Horno para el tratamiento térmico de perfilados metálicos.

Horno (1) para el tratamiento térmico de perfilados metálicos (2) que incluye:

una cámara (3) con una boca de entrada (5) y una boca de salida (6) y aislada térmicamente con respecto al externo, medios de calentamiento (32) de dicha cámara (3), medios de desplazamiento (20, 120) para desplazar dichos perfilados metálicos (2), medios de accionamiento (25) activos operativamente sobre dichos medios de desplazamiento (20, 120) para impartir el movimiento a dichos medios de desplazamiento (20, 120), medios de control activos operativamente sobre dichos medios de calentamiento (32) y dichos medios de accionamiento (25), y medios (131) para soportar dichos perfilados (2) en dicho horno (1) durante el tratamiento térmico asociados solidariamente con dicha cámara (3), dichos medios de soporte (131) incluyendo una pluralidad de barras de soporte (132) substancialmente paralelas entre sí, asociadas con una primera pared longitudinal (137) de dicha cámara (3) y dispuestas de modo de definir una pluralidad de primeros intersticios (134) entre dichas barras de soporte (132), donde dichos medios de soporte (131) están dispuestos en una pluralidad de diferentes niveles en altura (133) para definir una pluralidad de diferentes recorridos (135) de tratamiento térmico de dichos perfilados (2) en dicho horno, dichos medios de desplazamiento (120) incluyen medios de introducción y extracción (121) de dichos perfilados (2) desde dicho horno (1) que pueden moverse entre una posición retrasada fuera de dicho horno (1) y una posición avanzada en la cual están, al menos parcialmente, dentro de dicho horno (1) y dichos medios de introducción y extracción (121) incluyen una pluralidad de elementos de soporte (122) instalados sobre un elemento de sostén (123) móvil longitudinalmente con respecto a dicho horno (1), dichos elementos de soporte (122) estando situados substancialmente paralelos entre sí y dispuestos de modo de definir una pluralidad de segundos intersticios (124) entre dichos elementos de soporte (122) apropiados para interactuar con dicha pluralidad de barras de soporte (132) para emplazar dichos perfilados (2) sobre dicha pluralidad de barras de soporte (132) y recoger dichos perfilados (2) desde dicha pluralidad de barras de soporte (132) una vez finalizado el tratamiento térmico; caracterizado por el hecho que dicha cámara (3) incluye una pluralidad de guías (136) asociadas con una segunda pared longitudinal (138) de dicha cámara (3), opuesta a dicha primera pared longitudinal (137), dispuesta respectivamente en correspondencia de dichos niveles en altura (133) de modo de extenderlos longitudinalmente, paralelos a dicha dirección de desplazamiento de dichos perfilados (2), a lo largo de al menos una parte de dicha segunda pared longitudinal (138) de dicha cámara (3), por el hecho que dichos medios de introducción y extracción (121) vienen desplazados según una dirección vertical (125) por dichos medios de accionamiento de modo de alcanzar uno de dichos niveles en altura (133) para vincularlos y deslizar sobre la correspondiente guía (136) y por el hecho que dichos medios de desplazamiento (20, 120) son apropiados para desplazar dichos perfilados (2) según una dirección paralela a la extensión longitudinal de dichos perfilados (2).

Horno para el tratamiento térmico de perfilados metálicos.

La presente invención se refiere a un horno para el tratamiento térmico de perfilados metálicos extruídos o, más en general, elementos metálicos extendidos según una dirección longitudinal. Tal tipo de horno viene utilizado en particular para el proceso de envejecimiento de perfilados de aluminio, a los cuales la descripción que sigue se referirá explícitamente, sin por ello perder carácter general.

Normalmente el proceso de envejecimiento de un perfilado de aluminio tiene lugar luego de las etapas de extrusión, enfriamiento, estiramiento y corte.

Como bien se sabe tal proceso emplea un horno dentro del cual vienen introducidas las piezas perfiladas en estanterías metálicas, denominadas cestas, dentro de las cuales vienen apoyadas. Tales cestas, por lo tanto, vienen apiladas de modo de asumir substancialmente la dimensión del mismo horno.

