ITVR20120046A1 - Tamponatura per rulli ceramici per forni, apparecchiatura, procedimento e miscela per la sua realizzazione - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto per invenzione industriale per il trovato avente titolo:

“TAMPONATURA PER RULLI CERAMICI PER FORNI, APPARECCHIATURA, PROCEDIMENTO E MISCELA PER LA SUA REALIZZAZIONEâ€

La presente invenzione si riferisce in generale ad un rullo ceramico per forni in continuo, all’apparecchiatura per la sua realizzazione ed al relativo procedimento. Più in particolare, si tratta di un rullo ceramico comprendente al proprio interno uno o due tappi, dell’apparecchiatura e del procedimento per la realizzazione di tali tappi, nonché della miscela di impasto utilizzata per ottenere tali tappi.

Come noto, per la movimentazione di manufatti ceramici all’interno dei forni di cottura in continuo vengono utilizzati dei rulli che ruotando spostano i manufatti da cuocere riposti sopra di essi. I rulli utilizzati per tale scopo sono di materiale ceramico refrattario così da resistere a temperature elevate e sono internamente cavi.

Al fine di evitare la creazione di flussi d’aria passanti all’interno del rullo, flussi che non gioverebbero alle operazioni di cottura nel forno, in ciascun rullo, ad una o ad entrambe le estremità dello stesso, viene solitamente posizionato un tappo con la funzione di tampone.

Relativamente alle modalità di realizzazione dei tappi e alla loro applicazione ai rulli, la tecnica nota prevede varie procedure.

Una prima metodologia prevede dapprima lo stampaggio e la cottura di tappi ceramici di varie dimensioni a seconda della misura del diametro interno del rullo da tamponare; per la realizzazione di questi tappi possono essere utilizzati anche pezzi di ceramica che sono tra loro incollati. I tappi così ottenuti vengono successivamente introdotti manualmente alle due estremità del rullo, ed infine, mediante un apposito iniettore viene immessa una speciale colla refrattaria, disposta lungo il bordo di ciascun tappo ed in contatto con la superficie interna del rullo, così da bloccare i tappi nel rullo.

Tale metodologia risulta piuttosto laboriosa in quanto i tappi devono essere realizzati preventivamente ed in varie misure a seconda del diametro del rullo da tamponare; inoltre, il loro posizionamento viene effettuato manualmente.

Una seconda metodologia per la realizzazione di elementi di tamponatura per rulli ceramici prevede il posizionamento manuale di fibra ceramica, reperibile sul mercato, eventualmente unita ad impasto ceramico, all’interno di ciascun rullo da tamponare.

Anche questa procedura prevede, dunque, il posizionamento manuale di ciascun tappo, rendendo così l’applicazione poco pratica e costosa in termini di tempo impiegato.

Inoltre, la fibra ceramica, non essendo considerata ecologia, non consente lo smaltimento del rullo a fine vita come rifiuto ceramico standard.

Una terza metodologia consiste nello spingere manualmente o meccanicamente un tappo in materiale refrattario di diametro definito all’interno del rullo, in ciascuna estremità. Durante l’inserimento il tappo si deforma meccanicamente ed aderisce al diametro interno del rullo, garantendo la tenuta.

Quest’ultima procedura, se da una parte consente l’inserimento meccanico della tamponatura, rendendone più semplice e pratica l’applicazione, dall’altra però necessità di tappi preformati di misura opportuna a seconda del diametro del rullo da tamponare. Inoltre, questa modalità non garantisce una perfetta stabilità del tappo all’interno del rullo.

È facilmente rilevabile come tutte le metodologie precedentemente descritte siano di difficile implementazione automatica.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un rullo per forni comprendente al proprio interno almeno un tappo così da impedire la creazione di flussi d’aria all’interno dello stesso rullo, ed in particolare un rullo comprendente un tappo che sia ecologico e smaltibile unitamente al rullo alla fine del suo utilizzo.

Un altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di fornire un’apparecchiatura ed un procedimento per realizzare un tappo all’interno di un rullo ceramico per forni, disposto all’estremità dello stesso, così da impedire la creazione di flussi d’aria all’interno dello stesso rullo.

Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ quello di offrire un’apparecchiatura ed un procedimento per realizzare un tappo all’interno di un rullo per forni in modo pratico e veloce.

