ITRE20060092A1 - Forno a tunnel per prodotti ceramici - Google Patents

Description

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DESCRIZIONE

del Brevetto Italiano per Invenzione Industriale dal titolo:

“FORNO A TUNNEL PER PRODOTTI CERAMICI”

a nome SACMI FORNI S.P.A. con sede in 40122 BOLOGNA.

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La presente invenzione riguarda i forni a tunnel per la cottura di prodotti ceramici ed in particolare i forni a tunnel dotati di un sistema di schermatura del calore irraggiato.

Un tipico forno a tunnel comprende un lungo corridoio rettilineo 10 delimitato da pareti laterali di materiale refrattario, all’interno del quale i prodotti vengono fatti avanzare mediante opportuni sistemi di trasporto, come ad esempio rulliere motorizzate o carrelli mobili.

Detto corridoio è suddiviso longitudinalmente in una successione di 15 sezioni di lavorazione a diversa temperatura, tra cui una sezione di riscaldamento, una sezione di cottura, una sezione di raffreddamento rapido, una sezione di raffreddamento lento, ed una sezione di raffreddamento finale.

In corrispondenza delle sezioni di riscaldamento e di cottura, il 20 forno a tunnel è provvisto di appositi bruciatori che si affacciano all’interno del corridoio per innalzare localmente la sua temperatura.

Detti bruciatori comprendono di norma una porzione, detta usualmente corpo, che sporge all’esterno del corridoio attraverso le pareti 25 laterali del forno, dove è collegata ad usuali mezzi di alimentazione 28308 TESTO DEPOSITO.doc

e di regolazione.

Sulle pareti laterali sono inoltre presenti ulteriori mezzi di gestione e di controllo del funzionamento del forno, come ad esempio traguardi per controllare visivamente l’avanzamento dei prodotti 5 lungo le varie sezioni di lavorazione.

Nonostante le pareti interne del forno siano costituite di materiale refrattario, siccome la temperatura interna può superare anche i 1200°C, il forno propaga un intenso calore verso l’esterno per irraggiamento.

10 Ciò comporta che l’utilizzo dei suddetti mezzi di controllo e gestione del forno, risulti particolarmente disagevole da parte degli operatori.

Per questa ragione sono noti forni a tunnel dotati di sistemi di schermatura che ricoprono esternamente le pareti laterali del forno.

15 Un primo sistema comprende ampi pannelli a tutta altezza traslabili in direzione dell’asse del forno, capaci, nel loro insieme, di schermare completamente le pareti laterali del forno.

Un inconveniente in cui incorre questa soluzione è la notevole esposizione degli operatori all’irraggiamento di calore nel momento 20 dell’apertura di detti pannelli, poiché tale operazione lascia priva di schermatura una vasta porzione della parete laterale del forno. Un ulteriore inconveniente è l’eccessivo ingombro laterale dovuto alla sovrapposizione reciproca di detti pannelli, necessaria per permettere la loro apertura.

25 Un secondo sistema comprende una successione di sportelli, atti 28308 TESTO DEPOSITO.doc

a schermare esclusivamente le porzioni superiore ed inferiore della parete del forno. Ciascuno di questi sportelli è incernierato ad un telaio di supporto, in modo che l’operatore possa alzarli per raggiungere i mezzi di gestione del funzionamento del forno o i 5 traguardi.

Un inconveniente di detto secondo sistema è nel fatto che lascia priva di schermatura una fascia centrale della parete laterale del forno, da cui generalmente sporgono i corpi dei bruciatori che pertanto propagano liberamente calore nella zona di lavoro degli 10 operatori.

Inoltre l’apertura di detti sportelli può essere mantenuta solo grazie ad un’apposita asta di sostegno che deve essere posizionata manualmente di volta in volta dall’operatore.

Scopo della presente invenzione è superare gli inconvenienti della 15 tecnica nota nell’ambito di una soluzione costruttiva razionale semplice, affidabile ed economica.

Tale scopo è conseguito dall’invenzione così come si caratterizza nella rivendicazione 1.

In generale, l’invenzione fornisce un forno per prodotti ceramici 20 comprendente un insieme di pannelli posti a schermare almeno una porzione della superficie esterna del forno, in modo da formare una barriera protettiva contro la propagazione del calore per irraggiamento.

Tale barriera protettiva è realizzata tramite una pluralità di 25 pannelli adiacenti tra loro e disposti su più file sovrapposte, i 28308 TESTO DEPOSITO.doc

quali schermano in modo sostanzialmente completo e uniforme la superficie esterna del forno, così che l’operatore non sia esposto in modo diretto né all’irraggiamento di calore proveniente dalle pareti del forno né a quello proveniente dai bruciatori.

