ITRE990058U1

ITRE990058U1 - SINGLE LAYER OVEN FOR CERAMIC PRODUCTS.

Info

Publication number: ITRE990058U1
Application number: IT1999RE000058U
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Pifferi
Original assignee: Sacmi Forni Spa
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2001-06-10
Also published as: IT248291Y1; ES2190859A1; ES2190859B1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del Brevetto Italiano per Modello Industriale di Utilità dal titolo: "FORNO MONOSTRATO PER PRODOTTI CERAMICI", of the Italian Patent for Industrial Utility Model entitled: "MONOLAYER OVEN FOR CERAMIC PRODUCTS",

Il presente trovato si riferisce ai forni di cottura cosiddetti monostrato, un cui tipico utilizzo si ha nel settore di fabbricazione delle piastrelle ceramiche. The present invention relates to so-called single-layer firing ovens, a typical use of which is in the ceramic tile manufacturing sector.

Simili forni comprendono una struttura a tunnel ove è posto un trasportatore a rulli su cui viaggia uno strato di piastrelle costituito da identici allineamenti trasversali equidistanziati delle stesse. Such kilns comprise a tunnel structure where a roller conveyor is placed on which travels a layer of tiles consisting of identical equidistant transverse alignments of the same.

Detto tunnel viene riscaldato da due serie contrapposte di bruciatori, usualmente funzionanti a gas metano, i quali sono impostati sulle pareti laterali del tunnel e sono rivolti verso le pareti contrapposte. Said tunnel is heated by two opposing series of burners, usually operating on methane gas, which are set on the side walls of the tunnel and face the opposite walls.

Solitamente ad ogni singola parete del tunnel sono associati due allineamenti di bruciatori, posti rispettivamente sopra e sotto il trasportatore. Two alignments of burners are usually associated with each single wall of the tunnel, placed respectively above and below the conveyor.

Inoltre i gas combustibile e comburente vengono alimentati a gruppi di bruciatori di detti allineamenti con interposizione di mezzi valvolari che sono asserviti al sistema di controllo e regolazione della temperatura di cui è corredato il forno. Furthermore, the combustible and comburent gases are fed to groups of burners of said alignments with the interposition of valve means which are enslaved by the temperature control and regulation system with which the furnace is equipped.

Ciò allo scopo di adeguare la temperatura del tunnel al diagramma di cottura che compete al materiale in lavorazione, e che, in senso del tutto generale, prevede il graduale riscaldamento delle piastrelle a partire dall'ingresso del forno, la loro permanenza per un tempo prefissato ad una temperatura predeterminata, ed il loro raffreddamento controllato prima di raggiungere l'uscita del forno. This in order to adapt the temperature of the tunnel to the firing diagram that belongs to the material being processed, and which, in a completely general sense, provides for the gradual heating of the tiles starting from the entrance to the kiln, their permanence for a predetermined time. at a predetermined temperature, and their controlled cooling before reaching the oven outlet.

Ora, visto che la qualità del prodotto finale dipende in massima parte dal rispetto del corrispondente diagramma di cottura, assume particolare importanza il poter controllare la temperatura nelle varie zone del forno, appunto per rispettare il detto diagramma di cottura. Now, since the quality of the final product largely depends on compliance with the corresponding cooking diagram, it is particularly important to be able to control the temperature in the various areas of the oven, precisely to respect the said cooking diagram.

Le zone del forno dove notoriamente risulta più difficoltoso rispettare il detto diagramma di cottura, sono quelle situate in prossimità delle pareti laterali del tunnel, dove la temperatura è usualmente relativamente diversa da quella presente al centro dello stesso tunnel. The areas of the kiln where it is notoriously more difficult to respect the said firing diagram are those located near the side walls of the tunnel, where the temperature is usually relatively different from that present in the center of the tunnel itself.

