ITPI20010052A1

ITPI20010052A1 - METHOD OF DRYING PRODUCTS AND IN PARTICULAR OF LEATHER

Info

Publication number: ITPI20010052A1
Application number: IT2001PI000052A
Authority: IT
Inventors: Antonello Sani; Marco Fogli
Original assignee: Thema Di Sani Antonello & C Sn
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2003-01-19
Also published as: ITPI20010052A0

Description

Descrizione dei brevetto per invenzione industriale dal titolo: Description of the patent for industrial invention entitled:

METODO DI ESSICCAZIONE DI PRODOTTI, ED IN PARTICOLARE DI PELLAMI. DRYING METHOD OF PRODUCTS, AND IN PARTICULAR OF LEATHER.

CAMPO TECNICO TECHNICAL FIELD

La presente invenzione concerne un metodo di essiccazione o asciugatura di prodotti, ed, in particolare, di pellami. The present invention relates to a method of drying or drying products, and, in particular, hides.

STATO DELL’ARTE STATE OF THE ART

Come noto, in molti procedimenti di essiccazione di prodotti industriali il grado di umidità finale dei prodotti non viene direttamente misurato, sia perché può essere sufficiente un livello di approssimazione relativamente ampio, tale da consentire, se necessaria, una constatazione visiva o manuale del grado di essiccazione raggiunto, sia perché la ripetitività delle condizioni iniziali dei prodotti e de! processo di essiccazione messo in atto assicura un risultato finale compreso entro tolleranze che nello specifico settore produttivo vengono normalmente accettate. As is known, in many drying processes of industrial products the final humidity degree of the products is not directly measured, both because a relatively wide level of approximation may be sufficient, such as to allow, if necessary, a visual or manual ascertainment of the degree of drying achieved, both because the repetitiveness of the initial conditions of the products and de! The drying process implemented ensures a final result within tolerances that are normally accepted in the specific production sector.

Questo, ad esempio, è il caso della lavorazione delle pelli, ove, tradizionalmente, i procedimenti di essiccazione hanno luogo mediante impianti del tipo a tunnel che vengono progettati e dimensionati in funzione delle esigenze particolari del ciclo produttivo nel quale il procedimento si inserisce e che funzionano, poi, in modo standard e ripetitivo relativamente a quantità oraria delle pelli da essiccare, grado di umidità iniziale dei prodotti, grado di umidità finale, tempo di essiccazione. This, for example, is the case of leather processing, where, traditionally, the drying processes take place using tunnel-type systems that are designed and sized according to the particular needs of the production cycle in which the process is inserted and which then they work in a standard and repetitive way in relation to the hourly quantity of the hides to be dried, the initial humidity level of the products, the final humidity level, the drying time.

Nei suddetti impianti, quindi, non si ha una misura finale del livello di essiccazione raggiunto, ma si accetta una certa variabilità delio stesso. Il procedimento di essiccazione messo in atto, cioè, è un procedimento aperto, non controllato, che ovviamente può funzionare solo se i parametri di cui sopra si mantengono entro limiti di variabilità molto contenuti. In the aforementioned plants, therefore, there is no final measurement of the level of drying reached, but a certain variability of the same is accepted. The drying process put in place, that is, is an open, uncontrolled process, which obviously can only work if the above parameters are kept within very low variability limits.

Si deve tener presente che il motivo di base per il quale i procedimenti di essiccazione di cui sopra non prevedono una regolazione automatica, continua, della modalità di essiccazione, risiede nella pratica impossibilità di rilevare, in continuo, il grado di umidità dei prodotti, che rappresenta il parametro da mantenere sotto controllo nell’eventuale procedimento automatico. It must be borne in mind that the basic reason why the above drying procedures do not provide for an automatic, continuous adjustment of the drying mode, lies in the practical impossibility of continuously detecting the degree of humidity of the products, which represents the parameter to be kept under control in any automatic procedure.

L’impossibilità sopra detta deriva dal fatto che l’umidità di prodotti quali pelli, o simili, può attualmente essere rilevata solo utilizzando strumenti di misura che implicano il contatto diretto o, comunque, il trattamento dei singoli prodotti; come nel caso, ad esempio, degli strumenti che utilizzano sonde utili alla misura della conducibilità elettrica tra due punti della superficie della pelle, oppure come per gli strumenti di misura del peso. The aforementioned impossibility derives from the fact that the humidity of products such as leather, or the like, can currently only be detected using measuring instruments that involve direct contact or, in any case, the treatment of individual products; as in the case, for example, of instruments that use probes useful for measuring the electrical conductivity between two points on the surface of the skin, or as for weight measuring instruments.