Tali scopi e vantaggi vengono raggiunti, secondo l’invenzione, da un’apparecchiatura per la realizzazione di un tappo all’interno di un rullo ceramico per forni in continuo, caratterizzata dal fatto di comprendere:

- una zona di lavoro dove realizzare il tappo nel rullo;

- mezzi di rotazione, come ad esempio un cilindro rotante, atti a ruotare il rullo da tamponare nella zona di lavoro;

- almeno un iniettore collegato ad un contenitore di miscela ceramica ed atto ad iniettare una miscela ceramica all’interno del rullo così da realizzare il tappo;

- mezzi di movimentazione dell’iniettore atti ad inserire l’iniettore all’interno del rullo e farlo traslare verso l’uscita.

Grazie ad un’apparecchiatura così conformata, si può ottenere un rullo opportunamente tamponato in modo automatico e non manualmente, rendendo molto più pratica e veloce la realizzazione della tamponatura.

Naturalmente, l’apparecchiatura può comprendere un iniettore per ciascun lato del rullo, così da realizzare contemporaneamente un tappo in prossimità di entrambe le estremità del rullo. In questo modo i tempi di lavorazione sono ulteriormente ridotti.

Vantaggiosamente nell’apparecchiatura secondo l’invenzione possono essere compresi dei mezzi di bloccaggio del rullo nella zona di lavoro, come ad esempio dei fermi. Il rullo da tamponare viene così bloccato quando si porta nella zona di lavoro.

Inoltre, l’apparecchiatura secondo l’invenzione può comprendere anche un primo piano inclinato per caricare il rullo in cui realizzare il tappo ed un secondo piano inclinato per scaricare il rullo una volta realizzato il tappo.

Gli scopi ed i vantaggi sono anche ottenuti mediante un procedimento per la realizzazione di un tappo all’interno di un rullo ceramico per forni in continuo, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi:

- porre in rotazione il rullo da tamponare;

- introdurre un iniettore nell’estremità del rullo da tamponare;

- una volta che l’iniettore ha raggiunto la quota predeterminata all’interno del rullo, iniettare mediante l’iniettore una miscela di impasto refrattario per formare un tappo all’interno del rullo;

- mentre viene iniettata la miscela, far percorre all’iniettore un tratto in uscita da rullo pari allo spessore del tappo da ottenere;

- una volta spostato di una distanza pari allo spessore da ottenere, bloccare l’iniezione di miscela;

- far uscire l’iniettore dal rullo.

Il procedimento secondo l’invenzione consente di realizzare la tamponatura di un rullo per forni in modo veloce ed automatico; inoltre il tappo ottenuto à ̈ rigidamente fissato all’interno del rullo.

Vantaggiosamente, l’iniezione della miscela di impasto refrattario può avvenire contemporaneamente in corrispondenza di entrambe le estremità del rullo, così da ottenere due tappi nello stesso rullo, con conseguente risparmio di tempo.

Il procedimento secondo l’invenzione prevede l’essicazione del tappo o dei tappo ottenuti anche durante il trasporto del rullo, in quanto la miscela iniettata à ̈ riparata all’interno del rullo stesso.

Vantaggiosamente, il procedimento può comprendere l’ulteriore fase di realizzazione di un foro passante in ciascuno dei due tappi precedentemente realizzati nel rullo. In questo modo viene garantito il degasaggio del rullo tamponato.

Gli scopi ed i vantaggi vengono altresì raggiunti da una miscela utilizzata per ottenere un tappo all’interno di un rullo ceramico per forni in continuo, caratterizzata dal fatto di comprendere allumina e silice. In particolare, la miscela secondo l’invenzione può comprendere allumina in una percentuale compresa tra il 70% e l’85% in peso e silice in una percentuale compresa tra il 10% ed il 20% in peso.

Nella miscela secondo l’invenzione possono inoltre essere compresi degli ossidi alcalini.

Ulteriori caratteristiche e particolari dell’invenzione potranno essere meglio compresi dalla descrizione che segue, data a titolo di esempio non limitativo.

Un impianto per realizzare dei tappi all’interno di un rullo ceramico per forni comprende un primo piano inclinato ed un secondo piano inclinato, tra loro separati da una zona di lavoro.