In particolare la detta disuniforme distribuzione della temperatura nelle sezioni trasversali del tunnel si manifesta in misura tanto maggiore quanto più rapido è il ciclo di cottura, ma soprattutto quanto più elevata è la sezione trasversale del tunnel, come è il caso dei moderni forni monostrato caratterizzati da una elevata produttività. Inoltre, un altro fattore che può concorrere alla detta disuniformità è la larghezza dello strato in transito, che dipende dal formato delle piastrelle in lavorazione. In particular, the said uneven temperature distribution in the tunnel cross sections manifests itself to a greater extent the faster the firing cycle, but above all the higher the cross section of the tunnel, as is the case with modern single-layer furnaces characterized by high productivity. Furthermore, another factor that can contribute to said non-uniformity is the width of the layer in transit, which depends on the size of the tiles being processed.

Quanto sopra dà sovente luogo ad una irregolare cottura delle piastrelle che transitano in prossimità delle pareti laterali del tunnel, il che comporta difetti sia dimensionali che di forma, con conseguente aumento degli scarti . The above often gives rise to an irregular firing of the tiles that pass near the side walls of the tunnel, which involves both dimensional and shape defects, with a consequent increase in waste.

Nel tentativo di ridurre i detti problemi, da più parti sono stati studiati particolari tipi di bruciatori, in taluni casi combinati a caratteristiche disposizioni degli stessi, i quali si sono però dimostrati inadeguati allo scopo. In an attempt to reduce said problems, particular types of burners have been studied by many parties, in some cases combined with their characteristic arrangements, which have however proved inadequate for the purpose.

Ad esempio la stessa Richiedente ha proposto un particolare sistema di riscaldamento per forni monostrato che è descritto nel Brevetto Italiano No. 1287626, il cui testo si intende totalmente ricompreso nella presente descrizione per opportuno riferimento. For example, the same Applicant has proposed a particular heating system for single-layer ovens which is described in the Italian Patent No. 1287626, the text of which is understood to be fully included in the present description by suitable reference.

Sinteticamente, secondo il detto documento è previsto che, nel contesto di un forno monostrato dotato di un trasportatore a rulli, e presentante, su ciascuna parete laterale, almeno un allineamento di bruciatori orientati verso la parete laterale opposta, ognuno di detti allineamenti sia costituito da almeno due serie di bruciatori aventi caratteristiche diverse, in cui i bruciatori di ogni serie sono preposti a riscaldare prevalentemente specifiche zone della sezione trasversale del forno. Briefly, according to said document it is provided that, in the context of a single-layer oven equipped with a roller conveyor, and having, on each side wall, at least one alignment of burners oriented towards the opposite side wall, each of said alignments consists of at least two series of burners having different characteristics, in which the burners of each series are designed to heat mainly specific areas of the cross section of the furnace.

In particolare i bruciatori di una serie sono preferibilmente intercalati a quelli dell'altra serie. In particular, the burners of one series are preferably interleaved with those of the other series.

Inoltre, i bruciatori di una serie consistono in usuali bruciatori a fiamma assiale, e quelli dell'altra serie sono bruciatori la cui fiamma, o meglio, i cui prodotti caldi generati dalla combustione, si propagano in parte assialmente ed in parte radialmente. Furthermore, the burners of one series consist of usual axial flame burners, and those of the other series are burners whose flame, or rather, the hot products generated by combustion, propagate partly axially and partly radially.

Infine, detto flusso caldo radiale agisce in prossimità della rispettiva parete laterale del forno, ed è rivolto verso la zona marginale longitudinale prospiciente del trasportatore a rulli. Finally, said radial hot flow acts in proximity to the respective side wall of the furnace, and faces the longitudinal marginal area facing the roller conveyor.

Tuttavia la soluzione su delineata si è in pratica dimostrata inadeguata a garantire una sufficiente omogeneità delle temperature in corrispondenza delle varie sezioni trasversali del tunnel dei detti moderni forni relativamente molto larghi. However, the solution outlined above has in practice proved inadequate to guarantee a sufficient homogeneity of the temperatures in correspondence with the various cross sections of the tunnel of said modern relatively very large furnaces.

Lo scopo del presente trovato è quello di rendere disponibile un sistema perfezionato di riscaldamento dei forni monostrato, che consenta un migliore controllo della temperatura nelle sezioni trasversali degli stessi indipendentemente dalla loro larghezza. The object of the present invention is to make available an improved heating system for single-layer ovens, which allows a better control of the temperature in the cross sections of the same regardless of their width.

