ITPR20080059A1

ITPR20080059A1 - PROCEDURE AND APPARATUS FOR DRYING CERAMIC PRODUCTS

Info

Publication number: ITPR20080059A1
Application number: IT000059A
Authority: IT
Inventors: Gino Braglia
Original assignee: Imas S P A
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2010-03-27

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

TITOLO: PROCEDIMENTO ED APPARATO PER L’ESSICCAZIONE DI PRODOTTI CERAMICI TITLE: PROCEDURE AND APPARATUS FOR THE DRYING OF CERAMIC PRODUCTS

CAMPO DI APPLICAZIONE DELL’INVENZIONE FIELD OF APPLICATION OF THE INVENTION

Formano oggetto del presente trovato il procedimento e l’apparato per l’essiccazione rapida di prodotti ceramici crudi, particolarmente piastrelle e pezzi speciali. The present invention relates to the process and the apparatus for the rapid drying of raw ceramic products, particularly tiles and special pieces.

Specificamente il trovato riguarda un nuovo sistema di distribuzione del calore all’interno di un cosiddetto essiccatoio verticale automatico, del tipo comprendente una struttura portante al cui interno trovano alloggiamento una o più catene ruotanti, per mezzo di corone e slitte semicircolari, entro apposite guide montate sul tratto ascendente e discendente della struttura; a detta catenaria sono associate una pluralità bracci che a loro volta supportano dei cestelli costituiti da una pluralità di file di rulli costituenti i piani di supporto dei prodotti da essiccare, caricati da un lato dell’apparato e scaricati dal lato opposto (o in posizione centrale e perpendicolare alla linea in ingresso) dopo aver percorso in senso ascendente e discendente il percorso descritto dalle catene di trascinamento. Specifically, the invention relates to a new system for distributing heat inside a so-called automatic vertical dryer, of the type comprising a bearing structure inside which one or more rotating chains are housed, by means of semicircular crowns and slides, within special guides mounted on the ascending and descending section of the structure; a plurality of arms are associated with said catenary which in turn support baskets consisting of a plurality of rows of rollers constituting the support surfaces of the products to be dried, loaded from one side of the apparatus and unloaded from the opposite side (or in a central position and perpendicular to the incoming line) after having traveled up and down the path described by the drag chains.

STATO DELL’ARTE STATE OF THE ART

Il sistema di distribuzione del calore tipico degli essiccatoi verticali automatici ad oggi impiegati prevede l’installazione di più bruciatori e ventilatori, collocati su quote differenti dell’apparato, soffianti aria calda nella camera interna dell’essiccatoio. The heat distribution system typical of automatic vertical dryers used today involves the installation of multiple burners and fans, placed on different heights of the apparatus, blowing hot air into the internal chamber of the dryer.

Il principio termico di funzionamento si basa sull’evaporazione dell’acqua contenuta nelle piastrelle pressate e nel loro riscaldamento per convezione mediante il flusso d’ara calda immesso lateralmente ai ripiani delle piastrelle, dovuto alla grande portata messa in circolo dai ventilatori posti in varie zone dell’essiccatoio adiacenti ai cestelli. The thermal operating principle is based on the evaporation of the water contained in the pressed tiles and their heating by convection through the flow of hot air introduced laterally to the tile shelves, due to the large flow rate circulated by the fans located in various areas. of the dryer adjacent to the baskets.

Gli apparati di tipo noto presentano alcuni inconvenienti, primi fra tutti il tempo e l’energia impiegate nel processo essiccativo, oltre ché la difficoltà di regolazione della temperatura della camera interna. Apparatuses of the known type have some drawbacks, first of all the time and energy used in the drying process, as well as the difficulty of regulating the temperature of the internal chamber.

Infatti, l’apparato viene ad essere suddiviso in almeno tre zone e per ognuna deve essere regolata la portata e l’umidità dell’aria, controllandone la temperatura. In fact, the apparatus is divided into at least three zones and for each the flow rate and humidity of the air must be regulated, controlling the temperature.

