Procedimiento y dispositivo para secar piezas moldeadas.

Procedimiento para secar piezas moldeadas (2) de masas plásticas, especialmente masas cerámicas o semejantes a cerámica, en un recinto de secado

(9) rodeado por paredes (10), por medio de aire de secado alimentado (12), caracterizado por que el proceso de secado se realiza sustancialmente con la energía calorífica proporcionada desde el ambiente del recinto de secado (9).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/002191.

Solicitante: Hans Lingl Anlagenbau und Verfahrenstechnik GmbH & Co. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Nordstrasse 2 86381 Krumbach ALEMANIA.

Inventor/es: WAGNER, CHRISTIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > C04B35/00 (Productos cerámicos modelados, caracterizados por su composición; Composiciones cerámicas (que contienen un metal libre, de forma distinta que como agente de refuerzo macroscópico, unido a los carburos, diamante, óxidos, boruros, nitruros, siliciuros, p. ej. cermets, u otros compuestos de metal, p. ej. oxinitruros o sulfuros, distintos de agentes macroscópicos reforzantes C22C ); Tratamiento de polvos de compuestos inorgánicos previamente a la fabricación de productos cerámicos)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DEL CEMENTO, DE LA ARCILLA O LA PIEDRA > CONFORMACION DE LA ARCILLA O DE OTRAS COMPOSICIONES... > Aparatos o procedimientos para el tratamiento o el... > B28B11/24 (para curar, fraguar o endurecer (procesos para influenciar o modificar la aptitud de fraguar o de endurecer de las composiciones para mortero, hormigón o piedra artificial, en general C04B 40/00))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION; CALENTAMIENTO; HORNOS; ESTUFAS > PARTES CONSTITUTIVAS O ACCESORIOS DE LOS HORNOS,... > F27D21/00 (Disposición de los dispositivos de vigilancia; Disposición de los dispositivos de seguridad)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION; CALENTAMIENTO; HORNOS; ESTUFAS > HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION,... > F27B17/00 (Hornos de un tipo no cubierto por ninguno de los grupos F27B 1/00 - F27B 15/00 (combinaciones estructurales de hornos F27B 19/02))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION; CALENTAMIENTO; HORNOS; ESTUFAS > HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION,... > Hornos en los cuales la carga se desplaza mecánicamente,... > F27B9/30 (Partes constitutivas, accesorios o equipos particulares a los hornos de estos tipos)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION; CALENTAMIENTO; HORNOS; ESTUFAS > HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION,... > Hornos en los cuales la carga se desplaza mecánicamente,... > F27B9/40 (Disposición de los dispositivos de control o de vigilancia)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION; CALENTAMIENTO; HORNOS; ESTUFAS > HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION,... > Hornos en los cuales la carga se desplaza mecánicamente,... > F27B9/10 (calentados por aire caliente o gas caliente)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION; CALENTAMIENTO; HORNOS; ESTUFAS > PARTES CONSTITUTIVAS O ACCESORIOS DE LOS HORNOS,... > F27D19/00 (Disposición de los dispositivos de control)

PDF original: ES-2476604_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para secar piezas moldeadas.

La invenciïn concierne a un procedimiento y un dispositivo para secar piezas moldeadas de masas plïsticas con las caracterïsticas del preïmbulo de las reivindicaciones principales de procedimiento y de dispositivo.

Se conocen por la prïctica dispositivos de secado para piezas moldeadas cerïmicas en diferentes variantes, por ejemplo como secadores de cïmaras estacionarios o como secadores continuos o de tïnel. El producto a secar se seca aquï en un recinto encerrado por paredes por medio de aire de secado alimentado con una climatizaciïn regulada. Con la climatizaciïn se regulan la temperatura y la humedad del aire de secado. A este fin, el dispositivo de secado presenta al menos un dispositivo de calentamiento separado para el aire de secado que es regulado y controlado de manera correspondiente por el dispositivo de climatizaciïn. El objetivo de la tïcnica ya conocida es realizar el secado lo mïs rïpidamente posible, para lo cual se acepta el coste adicional de un calentamiento separado del aire de secado. Segïn la naturaleza del producto a secar, la duraciïn del secado en secadores convencionales es de uno a dos dïas. Con secadores rïpidos se puede conseguir una duraciïn del secado de aproximadamente tres horas mediante una utilizaciïn correspondientemente incrementada de energïa de calentamiento. La regulaciïn del clima mediante la humedad y la temperatura hace ademïs necesarias unas medidas adicionales en el dispositivo de secado, especialmente en el ïmbito de la calorifugaciïn. Las paredes del dispositivo de secado requieren un fuerte aislamiento. La regulaciïn de temperatura y humedad del clima hace necesario un costoso control. Por tanto, el coste de construcciïn de un dispositivo de secado conocido es en conjunto elevado.

El documento EP 0 248 168 A2 muestra un secador de cïmaras para piezas moldeadas cerïmicas con un dispositivo de calentamiento alimentado por gas para el aire de secado. El documento FR 2 582 644 A1 revela un secador semejante para piezas moldeadas cerïmicas en el que el dispositivo de calentamiento para calentar el aire de secado estï formado por un intercambiador de calor controlable. El documento US 4, 487, 577 A se ocupa del secado de productos a granel hïmedos, especialmente carbïn hïmedo, y revela tambiïn la utilizaciïn de un quemador controlado y que opera con un carburante para calentar el aire de secado.

La invenciïn se basa en el problema de indicar una tïcnica de secado mejor para piezas moldeadas de masas plïsticas, especialmente productos a secar cerïmicos o semejantes a cerïmica.

La invenciïn resuelve este problema con las caracterïsticas de las reivindicaciones principales de procedimiento y de dispositivo. La tïcnica de secado segïn la invenciïn es adecuada para piezas moldeadas de cualquier clase a base de masas plïsticas, especialmente materiales cerïmicos o semejantes a cerïmica. Tiene la ventaja de que se conforma con una utilizaciïn de energïa sensiblemente reducida y con una complejidad de construcciïn netamente menor. El proceso de secado puede realizarse con la energïa calorïfica proporcionada desde el ambiente del recinto de secado, sin que se requiera un calentamiento adicional energïticamente costoso del aire de secado.

El aire de secado puede ser tomado para ello desde ïreas adecuadas del ambiente, eventualmente utilizando potenciales calorïficos existentes, y puede ser succionado, por ejemplo, de la zona del techo de una nave. El aire del techo estï en general mïs caliente que el aire del suelo.

El proceso de secado puede ser controlado y regulado por medio de la humedad del producto a secar. Cuando se alcanza la humedad residual deseada en el producto a secar, se puede concluir o cambiar de sitio el proceso de secado. El secado puede durar ciertamente mïs tiempo que en el estado de la tïcnica y requerir una elevada recirculaciïn de aire. Sin embargo, en contraste con esto, se ahorran costes en grado considerable debido al control y regulaciïn netamente simplificados del clima y al reducido consumo de energïa. El recinto de secado puede ser de construcciïn mïs sencilla. No necesita un costoso aislamiento tïrmico. Tampoco es problemïtica la irradiaciïn de frïo desde el suelo y las paredes del recinto de secado.

La duraciïn del secado se prolonga ciertamente y, segïn el producto a secar, puede estar comprendida, por ejemplo, entre dos y cinco dïas. Por tanto, para un mismo rendimiento en producto a secar que en el estado de la tïcnica es necesario un volumen mayor del recinto de secado. Sin embargo, el gasto realizado para ello es relativamente pequeïo y representa una inversiïn de una sola vez. Por otro lado, la tïcnica de secado segïn la invenciïn ahorra costes de explotaciïn en alto grado y ofrece una soluciïn ventajosa totalmente rentable. Cuanto mïs suban los precios de la energïa, tanta mïs importancia tendrïn las ventajas de una explotaciïn rentable. Ademïs, se protege el medio ambiente debido a la posible renuncia a un calentamiento adicional del aire de secado.

Para lograr un aprovechamiento ïptimo de los recursos energïticos puede ser ventajosa una recuperaciïn regenerativa de calor, especialmente del aire de salida del recinto de secado. Se puede precalentar asï el aire de entrada en un grado correspondiente, lo que proporciona un acortamiento del proceso de secado. Para la recuperaciïn de calor puede emplearse, por ejemplo, un intercambiador de calor en el que el aire de entrada y el aire de salida sean conducidos a contracorriente en el sentido de una transmisiïn de calor directa. Gracias a la recuperaciïn regenerativa de calor se puede conseguir tambiïn una deshumectaciïn del aire de entrada. Ademïs,

se puede rebasar por abajo el punto de condensaciïn.

La determinaciïn de la humedad del producto a secar puede realizarse de cualquier manera adecuada con cualesquiera dispositivos adecuados. Tïcnicas adecuadas son, por ejemplo, la mediciïn de la conductividad elïctrica y/o una mediciïn de contracciïn. Las mediciones puede realizarse continuamente en lïnea durante el proceso de sacado. A partir de las curvas de medida se pueden sacar de manera adecuada conclusiones sobre el proceso de secado y las medidas de climatizaciïn necesarias. Esto puede efectuarse de manera completamente automïtica por medio de un controlador de secado o bien puede hacerse a mano con un coste reducido.

En el dispositivo de secado segïn la invenciïn se puede utilizar una tïcnica de secado ampliamente convencional, por ejemplo en el sector de climatizaciïn, ventilaciïn y control. Debido a la posible supresiïn de una regulaciïn de temperatura se puede reducir aquï sensiblemente el coste de construcciïn y de control. Se puede simplificar tambiïn la tïcnica de la maquinaria para la climatizaciïn, por ejemplo en el ïmbito de los dispositivos de ventilaciïn.

