estremit? inferiore. In tal modo si favorisce la resa almeno quando la macchina ? installata orizzontalmente.

Preferibilmente i movimenti ciclici della prima e seconda pala sono reciprocamente sincronizzati. In tal modo si limitano possibili accumuli di materiale nella cavit?.

Preferibilmente detto movimento ciclico della seconda pala ha un ritardo di fase rispetto al movimento ciclico della prima pala. Grazie al ritardo di fase, per almeno una porzione di un tratto inattivo del movimento della prima pala, in cui la prima pala non spinge il materiale e torna alla posizione di presa del materiale, la seconda pala esercita una spinta, e viceversa. In tal modo si limita il possibile movimento retrogrado del materiale, che quando lasciato libero tende a ritornare verso l?apertura di alimentazione, ad esempio quando si trova in uno stato compresso a valle della seconda pala (e.g. materiale elasticamente deformabile come plastiche etc).

Preferibilmente detto ritardo di fase (assumendo come fase zero il medesimo punto per entrambi i movimenti ciclici, ad esempio la posizione di minore inclinazione) ? maggiore o uguale a 90?, pi? preferibilmente maggiore o uguale a 120?, ancor pi? preferibilmente maggiore o uguale 150?, e/o minore o uguale a 270?, pi? preferibilmente minore o uguale a 240?, ancor pi? preferibilmente minore o uguale a 210?. In tal modo le due pale mantengono il materiale in spinta verso l?apertura di uscita.

Preferibilmente detto movimento ciclico della prima e/o seconda pala comprende una rotazione attorno solamente a detto asse sostanzialmente trasversale. In altri termini le pale non ruotano mai attorno ad assi longitudinali o verticali, ma solo attorno ad un asse (istantaneo) trasversale, con conseguente semplificazione della macchina.

Preferibilmente detto movimento ciclico della prima e/o seconda pala non ha componenti traslazioni trasversali. In tal modo si limita l?ingombro trasversale della macchina.

Preferibilmente detto tratto di detto movimento ciclico della prima e/o seconda pala ? un tratto antero-inferiore del rispettivo movimento ciclico. In tal modo si ottiene un?alta resa, almeno quando la macchina ? installata orizzontalmente.

Preferibilmente detta prima e/o seconda pala (e.g. detta rispettiva porzione di spinta della prima e/o seconda pala) si avvicina longitudinalmente a detta apertura di alimentazione in una porzione superiore del rispettivo movimento ciclico e/o si allontana longitudinalmente da detta apertura di alimentazione in una porzione inferiore del rispettivo movimento ciclico. In tal modo la pala interferisce poco con il materiale mentre viene riportata verso l?apertura di alimentazione, e ha la massima interferenza con il materiale durante l?azione di trasporto.

Preferibilmente detta prima e/o seconda pala assume una posizione di minima inclinazione rispetto ad un piano orizzontale (l'inclinazione essendo definita da un angolo formato dalla pala, in vista laterale, con la direzione longitudinale e rivolto superoposteriormente) in una porzione superiore (pi? preferibilmente in un punto sommitale) del rispettivo movimento ciclico e/o una posizione di massima inclinazione in una porzione inferiore (pi? preferibilmente in un punto di fondo) del rispettivo movimento ciclico. In tal modo si minimizza l?interferenza con il materiale nella porzione superiore, riducendo al contempo gli ingombri della macchina, e si massimizza ? interferenza nella porzione inferiore, in cui esercita l?azione di trasporto.

Preferibilmente un angolo formato dalla prima e/o seconda pala, in vista laterale, con la direzione longitudinale e rivolto supero-posteriormente, nella posizione di massima inclinazione ? maggiore o uguale a 40? (per un?azione di trasporto efficace) e/o minore di 90?, pi? preferibilmente minore o uguale a 80?, ancor pi? preferibilmente minore o uguale a 70? (in altri termini la pala durante l?interazione con il materiale rimane sempre inclinata, in vista laterale, in direzione da antero-inferiore a postero-superiore, al fine di impedire che il materiale risalga lungo la pala verso l?alto, con rischio di impiglio del materiale in particolare nelle guide di scorrimento dei fulcri posteriori).