Tale modo di operare comporta, tempi lunghi di permanenza dei prodotti negli essiccatoi, nonché fenomeni di differenziazione di essiccatura dovuto al fatto che i prodotti vengono lambiti da correnti d’aria calda inviata lateralmente ad essi, non garantendo una costanza di risultati. This way of operating involves long product residence times in the dryers, as well as drying differentiation phenomena due to the fact that the products are lapped by streams of hot air sent laterally to them, not guaranteeing consistent results.

ESPOSIZIONE E VANTAGGI DEL TROVATO EXPOSURE AND ADVANTAGES OF THE FOUND

Scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione della tecnica un migliorato procedimento di distribuzione del calore per un apparato di essiccazione rapida di prodotti ceramici crudi, particolarmente piastrelle. The object of the present invention is to provide the art with an improved heat distribution process for an apparatus for rapid drying of raw ceramic products, particularly tiles.

I vantaggi che si ottengono sono: The advantages obtained are:

- Riduzione drastica dei tempi di essiccazione - Drastic reduction of drying times

- Recupero energetico del calore prodotto - Energy recovery of the heat produced

Detti scopi e vantaggi sono tutti raggiunti dal procedimento e dall’apparato di essiccazione rapida di prodotti ceramici crudi, oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto previsto nelle sotto riportate rivendicazioni. Said purposes and advantages are all achieved by the process and the apparatus for rapid drying of raw ceramic products, object of the present invention, which is characterized by the provisions of the following claims.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di alcune forme di realizzazione illustrate, a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno. This and other characteristics will become more evident from the following description of some embodiments illustrated, purely by way of non-limiting example in the accompanying drawing tables.

- Figura 1: - Figure 1:

- Figura 2: - Figure 2:

- Figura 3: - Figure 3:

- Figura 4: - Figure 4:

DESCRIZIONE DEL TROVATO DESCRIPTION OF THE FOUND

Con particolare riferimento alla figura 1 si indica con 1, nel suo complesso, un apparato di essiccazione per prodotti ceramici crudi da essiccare. With particular reference to Figure 1, 1 indicates, as a whole, a drying apparatus for raw ceramic products to be dried.

In specifico si tratta di un essiccatoio verticale ed automatico, giacché il carico e lo scarico può avvenire automaticamente tra una rulliera di ingresso ed una in uscita. Specifically, it is a vertical and automatic dryer, since loading and unloading can take place automatically between an inlet and an outlet roller conveyor.

Detto apparato 1 è costituito da una struttura o incastellatura portante 2, sostanzialmente verticale, al cui interno trovano alloggiamento una o più catene 3, che sono azionate tramite apposito gruppo di motorizzazione (non illustrato). Said apparatus 1 is constituted by a substantially vertical supporting structure or frame 2, inside which one or more chains 3 are housed, which are operated by means of a suitable motorization unit (not shown).

Le catene 3 sono poste in trascinamento tramite corone o pulegge 4 definendo un percorso ad anello chiuso. The chains 3 are driven by means of crowns or pulleys 4 defining a closed loop path.

In questo esempio le corone (o pulegge) 4 sono disposte sia superiormente che inferiormente, tuttavia altre varianti potranno essere utilizzate, ad esempio l’impiego combinato di pulegge superiori e scivoli circolari inferiori, o viceversa, senza uscire dall’ambito di protezione richiesta. In this example the crowns (or pulleys) 4 are arranged both above and below, however other variants may be used, for example the combined use of upper pulleys and lower circular slides, or vice versa, without going out of the required protection area.

Le catene 3 sono mantenute in posizione entro apposite guide montate sul tratto ascendente e discendente della struttura 2 e alle maglie di detta catena 3 sono associati dei bracci 5 che si rotendono e supportano una pluralità di cestelli 6 di carico e sostentamento dei prodotti da essiccare, montati basculanti sui bracci 5 della catena. The chains 3 are kept in position within special guides mounted on the ascending and descending section of the structure 2 and the links of said chain 3 are associated with arms 5 which rotate and support a plurality of baskets 6 for loading and supporting the products to be dried, mounted tilting on the arms 5 of the chain.

