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Appareil de recuit des objets en verre.
La présente invention est relative au recuit des ob- jets en verre, et plus particulièrement à des perfectionnements aux fours du type comportant un tunnel allongé à travers le- quel on déplace les objets et dans lequel on prévoit à la base de la partie du tunnel dans laquelle se fait le recuit un pas- sage ou une série de passages de chauffage alimentés en pro- duits chauds d'une combustion, comme par exemple au moyen d'un brûleur. Une conduite d'air ou une série de conduites d'air est prévue dans cette partie du tunnel au ,voisinage des moyens de chauffage, et comporte des orifices de sortie à l'aide des- quels des jets d'air sont déversés,directement dans le tunnel.
Les moyens de chquffage servent à rayonner de la chaleur di- rectement vers les objets situés au-dessus, et également à ré- chauffer l'air fourni par le ou les tuyaux d'air dans le tun- nel. Les jets d'air réchauffés sont déversés par cette ou ces
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conduites 1': des e- -1, e n-,,s et suivant des directions tels qu'il s'ctablisse des C0.1',i1'.:S circulatoires s ê,4=,n.;' LLî; dans l'atmosphère du tunnel qui entoure les objets.
Le gradient de température subi par les objets au cours de leur passage à travers la partie du tunnel du four dans laquelle se fait le recuit est ainsi râblé en partie par la chaleur rayoanée dans cette direction par les moyens de chauffage situés en-dessous, et en partie par les courants de circulation dans le tunnel.
Comme les produits de la combustion ne viennent pas au contact des objets dans ce type de four, on petit se servir de n'impor- te quel combustible voulu, y compris les huiles minérales,
Un four du type ci-dessus défini a été décrit dans le brevet américain ? 2.133.784 du 22 Septembre 1936 .
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La présente invention consiste en un perfectionnenent de ce four.
Selon la présente invention, le dispositif de chauffage -et le dispositif de conduction et de déversement de l'air dans le tunnel du four comportent de nouvelles caractéristiques de construction et d'aménagement qui leur permettent d'assurer leurs fonctions différentes et concourantes ou combinées d'une manière hautement efficace. Ces dispositifs peuvent être instal- lés dans un four qu'on a chauffé jusque là au moyen d'un foyer ouvert et qui exigeait de ce fait l'emploi d'un combustible gazeux et d'un certain nombre de brûleurs, de manière à trans- former ce four à flamme ouverte en un four à moufle à circula- tion d'air de chauffage, du type ci-dessus défini.
Dans ce der- nier, on peut utiliser un combustible liquide et les produits de la combustion fournis par un brûleur unique à combustible liquide, pour fournir la totalité de la chaleur supplémentaire qu'il faut pour établir et maintenir le gradient désiré de température dans les objets au cours de leur passage à travers
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la partie du tunnel du four dans laquelle se fait le recuit; Les parois des parties du dispositif de chauffage à travers lesquelles on conduit les produits chauds de la combustion à proximité du tunnel du four constituent des radiateurs de cha- leur efficaces.
On fait passer les jets d'air réchauffés au préalable provenant du dispositif de conduction de l'air direc- tement en-dessous .et le long des optes éloignés de quelques- uns de ces éléments rayonnant la chaleur-, de manière à prélever une chaleur additionnelle avant qu'ils rejoignent les cou- rants de circulation dans le tunnel.
L'agencement des jets concourant d'air réchauffé au préalable et des éléments conduisant les produits de la combus- tion et rayonnant la chaleur est nouveau et avantageux par le fait qu'il permet d'assurer la continuation, d'une manière appropriée, du chauffage des jets d'air chauffé au préala- ble, et cela d'une mahière perfectionnée, ainsi que le réglage du gradient de température rencontré par les objets dans la partie supérieure du tunnel, et le réglage de l'effet de ra- yonnement de la chaleur par les surfaces de rayonnement longitudinales du dispositif de chauffage.. Le réchauffage préalable de l'air d'une manière perfectionnée se trouve faci- lité par le fait qu'on agence les parties conductrices du dispositif de conduction de l'air de manière qu'elles soient constituées en fait par des serpentins:
. Ces serpentins sont disposés dans des chambres d'échange de la chaleur à la base et sur les côtés du tunnel, à une distance appréciable de l'extrémité de ce dernier par ou entrent les objets. Les pro- duits de la combustion qui ont perdu à ce moment une quantité considérable de chaleur sont introduits dans ces chambres et obligés de se déplacer vers l'arrière et vers l'avant à l'int- rieur de ces dernières en restant en contact avec les serpen- tins, de manière à faire chauffer l'air dans ces derniers avant que les produits de combustion consommés puissent sortir des chambres d'échange de la chaleur pour passer dans un
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conduit d'échappement convenablement placé.
L'agencement qui vient d'être décrit a un rendement élever l'usage quand on se sert de la chaleur produite -car le fonctionnement du brûleur unique.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention vont ressortir de la description suivante qui va être faite en regard des dessins annexes donnés à titre d'exemples non limitatifs de la manière dont l'invention peut être mise en pratique.
La figure 1 est une coupe horizontale de la partie dans laquelle se fait le recuit et d'une portion de la partie suivante dans laquelle se fait le refroidissement, à l'inté- rieur d'un four muni du dispositif selon l'invention, cette figure étant une coupe faite à peu près suivant la ligne 1-1 de la figure 2.
La figure 2 est une coupe générale, verticale et longitu- dinale, le long de la ligne 2-2 de la figure 1.
La figure 5 est une coupe verticale et transversale à peu près suivant la ligne 3-3 de la figure 1, les éléments situes sur le sommet du tunnel du four n'étant pas représentés.
