ITVR20130222A1

ITVR20130222A1 - Forno di cottura per prodotti ceramici, e simili.

Info

Publication number: ITVR20130222A1
Application number: IT000222A
Authority: IT
Inventors: Lanfranco Cantarelli; Maurizio Caratti; Ruggero Casoni
Original assignee: Siti B & T Group S P A
Priority date: 2013-10-01
Filing date: 2013-10-01
Publication date: 2015-04-02
Also published as: ES2741137T3; EP2857780B1; CN104515392A; EP2857780A1

Description

Descrizione

“FORNO DI COTTURA PER PRODOTTI CERAMICI, E SIMILI”.

CAMPO TECNICO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione riguarda un forno di cottura per prodotti ceramici, e simili.

In particolare la presente invenzione riguarda un forno di cottura del tipo bicanale che permette il recupero e lo scambio di aria calda fra i due canali stessi, così da consentire l’idonea cottura dei prodotti con un elevato abbattimento dei consumi energetici e conseguenti vantaggi in termini di impatto ambientale.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE

Nel settore della produzione di prodotti ceramici e simili, è noto il ricorso a forni di cottura di vario tipo che possono estendersi orizzontalmente anche per decine di metri; all’interno del forno è definito un canale per l’avanzamento dei prodotti, e nel caso particolare dei forni cosiddetti bicanale sono definiti due canali.

Il canale è normalmente delimitato da una parete inferiore o fondale, da due pareti laterali e da una parete superiore o volta, ed in particolare nel caso dei forni bicanale è prevista una volta intermedia che separa due canali sovrapposti.

Le pareti sono realizzate o rivestite internamente in materiale refrattario resistente al calore.

I prodotti da cuocere sono alimentati ad un ingresso del canale e avanzano fino ad una rispettiva uscita su mezzi di trasporto ad esempio del tipo a rulli, realizzati in idoneo materiale resistente alle alte temperature.

I prodotti da cuocere possono essere ad esempio piastrelle, stoviglieria, sanitari, mattoni, e simili. Sulle pareti laterali del forno si aprono internamente le bocche di bruciatori idoneamente distribuiti così da realizzare zone a differente temperatura lungo il canale o i canali, e per consentire la cottura dei prodotti in transito all’interno.

In particolare, sono definite le seguenti zone del forno: una prima zona di preriscaldamento dei prodotti alimentati all’ingresso del canale, una seconda zona intermedia di cottura dei prodotti a temperatura maggiore, ed una terza zona di raffreddamento finale dei prodotti cotti che termina in corrispondenza dell’uscita del canale.

Nella progettazione dei forni, un aspetto sempre più importante tenuto in particolare considerazione è quello dei consumi energetici, sia dal punto di vista economico a causa del costo elevato del combustibile utilizzato per l’alimentazione dei bruciatori, che dal punto di vista ambientale per l’emissione di gas serra quali l’anidride carbonica.

Pertanto i forni di tipo noto più recenti presentano accorgimenti tecnici che consentono il recupero di aria calda da inviare ai bruciatori come aria di combustione al fine di ridurre il consumo di combustibile.

Tuttavia, il risparmio energetico ottenibile coi forni di tipo noto non è del tutto soddisfacente, sia sotto l’aspetto economico che di impatto ambientale e vi sono ancora possibilità per migliorare la loro efficienza.

SCOPI DELL’INVENZIONE

Il compito tecnico della presente invenzione è quindi quello di mettere a punto un forno di cottura per prodotti ceramici, e simili, che consenta un ulteriore abbattimento dei consumi energetici e una riduzione di emissioni rispetto ai forni di tipo noto.

Nell’ambito di tale compito tecnico, costituisce un particolare scopo della presente invenzione realizzare un forno di cottura per prodotti ceramici, e simili, di semplice impiego e rapido utilizzo e manutenzione.

Questo compito e questo scopo vengono raggiunti dal forno di cottura per prodotti ceramici, e simili, secondo la allegata rivendicazione 1.

