IT201800007816A1 - Forno e metodo per il trattamento termico di pezzi in lavorazione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“Forno e metodo per il trattamento termico di pezzi in lavorazione”

La presente invenzione ha per oggetto un forno ed un metodo per il trattamento termico di pezzi in lavorazione.

In particolare la presente invenzione ha per oggetto un forno ed un metodo per il trattamento termico di pezzi dell’industria del legno, soprattutto di pezzi verniciati.

I forni di tipo noto comprendono una pluralità di rastrelliere su cui i pezzi in lavorazione vengono posizionati in modo casuale.

A causa della configurazione della camera e della struttura supportante i pezzi, ossia delle rastrelliere, non è possibile impostare e controllare puntualmente la velocità dell’aria all’interno della camera. Inoltre la temperatura può risultare non uniformemente distribuita e/o i pezzi in lavorazione possono essere esposti in modo non uniforme alle condizioni di temperatura e ventilazione impostata all’interno della camera stessa. L’unico parametro che può essere gestito e programmato nei forni tradizionali è il tempo di permanenza dei pezzi in lavorazione.

Questo limita le possibilità di impostare cicli di essiccazione specifici e quindi di ottimizzare il risultato dei processi a cui sono sottoposti i pezzi in lavorazione. In altre parole i forni tradizionali presentano una struttura ed un funzionamento piuttosto rigido che non consente loro di adattare le condizioni all’interno della camera alle esigenze di ogni singolo pezzo in lavorazione.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un forno ed un metodo per il trattamento termico di pezzi in lavorazione che superi almeno alcuni degli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un forno ed un metodo per il trattamento termico di pezzi in lavorazione in grado di personalizzare il trattamento per ogni singolo pezzo in lavorazione senza introdurre complicazioni strutturali e/o funzionali in particolare nella fase di ingresso dei pezzi all’interno del forno stesso. Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un forno ed un metodo per il trattamento termico di pezzi in lavorazione in cui sia possibile realizzare una gestione flessibile dei tempi di permanenza e svincolare la sequenza e la cadenza di scarico da quella di carico.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un forno e da un metodo per il trattamento termico di pezzi in lavorazione, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni. Le rivendicazioni dipendenti corrispondono a possibili differenti forme di realizzazione dell'invenzione.

In particolare, in accordo con un primo aspetto, la presente invenzione riguarda un forno per il trattamento termico di pezzi in lavorazione comprendente una camera di trattamento, una pluralità di stazioni di processo disposte all’interno della camera di trattamento fra cui vi sono una stazione di ingresso ed almeno una stazione di trattamento secondario e mezzi di trasferimento operanti fra la stazione di ingresso, la stazione di trattamento secondario e l’uscita dalla camera di trattamento. Gruppi di pezzi in lavorazione sono movimentati nella camera di trattamento secondo un percorso di trattamento di ingresso ed un percorso di trattamento secondario impostato in funzione dei pezzi in lavorazione.

In accordo con un secondo aspetto, la presente invenzione riguarda un metodo per il trattamento termico di pezzi in lavorazione in cui gruppi di pezzi in lavorazione sono introdotti in una camera di trattamento di un forno e movimentati secondo un percorso di trattamento di ingresso ed un percorso di trattamento secondario impostato in funzione dei pezzi in lavorazione.

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 forno per il trattamento termico di pezzi in lavorazione.

Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, nei quali: - la figura 1 è una vista schematica in pianta di un forno per il trattamento termico di pezzi in lavorazione;

- la figura 2 è una vista schematica di un dettaglio del forno di figura 1.

Con riferimento alla figura 1, con 1 è stato complessivamente indicato un forno per il trattamento termico di pezzi in lavorazione, in particolare pezzi dell’industria del legno provenienti da una precedente stazione di verniciatura. In questo caso il forno è progettato per l’essiccazione dei pezzi e dello strato di vernice precedentemente predisposto.

Con 2 è stata indicata una camera di trattamento del forno 1 presentante un ingresso 3 e almeno un’uscita, preferibilmente due uscite 4a e 4b.

