ITMI20090303A1 - Tamburo dosatore per macchine pastigliatrici - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

"TAMBURO DOSATORE PER MACCHINE PASTIGLIATRICI"

La presente invenzione ha per oggetto un tamburo dosatore per macchine pastigliatrici.

Le macchine pastigliatrici consentono di aggregare un materiale che si presenta in uno stato polverulento in dosi o pastiglie di dimensioni predeterminate in modo tale da rendere più semplice, veloce e sicura la manipolazione, lo stoccaggio, il trasporto o la lavorazione del materiale stesso.

Le macchine pastigliatrici solitamente comprendono un tamburo dosatore il quale ha la funzione di deporre una sequenza di dosi o gocce di materiale fuso (ottenuto dal materiale polverulento di partenza) su un nastro trasportatore.

Al nastro trasportatore sono associati mezzi condizionatori i quali hanno la funzione di raffreddare il materiale fuso ai fini di solidificare rapidamente le dosi o gocce depositate. Al termine del nastro trasportatore, le dosi solidificate in pastiglie vengono raccolte per poter essere avviate a successive lavorazioni o allo stoccaggio.

In queste macchine assume particolare rilievo l'efficacia con la quale le gocce o dosi di materiale fuso vengono rilasciate sul nastro trasportatore.

Un primo tipo di tamburo dosatore, noto ad esempio dal documento US 4279579, Ã ̈ costituito da due contenitori cilindrici concentrici.

Il primo cilindro riceve il materiale fuso che deve essere dosato e provvede a trasferirlo al secondo cilindro il quale à ̈ calzato sul primo.

In particolare, il primo cilindro comprende una fila di aperture, che si affacciano al secondo cilindro, attraverso le quali il materiale fuso fluisce.

Il secondo cilindro à ̈ dotato di schiere parallele e distanziate di fori che attraversano il mantello del cilindro.

Il secondo cilindro ruota rispetto al primo in modo tale che, quando una schiera di fori passanti si affaccia alle aperture del primo cilindro, il materiale fuso attraversa i fori del secondo cilindro e viene deposto sul nastro trasportatore (posizionato immediatamente al di sotto del tamburo dosatore).

Durante la sua rotazione, il secondo cilindro affaccia schiere successive di fori alle aperture del primo cilindro, realizzando una successione di corrispondenti schiere di gocce che vengono depositate sul nastro trasportatore ed allontanate dal tamburo dosatore.

La rotazione a velocità costante del secondo cilindro rispetto al primo garantisce che all'interno dei fori passanti del secondo cilindro fluisca sempre la stessa quantità di materiale fuso.

Quando il materiale fuso fluisce attraverso i fori del secondo cilindro e si deposita sul nastro trasportatore, una parte del materiale fuso tende, per effetto della viscosità dello stesso, a rimanere aderente alla superficie esterna del secondo cilindro .

L'accumularsi di tale materiale ad ogni rivoluzione del secondo cilindro tende ad ostruire i fori dello stesso, pertanto il materiale che rimane adeso alla superficie esterna del secondo cilindro viene rimosso da un raschiatore.

Il materiale intercettato dal raschiatore consente di mantenere pulito il secondo cilindro e quindi consente il corretto funzionamento della macchina. È stato tuttavia notato che durante l'azione meccanica di rimozione di materiale fuso del raschiatore, parte del materiale fuso intercettato dal raschiatore tende ad essere spinto all'interno dei fori passanti, ostruendo gli stessi.

Sono inoltre evidenti gli inconvenienti in fase di riavvio laddove il cilindro non sia stato correttamente pulito.

Per ovviare a questi inconvenienti, Ã ̈ stato sviluppato un tamburo dosatore (noto ad esempio dal documento EP 511197) che non necessita di raschiatori per rimuovere il materiale fuso che tende a rimanere adeso all'esterno del secondo cilindro.

Questo tipo di tamburo dosatore prevede che la superficie esterna del secondo cilindro non sia liscia, vale a dire non sia costituita da una superficie continua costellata da fori.

In particolare, la superficie esterna del secondo cilindro à ̈ dotata di una pluralità di canali o gole dalle quali emergono una pluralità di protuberanze dotate di fori che attraversano il mantello del cilindro .

Il materiale fuso che fuoriesce dai fori delle protuberanze viene trasferito al nastro trasportatore e, come detto, in parte rimane adeso alla superficie esterna del cilindro.

Tale materiale fuso non depositato tende a colare nei citati canali o gole, evitando che le uscite dei fori praticati nelle protuberanze vengano ostruite.