Il forno di cottura secondo la presente invenzione è del tipo comprendente almeno un primo canale ed almeno un secondo canale definiti fra pareti del forno stesso, comprende inoltre rispettivi primi organi di avanzamento dei prodotti in almeno il primo canale e secondi organi di avanzamento dei prodotti in almeno il secondo canale, e comprende rispettivi mezzi di cottura dei prodotti stessi; il forno comprende mezzi di scambio dell’aria calda per l’invio di flussi predeterminati d’aria fra rispettive zone del primo canale con zone del secondo canale, per il recupero di aria calda fra zone a differente temperatura così da consentire la riduzione dei consumi energetici e dell’impatto ambientale.

Ulteriori vantaggiose caratteristiche sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI.

Le caratteristiche dell’invenzione saranno meglio comprese da ogni tecnico del ramo dalla descrizione che segue e dalle annesse tavole di disegni, dati quale esempio non limitativo, nei quali:

la figura 1 è una vista laterale schematica di funzionamento del forno di cottura per prodotti ceramici, e simili, secondo la presente invenzione; la figura 2 è una sezione longitudinale di una porzione del forno di cottura per prodotti ceramici, e simili, secondo la presente invenzione;

la figura 3 è una sezione trasversale del forno con in evidenza mezzi di scambio dell’aria calda associati ad una volta intermedia del forno di cottura per prodotti ceramici, e simili, secondo la presente invenzione;

la figura 4 è una vista prospettica schematica dei mezzi di scambio dell’aria calda associati ad una volta intermedia del forno di cottura per prodotti ceramici, e simili, secondo la presente invenzione.

FORME DI ATTUAZIONE DELL’INVENZIONE.

Con riferimento alla figura 1 allegata, è indicato complessivamente con 1 un forno di cottura per prodotti ceramici, e simili, secondo la presente invenzione.

Il forno di cottura 1 per prodotti ceramici, e simili, è del tipo comprendente almeno un primo canale 2 ed almeno un secondo canale 3 definiti fra pareti del forno 1 stesso, comprende inoltre rispettivi primi organi di avanzamento 4a dei prodotti in almeno il primo canale 2 e secondi organi di avanzamento 4b dei prodotti in almeno il secondo canale 3, e comprende rispettivi mezzi di cottura 5 dei prodotti stessi; il forno 1 comprende mezzi di scambio 6 dell’aria calda per l’invio di flussi predeterminati d’aria fra rispettive zone del primo canale 2 con zone del secondo canale 3, per il recupero di aria calda fra zone a differente temperatura così da consentire la riduzione dei consumi energetici e dell’impatto ambientale.

Il primo canale 2 comprende almeno un primo ingresso 7 per l’alimentazione dei prodotti, almeno una prima zona di preriscaldamento 8 degli stessi, almeno una prima zona intermedia di cottura 9 vera e propria, almeno una prima zona di raffreddamento finale 10, ed una prima uscita 11.

Il secondo canale comprende almeno un secondo ingresso 12 dei prodotti, almeno una seconda zona di preriscaldamento 13 degli stessi, almeno una seconda zona intermedia di cottura 14 vera e propria, almeno una seconda zona di raffreddamento finale 15, ed una seconda uscita 16 dei prodotti.

In particolare i citati mezzi di scambio 6 sono atti a trasportare aria calda almeno dalla prima zona di raffreddamento finale 10 del primo canale 2 ad almeno la seconda zona di preriscaldamento 13 del secondo canale 3, ed almeno dalla seconda zona di raffreddamento finale 15 del secondo canale 3 ad almeno la prima zona di preriscaldamento 8 del primo canale 2.

Più nel dettaglio, il primo canale 2 ed il secondo canale 3 sono sovrapposti e definiti fra una parete inferiore o fondale 17, almeno una parete laterale 18 ed in particolare fra due pareti laterali 18, una parete superiore o volta 19, ed almeno una volta intermedia 20 di separazione.

Sulle pareti laterali 18 si aprono internamente le bocche di bruciatori dei mezzi di cottura 5 idoneamente distribuiti così da realizzare le suddette zone a differente temperatura lungo il primo canale 2 ed il secondo canale 3, così da consentire l’idonea cottura dei prodotti.

