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REGULATEUR DE TEMPERATURE POUR ARCHES A RECUIRE LE VERRE
OU ANALOGUES.
La présente invention se réfère aux régulateurs de température et concerne en particulier les régulateurs de tem- pérature pour les appareils de traitement thermique tels que les arches à recuire, avant-foyers et analogues, dans lesquels on désire ou peut désirer règler la température en un point de l'appareil. pour chauffer à une température voulue en un autre point une masse circulant d'une façon continue.
Pour le chauffage de diverses masses de matière en mouvement continuo on a proposé de régler la température en un point donné de l'appareil de chauffage, au moyen d'un thermos- t@t ou analogue, logé près de la source de chaleur, ce thermos- tat oontr8lant le mécanisme destiné à fournir plus ou moins de fluide chauffant aux organes de chauffage, Par exemple, pour le chauffage et le reouit d'objets en verre dans une arche tunnel,' on a proposé d'essayer de régler la température en un point donné du tunnel à l'aide d'un thermostat situé près de la boite à feu,
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Cependant, on rencontre quelquefois des difficultés pour règler de cette manière la température d'un tunnel en un point éloigné de la boîte à feu, parce que la température et le poids des articles en verre amenés à l'arche,
leur vitesse de passage et la faculté que présente la matière d'absorber et de radier de la ohaleur varient ou peuvent varier entre de larges limites. Par suite, quand le thermostat est plaçé à la source de chaleur ou près d'elle, on produira trop peu ou trop de chaleur pour donner la température voulue en un point oriti- que déterminé, éloigné de la dite source de chaleur.
D'autre part, si le thermostat est situé au dit point critique dans le tunnel, la période de temps nécessaire pour que l'élévation ou la baisse de température à la source de chaleur se fassesen- tir au point critique et la variations précitées dans les pro- priétés et la vitesse de passage de la marchandise, provoquent de fortes et fâcheuses fluctuations de températures, non seu- lement à la source de chaleur, mais aussi au point critique où l'on veut plus spécialement régler la température,,
Par suite, le but de la présente invention est de créer un appareil destiné à chauffer une matière en mouvement continu et dans lequel la température en un point critique éloigné de la source de chaleur puisse être automatiquement maintenue au degré voulu,
quelles que soient les variations de propriétés de la matière à chauffer et de sa vitesse de passage à travers l'appareil.
Un autre but de l'invention est de créer un appareil pour le chauffage d'une matière en mouvement continu, à la température voulue, en un point critique éloigné de la source de chaleur, cet appareil comprenant des organes sensibles à la température,' situés près de la source de chaleur, pour contre*. ler la production de chaleur, ces organes étant automatiquement réglés de temps en temps selon les ohangements de température qui peuvent se produire au point critique ou près de ce point.
L'invention vise également un appareil de chauffage
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dans lequel le chauffage vers la source de chaleur est automa- tiquement contrôlé par réglage de l'amenée de fluide ohauffant à la dite source,, ce contrôle étant automatiquement oorrigé ou modifié pour maintenir la température voulue en un 'feint criti- que éloigne de la dite source de chaleur.
l'Invention vise encore un mode de construction parti- oulier des organes de réglage de la température dans un appa- reil de chauffage, en un point critique éloigné de la source de chaleur,' caractérisé par la disposition d'un certain nombre de dispositifs sensibles à la chaleur, l'un contrôlant l'amenée de fluide chauffant aux éléments chauffante, selon la tempéra- ture dans l'appareil à la source de chaleur ou vers elle, un autre faisant varier l'état du premier dispositif selon les changements de température au point critique ou près de ce point, pour maintenir les conditions voulues de température au dit point, quelle que soit l'influence des facteurs tendant à éoarter la température de la valeur voulue.
D'autres buts et avantages de l'invention, considérée d'un point de vue pratique, seront indiqués dans la desoription détaillée qui va suire, ou apparaîtront de cette description.
Afin que l'invention puisse être facilement comprise,' et pour qu'on puisse apprécier ses nombreux avantages, on se référera au dessin annexé qui montre une forme d'exécution de l'invention, L'invention a été représentée comme inoorporée à une arche tunnel, comprenant une boîte à feu, qui est chauffée au moyen d'un brûleur à gaz.
L'amenée du gaz au dit brûleur est sous la dépendance d'une soupape qui est oommandée électrique - ment et qui est à son tour mise, au moyen de circuits éleotri- ques, sous la dépendance d'un thermostat plaçé près de la botte à feu, et disposé dans le plancher du tunnel, L'état du premier thermostat est changé et contrôlée au moyen de circuits éleotri- ques, par un seoond thermostat, plaçé de préférence au point critique où l'on désire maintenir une oertaine température, par exemple, au point du tunnel où doit Être maintenue la tempéra-
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ture voulue de recuit.