En particular, los perfilados vienen cargados, manual o automáticamente, dentro de las cestas donde vienen separados entre sí mediante separadores que preferentemente están revestidos, por ejemplo con una tela, de manera de impedir que se dañen los mismos perfilados. Posteriormente, las cestas vienen transportadas a la boca de entrada del horno, vienen introducidas en este último y luego, al final del tiempo de permanencia necesario para completar el tratamiento térmico, vienen extraídas.

Sin embargo, los hornos descritos arriba exhiben algunos inconvenientes.

En primer lugar, exigen un elevado empleo de medios, espacio, tiempo y mano de obra para las operaciones de carga, descarga y transporte de las cestas, con un consiguiente aumento de los respectivos costos, sobre todo la gestión del almacén y a nivel de tiempo de demora de la producción. En segundo lugar, durante tales operaciones, frecuentemente tienen lugar impactos, sacudidas y desplazamientos de los perfilados dispuestos dentro de las cestas, lo cual da lugar a daños más o menos significativos de los mismos perfilados. Asimismo, debido a las notables dimensiones y peso de las cestas, las operaciones de introducción y extracción de las mismas desde el horno exige un tiempo considerable. Lo anterior implica una significativa pérdida de calor, lo cual exige otras operaciones de calentamiento del horno, para hacer que la temperatura vuelva a sus valores de ejercicio, lo cual va en detrimento de los tiempos de proceso, los costos, en particular los por consumo de energía, y los rendimientos productivos. El consumo de energía se vuelve aún más notable debido al calor absorbido inútilmente por las mismas cestas, puesto que también éstas están hechas de materiales metálicos, generalmente de hierro. Además, la elevada cantidad de calor que sale del horno durante las etapas de introducción y extracción de las cestas genera, para los operadores, condiciones de trabajo poco confortables. Algunos de esos inconvenientes, tales como el alto desperdicio de recursos (humanos y de otro tipo) , la alta probabilidad de daños de los perfilados durante las operaciones de carga y descarga desde el horno, la significativa pérdida de calor y las condiciones de peligro que representa el ambiente laboral para los operadores vienen resueltas en parte gracias a una segunda tecnología para el tratamiento térmico de perfilados metálicos.

Como es sabido, tal tecnología consiste en un horno dinámico internamente en el cual los perfilados vienen desplazados a través de medios de transporte desde la boca de entrada hasta la boca de salida del mismo horno en un tiempo predeterminado y a múltiples niveles en altura. El transporte de los perfilados tiene lugar perpendicularmente con respecto a su extensión longitudinal, es decir a su longitud. En particular, normalmente el transporte de los perfilados viene efectuado con la tecnología de secuencia de retroceso o paso cuadrado.

Sin embargo, también este segundo tipo de horno conlleva algunos inconvenientes. Puesto que el desplazamiento de los perfilados dentro del horno se produce transversalmente a su longitud, los hornos deben tener una correspondientemente considerable anchura y, por ende, una estructura muy robusta y pesada. La anchura del horno, además, es restringida por condicionamientos externos, tales como la dimensión de los espacios productivos y la capacidad de los medios de transporte. En aras de lo anterior, el horno puede contener únicamente perfilados cuya longitud es menor que aproximadamente 8.000 mm. Además, normalmente el sistema de calentamiento está dispuesto dentro de la superficie superior del horno y está provisto de ventiladores de modo de uniformar la temperatura de la cámara. Esto implica un aumento del nivel de consumo de energía, puesto que no viene explotado el natural movimiento convectivo de ascenso del aire caliente. Los hornos conocidos, además, exhiben el inconveniente de no permitir el tratamiento simultáneo de perfilados que exigen temperaturas diferentes, perjudicando así la optimización del proceso productivo de los perfilados.

El documento EP 1.469.089 A1 da a conocer un horno para el envejecimiento de segmentos metálicos alargados, que comprende estantes que definen una pluralidad de superficies de soporte dispuestas a diferentes alturas dentro del horno y un carro para cargar y descargar el horno.

