Int. Cl. 6 : F27B 9/ kfecha de presentación: k Solicitante/s: RIEDHAMMER GmbH und Co. KG. Klingenhofstrasse 72 Nürnberg 90411, DE

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1 k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 k Número de publicación: k Número de solicitud: k Int. Cl. 6 : F27B 9/ F27B 9/ k 12 SOLICITUD DE PATENTE A1 22 kfecha de presentación: k Solicitante/s: RIEDHAMMER GmbH und Co. KG. Klingenhofstrasse 72 Nürnberg 90411, DE k Prioridad: DE kfecha de publicación de la solicitud: k Inventor/es: Böttcher, Andreas; Stender, Bernd y Becker, Friedherz k 43 Fecha de publicación del folleto de la solicitud: k 74 Agente: No consta k 4 Título: Instalación para la regulación de la presión del gas en zonas adyacentes de un horno de paso continuo. ES A1 k 7 Resumen: Instalación para la regulación de la presión del gas en zonas adyacentes de un horno de paso continuo que comprende: un primer punto de medición para la detección de la presión del gas en un extremo de una primera zona del horno; un segundo punto de medición para la detección de la presión del gas al principio de una segunda zona del horno adyacente directamente a la primera zona del horno; un órgano de alimentación para la introducción de gas en la segunda zona del horno a distancia del segundo punto de medición, un órgano de extracción para la aspiración de gas de la segunda zona del horno directamente junto al segundo punto de medición, sobre el lado orientado hacia el primer punto de medición; pudiéndose regular el órgano de extracción, entre las zonas del horno adyacentes, en función de las relaciones de presión determinadas, dependiendo del tiempo, en los puntos de medición. Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 1 ES A1 2 DESCRIPCION Instalación para la regulación de la presión del gas en zonas adyacentes de un horno de paso continuo. La invención se refiere a una instalación para la regulación de la presión del gas en zonas adyacentes de un horno de paso continuo. De acuerdo con la invención, el concepto horno de paso continuo comprende todos los tipos de hornos que funcionan de manera continua, en los cuales el material que se desea cocer es introducido por un punto del horno, recorre después el horno y es retirado por otro punto. Tanto el estado de la técnica como también la invención se describen a continuación sobre la base de un horno túnel para la cocción de piezas cerámicas preformadas, sin que se limite por ello el objeto de la invención. Un horno túnel está subdividido generalmente en tres zonas principales, a saber - en la dirección de transporte del material que se desea cocer - una zona de calentamiento, una zona de cocción y una zona de enfriamiento. Como se puede deducir de a partir del documento EP B1, hasta la fecha representaba un problema ajustar al óptimo deseado en cada caso el equilibrio del caudal másico del aire del horno (que en lo sucesivo se denominará unitariamente gas), en función del respectivo horno y material que se desea cocer. Al propio tiempo aparecen las cantidades de gas y su temperatura en interrelación. La calidad del material que se desea cocer depende de manera muy decisiva del desarrollo de la temperatura, de la atmósfera del horno y de la cantidad de gas en las diferentes zonas del horno, así como de la correspondiente velocidad de circulación del gas durante el paso por el horno. En el documento DE C2 se describe una instalación para la regulación de la presión del gas reinante en una cámara de un horno. Al mismotiemposetratasobretododedeterminar la presión del gas actual y a continuación regularla a través de la cantidad de corriente de escape. Concretamente se propone para ello ajustar la presión del gas a través de una alimentación de aire frío regulable en el canal de gases de escape. Para la separación de las corrientes de gas de atmósferas distintas en diferentes secciones de un horno, el documento EP B1 describe una instalación dotada de medios para evacuar al menos una parte de la corriente de gas de una primera sección del horno inmediatamente antes de la otra segunda sección del horno y la realimentación, por lo menos parcial, a través de canales de realimentación en las paredes laterales de la primera sección del horno, bajo un ángulo de 90 grados +/- grados respecto de la dirección de circulación original. Dicho con otras palabras: en esta instalación se ajusta una barrera de gas entre secciones del horno adyacentes. De este modo se evita sobre todo una mezcla de los gases de secciones adyacentes de un horno de paso continuo. La invenciónpartedelaconsideración de que se puede conseguir un efecto similar, es decir la separación mediante latécnica de gas de zonas adyacentes de un horno de paso continuo, también por vías muy distintas, es decir mediante la regulación de la presión del gas en la zona de transición