5 Ogni pannello è dotato di due elementi di copertura singolarmente articolati su uno stesso elemento di supporto posto, per esempio, in posizione centrale rispetto agli elementi di copertura.

Questa soluzione consente efficacemente all’operatore di aprire anche solo uno dei due elementi, riducendo al minimo la quantità di calore 10 irraggiato al quale egli stesso è sottoposto, durante lo svolgimento delle proprie mansioni.

Secondo un aspetto preferito del trovato, la barriera protettiva è posta ad una distanza dalla superficie esterna del forno tale da definire un’intercapedine in virtù della quale si realizza un 15 “effetto camino” che permette la circolazione convettiva dell’aria verso l’alto e il conseguente raffreddamento della superficie irraggiante.

Questo effetto è particolarmente intensificato dal fatto che i pannelli della barriera protettiva sono posti su una superficie 20 convessa rispetto alla superficie laterale del forno.

Il trovato prevede inoltre di dotare gli elementi di copertura dei pannelli di indicazioni grafiche o cromatiche, atte a segnalare all’operatore le diverse sezioni di lavorazione del forno e/o l’eventuale strumentazione che detti elementi di copertura coprono 25 alla vista.

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Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate, in cui:

5 - la figura 1 è la sezione trasversale schematizzata di un forno a tunnel secondo l’invenzione.

- la figura 2 è la vista indicata con II in figura 1;

- la figura 3 è la vista indicata con III in figura 1;

- la figura 4 mostra in dettaglio un elemento di copertura della 10 barriera protettiva di figura 2;

- la figura 5 è un dettaglio ingrandito di figura 4.

In figura 1 è illustrato un usuale forno a tunnel 1 per la cottura di prodotti ceramici.

Detto forno a tunnel 1 comprende un lungo corridoio longitudinale 10 15 delimitato da pareti di materiale refrattario, entro il quale i prodotti ceramici avanzano su due rulliere 2 sovrapposte.

Ciascuna rulliera 2 comprende un tappeto di rulli trasversali 20 le cui estremità sporgono dai lati contrapposti 3 e 4 del forno a tunnel 1.

20 In particolare, le estremità dei rulli 20 che sporgono dal lato 4 sono poste in appoggio su un insieme di rulli di supporto folli 40; mentre le estremità dei cuscinetti 20 che sporgono dal lato 3 sono associate a mezzi di motorizzazione 5 atti a porli in rotazione intorno al proprio asse.

25 Nell’esempio, i mezzi di motorizzazione 5 comprendono un motore 28308 TESTO DEPOSITO.doc

elettrico 50 che trasmette il movimento ai relativi rulli trasversali 20 tramite un motoriduttore 51 che, a sua volta, aziona un’usuale catena di trasmissione (non illustrata).

Nel seguito della descrizione, il lato 3 verrà denominato lato 5 motorizzato e il lato 4 verrà denominato lato folle.

Il corridoio longitudinale 10 è suddiviso in una successione di sezioni di lavorazione a diversa temperatura, tra cui una sezione di riscaldamento, una sezione di cottura, una sezione di raffreddamento rapido ed una sezione di raffreddamento lento.

10 Il forno 1 è inoltre provvisto di appositi mezzi di controllo e gestione del suo funzionamento, che non sono mostrati in quanto di per sé noti.

I mezzi di controllo comprendono, ad esempio, i traguardi che vengono posti sul lato motorizzato 3 e/o sul lato folle 4 del forno a tunnel 15 1, per consentire agli operatori l’ispezione diretta dello stadio di avanzamento dei prodotti.

Detti traguardi possono essere piccole finestrelle appositamente ricavate nelle pareti refrattarie del forno 1, che vengono chiuse con un pannello isolante di materiale trasparente.

20 I mezzi di gestione comprendono, ad esempio, il sistema di controllo dei bruciatori che sono posti in corrispondenza delle zone di cottura per regolare la temperatura interna del forno 1, ed i cui corpi sporgono all’esterno sul lato motorizzato 3 o sul lato folle 4.

Come illustrato in figura 1, il lato motorizzato 3 ed il lato 25 folle 4 sono schermati a tutta altezza rispettivamente da una 28308 TESTO DEPOSITO.doc

barriera protettiva 10 e da una barriera protettiva 9, le quali sono singolarmente atte a ostacolare la propagazione verso l’esterno del calore irraggiato dal forno a tunnel 1.