La tïcnica de secado reivindicada ofrece ventajas especiales debido a un secado cuidadoso y uniforme de las piezas moldeadas. Se puede evitar o al menos reducir sensiblemente la producciïn de tensiones en el producto a secar que sean crïticas para la estabilidad y la forma. Gracias a una duraciïn de secado prolongada, la pieza moldeada tiene tiempo para degradar las tensiones interiores que puedan resultar durante el proceso de moldeo. Esto reduce los desechos y aumenta la rentabilidad. Las piezas moldeadas pueden dejarse y secarse en el rango de la temperatura de conformaciïn o de extrusiïn. Asimismo, se puede prescindir de una solicitaciïn con vapor de la masa plïstica durante el proceso de moldeo. Con la tïcnica de secado reivindicada se pueden secar tambiïn de manera rentable y funcionalmente segura piezas moldeadas problemïticas que tengan, por ejemplo,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para secar piezas moldeadas (2) de masas plïsticas, especialmente masas cerïmicas o semejantes a cerïmica, en un recinto de secado (9) rodeado por paredes (10) , por medio de aire de secado alimentado (12) , caracterizado por que el proceso de secado se realiza sustancialmente con la energïa calorïfica proporcionada desde el ambiente del recinto de secado (9) .

2. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por que se mide la humedad de las piezas moldeadas (2) y se controla o regula el proceso de secado por medio de esta humedad.

3. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 1 ï 2, caracterizado por que se concluye o se cambia de sitio un proceso de secado cuando se alcanza una humedad residual prefijada en las piezas moldeadas (2) .

4. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 1, 2 o 3, caracterizado por que la energïa calorïfica necesaria para secar las piezas cerïmicas (2) es introducida sustancialmente desde el ambiente exterior del recinto de secado (9) , especialmente desde un recinto (3) de la instalaciïn, y es alimentada por medio del aire de entrada (13) derivado del aire ambiente, controlïndose o regulïndose el proceso de secado y el clima en el recinto de secado (9) mediante una influenciaciïn del flujo del aire de secado (12) .

5. Procedimiento segïn cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que se mide la conductividad elïctrica en las piezas moldeadas (2) .

6. Procedimiento segïn cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que, al alcanzar un punto de inflexiïn en la evoluciïn de la conductividad, se desconecta la regulaciïn del clima y se intensifica la ventilaciïn de las piezas moldeadas (2) .

7. Dispositivo de secado para realizar el procedimiento segïn cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 y para secar piezas moldeadas (2) de masas plïsticas, especialmente masas cerïmicas o semejantes a cerïmica, por medio de aire de secado alimentado (12) , cuyo dispositivo consta de al menos un recinto de secado (9) rodeado por paredes (10) , con un dispositivo (17) para ajustar el clima en el recinto de secado (9) y un controlador de secado (24) , caracterizado por que el dispositivo de secado (8) estï diseïado sustancialmente para una alimentaciïn de calor desde el ambiente exterior del recinto de secado (9) .

8. Dispositivo de secado segïn la reivindicaciïn 7, caracterizado por que el dispositivo de secado (8) presenta un dispositivo (30) para determinar la humedad de las piezas moldeadas (2) .

9. Dispositivo de secado segïn la reivindicaciïn 7 u 8, caracterizado por que el dispositivo de secado (8) no presenta un dispositivo de calentamiento para el aire de secado.

10. Dispositivo de secado segïn la reivindicaciïn 7, 8 o 9, caracterizado por que el dispositivo (17) para ajustar el clima presenta un dispositivo (21) de mediciïn del clima con un higrïmetro (22) y un termïmetro (23) .

11. Dispositivo de secado segïn cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado por que el dispositivo (17) para ajustar el clima presenta un dispositivo de ventilaciïn (18) con una o varias aberturas de paso (11) dotadas de un cierre controlable (27) en al menos una pared (10) y un dispositivo (19) para el flujo de aire de secado a y desde el recinto de secado (9) .

12. Dispositivo de secado segïn cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado por que el dispositivo de secado (8) presenta un intercambiador de calor (39) para aire de entrada y aire de salida (13, 14) .

13. Dispositivo de secado segïn cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, caracterizado por que el dispositivo (30) para determinar la humedad de las piezas moldeadas (2) presenta al menos un medidor de conductividad elïctrica (31) , que puede unirse con una pieza moldeada (2) , y/o al menos un medidor de contracciïn (36) que puede unirse con una pieza moldeada (2) .

14. Dispositivo de secado segïn cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizado por que el recinto de secado (9) presenta varias partes (42, 43) del mismo para un proceso de secado de varias etapas, presentando el recinto de secado (9) un recinto de clima confinado (42) con una climatizaciïn regulable segïn la humedad de las piezas moldeadas (2) y un ïrea de secado de acabado adyacente (43) con un secado forzado.

15. Instalaciïn para realizar el procedimiento segïn cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 y para fabricar piezas cerïmicas (2) , constituida por un dispositivo de producciïn (4) y un dispositivo de secado (8) segïn cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, caracterizada por que el dispositivo de producciïn (4) y el dispositivo de secado (8) estïn dispuestos conjuntamente en un recinto (3) de la instalaciïn, alimentïndose el aire a las piezas cerïmicas (2) desde el recinto (3) de la instalaciïn sustancialmente sin un calentamiento adicional para el secado de las mismas.