I pezzi in lavorazione sono raggruppati in gruppi o carichi. Ogni gruppo comprende almeno un pezzo in lavorazione. Per esempio i gruppi sono associati a rispettivi vassoi 100 ciascuno adatto a supportare un gruppo di pezzi in lavorazione.

Attraverso l’ingresso 3 i gruppi di pezzi in lavorazione, preferibilmente i vassoi 100, entrano nella camera di trattamento 2 secondo una sequenza di ingresso.

Al termine del trattamento termico i gruppi escono dalla camera di trattamento 2 attraverso l’uscita 4a, 4b secondo una sequenza di uscita che può differire dalla sequenza di ingresso.

In corrispondenza dell’ingresso 3 e/o dell’almeno una uscita 4a, 4b è preferibilmente previsto un trasportatore 5, per esempio un trasportatore a rulli.

All’interno della camera di trattamento 2 è prevista una pluralità di stazioni di processo comprendente una stazione di ingresso 6 ed almeno una stazione di trattamento secondario, preferibilmente una pluralità di stazioni di trattamento secondario. Per esempio tre stazioni di trattamento secondario sono state indicate con i riferimenti 7a, 7b, 7c.

Preferibilmente, ciascuna stazione di processo è associata a specifiche condizioni di temperatura e/o umidità relativa e/o velocità dell’aria.

Le stazioni di processo sono adatte a ricevere e gestire i gruppi di pezzi in lavorazione, in particolare i vassoi 100. Preferibilmente ogni stazione di trattamento secondario comprende una pluralità di rastrelliere di contenimento adatte a ricevere i pezzi in lavorazione, in particolare i vassoi 100. La struttura interna della stazione di ingresso 6 verrà descritta successivamente.

I gruppi di pezzi in lavorazione si muovono all’interno della camera di trattamento 2 lungo un percorso di trattamento che comprende un percorso di trattamento di ingresso 8 ed un successivo percorso di trattamento secondario 9a, 9b.

Il percorso di trattamento di ingresso 8 si sviluppa all’interno della stazione di ingresso 6 a partire dall’ingresso 3 della camera di trattamento 2.

Il percorso di trattamento secondario 9a, 9b termina in corrispondenza di un’uscita 4a, 4b e può comprendere almeno una stazione di trattamento secondario 7a-7c.

In figura 1 sono illustrati due possibili percorsi di trattamento secondario. Il percorso di trattamento secondario indicato con 9a comprende la stazione di ingresso 6 e la stazione di trattamento secondario 7c e termina in corrispondenza dell’uscita 4b. Il percorso di trattamento secondario indicato con 9b comprende la stazione di ingresso 6, le stazioni di trattamento secondario 7b e 7a e termina in corrispondenza dell’uscita 4a. Preferibilmente la stazione di ingresso 6 comprende una struttura di supporto e movimentazione 10 dei gruppi di pezzi in lavorazione configurata per ricevere in continuo i gruppi, preferibilmente i vassoi 100, secondo la sequenza di ingresso e per movimentarli secondo il percorso di trattamento di ingresso 8.

Preferibilmente la struttura di supporto e movimentazione 10 comprende una linea di movimentazione presentante almeno un tratto verticale e comprendente una successione di postazioni, definite da arresti mobili 10a, ciascuna adatta a ricevere un gruppo di pezzi in lavorazione, in particolare un vassoio 100.

Preferibilmente la linea di movimentazione comprende mezzi di compattazione configurati per riempire eventuali vuoti realizzati dai mezzi di trasferimento fra due gruppi successivi. In un esempio di realizzazione tali mezzi di compattazione comprendono spintori verticali 11 presentanti arpioni mobili 12 comandati pneumaticamente o in altro modo per consentire di spostare verso l’alto di un passo solo i vassoi posti inferiormente allo spazio libero che si genera nella linea di movimentazione, rimanendo fermi quelli superiori.