Le barriere protettive 9 e 10 sono singolarmente sostenute da un 5 rispettivo telaio rigido 7, il quale è posizionato adiacente e a contatto rispettivamente del lato folle 4 o del lato motorizzato 3. Ciascuna barriera protettiva 9 e 10 comprende tre file di pannelli adiacenti 6, le quali sono sovrapposte tra loro e sono adeguatamente ravvicinate per schermare in modo sostanzialmente completo e uniforme 10 il relativo lato motorizzato 4 o folle 3 (v. figg.2 e 3).

In particolare, ogni pannello 6 comprende due elementi di copertura 60 di forma generalmente piatta, i quali sono singolarmente articolati su uno stesso elemento di supporto 62 fissato al relativo telaio rigido 7.

15 In questo modo, l’operatore può efficacemente aprire gli elementi di copertura 60 in modo indipendente l’uno dall’altro, riducendo al minimo l’irraggiamento di calore al quale egli stesso è sottoposto, durante lo svolgimento delle proprie mansioni.

Come mostrato in figura 4, il collegamento di ogni elemento di 20 copertura 60 al rispettivo elemento di supporto 62 avviene tramite due dispositivi a cerniera 8.

Ogni dispositivo a cerniera 8 comprende una vite 83 fissata all’elemento di supporto 62 in guisa di perno, cui è girevolmente accoppiato un cardine tubolare 81 fissato all’elemento di copertura 25 60.

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Come mostrato in figura 5, detto cardine tubolare 81 è composto da un corpo cavo filettato 84 direttamente fissato all’elemento di copertura 60, e da una boccola 85 avvitata a detto corpo filettato 84 in modo da muoversi rispetto quest’ultimo in senso assiale.

5 Sia corpo filettato 84 sia la boccola 85 presentano una rispettiva cavità troncoconica. Dette cavità troncoconiche sono coassiali e reciprocamente contrapposte.

Tra la boccola 85 e il corpo filettato 84, è posta un’ogiva cava 82 anch’essa coassialmente infilata sulla vite 83.

10 Detta ogiva cava 82 comprende un tratto cilindrico centrale e due tratti troncoconici d’estremità, ed è resa elastica da un taglio trasversale a tutta lunghezza.

L’avvitamento della boccola 85 ha l’effetto di incuneare l’ogiva cava 82 nel corpo filettato 84, stringendola contemporaneamente sulla vite 15 83.

L’attrito che così si realizza tra l’ogiva cava 82, la vite 83 e il corpo filettato 84 produce una resistenza che si oppone al movimento di apertura o chiusura dell’elemento di copertura 60.

In questo modo, regolando opportunamente l’avvitamento della boccola 20 85, è possibile generare un attrito sufficientemente piccolo per consentire all’operatore di muovere manualmente l’elemento di copertura 60, e sufficientemente elevato per mantenere fermo l’elemento di copertura 60 stesso in qualunque posizione raggiunta rispetto all’elemento di supporto 62.

25 Grazie a questa soluzione, l’operatore non è costretto ad usare 28308 TESTO DEPOSITO.doc

nessun tipo di asta di supporto per mantenerne aperto l’elemento di copertura 60.

Secondo un preferito aspetto dell’invenzione, gli elementi di supporto 62 dei pannelli 6 sono dimensionati in modo da sporgere 5 rispetto al telaio rigido 7 cui sono fissati.

In questo modo, tra la barriera protettiva 9 ed il lato folle 4 e tra la barriera protettiva 10 ed il lato motorizzato 3 rimangano definite due intercapedini, rispettivamente 90 e 100.

I risultati tecnici raggiunti grazie alle intercapedini 90 e 100 sono 10 molteplici.

Un primo risultato consiste nel poter alloggiare tutti i mezzi di gestione e controllo del forno 1 che sporgono sui lati folle 4 e motorizzato 3.

Da ciò la possibilità di dimensionare gli elementi di copertura 60 15 affinché coprano non solo la superficie laterale del forno 1, ma anche i suddetti mezzi di gestione e controllo, tra cui i già menzionati corpi dei bruciatori.

Un secondo risultato tecnico è il prodursi, all’interno delle intercapedini 90 e 100, di un cosiddetto “effetto camino” che 20 permette la circolazione convettiva dell’aria calda verso l’alto, con conseguente raffreddamento della superficie laterale del forno a tunnel 1.

Tale “effetto camino” è reso più efficiente dal fatto che gli elementi di copertura 60 delle barriere protettive 9 e 10, siano 25 posti su una superficie convessa rispetto alla superficie laterale 28308 TESTO DEPOSITO.doc

del forno a tunnel 1.