Inoltre, il materiale fuso che si raccoglie nelle gole tende a combinarsi con il materiale erogato dai fori durante la rivoluzione successiva del secondo cilindro e quindi ad essere depositato sul nastro trasportatore .

Infatti, il materiale fuso raccolto nelle gole tende a risalire lungo le protuberanze ad ogni rivoluzione del secondo cilindro per effetto della gravità e della forza centrifuga, mischiandosi con il materiale, erogato e quindi depositandosi sul nastro trasportatore .

Questo secondo tipo di tamburo dosatore risolve gli inconvenienti del primo tipo descritto ma presenta costi di produzione più elevati rispetto al primo. Il cilindro rotante del secondo tamburo dosatore richiede infatti lavorazioni meccaniche per asportazione di materiale (ad esempio fresature) per la realizzazione sia delle protuberanze che delle gole.

In particolare, vengono realizzate una pluralità di fresature tra loro parallele e parallele all'asse di simmetria e di rotazione del cilindro seguite da fresature eseguite lungo circonferenze tra loro parallele e perpendicolari all'asse di simmetria e rotazione del cilindro.

Ad esempio, viene tenuto fermo il secondo cilindro e viene fatta traslare una fresa per realizzare le fresature parallele all'asse dì simmetria e di rotazione del cilindro e successivamente viene tenuta ferma la fresa e posto in rotazione il cilindro per realizzare le fresature lungo le circonferenze tra loro parallele e perpendicolari all'asse di simmetria e rotazione del cilindro.

In questo modo, vengono generate schiere di protuberanze tra loro parallele ed equidistanziate, separate da gole o canali tra loro paralleli e paralleli all'asse di rotazione del cilindro e da gole o canali tra loro paralleli e perpendicolari all'asse di rotazione del cilindro.

In altre parole, osservando il tamburo dosatore in pianta, il secondo cilindro presenta protuberanze distribuite in file e colonne tra loro allineate e coperte (come in uno schieramento di soldati in parata).

Indipendentemente dai costi di produzione, il secondo tipo di tamburo della tecnica nota sopra descritto, sebbene consenta un'ottimale deposizione di gocce sul nastro trasportatore, non consente ratei di deposizione delle gocce troppo elevati.

Infatti, la disposizione delle protuberanze sulla superficie esterna del secondo cilindro (che à ̈ dettata dal procedimento di lavorazione sopra descritto) prevede che ciascuna protuberanza sia distanziata da quelle che la circondano da gole rettilinee, pertanto le file e le colonne di protuberanze devono presentare una predeterminata distanza (non nulla) le une dalle altre.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione à ̈ proporre un tamburo dosatore per macchine pastigliatrici che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, Ã ̈ scopo della presente invenzione mettere a disposizione un tamburo dosatore per macchine pastigliatrici che permetta un' ottimale deposizione di gocce con ratei di deposizione superiori a quelli della tecnica nota.

Il compito tecnico precisato e lo scopo specificati sono sostanzialmente raggiunti da un tamburo dosatore per macchine pastigliatrici, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un tamburo dosatore per macchine pastigliatrici, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 Ã ̈ una vista schematica di una macchina pastigliatrice comprendente un tamburo dosatore in accordo con la presente invenzione;

- la figura 2 Ã ̈ una vista prospettica di un particolare del tamburo dosatore di figura 1;

- la figura 3 Ã ̈ una vista in sezione del tamburo dosatore di figura 1 lungo un piano perpendicolare all'asse di rotazione del tamburo dosatore; e

la figura 4 Ã ̈ una vista in pianta di un particolare del tamburo di figura 2.

Con riferimento alla figura 1, con il numero 1 Ã ̈ stato complessivamente indicata una macchina pastigliatrice .

La macchina pastigliatrice 1 comprende un nastro trasportatore 2 sul quale un tamburo dosatore 3 deposita una pluralità di gocce 100 di materiale fuso in corrispondenza di una zona di erogazione (21).

Le gocce 100 depositate sul nastro trasportatore 2 vengono da quest'ultimo trasferite verso un dispositivo di raccolta (non illustrato).

Durante il trasporto delle gocce 100, mezzi condizionatori 4 (schematizzati in figura 1 e costituiti ad esempio da getti di fluido refrigerante) attivi sul nastro trasportatore 2 provvedono a trattare termicamente le gocce 100 fuse (ad esempio raffreddandole) in modo tale che le stesse solidifichino divenendo pastiglie solide.

Il tamburo dosatore 3 comprende una cavità interna 5 atta a ricevere la massa di materiale .fuso che deve essere depositata in gocce sul nastro trasportatore 2 (si veda figura 3).

La cavità interna 5 à ̈ circondata da un cilindro 6 rotante attorno ad un asse X sostanzialmente orizzontale il quale comprende sulla propria superficie esterna 7 una pluralità di protuberanze 8 atte a depositare le gocce 100 sul nastro trasportatore 2.

La cavità interna 5 à ̈ ricavata in un cilindro interno 9 fisso, vale a dire un cilindro attorno al quale il cilindro rotante 6 ruota.

La superficie esterna 10 del cilindro interno 9 funge da superficie di supporto e scorrimento per il cilindro rotante 6, in particolare per la superficie interna 11 dello stesso.

Il cilindro interno 9 presenta una pluralità di condotti 12 che si estendono dalla cavità 5 alla superficie esterna 10 e che hanno la funzione di trasferire il materiale fuso contenuto nella cavità 5 verso il cilindro rotante 6 (nella sezione di figura 3 à ̈ illustrato un solo condotto 12).

In particolare, i condotti 12 sono allineati lungo una direzione parallela all'asse di rotazione del cilindro rotante 6.

Nella forma realizzativa preferita dell'invenzione, il cilindro interno 9 Ã ̈ definito da un elemento di base 13, nel quale sono ricavati i condotti 12, sormontato da e vincolato a un elemento riscaldante 14.

L'elemento riscaldante 14 ha la funzione di mantenere allo stato fuso il materiale che deve essere trasferito al cilindro rotante 6.

Le protuberanze 8 sono dotate di canali passanti 15 che si estendono tra la superficie interna e la superficie esterna del cilindro rotante 6 attraversandolo .

Durante la rotazione del cilindro rotante 6, i canali passanti 15 si affacciano ai condotti 12 del cilindro interno, mettendo in comunicazione di fluido la cavità interna 5 con l'ambiente esterno.

In questo modo, i canali passanti 15 depositano gocce di materiale fuso sul nastro trasportatore 2 posto al di sotto del tamburo dosatore 3.

In ogni caso si noti che altri mezzi di erogazione 20 del materiale fluido allo stato viscoso potranno essere adottati purché consentano la corretta e relativa erogazione di materiale dai canali 15 quando questi ultimi si trovano in corrispondenza della zona di erogazione 21.

Preferibilmente, ciascun canale 15 definisce un asse di simmetria Y per la protuberanza 8 nella quale à ̈ realizzato (figura 3).

Gli assi di simmetria Y delle protuberanze 8 si intersecano idealmente sull'asse di rotazione X del cilindro 6.

Le protuberanze 8 sono tra di loro separate da gole 16 che hanno la funzione di raccogliere il materiale fuso che, sebbene fuoriuscito dai canali passanti 15, non si deposita sul nastro trasportatore 2 (figura 2).

Va infatti notato che parte del materiale fuso che fuoriesce dai canali passanti 15 tende a rimanere adeso al cilindro rotante 6 per effetto della viscosità del materiale.

II materiale fuso raccolto nelle gole 16 tende a combinarsi con il materiale erogato dai canali passanti 15 durante la rivoluzione successiva del cilindro rotante 6 e quindi si depositata sul nastro trasportatore 2.

Infatti, il materiale fuso raccolto nelle gole 16 tende a risalire lungo le protuberanze 8 ad ogni rivoluzione del cilindro rotante 6 per effetto della gravità e della forza centrifuga, mischiandosi con il materiale erogato e quindi depositandosi sul nastro trasportatore 2.

Questa configurazione del tamburo dosatore 3 non richiede quindi la presenza di organi raschiatori per un corretto funzionamento.

Per evitare che il materiale raccolto nelle gole 16 si solidifichi, o che si solidifichi il materiale fuso che attraversa i canali passanti 15, il cilindro rotante 6 viene riscaldato dall'elemento riscaldante 14 del cilindro interno.

A questo proposito, il cilindro rotante 6 à ̈ realizzato in materiale che presenta una buona conducibilità termica, preferibilmente in metallo, ancor più preferibilmente in acciaio inossidabile. Vantaggiosamente, le gole 16 che separano le protuberanze 8 hanno uno sviluppo sostanzialmente curvilineo a forma di serpentina (si veda figura 2). In questo modo, viene minimizzata la distanza tra una sporgenza 8 e le sporgenze adiacenti, aumentando, a parità di velocità di rotazione del cilindro 6 e a parità di diametro dello stesso, il rateo di deposito di gocce di materiale fuso sul nastro trasportatore 2 rispetto agli analoghi tamburi dosatori della tecnica nota .

La disposizione preferita delle protuberanze 8 sulla superficie esterna del cilindro rotante 6 prevede che le protuberanze 8 siano disposte lungo due pluralità di file tra loro parallele e parallele all'asse di rotazione X del cilindro rotante 6.

In particolare, la prima pluralità di file à ̈ sfalsata rispetto alla seconda pluralità di file di scanalature 8.

Per fila di scanalature 8 si intendono, nel contesto della presente invenzione, le scanalature che giacciono lungo una retta parallela all'asse di rotazione X del cilindro 6 e che giace sulla superficie esterna del cilindro 6.

Quindi per file di scanalature 8 tra di loro sfalsate si intendono due file tra di loro parallele nelle quali le scanalature di una prima fila sono poste a distanze diverse rispetto alle scanalature della seconda fila rispetto ad una estremità del cilindro rotante 6 (si veda figura 2).

In altre parole, ciascuna protuberanza 8 presenta l'asse di simmetria Y del canale passante 15 giacente su un piano perpendicolare all'asse di rotazione X del cilindro 6 ed i piani di giacenza degli assi Y dei canali passanti 15 della prima pluralità di file sono diversi dai piani di giacenza degli assi Y dei canali passanti 15 della seconda pluralità di file. Preferibilmente, i piani di giacenza degli assi dei canali passanti 15 sono tra loro equidistanti, in modo tale da realizzare una densità di protuberanze 8 sulla superficie esterna del cilindro 6 sostanzialmente costante lungo tutto lo sviluppo del cilindro 6.

Preferibilmente, le protuberanze 8 hanno forma troncoconica .

Ciascuna protuberanza 8 presenta una base 17 circolare rivolta verso la superficie esterna del cilindro rotante 6 ed un'estremità 18 circolare, di diametro inferiore alla base 17, distale dalla superficie esterna del cilindro rotante 6 (figura 2). Vantaggiosamente, le protuberanze 8 sono realizzate di pezzo con il cilindro rotante 6.

In particolare, il tamburo dosatore 3 viene lavorato meccanicamente asportando dalla superfìcie esterna del cilindro 6 una prima porzione di materiale in modo tale da realizzare un avvallamento circolare 19. Il materiale non asportato all'interno dell'avvallamento circolare 19 definisce una protuberanza 8.

Tale operazione viene ad esempio attuata utilizzando una fresa che scava la superficie del cilindro 6 per realizzare una scanalatura 8 (o una fila di scanalature) alla volta.

Si noti che le gole 16 vengono definite dalla sovrapposizione degli avvallamenti circolari 19 che circondano ciascuna protuberanza 8.

In particolare, in figura 4 sono rappresentati in linea tratteggiata gli avvallamenti circolari 19 generati durante la realizzazione del tamburo 3.

Si noti inoltre che ciascuna protuberanza 8 viene realizzata con un'unica operazione meccanica di fresatura .

La realizzazione di tutte le protuberanze 8 richiede un numero di singole operazioni di fresatura pari al numero di tutte le protuberanze 8.

Le gole 16 vengono quindi realizzate man mano che vengono realizzate le protuberanze 8.

Inoltre, durante l'operazione di fresatura che realizza ogni protuberanza 8 viene eseguito un foro che definisce il canale di passaggio 15.

Preferibilmente, il canale di passaggio 15 e l'avvallamento circolare vengono realizzati contemporaneamente dallo stesso utensile di lavorazione.

L'invenzione raggiunge lo scopo proposti.

Infatti, lo sviluppo curvilineo a serpentina delle gole 16 consente di minimizzare la distanza tra una sporgenza 8 e le sporgenze adiacenti, aumentando, a parità di velocità di rotazione del cilindro 6 e a parità di diametro dello stesso, il rateo di deposito di gocce di materiale fuso sul nastro trasportatore 2 rispetto agli analoghi tamburi dosatori della tecnica nota .

Inoltre la forma spiraliforme delle gole 16, unitamente alla equidistanza tra i piani di giacenza degli assi di simmetria Y delle sporgenze 8 consente di ottimizzare il ricircolo del materiale fuso che si raccoglie nelle gole.

Infatti, la disposizione delle sporgenze e la forma delle gole evita che il materiale fuso fuoriuscito da una sporgenza e non depositato sul nastro trasportatore si accumuli nelle gole in prossimità di protuberanze diverse da quella dalla quale à ̈ fuoriuscito il materiale fuso, evitando quindi dannosi accumuli di materiale fuso che sarebbero difficilmente riciclabili.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Tamburo dosatore per macchine pastigliatrici comprendente : - una cavità interna (5) per ricevere una massa di materiale fluido viscoso; - un cilindro (6) disposto attorno a detta cavità interna (5) e rotante attorno ad un asse (X) di rotazione sostanzialmente orizzontale, detto cilindro rotante (6) comprendendo sulla propria superficie esterna (7) una pluralità di protuberanze (8) tra di loro separate da gole (16), dette protuberanze (8) comprendendo canali passanti (15) atti a consentire il passaggio di detto materiale fluido viscoso, mezzi di erogazione (20) per consentire la selettiva fuoriuscita di dosi di detto materiale fluido viscoso in corrispondenza di un'area di erogazione (21) attraverso un prefissato numero di detti canali passanti (15) posti in corrispondenza dell'area di erogazione(21), caratterizzato dal fatto che le gole (16) che separono le protuberanze (8) hanno uno sviluppo sostanzialmente curvilineo a forma di carpentina.
2. 2. Tamburo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che i mezzi di erogazione (20) comprendono almeno un condotto (12) in comunicazione di fluido con detta cavità interna (5), i canali passanti (15) di dette protuberanze (8) essendo affacciabili, durante la rotazione del cilindro (6) a detto condotto (12) per mettere in comunicazione di fluido detta cavità interna (5) con l'ambiente esterno e depositare dosi di detto materiale fluido viscoso in corrispondenza dell'area di erogazione (21).
3. 3. Tamburo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette protuberanze (8) sono disposte lungo almeno due pluralità di file tra loro parallele e parallele a detto asse di rotazione (X); detta prima pluralità di file essendo sfalsata rispetto a detta seconda pluralità di file, preferibilmente detta prima pluralità di file comprendendo file interposte tra le file di detta seconda pluralità di file.
4. 4. Tamburo secondo la rivendicazione 3, in cui ciascuna protuberanza (8) presenta asse (Y) del canale passante (15) giacente su un piano perpendicolare all'asse di rotazione (X) del cilindro (6); i piani di giacenza degli assi (Y) dei canali passanti (15) della prima pluralità di file essendo diversi dai piani di giacenza degli assi (Y) dei canali passanti (15) della seconda pluralità di file, preferibilmente i piani di giacenza degli assi (Y) dei canali passanti (15) sono tra loro equidistanti.
5. 5. Tamburo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette protuberanze (8) hanno forma troncoconica, preferibilmente ciascuna protuberanza (8) presentando una base (17) circolare rivolta verso la superficie esterna (7) del cilindro rotante (6) ed un'estremità circolare (18), di diametro inferiore alla base (17), distale dalla superficie esterna (7) del cilindro rotante (6).
6. 6. Tamburo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna protuberanza (8) Ã ̈ di pezzo con detto cilindro rotante (6),
7. 7. Tamburo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di riscaldamento (14) attivi in detta cavità (5) per mantenere in uno stato fluido viscoso, preferibilmente fuso, detta massa di materiale.
8. 8. Metodo per realizzare un tamburo dosatore in accordo con la rivendicazione 1 comprendente le fasi di predisporre un cilindro (6) cavo, asportare dalla superficie esterna del cilindro (6) una prima porzione di materiale in modo tale da realizzare un avvallamento circolare (19) contenente una di dette sporgenze (8), ripetere la fase di asportazione di materiale dalla superficie esterna (7) del cilindro (6) per realizzare detta pluralità di sporgenze (8).
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 8, in cui ogni avvallamento circolare (19) realizzato si sovrappone in parte ad un avvallamento circolare (19) adiacente già realizzato, in modo tale da realizzare dette gole (16) a sviluppo sostanzialmente curvilineo a forma di serpentina, la fase di asportazione di materiale comprendendo inoltre la fase di realizzare un foro passante nel mantello del cilindro (6) per definire detto canale passante (15).
10. 10 . Macchina pastigliatrice comprendente un nastro di trasporto (2) di gocce (100) di materiale fluido viscoso, mezzi di condizionamento (4) attivi su detto nastro (2) per solidificare dette gocce (100), caratterizzata dal fatto di comprendere un tamburo dosatore (3)secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 7 posto al di sopra di detto nastro di trasporto (2) in corrispondenza di un'area di erogazione (21) per depositare una pluralità di gocce (100) di materiale da solidificare sullo stesso.