Con 13 sono stati indicati mezzi di trasferimento configurati per prelevare ciascun gruppo di pezzi in lavorazione, preferibilmente ciascun vassoio 100, in corrispondenza di un punto di prelievo disposto in qualsiasi posizione lungo il percorso di trattamento in ingresso 8 e per movimentarlo lungo il percorso di trattamento secondario selezionato per quella tipologia di pezzi in lavorazione.

Un’unità di controllo “C” è programmata per comandare i mezzi di trasferimento 13 impostando, in funzione dei pezzi in lavorazione, il punto di prelievo dei gruppi dal percorso di trattamento di ingresso 8 ed il percorso di trattamento secondario.

Preferibilmente l’unità di controllo “C” è programmata per impostare il percorso di trattamento secondario in modo da comprendere una o più stazioni di trattamento secondario oppure per collegare direttamente la stazione di ingresso 6 e una delle uscite dalla camera di trattamento. Tale selezione viene operata in funzione dei pezzi in lavorazione.

L’unità di controllo “C” è inoltre programmata per impostare e controllare le condizioni di temperatura e/o umidità relativa e/o velocità dell’aria almeno in corrispondenza della stazione di ingresso 6.

Preferibilmente i mezzi di trasferimento 13 comprendono una navetta configurata per prelevare ciascun gruppo di pezzi in lavorazione, preferibilmente ciascun vassoio 100, in corrispondenza di un punto di prelievo disposto in qualsiasi posizione lungo il percorso di trattamento di ingresso 8 e per movimentarlo lungo il percorso di trattamento secondario selezionato.

Preferibilmente la navetta è configurata per rilasciare i gruppi nella stazione di trattamento secondario selezionata e per prelevarli dalla stazione di trattamento secondario movimentandoli ulteriormente lungo il percorso di trattamento secondario.

In uso, il forno 1 sopra descritto è adatto all’implementazione di un metodo per il trattamento termico di pezzi in lavorazione in cui è previsto di introdurre nella camera di trattamento 2 una sequenza di ingresso di gruppi di pezzi in lavorazione e di movimentare tale sequenza di gruppi in continuo secondo il percorso di trattamento di ingresso 8.

Ciascun gruppo viene prelevato in corrispondenza di un punto di prelievo del percorso di trattamento di ingresso 8, impostato in funzione dei pezzi in lavorazione, e successivamente movimentato lungo un determinato percorso di trattamento secondario 9a, 9b, anch’esso impostato in funzione dei pezzi in lavorazione.

Almeno in corrispondenza della stazione di ingresso 6, è previsto di impostare e controllare le condizioni di temperatura e/o umidità relativa e/o velocità dell’aria.

Con particolare riferimento alla figura 1, i gruppi di pezzi in ingresso alla stazione di ingresso 6 sono movimentati lungo il percorso di trattamento di ingresso 8 fino al punto di prelievo che viene impostato in funzione della tipologia di pezzi. In questo modo la permanenza dei pezzi nella stazione di ingresso 6 è variabile indipendentemente dalla sequenza di ingresso dei pezzi stessi. Anche il percorso di trattamento secondario viene impostato in funzione della tipologia di pezzi. Per esempio è possibile seguire un percorso di trattamento secondario 9a in cui i gruppi vengono rilasciati nella stazione di trattamento secondario 7c e poi indirizzati verso l’uscita 4b. In alternativa esempio è possibile seguire un percorso di trattamento secondario 9b in cui i gruppi vengono rilasciati nella stazione di trattamento secondario 7b, successivamente vengono rilasciati nella stazione di trattamento secondario 7a e poi indirizzati verso l’uscita 4a. Sono possibili ulteriori alternative comprendenti nessuna stazione di trattamento secondario oppure una o più stazioni di trattamento secondario.

In questo modo si ottiene un forno flessibile con una stazione di ingresso 6 che presenta condizioni di temperatura, umidità relativa, velocità dell’aria preferibilmente fisse, attraverso cui i pezzi in lavorazione possono passare per un tempo appositamente impostato, indipendentemente dalla sequenza di ingresso.