L’invenzione prevede inoltre che agli elementi di copertura 60 dei pannelli 6 si possano associare indicazioni grafiche o cromatiche, atte a segnalare all’operatore le diverse sezioni di lavorazione del 5 forno a tunnel 1 e l’eventuale strumentazione che detti elementi di copertura 60 coprono alla vista.

Per esempio gli elementi di copertura 60 posti in corrispondenza della sezione di cottura possono essere di colore rosso, mentre quelli in corrispondenza della sezione di raffreddamento possono 10 essere azzurri.

Inoltre, gli elementi di copertura 60 posti a schermare il corpo di un bruciatore possono presentare l’immagine stilizzata di una fiammella, mentre quelli posti a schermare un traguardo possono presentare l’immagine stilizzata di un occhio.

15 Si desidera infine precisare che nell’esempio illustrato la barriera protettiva 10 che scherma il lato folle 4 comprende elementi di copertura 60 tutti uguali tra loro, mentre la barriera protettiva 9 che scherma il lato motorizzato 3 comprende anche elementi di copertura 60’ e 60” di dimensione differente, generalmente più 20 piccoli.

Questa soluzione è stata adottata affinché i pannelli 6 della barriera protettiva 9 non interferiscano con i mezzi di motorizzazione 5 delle rulliere 2, che risultano schermati grazie ad appositi appositi carter protettivi 54.

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Claims (1)

1. 28308 TESTO DEPOSITO.doc RIVENDICAZIONI 1. Forno per prodotti ceramici comprendente un insieme di pannelli (6) posti a schermare almeno una porzione della superficie esterna del forno, in modo da formare una barriera protettiva 5 (9, 10) contro la propagazione del calore per irraggiamento, caratterizzato dal fatto che ogni pannello (6) è dotato di almeno due elementi di copertura (60, 60’, 60’’) singolarmente articolati su uno stesso elemento di supporto (62) tramite almeno un dispositivo a cerniera (8). 10 2. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto elemento di supporto (62) è in posizione centrale rispetto agli elementi di copertura (60, 60’, 60’’). 3. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che a detto dispositivo a cerniera (8) sono associati mezzi di 15 frizione (82) atti ad arrestare il rispettivo elemento di copertura (60) in una qualunque posizione rispetto all’elemento di supporto (62). 4. Forno secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo a cerniera (8) comprende un perno (83) fissato 20 all’elemento di supporto (62) e un cardine (81) girevolmente accoppiato a detto perno e fissato all’elemento di copertura (60), detto cardine (81) comprendendo due porzioni (84, 85) reciprocamente mobili in senso assiale tra cui sono interposti detti mezzi di frizione (82). 25 5. Forno secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che 28308 TESTO DEPOSITO.doc ciascuna di dette porzioni (84, 85) del cardine (81) presenta una cavità rastremata e detti mezzi di frizione comprendono un’ogiva elastica (82) infilata sul perno (83). 6. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che 5 detti pannelli (6) appartenenti alla barriera protettiva (9, 10) sono adiacenti tra loro e disposti su più file sovrapposte, per schermare in modo sostanzialmente completo e uniforme detta almeno una porzione della superficie esterna del forno. 7. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che 10 detta barriera protettiva (9, 10) è disposta ad una distanza dalla superficie esterna (3, 4) del forno tale da definire un’intercapedine (90, 100) atta ad accogliere dispositivi di controllo, regolazione e gestione del funzionamento del forno. 8. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che 15 detta barriera protettiva (9, 10) è disposta ad una distanza dalla superficie esterna (3, 4) del forno tale da definire un’intercapedine (90, 100) in grado di realizzare un effetto camino che permette la circolazione convettiva dell’aria verso l’alto. 20 9. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti pannelli (6) appartenenti alla barriera protettiva (9, 10) sono posti su una superficie convessa rispetto alla superficie laterale del forno. 10. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che 25 detta barriera protettiva (9, 10) scherma almeno un’intera 28308 TESTO DEPOSITO.doc parete laterale (3, 4) esterna del forno. 11. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ai pannelli (6) sono associati mezzi indicatori atti a individuare la collocazione delle diverse sezioni di lavorazione 5 del forno (1). 12. Forno secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi indicatori comprendono segni grafici o segni cromatici. 13. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che 10 ai pannelli sono associati mezzi indicatori atti a individuare la collocazione dei dispositivi di controllo, regolazione e gestione del funzionamento del forno. 14. Forno secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detti mezzi indicatori comprendono segni grafici o segni 15 cromatici.