In particolare, la volta intermedia 20 è supportata su barre 21 ad esempio al carburo di silicio con le estremità idoneamente associate a rispettivi alloggiamenti contrapposti delle parete laterali 18; la volta intermedia 20 può essere multistrato con elementi in materiale refrattario, anche isolanti, di diverso tipo.

Il primo ingresso 7 e la prima uscita 11 del primo canale 2 sono disposti rispettivamente contrapposti al secondo ingresso 12 e alla seconda uscita 16 del secondo canale 3, e i suddetti rispettivi primi organi di avanzamento 4a e secondi organi di avanzamento 4b sono atti a trasportare i prodotti lungo il primo canale 2 in direzione opposta a quella dei prodotti trasportati lungo il secondo canale 3.

I primi organi di avanzamento 4a ed i secondi organi di avanzamento 4b sono ad esempio dei rulli, realizzati in materiale resistente alle alte temperature.

Tutte le pareti del forno 1 sono realizzate o rivestite in materiali refrattari resistenti al calore.

I citati mezzi di scambio 6 dell’aria calda sono associati alla volta intermedia 20; il primo canale 2 ed il secondo canale 3 sono sovrapposti con la prima zona di preriscaldamento 8 ubicata superiormente sostanzialmente in corrispondenza della seconda zona di raffreddamento finale 15, con la prima zona intermedia di cottura 9 ubicata superiormente sostanzialmente in corrispondenza della seconda zona intermedia di cottura 14, e con la prima zona di raffreddamento finale 10 ubicata superiormente sostanzialmente in corrispondenza della seconda zona di preriscaldamento 13.

In particolare, i mezzi di scambio 6 sono associati alla volta intermedia 20 in corrispondenza dei tratti di separazione della prima zona di preriscaldamento 8 dalla seconda zona di raffreddamento finale 15, e della prima zona di raffreddamento finale 10 dalla seconda zona di preriscaldamento 13.

Più nel dettaglio, i mezzi di scambio 6 comprendono una distribuzione di valvole a serranda che permettono di intercettare e regolare il flusso di aria calda fra zone del primo canale 2 e del secondo canale 3 a differenti temperature.

Tali mezzi di scambio 6 sono registrabili per regolare i flussi di aria calda tramite rispettivi comandi accessibili dall’esterno del forno 1 mediante opportuni boccaporti,e azionabili manualmente dall’utente.

Più nel dettaglio, le serrande 22 delle citate valvole sono atte alla regolazione dei flussi di aria calda tramite l’intercettazione selettiva di rispettive luci 23 definite nella volta intermedia 20.

La volta intermedia 20 comprende inoltre rispettivi elementi di copertura 24 ubicati superiormente in corrispondenza di ciascuna delle citate luci 23, come protezione per evitare che possano cadervi dei residui della cottura.

Inoltre, il forno 1 comprende mezzi di pompaggio 25 per lo scambio facilitato di aria calda fra zone del primo canale 2 e del secondo canale 3 tramite detti mezzi di scambio 6, in particolare per l’invio di aria calda almeno dalla prima zona di raffreddamento finale 10 alla seconda zona di preriscaldamento 13, e dalla seconda zona di raffreddamento finale 15 alla prima zona di preriscaldamento 8.

Tali mezzi di pompaggio 25 sono ad esempio del tipo a condotta associata a rispettivi ventilatori/compressori e valvole di controllo del flusso di aria.

Il forno 1 comprende organi di recupero per l’intercettazione di aria calda da zone del primo canale 2 e del secondo canale 3 e l’invio della stessa come aria di combustione a bruciatori dei mezzi di cottura 5, così da ridurre il consumo di combustibile. In particolare l’aria calda intercettata da zone del primo canale 2 è inviata a rispettivi bruciatori del secondo canale, e l’aria calda intercettata da zone del secondo canale 3 è inviata a rispettivi bruciatori del primo canale 2.

In un’altra versione del forno 1, il primo canale 2 ed il secondo canale 3 possono essere affiancati e definiti fra almeno una parete inferiore o fondale 17, due pareti laterali 18, almeno una parete superiore o volta 19 ed almeno una parete verticale intermedia di separazione, ed in tal caso i mezzi di scambio 6 dell’aria calda sono associati alla citata parete verticale intermedia. Tale versione non è rappresentata nelle figure.

