Procédé de recuit et four-tunnel pour la mise en #uvre de ce procédé. La présente invention comprend un pro- eédé de recuit, par exemple d'articles de ver rerie, selon lequel on fait passer les articles à recuire dans un four-tunnel, et un four-tun nel pour la mise en #uvre de ce procédé.
On sait que dans le recuit industriel des objets en verre, on fait passer habituellement ces derniers, lesquels sont disposés en rangées longitudinales, côte à côte sur un transpor- teur métalliqùe, à travers un passage chauffé à la température du rouge sombre à l'entrée, et jusqu'à 20 à 25 % de sa longueur, la tem pérature décroissant graduellement vers l'ex- tr6mité de sortie à mesure qu'on s'approche de la température extérieure.
Un tel appareil est connu sous le nom de four-tunnel, ou "tunnel lehr". Dans la pratique usuelle du recuit dans de tels fours la première phase est destinée à égaliser la température dans chaque objet en verre en le réchauffant en viron au rouge sombre, ou tout au moins jus qu'à le rendre suffisamment plastique pour faire disparaître les tensions intérieures. L'objet est ensuite refroidi graduellement à travers le tunnel.
Dans le procédé de recuit selon la pré sente invention, par passage des articles à recuire dans un four-tunnel, on fait circuler un fluide chaud le long d'au moins une paroi du tunnel et on dilue ce fluide chaud, à in tervalles le long de son parcours, avec un fluide de dilution relativement froid par rap port au fluide chaud, en vue de régler à vo lonté l'abaissement de la température dans ledit tunnel.
Le four-tunnel pour la mise en oeuvre du procédé est pourvu, sur une partie au moins de la longueur du tunnel et sur au moins une face de celui-ci, d'au moins un carneau pour le passage du fluide chaud, un dispositif de tirage étant prévu pour obliger le fluide chaud à circuler dans ledit carneau et des moyens étant également prévus pour intro duire à intervalles le long dudit parcours le fluide de dilution dans ledit carneau.
Lors de la mise en oeuvre du procédé, pour obtenir de très bons résultats, on préfère faire circuler également un fluide froid, par exemple de l'air, le long d'au moins une paroi du tunnel, laquelle est opposée à celle contre laquelle le fluide chaud circule, l'effet de re froidissement de ce fluide pouvant être réglé à volonté indépendamment le long de son parcours, de manière à créer des différences dans le refroidissement de ladite paroi du tunnel en des points déterminés et à produire de ce fait et grâce au chauffage de l'autre paroi, des courants transversaux dans le tun nel, ayant pour effet qu'un même article garde sur toute sa surface sensiblement la même température.
Dans ce cas, le four-tunnel peut être cons truit comme suit: Un deuxième carneau est prévu sur une partie au moins de la longueur du tunnel et sur une face opposée à celle du carneau à fluide chaud. Ce deuxième car- neau est parcouru par le fluide froid, est relié en certain point de sa longueur avec le dis positif de tirage et communique par une de ses extrémités avec l'atmosphère, de manière à pouvoir faire varier l'intensité de circula tion du fluide froid et grâce au réglage de la température qui règne dans le carneau par couru par le fluide chaud, régler la réparti tion des différentes températures dans le tunnel.
Le carneau parcouru par le fluide chaud se trouve de préférence contre le sol du tun nel et celui parcouru par le fluide froid con tre le plafond. Chacun de ces carneaux peut être divisé longitudinalement en plusieurs carneaux. Les carneaux inférieurs sont pour vus d'ouvertures en communication avec l'at mosphère extérieure réglées par des registres et disposées en différents points de leur lon gueur.
Lorsque le four est en marche, des gaz chauds passent dans les carneaux inférieurs depuis l'extrémité d'entrée du tunnel jusque vers son extrémité de sortie, de sorte que la température des gaz et par suite la tempéra ture du sol du tunnel dans toute sa longueur est réglée à volonté en ajustant les registres dans lesdits carneaux, afin de diluer le gaz avec plus ou moins d'air extérieur en des points déterminés.
Le fluide froid qui peut être de l'air traverse les carneaux supérieurs dans une direction opposée à celle du cou- rapt de gaz chaud et le refroidissement de l'air est également réglé en vue de contrôler la température du dessus du tunnel dans toute sa longueur, en ajustant des registre dans ces carneaux pour permettre à l'air d'être aspiré par le dispositif de tirage en plus ou moins grande quantité et en des points déterminés.
En ajustant de façon convenable les re gistres à la fois dans les carneaux supérieurs et inférieurs, les températures au-dessous et au-dessus du tunnel peuvent être réglées in dépendamment, de façon à contrôler la circu lation des courants de convexion transversaux dans le tunnel.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemplen un four-tunnel selon la présente invention, destiné spécialement au recuit d'ar ticles de verrerie.
La fig. 1 est une e oupe verticale longitu dinale schématique du four; La fig. ? est une vue à plus grandi, échelle de l'extrémité avant ou d'entrée du four, en partie en coupe verticale Iongitudi- nale -et en partie en élévation latérale; La fig. 3 est une vue analogue d'une par tie du tunnel montrant les ouvertures munies de registres qui règlent la température dans les carneaux de chauffage et de refroidisse ment, et aussi un support antifriction pour le tunnel;
La fig. 4 est une coupe verticale longitu dinale d'une autre partie du tunnel, mon trant plus en détail la construction du tunnel; La. fig. < > est une e oupe verticale lengitu- dina.le de l'extrémité arrière ou de sortie du tunnel, montrant le dispositif aspirateur et le mécanisme de commande du registre pour régler les courants produits; La fig. 6 est une élévation latérale avec arrachement partiel de la table de sortie (les objets et du mécanisme de commande du transporteur;
La fig. 7 est une coupe horizontale sui vant la ligne 7-7 de la fi-. 2 et montrant la construction intérieure du foyer; La fig. 8 est une coupe verticale trans versale suivant la, ligne 8-8 de la fig. \?, et représentant la disposition transversale du tunnel et du foyer; La fig. 9 est une coupe verticale trans versale suivant la ligne 9-9 de la fig. 4, et représentant en coupe la construction des ou- vertures contrôlées par des registres dans les carneaux de chauffage et de refroidissement;
La fig. 10 est une vue analogue à la fig. 9 suivant la ligne 10-10 de la fig. 5 et montrant les carneaux qui établissent la com munication entre les carneaux de chauffage et le dispositif aspirateur; La fig. 11 est une section verticale trans versale suivant la ligne 11-11 de la fig.
G et montrant la construction du mécanisme pour retendre le transporteur sans fin lors qu'il s'est allongé; La fig. 12 est une coupe partielle hori zontale de l'un des joints de dilatation du re vêtement extérieur du tunnel; La fig. 13 est une vue en coupe horizon tale partielle de l'un des joints entre les sec tions adjacentes constituant le mur latéral du tunnel; La fig. 14 est une vue en plan partielle montrant la courroie du transporteur en tissu de fil métallique, et La fig. 15 est une vue schématique mon trant une courroie de transporteur composée de sections tissées alternativement à droite e1; à, gauche.
Le four représenté comprend un tunnel A, un foyer B disposé au-dessous de l'extrémité d'entrée du tunnel; un certain nombre de carneaux de chauffage C en communication avec le foyer et qui s'étendent longitudinale ment au-dessous du tunnel; un certain nom bre de carneaux de refroidissement D, s'éten dant longitudinalement au-dessus du tunnel;
un dispositif produisant le tirage E en l'es pèce un ventilateur d'aspiration, en commu nication avec les carneaux de chauffage et de refroidissement; une table de sortie F disposée à l'extrémité de sortie du tunnel, un transporteur sans fin G constitué par un tissu flexible en fil métallique, le brin qui porte les articles de verrerie traversant le tunnel et la table de sortie et le brin de re- tour revenant vers l'extrémité d'entrée du tunnel au-dessous. du four; et un mécanisme de commande du mouvement du transpor teur H.
Les différentes sections -du tunnel sont disposées bout à bout et reliées ensemble de façon rigide au moyen d'un bàti qui consiste en deux poutres longitudinales en U 1, et des poutres transversales en U 2, qui sont à leur tour supportées par des piédroits ou vérins 3. Le tunnel est légèrement incliné vers le bas depuis l'extrémité chaude ou d'en trée, jusqu'à l'extrémité froide ou de sortie, pour permettre à l'air de circuler dans le tunnel dans une direction opposée à celle du mouvement .des articles.
Ce courant d'air au travers du tunnel est de préférence stricte ment suffisant pour empêcher une rentrée d'air froid à l'extrémité chaude du tunnel sans exercer nécessairement un refroidisse ment important des articles.<B>Un</B> tel refroi dissement par ce courant d'air longitudinal peut être employé si on veut, dans une cer taine mesure, à condition que les. courants de convection transversaux locaux brisent suffi samment ce courant longitudinal afin d'évi ter que l'air forme des couches étagées à dif férentes températures. A ce point de vue les courants de convection locaux se déplaçant transversalement par rapport au courant longitudinal, faciliteront le refroidissement par le courant longitudinal tout en tendant à produire une température uniforme dans toute une zone transversale -du tunnel.
Chaque section du tunnel est de pr6fé- rence en fonte et comprend un fond 4, des côtés 5 et une plaque supérieure B. Les fonds 4 de ces sections sont creux, et formés de plusieurs conduits parallèles longitudi- niaux 7, qui, lorsque les sections sont disposées bout à bout, constituent les carneaux de chauffage C. La longueur des conduits 7 est inférieure à. celle des sections, de façon à lais ser entre ces sections des orifices 7a, qui as surent l'équilibrage des courants des gaz dans tous les carneaux C.
L'extrémité d'entrée du fond 4 de la pre mière section du tunnel est boulonnée de fa- çon rigide comme indiqué en 8 (fig. 2), à l'extrémité arrière d'une boîte 9 qui est bou lonnée à son tour de façon rigide en 10 aux poutres en U 1, du bâti du tunnel et qui cons tituent l'extrémité avant des carneaux de chauffage C. L'extrémité avant du fond 4 de chacune des sections successives du tun nel est boulonnée vers l'extrémité arrière du fond de la section précédente comme indiqué en 11 à la fig. 2. L'extrémité antérieure de chacun des fonds 4 est supportée par des galets 12 qui se meuvent sur des rails 13 montés sur les poutres 1.
L'extrémité posté rieure de la boîte 9 et les extrémités posté rieures de chacun des fonds 4 sont munies de sièges 14, permettant un emboîtement téles copique avec des rebords 15 aux extrémités antérieures de chacun des fonds 4. Les joints ainsi formés entre les différents fonds sont garnis d'un ciment réfractaire approprié de façon à empêcher les fuites des gaz, entre les carneaux de chauffage C et le tunnel, et le dépôt de charbon, dans les parties chaudes, dont. il a été parlé ci-dessus, ainsi qu'à em pêcher les entrées d'air de l'atmosphère exté rieure dans les carneaux de chauffage, ce qui nuirait au réglage de la température dans ces carneaux.
Les côtés 5 des différentes sections du four sont boulonnés au fond 4 correspondant comme indiqué en 16 et leurs arêtes anté rieures sont munies de rebords 17 (fig. 13) qui recouvrent les arêtes postérieures des cô tés correspondants de la section précédente.
Les plaques supérieures 6 de toutes les sections du tunnel sont supportées par les côtés 5 et forment un certain nombre de ner vures longitudinales 18 (fig. 8) constituant le plafond du four et ayant une surface rayonnante relativement étendue par rapport à la largeur du tunnel. L'angle formé par les faces de ces nervures 18 est tel que ces faces réfléchissent la chaleur rayonnante vers le bas dans une direction inclinée.
Sur environ le tiers de la longueur du four, en commençant par l'extrémité d'entrée, les plaques supérieures 6 ont la forme repré- sentée à la. fig. 8, tandis que sur le restant de sa longueur les plaques 6 ont la forme représentée à la fig. 9, c'est-à-dire qu'elles forment plusieurs conduits longitudinaux pa rallèles qui, lorsque les plaques sont dis posées bout à bout, constituent les carneaux de refroidissement D.
Le four est chauffé par un brûleur 20 qui projette une flamme au travers d'une ouverture 21 dans une chambre de combus tion 22 du foyer I3 (fig. 7). La. flamme pro venant du brûleur, lorsqu'elle entre clans la chambre 22, vient d'abord frapper contre une chicane 23, qui la renvoie dans la direction indiquée par les flèches de la fig. 7. De la chambre 22. les produits de la combustion passent par une ouverture 2-1 pratiquée vers l'avant dans un mur 25 et de là. dans une chambre de mélange 26 dans laquelle ils rencontrent une chicane 27, qui les renvoie vers l'arrière pour les distribuer latéralement dans toute la chambre.
L'orifice 28 (fig. 8) fait communiquer l'atmosphère extérieure et la. chambre 26 directement avec l'arrière de la chicane 27 et fait pénétrer de l'air qui se mélange aux produits de combustion lors qu'ils pénètrent dans la chambre 26. La quantité d'air passant au travers de l'orifice 28 peut être réglée par un registre 29 disposé sur le côté du foyer.
La chambre de combustion 22 et la cham bre de mélange 26 sont. toutes deux revêtues de matières réfractaires 30 et d'une couche de briques isolante: à la chaleur 31 entourées d'une matière isolante et pulvérulente 32 telle que du Isieselgur ou autre. Cet ensem ble est maintenu à l'intérieur d'une armature métallique 33 -qui est montée sur des pié droits ou vérins 3-1 de hauteur réglable et qui constituent le support antérieur des pou tres en L1 1.
Les produits de la combustion passent de la chambre 26 par des ouvertures espacées 35, ménagées dans la paroi antérieure de la chambre -26 pour se rendre dans une boîte 36 servant à l'équilibrage des courants, puis se dirigent vers le haut dans une boîte<B>37,</B> et enfin dans la boîte 9 qui forme l'extrémité avant des carneaux de chauffage C. Des tubes 38 permettent l'admission d'air de l'at mosphère extérieure dans la boîte 36.
Ces tubes sont munis de bouchons 39 dans les quels sont pratiquées des ouvertures d'entrée d'air, ces bouchons pouvant être individuelle ment remplacés par d'autres bouchons ayant des ouvertures plus ou moins grandes pour faire varier la quantité d'air admis dans la boîte 36 et obtenir une distribution égale des courants de gaz transversalement aux car- neaux. Les ouvertures de ces bouchons peu vent être également utilisées pour examiner l'état de la combustion dans le foyer. Un registre 40 est disposé dans la boîte 37 afin de régler la quantité de gaz traversant le foyer B et les carneaux C.
Les gaz chauds et l'air de refroidissement sont aspirés dans leurs carneaux respectifs C et B à une pression inférieure à la pression atmosphérique par un dispositif aspirateur commun E, comprenant un ventilateur d'aspi ration 41 (fig. 5 et 10) commandé par un moteur et qui est monté au-dessus du four près de l'extrémité de sortie de celui-ci. Ce ventilateur communique avec un tambour 42, qui, à son tour communique avec deux car- neaux 43 disposés sur chacun des côtés du four.
Ces carneaux communiquent à leur ex trémité inférieure avec un carneau transver sal 44 disposé au-dessous du tunnel, ce car- neau transversal étant en communication avec chacun des carneaux de chauffage C grâce à un carneau 45 disposé axialement et incliné vers le haut (fig. 5). Le carneau 45 est muni d'un registre 46 qui peut être ac tionné conjointement avec le registre 40 pour permettre le contrôle du courant dans les car- neaux de chauffage, au moyen d'une tige 47 qui se visse dans un volant 48.
Le tambour 42 du dispositif de tirage communique également avec les, carneaux de refroidissement D à la partie supérieure du four par l'intermédiaire d'un conduit longi tudinal 49 disposé au-dessus du four et com muniquant en certains points avec l'ensem- blé des carneaux de refroidissement D au moyen de cheminées 50 (fig. 3 -et 4).
Ces cheminées sont munies de registres 51 qui peuvent être actionnés. séparément pour ré gler la quantité d'air de refroidissement tra versant les carneaux de refroidissement et également pour régler les courants indivi duels dans chaque carneau. On voit à la fig. 1 que l'air de refroidissement pénètre dans le carneau D à l'extrémité .de sortie du four et traverse les carneaux D dans la di rection opposée à celle parcourue par les gaz de chauffage dans les carneaux C.
Un registre 52 est également prévu sur la conduite 49 ainsi qu'il est représenté à la fig. 5 et peut être actionné pour régler le passage de l'air de refroidissement dans le carneau au moyen d'une tige 53 qui se visse dans un volant de manoeuvre 54.
Les températures dans. les carneaux C peuvent être réglées en admettant de l'air extérieur dans ces carneaux par un certain nombre de cheminées 55 disposées en certains points sur la longueur de ces carneaux. Des registres 56 montés sur ces cheminées 55 permettent de régler la quantité d'air de di lution admise dans les carneaux de chauf fage et -de régler individuellement l'admis sion de ces quantités d'air additionnelles, de façon à obtenir la chute ou courbe des tem pératures désirée dans ces carneaux. Les re gistres 51 et 56 sont munis de manettes de commande 57 et 58 respectivement,
se dépla çant devant -des secteurs gradués 59 et 60 grâce auxquels l'ouverture de ces registres peut être déterminée avec précision.
Les extrémités arrière des carneaux de chauffage C, sont fermées comme indiqué en 60a à la fig. 5, et, étant donné que. les car- neaux 43 communiquent avec les carneaux C en avant de la dernière cheminée 55 de ces carneaux, l'air de refroidissement traversera les carneaux C vers l'avant sur une petite distance le long de l'extrémité de sortie du four à l'endroit où il y a lieu d'activer le re froidissement des articles de verrerie.
En réglant -de façon convenable les regis tres 51 et 56 dans les cheminées 50 et rës- pectivement 55, on peut obtenir dans les car- neaux C et B les courbes de température voulues ainsi que dans les parties du four voisines de ces carneaux. Autrement dit, la forme des courbes de température obtenues en portant les températures en ordonnées et les longueurs du four en abscisses à la fois dans les carneaux de chauffage et dans les carneaux de refroidissement, est déterminée par le nombre et la disposition des registres qui sont ouverts à l'atmosphère et par le de gré d'ouverture de ces registres.
Par exem ple, plus la quantité d'air de dilution venant de l'atmosphère qui peut pénétrer à l'extré mité avant, c'est-à-dire l'extrémité la plus chaude des carneaux de chauffage C, et venir refroidir les gaz qui y sont contenus, est pe tite, plus la distance sur laquelle la tempéra ture est influencée clans ces carneaux le long du four est grande; plus la quantité d'air de refroidissement pouvant passer des carneaux D au conduit 49 est petite, plus la distance parcourue par l'air de refroidissement dans ces carneaux est grande.
Il en résulte que si on règle la proportion suivant laquelle les gaz sont dilués et refroidis dans les carneaux de chauffage par l'air extérieur, et si on règle la quantité d'air de refroidissement qui s'échappe des carneaux de refroidissement D par les cheminées 50 et enfin si on détermine la position exacte des registres, non seule ment la température résultante, au-dessus et a tu -dessous du tunnel, peut être réglée à vo lonté, mais aussi l'allure de la courbe des températures moyennes selon la longueur du tunnel peut être modifiée à volonté.
En chauffant ainsi le sol du four pour produire des courants de convection se diri geant vers le haut, et en refroidissant le des sus du four pour produire des courants de convection se dirigeant vers le bas et en ré glant indépendamment l'un de l'autre les de grés de chauffage et de refroidissement, les mouvements de convection de ces courants dans le four peuvent être réglés à volonté et l'on assure ainsi la formation -de courants transversaux qui ont pour effet que chaque objet est léché par le même courant dont la température varie peu d'un point à l'autre de l'objet. Il en résulte que l'objet gardera une température sensiblement la, même sur toute sa surface.
La quantité de chaleur rayonnée par la surface du four et des carneaux de chauffage à l'atmosphère est rendue minimum en entou rant le four de matières isolantes à la cha leur 61, sous forme de Iïieselgur ou autres. Cette matière est contenue dans un revête ment extérieur comprenant les parties sui vantes: des plaques horizontales 62 qui sont supportées au-dessous du four par les poutres 1 et 2, des cornières 63 fixées aux côtés des fonds 4 et qui surplombent les rouleaux 12 (fig. 9); des plaques latérales 64 fixées sur leur arête intérieure aux cornières 68 et espa cées des côtés du tunnel par des boulons d'es pacement 65;
et enfin des plaques supérieures 66 horizontales disposées au-dessus du tun nel à une certaine distance de celui-ci et qui sont fixées par leurs arêtes extérieures aux plaques latérales 64. Des ,joints de dilatation sont prévus entre les arêtes verticales des plaques latérales 64, chacun de ces joints comprenant une poutre en<B>U</B> 67 et une four rure 68 fixée à une des plaques 64 sur la quelle peut glisser la portion de plaque laté rale adjacente (fig. 12).
L'épaisseur de l'isola.nt 61 peut être ré duite à mesure qu'on se rapproche de l'extré mité arrière du tunnel, ainsi qu'il est repré senté à la fig. 4, et cet isolant peut même être entièrement supprimé au voisinage de l'extrémité de sortie du tunnel, comme dans le cas de la fig. 5.
La table de sortie<I>F</I> se compose d'un cer tain nombre de barres longitudinales paral lèles 69 (fig. 6 et 11) supportées à leur ex trémité avant par le bâti du four et à leur extrémité arrière par le bâti 70 du méca nisme de commande 11 du transporteur. Des rouleaux 71 sont supportés par les barres 69 et distribués le long de celles-ci, de façon à constituer un support pour le transporteur qui sort du tunnel et porte les articles de verrerie recuits. La table I' a une longueur suffisante pour permettre à plusieurs per sonnes de se tenir côte à côte de part et d'au tre de la table pour examiner les objets re cuits et les enlever du transporteur G pour les emballer.
Le transporteur G et la table F sont suffisamment étroits pour permettre un accès facile de l'un ou l'autre des côtés de la table jusqu'aux objets disposés au centre du transporteur.
Le transporteur G comprend une courroie sans fin flexible et à claire-voie dont le brin qui porte les objets à recuire repose à plat sur les plaques de fond 4 en fonte qui cons tituent le sol du four-tunnel et sur les rou leaux 71 de la table de sortie E. La. fig. 6 montre plus clairement comment le transpor teur à mesure qu'il avance au-dessus de l'ex trémité de la table de sortie F passe sur un rouleau 72 monté dans des paliers du bâti 70 et retourne vers l'avant en passant sur un tambour 73 monté sur un arbre 74 pivotant dans le bâti 70. En quittant le tambour 73, le transporteur passe autour d'un rouleau 75 disposé vers l'arrière et monté à ses extrémi tés dans des paliers 76 glissant dans des cou lisses 77.
Le tambour 73 et le rouleau 75 sont munis d'un garnissage élastique 78 et 79 empêchant le glissement, en caoutchouc ou autre, de façon à assurer la traction de la courroie par un contact efficace. Le rouleau 75 est maintenu en contact avec la courroie G au moyen de vis 80 qui se vissent dans les coulisses 77 et qui portent contre les paliers glissants 76.
Le tambour 73 et le rouleau 75 sont ac tionnés par une roue à chaîne 81 commandée de toute façon appropriée. La roue à chaîne 81 est montée sur un arbre 82 sur lequel est calée une vis sans fin 83 engrenant avec une roue à vis 83a, portée par l'arbre 84. Un pi gnon 85 est également calé sur l'arbre 84 et engrène avec une roue dentée 86 d'un arbre 87. Un pignon 88 est également calé sur l'ar bre 87 et engrène avec une roue dentée 89 portée par le tambour 73. La roue 89 en grène avec une roue dentée 90 fixée au rou leau 75 de sorte que le tambour et le rouleau sont entraînés à la même vitesse périphérique. Le transporteur G après avoir passé au tour du rouleau 75 passe vers l'avant sous un rouleau 91, puis vers le haut et l'arrière sur un rouleau 92.
Le rouleau 92 est monté fou sur un axe 93 muni de roues dentées 94 à chaque extrémité et qui engrènent avec des crémaillères 94a fixées aux poutres 69 (fig. 11). En faisant tourner l'axe 93 au moyen de la manivelle 95, le rouleau 92 peut être déplacé longitudinalement le long de la table F pour tendre la courroie du transporteur.
Du rouleau 92, la courroie passe vers le haut, puis en avant sur un rouleau 96 monté sur les barres 69, puis en avant au-dessous du tunnel où elle est supportée en certains points par des rouleaux 97 montés sur les piédroits 3. A l'extrémité antérieure ou d'en trée du tunnel, le brin inférieur de la cour roie du transporteur passe sur des rouleaux 98 montés au-dessous du foyer B (fig. 2). Après avoir .quitté ces rouleaux, la courroie remonte parallèlement à l'extrémité avant du foyer et passe sur un rouleau 99 adjacent à l'entrée du tunnel. Du rouleau 99 la courroie passe au-dessus de la boîte 9 sous une plaque de garde 100 et de là dans le four-tunnel.
L'extrémité d'entrée du tunnel est munie d'une porte 101 montée dans des glissières 102 destinées à permettre son déplacement vertical. Cette porte peut être soulevée ou abaissée pour fermer la partie supérieure du tunnel en laissant un espace suffisant pour permettre aux objets de passer dessous, ce mouvement étant obtenu au moyen de tiges 103 se vissant dans des volants 104 montés sur le bâti 105. Lorsque la. porte a été pla cée à la hauteur voulue, elle peut être main tenue en position au moyen de vis 106 tra versant les glissières 102.
L'extrémité de sor tie du tunnel est également munie d'une porte 107 qui peut tourner autour de son arête su périeure sur la plaque supérieure 6 de la der nière section du tunnel, et qui est pourvue de faces latérales 108 ayant un bord circulaire pour empêcher l'afflux d'un excès d'air de l'atmosphère extérieure dans le tunnel. La porte peut être suffisamment ouverte pour permettre aux objets de passer au-dessous et elle est maintenue à la hauteur voulue par une barre 109, pouvant être fixée de façon réglable dans un support 110 porté par le socle du dispositif aspirateur E.
Le transporteur G employé dans le pré sent dispositif est de construction légère, à claire-voie, de préférence en un tissu flexible en fil métallique. La quantité de métal rela tivement faible utilisée pour la construction de ce transporteur, en même temps que sa, structure à claire-voie, lui assurent une fai ble capacité calorifique (contrairement à ce qui est le cas avec les transporteurs jusqu'ici connus), une grande surface rayonnante en comparaison de sa masse, un rayonnement de chaleur maximum au travers des ouvertures du transporteur et une surface de contact mini mum, à la fois avec les objets et avec le fond du tunnel.
La flexibilité du transporteur lui permet de porter sur toute sa longueur et toute sa largeur sur le fond plat du tunnel, sous le poids des objets, ce qui évite des gauchisse ments ou autres déformations et constitue une surface d'appui excellente pour les ob jets, qui peuvent y être disposés et être trans portés sans tomber.
Etant donné que la température du sol du tunnel sur toute sa longueur est sensible ment la même que celle des carneaux de chauffage C et étant donné que les tempéra tures dans ces carneaux peuvent être contrô lées à volonté par le réglage approprié des registres 56 dans les cheminées 55, la tem pérature du brin de la courroie du transpor teur sur lequel sont disposés les objets peut être maintenue sensiblement à la tempéra ture du tunnel pendant qu'il traverse celui- ci,
au lieu de se trouver à une tempéra ture inférieure à celle du tunnel à l'extrémité d'entrée et à une température supérieure à celle du tunnel dans la zone de refroidisse ment comme c'était le cas avec les fours-tun- nels employés jusqu'à présent et dans les quels on utilisait des transporteurs massifs ayant une capacité calorifique relativement grande.
Le tissu métallique du transporteur G est construit de préférence avec des fils entre croisés 111 qui forment sensiblement une hélice, comme on le voit clairement à la fig, 1d. Les. hélices adjacentes forment un tissu ayant une surface présentant des côtes ou nervures en diagonale, ce qui tend à faire glisser le transporteur latéralement sur les rouleaux ou autres organes qui le supportent. Pour éviter cet inconvénient, avec un tel transporteur, on construit celui-ci per sec tions alternées 11? et 113 qui sont consti tuées respectivement par des hélices à droite et à gauche (fig. 1.1 et 15 ).
De cette façon, la tendance que présente une section du trans porteur à glisser dans une direction est com pensée par la tendance que présente la sec tion adjacente à glisser dans la direction opposée.
Bien que le transporteur soit représenté comme étant composé d'un tissu de fil métal lique formé d'hélices entrecroisées, il est évi dent que les avantages présentés par un trans porteur léger flexible: et à claire-voie peuvent être obtenus avec un transporteur d'une cons truction différente de celle décrite.
De ce qui précède, on voit que le tunnel représenté est de construction très robuste et durable et qu'il peut être monté très rapide ment et aisément au moyen de plusieurs sec tions semblables et interchangeables. On voit également que par la construction et le mode de circulation * des gaz chauds et de l'air de refroidissement au travers des diffé rents carneaux à une pression inférieure à la pression atmosphérique, les pertes de gaz en tre ces carneaux et le tunnel sont impossibles.
De plus, le fait, de supporter le tunnel sur toute sa. longueur, au moyen de dispositifs antifriction permet d'éliminer les joints de dilatation entre: les différentes. sections du tunnel, lesquels risqueraient de provoquer des fuites, et permet au tunnel de se dilater en bloc dans le sens de sa. longueur.
r1 .u cours d'une opération, les objets à re cuire sont disposés sur le transporteur F et pénètrent dans le tunnel. Pendant la pre- mière partie de leur parcours dans le tunnel, les objets sont amenés à une température uni forme et sont maintenus à cette température un temps suffisant pour que les tensions in térieures disparaissent; après quoi, les objets sont amenés par le transporteur dans un mi lieu où la température décroît graduellement et, finalement, ils sortent du tunnel à l'extré mité de sortie à l'état recuit.
Bien que le verre soit refroidi pendant ce temps il peut arriver qu'il soit encore trop chaud pour être manié à la main et pour remédier à cet incon vénient, les objets sont transportés sur une petite distance, le long de la table F sur la quelle ils sont rapidement refroidis par l'air ambiant. La structure à claire-voie du trans porteur et de la table F permet à la chaleur de se dissiper des objets dans toutes les direc tions par rayonnement et convection. Dès que les objets atteignent une température à laquelle ils peuvent être maniés facilement, ils sont enlevés du transporteur, examinés et emballés par les opérateurs qui se tiennent de chaque côté de la table F.
Le transpor teur, après avoir passé à l'extrémité de la table F, traverse le mécanisme d'entraîne ment H et se .dirige vers l'avant pour retour ner au-dessous du tunnel vers l'extrémité avant.
En réglant de façon convenable les diffé rents registres des carneaux supérieurs et in férieurs, la température du tunnel peut être réglée de façon convenable pour les diffé rents types. d'objets à recuire.
Par exemple, si la quantité (de chaleur contenue par les objets au moment où ils sont introduits dans le tunnel est insuffisante, après avoir été uniformément répartie dans la masse -des objets, pour permettre la sup pression complète des tensions existant dans le verre, il est nécessaire de fournir aux ob jets à recuire de la chaleur provenant d'une source extérieure. Dans ce cas, la tempéra ture dans les carneaux C est maintenue assez élevée sur une partie de leur longueur pour que la température du tunnel sur une dis tance correspondante soit suffisante pour que le verre soit recuit dans un temps suffisam- ment court.
Les carneaux C servent de car- neaux de chauffage dans cette portion parti culière de leur longueur.
Lorsque les objets atteignent cette tem pérature, l'opération de refroidissement peut commencer et la vitesse de refroidissement, à partir de ce moment, peut être déterminée en réglant les différents registres. Il peut ar river .que, par suite de la nature spéciale des objets à recuire, l'opération .de refroidisse ment puisse être accélérée et, dans ce cas, les carneaux C peuvent être utilisés sur tout le restant de leur longueur comme des carneaux de refroidissement, en réglant les registres 56 de façon -que la température dans ces car neaux soit inférieure à la température des objets.
Dans d'autres cas, les objets ont une tem pérature initiale suffisante pour permettre la suppression des tensions intérieures, dès que la chaleur se sera uniformément distribuée à l'intérieur des objets. Dans ces conditions, il est inutile de fournir aux objets une quantité de chaleur additionnelle et la température dans les carneaux C petit, par conséquent, être maintenue inférieure à celle des objets de sorte que ces carneaux peuvent servir de carneaux de refroidissement sur toute leur longueur.
Dans ce cas, la température dans les carneaux C, tout en étant inférieure à celle des objets, est maintenue suffisamment élevée pour que le refroidissement se fasse à la vi tesse voulue.
Les registres 56 des carneaux C permet tent un contrôle très souple -de la tempéra ture dans ces carneaux, étant donné que le fond du tunnel, de construction métallique, suit de très près les variations de tempéra ture dans ces carneaux. Par suite, en réglant de façon convenable les registres. 56 des car- neaux C, l'échange de chaleur entre les ob jets et le fond métallique du tunnel peut également être contrôlé de façon très précise.
A mesure que les articles passent dans les zones successives du tunnel, ils suivent la chute progressive -de température de ces zones, et toutes les, parties de chacun des- ar ticles passant dans l'une quelconque de ces zones se mettent sensiblement à la tempéra ture de cette zone, avec une uniformité suf fisante pour obtenir pratiquement le recuit.
Grâce à la présente invention, des articles de verrerie de dimension moyenne peuvent être recuits en très peu de temps, dans certains cas moins d'une heure pour le recuit et le refroidissement total, alors que le temps ha bituellement nécessité dans les meilleurs fours utilisés industriellement jusqu'à pré sent était de deux heures et demie à cinq heures. Il en résulte une grande économie de combustible.
En outre, du fait que les fluides chauds et froids se trouvent dans les carneaux à une pression inférieure à la pression atmosphéri que, ces fluides n'auront pas tendance à s'é chapper de ces carneaux et, par conséquent, ne risqueront pas de déposer sur les objet traités des produits de combustion et de dé truire la bonne marche du four.
Malgré ce qui vient d'être décrit, de nom breuses modifications peuvent être apportées à la disposition et à la construction des dif férents organes du four et au procédé de re froidissement des articles à recuire. Dans certains cas, comme par exemple le traitement d'articles de verrerie du même type, on pourra se dispenser de certains dispositifs qui sont nécessaires lorsque les articles à recuire sont de types très variés.
Annealing process and tunnel furnace for the implementation of this process. The present invention comprises an annealing process, for example glassware articles, according to which the articles to be annealed are passed through a tunnel kiln, and a tunnel kiln for carrying out this process. .
It is known that in the industrial annealing of glass objects, these are usually passed, which are arranged in longitudinal rows, side by side on a metal conveyor, through a passage heated to the temperature of dark red to inlet, and up to 20 to 25% of its length, the temperature gradually decreasing towards the outlet end as the outside temperature is approached.
Such an apparatus is known by the name of tunnel oven, or "lehr tunnel". In the usual practice of annealing in such furnaces, the first phase is intended to equalize the temperature in each glass object by heating it to about dark red, or at least until making it sufficiently plastic to remove the tensions. interior. The object is then gradually cooled through the tunnel.
In the annealing process according to the present invention, by passing the articles to be annealed through a tunnel kiln, a hot fluid is circulated along at least one wall of the tunnel and this hot fluid is diluted at intervals on along its path, with a relatively cold dilution fluid compared to the hot fluid, with a view to adjusting the lowering of the temperature in said tunnel as desired.
The tunnel furnace for implementing the method is provided, over at least part of the length of the tunnel and on at least one face thereof, with at least one flue for the passage of the hot fluid, a device a draft being provided to force the hot fluid to circulate in said flue and means also being provided for introducing at intervals along said path the dilution fluid into said flue.
During the implementation of the method, to obtain very good results, it is preferable to also circulate a cold fluid, for example air, along at least one wall of the tunnel, which is opposite to that against which the hot fluid circulates, the cooling effect of this fluid being able to be adjusted at will independently along its path, so as to create differences in the cooling of said wall of the tunnel at determined points and to therefore produce and thanks to the heating of the other wall, transverse currents in the tunnel, having the effect that the same article keeps substantially the same temperature over its entire surface.
In this case, the tunnel oven can be constructed as follows: A second flue is provided over at least part of the length of the tunnel and on a face opposite that of the hot fluid flue. This second flame is traversed by the cold fluid, is connected at a certain point of its length with the draft device and communicates by one of its ends with the atmosphere, so as to be able to vary the intensity of circulation. cold fluid and by adjusting the temperature in the flue through the hot fluid, adjust the distribution of the different temperatures in the tunnel.
The flue traversed by the hot fluid is preferably located against the floor of the tunnel and that traversed by the cold fluid against the ceiling. Each of these flues can be divided longitudinally into several flues. The lower flues are seen from openings in communication with the outside atmosphere regulated by registers and arranged at different points along their length.
When the furnace is in operation, hot gases pass through the lower flues from the inlet end of the tunnel to its outlet end, so that the temperature of the gases and therefore the temperature of the floor of the tunnel throughout. its length is adjusted at will by adjusting the registers in said flues, in order to dilute the gas with more or less outside air at determined points.
The cold fluid which may be air passes through the upper flues in a direction opposite to that of the hot gas stream and the cooling of the air is also adjusted in order to control the temperature of the top of the tunnel throughout its entire length. length, by adjusting registers in these flues to allow the air to be sucked in by the draft device in greater or lesser quantity and at specific points.
By suitably adjusting the registers in both the upper and lower flues, the temperatures below and above the tunnel can be adjusted independently, so as to control the flow of cross convection currents in the tunnel. .
The accompanying drawing shows, by way of example, a tunnel oven according to the present invention, intended especially for annealing glassware.
Fig. 1 is a schematic longitudinal vertical beam of the oven; Fig. ? is an enlarged view, scale of the front or inlet end of the oven, partly in vertical longitudinal section -and partly in side elevation; Fig. 3 is a similar view of a part of the tunnel showing the openings provided with registers which regulate the temperature in the heating and cooling flues, and also an antifriction support for the tunnel;
Fig. 4 is a longitudinal vertical section of another part of the tunnel, showing in more detail the construction of the tunnel; Fig. <> is a vertical beam of the rear end or exit of the tunnel, showing the vacuum device and the damper control mechanism for adjusting the currents produced; Fig. 6 is a side elevation partially broken away from the output table (the objects and the conveyor control mechanism;
Fig. 7 is a horizontal section following line 7-7 of the fi-. 2 and showing the interior construction of the fireplace; Fig. 8 is a transverse vertical section taken on line 8-8 of FIG. \ ?, and representing the transverse arrangement of the tunnel and the fireplace; Fig. 9 is a transverse vertical section taken along line 9-9 of FIG. 4, and showing in section the construction of the openings controlled by registers in the heating and cooling flues;
Fig. 10 is a view similar to FIG. 9 taken along line 10-10 of FIG. 5 and showing the flues which establish the communication between the heating flues and the vacuum device; Fig. 11 is a transverse vertical section taken along line 11-11 of FIG.
G and showing the construction of the mechanism for retensioning the endless conveyor when it is lying down; Fig. 12 is a partial horizontal section of one of the expansion joints of the outer lining of the tunnel; Fig. 13 is a partial horizontal sectional view of one of the joints between the adjacent sections constituting the side wall of the tunnel; Fig. 14 is a partial plan view showing the wire cloth conveyor belt, and FIG. 15 is a schematic view showing a conveyor belt composed of woven sections alternately to the right e1; to the left.
The furnace shown comprises a tunnel A, a hearth B disposed below the entrance end of the tunnel; a number of heating flues C in communication with the hearth and which extend longitudinally below the tunnel; a number of cooling ducts D, extending longitudinally above the tunnel;
a device producing the draft E in this case a suction fan, in communication with the heating and cooling flues; an exit table F arranged at the exit end of the tunnel, an endless conveyor G constituted by a flexible fabric of metallic wire, the strand which carries the glassware passing through the tunnel and the exit table and the strand of re - turn returning to the entrance end of the tunnel below. from the oven; and a mechanism for controlling the movement of the conveyor H.
The different sections of the tunnel are arranged end to end and rigidly connected together by means of a frame which consists of two longitudinal U-beams 1, and transverse U-beams 2, which are in turn supported by side walls. or jacks 3. The tunnel is tilted slightly downward from the hot end or inlet, to the cold end or outlet, to allow air to flow through the tunnel in a direction opposite to it. that of the movement of articles.
This current of air through the tunnel is preferably strictly sufficient to prevent cold air from entering the hot end of the tunnel without necessarily exerting significant cooling of the articles. <B> Such a cooling </B> edgement by this longitudinal air current can be employed if desired, to a certain extent, provided that the. local transverse convection currents sufficiently break this longitudinal current to prevent the air from forming stepped layers at different temperatures. In this regard, local convection currents moving transversely to the longitudinal current will facilitate cooling by the longitudinal current while tending to produce a uniform temperature throughout a transverse area of the tunnel.
Each section of the tunnel is preferably made of cast iron and comprises a bottom 4, sides 5 and an upper plate B. The bottoms 4 of these sections are hollow, and formed of several parallel longitudinal conduits 7, which, when the sections are arranged end to end, constitute the heating flues C. The length of the ducts 7 is less than. that of the sections, so as to leave between these sections openings 7a, which ensure the balancing of the gas currents in all the flues C.
The entry end of the bottom 4 of the first section of the tunnel is rigidly bolted as shown in 8 (fig. 2), to the rear end of a box 9 which in turn is bolted. rigidly at 10 to the U-beams 1 of the tunnel frame and which constitute the front end of the heating flues C. The front end of the bottom 4 of each of the successive sections of the tunnel is bolted towards the end back of the bottom of the previous section as indicated at 11 in fig. 2. The front end of each of the funds 4 is supported by rollers 12 which move on rails 13 mounted on the beams 1.
The posterior end of the box 9 and the posterior ends of each of the funds 4 are provided with seats 14, allowing teles-copical interlocking with flanges 15 at the anterior ends of each of the funds 4. The joints thus formed between the different funds are lined with a suitable refractory cement so as to prevent gas leaks, between the heating flues C and the tunnel, and the deposit of carbon, in the hot parts, including. it was discussed above, as well as to prevent the air inlets of the outside atmosphere in the heating flues, which would adversely affect the temperature control in these flues.
The sides 5 of the different sections of the oven are bolted to the corresponding bottom 4 as indicated at 16 and their anterior edges are provided with flanges 17 (fig. 13) which cover the posterior edges of the corresponding sides of the previous section.
The upper plates 6 of all sections of the tunnel are supported by the sides 5 and form a number of longitudinal ribs 18 (Fig. 8) constituting the ceiling of the furnace and having a radiating surface relatively large compared to the width of the tunnel. . The angle formed by the faces of these ribs 18 is such that these faces reflect the radiant heat downwards in an inclined direction.
Over about a third of the length of the oven, starting at the inlet end, the upper plates 6 have the shape shown in. fig. 8, while over the remainder of its length the plates 6 have the shape shown in FIG. 9, that is to say that they form several parallel longitudinal ducts which, when the plates are placed end to end, constitute the cooling ducts D.
The oven is heated by a burner 20 which projects a flame through an opening 21 in a combustion chamber 22 of the fireplace I3 (fig. 7). The flame coming from the burner, when it enters the chamber 22, first strikes against a baffle 23, which returns it in the direction indicated by the arrows in FIG. 7. From chamber 22. the products of combustion pass through an opening 2-1 made forward in a wall 25 and thence. in a mixing chamber 26 in which they meet a baffle 27, which returns them to the rear to distribute them laterally throughout the chamber.
The orifice 28 (fig. 8) communicates the external atmosphere and the. chamber 26 directly with the rear of baffle 27 and allows air to enter which mixes with the combustion products as they enter chamber 26. The amount of air passing through port 28 can be regulated by a register 29 arranged on the side of the fireplace.
The combustion chamber 22 and the mixing chamber 26 are. both coated with refractory materials 30 and a layer of heat insulating bricks 31 surrounded by an insulating and powdery material 32 such as Isieselgur or the like. This assembly is maintained inside a metal frame 33 -which is mounted on straight legs or jacks 3-1 of adjustable height and which constitute the front support of the beams in L1 1.
The products of combustion pass from the chamber 26 through spaced openings 35, made in the front wall of the chamber -26 to reach a box 36 used for the balancing of the currents, then move upwards in a box <B> 37, </B> and finally in the box 9 which forms the front end of the heating flues C. Tubes 38 allow the admission of air from the external atmosphere into the box 36.
These tubes are provided with plugs 39 in which air inlet openings are made, these plugs being able to be individually replaced by other plugs having more or less large openings to vary the quantity of air admitted into the tube. box 36 and obtain an equal distribution of the gas streams across the flames. The openings of these plugs can also be used to examine the state of combustion in the fireplace. A register 40 is placed in the box 37 in order to regulate the quantity of gas passing through the hearth B and the flues C.
The hot gases and the cooling air are sucked into their respective ducts C and B at a pressure lower than atmospheric pressure by a common vacuum device E, comprising a suction fan 41 (fig. 5 and 10) controlled by a motor and which is mounted above the furnace near the outlet end of the latter. This fan communicates with a drum 42, which in turn communicates with two flues 43 arranged on each of the sides of the oven.
These flues communicate at their lower end with a transverse flue 44 disposed below the tunnel, this transverse flue being in communication with each of the heating flues C thanks to a flue 45 disposed axially and inclined upward (fig. . 5). The flue 45 is provided with a register 46 which can be activated in conjunction with the register 40 to allow control of the current in the heating flanges, by means of a rod 47 which screws into a flywheel 48.
The drum 42 of the drafting device also communicates with the cooling ducts D at the upper part of the oven by means of a longitudinal duct 49 disposed above the oven and communicating at certain points with the assembly. wheat cooling ducts D by means of chimneys 50 (fig. 3 -and 4).
These chimneys are provided with registers 51 which can be actuated. separately to regulate the amount of cooling air passing through the cooling ducts and also to regulate the individual currents in each duct. We see in fig. 1 that the cooling air enters the flue D at the outlet end of the oven and crosses the flues D in the direction opposite to that traveled by the heating gases in the flues C.
A register 52 is also provided on the pipe 49 as shown in FIG. 5 and can be operated to regulate the passage of cooling air through the flue by means of a rod 53 which screws into a handwheel 54.
Temperatures in. the flues C can be adjusted by admitting outside air into these flues via a number of stacks 55 arranged at certain points along the length of these flues. Registers 56 mounted on these chimneys 55 make it possible to adjust the quantity of dilution air admitted into the heating flues and to individually adjust the admission of these additional quantities of air, so as to obtain the drop or desired temperature curve in these flues. Registers 51 and 56 are provided with control levers 57 and 58 respectively,
moving in front of graduated sectors 59 and 60 thanks to which the opening of these registers can be determined with precision.
The rear ends of the heating flues C are closed as indicated at 60a in fig. 5, and, given that. the flues 43 communicate with the flues C in front of the last flue 55 of these flues, the cooling air will pass through the flues C forward a small distance along the outlet end of the furnace at the place where the cooling of glassware should be activated.
By suitably adjusting the registers 51 and 56 in the stacks 50 and respectively 55, the desired temperature curves can be obtained in the flues C and B as well as in the parts of the oven adjacent to these flues. In other words, the shape of the temperature curves obtained by plotting the temperatures on the ordinate and the oven lengths on the abscissa in both the heating flues and in the cooling flues, is determined by the number and arrangement of the registers which are open to the atmosphere and by the opening of these registers.
For example, the greater the quantity of dilution air coming from the atmosphere which can enter the front end, that is to say the hottest end of the heating flues C, and come to cool the the gases contained therein, the greater the distance over which the temperature is influenced in these flues along the furnace; the smaller the quantity of cooling air that can pass from the ducts D to the duct 49, the greater the distance traveled by the cooling air in these ducts.
It follows that if we regulate the proportion according to which the gases are diluted and cooled in the heating flues by the outside air, and if we regulate the quantity of cooling air which escapes from the cooling flues D through the 50 chimneys and finally if we determine the exact position of the registers, not only the resulting temperature, above and below the tunnel, can be adjusted as desired, but also the shape of the average temperature curve according to the length of the tunnel can be changed at will.
By thus heating the floor of the oven to produce convection currents going upwards, and by cooling the top of the oven to produce convection currents going downwards and independently regulating one of the other heating and cooling, the convection movements of these currents in the oven can be adjusted as desired and thus ensures the formation of transverse currents which have the effect that each object is licked by the same current whose temperature varies little from one point to another on the object. As a result, the object will keep a temperature substantially the same, even over its entire surface.
The amount of heat radiated from the surface of the furnace and heating flues to the atmosphere is minimized by surrounding the furnace with heat insulating materials 61, in the form of diesel fuel or the like. This material is contained in an outer covering comprising the following parts: horizontal plates 62 which are supported below the oven by the beams 1 and 2, angles 63 fixed to the sides of the bases 4 and which overhang the rollers 12 ( fig. 9); side plates 64 fixed on their inner edge to the angles 68 and spaced from the sides of the tunnel by spacing bolts 65;
and finally horizontal upper plates 66 arranged above the tunnel at a certain distance from the latter and which are fixed by their outer edges to the side plates 64. Expansion joints are provided between the vertical edges of the side plates 64 , each of these joints comprising a <B> U </B> beam 67 and a groove 68 fixed to one of the plates 64 on which the adjacent side plate portion can slide (fig. 12).
The thickness of the insulation 61 can be reduced as one approaches the rear end of the tunnel, as shown in fig. 4, and this insulation can even be entirely eliminated in the vicinity of the exit end of the tunnel, as in the case of FIG. 5.
The <I> F </I> output table is made up of a number of parallel longitudinal bars 69 (fig. 6 and 11) supported at their front end by the oven frame and at their rear end by the frame 70 of the control mechanism 11 of the transporter. Rollers 71 are supported by bars 69 and distributed along them, so as to constitute a support for the conveyor which exits the tunnel and carries the annealed glassware. The table I 'is of sufficient length to allow several people to stand side by side on either side of the table to examine the re-cooked objects and remove them from the conveyor G for packaging.
Conveyor G and table F are narrow enough to allow easy access from either side of the table to objects in the center of the conveyor.
The conveyor G comprises a flexible endless belt and openwork whose strand which carries the objects to be annealed lies flat on the cast iron bottom plates 4 which constitute the floor of the tunnel kiln and on the rollers 71 of the output table E. Fig. 6 shows more clearly how the conveyor as it advances over the end of the output table F passes over a roller 72 mounted in bearings of the frame 70 and returns forward passing over a drum 73 mounted on a shaft 74 pivoting in the frame 70. On leaving the drum 73, the conveyor passes around a roller 75 disposed towards the rear and mounted at its ends in bearings 76 sliding in smooth necks 77.
The drum 73 and the roller 75 are provided with an elastic lining 78 and 79 preventing slippage, of rubber or the like, so as to ensure the traction of the belt by an effective contact. The roller 75 is kept in contact with the belt G by means of screws 80 which are screwed into the slides 77 and which bear against the sliding bearings 76.
Drum 73 and roller 75 are actuated by a chain wheel 81 controlled in any suitable manner. The chain wheel 81 is mounted on a shaft 82 on which is wedged a worm 83 meshing with a worm wheel 83a, carried by the shaft 84. A pin 85 is also wedged on the shaft 84 and meshes with a toothed wheel 86 of a shaft 87. A pinion 88 is also wedged on the shaft 87 and meshes with a toothed wheel 89 carried by the drum 73. The wheel 89 grinds with a toothed wheel 90 fixed to the roller 75 so that the drum and the roller are driven at the same peripheral speed. The conveyor G after having passed around the roller 75 passes forward under a roller 91, then up and back over a roller 92.
The roller 92 is mounted idle on an axis 93 provided with toothed wheels 94 at each end and which mesh with racks 94a fixed to the beams 69 (FIG. 11). By rotating the axis 93 by means of the crank 95, the roller 92 can be moved longitudinally along the table F to tension the conveyor belt.
From the roller 92, the belt passes upwards, then forward over a roller 96 mounted on the bars 69, then forward below the tunnel where it is supported at certain points by rollers 97 mounted on the pillars 3. A the front end or entry end of the tunnel, the lower strand of the conveyor belt passes over rollers 98 mounted below the focus B (fig. 2). After leaving these rollers, the belt rises parallel to the front end of the hearth and passes over a roller 99 adjacent to the entrance to the tunnel. From the roller 99 the belt passes over the box 9 under a guard plate 100 and from there into the tunnel kiln.
The entrance end of the tunnel is provided with a door 101 mounted in slides 102 intended to allow its vertical displacement. This door can be raised or lowered to close the upper part of the tunnel, leaving sufficient space to allow objects to pass under, this movement being obtained by means of rods 103 screwing into handwheels 104 mounted on the frame 105. When the . The door has been placed at the desired height, it can be held in position by means of screws 106 passing through the slides 102.
The exit end of the tunnel is also provided with a door 107 which can turn around its upper edge on the upper plate 6 of the last section of the tunnel, and which is provided with side faces 108 having a circular edge. to prevent the inflow of excess air from the outside atmosphere into the tunnel. The door can be opened sufficiently to allow objects to pass underneath and it is held at the desired height by a bar 109, which can be fixed in an adjustable manner in a support 110 carried by the base of the vacuum cleaner device E.
The conveyor G employed in the present device is of lightweight, slatted construction, preferably of flexible wire fabric. The relatively small quantity of metal used for the construction of this conveyor, together with its slatted structure, ensure it a low heat capacity (unlike what is the case with the so far known conveyors) , a large radiating surface compared to its mass, maximum heat radiation through the conveyor openings and a minimum contact surface, both with the objects and with the tunnel bottom.
The flexibility of the conveyor allows it to carry over its entire length and width on the flat bottom of the tunnel, under the weight of the objects, which avoids warping or other deformations and constitutes an excellent support surface for the objects. , which can be placed there and be transported without falling.
Since the temperature of the floor of the tunnel over its entire length is substantially the same as that of the heating flues C and given that the temperatures in these flues can be controlled at will by the appropriate adjustment of the registers 56 in the chimneys 55, the temperature of the strand of the conveyor belt on which the objects are placed can be maintained substantially at the temperature of the tunnel as it passes through the latter,
instead of being at a temperature lower than that of the tunnel at the inlet end and at a temperature higher than that of the tunnel in the cooling zone as was the case with the tunnel kilns used hitherto and in which massive transporters having a relatively large heat capacity have been used.
The metallic fabric of the conveyor G is preferably constructed with intercrossed threads 111 which substantially form a helix, as clearly seen in FIG, 1d. The. Adjacent helices form a fabric having a surface having diagonal ribs or ribs, which tends to slide the conveyor laterally on the rollers or other members supporting it. To avoid this drawback, with such a conveyor, the latter is constructed for alternating sections 11? and 113 which are constituted respectively by propellers on the right and on the left (fig. 1.1 and 15).
In this way, the tendency of a section of the carrier to slide in one direction is offset by the tendency of the adjacent section to slide in the opposite direction.
Although the conveyor is shown as being composed of a wire mesh fabric formed of crisscrossing helices, it is evident that the advantages of a flexible, lightweight, slatted conveyor can be achieved with a heavy duty conveyor. a different construction from that described.
From the above, it can be seen that the tunnel shown is of very robust and durable construction and that it can be mounted very quickly and easily by means of several similar and interchangeable sections. It can also be seen that by the construction and the mode of circulation * of the hot gases and of the cooling air through the various flues at a pressure below atmospheric pressure, the losses of gas between these flues and the tunnel are impossible.
In addition, the fact of supporting the tunnel throughout its. length, by means of anti-friction devices eliminates the expansion joints between: the different. sections of the tunnel, which could cause leaks, and allows the tunnel to expand en bloc in the direction of its. length.
r1. during an operation, the objects to be cooked are placed on the conveyor F and enter the tunnel. During the first part of their journey in the tunnel, the objects are brought to a uniform temperature and are maintained at this temperature for a sufficient time for the internal tensions to disappear; after which, the objects are brought by the conveyor to a place where the temperature gradually decreases and, finally, they exit the tunnel at the exit end in the annealed state.
Although the glass is cooled during this time it can happen that it is still too hot to be handled by hand and to remedy this inconvenience, the objects are transported a short distance, along the table F on the which they are quickly cooled by the ambient air. The skeleton structure of the transporter and the F table allows heat to dissipate from objects in all directions by radiation and convection. As soon as the objects reach a temperature at which they can be easily handled, they are removed from the conveyor, examined and packed by the operators who stand on either side of the table F.
The transporter, after passing the end of the table F, passes through the drive mechanism H and moves forward to return below the tunnel towards the front end.
By suitably adjusting the different upper and lower flue registers, the tunnel temperature can be adjusted suitably for the different types. objects to be annealed.
For example, if the quantity (of heat contained by the objects when they are introduced into the tunnel is insufficient, after having been uniformly distributed in the mass of the objects, to allow the complete suppression of the tensions existing in the glass, it is necessary to supply the objects to be annealed with heat from an external source. In this case, the temperature in the flues C is kept high enough over part of their length so that the temperature of the tunnel over a dis The corresponding strength is sufficient for the glass to be annealed in a sufficiently short time.
The flues C serve as heating flues in this particular portion of their length.
When the objects reach this temperature, the cooling operation can start and the cooling speed, from this point on, can be determined by setting the different registers. It may happen that, owing to the special nature of the objects to be annealed, the cooling operation may be accelerated and, in this case, the flues C may be used for the rest of their length as flues. cooling, by adjusting the registers 56 so that the temperature in these chimes is lower than the temperature of the objects.
In other cases, the objects have an initial temperature sufficient to allow the removal of internal tensions, as soon as the heat is evenly distributed inside the objects. Under these conditions it is unnecessary to supply the objects with an additional amount of heat and the temperature in the flues C small, therefore, be kept lower than that of the objects so that these flues can serve as cooling flues along their entire length. .
In this case, the temperature in the flues C, while being lower than that of the objects, is kept sufficiently high for the cooling to take place at the desired speed.
The registers 56 of the flues C allow very flexible control of the temperature in these flues, since the bottom of the tunnel, of metal construction, follows very closely the variations of temperature in these flues. As a result, by properly adjusting the registers. 56 of the flues C, the heat exchange between the objects and the metal bottom of the tunnel can also be controlled very precisely.
As the articles pass through successive areas of the tunnel, they follow the gradual drop in temperature of these areas, and all, parts of each of the articles passing through any one of these areas begin to substantially lower their temperature. temperature of this zone, with sufficient uniformity to obtain practically annealing.
With the present invention, medium sized glassware can be annealed in a very short time, in some cases less than an hour for annealing and total cooling, whereas the time is usually required in the best furnaces used. industrially until now has been two and a half to five hours. This results in great fuel economy.
In addition, because hot and cold fluids are in the flues at a pressure lower than atmospheric pressure, these fluids will not tend to escape from these flues and, therefore, will not be at risk of leakage. deposit combustion products on the treated objects and destroy the proper functioning of the oven.
Despite what has just been described, many modifications can be made to the arrangement and construction of the various members of the furnace and to the process for re-cooling the articles to be annealed. In certain cases, such as for example the treatment of articles of glassware of the same type, it is possible to dispense with certain devices which are necessary when the articles to be annealed are of very varied types.