E' facilmente intuibile che il suddetto vincolo rende praticamente inattuabile la rilevazione del grado di umidità dei prodotti nei processi industriali ove sono trattati in continuo un considerevole numero di pezzi, come, appunto, avviene nei procedimenti di lavorazione delle pelli, nei quali queste sono connesse, in notevole quantità, a mezzi convogliatori che si muovono a velocità costante lungo gli impianti. It is easy to understand that the aforementioned constraint makes it practically impracticable to measure the degree of humidity of the products in industrial processes where a considerable number of pieces are continuously treated, as, in fact, occurs in leather processing procedures, in which these are connected. , in considerable quantity, to conveyor means that move at a constant speed along the plants.

SINTESI DELL’INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION

Uno scopo della presente invenzione è quello di proporre un procedimento di essiccazione, in particolare di pelli, con il quale si abbia un controlllo continuo del grado di umidità dei prodotti in essiccazione. An object of the present invention is to propose a drying process, in particular of hides, with which there is a continuous control of the degree of humidity of the products being dried.

Ulteriore scopo dell'invenzione è quello di proporre un procedimento di essiccazione, in particolare di pelli, con il quale si possa rilevare in modo non intrusivo il grado di umidità dei prodotti. Gli scopi di cui sopra vengono raggiunti mediante un procedimento per l’essiccazione di prodotti, ed, in particolare, di pelli, consistente nel A further object of the invention is to propose a drying process, in particular of hides, with which the degree of humidity of the products can be detected in a non-intrusive way. The above purposes are achieved through a process for drying products, and, in particular, leathers, consisting of

-misurare la temperatura dei prodotti e la temperatura dell’aria di essiccazione nella zona circostante i prodotti; - measure the temperature of the products and the temperature of the drying air in the area surrounding the products;

-determinare, mediante mezzi di elaborazione elettronici, il grado di umidità dei prodotti associato ai valori delle temperature suddette secondo leggi di associazione pre-rilevate per detti prodotti e memorizzate in detti mezzi di elaborazione; - determining, by means of electronic processing means, the degree of humidity of the products associated with the values of the aforementioned temperatures according to association laws pre-detected for said products and stored in said processing means;

-confrontare il grado di umidità sopra determinato con il grado di umidità desiderato; - compare the degree of humidity determined above with the desired degree of humidity;

-regolare i parametri del flusso d’aria d’essiccazione in funzione dei risultati del confronto suddetto. - adjust the parameters of the drying air flow according to the results of the aforementioned comparison.

I prodotti, ed, in particolare, le pelli sono preferibilmente sospese a mezzi convogliatori aerei i quali vengono fatti circolare all'interno di tunnel di essiccazione. The products and, in particular, the hides are preferably suspended from overhead conveyor means which are made to circulate inside drying tunnels.

Le misure di temperatura sono effettuate in continuo, oppure secondo intervalli di tempo prestabiliti. The temperature measurements are carried out continuously, or according to pre-established time intervals.

La temperatura dei prodotti viene vantaggiosamente rilevata tramite rilevatori a distanza ed, in particolare, tramite rilevatori dell’infrarosso direzionati sui prodotti mediante tecniche di puntamento laser. The temperature of the products is advantageously detected by remote detectors and, in particular, by infrared detectors directed on the products by laser pointing techniques.

La determinazione del grado di umidità è effettuata mediante una operazione di calcolo basata su una funzione matematica di associazione tra il grado di umidità del prodotto e la differenza tra la temperatura deH’aria di essiccazione circostante il prodotto e la temperatura del prodotto. The determination of the degree of humidity is carried out by means of a calculation operation based on a mathematical function of association between the degree of humidity of the product and the difference between the temperature of the drying air surrounding the product and the temperature of the product.

La determinazione del grado di umidità può essere altresì effettuata mediante estrapolazione da una tabella memorizzata di valori del grado di umidità, detti valori essendo stati rilevati, per il prodotto in essiccazione, in funzione della differenza tra la temperatura deH'aria di essiccazione circostante il prodotto e la temperatura del prodotto. The determination of the degree of humidity can also be carried out by extrapolation from a memorized table of values of the degree of humidity, said values having been detected, for the product being dried, as a function of the difference between the temperature of the drying air surrounding the product. and the temperature of the product.

