ITMO20000070A1

ITMO20000070A1 - WITH IMPROVED INTERMITTENT OPERATION

Info

Publication number: ITMO20000070A1
Application number: IT2000MO000070A
Authority: IT
Inventors: Elio Gerardi
Original assignee: Elio Gerardi
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2000-04-11
Publication date: 2001-10-11
Also published as: ITMO20000070A0; IT1314617B1; EP1146306A1

Description

Descrizione di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo: “FORNO A FUNZIONAMENTO INTERMITTENTE MIGLIORATO". Patent Description for Industrial Invention entitled: "IMPROVED INTERMITTENT OPERATION OVEN".

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato ha per oggetto un forno a funzionamento intermittente migliorato. The present invention relates to an improved intermittent operation oven.

E’ noto che I forni cosiddetti "intermittenti”, il cui funzionamento viene cioè interrotto per eseguire le operazioni di carico e scarico del materiale da sottoporre a trattamento termico, sono costituiti da una struttura scatolare portante che sostiene al suo interno pareti, realizzate In materiale refrattario, che delimitano una camera per il trattamento termico del materiale caricato. It is known that the so-called "intermittent" ovens, whose operation is interrupted to carry out the loading and unloading operations of the material to be subjected to heat treatment, consist of a supporting box-like structure which supports inside walls, made of material refractory, which delimit a chamber for the heat treatment of the loaded material.

La suddetta camera è provvista di una o più aperture laterali per l'ingresso e l’uscita di carrelli mobili, in materiale refrattario, su cui vengono trasportati i prodotti da trattare, e di corrispondenti porte a tenuta ermetica che chiudono le aperture durante il funzionamento del forno. The aforementioned chamber is equipped with one or more side openings for the entry and exit of mobile trolleys, in refractory material, on which the products to be treated are transported, and with corresponding hermetically sealed doors which close the openings during operation. of the oven.

I carrelli sono inseriti nella camera uno adiacente all'altro e costituiscono la parete di fondo della camera stessa. The trolleys are inserted in the chamber one adjacent to the other and constitute the back wall of the chamber itself.

La camera è equipaggiata con un sistema di bruciatori e con un sistema di aspirazione ed evacuazione dei prodotti di combustione che consentono di creare al suo interno le condizioni di temperatura, pressione e atmosfera relative al trattamento termico cui devono essere sottoposti i prodotti in essa caricati. The chamber is equipped with a burner system and with an aspiration and evacuation system of the combustion products that allow to create the conditions of temperature, pressure and atmosphere related to the heat treatment to which the products loaded in it must be subjected.

Questi forni di tipo noto non sono scevri di inconvenienti tra i quali vanno annoverati il fatto che non consentono di modificare il valore assunto dalla pressione dell’atmosfera all'interno della camera in un ampio Intervallo di variabilità e non garantiscono la tenuta del gas In pressione che si generano durante il trattamento termico, gas che spesso contengono componenti tossici e tendono a uscire attraverso le pareti della camera inquinando l’ambiente circostante. These known furnaces are not free from drawbacks, including the fact that they do not allow the value assumed by the pressure of the atmosphere inside the chamber to be changed over a wide range of variability and do not guarantee gas tightness under pressure. that are generated during heat treatment, gases that often contain toxic components and tend to escape through the walls of the chamber, polluting the surrounding environment.

Facendo riferimento al primo svantaggio, è alquanto limitata la possibilità di modificare le modalità di scambio termico (convezione, conduzione) fra l’atmosfera stessa e i prodotti caricati nella camera in relazione alle diverse fasi del trattamento termico previsto (riscaldamento, cottura, raffreddamento) e alle trasformazioni subite dai prodotti stessi. Referring to the first disadvantage, the possibility of modifying the methods of heat exchange (convection, conduction) between the atmosphere itself and the products loaded in the chamber in relation to the different phases of the envisaged heat treatment (heating, cooking, cooling) is somewhat limited and to the transformations undergone by the products themselves.

Compito precipuo del presente trovato è quello di eliminare gli inconvenienti sopralamentati dei forni noti escogitando un forno a funzionamento intermittente migliorato che consenta di modificare il valore della pressione dell'atmosfera all'interno della camera di trattamento termico in un ampio intervallo di variabilità, di modificare le modalità di scambio termico in relazione alle diverse fasi in cui si svolge il trattamento stesso, di migliorare lo sfruttamento delle potenzialità energetiche dei prodotti di combustione e di garantire la tenuta dei gas in pressione che si generano all’interno della camera limitando l’inquinamento dell’ambiente circostante. Nell’ambito di tale compito tecnico, altro scopo del presente trovato è quello di assolvere i compiti precedenti con una struttura semplice, di relativamente facile attuazione pratica, di sicuro impiego ed efficace funzionamento, nonché di costo relativamente contenuto. The aim of the present invention is to eliminate the aforementioned drawbacks of known furnaces by providing an improved intermittent operating furnace which allows to modify the value of the pressure of the atmosphere inside the heat treatment chamber over a wide range of variability, to modify the methods of heat exchange in relation to the different phases in which the treatment itself takes place, to improve the exploitation of the energy potential of the combustion products and to guarantee the tightness of the gases under pressure that are generated inside the chamber, limiting pollution of the surrounding environment. Within the scope of this technical task, another object of the present invention is to perform the previous tasks with a simple structure, relatively easy to implement in practice, safe in use and effective in operation, as well as relatively low cost.