Sul primo piano inclinato ciascun rullo da tamponare rotola da una posizione di carico ad una posizione di lavoro, corrispondente alla zona di lavoro dove il rullo viene tamponato. Sul secondo piano inclinato il rullo, una volta tamponato, rotola dalla posizione di lavoro alla posizione di scarico dall’impianto.

La zona di lavoro comprende dei fermi meccanici atti a bloccare il rullo che rotola dal primo piano inclinato.

In corrispondenza dei fermi meccanici, nella posizione di lavoro, l’impianto comprende dei cilindri coassiali al rullo da lavorare e opportunamente movimentati da uno o più motori elettrici. Quando il rullo da tamponare à ̈ nella zona di lavoro, i cilindri pongono in rotazione il rullo attorno al suo asse principale.

L’impianto comprende un iniettore collegato attraverso un condotto ad un contenitore che contiene una miscela ceramica composta da allumina e silice, opportunamente miscelati.

Il contenitore à ̈ chiuso superiormente da un coperchio spinto da un pistone idraulico la cui potenza e movimentazione sono regolate da una centralina idraulica.

Nella zona di lavoro sono compresi mezzi di movimentazione collegati all’iniettore per consentirne la movimentazione all’interno del rullo da tamponare lungo il suo asse principale.

I mezzi di movimentazione portano l’iniettore all’interno del rullo, ad una sua estremità, ad una distanza compresa tra 0 e 80 cm dalla stessa estremità.

Il pistone idraulico viene azionato all’interno del contenitore e la miscela viene così portata dal contenitore all’iniettore che la immette all’interno del rullo, mentre questo viene fatto ruotare. Contemporaneamente l’iniettore viene spostato dai mezzi di movimentazione verso l’esterno del rullo.

Il pistone idraulico viene così abbassato di una distanza opportunamente determinata per l’immissione di una quantità di miscela proporzionale al diametro del rullo da tamponare, considerando anche la movimentazione dell’iniettore, durante l’iniezione. Quest’ultimo, infatti, viene fatto muovere per un tratto predefinito, così che il rullo presenti, in corrispondenza di una sua estremità, un tappo.

Un secondo iniettore, collegato ad un rispettivo contenitore o allo stesso contenitore precedentemente descritto, può essere disposto anche in corrispondenza dell’estremità opposta del rullo, così da realizzare un omologo tappo. Il rullo può così comprendere due tappi, disposti ciascuno alle estremità del rullo, realizzati contemporaneamente.

Una volta completata la tamponatura nel rullo, quest’ultimo viene rilasciato dai fermi meccanici e viene fatto rotolare sul secondo piano inclinato che provvede allo scarico dei rulli lavorati verso il magazzino di uscita.

Il procedimento per ottenere un tappo in corrispondenza di un’estremità di un rullo per forni in continuo prevede le seguenti fasi: si pone in rotazione il rullo da lavorare, si introduce un iniettore nell’estremità del rullo ed una volta raggiunta la quota prevista per l’inizio della tamponatura, viene iniettato e dosato uno speciale impasto refrattario per formare un tappo all’interno del rullo. Tale impasto à ̈ formato da una miscela di allumina e silice.

Mentre l’iniettore inietta l’impasto, esso percorre un tratto in uscita pari allo spessore del tappo da ottenere. Una volta spostato di una distanza pari allo spessore, l’iniezione viene bloccata e l’iniettore viene fatto uscire dal rullo.

Successivamente à ̈ prevista l’essicazione all’aria del tampone per un breve periodo di circa 3 ore; in particolare, l†̃essicazione dell’impasto all’interno del rullo può avvenire durante il trasporto dello stesso rullo presso il cliente utilizzatore. Il rullo così trattato à ̈ pronto per essere utilizzato.

Le fasi precedentemente descritte possono essere effettuate in modo da realizzare un tappo per ciascuna estremità del rullo. Così facendo si crea all’interno del rullo una camera chiusa che può essere fatta comunicare con l’ambiente esterno grazie alla realizzazione di un foro passante per ciascun tappo. In questo modo viene garantito il degasaggio del rullo tamponato.

L’impasto refrattario per tamponare il rullo ceramico per forni à ̈ ottenuto con una miscela ceramica composta da allumina e silice. Si tratta di una malta refrattaria a presa aerea e/o idraulica, impiegata per sigillare ermeticamente il rullo, preparata impiegando come materie prime allumina ed argilla; in particolare la composizione chimica della malta refrattaria impiegata prevede allumina compresa tra il 70% e l’85% in peso, silice compresa tra il 10% ed il 20% in peso ed altri ossidi alcalini.