Secondo il trovato detto scopo viene conseguito grazie alle caratteristiche indicate nelle rivendicazioni. According to the invention, said object is achieved thanks to the characteristics indicated in the claims.

In particolare, secondo il trovato è previsto che, nel contesto di un forno monostrato del tipo descritto nel citato documento No. 1287626, ognuno dei bruciatori preposti a riscaldare le fasce longitudinali del tunnel che sono situate in prossimità delle sue pareti laterali, sia conformato in modo da presentare una bocca di efflusso di forma allungata e sostanzialmente rettilinea che è rivolta verso il trasportatore, e che presenta una lunghezza avente 10 stesso ordine di grandezza della distanza che esiste tra i due bruciatori di tipo assiale rispettivamente precedente e seguente. In particular, according to the invention it is provided that, in the context of a single-layer oven of the type described in the aforementioned document No. 1287626, each of the burners designed to heat the longitudinal bands of the tunnel which are located in proximity to its side walls, is shaped in so as to have an elongated and substantially rectilinear outflow mouth which faces the conveyor, and which has a length having the same order of magnitude as the distance that exists between the two burners of the previous and following axial type, respectively.

Grazie alla soluzione su delineata viene nettamente migliorato il controllo della temperatura nelle sezioni trasversali del tunnel, indipendentemente dalla sua larghezza, come è stato riscontrato attraverso specifiche prove condotte con prototipi di forni conformi agli insegnamenti del trovato. Thanks to the solution outlined above, the control of the temperature in the cross sections of the tunnel is significantly improved, regardless of its width, as has been found through specific tests carried out with prototypes of ovens conforming to the teachings of the invention.

Il detto netto miglioramento discende dal fatto che praticamente tutto lo sviluppo delle fasce longitudinali laterali del trasportatore viene interessato da un flusso caldo, che ovviamente è regolabile secondo necessità attraverso ' il sistema di controllo del forno, e ciò indipendentemente dal circuito di alimentazione dei bruciatori di tipo assiale. Said clear improvement derives from the fact that practically all the development of the lateral longitudinal bands of the conveyor is affected by a hot flow, which obviously can be adjusted according to need through the control system of the furnace, and this independently of the supply circuit of the burners. axial type.

La detta bocca di efflusso è preferibilmente parallela al trasportatore a rulli, ed è preferibilmente ortogonale a detti rulli. The said outflow mouth is preferably parallel to the roller conveyor, and is preferably orthogonal to said rollers.

Più precisamente, e come risulterà con maggior chiarezza nel seguito, la detta bocca di efflusso di forma allungata viene preferibilmente resa disponibile da un collettoredistributore di forma tubolare il quale comunica con il corpo della camera di combustione del bruciatore, e lungo una generatrice del quale è previsto almeno un allineamento di piccoli fori di scarico. More precisely, and as will become clearer in the following, said elongated outflow mouth is preferably made available by a tubular-shaped distributor manifold which communicates with the body of the combustion chamber of the burner, and along a generator of which it is at least one alignment of small drain holes is foreseen.

I detti fori sono preferibilmente equidistanziati, e presentano preferibilmente lo stesso diametro. Said holes are preferably equidistant, and preferably have the same diameter.

Inoltre, il detto collettore è preferibilmente disposto a cavallo del detto corpo della camera di combustione, in guisa che i due definiscono una sagoma complessiva conformata a "T". Furthermore, the said manifold is preferably arranged astride the said body of the combustion chamber, so that the two define an overall "T" -shaped shape.

Infine, secondo una vantaggiosa caratteristica del trovato la detta bocca di efflusso è preferibilmente registrabile trasversalmente al trasportatore. Finally, according to an advantageous characteristic of the invention, said outflow mouth is preferably adjustable transversely to the conveyor.

Grazie a ciò il controllo della temperatura nelle sezioni trasversali del tunnel viene ulteriormente migliorato visto che la posizione della citata bocca di efflusso può essere adeguata alla larghezza dello strato di piastrelle in transito . Thanks to this, the temperature control in the cross sections of the tunnel is further improved since the position of the aforementioned outflow mouth can be adapted to the width of the layer of tiles in transit.