Les figures 1 et 2 représentent, d'une manière un peu schématique, ce qu'on peut dénommer section de recuit, dési- gnée par 1, du tunnel de four allongé, sensiblement horizon- tal et désigne d'une manière générale par 2 dans toutes les figures. La section 1 de recuit du tunnel du four s'étend de son extrémité avant ou d'entrée des objets, désignée par 3 dans la figure 2, à peu près jusqu'à l'emplacement, situé dans la longueur du tunnel, où il se trouve une 'paroi mon- tante 4- dans le sol du tunnel.
La section de recuit 1 du tunnel du four est ainsi désignée parce que les objets su- bissant un traitement dans le four peuvent subir un réglage et une mise au point de leur température pendant le passage à travers cette partie du tunnel, de telle sorte que cette
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température soit abaissée. à partir d'une valeur supérieure à laquelle se fait le recuit et à laquelle les contraintes exis- tant dans le verre dont sont fait les objets se trouvent ré- duites, jusqu'à une limite inférieure de recuit à laquelle le verre dont sont fait les objets devient suffisamment rigide pour empêcher la continuation de la.modification d'arrange- ment réciproque des molécules dans le verre.
En-dessous de la limite inférieure de recuit, on ne peut pas introduire des contraintes permanentes dans les objets qui toutefois peuvent tout de.même exiger une continuation du refroidissement réglé, pour la suppression des contraintes temporaires, de telle sor- te que les objets soient refroidis jusau'à une température assez basse pour permettre de les manipuler peu après qu'ils sortent du tunnel du four. Le tunnel du four qui est partielle- ment.représenté dans les figures 1 et 2 comporte, naturelle- ment, une section de refroidissement qui peut être semblable à celle qui a été décrite dans le brevet américain précité, et à travers laquelle les objets sont transportés et soumis à un refroidissement supplémentaire après avoir abandonné la section de recuit 1.
Cette section de refroidissement est re- présentée sur les dessins (.figures 1 et 2) par son fragment désigné par 5. Il n'est pas nécessaire de la représenter ni de la décrire davantage, étant donné qu'un tunnel de four comportant une section de recuit équipée avec les dispositifs perfectionnés faisant l'objet de la présente invention peut également comprendre n'importe quelle section de refroidisse- ment connue et appropriée, munie de n'importe quels dis- positifs appropriés et connus de refroidissement des objets,
Les objets à recuire sont transportés à travers le tunnel du four sur le brin supérieur 6 d'une courroie sans fin 7 en tissu métallique, dont une partie seulement est représentée, étant donné que cette courroie aussi bien que les moyens utilisés pour en assurer le support,
le guidage et l'entrai- nement au cours du fonctionnement du four sont bien connus et d'un usage très général dans les fours-tunnels. Il suffit
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d'indiquer que le brin supérieur 6 du convoyeur 7 transpor- tant les objets glisse sur un bâti métallique 8 horizontal de support etde guidage(figures 2 et 3) qui peut reposer en des emplacements espacés sur des supports réfractaires ap- propriés, comprenant les piliers ascendants 9 sur le fond du tunnel (figures 1, 2 et3) etdes blocs 10 sur le sommet réfractaire 11 (figure 2) d'une chambre de chaufrage décrite ci-après et disposée dans la partie inférieure de la por- tion avant du tunnel du four.
Les parois du tunnel peuvent être exécutées en n'im- porte quelles matiéres appropriées connues, disposées et supportées de n'importe quelle manière appropriée et con- nue en usage dans la spécialité. Le tunnel comporte un pas- sage qui comprend une partis 12 qui s'étend à travers la sec- tion 1 de recuit du tunnel et une autre section 13 dans la section suivante 5 de ce tunnel. Le passage 12 est ouvert à l'avant du tunnel du four, en 3 (figure 2), pour laisser passer les objets ( non représentés) placés sur le convoyeur du four, qui, bien entendu, se déplace dans le sens qui lui permet de faire passer les objets dans l'extraite avant et à travers le tunnel.
Le dispositif de chauffage prévu selon la présente invention est placé dans la section de recuit du tunnel du four, principalement en-dessous du châssis 8 de support et de guidage du convoyeur du four. Ce dispositif de chauffage) comprend une chambre de chauffage, laquelle comporte une chambre ou un esnace de combustion 14 (figure 1 et 2) qui, ainsi oue le montre la figure 1, occupe toute la largeur de la partie d'extrémité avant du passage 12 du tunnel, à la base de ce dernier, et qui est muni, à l'une des extrémités, d'un orifice 15 de brûleur, pratiqué dans l'une des parois laté- rales du tunnel et auquel est associé, pour son fonctionne- ment, un brûleur 16.
La chambre de combustion 14 comporte une paroi arrière 17 placée transversalement par rapport au tunnel à partir.de la paroi latérale de ce dernier qui
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est munie de l'ouverture précitée pour le brûleur, cette paroi transversale se dirigeant vers la paroi latérale op- posée du tunnel, mais sans atteindre cette paroi, ce qui réalise une ouverture ou un passage 18 à l'arrière de l'extré- mité de la chambee de combustion 14, à l'opposé du brûleur entre cette chambre de combustion et une chambre ou un compa- timent 19 situé plus à l'arrière dans la chambre de chauffa- ge précitée. Cette chambre ou ce compartiment 19 peut égale- ment occuper toute la largeur de la partie inférieure du pas- sage du tunnel.