In particolare, tali ossidi alcalini possono essere scelti tra i seguenti (percentuali espresse in peso):

- ossido di ferro (Fe2O3) in una quantità compresa tra 0,4% e 1%;

- ossido di sodio (Na2O) in una quantità compresa tra 2% e 4%;

- ossido di calcio (CaO) in una quantità compresa tra 1% e 2%;

- ossido di magnesio (MgO) in una quantità compresa tra 1% e 2%;

- ossido di potassio (K2O) in una quantità compresa tra 0,5% e 2%.

La malta refrattaria così composta ha una perdita al fuoco stimabile, compresa tra 1% e 2%.

Grazie all’apparecchiatura, al procedimento ed alla miscela secondo l’invenzione, si ottiene un rullo opportunamente tamponato in modo automatico e non manualmente, rendendo molto più pratica e veloce la lavorazione di tamponatura.

Inoltre, grazie al procedimento di iniezione come descritto, il materiale utilizzato per la tamponatura rimane solidale al rullo.

Un ulteriore vantaggio dell’invenzione risiede nel fatto che la miscela utilizzata consente di poter smaltire il rullo ed il suo tampone secondo procedure ecologiche.

Un tecnico del settore può prevedere ulteriori modifiche o varianti che sono da ritenersi comprese nell’ambito di tutela della presente invenzione.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Apparecchiatura per la realizzazione in continuo di un tappo all’interno di un rullo ceramico per forni, caratterizzata dal fatto di comprendere: - una zona di lavoro dove realizzare il tappo nel rullo; - mezzi di rotazione del rullo atti a ruotare nella zona di lavoro il rullo attorno al proprio asse principale; - almeno un iniettore collegato ad un contenitore di miscela ceramica ed atto ad iniettare una miscela ceramica all’interno del rullo così da realizzare il tappo; - mezzi di movimentazione dell’almeno un iniettore atti ad inserire l’iniettore all’interno del rullo e farlo traslare verso l’uscita mentre effettua l’iniezione.
2. 2) Apparecchiatura secondo la rivendicazione, in cui sono compresi mezzi di bloccaggio del rullo da tamponare nella zona di lavoro.
3. 3) Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui sono compresi mezzi di foratura per realizzare nel tappo un foro passante.
4. 4) Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui sono compresi un primo piano inclinato per caricare sulla zona di lavoro il rullo in cui realizzare il tappo ed un secondo piano inclinato per scaricare dalla zona di lavoro il rullo una volta realizzato il tappo.
5. 5) Procedimento per la realizzazione di un tappo all’interno di un rullo ceramico per forni in continuo, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi: - porre in rotazione il rullo da tamponare; - introdurre un iniettore nell’estremità del rullo da tamponare; - una volta che l’iniettore ha raggiunto la quota predeterminata all’interno del rullo, iniettare mediante l’iniettore una miscela di impasto refrattario per formare un tappo all’interno del rullo; - mentre viene iniettata la miscela, far percorrere all’iniettore un tratto in uscita dal rullo pari allo spessore del tappo da ottenere; - una volta spostato di una distanza pari allo spessore da ottenere, bloccare l’iniezione di miscela; - far uscire l’iniettore dal rullo.
6. 6) Procedimento secondo la rivendicazione precedente, in cui à ̈ compresa l’ulteriore fase di essiccare all’aria il tappo ottenuto.
7. 7) Procedimento secondo una delle rivendicazioni 5 o 6, in cui à ̈ compresa l’ulteriore fase di realizzare un foro passante nel tappo ottenuto all’interno del rullo, così da garantire il degasaggio del rullo tamponato.
8. 8) Miscela utilizzata per ottenere un tappo all’interno di un rullo ceramico per forni in continuo, caratterizzata dal fatto di comprendere allumina e/o silice.
9. 9) Miscela secondo la rivendicazione precedente, in cui l’allumina à ̈ compresa tra il 70% e l’85% e la silice à ̈ compresa tra il 10% ed il 20%.
10. 10) Miscela secondo una delle rivendicazioni 8 o 9, in cui sono compresi degli ossidi alcalini.