entre las zonas adyacentes. Al propio tiempo la invención se plantea asimismo el problema de ajustar un equilibrio del caudal másico optimizado del gas entre zonas del horno adyacentes, adecuado al correspondiente horno y material que se desea cocer. En su forma de realización más general, la invención se refiere a una instalación para la regulación de la presión del gas en zonas adyacentes de un horno de paso continuo, con las características siguientes: - un primer punto de medición para la detección de la presión del gas en un extremo de una primera zona del horno, - un segundo punto de medición para la detección de la presión del gas al principio de una segunda zona del horno adyacente directamente a la primera zona del horno, -unórgano de alimentación para la introducción de gas en la segunda zona del horno a distancia del segundo punto de medición, -unórgano de extracción para la aspiración de gas de la segunda zona del horno directamente junto al segundo punto de medición, sobre el lado orientado hacia el primer punto de medición. Al mismo tiempo el órgano de extracción se puede regular, entre las zonas del horno adyacentes, en función de las relaciones de presión determinadas, dependiendo del tiempo, en los puntos de medición. Dicho con otras palabras: la invención apunta a ajustar en la zona de transición de zonas adyacentes de un horno de paso continuo las mismas relaciones de presión. Las mismas relaciones de presión en zonas adyacentes tienen como consecuencia directa el que entre las zonas no se pueda verificar intercambio de gas alguno. A continuación se describe la invención sobre la base de una instalación que está dispuesta en la zona de transición entre una zona de combustión y una zona de enfriamiento de un horno túnel. Es conocido alimentar aire frío en la zona de enfriamiento de un horno. En función de la temperatura y la cantidad del aire de enfriamiento varían las relaciones de presión en la zona de enfriamiento. La instalación según la invención se encarga de que las relaciones de presión que varíanenlazonadeenfriamientonosetrasladen a la zona adyacente. De este modo las diferentes zonas del horno de paso continuo, aquí lazonade combustión y la zona de enfriamiento, se pueden ajustar de manera individual gracias a lo cual se puede lograr un recorrido optimizado del horno y una calidad mejorada del material que se desea cocer. Es decisivo para las condiciones de funcionamiento de la instalación la interrelación de los dos puntos de medición de la presión con el órgano de extracción para gas (el aire del horno) adyacente. Si por ejemplo aumenta el valor de medición (P2) del segundo punto de medición al principio de la

3 3 ES A1 4 zona de enfriamiento, mientras que el valor de medición (P1) del primer punto de medición permanece inalterado al final de la zona de combustión, entonces desciende la relaciónp1/p2 hasta unvalor <1. A través de una instalación de regulación se retira ahora del horno, a través del órgano de extracción adyacente al segundo punto de medición, una cantidad de gas aumentada, después de lo cual la presión P2 vuelve a descender, hasta que la relación P1/P2 se ajusta de nuevo al valor 1. En el caso contrario, en el cual el segundo valor (P2) desciende, es decir baja la presión en la zona de enfriamiento en la zona de transición hacialazonadecombustión, aumenta la relación P1/P2 hasta un valor >1. Para el aumento de la presión se estrangula ahora, a través de la instalación de regulación, el órgano de extracción hasta que el valor de la presión en este punto corresponde nuevamente al valor de la presión P1 y la relación P1/P2 vale nuevamente 1. La cantidad de gas aspirada a través del órgano de extracción se puede conducir, a través de la correspondiente válvula, hasta la conducción de extracción. De forma correspondiente, el órgano de extracción se puede regular de tal modo que respectivamente se puede mantener constante a un valor de 1 la relación de presión P1/P2 determinada para un instante mediante variaciones de la cantidad de gas extraída en la segunda zona del horno. Al mismo tiempo el valor no es naturalmente constantemente 1 visto a lo largo del tiempo, sino que en el caso de desviaciones tiene lugar el reajuste descrito. El órgano de alimentación para el aire de enfriamiento está dispuesto a distancia de los puntos de medición y del órgano de extracción, por ejemplo en el final de la zona de enfriamiento. De la descripción que viene a continuación de un ejemplo de realización se desprenden indicaciones concretas acerca de en qué punto puede, por ejemplo, verificarse esto. La disposición del órgano de alimentación es, sin embargo, en principio arbitraria; se pueden prever también en diversos puntos las correspondientes conducciones de alimentación, como muestra asimismo el ejemplo de realización. De ello resulta