Per meglio comprendere le caratteristiche e i pregi costruttivi del trovato, qui di seguito viene fatto riferimento alle figure delle allegate tavole disegni dove: La FIG. 1 è una vista schematica in elevazione laterale che mostra un forno monostrato conforme al trovato. To better understand the characteristics and constructive advantages of the invention, reference is made hereinafter to the figures of the attached drawing tables where: FIG. 1 is a schematic side elevation view showing a single-layer oven according to the invention.

La FIG. 2 è una parte della sezione II-II di cui a FIG. 1 in scala ingrandita, dove i bruciatori conformi al trovato sono mostrati nella posizione operativa di massimo arretramento. La FIG. 3 è la sezione III-III di cui a FIG. 2. FIG. 2 is a part of the section II-II of FIG. 1 on an enlarged scale, where the burners according to the invention are shown in the operating position of maximum retraction. FIG. 3 is the section III-III of FIG. 2.

La FIG. 4 è una parte della sezione IV-IV di cui a FIG. 3. La FIG. 5 è una vista del tutto simile a quella di cui a FIG. 2, e mostra i bruciatori conformi al trovato nella posizione operativa di massimo avanzamento. FIG. 4 is a part of the section IV-IV of FIG. 3. FIG. 5 is a view quite similar to that of FIG. 2, and shows the burners according to the invention in the operating position of maximum advancement.

Dalle citate figure si rileva che il forno monostrato mostrato comprende un tunnel 1 orizzontale che è attraversato da una rulliera 2 motorizzata su cui viaggia uno strato di piastrelle 3. From the aforementioned figures it can be seen that the single-layer kiln shown comprises a horizontal tunnel 1 which is crossed by a motorized roller conveyor 2 on which a layer of tiles 3 travels.

Il detto tunnel 1 è corredato di usuali sonde termiche, come quelle mostrate in FIG. 3 e richiamate con 4, o altri equivalenti mezzi rilevatori della temperatura (di tipo diretto o indiretto), e dette usuali sonde (o mezzi equipollenti) sono collegate ad un altrettanto usuale sistema di regolazione e controllo del forno. Said tunnel 1 is equipped with usual thermal probes, such as those shown in FIG. 3 and referred to with 4, or other equivalent means for detecting the temperature (direct or indirect), and said usual probes (or equivalent means) are connected to an equally usual system for regulating and controlling the oven.

Inoltre, ad ogni singola parete laterale del tunnel 1 sono associati due allineamenti longitudinali di bruciatori equidistanziati , di cui uno è posto al di sopra della rulliera 2, e l'altro al di sotto. Furthermore, two longitudinal alignments of equidistant burners are associated with each single side wall of the tunnel 1, one of which is located above the roller conveyor 2, and the other below.

Nel contesto di ogni singolo allineamento si individua una prima serie di bruciatori 5, di tipo usuale e nominati in premessa a fiamma assiale, ed una seconda serie di bruciatori 6 che sono realizzati conformemente al trovato, e che si possono definire a fiamma trasversale come risulterà evidente nel seguito. In the context of each single alignment, a first series of burners 5 of the usual type and mentioned in the introduction with axial flame are identified, and a second series of burners 6 which are made in accordance with the invention, and which can be defined as having a transverse flame as will result evident in the following.

Inoltre, sempre nel contesto di ciascun allineamento i bruciatori 5 di detta prima serie sono intercalati a quelli 6 di detta seconda serie (v. FIGG. 1 e 2). Furthermore, still in the context of each alignment, the burners 5 of said first series are interleaved with those 6 of said second series (see Figures 1 and 2).

Ancora, nel contesto di ogni singola parete laterale del tunnel 1 i bruciatori dell'allineamento superiore (o inferiore) sono sfalsati di un passo rispetto a quelli dell'allineamento inferiore (o superiore) in guisa che un bruciatore del tipo a fiamma assiale o trasversale è verticalmente allineato con un bruciatore del tipo a fiamma trasversale o assiale (FIGG. 1, 3 e 4). Furthermore, in the context of each single side wall of the tunnel 1 the burners of the upper (or lower) alignment are offset by one step with respect to those of the lower (or upper) alignment so that a burner of the axial or transverse flame type it is vertically aligned with a burner of the transverse or axial flame type (FIGS. 1, 3 and 4).