En esta situación, el cometido técnico fundamento de la presente invención es el de eliminar los inconvenientes mencionados con anterioridad.

Por consiguiente, el objetivo de la presente invención es el de proporcionar un horno para el tratamiento térmico de perfilados metálicos que exija un reducido uso de recursos (operadores, medios de movimiento, almacenes, energía, etc.) . Otro objetivo de la presente invención es el de proporcionar un horno tal de reducir los riesgos de dañar los perfilados durante las operaciones de carga, descarga y desplazamiento interno. Asimismo, un objetivo adicional de la presente invención es el de proporcionar un horno que permita tratar térmicamente perfilados de gran longitud, compatible con los espacios del establecimiento y los condicionamientos impuestos por el desplazamiento de los mismos perfilados. Además, un objetivo de la presente invención es el de proporcionar un horno que tenga un reducido impacto sobre las condiciones laborales de los operadores. Finalmente, un objetivo de la presente invención es el de proporcionar un horno que tenga una estructura racional y compacta, que sea fácil de realizar y cuyo costo sea limitado.

Esos y otros objetivos, que se pondrán mejor de manifiesto en la descripción que sigue, se logran, de conformidad con la presente invención, mediante un horno para el tratamiento térmico de perfilados metálicos de conformidad con las reivindicaciones expuestas más adelante.

Otras ventajas y características de la presente invención se podrán aún más de manifiesto a partir de la descripción de una ejecución preferente pero no exclusiva del horno, más detallada a continuación haciendo referencia a las siguientes figuras:

- la figura 1 muestra una vista lateral de una cámara de horno según una primera ejecución, donde el horno está provisto de una sola cámara;

- la figura 1a muestra un detalle amplificado de la figura 1;

- la figura 2 muestra un corte transversal del horno de la figura 1 según las líneas II-II;

- la figura 3 muestra una vista frontal del horno de la figura 1;

- la figura 4 muestra una vista lateral de la cámara de un horno según la presente invención según una primera ejecución, donde el horno está provisto de dos cámaras aisladas térmicamente;

- la figura 5 muestra una sección del horno de la figura 4 según las líneas V-V;

- la figura 6 muestra una vista frontal del horno de la figura 4;

- la figura 7 muestra una vista desde arriba de los medios de desplazamiento de un horno de conformidad con la presente invención según una primera ejecución;

- la figura 8 muestra una vista frontal de los medios de transferencia de un horno de conformidad con la presente invención según una primera ejecución;

- la figura 8a muestra una vista lateral de los medios de transferencia de la figura 8;

- la figura 8b muestra una vista desde arriba de los medios de transferencia de la figura 8;

- la figura 9 muestra una vista desde arriba de un horno de conformidad con la presente invención según una segunda ejecución, donde el horno está provisto de dos cámaras aisladas térmicamente;

- la figura 10 muestra una vista lateral de los medios de desplazamiento del horno de la figura 9;

- la figura 11 muestra una vista de arriba de los medios... [Seguir leyendo]

