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La présente invention. est relative à un procédé de chauffage d'un four tunnel pour la recuisson d'objets en verre, à l'aide de gaz de combustion, dans lequel on chauffe différemment des zones longitudinales dont les;températures sont voisines de celles ou'il est désirable que les objets aient dans ces zones pendant qu'ils avancent à vitesse con- stante dans celles-ci et dans lequel, en vue de favoriser l'obtention des bonnes températures pour les objets dans les différentes zones, on force l'atmosphère de ces zones à cir- culer au contact des objets selon des courants transversaux.
On sait que pour effectuer la recuisson parfaite d'objets en verre qui se déplacent à vitesse constante dans un four dont la longueur est fixée, il faut que la températu- re de ces objets varie suivant une loi idéale bien connue des spécialistes. Dans le but de s'approcher de la courbe qui traduit cette loi, on a proposé, lorsqu'on chauffe le four à l'aide de gaz de combustion provenant d'uncombustible li- quide ou gazeux, de chauffer différemment les zones traver- sées successivement par les objets à recuire en faisant va- rier les quantités de combustibles introduites dans des brû- leurs qui sont indépendants d'une zone à une autre. Il est à noter que la courbe idéale de recuisson varie également avec le débit en poids et la forme des objets en verre qui circulent à vitesse constante dans le four.
Le réglage du débit de combustible envoyé aux dif- férents brûleurs @e permet toutefois pas d'asservir le chauf- fage à une courbe extrêmement précise parce que la quantité de calories développée pour le débit minimum de combustible des brûleurs d'une zone quelconque est souvent trop importan- te pour permettre l'inflexion désirée de la courbe de tempé...
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rature. Pour se rapprocher davantage de la courbe idéale, on est donc souvent obligé d'allonger le four, ce qui en augmen- te le prix et n'est d'ailleurs pas toujours possible, par exemple quand le seul emplacement disponible pour le four est trop court.
Dans la but de permettre l'obtention d'une courbe de recuisson parfaite, on a aussi proposé d'effectuer le chauffage des fours tunnels, non plus à l'aide de gaz de combustion, mais à l'aide d'éléments de chauffage électrique réglables. Ce procédé présente l'inconvénient d'être généra- lement plus coûteux que le chauffage au gaz ou à l'aide de combustibles liquides. De plus, il nécessite une "puissance" installée très élevée et fréquentent incompatible avec la puissance électrique disponible dans les verreries .
La présente invention a comme objet un procédé de chauffage d'un four de recuisson d'objets en verre qui permet d'obtenir facilement une courbe idéale de recuissonsans don- ner lieu aux inconvénients des procédés précédents.
Selon l'invention, on chauffe le four à l'aide des gaz de combustion de façon à apporter à chaque zone une quan- tité de calories telle que la température de la zone considé- rée soit voisine de la température minimum requise, dans la zone considérée, pour une recuisson parfaite et on apporte le complément de calories nécessaire pour obtenir la température maximum requise dans la zone considérée en chauffant celle-ci à l'aide d'éléments de chauffage électrique réglables.
Le chauffage fondamental du four reste donc un chauffage bon marché à l'aide de gaz de combustion, le chauf- fage électrique jplus cher que le premier, constituant unique- ment un appoint destiné à augmenter la souplesse du réglage nécessaire pour obtenir la courbe idéale de recuisson .
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Le procédé selon l'invention peut donc être considéré comme un procédé de chauffage au gaz qui procure les avantages du procédé de chauffage entièrement électrique sans en avoir les inconvénients .
L'invention a également comme objet un four pour la réalisation du procédé selon l'invention.
Ce four est une modification du type connu de four comprenant des moyens de chauffage par deaz de combustion qui chauffent différemment des zones longitudinales traver- sées successivement par les objets à recuire reposant sur un transporteur sans fin ainsi que des moyens obligeant l'atmos- phère des différentes zones à circuler selon des courants transversaux au contact des objets à recuire .
Le four suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend,en outre, des résistances de chauffage électri- que réglables au contact desquelles les courants transversaux susdits sont étalement forcés de circuler .
D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent, schématiquement, et à titre d'exemple seulement, trois.formes d'exécution d'un four tunnel suivant l'invention et un diagramme destiné à faciliter la compréhension du procédé selon l'invention.
La figure 1 est une coupe longitudinale schématique d'une première forme d'exécution d'un four tunnel selon l'in- vention .