Preferibilmente un angolo acuto formato dalla prima e/o seconda pala, in vista laterale, con la direzione longitudinale (sopra o sotto la direzione longitudinale) e rivolto posteriormente, nella posizione di minima inclinazione ? minore o uguale a 20?, pi? preferibilmente minore o uguale a 10? (in tal modo la pala rimane quasi parallela alla parete superiore della cavit?, con minima occupazione della sezione della cavit?).

Preferibilmente detta prima e/o detta seconda pala ha un rispettivo fulcro (o coppia di fulcri reciprocamente affacciati) anteriore e un rispettivo fulcro (o coppia di fulcri reciprocamente affacciati) posteriore (e.g. ciascuna pala comprende una rispettiva barra trasversale per ogni fulcro o coppia di fulcri reciprocamente affacciati), dove durante detto movimento ciclico detto fulcro anteriore percorre, in vista laterale, una prima traiettoria chiusa e detto fulcro posteriore percorre una seconda traiettoria. In tal modo si realizza il movimento roto-traslatorio delle pale in modo semplice.

Preferibilmente detta prima traiettoria chiusa ? un cerchio. Preferibilmente detto sistema di movimentazione comprende, per ciascuna di detta prima e/o seconda pala, un rispettivo disco, pi? preferibilmente una rispettiva coppia di dischi disposti da lati trasversalmente opposti della rispettiva pala e reciprocamente affacciati, detto disco essendo rotante attorno ad un asse trasversale (fisso), detto fulcro anteriore essendo solidale a detto disco (pi? preferibilmente a detta coppia di dischi) in posizione eccentrica rispetto all?asse di rotazione del disco, per essere movimentato attorno a detto cerchio. In tal modo si realizza in modo semplice la movimentazione del fulcro anteriore agendo su quest?ultimo, mentre il fulcro posteriore viene trascinato.

Preferibilmente detto sistema di movimentazione comprende un motore (e.g. elettrico) e un sistema di trasmissione che collega meccanicamente il motore alla prima pala (e preferibilmente alla seconda pala) per azionare la prima pala (e preferibilmente la seconda pala). Preferibilmente detto motore e/o detto sistema di trasmissione ?/sono alloggiato/i al di fuori di detta cavit? (in modo da non interferire con il materiale), il motore essendo pi? preferibilmente collocato in posizione posteriore e superiore di detta struttura. Preferibilmente detto sistema di trasmissione comprende uno o pi? pignoni del motore (e.g. un pignone per ciascun lato), una o pi? rispettive ruote dentate solidali a ciascun disco e un sistema di catene (e/o cinghie) che collegano detti uno o pi? pignoni del motore con le rispettive ruote dentate per porre in rotazione detti dischi. In tal modo il sistema di movimentazione ? meccanicamente semplice ed affidabile.

Preferibilmente detta seconda traiettoria ? lineare, pi? preferibilmente rettilinea, ancor pi? preferibilmente formante con la direzione longitudinale, in vista laterale, un angolo acuto (sopra o sotto la direzione longitudinale) e rivolto posteriormente, minore o uguale a 20?, pi? preferibilmente minore o uguale a 10?. Preferibilmente detto sistema di movimentazione comprende, per ciascun fulcro posteriore (e preferibilmente per ciascun lato della macchina), una rispettiva guida rettilinea (e.g. ricavata su pareti laterali della struttura) impegnata scorrevolmente dal rispettivo fulcro posteriore durante il moto lungo la seconda traiettoria.

In una forma realizzativa alternativa, la seconda traiettoria ? chiusa.

Preferibilmente detta prima e/o seconda pala in detto tratto del rispettivo movimento ciclico (e.g. almeno nella posizione di massima inclinazione) ha una proiezione su una sezione della cavit? ortogonale alla direzione longitudinale che occupa una porzione prevalente di detta sezione, ad esempio almeno l?80%, pi? preferibilmente almeno il 90%. In tal modo ? possibile esercitare una spinta sul materiale verso l?apertura di uscita (spinta che un nastro trasportatore non ? in grado di esercitare).

Preferibilmente il condotto ha sezione quadrata o rettangolare (per facilitare la posa a terra). Preferibilmente il condotto ha sezione circolare (per facilitare i cambi di direzione). Preferibilmente detto materiale sfuso ? rifiuto solido urbano a bassa densit? specifica.