1. Horno (1) para el tratamiento térmico de perfilados metálicos (2) que incluye: una cámara (3) con una boca de entrada (5) y una boca de salida (6) y aislada térmicamente con respecto al externo, medios de calentamiento (32) de dicha cámara (3) , medios de desplazamiento (20, 120) para desplazar dichos perfilados metálicos (2) , medios de accionamiento (25) activos operativamente sobre dichos medios de desplazamiento (20, 120) para impartir el movimiento a dichos medios de desplazamiento (20, 120) , medios de control activos operativamente sobre dichos medios de calentamiento (32) y dichos medios de accionamiento (25) , y medios (131) para soportar dichos perfilados (2) en dicho horno (1) durante el tratamiento térmico asociados solidariamente con dicha cámara (3) , dichos medios de soporte (131) incluyendo una pluralidad de barras de soporte (132) substancialmente paralelas entre sí, asociadas con una primera pared longitudinal (137) de dicha cámara (3) y dispuestas de modo de definir una pluralidad de primeros intersticios (134) entre dichas barras de soporte (132) , donde dichos medios de soporte (131) están dispuestos en una pluralidad de diferentes niveles en altura (133) para definir una pluralidad de diferentes recorridos (135) de tratamiento térmico de dichos perfilados (2) en dicho horno, dichos medios de desplazamiento (120) incluyen medios de introducción y extracción (121) de dichos perfilados (2) desde dicho horno (1) que pueden moverse entre una posición retrasada fuera de dicho horno (1) y una posición avanzada en la cual están, al menos parcialmente, dentro de dicho horno (1) y dichos medios de introducción y extracción (121) incluyen una pluralidad de elementos de soporte (122) instalados sobre un elemento de sostén (123) móvil longitudinalmente con respecto a dicho horno (1) , dichos elementos de soporte (122) estando situados substancialmente paralelos entre sí y dispuestos de modo de definir una pluralidad de segundos intersticios (124) entre dichos elementos de soporte (122) apropiados para interactuar con dicha pluralidad de barras de soporte (132) para emplazar dichos perfilados (2) sobre dicha pluralidad de barras de soporte (132) y recoger dichos perfilados (2) desde dicha pluralidad de barras de soporte (132) una vez finalizado el tratamiento térmico; caracterizado por el hecho que dicha cámara (3) incluye una pluralidad de guías (136) asociadas con una segunda pared longitudinal (138) de dicha cámara (3) , opuesta a dicha primera pared longitudinal (137) , dispuesta respectivamente en correspondencia de dichos niveles en altura (133) de modo de extenderlos longitudinalmente, paralelos a dicha dirección de desplazamiento de dichos perfilados (2) , a lo largo de al menos una parte de dicha segunda pared longitudinal (138) de dicha cámara (3) , por el hecho que dichos medios de introducción y extracción (121) vienen desplazados según una dirección vertical (125) por dichos medios de accionamiento de modo de alcanzar uno de dichos niveles en altura (133) para vincularlos y deslizar sobre la correspondiente guía (136) y por el hecho que dichos medios de desplazamiento (20, 120) son apropiados para desplazar dichos perfilados (2) según una dirección paralela a la extensión longitudinal de dichos perfilados (2) .

2. Horno (1) según la precedente reivindicación, caracterizado por el hecho que dichos medios de calentamiento (32) están provistos de medios sopladores (33) para distribuir uniformemente el aire caliente dentro de dicha cámara (3) .

3. Horno (1) según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que dichos medios de accionamiento (25) incluyen motores eléctricos (26) .

4. Horno (1) según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que dichos medios de control incluyen una tarjeta electrónica provista de microprocesador y medios de interfaz para establecer parámetros de funcionamiento desde el externo.

5. Horno (1) según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que además incluye medios para cerrar dicha boca de entrada (5) y dicha boca de salida (6) de dicha cámara (3) durante el tratamiento térmico de dichos perfilados (2) , conectados operativamente con dichos medios de control, para reducir la pérdida de calor en dicha cámara.

6. Horno (1) según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que dicha cámara (3) incluye al menos dos cámaras secundarias (4) aisladas térmicamente entre sí y provistas de bocas de entrada (8) y bocas de salida (9) , medios de calentamiento (32) , medios de desplazamiento (20, 120) y medios de accionamiento (25) para tratar térmicamente dichos perfilados (2) a temperaturas diferentes.

7. Horno (1) según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que dichos medios de desplazamiento (120) pueden ser asociados operativamente desde la parte externa en correspondencia de dicha boca de entrada (5) de dicho horno (1) para llevar a cabo la introducción y el emplazamiento de dichos perfilados (2) en dicho horno (1) y pueden ser asociados operativamente desde la parte externa en correspondencia de dicha boca de salida (6) de dicho horno (1) para llevar a cabo la extracción de dichos perfilados (2) desde dicho horno (1) .

