Vagliatura per dimensione: perché un vaglio non effettua mai un taglio netto

Prendi un setaccio e un campione di materiale con una buona distribuzione di dimensioni. Pesa il campione. Ora setaccialo a fasi temporizzate: agita per quindici secondi, pesa ciò che è passato, rimetti il sovvallo e ripeti, sei o otto volte. Registra la massa cumulativa passata in funzione del tempo totale di agitazione. La curva sale ripidamente e poi si appiattisce, e non smette mai del tutto di salire. Non c'è un momento in cui il setaccio sia "finito". Questo non è un difetto della tua tecnica; è la probabilità del passaggio 3 che si manifesta, perché il materiale ancora sul vaglio alla fine è quello più vicino per dimensione ai fori. Questo è anche il modo corretto di eseguire qualsiasi analisi al setaccio: agita finché la massa che passa in un ulteriore periodo è trascurabile, e indica nelle tue note cosa significava "trascurabile". Un'analisi senza un punto finale dichiarato non è riproducibile. Fanne una seconda volta con un campione raddoppiato. Lo stesso setaccio, la stessa agitazione, più materiale — e sarà nettamente peggiore, perché le particelle sul fondo di un letto profondo non raggiungono mai il vaglio.

Un vaglio è un telaio, un tessuto teso e un modo per scuoterlo. Costruisci il telaio quadrato e rigido, e **tendi il tessuto**. Un tessuto del vaglio lento è il difetto più comune su un vaglio in funzione: assorbe la corsa invece di trasmetterla, quindi il materiale non viene sollevato, e si flette ad ogni incrocio di fili fino ad affaticarsi e spaccarsi. Tendilo in entrambe le direzioni e controllalo dopo la prima ora di funzionamento. Inclina il vaglio. Su un vaglio inclinato la gravità sposta il materiale lungo la superficie e la corsa lo solleva dal tessuto; venti gradi sono un punto di partenza usuale. Un'inclinazione maggiore sposta il materiale più velocemente, il che significa meno passaggi per particella, il che significa — dal passo 3 — un taglio peggiore. Su un vaglio tutto implica un compromesso tra capacità ed efficienza, e non esiste una regolazione che lo eviti. Azionalo con una massa sbilanciata, come fa il brevetto di Bell. Un peso fissato fuori centro su un albero produce una corsa circolare; due alberi controrotanti producono una corsa rettilinea. Inizia con uno sbilanciamento ridotto e aumentalo: il materiale deve essere lanciato fuori dal piano ad ogni corsa e ricadere più in basso, muovendosi con una serie di piccoli salti anziché scivolando. Bilanciamento e protezioni esattamente come nel gradino del martello: una massa sbilanciata in movimento è una forza seria, e tutto ciò che è fissato a un vaglio vibrante finisce per svitarsi da solo.

Tre guasti spiegano quasi ogni vaglio che ha smesso di funzionare, e nessuno di questi è la macchina. **Intasamento** — particelle di dimensioni prossime a quelle dell'apertura si incuneano nelle luci. La superficie utile del vaglio si riduce gradualmente fino a diventare una piastra piena. È causato da troppo materiale di dimensione prossima all'apertura e da una corsa troppo breve. Osservate il telo controluce: un vaglio intasato si riconosce in due secondi e non è visibile dall'alto. **Otturazione** — fini umidi che formano ponti sopra i fori. Stesso sintomo, causa diversa, e peggiora man mano che il materiale diventa più fine. Piani riscaldati, pannelli in gomma flessibili e vassoi a sfere sotto il piano esistono tutti per contrastarla. **Letto troppo profondo** — i fini sul fondo di un letto spesso non raggiungono mai il telo. Il vaglio sta quindi separando la parte superiore del letto e lasciando passare il resto, e nessuna corsa aggiuntiva servirà a qualcosa, perché il problema è che il sottovaglio non è a contatto con il piano. Una regola empirica comune prevede un letto profondo circa quattro volte l'apertura all'estremità di scarico; se è più profondo di così, dividete l'alimentazione su due piani anziché forzarla. La diagnosi che li distingue: arrestate l'alimentazione e lasciate pulire il piano. Intasamento e otturazione restano visibili sul telo vuoto. Un letto profondo no.

**US 1.114.097, 'Vibrating Screen or Separator', W. J. Bell, domanda depositata il 3 giugno 1912, concessa il 20 ottobre 1914.** La tavola 2 del disegno mostra la macchina con chiarezza: un piano inclinato in un telaio sospeso, scosso anziché spazzato. Questa distinzione è ciò a cui serve il vaglio vibrante. La risposta più antica era il **trommel**, un tamburo di lamiera forata che ruota lentamente, ed è un apparecchio delicato, tollerante e molto inefficiente, perché una particella in un trommel passa la maggior parte del tempo in un letto rotolante e pochissimo a contatto con la superficie di vagliatura. Un piano vibrante lancia ogni particella via e la lascia ricadere più volte al secondo, che è esattamente il termine 'presentations' del passaggio 3. L'intero guadagno sta in quella sola variabile. Un secondo brevetto verificato dello stesso decennio, **US 1.459.846, B. A. Mitchell, 'Vibrating Screen', depositato nel 1920 e concesso il 26 giugno 1923**, mostra quanto rapidamente il tipo sia stato perfezionato. **Limiti onesti.** La vagliatura diventa impraticabile sotto circa mezzo millimetro a secco, perché il tessuto si intasa e l'area aperta collassa; al di sotto, la cernita si fa a umido, oppure per velocità di sedimentazione in un classificatore o in un ciclone, che è una macchina diversa che separa per una proprietà diversa. Un vaglio è una cattiva scelta per alimentazioni appiccicose o con argilla, a qualsiasi granulometria. È una macchina grande per il tonnellaggio che tratta, perché l'area del piano è determinata dal taglio più duro e non da quello medio. E la sua cifra di efficienza è confrontabile solo con un'altra cifra calcolata allo stesso modo: 'efficienza del novantacinque per cento' non ha significato senza la definizione accanto.