Sa continuité est interrompue à certains in- tervalles par des piliers réfractàires disposés en rangées transversales, l'une d'elles comprenant des piliers 20 à gauche et à droite, une autre des piliers 21 à gauche et à droite et un pilier intermédiaire 22, et une troisième rangée comprenant les piliers 23 espacés dans le sens transversal.
Ces piliers servent non seulement de supports qu plafond ré- fractaire 11 de la chambre de chauffage, mais aussi de déflec- teurs à l'aide desquels les produits de la combustion qui passent de la chambre de combustion 14 par l'ouverture 18 dans la chambre 19 sont dispersés et répartis dans toute cette dernière chambre et sont plus ou moins retardés dans leur écoulement vers les ouvertures ou passages 24 dirigés vers l'arrière à droite et à gauche dans la paroi arrière 25 (fi- gure 1) de cette chambre. Le compartiment 19 de la chambre de chauffage peut, par conséquent, être dénommé espace ou compartiment de distribution des produits chauffés.
Les flèches tracées dans la chambre de chauffage comme le montre la figure 1 indiquent, en partie le sens dans lequel s'écou- lent les produits chauffés et comment se fait leur distribu- tion dans cette chambre lorsqu'ils se dirigent vers les ou- verures ou passages 24.
A la sortie du'compartiment 19, les produits chauds de la combustion passent par les ouvertures ou passages arrière 24, directement dans l'extrémité avant des conduits de chauffage longitudinaux 26 semblables de droite et de gauche. Ces der-
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niers peuvent comporter des parois minces en une matière réfractaire ayant une bonne conductibilité calorifique, ou bien ils peuvent être exécutés en n'importe quelle autre matière appropriée et connue résistant suffisamment à la chaleur et suffisamment conductrice de la chaleur. Les con- duits 26 ont en coupe transversale une forme partiellement aplatie ou oblongue (voir figure 3). Ils peuvent s'étendre dans la majeure partie de la longueur de la section de re- cuit du tunnel du four.
Ils sont supportés par intervalles de manlére à être à proximité des parois latérales du tuniel, mais à une certaine distance de ces dernières aussi bien que du fond du tunnel. Les grands axes transversaux de ces con- duits s'étendent dans le sens transversal du tunnel. Dans l'exemple représenté, les conduits s'étendent à travers des ouvertures appropriées 27 pratiquées dans les piliers 9 et qui s'adaptent exactement autour des conduits qui sont sup- portés de cette manière comme cela a été décrit ci-dessus, La forme des conduits en coupe transversale et la façon dont ils sont supportés comportent des avantages sensibles dans l'assemblage des éléments selon l'invention, ainsi que cela va ressortir clairement ci-après.
Les conduits 26 déversent leur contenu gazeux à leur extrémité arrière dans des orifices 28 d'entrée pratiqués dans les parois avant d'une paire de chambres 29 d'échange de la chaleur situées à droite'et à gauche à la base du tun- nel. Ces chambres sont disposées à la. base de la partie ar- rière du passade 12 du tunnel; elles occupent ensemble toute la largeur de ce passage et comportent une cloison latérale intérieure commune 30 (figure 1) à peu près à l' emplacement de la ligne médiane longitudinale du tunnel du four.
Les chambres 29 comportent des cloisons ou déflecteurs partiels placés dans le sens transversal, qui sont espacés, qui se dépassant les uns les autres ou qui sont décalés récipro-
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quement, et qui partent des parois latérales extérieures de la chambre, comme cela est indiqué respectivement en 31 et 32, et de la paroi latérale intérieure de cette cham- bre, comme cela est indiqué en 33. Par suite de l'existence de ces cloisons, les produits de la combustion qui pénètrent par les ouvertures d'entrée 28 dans les chambres 29 vont et viennent dans ces chambres suivant des chemins horizontaux en zig-zag ou sinueux, comme cela est indiqué par les flè- ches tracées dans ces chambres, jusqu'à ce qu'ils arrivent dans les parties arrière des chambres.
Les produits de la combustion peuvent alors sortir des chambres par les orifices de sortie dont l'un est représenté en 34 dans la figure l, de manière à pénétrer dans des chambres verticales 35 d'é- change de la chaleur dans les parois latérales du tunnel. Cha-: cune de ces chambres latérales 35 d'échange de la chaleur est munie de cloisons ou déflecteurs espacés, se chevauchant ou décalés, qui s'étendent sur une partie de la hauteur des chambres, comme cela est représenté respectivement en 36 et 37 pour l'une de ces chambres dans la figure 2, ce qui a pour effet que les produits de la combustion qui pénètrent dans chacune de ces chambres latérales s'élèvent verticalement dans la partie arrière de chacune de ces chambres, jusque dans la partie supérieure de ces dernières,
puis ils descen- dent entre les déflecteurs 36 et 37 vers la partie infé- rieure de la chambre puis ils remontent dans la partie avant de cette chambre jusqu'à un compartiment 38 d'évacuation au sommet de la chambre, comme cela est représenté dans la figure 2. A la sortie du compartiment final 38 d'évacuation, les produits de la combustion pénètrent dans un tuyau d'é- chappement dérivé 39. Ce tuyau dérivé d'échappement comporte une partie 40 qui est en fait un tube de Venturi.
Un tuyau 41 de sortie d'air débite dans le tuyau d'échappement en-dessous du tube Venturi. de sorte qu'il s'établit dans le tuyau d'échappement un tirage efficace. Les tuyaux d'échappement 39 peuvent converger de manière à ne former qu'un seul tuyau final d'échappement
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42.