también que entre el órgano de alimentación y el órgano de extracción puede estar dispuesto otro órgano de extracción para la compensación del equilibrio del caudal másico del gas existente en la segunda zona del horno. Si por ejemplo la temperatura y la cantidad del aire alimentado permanece constante, si bien desciende la cantidad de gas extraída del primer órgano de extracción, esto conduce directamente aqueatravés del segundo órgano de extracción se retire una cantidad de gas mayor con el fin de mantener constantes, en el sentido descrito, las relaciones de presión. De forma correspondiente está, en este ejemplo de realización, también conectada la instalación de extracción, mediante técnicas de medición, con los dos puntos de medición y/o con el primer órgano de extracción. El segundo órgano de extracción es entonces asimismo igual de regulable, en función de la relación de presión determinada con la ayuda de los puntos de medición, que el primer órgano de extracción. Al mismo tiempo los dos órganos de extracción se encuentran en interrelación. Para llevar a cabo, por ejemplo, un enfriamiento intensivo, otra forma de realización prevé, preferentemente en la dirección de paso del horno detrás de dicho órgano de alimentación, disponer inmediatamente adyacente una conducción de extracción de gas y una conducción de alimentación de gas, a través de las cuales se pueden suministrar grandes cantidades de gas y se pueden volver a extraer directamente. De este modo se puede llevar a cabo en un punto localmente limitado de la zona de enfriamiento un enfriamiento de paquetes. La instalación de medición de la presión del tipo descrito con anterioridad es independiente de ello. La capacidad frigorífica de dicha instalación de enfriamiento de paquetes se puede regular en función de la temperatura, con lo cual entre la conducción de alimentación de gas y la conducción de extracción de gas se dispone en el horno correspondientemente un sensor de medición de la temperatura. Se puede prever también un sensor de medición de la temperatura correspondiente en la zona del primer órgano de alimentación. Otra optimización de la instalación resulta en una forma de realización en la cual desemboca en el órgano de extracción adyacente a los puntos de medición una conducción en la cual se alimenta aire de mezcla. Con la ayuda del aire de mezcla se puede conseguir asimismo un estrangulamiento de la cantidad de gas extraída del horno. Una ventaja esencial de la instalación descrita consiste en que se puede montar en las instalaciones de hornos existentes. Por regla general existe ya una alimentación de aire frío. En este caso se requiere para la ejecución básicadelainstalación únicamente la disposición de dos puntos de medición de la presión en la zona de transición entre la zona de combustión y la zona de enfriamiento, así comoel montaje de una conducción de extracción adyacente para el aire del horno. Las demás características descritas con anterioridad son, de acuerdo con esto, facultativas. La instalación no sólo se puede disponer entre la zona de combustión y la zona de enfriamiento de los hornos de paso continuo sino también - cuando es necesario - en cualquier otro punto, en el cual sin embargo el principio permanece inalterado. La instalación se puede utilizar de igual modo para hornos de rodillos, hornos túnel con carro, hornos de placas de inserción o similares. Evidentemente, la invención no está sometida aningúntipo de limitaciones en cuanto al tipo de material que se desea cocer. Unicamente hay que adaptar en cuanto a sus dimensiones las diferentes piezas de la instalación a cada caso de aplicación. Otras características de la invención aparecen en las reivindicaciones subordinadas así comoen la restante documentación de la solicitud. La invención se describe a continuación con mayor detalle sobre la base de un ejemplo de realización. Este muestra - en representación esquemática - una zona de enfriamiento de un horno 3

4 ES A1 6 túnel en la zona de conexión a una zona de combustión dotada de una instalación según la invención, para la regulación de la presión del gas en ambas zonas. El signo de referencia describe la sección posterior de un horno túnel. La dirección de transporte del material que se desea cocer está indicada mediante la flecha T. En el punto caracterizado por la línea L se encuentra la zona de transición desde la zona de combustión B hacia la zona de enfriamiento K. Inmediatamente delante del final de la zona de combustión se encuentra un primer punto de medición 12 con un correspondiente sensor de la presión. Adyacente a él hay dispuesto, inmediatamente después de la línea de separación L, un segundo punto de medición 14 alprincipiodelazonadeenfriamientokquepresenta asimismo un sensor de la presión. Mediante los sensores de la presión se determina la presión del