Ainsi, si le premier thermostat fonc- tionne de manièreà provoquer la génération de trop peu ou de trop de chaleur, en amenant des variations correspondantes de le température voulue au point critique, le second thermostat ré- glera l'état du premier en conséquence, et la température des articles en verre sera maintenue à la valeur voulue au dit point ou près de celui-ci, quelles que soient les variations des pro- priétés de la matière traitée et sa vitesse de déplacement.
On comprendra que l'invention est susceptible d'être exécutée pour des appareils de forme autre que celle montrée par le dessin et que des changements peuvent être apportés aux dé- tails de construction, sans qu'on sorte pour cela du cadre de l'invention,
Au. dessin annexé:
La fig, 1 est une vue schématique, en élévation latéra- le d'une arche tunnel suivant l'invention. Elle montra approxi- mativement la situation relative des deux dispositifs sensibles à la température.
La fig. 2 est une vue schématique montrant les conne- xions électriques entre la soupape à commande électrique pour le combustible et le thermostat qui fait partie de ce qui est re- présenté par la fig. I, la dite soupape étant montrée en coupe longitudinale, le thermostat et le mécanisme correspontlant étant représentés en plan vus de dessus.
Sur ces figues:
I désigne une arche tunnel de construction connue, telle que celle visée par le brevet américain N 1560481 délivré le 3 Ne vembre 1925 @ nom de Vergil Mulholland, La dite arche comprend une courroie transporteuse 2, qui est déplacée à travers le tun- ne:4' par un mécanisme de commande convenable (non représenté), une boit.. à f eu 3, située vers l'extrémité d'entrée de l'arche, et un brûleur à gaz 4 pour produire la chaleur dans la dite botte à feu en vue de ohauffer l'extrémité antérieure du tun- nel? On comprendra que l'on peut utiliser des éléments
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électriques pour le chauffage du tunnel, au lieu d'une bote à feu et d'un brûleur, s'il y a lieu.
Au-dessus de la dite boîte à feu, et attendant de préférence à travers le plan- cher du tunnel, il y a un élément sensible à la température 5, un second élément similaire ou thermostat 6 étant placé dans le plancher du tunnel en un point situé à l'arrière de remplace- ment du thermostat 5. Pour faoiliter la représentation par le dessin, on peut supposer que le point critique où est logé le thermostat 6 est le point du tunnel où l'on doit maintenir la température de reouit voulue.
L'amenée du gaz eu autre combustible au brûleur 4 est plaçée sous la dépendance d'une soupape à commande électrique de construction connue, désignée dans son ensemble par 7 L'ori- fice d'entrée de cette soupape est relié à la source de gaz par une conduite 8 et son orifice de sortie au brûleur4, par une conduite 9.
Afin de fournir une quantité minimum de gaz au brûleur pour maintenir ce dernier oontinuellement allumé, même si le passage de la soupape 7 est fermé, on a interposé,' entre les conduites 8 & 9, un py-pass 10 pourvu d'un robinet de règ@age. couverture et la fermeture de la soupape 7 résultant de Incitation et de la désexcitation du adénoïde, 11, dont elle est munie sont contrôlées par des dircuits électriques convena- bles, qui sont décrits ci-après, au moyen du thermostat 5.
Ce thermostat qui,, comme indiqué ci-dessus, est situé au-dessus de la boite à feu 3 dans le plancher du tunnel, peut âtre de cons- truotion oonnue, il peut comprendre un tube métallique exté- rieur 12 en niokel ou alliage fer-chrome-nickel et un tube interne 13 en silice fondue, Un tel thermostat est montré plus en détail dans une demande en instance, déposée aux Etats-Unis aux noms de Vergil Mulholland et W.T. Honise, le 18 Juin 1927.
Les extrémités externes adjacentes de ces tubes (non représen- tées)sont reliées,, comme il est connu. de sorte qu'une éléva-
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tion de température dilate le tube 12 et soulève l'extrémité inférieure du tube 13 (d'après la fig.2), tandis qu'une baisse de température provoque une contraction du tube 12 et un mouve- ment correspondant de descente du tube 13, la dilatation et la contraction de ce dernier étant pratiquement négligeables.
L'ex- trémité inférieure du tube 13 bute contre le sommet d'une tige 14 Tissée dans un bras 15, dont une extrémité est montée à coulisse sur un guide 16,'le dit bras étant sollicité vers le haut par un ressort 17 qui entoure le dit guide et qui est in- terposé entre la face inférieure de l'extrémité dudit bras et d'un bras en retour d'un support fixe 18. L'extrémité interne du tube 12 est reliée rigidement (par exemple vissée comme le montre la figure) au support fixe 18 qui soutient la tige 14 le bras 15, le guide 16 et le ressort 17 dans les positions respectives voulues.