Si precisa altresì che ad un bruciatore a fiamma assiale o trasversale associato ad una parete trasversale del tunnel 1 corrisponde, sulla parete laterale contrapposta dello stesso, un bruciatore a fiamma trasversale o assiale (FIGG. It should also be noted that an axial or transverse flame burner associated with a transverse wall of the tunnel 1 corresponds, on the opposite side wall thereof, to a transverse or axial flame burner (FIGS.

2 e 3). 2 and 3).

Inoltre, i bruciatori 5 sono preposti a riscaldare prevalentemente la zona centrale del tunnel 1, mentre i. bruciatori 6 sono preposti a riscaldare prevalentemente le zone longitudinali laterali contrapposte dello stesso tunnel 1, con possibilità di regolare trasversalmente alla rulliera 2 il loro grado di inserimento nel tunnel 1 come si dirà più avanti . Furthermore, the burners 5 are designed to heat mainly the central zone of the tunnel 1, while i. burners 6 are designed to heat mainly the opposite lateral longitudinal areas of the tunnel 1, with the possibility of adjusting their degree of insertion in the tunnel 1 transversely to the roller conveyor 2 as will be explained later.

Ancora, i detti bruciatori 5 e 6, nel caso mostrato del tipo alimentato con una miscela di aria e gas metano, vengono serviti da due distinti circuiti di alimentazione. Furthermore, said burners 5 and 6, in the case shown of the type fed with a mixture of air and methane gas, are served by two distinct supply circuits.

In particolare i detti bruciatori 5 e 6 sono suddivisi in gruppi, e ciascun gruppo è allacciato al rispettivo circuito mediante mezzi opportuni, come quelli schematizzati nelle FIGG. 2 e 5. In particular, said burners 5 and 6 are divided into groups, and each group is connected to the respective circuit by suitable means, such as those schematized in FIGS. 2 and 5.

In esse si individuano: un primo condotto generale 50 cui sono allacciate, con interposizione di rispettivi mezzi valvolari 51 posti sotto il controllo del sistema di regolazione del forno, tante circuitazioni di servizio 52 quanti sono i gruppi di bruciatori 5, ed un secondo condotto generale 60 cui sono allacciate, con interposizione di rispettivi mezzi valvolari 61 a regolazione automatica, tante circuitazioni di servizio 62 quanti sono i gruppi di bruciatori 6 . They include: a first general duct 50 to which, with the interposition of respective valve means 51 placed under the control of the oven regulation system, as many service circuits 52 as there are groups of burners 5, and a second general duct are connected 60 to which are connected, with the interposition of respective valve means 61 with automatic regulation, as many service circuits 62 as there are groups of burners 6.

Conformemente al trovato, il corpo 63 della camera di combustione di ogni singolo bruciatore 6, usualmente costituito da carburo di silicio, scarica i prodotti caldi della combustione in un collettore-distributore trasversale 64 . According to the invention, the body 63 of the combustion chamber of each individual burner 6, usually made of silicon carbide, discharges the hot products of combustion into a transverse manifold-distributor 64.

Nel caso mostrato il detto collettore-distributore 64 è di forma cilindrica, è chiuso alle estremità, ed è realizzato in un sol pezzo con il detto corpo 63. In the case shown, said manifold-distributor 64 is cylindrical in shape, is closed at the ends, and is made in one piece with said body 63.

Come è ben illustrato, il collettore 64 è parallelo alla rulliera 2, ed ortogonale ai suoi rulli, e lungo le sue generatrici inferiori è ricavata una pluralità di identici piccoli fori 65 equidistanziati (v. FIGG. 2 e 5). As is well illustrated, the manifold 64 is parallel to the roller conveyor 2, and orthogonal to its rollers, and a plurality of identical small equidistant holes 65 are formed along its lower generatrices (see FIGS. 2 and 5).

In particolare il passo di distribuzione di detti fori 65 è tale che nell'intorno del regime di massima potenza del bruciatore 6 i rispettivi flussi caldi 66 in uscita si sovrappongono almeno leggermente (FIGG. 2, 4 e 5). In particular, the distribution pitch of said holes 65 is such that around the maximum power rate of the burner 6 the respective hot flows 66 at the outlet overlap at least slightly (Figures 2, 4 and 5).

