<Desc/Clms Page number 1>
Four de recuit des objets de verrerie.
La présente invention est relative à un procédé et à un appareil pour le reouit des objets en verre, comme les bouteilles, les bocaux et objets analogues. La présente inven- tion constitue un perfectionnement aux fours dits "calorimé- triques" à tunnel continu. Les fours du type dit "calorimé- trique" réalisés jusqu'ici comprenaient un tunnel long pour le passage des objets, formé par des parois exéoutées en une matière isolante convenablement calibrée, et de préférence en un tissu métallique.
Dans ces fours, on commence par por- ter les objets en verre à une température uniforme et éle- vée de recuit, puis on laisse oette température s'abaisser
<Desc/Clms Page number 2>
lentement en lui faisant traverser la gamme des tempéra- tures de recuit, et ensuite on refroidit les objets jusqu'à une température permettant leur manipulation, et cela à une allure accélérée. Les dispositifs de chauffage et de refroidissement sont tels qu'ils provoquent une circula- tion relativement rapide des gaz de chauffage et de refroidis- sement à l'intérieur du tunnel même dans lequel passent les objets.
Jusqu'ici, ces fours se sont révélés très efficaces pour le recuit des objets en verre creux dans lesquels il n'existe pas de grande différence d'épaisseur entre les différentes parties des parois des objets à recuire. Toute- fois, on a observé qu'il se produit des difficultés dans l'utilisation de ces fours pour le recuit des objets de grandes dimensions ayant des fonds relativement épais qui contiennent plus de chaleur que les autres parties lorsque les températures de toutes les parties des bouteilles sont sensiblement les mêmes. Quand un tel objet sort de la sec- tion chauffée, il se trouve à une température uniforme légèrement inférieure à la température inférieure de recuit ou température critique.
Quand il entre dans la section de refroidissement, il est entouré de courants d'air turbu- lents qui sont à une température plus basse. La température des côtés minces de l'objet tombe plus rapidement que celle de la partie épaisse du fond, ce qui produit des contraintes temporaires excessives dans les joints entre les otés et le fond et provoque des fissurations.
Un des principaux buts de la présente invention est de parvenir à un perfectionnement des fours du type calorimétrique par l'utilisation de moyens à l'aide des- quels on peut obtenir un transfert de chaleur plus impor- tant entre le fond des objets et leur ambiance qu'à partur d'autres parties des objets en verre, de telle sorte que 1'on puisse réduire sensiblement à la même alltare la
<Desc/Clms Page number 3>
température de toutes les parties des objets,
Jusqu'ici, il était d'usage de prévoir, dans les fours du type calorimétrique, une section du tunnel séparant la section chauffée de la section à refroidissement accélé- ré, et dans laquelle le refroidissement des objets se fai- sait en majeure partie par le seul effet des caractéris- tiques thermiques des parois environnantes.
Un autre but de la présente invention est de parvenir à une telle sevw tion de four du type "calorimétrique" qui comporte des mo- yens qui ont pour effet de faire varier à volonté les carac- téristiques desdites parois, de telle sorte qu'on obtienne un réglage plus parfait du gradient de température à linté- rieur du tunnel, adaptant le four mieux au recuit d'objets de types et de quantités variables de ces objets.
Un but encore différent de la présente invention est d'obtenir une section intermédiaire, oomprise entre les sec- tions dans lesquelles on réalise une circulation rapide des gaz chauds et des gaz froids, comportant une série de passa- ges à moufle entourant le tunnel contenant les objets et à travers chacun desquels on peut faire passer des quantités choisies à volonté de fluides de refroidissement, de manière à faire varier par ce moyen et à régler à volonté le gra- dient de chaleur dans cette section.
Un but plus particulier de la présente invention est de parvenir à une section de tunnel comportant des passages à moufle comme il a été indiqué ci-dessus et dans lesquels les fluides de refroidissement circulent soit par tirage naturel, soit sous pression.
Un autre but particulier de la présente invention est de parvenir, au moins dans une partie de la section de refroidissement, à des moyens réglables à l'aide desquels le refroidissement puisse être effectué conjointement par un système de refroidissement à moufles et par circulation
<Desc/Clms Page number 4>
directe dans le tunnel d'air supplémentaire de refroidissement, Par l'utilisation de ces moyens au choix, combinés avec un refroidissement différentie.1 du fond et des autres parties des objets, on peut obtenir des variations importantes de l'ef- fet de refroidissement et de la différence de refroidissement entre les différentes parties de l'objet.
La description qui va suivre en regard des dessins anne- xés, qui .représentent à titre d'exemple non limitatif un four du type calorimétrique ayant dans l'ensemble les caractéristiques décrites dans la demande de brevet américain ? 66.611 déposée par Donald Godfrey MERRILL le 2 Mars 1936, va faire ressortir comment l'invention peut être mise en pratique.
Les figures 1, 2 et 3 représentent un four du type ca- lorimétrique en une coupe longitudinale par le milieu montrant la division de ce four, au point de vue du fonctionnement, en différentes zones ou phases de recuit, ces zones ne restant naturellement pas nécessairement fixes à l'intérieur des sec- tions exactes de construction telles quelles sont représentées sur ces figures, et pouvant au contraire occuper des emplace- ments différents suivant les différents types ou différentes quantités d'objets qu'on soumet au recuit.
La figure 4 est une vue à échelle plus grande d'une partie de la figure 2 et représentant d'une manière plus détail- lée la section de refroidissement à moufle,
La figure 5 est une coupe en travers suivant la ligne brisée 5-5 de la figure 4.
La figure 6 est une coupe horizontale suivant la ligne 6-6 de la figure 5.
Ainsi que le montrent les dessins, le four comprend un tunnel allongé 11 sensiblement horizontal et destiné au se recuit des objets, oe four/composant d'une voûte appropriée 12, réfractaire et calorifugée, d'un fond 13 et de parois la- térales 14. Un convoyeur continu et ouvert 15 comporte un brin portant les objets, qui est lui-même porté à travers le tunnel
<Desc/Clms Page number 5>
par une série de supports ouverts appropriés, comme les cornières 16.
Ainsi que l'indiquent les figures 1, 2 et 3, le tunnel peut être considéré,comme divisé, au point de vue du fonctionne-
EMI5.1
ment, en une zone ou seetîon A dite de "conditionnement", dans laquelle les objets en verre qui doivent, être recuits sont portés à une température sensiblement uniforme.dans toutes leurs parties, puis une zone ou section B dite de "refroidisse- ment lent ou de recuit", dans laquelle'on abaisse la tempéra- ture des objets graduellement et uniformément depuis la tempé- rature élevée jusqu'à la température basse de recuit, puis une zone ou section C dite de "refroidissement par moufle" dans laquelle on abaisse encore davantage la température des objets,
et enfin une zone ou section D dite de "refroidissement accéléré" dans laquelle on abaisse rapidement la température des objets jusqu'à la valeur à laquelle ils sortant du four pour passer sur la table 17 d'emballage.
Bien entendu, ces différentes zones de conditionne- ment, de refroidissement lent etc... ne correspondent pas nécessairement aux longueurs à l'intérieur du four qui sont indiquées sur le dessin. Les zones peuvent se chevaucher ou se déplacer suivant le poids et le caractère des objets à recuire, le four étant réglable pour permettre de faire re- cuire des objets variant considérablement par leur caracté- ristique et leurs quantités.
On peut prévoir de plusieurs manières connues des moyens de fourniture de gaz chauds pour conditionner le verre, pour régler son lent refroidissement ou recuit, et pour provoquer une rapide circulation répétée des gaz dans ces zones. Ainsi que cela a été représenté dans la forme de réa- lisation particulière représentée sur les dessins annexés, la zone de conditionnement peut contenir trois séries de brûleurs à gaz 18, espacés dans le sens transversal, dirigés vers des passages ou introduits dans des passages munis de moufles en partie et s'étendant dans le sens de la longueur
<Desc/Clms Page number 6>
des brûleurs en direction de l'extrémité d'entrée du four.
Les gaz qui proviennent de ces brûleurs passent en quantités sélectionnées vers l'avant en-dessous des objets, puis ils montent par les ouvertures 18a et ensuite entre les objets, puis dans leur ensemble vers l'arrière et ensuite vers le bas entre les objets, cet air circulant à nouveau en partie par l'effet d'induction des brûleurs. On peut laisser échapper des quantités choisies à volonté de ces gaz, à travers l'ex- trémité avant du tunnel du four, suivant le réglage d'un re- gistre 19.
Dans la zone de refroidissement lent ou de recuit, les gaz de la combustion sont fournis par des brûleurs à gaz 20 placés en-dessous de la courroie suivant la ligne médiane longitudinale du tunnel ou près de cette ligne, et brûlant, dans des passages formés par des blocs 21 de recouvrement, en direction des paroislatérales.Les gaz passent dans lé sens ascendant le long des cotés, et ensuite en direction de la ligne médiane longitudinale du tunnel, puis en direction du bas entre les objets, son mouvement de circulation répétée étant provoqué par l'effet d'induction des brûleurs.
On peut contribuer à ce mouvement de circulation par des jets d'air sous pression fournis par un ventilateur 22 à travers une conduite 23 introduite au-dessus et à côté des brûleurs de la manière décrite dans la demande de brevet américain
N 227.891 déposée par Donald Godfrey MERRILL le ler Septem- bre 1938. Toutefois, ceci ne constitue pas un élément de la présente invention et ne fera en conséquence l'objet d'aucune description plus détaillée.
Après la section de refroidissement lent ou de recuit, telle qu'elle est représentée dans la figure 2, se trouve une section de refroidissement à moufle dont l'existence, l'agen- cement et la combinaison avec les autres parties du four cons- tituent le principal perfectionnement selon l'invention. Cette section va être décrite ci-après d'une façon pins détaillée.