Monté sur l'autre extrémité dudit bras 15 et isolé de sa masse, il y a un contact supérieur 19, sus- ceptible de venir en contact avec une vis ascendante de contact 20, montée dans un bras du support 18, le dit contact 19 étant relié par le conducteur 21 au pale négatif 22 d'une canalisa- tion d'alimentation en courant électrique. La vis de contact 20 est reliée par un conducteur 23 à travers le solénoîde d'un relais interrupteur 24 au pale positif 25 de la dite canalisa- tion, Le relais 24 contrôle le passage du courant du conducteur positif 25 au conducteur 26 et ensuite, à travers le solénolde II de la soupape 7, le conducteur 28, à travers le relais inter- rupteur 24 et le conducteur 29 au fil négatif 22 de la dite canalisation d'alimentation.
On conçoit maintenant que quand le tube 12 du ther- mostat 5 se contracte à cause d'une chute de la température au-dessous d'une valeur assignée à l'extrémité avant du tunnel, au-dessus de la boite à feu, le contact 19 est amené en prise avec le contact 20, provoquant ainsi 1'excitation du relais 24, la fermeture du circuit à travers le solénolde II de la soupape 7 et une augmentation dans le débit du combus-
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tible au brûleur à Sa@, Inversement, si la température à l'ex- trémité avant du tunnel, au-dessus de la boite à feu, augmente au-delà d'une valeur assignée, le tube 12 du thermostat se dila- tant ouvre le circuit par les contacts 19 & 20 et les conduc- teurs 28 & 29,
provoquant la désexoitation du solénoöde de la soupape 7, la fermeture de la dite soupape et la diminution de l'arrivée du combustible au brûleur 4.
On remarquera qu'en faisant tourner la tige 14 dans une direction ou 1 autre par rapport au bras 15, le contact 19 est éloigné ou rapproché par ce bras du contact 20, d'oûil résulte que le circuit du solénoîde II de la soupape s'ouvre et se ferme et que l'arrivée du combustible au bruleur augmente ou diminue à des températures différentes dans le tunnel au-dessus de la boite à feu 3.
Tandis que, pour une position donnée du bras 15 & du contact 19, la température au point oritique du tunnel peut être contrôlée, aussi longtemps que les propriétés de la matière à chauffer restent les m8mes et que la dite matière traverse le tunnel à une vitesse uniforme, le thermostat 5 est incapable de contrôler la température au dit point critique si les propriétés de la matière et sa vitesse de déplacement dans le tunnel va- rient.!pour les raisons indiquées ci-dessus. On a par suite pré- vu au dit point critique un thermostat 6 qui contrôle le passage du courant électrique dans des circuits convehables, desquels dépendentl'excitation et le sens de rotation d'un moteur élec- trique 30.
Ce moteur entraîne un train d'engrenage démultiplioa- teur, oomprenant une vis sans fin et une roue hélicoïdale ren- fermées dans un oarter 31. Le moyeu 32 de la dite roue est mon- té à clavette longuesur la tige 14, de sorte que la rotation du moteur dans un sens ou dans l'autre règle d'une manière oorres- pondante le rapprochement ou l'éloignement du contact 19 par rapport au contact 20 et fait varier l'effet de l'action du thermostat 5.
La construction du thermostat 6 et la disposition du cir- cuit électrique interposé entre lui et le moteur 3 sont les suivantes. les pièces portant les références 12a à 40a inclus
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duthermostat et du mécanisme qui en dépend sont identiques aux piè- ces qui portent les références 10 à 20 dans le thermostat 5 et le mécanisme qui en dépend. Toutefois, l'interrupteur con- trôlé par le thermostat 6 est différent de celui que contrôle le thermostat 5 en ce que la tige I4a est réglée à la main et en oe qu'une vis de contact 33 est prévue à la partie supérieure du support 18a, vis dont l'extrémité est située au-dessus du contact 19a.
Le dit contait 33 est relié par un conducteur 34 à une extrémité du solénolde du relais commutateur 35, dont l'au- tre extrémité est reliée par le conducteur 30 au fil positif
25 de la canalisation fournissant le courant. Quand le contact
I9a est amené en prise avec le contact 33 par la dilatation du tube 12a, par suite d'une élévation de température au point cri- tique du tunnel, au-dessus d'une valeur assignée, en réglant à la main la tige 14a, le circuit à travers le solénotde du relais commutateur 35 est fermé par intermittences à intervalles réglés par le commutateur distributeur 37, dont un des pales est relié au contact I9a par le fil 38 et l'autre pale, au fil négatif 22 de la canalisation d'alimentation, comme représenté.
