Al fine di rispettare al meglio tutti i vincoli precedentemente elencati, abbiamo deciso di sviluppare un dispositivo che, fissato sul lato dell'autocarro indicato, sia in grado di caricare in continuo i sacchi posti nei contenitori dei rifiuti. La scelta di un macchinario che carica in continuo i rifiuti permette di rispettare i vincoli temporali imposti durante la giornata lavorativa. L’idea è quella di progettare un dispositivo versatile che possa essere adattato a ogni mezzo impiegato per la raccolta dei rifiuti urbani. Il sistema è stato progettato tramite l’ausilio del software di progettazione meccanica Autodesk Inventor®.

In particolare il sistema è formato da due catene in parallelo, collegate tra loro da una serie di tapparelle. Le mensole, fissate con delle cerniere alle tapparelle, seguono il moto delle catene, azionate da un motore elettrico a 24v in corrente continua, che trasmette il moto all'albero superiore (si guardi la sezione ‘Analisi dinamica’ per la scelta del motore da montare). In questo modo le mensole sollevano i sacchi fino a un'altezza tale da poterli rovesciare nella vasca dell'autocarro.

Nella fase di ritorno le mensole si ribaltano, poiché richiamate dalla forza gravitazionale, disponendosi così in parallelo alle tapparelle. In questo modo, l'ingombro delle mensole sarà minimo nella parte del ciclo in cui non devono svolgere la loro funzione. Analizzando il sistema nel dettaglio, il nastro trasportatore è fissato sul lato del camion tramite dei profili tubolari (lato destro per favorire la raccolta dei rifiuti dal lato della carreggiata). Il sistema movimentato è invece supportato da dei profili catalogati: ISO 657_11 - CH 180 x 21 – 3000.

I profili, comunemente realizzati in ferro, devono essere zincati a caldo e, se necessario, verniciati con vernici epossidiche. Tramite questo processo migliorano notevolmente le proprietà di resistenza del materiale ad azioni corrosive (lo stesso trattamento dovrà essere eseguito su tutti i particolari in materiale ferroso, non reperibili in acciaio inossidabile). La forma a C dei profili è idonea a proteggere le catene che lavorano in parallelo. Anche quest’ultime sono state scelte da catalogo (produttore Bea Ingranaggi S.p.A.): sono utilizzate catene da passo un pollice (ISO 9001 – ISO 14001_16 B1 – A2/02) in acciaio inossidabile. Queste presentano delle particolari alette (uno ogni due passi della catena) fissate sui perni delle maglie che permettono il fissaggio delle tapparelle. Sempre dallo stesso produttore sono stati scelti i pignoni (ISO 606, Z=12, Acciaio C45) sia dalla parte dell’albero motorizzato sia dalla parte di quello folle. La scelta del numero di denti dei pignoni è dovuta al vincolo di ingombro (laterale al camion) che deve essere il più limitato possibile.

Sugli attacchi delle catene vengono poi fissate delle tapparelle a forma rettangolare che verranno realizzate con differenti materiali. Infatti solo le poche tapparelle sulle quali vengono fissate le mensole, e i relativi supporti, sono realizzate in acciaio inossidabile. Le restanti tapparelle, che hanno sia la funzione di evitare che i sacchi si rovescino all’interno sia quella di irrigidire il sistema trasportatore, sono realizzate in PVC_HD (polivinilcloruro ad alta densità, in blu nell’assieme realizzato).

Gli alberi, e del lato motore e del lato riduttore, sono invece realizzati per tornitura, in modo da poterli adattare al sistema. I tenditori delle catene sono posti esternamente ai profili a C di sostegno e sono composti da una piastra forata e da una vite ISO 4017 - M10 x 80 che permette, in modo semplice ma molto preciso, di regolare la distanza idonea a mantenere in tensione la catena (piastra in rosso sull’immagine).

Il sistema mensola – tapparella è stato ideato in modo da essere il più funzionale possibile nell’intero ciclo di movimentazione. Le mensole sono realizzate in lamiera di acciaio inossidabile con uno spessore di 3 millimetri. La forma delle mensole è rettangolare (350 x 300mm) e la lamiera è stata ripiegata lungo tre lati per formare dei bordi, in modo da migliorare la stabilità dei sacchi. Il numero delle mensole potrà variare a seconda delle esigenze dell’operatore (in questo caso sei mensole). È stata anche prevista l’installazione di due reti per ogni mensola che, fissate dall’estremità dei due bordi laterali alle tapparelle che precedono quella che supporta la mensola, assicura la stabilità dei sacchi.

Tutti gli altri elementi dell’assieme, ad eccezione delle tapparelle e dei supporti per le mensole, sono stati scelti dalla libreria dei contenuti di Inventor®, quindi facilmente reperibili da ogni produttore dedicato. Tra questi sono presenti supporti con cuscinetto, guida – catena e organi meccanici semplici necessari alla realizzazione dell’assieme (viti, bulloni, cuscinetti, alberi).

È previsto, anche se non rappresentato nell’assieme, l’utilizzo di uno smorzatore che eviti l’urto della mensola contro le tapparelle nel momento in cui si ripiegano. Lo smorzatore deve esser tale da poter svolgere il funzionamento all’aperto, anche in caso di agenti atmosferici avversi, e da avere una vita utile significativamente lunga. Per questa ragione la scelta è ricaduta su un WRD 100 realizzato da Weforma. Infine è stata posizionata una vasca contenitiva mobile, da posizionare al di sotto dell’apparato, che ha lo scopo di raccogliere rifiuti in caso di rottura dei sacchi.



Dimensioni (mm)
Interasse alberi 2761
Distanza tra i profili a C 571
Lunghezza tapparelle 450
Altezza massima (con mensole in massima altezza) 3600
Ingombro laterale massimo con mensole in funzione 550
Ingombro laterale massimo con mensole ripiegate (motoriduttore incluso) 370