Il funzionamento del forno di cottura 1 per prodotti ceramici, e simili, secondo l’invenzione è, secondo quanto descritto, del tutto intuitivo.

I prodotti sono alimentati al primo ingresso 7 ed al secondo ingresso 12 e tramite i rulli dei primi organi di avanzamento 4a e dei secondi organi di avanzamento 4b sono trasportati secondo direzioni opposte lungo rispettivamente almeno la prima zona di preriscaldamento 8, la prima zona intermedia di cottura 9 e la prima zona di raffreddamento finale 10 fino alla prima uscita 11 del primo canale 2, e lungo almeno la seconda zona di preriscaldamento 13, la seconda zona intermedia di cottura 14 e la seconda zona di raffreddamento finale fino alla seconda uscita 16 del secondo canale 3.

Lungo il primo canale 2 ed il secondo canale 3 possono essere alimentati e cotti prodotti di tipo diverso che necessitino di cotture differenti, in quanto le temperature delle zone del primo canale 2 e del secondo canale 3 possono essere impostate e regolate indipendentemente a seconda delle necessità di cottura dei prodotti lavorati.

I mezzi di scambio 6 ubicati in corrispondenza dei tratti della volta intermedia 20 che separano la prima zona di preriscaldamento 8 dalla seconda zona di raffreddamento finale 15, e la prima zona di raffreddamento finale 10 dalla seconda zona di preriscaldamento 13, consentono il recupero e l’invio di aria calda dalle zone a temperatura/pressione maggiore a quelle a minore, anche grazie al ricorso dei citati mezzi di pompaggio 25.

Il flusso di aria calda è regolato a discrezione dell’utente tramite i previsti comandi accessibili dall’esterno del forno 1, che consentono la registrazione selettiva dell’apertura delle serrande 22 delle valvole dei mezzi di scambio 6.

Tale recupero di aria calda permette di utilizzare meno combustibile per il riscaldamento delle zone del primo canale 2 e del secondo canale 3 in cui questa è inviata, con un evidente risparmio economico ed energetico e anche da un punto di vista ambientale.

Per ridurre il consumo di combustibile, il forno 1 comprende anche gli organi di recupero che intercettano aria calda dalla prima zona di raffreddamento 10 e dalla seconda zona di raffreddamento 15 per inviarla come aria di combustione in bruciatori rispettivamente del secondo canale 2 e del primo canale 3.

Il forno 1 è dotato di mezzi di circolazione controllata 26 dell’aria e dei fumi comprendenti una idonea distribuzione di condotte, camini, ventilatori a velocità variabile, per esempio con motore elettrico azionato tramite inverter, valvole di intercettazione e sensori per il controllo di pressione e temperatura interfacciati ad almeno un elaboratore di controllo. L’invenzione, così concepita, consente di ottenere importanti vantaggi tecnici.

Un importante vantaggio tecnico è costituito dal fatto che il forno di cottura 1 per prodotti ceramici, e simili, grazie al recupero di aria calda fra le zone del primo canale 2 e del secondo canale 3, permette un notevole risparmio di combustibile e conseguentemente un ulteriore abbattimento dei costi e dei consumi energetici rispetto ai forni di tipo noto.

Inoltre, il forno 1 secondo la presente invenzione consente di ridurre l’emissioni, con vantaggi anche da un punto di vista ambientale.

Si è così visto come l’invenzione raggiunge gli scopi proposti.