gas en los correspondientes puntos de la zona de combustión o la zona de enfriamiento. Desde los sensores de la presión discurren conducciones hacia una unidad de evaluación 16 y desde ahí hacia un ordenador 18. En la dirección de transporte T hay dispuesta, inmediatamente después del segundo punto de medición 14, una conducción de extracción de gas, a través de la cual se aspira gas de la zona de enfriamiento T. Desde el ordenador 18 discurre una conducción 22 hacia un servomotor 24, con el cual se puede regular una válvula reductora 26 en el interior de la conducción de extracción, como se explica más adelante. A distancia de la conducción de extracción desemboca en la zona de enfriamiento K una conducción de alimentación de aire frío 28. La cantidad de aire frío alimentada se puede regular asimismo a través de una válvula gobernable mediante motor (en 32), o sea aquí en función de la temperatura del horno que reina en esta zona en la zona de enfriamiento K. Esta se determina através de un sensor de medición de la temperatura 34, el cual - en la dirección de transporte T-está dispuesto, antes de la conducción de alimentación 28, donde el valor de la temperatura se detecta en un regulador de la temperatura 36, el cual, en función de la temperatura medida en cada caso, emite una señal hacia el servomotor 32 y ajusta con ello la cantidad de aire frío a alimentar. Entre la conducción de extracción y la conducción de alimentación 28 está dispuestaotra conducción de extracción 38 cuya estructura corresponde esencialmente a la de la conducción de extracción. Aquí también se puede gobernar la cantidad de gas aspirada en cada caso mediante una válvula reductora (una válvula) con la ayuda de un motor 42 el cual recibe las señales correspondientes de un regulador de masas 44 (a través de la conducción 46), donde el regulador de masas 44 se encuentra conectado, con medios de la técnica de medición, con el ordenador 18 (conducción 48). Al final del horno túnel, es decir al final de la zona de enfriamiento K, están dispuestas otras dos conducciones 0, 2, de las cuales la conducción 2 situada en el extremo sirve para la alimentación con aire frío y la conducción 0 dispuesta delante de ella para la aspiración de gas. La figura muestra que las dos conducciones 0, 2 son directamente contiguas y que entre ellas está dispuesto un sensor de medición de la temperatura 4, el cual mide en este punto de la cámara del horno la temperatura actual en cada caso y la transmite, a través de una conducción 6, a un regulador de la temperatura 8, el cual de nuevo gobierna un motor (a través de una conducción 62), donde el motor gobierna la correspondiente válvula 64 en la conducción de alimentación 2 y con ello la cantidad de aire frío alimentada. La conducción de extracción 0 está correspondientemente estructurada y comprende una válvula 66, la cual es conducida por un motor 68 a la posición deseada en cada caso, donde el motor 68 recibe su señal a través de una conducción 70 procedente de un regulador de masas 72, el cual a su vez se encuentra conectado, con medios de la técnica de medición, a través de una conducción 74, con el regulador de temperatura 8. El funcionamiento de la instalación es como sigue: Através del primer punto de medición 12 se mide de manera continua la presión (P1) actual al final de la zona de combustión B. De forma análoga se determina a través del segundo punto de medición 14 de manera continua el valor de la presión (P2) actual al principio de la zona de enfriamiento K. Mediante la unidad de evaluación 16 se evalúan los valores P1 y P2 en el ordenador 18. Si resulta que, por ejemplo, a causa de una alimentación elevada de aire frío a través de la conducción 28, la presión P2 supera a la presión P1 entonces se abre a continuación, a través del servomotor 24, la válvula reductora 26, de modo que se verifica una retirada mayor de gas de la zona de enfriamiento K, después de lo cual desciende el valor de la presión P2. El servomotor 24 y con ello la válvula reductora 26 se vuelven a su posición de partida tan pronto como P1 es igual a P2. Las relaciones de presión al final de la zona de combustión coincidirán por lo tanto con las que reinan al principio de la zona de enfriamiento, de modo que no se puede producir intercambio de atmósferas alguno entre ambas zonas. En el caso contrario se actúa de manera correspondientemente contraria, como se ha explicado ya más arriba. En función de las necesidades, el ordenador 18 puede estar proyectado de tal modo que no sóloabraycierrelaválvula reductora 26 sino también la válvula situada en la conducción de extracción 38, con el fin de retirar aquí una cantidad mayor de gas de la zona de enfriamiento K o de reducir la cantidad de gas retirada. Las conducciones 0, 2, situadas al final de la zona de enfriamiento K, sirven para un enfriamiento de paquetes del material que se desea cocer, con el fin de poder retirarlo a la salida del horno 76 directamente de los medios auxiliares de cocción. Al mismo tiempo se alimenta a través de la conducción 2 -en función de la temperatura- 4