8. Horno (1) según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho que dicha boca de entrada (5) y dicha boca de salida (6) de dicha cámara (3) coinciden y que dichos medios de desplazamiento (120) pueden ser accionados desde el externo en correspondencia de dicha boca de entrada (5) de dicho horno (1) para llevar a cabo tanto la introducción como la extracción de dichos perfilados (2) desde dicho horno (1) .

9. Horno (1) según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho que dichos medios de desplazamiento (120) pueden moverse según una dirección substancialmente transversal con respecto a dicho horno (1) para llevar a cabo la introducción y/o la extracción de dichos perfilados (2) desde dichas al menos dos cámaras secundarias (4) de dicho horno (1) o desde al menos dos de dichos hornos (2) dispuestos yuxtapuestos según una dirección longitudinal.

10. Horno (1) según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, donde el elemento de sostén (123) al cual están asociados los elementos de soporte (122) puede moverse según una dirección longitudinal (126) , con respecto al horno (1) , y de este modo el elemento de sostén (123) puede moverse entre una posición retrasada, en la cual todos los elementos de soporte (122) están fuera del horno (1) , y una posición avanzada, en la cual los elementos de soporte (122) están, al menos en parte, dentro del horno (1) , donde el elemento de sostén (123) puede moverse entre dichas dos posiciones vinculándose a una parte inferior (136a) de la guía (136) situada en correspondencia de un determinado nivel en altura (133) y deslizándose, a través de pequeñas ruedas (129) , sobre una parte superior (136b) de la guía subyacente (136) .

11. Horno (1) según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que dicha pluralidad de elementos de soporte (122) puede moverse de manera reversible con respecto a dicho elemento de sostén (123) desde una primera posición, en la cual dicha pluralidad de elementos de soporte (122) está arriba de dicha pluralidad de barras de soporte (132) a un determinado nivel en altura (133) , hasta una segunda posición, en la cual dicha pluralidad de elementos de soporte (122) está debajo de dicha pluralidad de barras de soporte (132) que definen dicho determinado nivel en altura (133) , dicha pluralidad de elementos de soporte (122) pudiéndose mover desde dicha primera hasta dicha segunda posición para la introducción de dichos perfilados (2) sobre dicha pluralidad de barras de soporte (132) y desde dicha segunda hasta dicha primera posición para la extracción de dichos perfilados (2) desde dicha pluralidad de barras de soporte (132) .

12. Horno (1) según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho que dicha pluralidad de elementos de soporte (122) puede moverse desde dicha primera hasta dicha segunda posición o desde dicha segunda hasta dicha primera posición a través de una posición intermedia en la cual al menos uno de dichos elementos de soporte (122) viene introducido en uno de dichos primeros intersticios (134) definidos por dicha pluralidad de barras de soporte (132) y, recíprocamente, al menos una barra de soporte (132) viene introducida en uno de los segundos intersticios (124) definidos por los elementos de soporte (122) de modo que los dos peines que se componen de las barras de soporte (132) y de los elementos de soporte (122) queden intersecados, al menos en parte, en los respectivos intersticios (134, 124) y, de este modo, los elementos de soporte (122) puedan soltar o recoger desde las barras de soporte (132) los diferentes perfilados (2) .

13. Horno (1) según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, el horno estando provisto de dos medios de desplazamiento (120) , uno situado en correspondencia de la boca de entrada (5) de la cámara (3) y con el cometido de efectuar la introducción de los perfilados (2) y uno ubicado en correspondencia de la boca de salida (6) para efectuar la extracción.

14. Horno (1) según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que es adecuado para el tratamiento térmico de envejecimiento de perfilados de aluminio (2) .

15. Horno (1) según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, donde dichos medios de introducción y extracción (121) vienen desplazados según una dirección vertical (125) por dichos medios de accionamiento (25) de modo de alcanzar uno de dichos niveles en altura (133) para vincularse y deslizar sobre la correspondiente guía (136) durante su movimiento desde la posición retrasada hasta la posición avanzada o viceversa.

16. Planta para el tratamiento térmico de perfilados metálicos (2) , caracterizada por el hecho que incluye un horno (1) según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones.