ES2197575T3 - Horno para calentar articulos. - Google Patents
Horno para calentar articulos.Info
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- F27D2003/121—Band, belt or mesh
- F27D2003/122—Band made from longitudinal wires or bars
Abstract
Horno para calentar artículos, provisto de un alo jamiento que contiene medios de calentamiento (16) así como una alimentación y una descarga entre las cuales se extiende una pista (13, 23, 25) para mover los artículos a través del horno, en el que los medios de calentamiento (16) comprenden al menos una fuente que emite radiación que tiene una longitud de onda en la gama de la radiación luminosa, tal como una fuente de infrarrojo, caracterizado porque la pista para mover los artículos comprende una material transparente a la radiación luminosa.
Description
Horno para calentar artículos.
La invención se refiere a un horno para calentar
artículos, provisto de un alojamiento que contiene medios de
calentamiento así como una alimentación y una descarga entre las
cuales se extiende una pista para mover los artículos a través del
horno.
El horno según la invención es, en particular,
del tipo que se utiliza para la producción de células solares. Como
es costumbre, para este fin se proporciona en primer lugar una
materia prima en forma de pastillas de silicio con una capa que
contiene un 50% de ácido fosfórico. Las pastillas tratadas
previamente de esta manera se calientan en el horno por medio de
calentamiento por convección.
El horno conocido tiene una correa de transporte
metálica, que está sometida a esfuerzos intensos desde el punto de
vista térmico durante este proceso. La consecuencia es que la correa
de transporte es susceptible de averías y tiene que reemplazarse con
relativa frecuencia. Asimismo, tiene lugar una considerable pérdida
de calor si la sección de retorno se alimenta fuera del
alojamiento.
El objetivo de la invención es proporcionar un
horno que no tiene estas desventajas y, en consecuencia, es capaz de
garantizar una producción sin interrupciones. Dicho objetivo se
logra porque los medios de calentamiento comprenden al menos una
fuente que emite radiación que tiene una longitud de onda en la gama
de la radiación luminosa, tal como una fuente de infrarrojo, y
porque la pista para mover los artículos comprende un material
transparente a la radiación luminosa.
Según la invención, se utiliza una fuente
luminosa, tal como una fuente de infrarrojos, para calentar. La
longitud de onda de la luz implicada se puede hacer coincidir con el
color del producto que se ha de calentar, de tal modo que tiene
lugar la absorción deseada para el calentamiento del producto. Tal
calentamiento por una fuente de infrarrojos es altamente efectivo
para calentar pastillas de silicio predominantemente grises.
Sin embargo, la pista misma no se calienta por la
radiación luminosa, como resultado de lo cual el esfuerzo térmico
permanece muy limitado y la construcción es relativamente sencilla,
en comparación ciertamente con correas de transporte
convencionales.
Al menos una sección de la pista se acomoda en un
túnel fabricado con placas de cuarzo. Por medio de tal túnel, se
concentra el calor en la cámara en la que se colocan los productos
que se han de calentar.
El túnel puede construirse de diversas maneras.
Preferiblemente, el túnel tiene dos paredes longitudinales
verticales y dos paredes longitudinales horizontales.
El alojamiento del horno comprende un material
aislante. En particular, el alojamiento comprende una pared superior
y una pared inferior que corren en la dirección longitudinal,
teniendo la pared superior y/o la pared inferior al menos una fuente
de calentamiento y un dispositivo de ventilación.
La pista puede construirse de diversas maneras.
Según una primera posibilidad, la pista comprende una serie de
rodillos de transporte fabricados de un material transparente a la
radiación luminosa, cuyos rodillos de transporte se colocan
transversalmente uno después del otro en la dirección de transporte
y se pueden accionar en la dirección de giro.
Los rodillos de transporte se pueden construir y
utilizar de diversas maneras. Según una primera posibilidad se
alimentan ambos extremos de los rodillos de transporte a través del
alojamiento hacia el exterior, estando giratoriamente soportados los
extremos alimentados en el exterior del alojamiento.
En este caso el soporte y accionamiento de los
rodillos de transporte están situados fuera de la región interior
caliente del horno.
En particular, ambos extremos de los rodillos de
transporte pueden haberse colocado cada uno de ellos en un elemento
de transporte en forma de correa, cuyos elementos de transporte se
pueden accionar en sentido contrario a la dirección de transporte
con el fin de hacer que los rodillos de transporte giren por
fricción.
Los elementos de transporte pueden comprender
cada uno una correa sin fin que se guía sobre ruedas de soporte de
tal modo que los rodillos de transporte van soportados sobre la
parte superior de cada correa.
Los extremos de los rodillos de transporte
alimentados fuera del horno se retienen para impedir el movimiento
en el sentido del transporte.
Con el fin de ser capaz de ajustar con precisión
los rodillos de transporte en ángulos rectos respecto del sentido
de transporte, éstos se retienen preferiblemente entre pasadores,
cada uno de los cuales puede girarse alrededor de un eje excéntrico
transversal al eje de cada rodillo de transporte.
Con el fin de impedir que la luz pase del
alojamiento al exterior a través de los rodillos de transporte, se
proporciona a cada uno de los rodillos de transporte, cerca de sus
extremos, una región superficial que es difusa a la radiación
luminosa. Las caras extremas de los rodillos de transporte también
pueden haberse provisto de una capa reflectante. Los rodillos de
transporte están fabricados preferiblemente de cuarzo.
Según una segunda posibilidad, la pista comprende
una serie de apoyos que están situados uno después de otro en el
sentido del transporte y están soportados en las paredes
longitudinales verticales del túnel. En este caso se guía un
elemento de transporte sin fin flexible sobre los apoyos. Dicho
elemento de transporte puede comprender al menos dos cordones o
correas flexibles.
Los productos se transportan ahora a través del
túnel por medio de los cordones o correas, garantizando los soportes
que dichos cordones o correas están soportados.
Los apoyos constan preferiblemente de unos
vástagos de cuarzo. Con el fin de impedir la emergencia de luz, se
ha provisto a cada uno de los vástagos, cerca de sus extremos, de
una región superficial difusa a la radiación luminosa. Los vástagos
también pueden dotarse de una capa reflectante sobre sus caras
extremas.
La invención se explicará con más detalle a
continuación con referencia a las realizaciones ilustrativas del
horno mostrado en los dibujos.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva
parcialmente expuesta de una primera realización del horno.
La figura 2 muestra una sección transversal del
horno según la figura 1.
La figura 3 muestra una segunda realización, en
una vista en perspectiva y parcialmente expuesta, del horno según
la invención.
La figura 4 muestra una sección transversal del
horno según la figura 3.
El horno mostrado en las figuras 1 y 2 comprende
un bastidor de vigas longitudinales 1, 2 sobre las cuales se han
acomodado una serie de secciones 3 de bastidor una después de otra.
Dichas secciones 3 de bastidor soportan dos secciones 4 de soporte,
que se fijan a las patillas 5 de cada ventana 3 de bastidor. Las
secciones 4 tienen una sección transversal en forma de L.
Un árbol giratorio 6, que se monta por medio de
cojinetes 8, se fija a la parte delantera y al extremo trasero de
las secciones 4 en el sentido del transporte. Cada árbol 6, 7
también tiene dos poleas.
Una correa sin fin flexible 10, que está
soportada sobre la pestaña horizontal superior 11 de cada una de las
secciones 4, se guía sobre cada par de poleas de los árboles 6,
7.
Se acomoda una serie de pasadores 12 sobre cada
pestaña horizontal 11, específicamente sobre el exterior de las
correas flexibles 10 (se han omitido por claridad las series del
lado derecho). En cada caso, un extremo de los rodillos de
transporte 13 se acomoda entre cada par de pasadores 12. Dichos
rodillos de transporte 13 descansan sobre la parte superior de las
correas flexibles 10.
Tan pronto como las correas flexibles 10 se
accionan sincrónicamente, los rodillos de transporte 13 también se
accionan en el sentido del giro en virtud de su interacción de
fricción con las correas de transporte 10. Los rodillos de
transporte 13 permanecen en su lugar en el sentido del transporte,
dado que sus dos extremos se acomodan entre los pasadores 12.
Los rodillos de transporte 17 se alimentan a
través de unos agujeros 14 en las paredes verticales 15 del horno.
Los dispositivos de calentamiento 16, que, por ejemplo, pueden ser
dispositivos de calentamiento por infrarrojos, se sitúan entre
dichas paredes.
Para impedir que los rodillos de transporte 13 se
calienten por los dispositivos de calentamiento por infrarrojos 16,
los rodillos de transporte 13 se fabrican de un material de cuarzo.
Dicho material de cuarzo es transparente con respecto a la radiación
infrarroja de los dispositivos de calentamiento, como resultado de
lo cual no tiene lugar calentamiento.
Con el fin de impedir que la radiación infrarroja
pase a través de los rodillos de transporte hacia el exterior, se
dota a los rodillos de transporte, cerca de sus extremos, con una
sección periférica difusa o mate. Asimismo se puede disponer en
estos lugares una superficie reflectante.
Un túnel 18 fabricado de placas de cuarzo se
extiende a través del horno. Dicho túnel 18 tiene dos paredes
laterales 19, una pared inferior 20 y una pared superior 21. Los
productos que se han de calentar se alimentan a través del túnel
sobre los rodillos de transporte. Dado que las paredes
19-21 del túnel 18 están fabricadas con cuarzo, la
radiación infrarroja suministrada por el dispositivo de
calentamiento 16 es capaz de entrar en el túnel 18. Durante esta
operación los productos se calientan uniformemente. Además, los
dispositivos de calentamiento 16 pueden haberse dispuesto tanto en
la parte superior como en la parte inferior del túnel 18. Asimismo
se han dispuestos unos dispositivos de ventilación 30 para hacer
circular el aire dentro del horno.
Finalmente, el exterior del horno está revestido
con unas placas de revestimiento 22, 22' algunas de las cuales se
muestran en la figura 1.
Los rodillos de transporte también se pueden
accionar individualmente, por ejemplo, por medio de engranajes.
La construcción del horno según las figuras 3 y 4
es en términos generales idéntica a la de las figuras 1 y 2.
Únicamente los medios de transporte y el accionamiento de los
mismos difieren de los de las figuras 1 y 2. Los medios de
transporte comprenden unos vástagos fijos 23 que se extienden
únicamente dentro del túnel 18, pero no fuera de éste. Están fijos
en los agujeros 24 de las paredes laterales 19 del túnel 18. La
parte superior 25 de los cordones o correas de transporte 26 se
puede mover sobre los rodillos de transporte 23.
Cerca de los dos extremos del horno, se guían
dichos cordones o correas de transporte alrededor de las poleas 27
que están montadas sobre los árboles 6, 7. El giro de tales árboles
6, 7 se sincroniza por medio de las correas flexibles 10.
Según se muestra en la figura 4, las poleas 27
están ligeramente desviadas hacia abajo, de modo que las partes
superiores 25 de los cordones o correas de transporte 26 están
tensas sobre los cordones 23.
Los productos a alimentan ahora a través del
horno sobre los cordones o correas de transporte 26. Con esta
disposición dichos cordones o correas de transporte 26 están
soportados por los vástagos 23.
Claims (25)
1. Horno para calentar artículos, provisto de un
alojamiento que contiene medios de calentamiento (16) así como una
alimentación y una descarga entre las cuales se extiende una pista
(13, 23, 25) para mover los artículos a través del horno, en el que
los medios de calentamiento (16) comprenden al menos una fuente que
emite radiación que tiene una longitud de onda en la gama de la
radiación luminosa, tal como una fuente de infrarrojo,
caracterizado porque la pista para mover los artículos
comprende una material transparente a la radiación luminosa.
2. Horno según la reivindicación 1, en el que la
pista se acomoda, al menos parcialmente, en un túnel (18) fabricado
con material de cuarzo (19, 21).
3. Horno según la reivindicación 2, en el que el
túnel tiene dos paredes longitudinales verticales (19) y dos paredes
longitudinales horizontales (20, 21).