5 7 ES A1 8 (sensor de la temperatura 4) aire frío y se retira inmediatamente antes nuevamente a través de la conducción de extracción 0, de modo que en este punto se logra un mayor intercambio de gas y con ello un mayor efecto de refrigeración

6 9 ES A1 REIVINDICACIONES 1. Instalación para la regulación de la presión del gas en zonas adyacentes de un horno de paso continuo (), caracterizada porque comprende: 1.1 un primer punto de medición (12) para la detección de la presión del gas P1 en un extremo de una primera zona del horno (B), 1.2 un segundo punto de medición (14) para la detección de la presión del gas P2 al principio de una segunda zona del horno (K) adyacente directamente a la primera zona del horno (B), 1.3 un órgano de alimentación (28) para la introducción de gas en la segunda zona del horno (K) a distancia del segundo punto de medición (14), 1.4 un órgano de extracción () para la aspiración de gas de la segunda zona del horno (K) directamente junto al segundo punto de medición (14), sobre el lado orientado hacia el primer punto de medición (12), 1. donde el órgano de extracción () se puede regular entre las zonas del horno adyacentes (B, K), en función de las relaciones de presión (P1: P2) determinadas, dependiendo del tiempo, en los puntos de medición (12, 14). 2. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque el órgano de extracción () se puede regular de tal modo que la relación de presión (P2: P1) determinada respectivamente para un instante se mantiene constante a un valor de 1 mediante variaciones de la cantidad de gas extraída en la segunda zona del horno (K). 3. Instalación según la reivindicación 1 ó2, caracterizada porque el órgano de extracción () consta de una conducción de aspiración en la cual está dispuesta una válvula (26) gobernable. 4. Instalación según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque entre el órgano de alimentación (28) y el órgano de extracción () está dispuestootroórgano de extracción (38) para compensar el equilibrio del caudal másico del gas existente en la segunda zona del horno (K).. Instalación según la reivindicación 4, caracterizada porque el segundo órgano de extracción (38) se puede regular en función de las relaciones de presión (P1: P2) detectadas con la ayuda de los puntos de medición (12, 14). 6. Instalación según una de las reivindicaciones 1 a, caracterizada porque - en la dirección de paso del horno -inmediatamente adyacente detrás del órgano de alimentación (28), están dispuestas, para la extracción o alimentación de cantidades mayores de gas, una conducción de alimentación de gas (2) y una conducción de extracción de gas (0). 7. Instalación según la reivindicación 6, caracterizada porque la cantidad de gas introducida y la cantidad de gas extraída se pueden regular en la zona de la conducción de alimentación de gas (2) y de la conducción de extracción de gas (0). 8. Instalación según una de las reivindicaciones 1 a 7,caracterizada porque en el órgano de extracción () adyacente a los puntos de medición (12, 14) desemboca una conducción para la alimentación regulable de aire de mezcla. 9. Instalación según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el gas introducido a través del órgano de alimentación (28) se puede regular en función de la temperatura.. Instalación según una de las reivindicaciones 1 a 9,caracterizada porque el primer punto de medición (12) está asignado a una zona de combustión (B) y el segundo punto de medición (14) a una zona de enfriamiento (K) del horno de paso continuo

7 ES A1 7

8 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA k 11 ES k 21 N. solicitud: k 22 Fecha de presentación de la solicitud:.09.9 k 32 Fecha de prioridad: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA k 1 Int. Cl. 6 : F27B 9/, 9/ DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría Documentos citados Reivindicaciones afectadas X US A (HARTMANN) , columna 3, 1,2,6, línea 38 - columna 4, línea 1; figuras 1,. Y 9 Y EP A2 (UNION CARBIDE CORPORATION) , columna, 9 líneas 7-; columna 11, línea 1 - columna 12, línea 13; figura 1. X US A (WIGGINS et al.) , columna 2, 1-3 línea 37 - columna 3, línea 21; figura 1. Y 9 Y US A (TANABE et al.) , columna 2, 9 línea 63 - columna 3, línea ; figura 1. A US A (SCHREGENBERGER) , columna 3, 1,3,4,6, línea 24 - columna 4, línea 68; figura A US 2627 A (KUWAYAMA) , columna 2, líneas 24-68; 1,7 figura 1. Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado para todas las reivindicaciones para las reivindicaciones n : Fecha de realización del informe Examinador Página M. Bescós Corral 1/1