Preferibilmente, nel caso che i prodotti da essiccare siano sospesi a mezzi convogliatori aerei, la temperatura dei prodotti è rilevata effettuando una serie di misure ravvicinate in un dato intervallo di tempo, mediante mezzi rilevatori a distanza, e calcolando quindi la media dei valori misurati. Preferably, in the case that the products to be dried are suspended from overhead conveyor means, the temperature of the products is detected by carrying out a series of close measurements in a given time interval, by means of remote detectors, and thus calculating the average of the measured values.

Il controllo del processo di essiccazione ha luogo intervenendo sia sulla velocità del flusso d'aria di essiccazione che, eventualmente, sulla temperatura deH’aria medesima. The control of the drying process takes place by intervening both on the speed of the drying air flow and, possibly, on the temperature of the air itself.

I vantaggi derivanti dal procedimento di essiccazione sopra esposto sono chiaramente evidenti considerando la completa automazione del processo realizzata direttamente in funzione del grado di umidità dei prodotti in essiccazione, e considerando altresì l’affidabilità e l'efficacia operativa del modo di determinazione del suddetto grado di umidità. The advantages deriving from the drying process described above are clearly evident considering the complete automation of the process carried out directly as a function of the degree of humidity of the products being dried, and also considering the reliability and operational effectiveness of the method of determining the aforementioned degree of humidity.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Per una migliore comprensione dei vantaggi medesimi e delle caratteristiche della presente invenzione, verrà di seguito descritta, a titolo di esempio, una forma di realizzazione della stessa, con l'ausilio delle tavole di disegno allegate nelle quali: For a better understanding of the advantages themselves and of the characteristics of the present invention, an embodiment thereof will be described below, by way of example, with the aid of the attached drawing tables in which:

- la fig.1 illustra in modo schematico una disposizione di componenti impiegati per l’attuazione del metodo della presente invenzione; - Fig. 1 schematically illustrates an arrangement of components used for the implementation of the method of the present invention;

- la fig.2 illustra una legge matematica di associazione tra grado di umidità dei prodotti e parametri rilevati. - Fig. 2 illustrates a mathematical law of association between the degree of humidity of the products and the measured parameters.

DESCRIZIONE DELLE FORME REALIZZATIVE PREFERITE DESCRIPTION OF THE PREFERRED MANUFACTURING FORMS

Con riferimento alla fig.1 , viene ivi indicato genericamente con 10 un prodotto in essiccazione. With reference to Fig. 1, the number 10 generically indicates a product under drying.

In particolare trattasi di una pelle, appesa ad una bilancella, 11 , connessa ad una catena aerea di trasporto, 12. L’essiccazione è ottenuta, in questo caso, mediante aria in temperatura diretta verso il prodotto tramite opportuni mezzi aeratori. Questi vengono illustrati schematicamente in figura ed indicati con 13. Essi vengono comandati mediante una unità di controllo, 14, alla quale giungono i dati rilevati da sensori di temperatura, 15 e 16. In particular, it is a skin, hung on a hanger, 11, connected to an aerial transport chain, 12. Drying is obtained, in this case, by means of air at a temperature directed towards the product by means of suitable aerators. These are schematically illustrated in the figure and indicated by 13. They are controlled by means of a control unit, 14, to which the data detected by temperature sensors, 15 and 16 arrive.

Esattamente, il sensore 15 rileva la temperatura deiraria nella zona circostante il prodotto in essiccazione, mentre il sensore 1 6 rileva, a distanza, la temperatura del prodotto medesimo essendo dotato di mezzi sensibili all’infrarosso direzionati secondo la tecnica di puntamento laser. Exactly, the sensor 15 detects the air temperature in the area surrounding the product being dried, while the sensor 1 6 detects, at a distance, the temperature of the product itself, being equipped with infrared sensitive means directed according to the laser pointing technique.

L’unità di controllo, 14, elabora, nel modo di seguito descritto, i dati giungenti dai sensori 15, 16, e pilota, di conseguenza, i mezzi aeratori, 13, per ottenere il grado di umidità desiderato. The control unit, 14, processes, in the manner described below, the data coming from the sensors 15, 16, and consequently pilots the aerating means, 13, to obtain the desired degree of humidity.

Il metodo dell’invenzione prevede l’utilizzazione dei componenti sopra illustrati secondo la modalità seguente. The method of the invention provides for the use of the components illustrated above in the following manner.