Nel dettaglio, ciascun cestello 6 consiste in una struttura rigida, o cassone 7 sulle cui fiancate trovano alloggiamento una serie di piani di rulli 8 sui quali poggiano i prodotti ceramici durante il processo di essiccazione. In detail, each basket 6 consists of a rigid structure, or box 7 on the sides of which a series of roller planes 8 on which the ceramic products rest during the drying process are housed.

I prodotti così sistemati sui ripiani dei cestelli 6 sono caricate all’inizio del ciclo e scaricate alla fine e compiono un giro completo seguendo il percorso delle catene. The products thus arranged on the shelves of the baskets 6 are loaded at the beginning of the cycle and unloaded at the end and complete a complete revolution following the path of the chains.

Le operazioni di carico prodotto da essiccare e scarico prodotto essiccato avvengono simultaneamente a catena ferma. Come detto in precedenza, attualmente negli essiccatoi di tipo noto si prevede di provocare l’evaporazione dell’acqua contenuta nei prodotti ceramici attraverso un sistema di riscaldamento convettivo con più flussi d’ara calda immessi lateralmente ai cestelli 6 e quindi ai piani di rulli 8 su cui poggiano i prodotti da essiccare; il riscaldamento è provocato semplicemente dall’azione esterna di ventilatori a grande portata, che provvedono a fornire un getto laterale di aria calda all’interno dell’essiccatoio verticale ed il calore lambisce e si propaga successivamente nei vari piani del cestello. The operations of loading the product to be dried and unloading the dried product take place simultaneously with the chain stopped. As previously mentioned, currently in known type dryers it is envisaged to cause the evaporation of the water contained in the ceramic products through a convective heating system with several streams of hot air introduced laterally to the baskets 6 and therefore to the roller surfaces 8 on which the products to be dried are placed; the heating is simply caused by the external action of high-flow fans, which provide a lateral jet of hot air inside the vertical dryer and the heat laps and subsequently propagates in the various levels of the drum.

Oggetto del presente trovato è un nuovo sistema di distribuzione del calore realizzato con l’apparato di essiccazione ora descritto ed illustrato nelle figure da 1 a 7. The subject of the present invention is a new heat distribution system made with the drying apparatus now described and illustrated in figures 1 to 7.

In buona sostanza, il sistema prevede di insufflare l’aria calda direttamente all’interno del cassone 7 del cestello 6; da detto cassone 7 l’aria calda si distribuisce in ciascun piano di rulli attraverso feritoie e/o asole 30 per poi fuoriuscire all’interno della camera 40 dell’essiccatoio 1 attraverso fori 20 distribuiti sui rulli 18. Basically, the system provides for blowing in the hot air directly inside the box 7 of the basket 6; from said box 7 the hot air is distributed in each plane of rollers through slots and / or slots 30 and then comes out inside the chamber 40 of the dryer 1 through holes 20 distributed on the rollers 18.

I rulli 18 sono internamente cavi. The rollers 18 are internally hollow.

Almeno una prima pluralità di fori 20 è collocata sui rulli 18 dai quali l’aria calda fuoriesce nuovamente andando a lambire direttamente il prodotto da essiccare collocato superiormente. At least a first plurality of holes 20 is placed on the rollers 18 from which the hot air comes out again going to directly lick the product to be dried placed above.

In altre parole l’aria calda fuoriesce senso una direzione radiale rispetto alla sezione dei rulli 18. In other words, the hot air comes out in a radial direction with respect to the section of the rollers 18.

Detti fori 20 sono disposti in modo tale che il corrispondente flusso radiale d’aria uscente è rivolto sostanzialmente verso la superficie d’appoggio del prodotto ceramico soprastante il piano (8) di rulli (18); detto flusso formante un angolo variabile da 45° a -45° rispetto alla normale di detto piano (8) di rulli (18). Said holes 20 are arranged in such a way that the corresponding radial flow of outgoing air is substantially turned towards the support surface of the ceramic product above the plane (8) of rollers (18); said flow forming an angle varying from 45 ° to -45 ° with respect to the normal of said plane (8) of rollers (18).