Le dispositif de réchauffage et de circulation d'air peut comprendre un ventilateur 43 placé sur le sonnet du. tunnel. Un tuyau arrière 44 de débit du ventilateur peut être divisé en 45 de manière à alimenter une paire de tuyaux 46 dérives gauche et droite d'air. Chaque tuyau 46 peut fournir de l'air comprimé au tuyau de sortie d''air 41 précité. De plus, chaque tuyau dérivé 46 conduit à un réchauffeur placé à l'intérieur de la partie supérieure de la chambre latérale correspondante 35 d'échange de la chaleur, voisine de la paroi avant de cette dernière. L'un. de ces réchauffeurs est indiqué en 47 dans la figure 2.
Un jeu de tuyaux:d'air verticaux 48, comprenant quatre tuyaux dans l'exemple représenté, conduit de l'air du réchauffeur 47 vers le bas dans la partie avant d'une chambre latérale 35 d'échange de la chaleur vers un ré- chauffeur 49 situé dans le bas de cette chambre. Le réchauffeur 49 est relié en 50 à un second réchauffeur 51 placé dans le bas. A la sortie de ce dernier, un autre jeu de tuyaux d'air 52 s'étend verticalement entre les cloisons 36 et 37 jusqu'à un second réchauffeur supérieur 53 placé dans la chambre 35. A partir de ce réchauffeur supérieur 53, un autre jeu de tuyaux d'air 54 descend vers une troisième chambre 55 située dans le bas.
Cette dernière est reliée en 56 à un quatrième réchauffeur 57 situé dans le bas, qui est relié à un jeu de quatre tuyaux d'air horizontaux 58 dans la partie arrière de la chambre voisine 29 d'échange de la chaleur située dans le bas. Les tuyaux 58 relient cette chambre 57 à un ré- chauffeur intérieur et arrière 59 placé dans la chambre 29.
Le réchauffeur 59 est également relié par un second jeu de qustre tuyaux d'air horizon-eaux 60 à un réchauffeur 60a dans la partie latérale extérieure de cette chambre (voir figure 1). Le réchauffeur 60a est égalementreliépar un se- cond jeu de tuyaux horizontaux 61 à un réchauffeur intermé- diaire 62 du cote intérieur de la chambre 29. Le réchauffeur
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62 est relié par un second jeu de tuyaux horizontaux 63 à un réchauffeur avant.64 du cote extérieur de la chambre. Du réchauffeur 64, un autre jeu de tuyaux 65 conduit à un réchauf- feur latéral intérieur 66 à l'avant.
L'agencement des réchauf- feurs et des tuyaux de raccordement constitue des serpentins de circulation d'air dans les chambres d'échange de la chaleur situées dans le bas et sur les cotés et mises en communication.
Des tuyaux d'air longitudinaux 67 s'étendent à partir des réchauffeurs 66 à travers les parois avant des chambres 29 d'échange de la chaleur situées dans la partie inférieure du passage 12 du tunnel, entre les ¯conduits de chauffage 26, comme on le voit particulièrement bien dans la figure 1. A cer- tains intervalles le long des tuyaux 67, ces derniers déver- sent des jets d'air, comme cela est indiqué en 68, dans le sens latéral en direction des conduits de chauffage 26. Dans l'exem- ple représenté, lesjets 68 sont orientés latéralement dans une direction légèrement inclinée vers le bas, en direction de l'un ou de l'autre des conduits de chauffage longitudinaux, à des emplacementssitués entre des piliers voisins 9 de sup- port.
L'air réchauffé fourni par ces jets passe latéralement et directement par-dessus les surfaces inférieures des par- ties supportées des conduits entre des piliers voisins, et en- suite vers le haut entre les côtés de ces parties des conduits éloignées des tuyaux d'air et des parois latérales du tunnel, comme cela est indiqué par les flèches dans la figure 3, tout en extrayant de la chaleur de ces conduits. A leurs ex- trémités avant, les tuyaux 67 sont reliés à des tuyaux 69 de sortie, décalés verticalement et recourbés latéralement. A leur extrémité, ils sont fermés, comme cela est indiqué en 70, et ils débitent des jets d'air 71 dirigés dans l'ensemble vers l'avant, p¯r-dessus le sommet 11 rayonnant de la chaleur de la chambre principale de chauffage, comme cela est repré- senté dans la figure 1.
Le ventilateur 43 peut comporter un tuyau 72 de sortie
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d'air dirigé vers l'avant, qui est muni à son exurémité d'un ajutage à air 73 (figure 1) convenablement associé au brûleur 16 et à l'orifice 15 pour contribuer à la combustion du combus- tible qui sort du brûleur, et à l'intérieur de la chambre de combustion 14.
Le fonctionnement et quelques-uns des avantages de la forme de réalisation ci-dessus décrite de l'invention se comprennent aisément. Comme les produits de la combustion résul- tant du fonctionnement du brûleur ne peuvent pas atteindre les objets, on peut utiliser un combustible liquide, comme par exem- ple un mazout approprié. Il ne faut qu'un brûleur unique. Le fonctionnement de ce brûleur peut fournir la chaleur nécessaire d'une manière efficace et économique quand on utilise le brû- leur en combinaison avec des dispositifs de chauffage et de cir- culation d'air comme ceux qui ont été décrits ci-dessus.
La chambre de chauffage peut rayonner de la chaleur en direction des objets dans la partie avant du passage 12, pour porter ces derniers rapidement à la température relativement élevée qu'il faut pour faire disparaître les contraintes dans le verre de ces objets. Les conduits de chauffage 26 rayonnent égale- ment de la chaleur vers les objets et abandonnent de la chaleur à l'air de circulation. Les gaz qui passent à travers les con- duits 26 sont fortement chauffés en entrant dans ces conduits et abandonnent de la chaleur graduellement et uniformément au cours de leur déplacement jusqu'aux chambres d'échange de la chaleur situées dans le bas. Dans ces dernières, on tire entière-- ment avantage de la chaleur qui subsiste dans ces gaz pour ré- chauffer l'air dans les serpentins d'air qui se trouvent dans ces chambres.