<Desc/Clms Page number 7>
Ainsi que le montre la figure 3, la section finale de refroidissement accéléré du tunnel est munie d'un ventilateur 24 qui est relié par des conduites appropriées 25 et 26 à une paire de conduites 27 et 28 disposées dans les angles supé- rieurs du tunnel contenant les objets. Ces conduites sont munies d'ajutages 29 pour diriger l'air vers la ligne centrale et longitudinale du four, contre des déflecteurs 30 qui di- rigent l'air de refroidissement vers le bas de façon qu'il passe entre les objets placés sur le convoyeur, et ensuite en-dessous des objets en direction des parois latérales, puis vers le haut de manière à être incorporé à nouveau au courant d'air provenant des ajutages.
Des orifices non représentés et munis de registres appropriés peuvent être prévus dans les déflecteurs 30 pour permettre l'évacuation d'une partie de l'air de refroidissement vers des cheminées d'échappement 31 commandées par.des registres, et à travers ces cheminées. Les dispositifs de refroidissement, tels qu'ils sont représentés, sont sensiblement les mêmes que ceux qui ont été décrits dans la demande de brevet américain ? 66.611 précitée.
Ainsi que le montrent plus particulièrement les figures 2, 4, 5 et 6, la section de refroidissement à moufles du tun- nel comprend une série de passages transversaux à moufles, disposés dans le sens longitudinal et entourant la chambre 11 contenant les objets.Les parois communes aux passages et au tunnel .11 contenant les objets sont: de préférence telles qu'elles réalisent un échange différentiel de chaleur entre les ob- jets en cours de refroidissement et les gaz dans les cham- bres à moufles. C'est ainsi par exemple que la paroi infé- rieure 32 du tunnel contenant les objets peut être exécutée en un métal, tandis que les parois latérales ou le sommet, ou à la fois les parois latérales et le sommet peuvent être exécutés en une matière semi-calorifuge, ou bien les parois peuvent être d'une épaisseur inégale.
Ces parois intérieu- res, avec les parois extérieures calorifugées, forment des passages inférieurs 34, des passages latéraux 35 et des
<Desc/Clms Page number 8>
passages supérieurs 36. Les passages inférieurs 34 peuvent être munis d'ouvertures 37 commandées par des registres 38 pour l'admission d'air atmosphérique dans les moufles,
Des cheminées 39 commandées par des registres 40 et communiquant avec des ouvertures pratiquées dans les passa- ges supérieurs 36 sont prévues pour évacuer d'une manière ré- glable vers l'atmosphère les gaz contenus dans les passages à moufle. Par ce moyen,, on peut faire pénétrer de l'air at- mosphérique dans chaque moufle et faire passer de cet air à travers chacun de ces moufles en quantités réglées.
Par ce moyen, l'effet de refroidissement des sections voisines à moufles peut subir un réglage individuel en vue de réaliser le gradient désiré de température dans les objets en cours de recuit.
On peut prévoir des moyens pour accélérer le mouve- ment du fluide de refroidissement dans le moufle, et par conséquent l'effet de refroidissement du moufle. Ces moyens peuvent comprendre des ajutages 41 disposés dans le passage à moufle inférieur 34, de l'air comprimé étant amené à ces ajutages, par exemple par le ventilateur 22, à travers les conduites 42 et 43 et sous la commande de vannes 44.
Dans l'établissement du projet et la construction d'un four selon la présente invention, et lorsqu'on désire obtenir une variation plus prononcée du refroidissement s'exerçant sur les objets dans une partie de la zone de re- froidissement à moufles les tuyaux de refroidissement 27 et 28 comportant les ajutages 29 peuvent être prolongés vers l'avant, dans la section de refroidissement à moufles;, et de l'air de refroidissement peut être admis par ce moyen dans le tunnel contenant les objets, dans la proportion fixée par le réglage de vannes 45 (figure 2).
Comme les parois extérieures du moufle sont convena.. blement calorifugées, on peut utiliser la section à moufles, --- -
<Desc/Clms Page number 9>
lorsqu'on le désire, pour restreindre le refroidissement, comme dans la section intermédiaire des fours calorimétriques connus, par la fermeture des registres 38 et 40.
On voit par ce moyen qu'avec les dispositifs repré- sentés et décrits, on peut réaliser dans la section de re- froidissement à moufles un refroidissement très sélectif, ré- glé avec précision et, si on le désire, différentiel, et le refroidissement peut être l'objet de variations de ma- nière à s'adapter à une grande variété de types d'objets et de quantités d'objets passant à travers le tunnel dans un temps donné.
Le perfectionnement qui fait l'objet de la présente invention est particulièrement avantageux dans le recuit d'objets comportant des parois inférieures relativement lour- des et des parois latérales plus légères, étant donné qu'un tel objet qui arrive dans la section de refroidissement ,à moufles à une température sensiblement uniforme peut, par ce moyen, abandonner de la chaleur plus rapidement par les parties épaisses du fond qui contiennent davantage de calo- ries que les côtés.
Les agencements sont tels que le passage de l'objet d'une température à une autre soit doux et graduel et évite les différences de température accusées dans les diffé- rentes parties de l'objet.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.