4. Horno según la reivindicación 3, en el que el
túnel (18) se extiende a través de todo el alojamiento.
5. Horno según una de las reivindicaciones
precedentes, en el que el alojamiento del horno comprende un
material aislante.
6. Horno según la reivindicación 5, en el que el
alojamiento tiene una pared superior (40) y una pared inferior (41)
que corren en sentido longitudinal.
7. Horno según la reivindicación 6, en el que la
pared superior (40) y/o la pared inferior (41) tienen al menos una
fuente de calentamiento (16).
8. Horno según la reivindicación 6 ó 7, en el que
la pared superior (40) y/o la pared inferior (41) contienen al menos
un dispositivo de ventilación (30).
9. Horno según la reivindicación 5, 6, 7 u 8, en
el que el alojamiento comprende dos paredes laterales (15),
fabricadas con material aislante, que corren en sentido
longitudinal.
10. Horno según una de las reivindicaciones
precedentes, en el que la pista comprende una serie de rodillos de
transporte (13, 23) fabricados de un material transparente a la
radiación luminosa, cuyos rodillos de transporte se colocan
transversalmente uno después del otro en el sentido del transporte
y se pueden accionar en el sentido del giro.
11. Horno según la reivindicación 10, en el que
se alimentan ambos extremos de los rodillos de transporte (13) a
través del alojamiento hacia el exterior y los rodillos de
transporte están giratoriamente soportados en los extremos
alimentados fuera del alojamiento.
12. Horno según la reivindicación 11, en el que
ambos extremos de los rodillos de transporte (13) se colocan cada
uno en un elemento de transporte (10) en forma de correa, cuyos
elementos de transporte se pueden accionar en sentido contrario a la
dirección de transporte con el fin de hacer que los rodillos de
transporte (13) giren por fricción.
13. Horno según la reivindicación 12, en el que
cada uno de los elementos de transporte comprende una correa sin fin
(10), que se guía sobre ruedas de soporte (9), y los rodillos de
transporte (13) van soportados sobre la parte superior de cada
correa (10).
14. Horno según la reivindicación 13, en el que
los extremos de los rodillos de transporte (13) alimentados fuera
del horno se retienen (12) para impedir el movimiento en el sentido
del transporte.
15. Horno según la reivindicación 14, en el que
los rodillos de transporte se retienen entre pasadores (12), cada
uno de los cuales puede girarse alrededor de un eje excéntrico
transversal al eje de cada rodillo de transporte (13).
16. Horno según la reivindicación 13, 14 ó 15, en
el que los rodillos de transporte (13) van provistos de un aro de
soporte en los extremos alimentados fuera del alojamiento.
17. Horno según una de las reivindicaciones
1-16, en el que cada uno de los rodillos de
transporte (13) va provisto, cerca de sus extremos, de una región
superficial (17) que es difusa a la radiación luminosa.
18. Horno según una de las reivindicaciones
10-17, en el que los rodillos de transporte (13) van
provistos de una capa reflectante en sus caras extremas.
19. Horno según una de las reivindicaciones
1-9, en el que la pista comprende una serie de
apoyos que están situados uno después de otro en el sentido del
transporte y están soportados en las paredes longitudinales
verticales (19) del túnel (18).
20. Horno según la reivindicación 19, en el que
se guía de forma móvil un elemento de transporte sin fin flexible
(25) sobre los apoyos (23).
21. Horno según la reivindicación 20, en el que
el elemento de transporte (25) comprende al menos dos cordones o
correas flexibles.
22. Horno según la reivindicaciones 20 ó 21, en
el que el elemento de transporte (25) se guía alrededor de un
rodillo de retorno (27) en los dos extremos del horno.
23. Horno según una de las reivindicaciones
19-22, en el que los apoyos (13, 23) consta de
vástagos de cuarzo.
24. Horno según la reivindicación 23, en el que
cada uno de los vástagos va provisto, cerca de sus extremos de una
región superficial (17) difusa a la radiación luminosa.
25. Horno según la reivindicación 23 ó 24, en el
que los vástagos están provistos de una capa reflectante en sus
caras extremas.
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