Le dispositi± de réchauffage d'air occupe une par- tie relativement réduite de la longueur du tunnel du four, grâce à l'agencement serré des serpentins conduisant l'air et des dis- positifs associés de chauffage.
L'air qui sort sur les côtés des tuyaux d'air longitu- dinaux 67 passe latéralement en direction de l'extérieur
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en-dessous et ensuite vers le haut sur les cotés extérieurs des conduits de chauffage 26 relativement applatis ou oblongs, et circule, ainsi en hélice par-dessus les surfaces inférieures et latérales extérieures de ces conduits avant d'être dirigé. vers le haut par les parois latérales du passage du tunnel au- delà des côtés du bâti de support et de guidage du convoyeur.
L'ir réchauffé fourni par les jets 68 qui, à la sortie des tuyaux d'air 67, peut être trop froid pour être utilement intro- duit dans la partie du tunnel contenant les objets reçoit par les conduits 26 une quantité de chaleur additionnelle suffisante pour être suffisamment réchauffé pour cette introduction lorsque cet air passe latéralement en direction de l'extérieur en;
- dessous des conduits de chauffage 26 et en direction de l'exté- rieur le long des côtés extérieurs de ces conduits.'Dans la par- tie du conduit du tunnel qui assure le transport des objets, les courants d'air sont dirigés vers l'intérieur a peu,.près vers la ligne médiane verticale de ce passage, et ensuite vers le bas autour et contre les objets, à travers le convoyeur des objets à fonctionnement ouvert et son bâti de support ouvert, puis en retour vers les jets d'air qui sortent des tuyaux 67.
Le mouvement de circulation est à peu près celui qui est repré- senté par les flèches de la figure 3, et il se renouvelle de manière à faire circuler à nouveau au moins une partie de l'air.
De cette façon, l'atmosphère du tunnel circule d'une façon répé- tée autour des objets et à travers ces derniers sur le convo- yeur en mouvement dans la section de recuit du tunnel du four.
On peut obtenir de cette manière la commande et le réglage dé- sirée du gradient de température des objetspassant à travers cette section du tunnel.
Les jets avant 71 d'air réchauffé sont réchauffés à nouveau par la paroi du sommet de la chambre de chauffage. Ils passent ensuite dans le sens ascendant dans la partie avant du passage du tunnel, de manière à s'opposer à la pénétration d'air froid à l'avant de ce passage.
Quelques-uns de ces jets
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71, comme par exemple les jets d'extrémité de la série, peu- vent être tournés légèrement vers les parois latérale du tun- riel, comme cela est représenté sur le dessin. Une partie de l'air de ces jets peut sortir du tunnel à travers l'extrémité avant ouverte du passée du tunnel. Le reste de cet air peut se transporter vers l'ariiére jusqu'a ce qu'il arrive -:ou;
¯. l'in- fluence d'un courant de circeulation transversal avec lequel il se combine,
L'invention ne se borne pas aux détails de la forme de réalisation représentée et particulièrement décrite ci-dessus, étant donné que tout spécialiste peut y apporter aisément de nombreux changements et de nombreuses modifications.
REVENDICATIONS 1. Appareil de recuitdes objets en verre,, carac- par le fait ou'il comprend un tunnel de forme allongée, contenant des moyens de transport des objets en verre à tra- vers ce tunnel, ainsi que des moufles servant à faire circu- ler des gaz portés à une température relativement élevée dans le sens de la longueur du tunnel en-dessous des objets qui passent à travers ce tunnel et de manière à assurer une trans- mission de la chaleur à ces objets, de même que des moyens d'échange de la chaleur associés à ces moufles et disposés dans le tunnel en partie en-dessous et en partie sur les cô- tés du chemin suivi par les objets, en vue de réchauffer l'air,
et ¯¯enfin des moyens dirigeant l'air ainsi réchauffé dans le tunnel.
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Apparatus for annealing glass objects.
The present invention relates to the annealing of glass objects, and more particularly to improvements to furnaces of the type comprising an elongated tunnel through which the objects are moved and in which the part of the tunnel is provided at the base. in which the annealing takes place a passage or a series of heating passages supplied with hot products of combustion, such as for example by means of a burner. An air duct or a series of air ducts is provided in this part of the tunnel in the vicinity of the heating means, and has outlet orifices through which jets of air are discharged directly. in the tunnel.
The heating means serve to radiate heat directly to the objects located above, and also to heat the air supplied by the air pipe (s) in the tunnel. The heated air jets are discharged from this or these
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conduits 1 ': e- -1, e n - ,, s and following directions such that C0.1', i1 'are established.: S circulatory s ê, 4 =, n .;' LLi; in the atmosphere of the tunnel that surrounds the objects.
The temperature gradient undergone by the objects during their passage through the part of the tunnel of the furnace in which the annealing is carried out is thus partly rewired by the radiated heat in this direction by the heating means located below, and partly by traffic currents in the tunnel.
As the products of combustion do not come into contact with objects in this type of furnace, you can use any fuel you want, including mineral oils,
An oven of the type defined above has been described in US patent? 2,133,784 of September 22, 1936.
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The present invention consists of an improvement of this oven.
According to the present invention, the heating device and the device for conduction and discharge of air in the tunnel of the furnace comprise new construction and layout characteristics which allow them to perform their different and concurrent or combined functions. in a highly efficient manner. These devices can be installed in a furnace which has hitherto been heated by means of an open hearth and which therefore required the use of gaseous fuel and a number of burners, so as to transforming this open flame furnace into a muffle furnace with circulating heating air, of the type defined above.
In the latter, liquid fuel and the products of combustion supplied by a single liquid fuel burner can be used to provide all of the additional heat required to establish and maintain the desired temperature gradient in the tanks. objects as they pass through
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the part of the furnace tunnel in which the annealing takes place; The walls of the parts of the heating device through which the hot products of combustion are led near the furnace tunnel constitute efficient heat radiators.
The preheated air jets coming from the air conduction device are passed directly below and along the opts remote from some of these heat radiating elements, so as to take a additional heat before they join the circulation currents in the tunnel.
The arrangement of the concurrent jets of preheated air and of the elements conveying the products of combustion and radiating heat is novel and advantageous in that it makes it possible to ensure the continuation, in an appropriate manner, the heating of the air jets heated beforehand, and that of an improved method, as well as the adjustment of the temperature gradient encountered by the objects in the upper part of the tunnel, and the adjustment of the ra- heat transfer from the longitudinal radiating surfaces of the heater. Preheating the air in an improved manner is facilitated by arranging the conductive parts of the conduction device of the heater. air so that they are in fact formed by coils:
. These coils are arranged in heat exchange chambers at the base and on the sides of the tunnel, at an appreciable distance from the end of the latter by or enter the objects. The products of combustion which have lost a considerable amount of heat by this time are introduced into these chambers and forced to move backwards and forwards within them while remaining in contact. with the coils, so as to heat the air in them before the products of combustion consumed can leave the heat exchange chambers to pass into a
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properly positioned exhaust duct.
The arrangement which has just been described has an efficiency which increases the use when using the heat produced - for the operation of the single burner.
Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the following description which will be given with reference to the appended drawings given by way of non-limiting examples of how the invention can be put into practice.
FIG. 1 is a horizontal section of the part in which the annealing takes place and of a portion of the following part in which the cooling takes place, inside an oven provided with the device according to the invention, this figure being a section taken approximately along line 1-1 of figure 2.
Figure 2 is a general vertical and longitudinal section taken along line 2-2 of Figure 1.
Figure 5 is a vertical and cross section approximately along line 3-3 of Figure 1, the elements located on the top of the kiln tunnel not being shown.
Figures 1 and 2 show, somewhat schematically, what may be called the annealing section, denoted by 1, of the elongated kiln tunnel, substantially horizontal and denoted generally by 2 in all figures. The annealing section 1 of the kiln tunnel extends from its front or object entry end, denoted by 3 in Figure 2, approximately to the location, along the length of the tunnel, where it There is a 'riser wall 4- in the tunnel floor.
The annealing section 1 of the kiln tunnel is so designated because objects undergoing treatment in the kiln can undergo adjustment and tune-up of their temperature during passage through this part of the tunnel, so that this
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temperature is lowered. from a value greater than which the annealing takes place and at which the stresses existing in the glass of which the articles are made are reduced, up to a lower annealing limit at which the glass of which the articles are made the objects become rigid enough to prevent further modification of the reciprocal arrangement of molecules in the glass.
Below the lower annealing limit, it is not possible to introduce permanent stresses in the objects which, however, may still require a continuation of the controlled cooling, for the removal of temporary stresses, such that the objects are cooled to a temperature low enough to allow handling soon after they exit the oven tunnel. The furnace tunnel which is partially shown in Figures 1 and 2 has, of course, a cooling section which may be similar to that which has been described in the aforementioned US patent, and through which the objects are transported and subjected to further cooling after leaving annealing section 1.
This cooling section is represented in the drawings (.figures 1 and 2) by its fragment designated by 5. It is not necessary to represent it or to describe it further, since a furnace tunnel comprising a annealing section equipped with the improved devices which are the object of the present invention may also include any known and suitable cooling section provided with any suitable and known devices for cooling the objects,
The objects to be annealed are transported through the tunnel of the furnace on the upper strand 6 of an endless belt 7 of metallic fabric, only a part of which is shown, since this belt as well as the means used to ensure the support,
guiding and driving during operation of the furnace are well known and of very general use in tunnel furnaces. Just
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to indicate that the upper strand 6 of the conveyor 7 conveying the objects slides on a horizontal metal support and guide frame 8 (Figures 2 and 3) which can rest in spaced locations on suitable refractory supports, comprising the ascending pillars 9 on the bottom of the tunnel (figures 1, 2 and 3) and blocks 10 on the refractory top 11 (figure 2) of a heating chamber described below and arranged in the lower part of the front portion of the oven tunnel.
The walls of the tunnel may be made of any suitable known materials, arranged and supported in any suitable manner and known in use in the art. The tunnel has a passage which comprises a part 12 which extends through the annealing section 1 of the tunnel and another section 13 in the following section 5 of this tunnel. The passage 12 is open at the front of the oven tunnel, at 3 (figure 2), to allow the objects (not shown) placed on the oven conveyor to pass, which, of course, moves in the direction which allows it to pass. to pass the objects in the extract before and through the tunnel.
The heating device provided according to the present invention is placed in the annealing section of the tunnel of the furnace, mainly below the frame 8 for supporting and guiding the furnace conveyor. This heating device) comprises a heating chamber, which comprises a combustion chamber or space 14 (Figures 1 and 2) which, as shown in Figure 1, occupies the entire width of the front end portion of the passage. 12 of the tunnel, at the base of the latter, and which is provided, at one end, with a burner orifice 15, made in one of the side walls of the tunnel and to which is associated, for its operation, a burner 16.
The combustion chamber 14 has a rear wall 17 positioned transversely to the tunnel from the side wall of the latter which
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is provided with the aforementioned opening for the burner, this transverse wall leading towards the opposite side wall of the tunnel, but without reaching this wall, which creates an opening or a passage 18 at the rear of the end. end of the combustion chamber 14, opposite the burner between this combustion chamber and a chamber or a compartment 19 located further to the rear in the aforementioned heating chamber. This chamber or this compartment 19 can also occupy the entire width of the lower part of the passage of the tunnel.
Its continuity is interrupted at certain intervals by refractory pillars arranged in transverse rows, one of them comprising pillars 20 on the left and on the right, another pillars 21 on the left and on the right and an intermediate pillar 22, and a third row comprising the pillars 23 spaced apart in the transverse direction.
These pillars serve not only as supports for the refractory ceiling 11 of the heating chamber, but also as deflectors by means of which the products of combustion which pass from the combustion chamber 14 through the opening 18 into the combustion chamber. chamber 19 are dispersed and distributed throughout the latter chamber and are more or less retarded in their flow towards the openings or passages 24 directed rearward to the right and to the left in the rear wall 25 (FIG. 1) of this chamber . The compartment 19 of the heating chamber can therefore be referred to as a space or compartment for the distribution of heated products.
The arrows traced in the heating chamber as shown in figure 1 indicate, in part the direction in which the heated products flow and how their distribution in this chamber takes place when they move towards the or- windows or passages 24.
On leaving the compartment 19, the hot products of combustion pass through the rear openings or passages 24, directly into the front end of the longitudinal heating ducts 26 similar to the right and to the left. These last
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They may have thin walls of a refractory material having good heat conductivity, or they may be made of any other suitable and known material sufficiently resistant to heat and sufficiently conductive of heat. The conduits 26 have in cross section a partially flattened or oblong shape (see Figure 3). They can extend for most of the length of the annealing section of the kiln tunnel.
They are supported at intervals so as to be near the side walls of the tunnel, but at a certain distance from the latter as well as from the bottom of the tunnel. The major transverse axes of these conduits extend in the transverse direction of the tunnel. In the example shown, the conduits extend through suitable openings 27 made in the pillars 9 and which fit exactly around the conduits which are supported in this manner as described above. Conduits in cross section and the way in which they are supported have significant advantages in the assembly of the elements according to the invention, as will become clear below.
The conduits 26 discharge their gas content at their rear end into inlet orifices 28 made in the front walls of a pair of heat exchange chambers 29 situated to the right and to the left at the base of the tunnel. . These rooms are arranged at the. base of the rear part of passage 12 of the tunnel; together they occupy the entire width of this passage and have a common interior side wall 30 (Figure 1) at approximately the location of the longitudinal center line of the kiln tunnel.
The chambers 29 have partitions or partial deflectors placed in the transverse direction, which are spaced apart, which project beyond each other or which are reciprocally offset.
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cally, and which start from the outer side walls of the chamber, as indicated respectively at 31 and 32, and from the inner side wall of this chamber, as indicated at 33. As a result of the existence of these partitions, the products of combustion which enter through the inlet openings 28 into the chambers 29 move back and forth in these chambers following horizontal zig-zag or winding paths, as indicated by the arrows drawn in these chambers , until they get to the rear parts of the rooms.
The products of combustion can then exit the chambers through the outlets, one of which is shown at 34 in Figure 1, so as to enter vertical heat exchange chambers 35 in the side walls of the chamber. tunnel. Each of these side heat exchange chambers 35 is provided with spaced, overlapping or offset partitions or baffles which extend part of the height of the chambers, as shown at 36 and 37, respectively. for one of these chambers in figure 2, which has the effect that the products of combustion which enter each of these side chambers rise vertically in the rear part of each of these chambers, up to the upper part of these,
then they descend between the deflectors 36 and 37 towards the lower part of the chamber then they go up in the front part of this chamber to an evacuation compartment 38 at the top of the chamber, as shown in FIG. 2. On leaving the final discharge compartment 38, the products of combustion enter a branched exhaust pipe 39. This branched exhaust pipe has a part 40 which is in fact a Venturi tube. .
An air outlet pipe 41 flows into the exhaust pipe below the Venturi tube. so that an efficient draft is established in the exhaust pipe. The exhaust pipes 39 may converge so as to form a single final exhaust pipe
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42.
The heating and air circulation device may include a fan 43 placed on the sonnet of the. tunnel. A rear fan flow pipe 44 can be divided into 45 so as to supply a pair of left and right diverter pipes 46 with air. Each pipe 46 can supply compressed air to the aforementioned air outlet pipe 41. In addition, each branch pipe 46 leads to a heater placed inside the upper part of the corresponding side heat exchange chamber 35, adjacent to the front wall of the latter. Mon. of these heaters is indicated at 47 in figure 2.
A set of vertical air hoses 48, comprising four hoses in the example shown, conducts air from the heater 47 down into the front part of a side heat exchange chamber 35 to a heat exchanger. - driver 49 located at the bottom of this room. The heater 49 is connected at 50 to a second heater 51 placed at the bottom. At the outlet of the latter, another set of air pipes 52 extends vertically between the partitions 36 and 37 to a second upper heater 53 placed in the chamber 35. From this upper heater 53, another set of air pipes 54 descends to a third chamber 55 located at the bottom.
