WO2024200828A1

WO2024200828A1 - Four verrier

Info

Publication number: WO2024200828A1
Application number: PCT/EP2024/058783
Authority: WO
Inventors: Christophe Machura
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 2023-03-31
Filing date: 2024-03-29
Publication date: 2024-10-03
Anticipated expiration: 2025-09-30
Also published as: CN120916987A; FR3147271A1

Abstract

La présente invention concerne un four comprenant un caisson métallique muni d'une sole et d'une voute, d'une entrée, d'une sortie, ledit four comprenant en outre des moyens de convoyage permettant le convoyage d'un substrat entre l'entrée et la sortie dudit four, caractérisé en ce que ledit four comprend en outre un carénage composé d'au moins une feuille métallique agencé autour du four.

Description

four verrier

L’invention concerne un four de traitement de substrat verrier.

Art antérieur

L’invention concerne un four de traitement de substrat, notamment verrier. Les substrats, en particulier verrier, nécessitent, parfois, un traitement thermique pour améliorer leur propriété ou pour leur mise en forme. Ce traitement thermique permet de réaliser des étapes de trempes ou de recuit des substrats.

Les fours utilisés pour ce traitement thermique sont réalisés sur la base d’un caisson métallique, éventuellement en deux parties (sole et voute), avec la voute escamotable pour accéder à la cinématique et les rouleaux par exemple. L’ensemble est isolé intérieurement afin de confiner la température d’utilisation autour de 700°C, voir moins pour un four utilisé pour des vitrages feuilletés (autour de 500°C).

Ce principe permet bien sûr d’isoler parfaitement la zone de chauffe, mais n’empêche pas la dissipation thermique résiduelle en surface de la tôle, Cette faible dissipation est suffisante pour déséquilibrer la chauffe à l’intérieur du four. Ce défaut est parfaitement visible sur les installations industrielles et leur positionnement dans l’atelier, la présence d’un mur une zone libre, une porte sur l’extérieur de l’atelier a une influence sur les mouvements d’air naturel ou forcés dans l’atelier. Cela a une incidence directe sur le déséquilibre de la chauffe. Les échanges thermiques ayant un côté privilégié, il n’est pas rare de compenser la chauffe du four d’un côté afin d’avoir une chauffe équilibrée sur le verre.

La présente invention a pour but de fournir un four qui résout les problèmes de l’art antérieur en proposant une isolation thermique et une homogénéité thermique améliorées.

A cette effet, l’invention concerne un four comprenant un caisson métallique muni d’une sole et d’une voute, d’une ouverture d’entrée, d’une ouverture de sortie, ledit four comprenant en outre des moyens de convoyage permettant le convoyage d’un substrat entre l’entrée et la sortie dudit four, caractérisé en ce que ledit four comprend en outre un carénage composé d’au moins une feuille métallique et agencé autour dudit caisson métallique, ledit carénage étant agencé pour comprend une ouverture d’entrée alignée avec l’ouverture d’entrée du caisson et une ouverture de sortie alignée avec l’ouverture de sortie du caisson.

Selon un exemple, ledit carénage est agencé pour ménager un espace entre le caisson et ledit carénage.

Selon un exemple, ledit carénage comprend une couche en matériau isolant associée à la feuille métallique.

Selon un exemple, ledit carénage comprend au moins une ouverture.

Selon un exemple, ladite au moins une ouverture est commandable.

Selon un exemple, ladite au moins une ouverture est agencée sur la partie supérieure du carénage et/ou sur la partie inférieure du carénage.

Selon un exemple, ledit carénage comprend plusieurs ouvertures, régulièrement réparties.

Selon un exemple, ledit carénage comprend un système de récupération de l’air des ouvertures.

Selon un exemple, ledit système de récupération de l’air comprend un collecteur pour collecter l’air chaud de ladite au moins une ouverture et au moins un conduit connectant ledit collecteur au four.

Selon un exemple, le four comprend des moyens de chauffage supplémentaires connectés audit conduit du système de récupération de l’air.

Selon un exemple, le carénage est agencé à une distance comprise en 1 et 20cm dudit four.

Selon un exemple, la voute est montée mobile par rapport à la sole, ledit carénage comprenant une partie de carénage pour la voute, une partie de carénage pour la sole, les deux parties étant reliées par une partie de liaison.

Selon un exemple, la partie de liaison comprend des moyens d’extension permettant à la partie de liaison de permettre la continuité entre la première coque et la seconde coque.

Description des figures

D’autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

- la représente une vue de profil d’un four;

- les figures 2 et 3 représentent des vues de profil et de face d’un four selon l’invention;

- la représente une vue d’une variante d’un carénage muni d’une couche isolante;

- la représente une vue d’une variante d’un carénage muni d’ouvertures ;

- la représente une vue d’une variante d’un carénage muni d’un système de récupération de chaleur ;

- les figures 7 à 9 représentent différentes vues, variantes d’un four avec une partie escamotable selon l’invention;

Description détaillée de l’invention

L’invention représentée sur la est un four 10 selon l’invention. Le four selon l’invention est utilisé pour effectuer un traitement thermique sur des substrats du type plaque ou feuille, de préférence plaque de verre ou feuille de verre. Un tel four est réalisé sur la base d’un caisson métallique, éventuellement en deux parties : la sole 11 et la voute 12. La sole est associée à des moyens de convoyage 13 comme un lit de rouleaux pour permettre à un substrat S de se déplacer dans ledit four.