La stazione di ingresso 6 consente quindi di applicare determinati parametri di essiccazione (velocità aria, temperatura, umidità) per il tempo richiesto dalla tipologia di pezzi in lavorazione e successivamente terminare il processo di essiccazione in funzione della tipologia di pezzi in lavorazione.

I parametri della stazione di ingresso sono appositamente controllati.

Con specifico riferimento alla figura 1, i gruppi di pezzi in lavorazione depositati sui vassoi 100, provenienti per esempio dalla linea di verniciatura, entrano nella stazione di ingresso 6 e sono presi in gestione dalla struttura di supporto e movimentazione 10 che li movimenta verticalmente.

I vassoi 10 sono traslati verticalmente mediante gli spintori verticali 11 posti ai 4 lati del vassoio, creando in questo modo una colonna verticale di vassoi tenuti in posizione dagli arresti mobili 10a che ne consentono lo spostamento verticale ed il mantenimento in posizione.

Al termine del percorso di trattamento di ingresso 8, i vassoi 100 vengono prelavati, mediante traslazione trasversale dalla navetta 13 che li deposita poi nelle rastrelliere, o altre strutture analoghe, delle stazioni di trattamento secondario oppure che li movimenta direttamente verso un’uscita della camera di trattamento 2.

La stazione di ingresso 6 definisce una zona di essiccazione a condizioni controllate integrata nella struttura del forno 1. La permanenza nella stazione di ingresso 6 è a tempo variabile ed indipendente dalla sequenza di ingresso dei gruppi. Infatti la navetta 13 ha la possibilità di prelevare trasversalmente i vassoi 100 da qualunque punto di prelievo in verticale, creando in questo modo uno spazio libero che viene azzerato al successivo spostamento verticale della colonna di vassoi mediante i mezzi di compattazione.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Forno (1) per il trattamento termico di pezzi in lavorazione comprendente: una camera di trattamento (2) presentante un ingresso (3), attraverso cui i pezzi in lavorazione entrano nella camera di trattamento (2) secondo una sequenza di ingresso di gruppi di pezzi e almeno un’uscita (4a, 4b) attraverso cui i gruppi di pezzi in lavorazione escono dalla camera di trattamento (2) secondo una sequenza di uscita, ogni gruppo comprendendo almeno un pezzo in lavorazione, una pluralità di stazioni di processo disposte all’interno di detta camera di trattamento (2), in cui detta pluralità di stazioni di processo comprende una stazione di ingresso (6) ed almeno una stazione di trattamento secondario (7a-7c), in cui detta stazione di ingresso (6) comprende una struttura di supporto e movimentazione (10) dei gruppi di pezzi in lavorazione configurata per ricevere in continuo detti gruppi secondo la sequenza di ingresso e per movimentarli secondo un percorso di trattamento di ingresso (8) che si sviluppa a partire dall’ingresso (3) della camera di trattamento (2), mezzi di trasferimento (13) configurati per prelevare ciascun gruppo in corrispondenza di un punto di prelievo disposto in qualsiasi posizione lungo il percorso di trattamento in ingresso (8) e per movimentarlo lungo un percorso di trattamento secondario (9a-9b) che termina in corrispondenza di detta almeno una uscita (4a, 4b) e che può comprendere detta almeno una stazione di trattamento secondario (7a-7c), un’unità di controllo (C) programmata per comandare detti mezzi di trasferimento (13) impostando il punto di prelievo ed il percorso di trattamento secondario (9a, 9b) in funzione dei pezzi in lavorazione e per impostare e controllare le condizioni di temperatura, umidità relativa e velocità dell’aria almeno in corrispondenza della stazione di ingresso (6).
2. 2. Forno per il trattamento termico di pezzi in lavorazione secondo la rivendicazione 1, in cui detta unità di controllo (C) è programmata per impostare il percorso di trattamento secondario (9a, 9b) in modo da comprendere detta stazione di trattamento secondario (7a-7c) oppure per collegare direttamente detta stazione di ingresso (6) e detta almeno un’uscita (4a, 4b), in funzione dei pezzi in lavorazione.