The latter is connected at 56 to a fourth heater 57 located at the bottom, which is connected to a set of four horizontal air pipes 58 in the rear part of the neighboring heat exchange chamber 29 located at the bottom. The pipes 58 connect this chamber 57 to an interior and rear heater 59 placed in the chamber 29.
The heater 59 is also connected by a second set of four horizon-water air pipes 60 to a heater 60a in the outer lateral part of this chamber (see FIG. 1). Heater 60a is also connected by a second set of horizontal pipes 61 to an intermediate heater 62 on the inside of chamber 29. The heater
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62 is connected by a second set of horizontal pipes 63 to a front heater 64 on the outside of the chamber. From heater 64 another set of pipes 65 leads to an inner side heater 66 at the front.
The arrangement of the heaters and the connecting pipes constitutes air circulation coils in the heat exchange chambers located at the bottom and on the sides and placed in communication.
Longitudinal air pipes 67 extend from the heaters 66 through the front walls of the heat exchange chambers 29 located in the lower part of the passage 12 of the tunnel, between the heating ducts 26, as one. This can be seen particularly well in Figure 1. At certain intervals along the pipes 67, the latter discharge jets of air, as indicated at 68, in the lateral direction towards the heating ducts 26. In the example shown, the jets 68 are oriented laterally in a direction slightly inclined downwards, in the direction of one or the other of the longitudinal heating ducts, at locations located between neighboring pillars 9 of supports. Harbor.
The heated air supplied by these jets passes laterally and directly over the lower surfaces of the supported portions of the conduits between neighboring piers, and then upwardly between the sides of those portions of the conduits remote from the pipes. air and side walls of the tunnel, as indicated by the arrows in Figure 3, while extracting heat from these ducts. At their front ends, pipes 67 are connected to outlet pipes 69, offset vertically and curved laterally. At their end, they are closed, as indicated at 70, and they deliver air jets 71 directed generally forwards, above the top 11 radiating heat from the main chamber heater, as shown in figure 1.
The fan 43 may include an outlet pipe 72
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air directed towards the front, which is provided at its end with an air nozzle 73 (figure 1) suitably associated with the burner 16 and the orifice 15 to aid in the combustion of the fuel exiting the burner , and inside the combustion chamber 14.
The operation and some of the advantages of the above-described embodiment of the invention are readily understood. Since the products of combustion resulting from the operation of the burner cannot reach the objects, a liquid fuel can be used, for example a suitable fuel oil. You only need a single burner. Operation of this burner can provide the necessary heat in an efficient and economical manner when the burner is used in combination with heating and air circulating devices such as those described above.
The heating chamber can radiate heat towards the objects in the front part of the passage 12, to bring them quickly to the relatively high temperature required to relieve the stresses in the glass of these objects. The heating ducts 26 also radiate heat to the objects and release heat to the circulating air. The gases which pass through the conduits 26 are greatly heated as they enter these conduits and release heat gradually and evenly as they travel to the heat exchange chambers located at the bottom. In the latter, full advantage is taken of the heat which remains in these gases to heat the air in the air coils in these chambers.
The air heating device occupies a relatively small part of the length of the furnace tunnel, owing to the tight arrangement of the air conducting coils and associated heating devices.
The air which exits on the sides of the longitudinal air pipes 67 passes laterally towards the outside.
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below and then upward on the outer sides of the relatively flattened or oblong heating ducts 26, and thus circulates helically over the lower and outer side surfaces of these ducts before being directed. upwards through the side walls of the tunnel passage beyond the sides of the conveyor support and guide frame.
The heated ir supplied by the jets 68 which, at the outlet of the air pipes 67, may be too cold to be usefully introduced into the part of the tunnel containing the objects receives through the ducts 26 a sufficient additional quantity of heat. to be sufficiently heated for this introduction when this air passes laterally towards the outside in;
- below the heating ducts 26 and towards the outside along the outer sides of these ducts. In the part of the tunnel duct which ensures the transport of the objects, the air currents are directed towards the interior has little,. near to the vertical center line of this passage, and then down around and against the objects, through the open-running object conveyor and its open support frame, then back to the jets air coming out of the pipes 67.
The circulation movement is approximately that shown by the arrows in FIG. 3, and it renews itself so as to again circulate at least part of the air.
In this way, the tunnel atmosphere circulates repeatedly around and through the objects on the moving conveyor in the annealing section of the kiln tunnel.
In this way, the desired control and adjustment of the temperature gradient of objects passing through this section of the tunnel can be obtained.
The front jets 71 of heated air are reheated by the top wall of the heating chamber. They then pass in an upward direction in the front part of the tunnel passage, so as to oppose the penetration of cold air in front of this passage.
Some of these jets
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71, such as the end jets of the series, for example, may be turned slightly towards the side walls of the tunnel, as shown in the drawing. Some of the air for these jets may exit the tunnel through the open front end of the tunnel door. The remainder of this air can be transported to the aisle until it arrives -: or;
¯. the influence of a transverse circulating current with which it combines,
The invention is not limited to the details of the embodiment shown and particularly described above, since many changes and modifications can easily be made by any specialist.
CLAIMS 1. Apparatus for annealing glass objects, charac- by the fact that it comprises an elongated tunnel, containing means for transporting glass objects through this tunnel, as well as mittens used to circulate - ler gases brought to a relatively high temperature in the direction of the length of the tunnel below the objects which pass through this tunnel and in such a way as to ensure a transmission of heat to these objects, as well as means heat exchange associated with these mittens and placed in the tunnel partly below and partly on the sides of the path followed by the objects, in order to heat the air,
and ¯¯ finally means directing the air thus heated in the tunnel.