Secondo una ulteriore variante – non illustrata, si può prevedere una seconda pluralità di fori 20 disposti in modo tale che il corrispondente flusso radiale d’aria uscente è rivolto sostanzialmente verso la superficie superiore del prodotto ceramico nel piano (8) di rulli (18) sottostante; detto flusso formante un angolo variabile da 45° a -45° rispetto alla normale di detto piano (8) di rulli (18) sottostante. According to a further variant - not illustrated, a second plurality of holes 20 can be provided, arranged in such a way that the corresponding radial flow of outgoing air is substantially directed towards the upper surface of the ceramic product in the plane (8) of rollers (18) below; said flow forming an angle varying from 45 ° to -45 ° with respect to the normal of said plane (8) of rollers (18) below.

Il sistema di distribuzione di aria calda avviene attraverso i medesimi rulli di supporto dei prodotti ceramici. The hot air distribution system takes place through the same support rollers of the ceramic products.

Con particolare riferimento alle figure 3 e 5 si osserva che i ventilatori 11 immettono direttamente l’aria calda prodotta dai bruciatori in un collettore 12 del cassone 7 del cestello 6. With particular reference to figures 3 and 5 it is observed that the fans 11 directly introduce the hot air produced by the burners into a manifold 12 of the box 7 of the basket 6.

Il passaggio di aria avviene tramite apposite aperture o feritoie 9 praticate sulle pareti 10 laterali dell’apparato di essiccazione 1, preferibilmente sia nel tratto ascendente che in quello discendente. The passage of air takes place through special openings or slits 9 made on the side walls 10 of the drying apparatus 1, preferably both in the ascending and descending sections.

Durante il movimento in salita e/o discesa il collettore 12 è mantenuto in guida contro la feritoia 9 cosicché l’aria entra attraverso la sua apertura 13. During the upward and / or downward movement, the manifold 12 is kept driving against the slot 9 so that the air enters through its opening 13.

L’aria calda in arrivo in ingresso dal ventilatore 11 attraversa la bocca di ingresso 13 entra nel collettore 12 del cassone 7 del cestello 6 e quindi si ripartisce, attraverso un’asola 25 di passaggio verso la cavità del rullo 18, per tutte le file di rulli 8 costituenti i piani di supporto dei prodotti ceramici. The hot air arriving from the fan 11 passes through the inlet 13 enters the manifold 12 of the box 7 of the basket 6 and is then distributed, through a slot 25 passing towards the cavity of the roller 18, for all the rows of rollers 8 constituting the support surfaces of the ceramic products.

Come detto, ciascun rullo 18 di ciascuna fila di rulli 8 è al suo interno cavo e provvisto di una pluralità di fori 20 atti a collegare la parte interna cava del rullo medesimo con l’esterno in modo che l’aria calda in arrivo dal collettore 12 fuoriesca dal rullo medesimo. As said, each roller 18 of each row of rollers 8 is hollow inside and provided with a plurality of holes 20 suitable for connecting the hollow internal part of the roller itself with the outside so that the hot air arriving from the collector 12 comes out of the roller itself.

Si prevede di far appoggiare il prodotto ceramico direttamente sul rullo 18 provvisto dei fori 20. The ceramic product is to be placed directly on the roller 18 provided with the holes 20.

Secondo una variante di realizzazione alternativa, non illustrata, ma senza uscire dall’ambito di protezione del trovato, il prodotto ceramico potrà essere leggermente distanziato da esso per mezzo di più anelli distanziatori o sporgenze o in alternativa gole nelle zone interessate dai fori di evacuazione dell’aria calda. According to an alternative embodiment variant, not illustrated, but without departing from the scope of protection of the invention, the ceramic product can be slightly spaced from it by means of several spacer rings or protrusions or alternatively grooves in the areas affected by the evacuation holes of the 'hot air.

Con il presente trovato durante il movimento di salita e di discesa si instaura un migliorato e vantaggioso senso di circolazione dell’aria calda che in pratica invade l’interno dell’essiccatoio solo dopo essere passato nei cassoni 7 di ciascun cestello 6 e nei suoi rulli 18. With the present invention, an improved and advantageous sense of circulation of the hot air is established during the upward and downward movement, which in practice invades the inside of the dryer only after passing through the boxes 7 of each basket 6 and its rollers. 18.

Essendo il flusso di uscita in prossimità del prodotto da essiccare, si và convenientemente a lambire il prodotto nelle sue vicinanze con il vantaggio di aumentare la resa di evaporazione, ridurre i tempi di ciclo ed i consumi. Since the outlet flow is close to the product to be dried, the product is conveniently lapped in its vicinity with the advantage of increasing the evaporation yield, reducing cycle times and consumption.

Per migliorare ulteriormente l’efficienza dell’essiccatoio a detto sistema di distribuzione dell’aria l’essiccatoio prevede un sistema di brandeggio dei prodotti ceramici in stazionamento sul piano dei rulli 8 ed in movimento nei cestelli 6. To further improve the efficiency of the dryer in said air distribution system, the dryer provides for a tilting system of the ceramic products stationed on the surface of the rollers 8 and moving in the baskets 6.

Il sistema di brandeggio prevede l’azionamento in rotazione, secondo il proprio asse, dei rulli 18 i quali a loro volta provocano uno spostamento delle piastrelle sovrastanti. The tilting system provides for the rotating drive, according to their own axis, of the rollers 18 which in turn cause a displacement of the overlying tiles.

Il sistema di brandeggio dell’esempio illustrato viene realizzato secondo un meccanismo di azionamento tipo pignone 17 cremagliera 60; in alternativa ulteriori meccanismi di azionamento potranno essere impiegati senza peraltro uscire dall’ambito di protezione del trovato. The tilting system of the illustrated example is made according to a pinion 17 rack 60 type drive mechanism; alternatively, further drive mechanisms may be used without however departing from the scope of protection of the invention.

Con particolare riferimento alla 4, 5, 6 e 7 si osserva che ciascun rullo 18 di una medesima fila 8 reca all’estremità un pignone o rocchetto 17, mentre tra due adiacenti rulli 18 un ulteriore pignone o rocchetto 16 è atto a rinviare il moto e consentire a tutti i rulli 18 di una medesima fila di ruotare secondo un medesimo senso di rotazione e porre in movimentazione il prodotto da essiccare. With particular reference to 4, 5, 6 and 7 it can be observed that each roller 18 of a same row 8 has a pinion or sprocket 17 at the end, while between two adjacent rollers 18 a further pinion or sprocket 16 is able to return the motion and allowing all the rollers 18 of the same row to rotate according to the same direction of rotation and to move the product to be dried.

La cremagliera 60 viene fissata, ad esempio, sulla parete interna dell’apparato 1, per una definita lunghezza lungo il tragitto del cestello 6, cosicché il pignone 17 del primo rullo 18 di ciascuna fila và ad ingranare esattamente con la cremagliera inducendo, per il tratto corrispondente, la rotazione di tutti i rulli costituenti il piano dei rulli. The rack 60 is fixed, for example, on the internal wall of the apparatus 1, for a defined length along the path of the basket 6, so that the pinion 17 of the first roller 18 of each row meshes exactly with the rack, inducing, for the corresponding section, the rotation of all the rollers constituting the plane of the rollers.

La rotazione impressa ai rulli 18 sarà tale da spostare il prodotto di una conveniente misura all’interno del cestello 6. The rotation impressed on the rollers 18 will be such as to move the product by a convenient size inside the basket 6.

Posizionando una successiva cremagliera 60 contrapposta alla precedente, si potrà eseguire una movimentazione opposta dei rulli 18 e quindi instaurare una movimentazione contraria. By positioning a subsequent rack 60 opposite to the previous one, it is possible to carry out an opposite movement of the rollers 18 and therefore to establish a contrary movement.

Posizionando più cremagliere alternate lungo il percorso ascendente e/o discendente del cestello 6 si realizza il sistema di brandeggio della piastrella che migliora l’essiccazione in quanto l’aria fuoriuscente dai rulli 18 lambisce un’area maggiore della piastrella. By placing several alternating racks along the ascending and / or descending path of the basket 6, the tile tilting system is created which improves drying as the air coming out of the rollers 18 touches a larger area of the tile.

Claims

CLAIMS 1. Apparatus (1) for drying raw ceramic products, comprising a supporting structure or frame (2), substantially vertical, inside which one or more chains (3) are housed, operated by means of a special motorization unit, and placed in drag by means of corresponding crowns (4), one upper and the other lower, defining a closed loop path; the links of said chain (3) are associated with arms (5) which protrude from it and support a plurality of tilting baskets (6), comprising a containment box (7) on whose sides a series of shelves (8) are housed ) of rollers (18) on which the ceramic products to be dried during the drying process stand, one or more fans (11) for blowing hot air into the apparatus (1) conveying the hot air produced by burners ; characterized by the fact that it involves blowing in the hot air directly inside the box (7) of the basket (6) and distributing it in each plane (8) of rollers (18); from said rollers (18) the air comes out inside the chamber (40) of the dryer (1) through holes (20) on the rollers (18).

2. Apparatus (1) according to claim 1, characterized by the fact that said rollers (18) comprise at least a first plurality of holes (20) and directly touches the product to be dried placed above, said holes (20) being arranged in such a way that the corresponding radial flow of outgoing air is directed substantially towards the bearing surface of the ceramic product above the plane (8) of rollers (18); said flow forming an angle varying from 45 ° to -45 ° with respect to the normal of said plane (8) of rollers (18).

Apparatus (1) according to claim 1, characterized in that said rollers (18) comprises a second plurality of holes 20 arranged in such a way that the corresponding radial flow of outgoing air is substantially directed towards the upper surface of the ceramic product in the plane (8) of rollers (18) below; said flow forming an angle varying from 45 ° to -45 ° with respect to the normal of said plane (8) of rollers (18) below.

4. Apparatus (1) according to claim 1, characterized in that said blowing occurs through the same rollers (18) supporting the ceramic products.

5. Apparatus (1) according to claim 1, characterized in that the distribution of the air takes place through a manifold (12) obtained in the box (7) of the basket (6) to which the rows of rollers ( 8); said manifold (12) comprising an opening (13) or hot air inlet mouth able to mate, during the ascending and / or descending movement, with a corresponding slot (9) obtained on the structure (1) and for the passage of air hot coming from the fans (11).

6. Apparatus (1) according to claim 5, characterized in that the ceramic product rests directly on the roller (18) provided with the holes (20).

7. Apparatus (1) according to the claim, characterized in that the ceramic product is spaced from the corresponding roller (18) by means of several spacer rings or protrusions or alternatively grooves in the areas affected by the hot air evacuation holes.

8. Apparatus (1) according to claim 1, characterized by the fact that each row of rollers (8) provides a tilting system of the ceramic products obtained by alternating rotation, according to its own axis, of the rollers (18); said swing causing an alternating movement of the product inside the basket (6).

9. Apparatus (1) according to claim 8, characterized in that said tilting system is realized through a mechanism of pinion (17) and racks (60) arranged alternately along the ascending and / or descending path of the basket (6).

10. Apparatus (1) according to claim 8, characterized in that each roller (18) of a same row (8) has at its end a pinion or sprocket (17) and two adjacent rollers (18) mesh with each other by means of the interposition of a further pinion or spool (16) adapted to postpone the motion and allow all the rollers (18) of the same row to rotate according to the same direction of rotation and to move the product to be dried.

11. Apparatus (1) according to claim 9, characterized in that said racks being integral with the internal wall of the apparatus (1) and for a defined length along the path of the basket (6); the rotation imparted to the pinion will be such as to induce a displacement of the appropriate product inside the basket (6).

12. Process for distributing hot air in apparatus (1) for drying raw ceramic products, comprising a substantially vertical supporting structure or frame (2), inside which one or more chains (3) are housed, operated by means of a special motorization unit, and driven by corresponding crowns (4), one upper and the other lower, defining a closed loop path; the links of said chain (3) are associated with arms (5) which protrude from it and support a plurality of tilting baskets (6), comprising a containment box (7) on the sides of which a series of shelves (8) are housed ) of rollers (18) on which the ceramic products to be dried during the drying process are stationed, one or more fans (11) for blowing hot air into the apparatus (1) conveying the hot air produced by burners ; characterized by the fact that it provides for blowing the hot air directly into the box (7) of the basket (6) and distributing it in each plane (8) of rollers (18) from which it comes out inside the chamber (40) of the 'dryer (1) through holes (20) on the rollers (18).