La presente invenzione è stata descritta secondo forme preferite di realizzazione, ma varianti equivalenti possono essere concepite senza uscire dall’ambito di protezione offerto dalle rivendicazioni che seguono.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Forno di cottura per prodotti ceramici, e simili, comprendente almeno un primo canale (2) ed almeno un secondo canale (3) definiti fra pareti di detto forno (1), rispettivi primi organi di avanzamento (4a) dei prodotti in almeno detto primo canale (2) e secondi organi di avanzamento (4b) dei prodotti in almeno detto secondo canale (3), rispettivi mezzi di cottura (5) dei prodotti stessi, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di scambio (6) dell’aria calda per l’invio di flussi predeterminati d’aria fra rispettive zone del primo canale (2) con zone del secondo canale (3), per il recupero di aria calda fra zone a differente temperatura così da consentire la riduzione dei consumi energetici e delle emissioni.
2. Forno secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di scambio (6) trasferiscono aria calda almeno da una prima zona di raffreddamento finale (10) di detto primo canale (2) ad almeno una seconda zona di preriscaldamento (13) di detto secondo canale (3), ed almeno da una seconda zona di raffreddamento finale (15) di detto secondo canale (3) ad almeno una prima zona di preriscaldamento (8) di detto primo canale (2).
3. Forno secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno primo canale (2) e detto almeno secondo canale (3) sono sovrapposti e definiti fra almeno una parete inferiore o fondale (17), almeno una parete laterale (18), almeno una parete superiore o volta (19), ed almeno una volta intermedia (20) di separazione, un primo ingresso (7) ed una prima uscita (11) di detto primo canale (2) essendo disposti rispettivamente contrapposti ad un secondo ingresso (12) e ad una seconda uscita (16) di detto secondo canale (3), detti rispettivi primi organi di avanzamento (4a) e organi di avanzamento (4b) essendo atti a trasportare i prodotti lungo detto primo canale (2) in direzione opposta a quella dei prodotti trasportati in detto secondo canale (3).
4. Forno secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di scambio (6) dell’aria calda sono associati almeno a detta volta intermedia (20).
5. Forno secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo canale (2) e detto secondo canale (3) sono sovrapposti con detta prima zona di preriscaldamento (8) ubicata superiormente sostanzialmente in corrispondenza di detta seconda zona di raffreddamento finale (15), con almeno una prima zona intermedia di cottura (9) di detto primo canale (2) ubicata superiormente in corrispondenza sostanzialmente di almeno una seconda zona intermedia di cottura (14) di detto secondo canale (3), e con detta prima zona di raffreddamento finale (10) ubicata superiormente sostanzialmente in corrispondenza di detta seconda zona di preriscaldamento (13).
6. Forno secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di scambio (6) sono associati a detta volta intermedia (20) in corrispondenza almeno dei tratti di separazione di detta prima zona di preriscaldamento (8) da detta seconda zona di raffreddamento finale (15), e di detta prima zona di raffreddamento finale (10) da detta seconda zona di preriscaldamento (13).
7. Forno secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di scambio (6) comprendono una distribuzione di valvole a serranda, dotate di rispettive luci (23), atte ad intercettare e regolare il flusso di aria calda fra zone di detto primo canale (2) e di detto secondo canale (3) a differenti temperature.
8. Forno secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di scambio (6) sono registrabili per regolare i flussi di aria calda tramite rispettivi comandi ubicati all’esterno di detto forno (1) e azionabili manualmente da un utente.
9. Forno secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui le serrande (22) di dette valvole sono atte alla regolazione dei flussi di aria calda tramite l’intercettazione selettiva delle luci (23) definite in detta volta intermedia (20).
10. Forno secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta volta intermedia (20) comprende rispettivi elementi di copertura (24) ubicati superiormente in corrispondenza di ciascuna di dette luci (23).
11. Forno secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di pompaggio (25) per lo scambio facilitato di aria calda fra zone di detto primo canale (2) e di detto secondo canale (3) tramite detti mezzi di scambio (6).
12. Forno secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente organi di recupero per l’intercettazione di aria calda da zone di detto primo canale (2) e di detto secondo canale (3) e l’invio della stessa come aria di combustione rispettivamente a bruciatori di detti mezzi di cottura (5) di detto secondo canale (3) e a bruciatori di detti mezzi di cottura (5) di detto primo canale (2), così da ridurre il consumo di combustibile.
13. Forno secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo canale (2) e detto secondo canale (3) sono affiancati e definiti fra almeno una parete inferiore o fondale (17), due pareti laterali (18), almeno una parete superiore o volta (19) ed almeno una parete verticale intermedia di separazione, detti mezzi di scambio (6) dell’aria calda essendo associati almeno a detta parete verticale intermedia.