Il dato relativo alla misura della temperatura della pelle, rilevato dal sensore direzionale 16, viene trasmesso in contemporanea al dato relativo alla misura deiraria, rilevato dal sensore 15, all’unità elettronica di controllo, 14, la quale provvede ad eseguirne la differenza e a calcolare il grado di umidità U della pelle in base alla formula U = Umin [ ( ΔT/ΔTmax)<n>] Umax . The data relating to the measurement of the skin temperature, detected by the directional sensor 16, is transmitted simultaneously with the data relating to the air measurement, detected by the sensor 15, to the electronic control unit, 14, which performs the difference and calculates the degree of humidity U of the skin according to the formula U = Umin [(ΔT / ΔTmax) <n>] Umax.

Si noti che la temperatura della pelle è inferiore alla temperatura del’aria circostante a causa del processo di evaporazione in atto che provoca il raffreddamento della pelle medesima. La differenza delle due temperature, ΔΤ, è tanto maggiore quanto maggiore è il grado di umidità della pelle, e varia secondo la legge di variazione illustrata esattamente in fìg.2, espressa matematicamente dalla relazione sopra indicata, ove Umin, ATmax, Umax, n sono parametri inerenti il tipo di prodotto in essiccazione. Note that the skin temperature is lower than the surrounding air temperature due to the evaporation process in progress which causes the skin to cool. The difference of the two temperatures, ΔΤ, is greater the greater the degree of moisture in the skin, and varies according to the law of variation illustrated exactly in Fig. 2, mathematically expressed by the relation indicated above, where Umin, ATmax, Umax, n are parameters inherent to the type of product being dried.

Detti parametri vengono predefiniti sperimentalmente per le diverse tipologie di prodotti e possono essere forniti all’unità di controllo 14 singolarmente, in fase di avviamento del procedimento di essiccazione, oppure possono essere memorizzati in detta unità e quindi semplicemente richiamati in gruppo, tramite un unico codice. L’unità 14, una volta determinato il valore del grado di umidità della pelle, esegue il confronto tra detto valore ed il valore di riferimento finale desiderato. In relazione al risultato del confronto l’unità 14 controlla quindi i parametri del flusso d’aria d’essiccazione intervenendo sul gruppo di termoventilazione 13, regolando la velocità del relativo ventilatore ed, eventualmente, la temperatura del flusso d'aria generato. Said parameters are experimentally predefined for the different types of products and can be supplied to the control unit 14 individually, during the start-up phase of the drying process, or they can be stored in said unit and then simply recalled as a group, by means of a single code. . Unit 14, once the value of the degree of moisture in the skin has been determined, compares this value and the desired final reference value. In relation to the result of the comparison, the unit 14 then controls the parameters of the drying air flow by intervening on the thermo-ventilation group 13, adjusting the speed of the relative fan and, possibly, the temperature of the air flow generated.

La determinazione del grado di umidità della pelle può altresì aver luogo estrapolando il valore esatto da una tabella di valori memorizzati nell’unità di controllo 14. Detti valori, memorizzati in funzione della differenza tra le temperature deH’aria di essiccazione e della pelle, seguono ovviamente la stessa legge di associazione illustrata in fìg.2. Il dato esatto viene determinato eseguendo una interpolazione matematica tra i due valori contigui corrispondenti ai due valori di ΔΤ più vicini al risultato della differenza tra i valori di temperatura misurati. The determination of the degree of humidity of the leather can also take place by extrapolating the exact value from a table of values stored in the control unit 14. Said values, stored according to the difference between the temperatures of the drying air and the skin, follow obviously the same law of association illustrated in fig. 2. The exact data is determined by performing a mathematical interpolation between the two contiguous values corresponding to the two values of ΔΤ closest to the result of the difference between the measured temperature values.

La rilevazione della temperatura della pelle mediante rilevatori a distanza risulta particolarmente vantaggiosa nel caso che la pelle medesima faccia parte di una successione di pelli sospese a mezzi convogliatori aerei in movimento lungo un impianto di lavorazione industriale. Tale modalità di misura evita, infatti, di dover intervenire sul singolo prodotto e modificare quindi in alcun modo l’avanzamento del processo lavorativo. The detection of the skin temperature by means of remote detectors is particularly advantageous if the skin itself is part of a succession of skins suspended from overhead conveyor means moving along an industrial processing plant. In fact, this method of measurement avoids having to intervene on the individual product and therefore modify the progress of the work process in any way.