3. 3. Forno per il trattamento termico di pezzi in lavorazione secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti mezzi di trasferimento (13) comprendono una navetta configurata per prelevare ciascun gruppo di pezzi in lavorazione in corrispondenza di un punto di prelievo disposto in qualsiasi posizione lungo il percorso di trattamento in ingresso (8) e per movimentarlo lungo detto percorso di trattamento secondario (9a, 9b).
4. 4. Forno per il trattamento termico di pezzi in lavorazione secondo la rivendicazione 3, in cui detta navetta è configurata per rilasciare detti gruppi nella stazione di trattamento secondario (7a-7c) e per prelevarli dalla stazione di trattamento secondario movimentandoli ulteriormente lungo detto percorso di trattamento secondario (9a, 9b).
5. 5. Forno per il trattamento termico di pezzi in lavorazione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente una pluralità di stazioni di trattamento secondario (7a-7c), ciascuna stazione di trattamento secondario essendo associata a specifiche condizioni di temperatura e/o umidità relativa e/o velocità dell’aria, ed in cui detta unità di controllo (C) è programmata per impostare il percorso di trattamento secondario (9a, 9b) in modo da comprendere una o più di dette stazioni di trattamento secondario (7a-7c) prima di terminare in corrispondenza dell’uscita (4a, 4b) dalla camera di trattamento (2), in funzione dei pezzi in lavorazione.
6. 6. Forno per il trattamento termico di pezzi in lavorazione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta almeno una stazione di trattamento secondario (7a-7c) comprende una pluralità di rastrelliere di contenimento adatte a ricevere i pezzi in lavorazione.
7. 7. Forno per il trattamento termico di pezzi in lavorazione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta struttura di supporto e movimentazione (10) comprende una linea di movimentazione presentante almeno un tratto verticale e comprendente una successione di postazioni (10a) ciascuna adatta a ricevere un gruppo di pezzi in lavorazione.
8. 8. Forno per il trattamento termico di pezzi in lavorazione secondo la rivendicazione 7, in cui detta linea di movimentazione comprende mezzi di compattazione configurati per riempire eventuali vuoti realizzati dai mezzi di trasferimento fra due gruppi successivi.
9. 9. Forno per il trattamento termico di pezzi in lavorazione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente una pluralità di vassoi (100) ciascuno adatto a supportare un gruppo di pezzi in lavorazione comprendente almeno un pezzo in lavorazione, ed in cui detti mezzi di trasferimento (13) e detta pluralità di stazioni di processo sono adatti a ricevere e gestire detti vassoi.
10. 10. Metodo per il trattamento termico di pezzi in lavorazione comprendente: introdurre in una camera di trattamento (2) di un forno (1) una sequenza di ingresso di gruppi di pezzi in lavorazione, in cui ciascun gruppo comprende almeno un pezzo in lavorazione, movimentare detta sequenza di gruppi in continuo secondo un percorso di trattamento di ingresso (8) che si sviluppa a partire da un ingresso (3) della camera di trattamento (2) all’interno di una stazione di ingresso (6) della camera di trattamento (2), prelevare ciascun gruppo in corrispondenza di un punto di prelievo disposto in qualsiasi posizione lungo il percorso di trattamento in ingresso (8) e movimentarlo lungo un percorso di trattamento secondario (9a, 9b) che termina in corrispondenza di un’uscita (4a, 4b) dalla camera di trattamento (2) da cui i gruppi di pezzi in lavorazione escono dalla camera di trattamento (2) secondo una sequenza di uscita, in cui detto percorso di trattamento secondario (9a, 9b) può comprendere almeno una stazione di trattamento secondario (7a-7c), impostare detto punto di prelievo ed il percorso di trattamento secondario (9a, 9b) in funzione dei pezzi in lavorazione, impostare e controllare le condizioni di temperatura e/o umidità relativa e/o velocità dell’aria almeno in corrispondenza della stazione di ingresso (6).