La figure 2 est un diagramme représentant le genre de variation de température que les objets en verre doivent subir pendant leur passage dans le four suivant la figure 1.
La'figure 3 est,à plus grande échelle,une coupe analogue' à celle de la figure 1, à l'entrée du four, cette
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coupe correspondant à la ligne brisée III-III de la figure.4;
La figure 4 est une coupe transversale par un plan désigné par IV-IV à la figure 3.
La figure 5 est un schéma électrique applicable au réglage des résistances chauffantes des différentes zones du four.
La figure 6 est une coupe analogue à celle de la figure 1 dans une autre forme d'exécution d'un four tunnel selon l'invention.
Les figures 7 et 8 sont des coupes longitudinales dans deux parties d'un échangeur de chaleur du four selon la figure 6, cet échangeur de chaleur étant parcouru par .des gaz de combustion
Les figures 9 et 10 sont des coupes longitudinales du même genre que celles des figures 7 et 8 dans une autre variante du four selon l'invention .
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques .
Le four tunnel 2 représenté aux figures 1 à 5 sert à la cuisson d'objets en verre, par exemple, de bouteilles 3. qui passent successivement dans différentes chambres telles que 5,6, 7 et 8, en étant entraînées à vitesse constante par un transporteur sans fin 9. Celui-ci est perméable et est, par exemple, constitué par un treillis. Le brin supérieur de ce transporteur glisse au contact d'unsupport constitué, par exemple, par des tiges bligitudiiiales 10 reposant sur des bar- res transversales 11, elles-mêmes supportées par des profilés longitudinaux -tels que 12.
Des ventilateurs 13 et 14 sont disposés alternative- ment dans la voûte et dans la sole du four. Chaque ventilateur
13 disposé dans la voûte du four refoule transversalement de l'air provenant de la chambre correspondante vers des échan-
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geurs de chaleur 15 et 16 disposés respectivement: dans les parois latérales de la chambre considérée et le long de la' sole de celle-ci.
Dans la sole de la chambre voisine, est disposé uli ventilateur 14, qui renvoie l'air aspiré de cette chambre au contact d'échangeurs de chaleur également désignés par 15,qui se trouvent dans les parois latérales de cette dernière cham- bre puis au contact d'autres échangeurs de chaleur 17 dispo- sés le long de la voûte. L'air chaud qui quitte ces derniers échangeurs pénètre à nouveau dans la chambre considérée à partir de la voûte'de celle-ci. On voit donc que les courants d'air chauffés par les échangeurs de chaleur pénètrent chaque fois dans une chambre par la paroi horizontale de celle-ci, opposée à celle où se trouve le ventilateur correspondant.
Des déflecteurs 18 (figure 3) sont placés à mi-lar- geur du four dans les parois de celui-ci opposées à celles où se trouvent les ventilateurs afin de renvoyer verticalement dans le four les courants d'air chaud provenant des échan- geurs de chaleur .
Dans le but de mieux répartir les courant d'air, des cloisons perforées 19 et 20 sont prévues aux endroits où ces courants d'air pénètrent dans le four .
Dans chaque chambre 5 ou 7, l'é changeur de chaleur 16 est constitué par des tubes parcourus par des gaz chauds provenant de la combustion d'un combustible liquide ou gazeux dans un brûleur qui est par exemple disposé en dehors du four.
Cet échangeur de chaleur est établi de manière que la quanti- té de chaleur qu'il cède à l'air qui lèche sa surface extéri- eure est capable de porter les objets qui circulent dans cet- te chambre à une température voisine de la température mini- mum que. ces objets doivent avoir dans cette chambre pour être soumis à une recuisson parfaite. Il en est de même des échau-
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geurs de chaleur 17 analogue aux échangeurs 16 et qui sont - disposés le long de la voûte des chambres 6 et 8.
A la figure 2, on a représenté en 20 une courbe qui correspond à la température idéale de recuisson des bouteilles 3. Les ordonnées représentent les températures désirables pour ces bouteilles tandis que les abscisses représentent le chemin parcouru dans le four.. Cette courbe présente une partie ascendante et une partie descendante. Les différentes lignes verticales 21 correspondent à la séparation des zones ou^ chambres parcourues par des courants transversaux à l'axe longitudinal du four. Les lignes horizontales 22 correspon- dent, po.ur chaque zone, à la température minimum que les bou-' teilles .doivent atteindre dans la zone considérée.
Pour que la tempéra'cure atteinte dans chaque zone soit autant que possible celle indiquée par la courbe 20, on a prévu que les échangeurs 15 soient constitués par des ré- sistances électriques réglables. La quantité de chaleur qu'el- les dégagent peut être donc réglée facilement depuis zéro jus- qu'à l'intensité maximum qu'elles peuvent supporter, par exem- ple en connectant individuellement chaque résistance 15 (figu- re 5) à l'enroulement secondaire 23 d'un transformateur 24 dont l'enroulement primaire 25 est réglable à l'aide d'un cur- seur 26 qu'on peut déplacer indépendamment des autres curseurs.
Etant donné que ces résistances chauffantes ne doi- vent développer que l'appoint de chaleur nécessaire pour suivre la courbe 20 le plus fidèlement possible à partir de la ligne brisée comprenant les différentes lignes horizontales 22, la puissance électrique installée peut être beaucoup plus faible que dans le cas d'un chauffage entièrement électrique.
En outre, après un arrêt du four, la remise en marche peut avoir lieu plus rapidement .
On comprend que les!échangeurs de chaleur chauffés
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par des gaz de combustion ne doivent pas nécessairement être disposés alternativement le long de la sole et de la voûte ' des chambres traversées successivement par les objets à re- cuire. Ces échangeurs de chaleur pourraient, par exemple, être disposés tout le long de la Voûte ou tout le long de la sole. Ils pourraients aussi être disposés dans les parois la- térales. De même, on comprend que les courants perpendiculai- res à l'axe longitudinal du four pourraient passer horizonta- lement entre les objets à recuire, bien que la circulation verticale entre ceux-ci présente, comme on le sait, des avan- tages par rapport à la circulation horizontale.
Aux figures 6 à 8, on a représenté un autre four suivant l'invention dans lequel, au lieu d'un échangeur chauf fé par les gaz de combustion pour chaque chambre du four, on a un seul échangeur de ce genre pour toutes les chambres, cet échangeur ayant des capacités d'échange différentes d'une chambre à l'autre grâce à des surfaces d'échange différentes.
Un tel échangeur unique pour tout le four peut être utilisé en pratique grâce à la possibilité de parfaire le réglage de la température de chaque chambre à l'aide des résistances é- lectriques .
Ce four comprend quatre chambres 5, 6, 7, 8 qui contiennent chacune un ventilateur 13 disposé près de leur voûte et qui sont chauffées au moyen de gaz de combustion passant dans un échangeur de chaleur unique 27. Celui-ci s'é- tend, en effet, sur toute la longueur du four et est traversé par le même débit de gaz. Il comprend des tubes 28 s'étendant sur toute la longueur du four et raccordés à leurs extrémités à des collecteurs d'entrée et de sortie désignés respective- ment par 29 et 30.
Il peut fournir les différentes quantités de chaleur nécessaires pour que la température atteigne,dans les'différentes chambres, le niveau représenté par les lignes
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horizontales 22 de la figure 2 grâce à ce 'qu'il présente des surfaces d'échange différentes d'une chambre à l'autre.
A la figure 7, on voit une portion de tube 28 à l'intérieur duquel se trouvent trois cloisons 31 léchées par les gaz de combustion tandis qu'à la. figure 8 on voit une portion de ce même tube relative à une autre zone du four, qui peut céder plus de chaleur à cette zone-grâce à la pré- sence de cinq cloisons intérieures 31.
Il est à noter qu'en conservant la même surface d'échange pour les dernières zones du four on se rapproche automatiquement de la forme de la courbe 20 par suite de la diminution de température des gaz de chauffage .,
On comprend également qu'au lieu de modifier la sur- face d'échange avec les gaz de chauffage des tubes 28, on pourrait aussi codifier la surface d'échange a.vec l'atmosphère du four, par exemple en disposant à l'extérieur de ces tubes, des ailettes annulaires dont la distance varierait, d'une zone à l'autre .
Aux figures 9 et 10, ' on a représenté deux portions de tubes pourvues d'ailettes 32 de ce genre qui sont plus rap- prochée's à la figure 10 qu'à la figure 9.
Dans le four suivant les figures 6 à 8, ou dans ce- lui suivant les figures 9 et 10, le complément de calories né, cessaires pour obtenir la courbe idéale de recuisson est ap- porté par des résistances de chauffage électriques réglables analogues à celles du four suivant les figures 1 à 5.
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