Brevet FR2080744A1 — publié le 19711119

La présente invention concerne notamment la distribution contrôlée de substances vitrifiables et vise notamment l1alimentation contrôlée d'une cuve ou d'un four de fusion de verre. L'expression "subtance vitrifiable" désigne ici une ou plu-. 5 sieurs des matières utilisées à la fabrication par fusion d'un verre de composition désirée. Ainsi, la fritte et le calcin constituent des exemples de substance vitrifiable, celle-ci pouvant être formé d'une seule matière de composition et/ou nature particulière et d'un mélange de matières ayant des compositions et/ou natures 10 différentes. La substance vitrifiable peut avoir subi un pré-trai-tement de chauffage ou autre et peut être sous toute forme convenable pour l'alimentation d'une cuve ou d'un four de fusion du verre, par exemple sous forme de grains ou de bâtonnets. Pour fabriquer du verre, on envoie dans la cuve ou le four de 15 fusion des matières vitrifiables choisies, en -proportions voulues pour obtenir un verre de composition désirée. Il est souhaitable de faire arriver ces matières, ou du moins certaines d'entre elles, d'une manière assurant leur distribution contrôlée sur la totalité ou sur la fraction voulue de la largeur de la cuve ou du four de 20 fusion. La présente invention a pour but d'améliorer la distribution contrôlée de substances vitrifiables en travers d'une zone d'alimentation déterminée. Elle a pour objet un appareil pour l'alimentation d'un four 25 en substance vitrifiable caractérisé en ce qu'il comprend un distributeur allongé que la substance vitrifiable peut traverser, des moyens assurant le montage de ce distributeur de manière qu'il puisse se mouvoir autour d'un axe transversal à sa longueur, des moyens propres à amener la substance vitrifiable dans le distributeur pour 30 qu'elle en ressorte par son extrémité de sortie et un moyen moteur propre à provoquer et à régler un mouvement oscillant imprimé au distributeur autour de l'axe fixe pour lui faire décrire à va-et-vient l'arc voulu, de manière que son extrémité de sortie se déplace à va-et-vient, à une vitesse contrôlée, sur une zone d'enfournement 35 d'alimentation déterminée afin d'assurer la distribution contrôlée de la substance vitrifiable en travers de cette zone. De préférence, l'axe est fixe et horizontal et le distributeur oscille dans un plan vertical. La substance vitrifiable arrive avantageusement dans le distri-40 buteur à un débit massique sensiblement constant. 71 05491 2 2080744 La vitesse contrôlée, de préférence vitesse linéaire, à laquelle ladite extrémité de sortie se déplace en oscillant est de préférence réglée d'après la distribution à imprimer à la matière première en travers de ladite zone d'enfournement. Ainsi, on peut ré-5 gler l'oscillation du distributeur de manière à répartir uniformément la substance vitrifiable en travers de cette zone en déplaçant ladite extrémité de sortie à une vitesse linéaire constante pendant la majeure partie de sa course, le mouvement du distributeur subissant aux extrémités de l'arc décrit une inversion avec 10 décélération et accélération rapides* On peut aussi, si on le désire, régler la vitesse linéaire de l'extrémité de sortie du distributeur de manière que le taux de distribution de substance vitrifiable soit plus élevé sur une partie donnée que sur d'autres parties de ladite zone d'enfournement, par 15 exemple, on peut faire osciller le distributeur de manière que son extrémité de sortie parcoure plus lentement la partie médiane de cette zone, pour accroître sur cette partie le taux d'amenée de substance vitrifiable. Le moyen qui provoque et règle le mouvement oscillant du dis-20 tributeur autour de son axe fixe peut être un élément mené agencé pour décrire un trajet fermé et pour porter contre un organe accouplé au distributeur afin de faire osciller celui-ci. Par exemple, ledit élément mené peut être accouplé à une chaîne sans fin menée coulisser dans la fente d'un bras relié au distributeur. Le trajet 25 fermé, par exemple trajet emprunté par la chaîne sans fin, peut avoir toute forme correspondant au mouvement oscillant contrôlé à imprimer au distributeur. De préférence, la substance vitrifiable parvient au distributeur en un point voisin dudit axe fixe. Ainsi, le distributeur peut 30 être un tube agencé pour recevoir la substance vitrifiable par l'une de ses extrémités, supérieure, et pour la déverser par son autre extrémité, inférieure, ledit axe fixe étant voisin de l'extrémité réceptrice du tube afin que l'oscillation du tube ne déplace que relativement peu l'extrémité réceptrice. 