Questo compito e questi scopi vengono tutti raggiunti dal presente forno a funzionamento intermittente migliorato comprendente una struttura scatolare in materiale di tipo refrattario che definisce una camera di trattamento termico che è provvista di almeno un'apertura di introduzione ed estrazione di carrelli mobili, per il trasporto di manufatti da trattare e atti a costituire il fondo di detta camera, e di almeno una corrispondente porta di chiusura e che è associata ad un sistema di bruciatori e ad un circuito di aspirazione dei fumi generati durante il trattamento termico, caratterizzato dal fatto che comprende una camicia esterna a tenuta ermetica che è atta a definire un’intercapedine fra detta camera e l'ambiente esterno, un circuito di ventilazione associato a detta intercapedine e primi e secondi mezzi di regolazione delle pressioni rispettivamente all’interno della camera e dell’intercapedine che sono tra loro interagenti ed atti a pilotare detti circuiti di aspirazione e di ventilazione e a differenziare i valori di dette pressioni. This task and these purposes are all achieved by the present improved intermittent operation furnace comprising a box-like structure in refractory-type material which defines a heat treatment chamber which is provided with at least one opening for the introduction and extraction of mobile trolleys, for transport. of manufactured articles to be treated and capable of forming the bottom of said chamber, and of at least one corresponding closing door and which is associated with a burner system and a suction circuit for the fumes generated during the heat treatment, characterized in that it comprises a hermetically sealed outer jacket which is adapted to define an interspace between said chamber and the external environment, a ventilation circuit associated with said interspace and first and second means for regulating the pressures inside the chamber and the interspace respectively which are interacting with each other and able to drive said suction and ventilation and to differentiate the values of said pressures.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di dettaglio di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un forno a funzionamento intermittente migliorato illustrato a titolo indicativo, ma non limitativo, nella unita tavola di disegno in cui: la figura 1 è una vista schematica frontale di una porzione dì un forno secondo il trovato. Further characteristics and advantages of the present invention will become more evident from the detailed description of a preferred, but not exclusive, embodiment of an improved intermittent operation furnace illustrated by way of indication, but not of limitation, in the accompanying drawing table in which: the Figure 1 is a schematic front view of a portion of an oven according to the invention.

Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato globalmente con 1 un forno a funzionamento intermittente migliorato, ad esempio per il trattamento termico di manufatti ceramici quali sanitari S e/o simili. With particular reference to these figures, 1 generally indicates an oven with improved intermittent operation, for example for the heat treatment of ceramic articles such as sanitary ware S and / or the like.

Il forno 1 comprende una struttura scatolare 2 che sostiene al proprio Interno pareti 3 che sono realizzate in materiale di tipo refrattario e che definiscono una camera 4 di trattamento termico. In una delle pareti 3 è definita un’apertura attraverso la quale vengono introdotti ed estratti dalla camera 4 carrelli 5 mobili di trasporto dei sanitari S da trattare, e una corrispondente porta di chiusura, non raffigurata per semplicità. The oven 1 comprises a box-like structure 2 which supports walls 3 inside which are made of refractory material and which define a heat treatment chamber 4. An opening is defined in one of the walls 3 through which 4 mobile trolleys 5 for transporting the sanitary ware S to be treated are introduced and extracted from the chamber, and a corresponding closing door, not shown for simplicity.

I carrelli 5 costituiscono il fondo della camera 4, la quale è associata ad un sistema di bruciatori e ad un circuito di aspirazione dei fumi generati durante il trattamento termico, non rappresentati essendo di tipo convenzionale. The trolleys 5 constitute the bottom of the chamber 4, which is associated with a system of burners and a suction circuit for the fumes generated during the heat treatment, not shown being of the conventional type.