L’ensemble est isolé intérieurement afin de confiner la température d’utilisation autour de 700°C, voire moins pour un four feuilleté (autour de 500°C).

Le four comprend une entrée et une sortie permettant au substrat de traverser ledit four.

Selon l’invention, ledit four comprend en outre un carénage 20 extérieur comme visible aux figures 2 et 3. On comprend alors que ce carénage extérieur 20 se superpose au caisson métallique formant le four. Ce carénage extérieur 20 est utilisé pour apporter une isolation audit four. Ce carénage 20 est intégral en ce qu’il entoure la totalité du four, sole et voute, sauf les ouvertures d’entrée et de sortie. On comprend que le caisson métallique comprend une ouverture d’entrée et une ouverture de sortie et que ledit carénage comprend également une ouverture d’entrée et une ouverture de sortie. Les ouvertures du carénage étant alignées avec celles du caisson. Ce carénage est métallique. Ce carénage est composé d’une seule pièce en tôle, feuille métallique 21 découpée et déformée pour caréner ledit four ou est composée de plusieurs pièces en tôle ou sous forme de feuilles métallique 21 fixées les unes aux autres. Cette fixation se fait par soudage ou boulonnage ou rivetage. Le carénage est fixé au caisson formant le four. On comprend alors que le carénage n’est pas une pièce structurelle du four, ce dernier peut fonctionner sans carénage.

Le carénage est agencé pour être à distance du caisson et définir un espace entre ledit caisson et le carénage.

Ce carénage extérieur a pour but d’améliorer l’isolation thermique du four en contenant le rayonnement thermique. En effet, l’espace entre le caisson et le carénage est confiné et a une fonction de compensateur thermique et de coupure directe avec les éléments extérieurs.

Le carénage 20 comprend en outre une couche isolante 23 située sur la face du carénage en regard du caisson comme visible à la . Cette couche isolante 23 se présente, de façon non limitative, sous la forme d’une toile ou feuille isolante. Cette-ci est métallique et peut-être aluminisée. La couche isolante 23 peut également être un matériau du type laine de roche.

Cette couche isolante 23 est utilisée pour améliorer la fonction d’isolation thermique du four.

Si le carénage 20 permet de contenir le rayonnement thermique, ce carénage 20 doit être agencé pour être efficace. Pour cela, le carénage est conçu pour être positionné à distance dudit four. On comprend par là qu’il existe un espace e entre ledit carénage et le four. Cet espace permet à l’air de circuler entre le four et le carénage. Cette circulation de l’air permet à l’air chaud de circuler et donc d’avoir une température homogène tout autour du four.

Pour que cette circulation d’air soit possible et efficace, la distance entre le four et le carénage est comprise entre 1 et 20cm. En dessous de cette intervalle, l’espace n’est pas suffisamment important pour permettre une circulation d’air ce qui peut entrainer des différences de températures. Au-dessus de cet intervalle, la distance entre le four et le carénage devient trop importante de sorte que l’espace entre le four et le carénage devient trop grand et donc entraine des gradients de température.

Selon une variante, le carénage 20 comprend des moyens de régulation 30. En effet, le carénage associé ou non avec une couche isolante permet de maintenir une chauffe dans le four qui est la plus homogène possible. Néanmoins, la présence de la couche isolante peut entrainer une accumulation d’énergie thermique, de chaleur. Cette accumulation de chaleur peut entrainer une hausse de température au niveau du four en lui-même, de sa structure, de sa mécanique. Si cette hausse est trop importante, cela peut engendrer des dommages audit four. Les moyens de régulation 30 sont alors utilisés pour évacuer le trop plein de chaleur.

Ces moyens de régulation 30 comprennent, comme visible à la , au moins une ouverture 31, de préférences au moins deux ouvertures sur le carénage. Cette ou ces ouvertures 31 permettent de créer un flux d’air qui permet de réguler la température.

Cette ou ces ouvertures 31 sont agencées sur la partie supérieure du carénage ou sur la partie inférieure du carénage 20. On comprend par-là que la partie supérieure correspond au toit du four alors que la partie inférieure correspond au plancher.

Ces ouvertures 31 sont commandables c’est-à-dire qu’elles peuvent s’ouvrir et se ferme. Ce type d’ouverture comprend par exemple un volet qui se déplace pour ouvrir ou fermer ladite ouverture. Les ouvertures peuvent aussi être équipée de volets rotatifs. Ces volets se mettent en rotation pour ouvrir plus ou moins ladite ouverture. Bien entendu, les ouvertures 31 sont agencées pour avoir une répartition régulière. Cette répartition régulière des ouvertures permet d’éviter l’apparition de gradient de température. De préférence, les ouvertures 31 sont commandées afin que la température dans l’enceinte formée par le carénage soit d’au maximum 90°C, de préférence 80°C.

Dans une autre variante, le carénage 20 comprend au moins une ouverture 31, de préférence agencée sur sa partie supérieure. Cette ouverture est associée à un système de récupération d’air 40 comme visible à la . Ce système comprend en premier lieu une hotte ou collecteur 42. Ce collecteur 42 est agencé au-dessus de l’ouverture pour récupérer l’air chaud. Cet air chaud est récupéré pour être réinjecté dans le four. Plus précisément, cet air chaud peut être utilisé pour alimenter un système de chauffage auxiliaire ou moyens de chauffage supplémentaires 48, notamment des buses d’air chaud. Ces buses d’air chaud sont utilisées à différentes fins.

La première consiste à utiliser ces buses d’air chaud pour chauffer localement le substrat. Ces buses peuvent être commandés pour apporter de la chaleur au niveau de certaines parties du substrat pour opérer certains traitements.

La seconde consiste à utiliser ces buses pour préchauffer le substrat. Pour cela, les buses sont localisées au niveau de l’entrée du four.

Afin d’amener cet air chaud vers les buses, le système de récupération comprend en outre des conduits 44 connectant ledit collecteur aux buses.

Le système de récupération d’air 40 comprend, optionnellement, une turbine 46 pour augmenter le flux comme visible à la . Cette turbine 46 peut être utilisée pour aspirer l’air chaud dans le carénage et l’injecter dans les buses.

Le système de récupération d’air comprend, également en option, un système de chauffe complémentaire pour chauffer l’air chaud aspiré afin de lui donner une température voulue.

Dans une variante, La voute 12 est une voute escamotable permettant d’accéder à la cinématique et les rouleaux par exemple. Ainsi, la voute est mobile par rapport à la sole comme visible à la . Dans ce cas, le carénage est adapté pour permettre une telle mobilité de la voute. A ce titre, le carénage comprend deux coques indépendantes reliées par une partie de liaison comme visible à la . Une première coque indépendante est dédiée au carénage de la voute, une seconde coque est dédiée au carénage de la sole, la partie de liaison permettant de faire le lien entre la première coque et la seconde coque. La partie de liaison comprend ainsi des moyens d’extension permettant à la partie de liaison de permettre la continuité entre la première coque et la seconde coque.

La partie de liaison peut prendre plusieurs formes. Une première forme consiste à avoir une partie de liaison qui comprend plusieurs plaques, coulissantes les uns par rapport aux autres, avec des butées pour limiter le coulissement comme visible à la . Ainsi, lors de l’élévation ou de l’abaissement de la voute, les plaques coulissement les uns par rapport aux autres pour assurer la continuité.

Dans une seconde forme, la partie de liaison comprend plusieurs rangées de maillons. Chaque rangée est pivotante par rapport à la ou aux rangées adjacentes. Ces rangées de maillons, lors de l’élévation ou de l’abaissement de la voute,

Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l’exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l’homme de l’art.

Claims

Four (10) comprenant un caisson métallique muni d’une sole (11) et d’une voute (12), d’une ouverture d’entrée, d’une ouverture de sortie, ledit four comprenant en outre des moyens de convoyage (13) permettant le convoyage d’un substrat entre l’entrée et la sortie dudit four, caractérisé en ce que ledit four comprend en outre un carénage (20) composé d’au moins une feuille métallique (21) et agencé autour dudit caisson métallique, ledit carénage étant agencé pour comprend une ouverture d’entrée alignée avec l’ouverture d’entrée du caisson et une ouverture de sortie alignée avec l’ouverture de sortie du caisson.
Four selon la revendication précédente, dans lequel ledit carénage est agencé pour ménager un espace entre le caisson et ledit carénage.
Four selon la revendication précédente, dans lequel ledit carénage comprend une couche en matériau isolant (23) associée à la feuille métallique (21).
Four selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit carénage comprend au moins une ouverture (31).
Four selon la revendication 4, dans lequel ladite au moins une ouverture (31) est commandable.
Four selon la revendication 4, dans lequel ladite au moins une ouverture est agencée sur la partie supérieure du carénage et/ou sur la partie inférieure du carénage.
Four selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit carénage comprend plusieurs ouvertures, régulièrement réparties.
Four selon l’une des revendications 4 à 6, dans lequel ledit carénage comprend un système de récupération de l’air (40) des ouvertures.
Four selon la revendication précédente, dans lequel ledit système de récupération de l’air comprend un collecteur (42) pour collecter l’air chaud de ladite au moins une ouverture et au moins un conduit (44) connectant ledit collecteur au four.
Four selon la revendication précédente, dans lequel il comprend des moyens de chauffage supplémentaires (48) connectés audit conduit du système de récupération de l’air .
Four selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le carénage est agencé à une distance comprise en 1 et 20cm dudit four.
Four selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la voute est montée mobile par rapport à la sole, ledit carénage comprenant une partie de carénage pour la voute, une partie de carénage pour la sole, les deux parties étant reliées par une partie de liaison.
Four selon la revendication précédente, dans lequel la partie de liaison comprend des moyens d’extension permettant à la partie de liaison de permettre la continuité entre la première coque et la seconde coque.