Breve descrizione delle figure

la figura 1 mostra schematicamente e in vista prospettica una macchina secondo la presente invenzione;

la figura 2 mostra una vista prospettica della macchina di figura 1, con alcune parti rimosse;

la figura 3 mostra una vista prospettica, parziale e parzialmente in esploso, della macchina di figura 1 ;

la figura 4 mostra schematicamente e in vista prospettica un sistema per trasportare materiale sfuso secondo la presente invenzione;

la figura 5 mostra schematicamente e in vista prospettica un impianto comprendente due sistemi per trasportare secondo la presente invenzione;

le figure 6-10 mostrano, in vista laterale e in modo puramente schematico, alcune fasi del ciclo operativo della macchina.

Descrizione dettagliata di alcune forme realizzative dell'invenzione

Le caratteristiche e i vantaggi della presente invenzione saranno ulteriormente chiariti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme realizzative, presentate a titolo esemplificativo e non limitativo della presente invenzione, con riferimento alle figure allegate.

Nelle figure con il numero 1 ? indicata una macchina per spingere materiale sfuso 60 (mostrato solo schematicamente nelle figure 6-10).

La macchina si sviluppa convenzionalmente lungo una direzione longitudinale 50 (parallela alla direzione del flusso di materiale), una direzione trasversale 51 e una direzione verticale 52. Esemplarmente la lunghezza longitudinale ? pari a 265 cm circa, la larghezza trasversale ? pari a 87 cm circa e l?altezza ? pari a 93 cm circa, per un peso complessivo della macchina di circa 800 kg.

La macchina comprende una struttura 40 che definisce una cavit? 41 comprendente una apertura di alimentazione anteriore 2 per l?alimentazione del materiale sfuso e una apertura di uscita posteriore 3 per l?uscita del materiale sfuso. Preferibilmente la cavit? ha pareti sostanzialmente chiuse (e.g. il contorno della sezione ortogonale della cavit? ? chiuso lungo l?intero sviluppo longitudinale della cavit?), ad eccezione delle aperture di alimentazione e di uscita e di aperture passanti, come le guide per i fulcri posteriori, in posizione e/o di dimensioni tali da interferire con il flusso di materiale in modo trascurabile.

La macchina comprende un sistema di spinta 10 strutturato per spingere il materiale sfuso lungo la cavit? dall?apertura di alimentazione fino all?apertura di uscita.

Preferibilmente il sistema di spinta comprende, alloggiate dentro la cavit? 41, una prima pala 4, in posizione prossimale all?apertura di alimentazione 2, e, a valle della prima pala lungo la direzione longitudinale, una seconda pala 5.

Preferibilmente il sistema di spinta 10 comprende un sistema di movimentazione 20 strutturato per movimentare la prima 4 e seconda pala 5 con un rispettivo movimento ciclico reciprocamente sincronizzato e con un ritardo di fase. Esemplarmente il ritardo di fase del movimento ciclico della seconda pala rispetto al movimento ciclico della prima pala ? uguale a 180?.

Nell?esempio mostrato, il sistema di spinta comprende due e due sole pale 4 e 5. In forme realizzative alternative, non mostrate, il sistema di spinta pu? comprendere una sola pala, e.g. la seconda pala 5 (e non la prima pala 4, o viceversa), oppure una terza pala (e possibilmente una quarta pala con analoghe caratteristiche e cos? via), disposta in serie longitudinale a valle della seconda pala, strutturalmente identica alla prima e seconda pala 4, 5 e avente un rispettivo movimento ciclico reciprocamente sincronizzato con i movimenti della prima e seconda pala e con un ritardo di fase rispetto alla seconda pala. In tal caso il ritardo di fase della seconda e terza pala rispetto alla rispettiva pala immediatamente a monte ? esemplarmente uguale a 120?.

Preferibilmente la prima e la seconda pala sono tra loro strutturalmente uguali e i rispettivi movimenti ciclici sono tra loro uguali e si sviluppano alla medesima altezza.

Preferibilmente la macchina ha un piano di simmetria sostanziale (e.g. ad eccezione di alcuni elementi secondari) ortogonale alla direzione trasversale (e.g. in figura 1 il piano passante per le rette 50 e 52).