Il forno 1 comprende, inoltre, una camicia 6, esterna e a tenuta ermetica, che definisce un’Intercapedine 7 fra la camera 4 e l’ambiente esterno, primi mezzi di regolazione 8 delle pressioni all’interno della camera 4 che sono atti a pilotare il circuito di aspirazione e secondi mezzi di regolazione 9 delle pressioni all'Interno dell’intercapedine 7 che sono atti a pilotare un circuito di ventilazione associato all’intercapedine 7 medesima e non raffigurato perché di tipo noto. The furnace 1 also comprises an external and hermetically sealed jacket 6, which defines an interspace 7 between the chamber 4 and the external environment, first means 8 for regulating the pressures inside the chamber 4 which are adapted to drive the suction circuit and second means 9 for adjusting the pressures inside the interspace 7 which are adapted to drive a ventilation circuit associated with the interspace 7 itself and not shown because it is of a known type.

I primi e secondi mezzi di regolazione 8 e 9 sono tra loro interagenti e sono atti a differenziare i valori assunti dalle pressioni all’interno della camera 4 e dell’intercapedine 7. The first and second adjustment means 8 and 9 are interacting with each other and are able to differentiate the values assumed by the pressures inside the chamber 4 and the interspace 7.

Utilmente, la camicia 6 comprende un'apertura di passaggio dei carrelli 5 corrispondente all’apertura della camera 4 e che è chiusa da un elemento a tenuta ermetica. Conveniently, the jacket 6 includes an opening for the passage of the carriages 5 corresponding to the opening of the chamber 4 and which is closed by a hermetically sealed element.

La camicia 6 è costituita da una campana 10 che avvolge esternamente la struttura scatolare 2 e il cui perimetro di base è ermeticamente fissato al suolo 1 1 così da garantire una buona tenuta dell’atmosfera interna all’intercapedine 7 e da sigillare la struttura scatolare 2. The jacket 6 consists of a bell 10 which externally wraps the box-like structure 2 and whose base perimeter is hermetically fixed to the ground 11 so as to ensure a good seal of the atmosphere inside the interspace 7 and to seal the box-like structure 2 .

Vantaggiosamente, la camicia 6 è realizzata in materiale di tipo refrattario o, in alternativa, in materiale metallico; la porta e/o l’elemento di chiusura sono, invece, del tipo a “ghigliottina”, verticale od orizzontale, e/o provvisti di martinetti pneumatici di bloccaggio. Advantageously, the jacket 6 is made of refractory material or, alternatively, of metallic material; the door and / or the closing element are, on the other hand, of the "guillotine" type, vertical or horizontal, and / or equipped with pneumatic locking jacks.

In un’alternativa forma di realizzazione del forno Ί , l’intercapedine 7 è realizzata internamente alla struttura scatolare 2. In an alternative embodiment of the oven Ί, the interspace 7 is made inside the box-like structure 2.

I primi mezzi di regolazione 8 comprendono primi mezzi di rilevamento dei valori assunti dalla pressione dell’atmosfera interna alla camera 4 che sono costituiti da un primo sensore 12 e primi mezzi trasduttori 13 dei valori rilevati, che comunicano con il primo sensore 12 e che sono collegati con primi mezzi di pilotaggio 14 del circuito di aspirazione. The first adjustment means 8 comprise first means for detecting the values assumed by the pressure of the atmosphere inside the chamber 4 which consist of a first sensor 12 and first transducer means 13 of the detected values, which communicate with the first sensor 12 and which are connected with first driving means 14 of the suction circuit.

I secondi mezzi di regolazione 9 comprendono secondi mezzi di rilevamento dei valori di pressione dell'atmosfera all'Interno dell’intercapedine 7 che sono costituiti da un secondo sensore 15 e secondi mezzi trasduttori 16 dei valori rilevati che comunicano con il secondo sensore 15 e che sono collegati con secondi mezzi di pilotaggio 17 del circuito di ventilazione. The second adjustment means 9 comprise second means for detecting the pressure values of the atmosphere inside the interspace 7 which consist of a second sensor 15 and second transducer means 16 of the detected values which communicate with the second sensor 15 and which they are connected with second driving means 17 of the ventilation circuit.

Il primi e secondi mezzi trasduttori 13 e 16 comunicano tra loro. Il funzionamento del trovato è il seguente: Indicando con P1 e P2 generici valori assunti dalle pressioni rispettivamente all’interno della camera 4 e dell’intercapedine 7 e con ΔΡ la differenza, positiva o negativa, che si vuole imporre fra i valori P2 e PI , si ha che, rilevati i valori P1 e P2, i secondi mezzi di regolazione 9 interverranno sul circuito di ventilazione così da imporre la voluta differenza di pressioni fra la camera 4 e l'intercapedine 7, in modo tale cioè da soddisfare la relazione P2 = P1 ΔΡ. The first and second transducer means 13 and 16 communicate with each other. The operation of the invention is as follows: Indicating with P1 and P2 generic values assumed by the pressures respectively inside the chamber 4 and the interspace 7 and with ΔΡ the difference, positive or negative, to be imposed between the values P2 and PI , we have that, having detected the values P1 and P2, the second adjustment means 9 will intervene on the ventilation circuit so as to impose the desired difference in pressures between the chamber 4 and the interspace 7, in such a way as to satisfy the relation P2 = P1 ΔΡ.