Cette excitation intermittente du relais commutateur provoque l'ouver- ture,et la fermeture de ce dernier, qui à son tour, contrôle le dit commutateur, puis par le conducteur 40, à travers un jeu d'enroulements du moteur 30 et par un conducteur 41 au fil néga- tif de la ligne d'alimentation, provoquant ainsi un fonctionne- ment intermittent du moteur 30 et le règlage par augmentation de la distance entre le contact 19 et le contact 20, Par l'effet de ce fonctionnement, l'amenée du combustible au brûleur 4 est gra- duellement réduite, les intervalles de temps entre les réglages déterminés par la vitesse de rotation du commutateur distribu- teur 37,
étant suffisamment longs pour permettre l'abaissement de la température au brûleur ou à proximité de se faire wentir au point critique où. est situé le thermostat 6. Généralement, le distributeur tourne à une vitesse, par exemple, de un tout toutes
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les deux ou trois minutes, une telle vitesse étant suffisante pour éviter un fonctionnement exagéré du moteur 30 et une erreur en plus dans le réglage du contact 19a.
Si,, inversement,, le tube I2a du thermostat 6 se oon- tracte du fait d'une baisse de température au point critique,au- dessus de la valeur assignée,. le réglage intermittent du contact
19 par rapport au contact 20 s'effectue d'une manière analogue à ce qui a été décrit ci-dessus. par un fonctionnement intermit- tent inverse du moteur 30, c'est-à-dire que le oontaot 19a est amené en prise avec le contact 20a, permettant ainsi au courant de passer d'une façon intermittente du fil positif 25 dans le solénolde d'un relais commutateur 43 et ensuite, par un oonduoteir 44, les contacts 20a, I9a, le conducteur 38 et à travers le commutateur distributeur 37, au fil négatif de la ligne d'ali- mentation.
la fermeture et l'ouverture intermittentes qui en résultent pour le relais commutateur 43 contrôlent à leur tour le passage du oourant depuis le fil positif 25 à travers un oon- ducteur 12,, puis à travers le dit commutateur,,le conducteur 46, un autre jeu d'enroulements du moteur 30, et de ce dernier.) par le fil 41 au fil négatif 22 de la ligne d'alimentation, per- mettant au moteur d'effectuer de petits réglages du contact 19 par rapport au contact 20, et d'augmenter l'amenée du combustible au bruleur 4.
Il est évident d'après ce qui précède que les inter valles de tempe durant lesquels le oommutateur distributeur 37 et le relais commutateur 43 sont ouverte,, permettent à l'éléva- tion de température dans le tunnel, vers le brûleur, de se faire sentir au point critique où est situé le thermostat 6 et qui est supposé être le point où l'on désire maintenir la température de recuit voulue.
A titre de précaution, un levier 47, pivotant dans son milieu est interposé entre les armatures mobiles des relais com- mutateurs 35 & 43 et en prise avec leur base, pour être sur que pendant la fermeture de l'un d'eux, l'autre est par suite main
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eau ouvert. Cependant, ce levier 47 est simplement un organe de sécurité et peut être laissé de coté.
Le mode d'emploi du régulateur de température double suivant l'invention dans une arche tunnel pour recuire des arti- clou en verre semble évident d'après la description qui précède, Ainsi, si la masse et la vitesse de déplacement des articles en verre amènes à l'arche varient et si le brûleur fonctionne de manière à oe que la température dans le tunnel,, au-dessus de la boite à feu s'écarte de la valeur assignée,' le thermostat 5 tra- vaille pour rétablir la température à la mêmevaleur.
Cependant, des variations de la température des articles en verre pendant leur passage au-dessus de la boite à feu au point critique, par suite de l'absorption et de la radiation de la chaleur ou d'autres causes, font varier la température au point critique, au-dessus ou au-dessous de la valeur assignée, auquel cas le thermestat 6 tra- vaille pour règler par étapes l'ttat du thermostat 5,' pour rétabl@ la température et la maintenir à la valeur assignée, On oomprendra que le réglage initial du thermostat 5 doit être tel qu'il empêche une élévation exagérée de la température dans le tunnel au-dessus de la boite à feu.
Néanmoins, le fonctionnement du thermostat 5 peut être réglé automatiquement entre des limites suffisamment la ges pour donner les résultats voulus au point critique du tunnel.
REVENDICATIONS destiné 1 - Un appareil à chauffer une matière en mouvement continu, caractérisé en ce que l'arrivée du fluide chauffant aux organes de chauffage est réglée de manière à maintenir une température déterminée en un point éloigné des dits organes de chauffage quelles que soient les variations dans les propriétés de la matière à chauffer et sa vitesse de passage dans l'appareil.
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