Preferibilmente ciascuna della prima 4 e seconda pala 5 ? sostanzialmente lastriforme e sostanzialmente planare. Nell?esempio mostrato ciascuna pala ? realizzata dall?unione di due lamiere (fig. 3) sostanzialmente planari e sostanzialmente reciprocamente parallele, dove ciascuna pala in vista laterale ha una forma complessiva che si rastrema muovendosi dal centro verso entrambe le estremit?, con uno spessore che si mantiene sempre all?incirca almeno un ordine di grandezza minore delle rimanenti due dimensioni che definiscono un piano di sviluppo principale della pala.

Preferibilmente la prima e seconda pala (e le due rispettive suddette lamiere) in vista in pianta (ossia ortogonale al piano di sviluppo principale della pala) hanno forma rettangolare, dove una prima dimensione si mantiene sempre trasversale e una seconda dimensione ? ortogonale alla prima dimensione (la seconda dimensione essendo la dimensione visibile in vista laterale, ossia lungo la direzione trasversale).

Preferibilmente la prima 4 e la seconda pala 5 hanno un rispettivo fulcro anteriore 6 e un rispettivo fulcro posteriore 7 (ogni fulcro ? realizzato da una coppia di fulcri trasversalmente affacciati, uno per ciascun lato della macchina). Ad esempio, ciascuna pala comprende una rispettiva barra trasversale 8 per ogni fulcro.

Preferibilmente il sistema di movimentazione 20 comprende, per ciascuna della prima e seconda pala, una rispettiva coppia di dischi 21 disposti da lati trasversalmente opposti della rispettiva pala e reciprocamente affacciati, i dischi essendo rotanti attorno ad un asse trasversale fisso. Esemplarmente i dischi sono a filo con le pareti verticali della cavit? 41 e sono supportati da una rispettiva gabbia metallica (realizzata dai corpi sagomati 22 e 23) fissata rigidamente alla struttura. La barra 8 del fulcro anteriore 6 ? rotazionalmente fissata (e.g. tramite un accoppiamento a cuscinetti a sfera), in corrispondenza delle sue estremit? trasversali, alla coppia di dischi 21 in posizione quasi circonferenziale. In tal modo, durante il movimento ciclico della pala, il fulcro anteriore 6 percorre, in vista laterale, una prima traiettoria a cerchio.

Preferibilmente, per ciascun fulcro posteriore 7, il sistema di movimentazione 20 comprende una rispettiva coppia di guide rettilinee 24 (e.g. ricavate sulle pareti laterali della struttura), una per ciascun lato della macchina e reciprocamente affacciate. Le estremit? trasversalmente opposte della barra 8 di ciascun fulcro posteriore 7 impegnano scorrevolmente la rispettiva coppia di guide rettilinee 24. In tal modo, durante il movimento ciclico della pala, il fulcro posteriore 7 percorre, in vista laterale, una seconda traiettoria rettilinea. Esemplarmente ciascuna guida 24, in vista laterale, forma con la direzione longitudinale (sopra la direzione longitudinale, come mostrato nelle figure, o sotto la direzione longitudinale, non mostrato) un angolo acuto rivolto posteriormente uguale a 5?.

Preferibilmente il sistema di movimentazione 20 comprende, esternamente alla cavit? 41 , un motore elettrico 25 e un sistema di trasmissione che collega meccanicamente il motore 25 alla prima 4 e seconda pala 5. Preferibilmente il motore 25 ? alloggiato in un apposito vano chiuso (visibile solo parzialmente in figura 2), in posizione posteriore e superiore della struttura 40. Preferibilmente il sistema di trasmissione comprende un pignone 26 per ciascun lato, una coppia di ruota dentate 27 solidali a ciascun disco 21 della seconda pala 5 (coassiali all?asse di rotazione del disco), una ruota dentata 28 solidale a ciascun disco 21 della prima pala 4 (coassiale all?asse di rotazione del disco), una prima catena 29 (o cinghia) che collega ciascun pignone 26 con una prima ruota dentata della rispettiva coppia di ruote dentate 27 e una seconda catena 30 che collega una seconda ruota dentata della rispettiva coppia di ruote dentate 27 con la ruota dentata 28. Esemplarmente, le ruote dentate 27, 28 sono girevolmente supportate (e.g. tramite un sistema di cuscinetti a sfera) dalla rispettiva gabbia metallica composta dai corpi 22 e 23, e a loro volta supportano i rispettivi dischi 21. Un tenditore 31 pu? essere associato ad una o entrambe le catene 29, 30 su ciascun lato.

In una forma realizzativa alternativa, non mostrata, la movimentazione del fulcro anteriore pu? essere ottenuta (anzich? tramite i dischi 21) vincolando il fulcro anteriore (e.g. le estremit? trasversali della rispettiva barra 8) direttamente ad una rispettiva catena per ogni lato, tale rispettiva catena essendo guidata da opportuni rulli di rinvio e/o guide di scorrimento ed essendo azionata dal motore tramite un opportuno sistema di trasmissione.

In una ulteriore forma realizzativa alternativa, non mostrata, le estremit? trasversalmente opposte della barra 8 di ciascun fulcro anteriore impegnano scorrevolmente una rispettiva coppia di guide reciprocamente affacciate e trasversalmente opposte, e.g. ricavate sulle pareti laterali della struttura, dove ciascuna guida ha sviluppo chiuso. L?azionamento della pala in tal caso pu? essere ottenuto agendo sul fulcro posteriore (anzich? quello anteriore) tramite ad esempio un attuatore lineare.

Nelle due suddette forme realizzative alternative, ? possibile realizzare anche traiettorie del fulcro anteriore non circolari.

Nell?esempio mostrato i movimenti ciclici della prima e seconda pala sono reciprocamente sincronizzati, e il movimento ciclico della seconda pala 5 ha un ritardo di fase di 180? rispetto al movimento ciclico della prima pala 4.

La presente invenzione contempla anche forme realizzative, non mostrate, in cui i movimenti ciclici delle due pale non sono sincronizzati, oppure sono sincronizzati ed in fase. Tali forme realizzative possono essere ad esempio adatte a spingere o trasportare materiale sfuso plasticamente deformabile, in cui la forza di ritorno elastico ? bassa o nulla, come ad esempio materiale organico compostabile.

La figura 4 mostra un sistema 100 per trasportare materiale sfuso secondo la presente invenzione.

Preferibilmente il sistema 100 comprende la macchina 1 per spingere materiale sfuso, e un condotto 101 comprendente una bocca di ingresso 102 (non visibile in figura 4), accoppiata con continuit? all?apertura di uscita 3 (non visibile in figura 4), e una bocca di uscita 105. Preferibilmente il condotto ? continuo e ha pareti sostanzialmente chiuse. Esemplarmente il condotto ha sezione quadrata.

Preferibilmente il condotto 101 ? realizzato da tratti distinti di condotto tra loro raccordati in successione con continuit?. Esemplarmente in figura 4 sono mostrati un tratto rettilineo orizzontale 103, un tratto rettilineo verticale 104 e alcuni ulteriori tratti di raccordo curvilinei.

Preferibilmente la macchina 1 comprende una tramoggia 15 in corrispondenza dell?apertura di alimentazione per facilitare l?alimentazione del materiale.

La figura 5 mostra un impianto 200 comprendente una macchina 201 per separare un flusso di materiale sfuso in ingresso ad una rispettiva apertura di alimentazione 202 in due sottoflussi di materiale sfuso, prevalentemente di due tipologie diverse (e.g. 2D e 3D), come ad esempio descritto in EP2982447A1.

L?impianto 200 comprende esemplarmente due sistemi 100 per trasportare materiale sfuso, dove il condotto 101 ha sezione circolare: un primo sistema 100, comprendente la macchina 1 disposta orizzontalmente, per trasportare uno dei due sottoflussi in uscita dalla macchina separatrice 201 ad una quota verticale pi? elevata, e un secondo sistema 100, comprendente la macchina 1 disposta verticalmente (ossia con la direzione longitudinale disposta seconda la verticale geografica), per trasportare il flusso di materiale da un nastro trasportatore fino alla apertura di alimentazione 202 della macchina separatrice 201 , posta a quota maggiore.

Le figure 4 e 5 mostrano la versatilit? e adattabilit? del sistema di trasporto 100 secondo la presente invenzione, a fronte di ingombri ridotti e semplicit? costruttiva.

Nel seguito si descrive un esempio di funzionamento della macchina 1, come schematicamente mostrato nelle figure 6-10, dove la macchina 1 ? disposta orizzontalmente (ossia con la direzione longitudinale 50 orizzontale) e le pale 4, 5 sono schematicamente illustrate in vista laterale tramite segmenti rettilinei. Si assume come fase zero (0?) di ciascuna pala la posizione di minima inclinazione rispetto all?orizzontale, assunta nella posizione sommitale del movimento ciclico della pala (ossia la posizione sommitale del fulcro anteriore 6). La fase ? convenzionalmente uguale ai gradi di rotazione dei rispettivi dischi 21 rispetto alla fase 0?.

Esemplarmente, il materiale sfuso, sia asciutto che bagnato, ? composto da oggetti in materiali polimerici, 95% 2D e 5% 3D, di dimensioni comprese tra 5 e 100 cm circa. La potenza del motore ? uguale a 0,75 kW monofase.

In figura 6, il materiale sfuso 60 (mostrato solo parzialmente e in modo illustrativo) occupa la parte inferiore della cavit? 41 , ad esempio in quanto spinto in precedenza dalle pale in tale posizione. La fase della prima pala 4 ? 90? e la fase della seconda pala 5 ? 270?.

La figura 7 mostra una fase successiva, dove grazie alla rotazione dei dischi 21 (nelle figure in senso anti-orario), la fase delle pale ? avanzata di 90?. In tale configurazione, la prima pala 4 assume la posizione di massima inclinazione in corrispondenza di un punto di fondo del rispettivo movimento ciclico. L?angolo 70 formato dalla pala, in vista laterale, con la direzione longitudinale 50 e rivolto supero-posteriormente, in tale posizione di massima inclinazione, ? esemplarmente uguale a 60?. La seconda pala 5 assume la posizione di minima inclinazione (fase 0?) in corrispondenza del punto sommitale del rispettivo movimento ciclico. L?angolo acuto 71 formato dalla pala, in vista laterale, con la direzione longitudinale e rivolto posteriormente, in tale posizione di minima inclinazione ? esemplarmente uguale a 7?. Si osserva che in figura tale angolo acuto 71 ? disposto superiormente alla direzione 50; tuttavia esso pu? anche trovarsi inferiormente alla direzione 50 (in tal caso la pala 4, 5 nella posizione di minima inclinazione assume una inclinazione ?negativa?).

Nel tratto antero-inferiore del movimento ciclico della prima pala 4, e.g. il tratto di 90? di variazione di fase che va dalla fase di figura 6 a quella di figura 7, la porzione di spinta 4a della prima pala 4, e.g. almeno la porzione inferiore della pala che comprende il bordo di estremit? inferiore, si muove (nell?esempio con moto roto-traslatorio) con componente longitudinale in modo da spingere il materiale sfuso lungo la cavit? con verso dall?apertura di alimentazione all?apertura di uscita.

La figura 8 mostra una fase ancora successiva, dove la fase delle pale ? avanzata di ulteriori 90? rispetto alla figura 7. Tale configurazione ? simile a quella della figura 6, ma in opposizione di fase. Si osserva che nella porzione superiore del movimento ciclico della seconda pala 5 pari a 180? di variazione di fase, che va dalla fase di figura 6 a quella di figura 8, la seconda pala 5, o almeno la sua porzione di spinta 5a, si avvicina longitudinalmente all?apertura di alimentazione 2, mentre contemporaneamente la prima pala 4, o almeno la sua porzione di spinta 4a, si allontana longitudinalmente dall?apertura di alimentazione 2 nella porzione inferiore del movimento ciclico della prima pala 4 pari a 180? di variazione di fase.

La figura 9 mostra una fase ancora successiva, dove la fase delle pale ? avanzata di ulteriori 90? rispetto alla figura 8. Tale configurazione ? simile a quella della figura 7, ma in opposizione di fase, ed ? inoltre mostrata anche nella figura 2. In tale configurazione, la seconda pala 5 assume la posizione di massima inclinazione in corrispondenza di un punto di fondo del rispettivo movimento ciclico. Preferibilmente in tale posizione di massima inclinazione la prima e la seconda pala hanno una proiezione su una sezione della cavit? ortogonale alla direzione longitudinale che occupa almeno il 90% di tale sezione (si veda anche figura 2). Nel tratto antero-inferiore del movimento ciclico della seconda pala 5 che va dalla fase di figura 8 a quella di figura 9, la porzione di spinta 5a della seconda pala 5 si muove con moto roto-traslatorio con componente longitudinale in modo da spingere a sua volta il materiale sfuso lungo la cavit? con verso dall?apertura di alimentazione all?apertura di uscita.

La figura 10 mostra infine una fase ancora successiva, dove la fase delle pale ? avanzata di ulteriori 90? rispetto alla figura 9 per riportarsi alla configurazione uguale a quella della figura 6.

Si osserva come la spinta con almeno due pale tra loro sfasate riduce il tempo in cui il materiale (almeno quello che si trova sul fondo della cavit? 41) ? potenzialmente libero di muoversi in modo retrogrado verso l?apertura di alimentazione (e.g. come nelle configurazioni di figura 6, 8 e 10), ad esempio spinto dalla forza di espansione elastica generata dal materiale nello stato compresso a valle della seconda pala 5, e.g. nel condotto 101.

L?azione di spinta delle pale spinge il materiale verso l?apertura di uscita 3 e da qui entro il condotto 101 , dove il materiale spinto per ultimo a sua volta spinge in avanti il materiale gi? presente nel condotto creando un flusso di materiale, continuo o intermittente, lungo il condotto, fino a quando il materiale riempie con continuit? il condotto per tutta la lunghezza, provocando la fuoriuscita dalla bocca di uscita 105 del materiale spinto per primo nel condotto.

Si osserva che la macchina 1 per spingere materiale sfuso pu? essere impiegata, oltre che nel sistema di trasporto 100, anche per compattare il materiale all'interno di un contenitore.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Una macchina (1) per spingere materiale sfuso (60), la macchina comprendendo: - una cavit? (41) comprendente un?apertura di alimentazione (2) anteriore e un?apertura di uscita (3) posteriore, detta cavit? avendo sviluppo lungo una direzione longitudinale (50) da detta apertura di alimentazione (2) a detta apertura di uscita (3);

- una prima pala (4) alloggiata nella cavit? (41); e

- un sistema di movimentazione (20) strutturato per movimentare detta prima pala (4) con un movimento ciclico di roto-traslazione,

dove, in un tratto di detto movimento ciclico, una porzione di spinta (4a) di detta prima pala (4) si muove con componente longitudinale in modo da spingere il materiale sfuso lungo la cavit? con verso dall?apertura di alimentazione all?apertura di uscita,

e dove detto movimento ciclico comprende una rotazione attorno ad un asse sostanzialmente trasversale.

2. Macchina (1 ) secondo la rivendicazione 1 , dove detta prima pala (4) ? sostanzialmente lastriforme e sostanzialmente planare, dove detta prima pala (4) ha forma rettangolare in vista in pianta, dove una prima dimensione ? trasversale e una seconda dimensione ? ortogonale alla prima dimensione, dove detta porzione di spinta (4a) di detta prima pala (4) comprende almeno una porzione inferiore di detta prima pala, comprendente un bordo di estremit? inferiore, e dove detta cavit? (41) ha pareti sostanzialmente chiuse.

3. Macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, dove detto tratto di detto movimento ciclico ? un tratto antero-inferiore del movimento ciclico, dove detta porzione di spinta (4a) della prima pala (4) si avvicina longitudinalmente a detta apertura di alimentazione (2) in una porzione superiore del rispettivo movimento ciclico e/o si allontana longitudinalmente da detta apertura di alimentazione (2) in una porzione inferiore del movimento ciclico, dove detta prima pala (4) assume una posizione di minima inclinazione rispetto ad un piano orizzontale in una porzione superiore del movimento ciclico e/o una posizione di massima inclinazione in una porzione inferiore del movimento ciclico, dove un angolo (70) formato dalla pala, in vista laterale, con la direzione longitudinale (50) e rivolto supero-posteriormente, nella posizione di massima inclinazione ? maggiore o uguale a 40? e/o minore di 90? e dove un angolo acuto (71) formato dalla prima pala, in vista laterale, con la direzione longitudinale (50) e rivolto posteriormente, nella posizione di minima inclinazione ? minore o uguale a 20?.

4. Macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, dove detta prima pala (4) ha un fulcro anteriore (6) e un fulcro posteriore (7), dove durante detto movimento ciclico detto fulcro anteriore (6) percorre, in vista laterale, una prima traiettoria chiusa e detto fulcro posteriore (7) percorre una seconda traiettoria.

5. Macchina (1 ) secondo la rivendicazione 4, dove detta prima pala comprende una barra trasversale (8) per ogni fulcro, dove detta prima traiettoria chiusa ? un cerchio, dove detto sistema di movimentazione (20) comprende una coppia di dischi (21) disposti da lati trasversalmente opposti della prima pala (4) e reciprocamente affacciati, detti dischi essendo rotanti attorno ad un asse trasversale fisso, detto fulcro anteriore (6) essendo solidale a detta coppia di dischi (21) in posizione eccentrica rispetto all?asse di rotazione dei dischi (21), per essere movimentato attorno a detto cerchio, dove detto sistema di movimentazione (20) comprende un motore (25) e un sistema di trasmissione che collega meccanicamente il motore alla prima pala per azionare la prima pala, dove detto motore e/o detto sistema di trasmissione ?/sono alloggiato/i al di fuori di detta cavit?, il motore essendo collocato in posizione posteriore e superiore di una struttura, dove detto sistema di trasmissione comprende uno o pi? pignoni (26) del motore, una o pi? rispettive ruote dentate (28) solidali a ciascun disco e un sistema di catene e/o cinghie che collegano detti uno o pi? pignoni del motore con le rispettive ruote dentate per porre in rotazione detti dischi, dove detta seconda traiettoria ? rettilinea e forma con la direzione longitudinale (50), in vista laterale, un angolo acuto rivolto posteriormente, minore o uguale a 20?, dove detto sistema di movimentazione (20) comprende, per ciascun fulcro posteriore (7) e per ciascun lato della macchina, una rispettiva guida rettilinea (24) impegnata scorrevolmente dal rispettivo fulcro posteriore (7) durante il moto lungo la seconda traiettoria.

6. Macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente, a valle della prima pala (4) lungo la direzione longitudinale (50), una seconda pala (5), il sistema di movimentazione (20) essendo strutturato per movimentare detta seconda pala (5) con un rispettivo movimento ciclico di roto-traslazione, dove, in un rispettivo tratto di detto rispettivo movimento ciclico, una rispettiva porzione di spinta (5a) di detta seconda pala si muove con componente longitudinale in modo da spingere il materiale sfuso lungo la cavit? (41) con verso dall?apertura di alimentazione all?apertura di uscita.

7. Macchina secondo la rivendicazione 6, comprendente due e due sole pale, dette due pale essendo detta prima (4) e seconda pala (5), dove detta prima (4) e seconda pala (5) sono tra loro strutturalmente uguali, dove detti movimenti ciclici della prima e seconda pala sono tra loro uguali e si sviluppano alla medesima altezza e dove detta macchina (1) ha un piano di simmetria sostanziale ortogonale alla direzione trasversale.

8. Macchina (1) secondo la rivendicazione 6 o 7, dove i movimenti ciclici della prima (4) e seconda pala (5) sono reciprocamente sincronizzati e dove detto movimento ciclico della seconda pala (5) ha un ritardo di fase rispetto al movimento ciclico della prima pala, detto ritardo di fase essendo maggiore o uguale a 90?, e/o minore o uguale a 270?. 9. Un sistema (100) per trasportare materiale sfuso (60), il sistema comprendendo: - la macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti e

- un condotto (101) comprendente una bocca di ingresso (102) accoppiata con continuit? all?apertura di uscita (3) e una bocca di uscita (105), dove il condotto ? sostanzialmente continuo e ha pareti sostanzialmente chiuse.

10. Un metodo per trasportare materiale sfuso (60), il metodo comprendendo:

- provvedere un condotto (101) comprendente una bocca di ingresso (102) e una bocca di uscita (105), dove il condotto ? sostanzialmente continuo e ha pareti sostanzialmente chiuse; e

- provvedere la macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, - accoppiare con continuit? l?apertura di uscita (3) della macchina a detta bocca di ingresso (102) del condotto e

- azionare il sistema di movimentazione per movimentare detta prima pala (4) e spingere meccanicamente il materiale sfuso in detta bocca di ingresso.