Nel caso si voglia porre l'intercapedine 7 in sovrapressione rispetto alla camera 4, ΔΡ positivo, il circuito di ventilazione Invierà aria all'interno dell'intercapedine 7 stessa, ad esempio attraverso un ventilatore a portata variabile. If you want to place the interspace 7 in overpressure with respect to the chamber 4, ΔΡ positive, the ventilation circuit will send air into the interspace 7 itself, for example through a variable flow fan.

In questo modo si evita la fuoriuscita dei gas presenti nella camera 4 ed è, inoltre, possibile, intervenendo sul circuito di aspirazione, modificare i valori di PI in un ampio intervallo di variabilità poiché tali valori sono compensabili tramite P2. In this way the escape of the gases present in the chamber 4 is avoided and it is also possible, by intervening on the suction circuit, to modify the PI values in a wide range of variability since these values can be compensated by P2.

Il valore di P1 può essere incrementato (ridotto) in misura nettamente superiore rispetto a quanto sia attualmente possibile nei torni noti, il che permette di modificare, a parità di temperatura, le modalità e le velocità di scambio termico in relazione al tipo di trattamento termico che si vuole eseguire e al tipo di manufatti caricati nella camera 4. The value of P1 can be increased (reduced) to a much greater extent than is currently possible in known lathes, which allows to modify, at the same temperature, the methods and speeds of heat exchange in relation to the type of heat treatment. you want to perform and the type of products loaded in chamber 4.

La presenza dell'intercapedine 7 e la possibilità di differenziare la pressione P2 rispetto alla pressione P1 consentono di creare all’Interno della camera 4 le condizioni di lavoro più idonee allo svolgimento del trattamento termico fissato, con conseguente miglior sfruttamento delle potenzialità energetiche del forno e risparmio economico. The presence of the interspace 7 and the possibility of differentiating the pressure P2 with respect to the pressure P1 allow to create the most suitable working conditions inside the chamber 4 for carrying out the fixed heat treatment, with consequent better exploitation of the energy potential of the furnace and economic saving.

Si è in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti. In practice it has been found that the described invention achieves the intended aim and objects.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto Inventivo. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept.

Inoltre tutti i dettagli sono sostituìbili da altri tecnicamente equivalenti. Furthermore, all the details can be replaced by other technically equivalent ones.

In pratica i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall'ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni. In practice, the materials used, as well as the shapes and dimensions, may be any according to requirements without thereby abandoning the scope of the protection of the following claims.

Claims

CLAIMS 1) Improved intermittent operation furnace comprising a box-like structure in refractory-type material which defines a heat treatment chamber which is provided with at least one opening for the introduction and extraction of mobile trolleys, for the transport of products to be treated and suitable to constitute the bottom of said chamber, and of at least one corresponding closing door and which is associated with a burner system and a suction circuit for the fumes generated during the heat treatment, characterized in that it comprises an external hermetically sealed jacket which is able to define an interspace between said chamber and the external environment, a ventilation circuit associated with said interspace and first and second means for regulating the pressures inside the chamber and the interspace respectively which are interacting with each other and adapted to to control said suction and ventilation circuits and to differentiate the values of said pressures.

2) Oven according to claim 1 characterized by the fact that said jacket comprises an opening for passage of the carriages corresponding to said opening of the chamber and an element for hermetic closure of said passage opening.

3) Furnace according to one or more of the preceding claims characterized in that said jacket is constituted by a bell which externally wraps said box-like structure and whose base perimeter is hermetically fixed to the ground.

4) Furnace according to one or more of the preceding claims characterized in that said interspace is made inside said box-like structure.

5) Furnace according to one or more of the preceding claims characterized in that said bell is made of refractory material.

6) Oven according to one or more of the preceding claims, characterized in that said bell is made of a metal-type material.

7) Furnace according to one or more of the preceding claims, characterized in that said first adjustment means comprise first means for detecting the pressure values of the atmosphere inside said chamber, first transducer means for the detected values connected with first driving means of said suction circuit.

8) Furnace according to one or more of the preceding claims, characterized in that said second adjustment means comprise second means for detecting the pressure values of the atmosphere inside said interspace, second transducer means for the detected values connected with second driving means of said ventilation circuit.

9) Improved intermittent operation oven according to one or more of the preceding claims and according to what is described and illustrated for the specified purposes.