Inoltre, la lunghezza del collettore 64 è vantaggiosamente sostanzialmente pari al passo di distribuzione dei bruciatori 5 dedotta una quantità praticamente pari al diametro del corpo 54 della loro camera di combustione (FIGG. 1 e 2). Furthermore, the length of the manifold 64 is advantageously substantially equal to the distribution pitch of the burners 5 deducted an amount practically equal to the diameter of the body 54 of their combustion chamber (Figures 1 and 2).

Infine, come detto la posizione operativa dei bruciatori 6 può essere regolata trasversalmente alla rulliera 2 onde adeguarla alla larghezza dello strato di piastrelle in lavorazione . Finally, as said, the operating position of the burners 6 can be adjusted transversely to the roller conveyor 2 in order to adapt it to the width of the layer of tiles being processed.

A tale scopo la camera di combustione 63 di ogni singolo bruciatore 6 è scorrevolmente montata sulla rispettiva parete laterale del tunnel, e la testata del medesimo bruciatore è scorrevolmente accolta entro un mantello 67 che è fissato all'esterno della detta parete laterale. For this purpose, the combustion chamber 63 of each individual burner 6 is slidably mounted on the respective side wall of the tunnel, and the head of the same burner is slidably received within a shell 67 which is fixed to the outside of said side wall.

La porzione terminale esterna di detto mantello 67 è dotata di insenature longitudinali 68 che fungono da luci per il passaggio degli elementi laterali a sbalzo di detta testata, come ad esempio i suoi condotti di alimentazione, e da organi antirotazione par la stessa. The outer end portion of said shell 67 is equipped with longitudinal inlets 68 which act as openings for the passage of the cantilevered lateral elements of said head, such as for example its supply ducts, and as anti-rotation members for the same.

Almeno una di dette insenature 68 (v. FIGG. 2 e 5) è dotata di tacche 70 che rendono disponibili un nonio lineare, e la detta testata è corredata di un indice di riferimento 69. At least one of said inlets 68 (see FIGS. 2 and 5) is equipped with notches 70 which make a linear vernier available, and said head is equipped with a reference index 69.

I pregi e i vantaggi del trovato sono chiaramente comprensibili da quanto precede e dall'esame delle figure allegate . The merits and advantages of the invention are clearly understandable from the foregoing and from an examination of the attached figures.

Claims

CLAIMS 1. Single-layer kiln for firing tiles, comprising a tunnel (1) crossed by a motorized roller conveyor (2) on which a layer of tiles travels, where at least one alignment of burners is associated with each single side wall of said tunnel, and where said at least one alignment comprises at least two series of burners (5, 6) having differentiated characteristics so that the burners (5) of a first series mainly heat the central zone of the tunnel, while the burners (6) of the second series mainly heat the corresponding lateral zone of the tunnel, characterized by the fact that each single burner of the second series is equipped with an elongated and substantially rectilinear outflow mouth which faces the roller conveyor, and which has a length having the same order of magnitude as the distance that exists between the two adjacent burners of the first series.

2. Furnace according to claim 1, characterized in that said outflow mouth is substantially parallel to the roller conveyor.

3. Furnace according to claim 1, characterized in that said outflow mouth is substantially orthogonal to the rollers of said roller conveyor.

4. Furnace according to claim 1, characterized in that said outflow mouth is made available by a manifold-distributor of tubular shape which communicates with the body of the combustion chamber of the burner, and along a generator of which there is at least an alignment of small drain holes.

5. Oven according to claim 4, characterized in that the distribution pitch of said discharge holes is practically regular.

6. Furnace according to claim 4, characterized in that said holes have substantially the same diameter.

7. Oven according to claim 4, characterized in that the discharge mouth of the combustion chamber of the burner is placed in the center of said distributor manifold.

8. Furnace according to claim 4, characterized in that the manifold-distributor is made in one piece with the body of the combustion chamber.

9. Furnace according to claim 1, characterized in that the mounting system of the burners of the second series is equipped with means suitable for adjusting the operative position of said discharge mouth transversely to the roller conveyor.

10. Burner for single-layer kilns for firing ceramic materials such as tiles, characterized made of being constituted according to claims 1 to 9.