In tale applicazione, la rilevazione della temperatura delle pelli acquista la necessaria affidabilità effettuando una fitta serie di rilevamenti consecutivi in un ridotto intervallo di tempo e calcolando quindi la media dei valori misurati, escludendo, preferibilmente, i valori troppo distanti dalla media in quanto presumibilmente estranei alla rilevazione in atto. In this application, the detection of the temperature of the hides acquires the necessary reliability by carrying out a dense series of consecutive measurements in a short interval of time and therefore calculating the average of the measured values, preferably excluding the values that are too distant from the average as presumably extraneous. to the survey in progress.

Ovviamente, i rilievi di temperatura del prodotto, nell’applicazione di cui sopra, possono avvenire mediante rilevatori successivi distribuiti lungo il percorso dei mezzi convogliatori. Obviously, the temperature measurements of the product, in the above application, can take place by means of successive detectors distributed along the path of the conveyor means.

E’ evidente che altre varianti possono essere previste per la soluzione proposta, pur rimanendo nell’ambito di protezione del brevetto. It is clear that other variants may be envisaged for the proposed solution, while remaining within the scope of patent protection.

I mezzi convogliatori ai quali sono appesi i prodotti in essiccazione, ad esempio, possono essere ubicati all'interno di uno o più tunnel di essiccazione, oppure in sezioni successive di uno stesso tunnel. I mezzi di produzione dell’aria di essiccazione possono, parallelamente, generare più flussi separati da inviare in vari punti lungo l'impianto. The conveyor means to which the drying products are hung, for example, can be located inside one or more drying tunnels, or in successive sections of the same tunnel. The means of production of the drying air can, in parallel, generate multiple separate flows to be sent to various points along the plant.

I sensori di temperatura possono ovviamente essere di varia tipologia, e ciò vale anche nel caso vengano impiegati i rilevatori a distanza nella misura della temperatura dei prodotti. The temperature sensors can obviously be of various types, and this also applies if remote detectors are used to measure the temperature of the products.

Queste e altre modifiche possono essere apportate a quanto sopra descritto e illustrato, sempre neH'ambito di protezione previsto dalle rivendicazioni seguenti. These and other modifications can be made to what has been described and illustrated above, always within the scope of protection envisaged by the following claims.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1 - Method of drying industrial products, and, in particular, hides, characterized by the fact that it consists of - measure the temperature of the products being dried and the temperature of the drying air in the area surrounding said products; - determining, by means of electronic processing means, the degree of humidity of the products associated with the values of the aforementioned temperatures according to association laws pre-detected for said products and stored in said processing means; - compare the degree of humidity determined above with the desired degree of humidity; - adjust, according to the result of said comparison, the parameters of the air flow useful for drying. 2- Drying method according to claim 1 characterized in that said measurements of the temperature of the products and the temperature of the drying air are carried out at predetermined time intervals. 3- Method according to claim 1 or 2, characterized in that said temperature measurements are carried out by means of successive detectors distributed along a drying plant for said products. 4 Method according to claims 1 to 3 characterized in that said measurement of the temperature of the products being dried is carried out by means of infrared-sensitive remote detectors directed on the products by means of laser pointing techniques. 5- Method according to the preceding claim characterized in that the temperature of the products is detected by carrying out a series of close measurements carried out in a given time interval by means of said remote sensing means, and thus calculating the average of the measured values. 6- Method according to the preceding claims characterized in that said determination of the degree of humidity of the products is carried out by means of a calculation operation based on a mathematical function of association between the degree of humidity of the product and the difference between the temperature of the drying surrounding the product and the temperature of the product. 7- Method according to claims 1 to 5 characterized by the fact that said determination of the degree of humidity of the products is carried out by extrapolation from a memorized table of values of the degree of humidity, said values having been detected, for the product being dried, in a function of the difference between the temperature of the drying air in the area surrounding the product and the temperature of the product. 8- Method according to one of the preceding claims characterized by the fact that the control of the drying process takes place by intervening both on the speed of the drying air flow and, possibly, on the temperature of the air itself. 9- Method according to the preceding claims characterized in that it is applied to dry products, and in particular hides, suspended from overhead conveyor means which are made to circulate inside drying tunnels. 10- Method according to the preceding claim characterized in that said temperature measurements are carried out by means of detectors positioned in successive sections of said drying tunnel. 1 1 - Method of drying industrial products, and, in particular, hides, substantially as described and illustrated in the attached drawing tables.