IT202200022869A1 - Dispositivo di vagliatura per la produzione di cippatino calibrato di legno per l'impiego in caldaie e stufe a pellet - Google Patents

Description

Descrizione dell?invenzione Industriale avente per titolo:

?DISPOSITIVO DI VAGLIATURA PER LA PRODUZIONE DI CIPPATINO CALIBRATO DI LEGNO PER L?IMPIEGO IN CALDAIE E STUFE A PELLET?

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per la vagliatura del cippatino grezzo di legno, ottenuto da prevagliatura di cippato di legno con griglia 10x10 mm, al fine di ricavarne del cippatino calibrato di legno, ovvero di dimensioni controllate, in modo che sia idoneo all?utilizzo come combustibile nelle stufe e caldaie a pellet.

Attraverso un procedimento denominato ?cippatura?, il legno viene sminuzzato meccanicamente in piccoli pezzetti detti ?chips? di dimensioni poco uniformi.

Il cippatino di legno grezzo viene prodotto con una selezionata gamma di cippatori forestali capaci di produrre un cippatino grezzo con una elevata percentuale di cippatino calibrato (idoneo per le stufe e caldaie domestiche).

Il legno cos? trasformato costituisce il cippatino grezzo, ovvero una biomassa vegetale che, come il pellet o la legna da ardere, ? considerato un biocombustibile green ecologico al 100%.

Il cippatino calibrato, la cui produzione ? oggetto della presente invenzione, ? il risultato della vagliatura del cippatino grezzo ed ha larghezza [l] compresa tra 3 e 12 mm, lunghezza [L] tra 3 e 25 mm e spessore [H] non superiore a 7 mm ed ? idoneo ad essere utilizzato come combustibile nelle caldaie e stufe a pellet.

L?interesse per il mercato ? enorme, in considerazione del fatto che il fabbisogno di pellet nazionale ? attualmente coperto per l?87% da importazioni da Austria, area balcanica, Russia, Canada e Nuova Zelanda. Ne consegue che lo sviluppo di questo nuovo combustibile, prodotto con materie prime locali, potr? contribuire sia all?incremento dell?autosufficienza energetica del Paese, sia all?incremento delle attivit? di manutenzione del territorio boschivo, con benefici effetti sulla regimazione dei deflussi nelle aree boschive e sull?economia rurale.

Occorre notare che le dimensioni dei vari chips sono di importanza cruciale, altrimenti si determinano blocchi delle coclee di alimentazione delle stufe e delle caldaie a pellet.

Al momento il cippatino grezzo di legno in commercio non ? destinato all?alimentazione di stufe e caldaie alimentate a pellet perch? non ? stato risolto il problema della non omogeneit? dimensionale del combustibile.

Secondo la tecnica attuale, il cippatino grezzo viene ottenuto prevalentemente con dei vibrovagli basati su griglie vibranti, atti a separare dal cippato le scaglie di dimensioni pi? piccole.

Tuttavia i vibrovagli della tecnica attuale non consentono l?eliminazione di elementi con dimensioni anomale rispetto allo standard dimensionale del cippatino calibrato di legno quali le sotto-misure e sopra-misure. Il cippatino grezzo, generato dall?attuale processo di vagliatura del materiale legnoso, presenta infatti elementi con geometrie non uniformi. In particolare quelli stretti e lunghi (l?10 mm e L?25 mm) non vengono eliminate con le tecniche di vagliatura tradizionali. Con tali crivelli la selezione del materiale avviene esclusivamente per caduta in elementi forati a sezione nota o per attraversamento di grigliati. Ne risulta che le scaglie di legno a forma allungata (L?25 mm), che sono quelle che determinano i blocchi nelle coclee di alimentazione delle stufe e delle caldaie a pellet, non vengono totalmente eliminate dalla massa, per cui il cippatino grezzo ottenuto con la tecnica di vagliatura attuale non risulta idoneo per l?uso come combustibile in sostituzione del pellet.

Le tecnologie attuali sono strutturate per la selezione di materiali grezzi in cui il processo di selezione si realizza esclusivamente mediante griglie a fori calibrati. Il processo di selezione ? attuato principalmente per la realizzazione di pannelli in fibra di legno in cui risulta essenziale la selezione basata sul diametro del materiale grezzo e non le dimensioni longitudinali.

Il brevetto CN203304177 (Shaking screener for wood chips) descrive una macchina del tipo squaredisc-shaped machine body con avanzamento centrifugo del materiale e selezione per caduta mediante un passaggio all'interno di un area con fori calibrati.

Il brevetto CN215612307 (Wood chip cleaning device for artificial board production) descrive un impianto di tipo industriale per la lavorazione di materiali di scarto anche in presenza di impurit?. Tale impianto ? dotato di sensori per l?eliminazione di pietre e metalli e prevede ventilatori per l?allontanamento di materiali plastici. Il materiale viene successivamente selezionato per caduta mediante un passaggio all'interno di un area con fori calibrati. Si ottengono differenti tipologie dimensionali di materiali impiegati sia per la produzione di pannelli a base di fibra di legno e per altre applicazioni del settore edile.

Il brevetto CN208407613 (Wood shavings classified screening machine) descrive una macchina per la selezione di materiali legnosi per la produzione di pannelli in legno da materiali riciclati. Si ottengono fino a cinque differenti tipologie dimensionali di materiali per mezzo di avanzamento vibrante su grigliati a foro calibrato.

Il brevetto CN206953222 (Wood chip screening system with jumbo size wood chip secondary chipper) descrive un impianto di produzione di lastre composite e si riferisce a un sistema di vagliatura del cippato con griglie a fori calibrati e con cippatrice secondaria del cippato di dimensioni jumbo.

Il brevetto CN108057509 (Wood chip separation device) descrive una macchina per l?eliminazione di segatura e polveri da materiale legnoso e successiva selezione in due frazioni. La separazione avviene per gravit? attraverso un grigliato.

In nessuno dei brevetti citati ? presente un sistema di selezione del materiale legnoso basato sulla lunghezza delle scaglie.

Lo scopo della presente invenzione ? quello di selezionare il c.d. cippatino calibrato di legno, ovvero, un materiale legnoso suddiviso in scaglie di dimensioni tali da poter essere impiegato come combustibile nelle stufe e caldaie attualmente alimentate con pellet. L?invenzione ? parte integrante di un nuovo processo produttivo che va dalla selezione del tondame di legno idoneo per la produzione di cippatino calibrato di legno, alla scelta dei cippatori forestali pi? idonei, al loro settaggio ottimale per la produzione di ?cippatino grezzo? con la massima percentuale di cippatino calibrato di legno al suo interno, per poi passare alla sua essiccazione e infine alla vagliatura vera e propria e al successivo confezionamento.

Quello descritto e altri scopi, come verr? esplicitato nel seguito, vengono raggiunti con un dispositivo per la vagliatura del cippatino grezzo di legno conforme alla rivendicazione 1. Detto dispositivo, che consente di ricavare del cippatino di dimensioni controllate, in modo che sia idoneo all?utilizzo come combustibile nelle stufe e caldaie a pellet, ? del tipo che prevede il passaggio di detto cippatino grezzo di legno su griglie/crivelli. Dette griglie/crivelli possono essere inclinate e sono sottoposte a vibrazione, in modo da guidare il passaggio del cippatino grezzo di legno sopra dette griglie/crivelli in modo che le parti di detto cippatino grezzo di legno, di dimensioni non conformi all?utilizzo come combustibile nelle caldaie e stufe a pellet vengano separate per altri usi. Detto dispositivo ? caratterizzato dal fatto di comprendere:

- una prima griglia/crivello, provvista di fori, atta a selezionare il cippatino grezzo di legno, eliminando la polvere e le scaglie troppo piccole; - una seconda griglia/crivello, che presenta una pluralit? di canalette parallele sul fondo delle quali sono ricavati delle aperture per la selezione e lo scarto degli elementi troppo lunghi.

Tale selezione avviene in seguito all?allineamento delle scaglie con la dimensione prevalente allineata con il senso di dette canalette.

Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l?oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione.

Il trovato in questione risolve gli inconvenienti in questione in quanto permette di ottenere un prodotto surrogato del pellet di legno, utilizzabile per gli stessi scopi.

Al momento il cippatino di legno non calibrato in commercio non ? destinato all?alimentazione di stufe e caldaie a pellet perch? la tecnica attuale non ha risolto il problema della disomogeneit? dimensionale del combustibile.

La presente invenzione garantisce invece l?uniformit? dimensionale del cippatino calibrato di legno, eliminando tutti gli elementi lunghi e difformi e rendendolo utilizzabile in caldaie e stufe tradizionalmente alimentate con pellet di legno.

Risulter? immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalit? equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione, come appare dalle rivendicazioni allegate.

La presente invenzione verr? meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la FIG. 1 mostra le parti fondamentali del dispositivo secondo la presente invenzione;

- la FIG. 2 mostra la parte del dispositivo che effettua la vagliatura finale.

Con riferimento alla FIG. 1, con (1) ? indicato un dispositivo per la vagliatura del cippatino calibrato di legno, ovvero un vibrovaglio con particolari griglie/crivelli (2, 3) per la vagliatura del cippatino grezzo di legno.

Dette griglie/crivelli (2, 3) sono inclinate di un angolo ? compreso tra -15? e 30?, preferibilmente tra 0? e 15?, in modo tale che l?effetto combinato di vibrazioni e gravit? faccia avanzare il cippato.

Una prima griglia/crivello (2), provvista di una pluralit? di fori (2a), consente di selezionare il cippatino in relazione alle dimensioni delle scaglie. In particolare, consente di eliminare la polvere e le scaglie troppo piccole.

Secondo una forma preferita di attuazione, detta prima griglia/crivello (2) metallica, di dimensioni ad esempio 500x500 mm, ? sostanzialmente un crivello con detti fori (2a) a sezione circolare, con diametro di circa 3 mm, ed ? idonea alla eliminazione delle polveri e le scaglie di dimensioni inferiori a 3 mm.

Detta seconda griglia/crivello (3), di dimensioni ad esempio 500x700 mm, presenta una pluralit? di canalette parallele (3a) sul fondo delle quali sono ricavati delle aperture (4) per la selezione e lo scarto degli elementi troppo lunghi.

Secondo una forma preferita di attuazione, dette canalette parallele (3a) hanno una larghezza (o lume) compresa tra 10 e 15 mm, preferibilmente 12 mm, una profondit? di 10 mm e presentano nella parte terminale due aperture di scarico (4), di forma quadrata o rettangolare, di scarico realizzate sul fondo delle canalette (3a) stesse e di ampiezza pari al lume della canaletta e lunghezza pari a 10 mm.

La prima griglia/crivello (2), quella con fori (2a) da 3 mm, ? posizionata su un piano parallelo, ma sopraelevato di circa 20 mm, rispetto al piano della seconda griglia/crivello (3).

Il procedimento di selezione del cippatino calibrato prevede che il cippatino grezzo (da vagliare) venga versato direttamente sulla prima griglia/crivello (2). Il cippatino grezzo, per le vibrazioni e l?inclinazione di detta prima griglia/crivello (2), si muove verso la seconda griglia/crivello (3), cio? quella provvista di canalette (3a). Il materiale cade dalla prima griglia/crivello (2), sulla seconda griglia/crivello (3), distribuendosi in modo piuttosto uniforme tra tutte le canalette (3a), e avanza per le vibrazioni e l?inclinazione verso la parte terminale delle canalette (3a). Nelle canalette (3a) il cippatino si orienta con la dimensione prevalente in direzione parallela alle canalette (3a), per cui le scaglie di lunghezza [L] inferiore a 25 mm cadono attraverso le aperture di scarico (4) delle canalette (3a) e vanno a costituire il vero e proprio cippatino calibrato di legno, mentre le sopramisure percorrono le canalette (3a) fino in fondo, dove sono raccolte come sopramisure per altri usi energetici.

Il vaglio secondo l?invenzione comprende preferibilmente un sistema di sblocco del prodotto lungo le canalette (3a), rappresentato da spazzole rotanti con setole in plastica (non rappresentate), che scorrono ad intervalli regolari lungo le canalette (3a) per l?eliminazione di eventuali occlusioni e un sistema di ugelli ad aria compressa (non rappresentati) posti sotto il piano delle canalette (3a) e orientati verso le aperture (4) delle canalette (3a) stesse.

Le spazzole saranno convenientemente orientate con l?asse di rotazione perpendicolare alle canalette (3a) e parallelo al piano della seconda griglia/crivello (3), in modo che la velocit? tangenziale delle estremit? delle setole, nel punto di contatto, sia parallela alle canalette (3a) stesse. Il verso di rotazione dovr? essere tale da spingere le scaglie in direzione opposta al senso di avanzamento del materiale.

L?aria compressa, programmata con regolarit?, rimuove eventuali occlusioni dalle aperture delle canalette (3a).

In sintesi, il cippatino grezzo subisce una prima vagliatura tramite la prima griglia/crivello (2), che elimina le polveri e i pezzetti di dimensioni inferiori a quelle dei fori (2a) (3mm). Il cippatino privato delle parti pi? piccole passa, per effetto delle vibrazioni e dell?inclinazione, sulla seconda griglia/crivello (3); sempre per l?effetto combinato di vibrazioni e inclinazione, percorre le canalette (3a) della seconda griglia/crivello (3), con le scaglie di cippatino che si orientano con la dimensione prevalente in direzione parallelale alle canalette (3a). Giunte sulle aperture (4), i pezzi lunghi [L] meno di 25 mm vengono scaricati in un contenitore sottostante e costituiscono il cippatino calibrato idoneo ad essere utilizzato nelle stufe e nelle caldaie a pellet, mentre quelli di lunghezza maggiore escono dalle canalette (3a) e vengono raccolti come sopramisure per altri usi energetici.

Si sono descritte delle forme preferite di attuazione dell?invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell?ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione, come evidenziato nelle rivendicazioni allegate nelle quali i segni di riferimento posti tra parentesi non possono essere interpretati nel senso di limitare le rivendicazioni stesse. Inoltre, la parola ?comprendente? non esclude la presenza di elementi e/o fasi diversi da quelli elencati nelle rivendicazioni. L?articolo ?un?, ?uno? o ?una? precedente un elemento non esclude la presenza di una pluralit? di tali elementi. Il semplice fatto che alcune caratteristiche siano citate in rivendicazioni dipendenti diverse tra loro non indica che una combinazione di queste caratteristiche non possa essere vantaggiosamente utilizzata.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI

1. Dispositivo (1) per la vagliatura di cippatino grezzo di legno, atto a ricavarne del cippatino calibrato, ovvero di dimensioni controllate, in modo che sia idoneo all?utilizzo come combustibile nelle caldaie e nelle stufe a pellet, del tipo che prevede il passaggio di detto cippatino grezzo di legno da vagliare su griglie/crivelli (2, 3), detto passaggio avvenendo per l?effetto combinato dell?inclinazione e della vibrazione a cui dette griglie/crivelli (2, 3) sono sottoposti, in cui le parti di detto cippatino grezzo di legno, di dimensioni non conformi all?utilizzo come combustibile nelle caldaie e nelle stufe a pellet vengono separate per altri usi, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo (1) comprende:

- una prima griglia/crivello (2), provvista di fori (2a), atta a selezionare detto cippatino grezzo di legno, eliminando la polvere e le scaglie troppo piccole;

- una seconda griglia/crivello (3), che presenta una pluralit? di canalette parallele (3a) sul fondo delle quali sono ricavate delle aperture (4), per la selezione e lo scarto degli elementi troppo lunghi,

in cui la selezione avviene in seguito all?allineamento delle scaglie con la dimensione prevalente allineata con il senso di dette canalette (3a).

2. Dispositivo (1) per la vagliatura di cippatino grezzo di legno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta prima griglia/crivello (2), atta a selezionare il cippatino grezzo, in relazione alle dimensioni delle scaglie di detto cippatino grezzo, eliminando la polvere e le scaglie troppo piccole, ? provvista di fori (2a) di 3 mm di diametro.

3. Dispositivo (1) per la vagliatura di cippatino grezzo di legno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta seconda griglia/crivello (2) ha dimensioni 500x700 mm.

4. Dispositivo (1) per la vagliatura di cippatino grezzo di legno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nella parte terminale di dette canalette (3a) sono realizzate delle coppie di aperture (4).

5. Dispositivo (1) per la vagliatura di cippatino grezzo di legno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette canalette (3a) hanno un lume compreso tra 10 e 15 mm.

6. Dispositivo (1) per la vagliatura di cippatino grezzo di legno secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che dette canalette (3a) hanno un lume di 12 mm.

7. Dispositivo (1) per la vagliatura di cippatino grezzo di legno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette aperture (4), realizzate sul fondo di dette canalette (3a), sono due aperture di scarico (4), rettangolari o quadrate, realizzate sul fondo delle canalette (3a) stesse e di ampiezza pari al lume della canaletta e lunghezza pari a 10 mm.

8. Dispositivo (1) per la vagliatura di cippatino grezzo di legno secondo almeno una delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto di comprendere un sistema di sblocco del cippatino grezzo lungo le canalette (3a), rappresentato da spazzole rotanti con setole in plastica, che scorrono ad intervalli regolari lungo le canalette (3a) per l?eliminazione di eventuali occlusioni.

9. Dispositivo (1) per la vagliatura di cippatino grezzo di legno secondo almeno una delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto di comprendere un sistema di sblocco del prodotto dalle aperture (4), rappresentato da un sistema di ugelli ad aria compressa, posti sotto il piano delle canalette (3a) e orientati verso le aperture (4) delle canalette (3a) stesse, in modo tale che l?aria compressa, programmata con regolarit?, rimuova eventuali occlusioni.

10. Dispositivo (1) per la vagliatura di cippatino grezzo di legno secondo almeno una delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che dette prima e seconda griglia/crivello (2, 3) sono inclinate di un angolo ? compreso tra -15? e 30?.

11. Dispositivo (1) per la vagliatura di cippatino grezzo di legno secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che dette prima e seconda griglia/crivello (2, 3) sono inclinate di un angolo ? compreso tra 0? e 15?.