35 Le distributeur peut être muni d'une trémie réceptrice mobile avec lui, qui reçoit la substance vitrifiable d'une trémie fixe. L'appareil peut encore comporter un moyen transporteur, par exemple courroie transporteuse, amenant la substance vitrifiable à la trémie fixe, et un moyen doseur déposant la substance vitrifia-40 ble sur le moyen transporteur à un débit massique sensiblement cons 71 05491 3 2080744 tant. L'extrémité de sortie du distributeur peut osciller à va-et-vient en travers d'une goulotte qui peut être disposée pour envoyer la matière première à l'intérieur soit, un réceptacle incorporé au 5 mécanisme d'enfournement, soit directement de la cuve ou du four de fusion. L'oscillation a l'amplitude voulue pour que la matière première se répartisse sur la largeur voulue, par exemple sur tout ou partie de la largeur du réceptacle ou de la cuve ou four de fusion. L'invention vise encore un procédé pour l'alimentation d'un 10 four en substance vitrifiable consistant à amener la substance vitrifiable dans un distributeur allongé pour qu'elle se déverse par son extrémité de sortie et à régler le mouvement oscillant décrit par le distributeur autour d'un axe de manière que, ladite extrémité de sortie parcoure à va-et-vient une zone d'enfournement r.cter-15 minée à une vitesse contrôlée pour assurer la distribution cor;- rÔ-lée de la substance vitrifiable en travers de cette zone. De préférence, la matière première arrive dans le distributeur en continu, à un débit massique sensiblement constant. Pour faire plus clairement comprendre l'invention, on va main-20 tenant en décrire à titre d'exemples certains modes de réalisation en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique en élévation de l'arrière de l'appareil suivant l'invention pour l'amenée de calcin à l'extrémité d'entrée d'un four de fusion de verre. 25 La figure 2 est une vue schématique de profil de 1 •-■.^pareil montré sur la figure 1. La figure 3 illustre schématiquement une variante de mécanisme de commande pour utilisation dans l'appareil montré sur les figures 1 et 2. 30 L'appareil représenté sur les figures 1 et 2 comprend une cour roie transporteuse sans fin 1, amenant une substance vitrifiable formée de calcin broyé dans une trémie fixe 2. Le calcin arrive, sur la courroie 1 d'un distributeur doseur, schématisé en 1A, comportant ion mécanisme de pesée et une commande électrique agencée 35 pour rendre sensiblement constant le débit massique d'alimentation de la courroie 1. La courroie 1 se meut à vitesse sensiblement constante, de sorte que la trémie 2 reçoit le calcin à un débit aussi "sensiblement constant. Un séparateur magnétique peut être prévu en un point convenable du trajet emprunté par le calcin entre le dis-40 tributeur-doseur 1A et la courroie 1, pour retenir toutes particules 71 05491 4 2080744 de fer éventuellement présentes dans le calcin. Le calcin déversé dans la trémie fixe 2 tombe à travers celle-ci dans une autre trémie 3, fixée au sommet d'un distributeur formé d'un tube allongé 4. La trémie 3 et le tube 4 sont agencés pour se 5 mouvoir angulairement à va-et-vient, dans un plan vertical, autour d'un axe horizontal fixe 5 grâce à un arbre monté dans des paliers 7. Une cage, formée d'une série de tiges 7a et d'un bras 8, entoure le tronçon supérieur du tube 4 et est articulée sur l'arbre 6. 10 Le bras 8 de la cage s'étend vers le haut au-delà de la trémie fixe 2 et porte au sommet un contrepoids 10. Une fente longitudinale 9 ménagée dans le tronçon supérieur du bras 8 reçoit à coulissement un taquet moteur 11, monté fou sur un goujon 12 formé par le prolongement d'un des tourillons d'une chaî-15 ne sans fin 13 contournant des roues à chaîne ou roues Galle 14» L'axe du goujon 12 est parallèle à l'arbre 6. L'une des roues Galle 14 est entraînée par un moteur électrique 15 (figure 2). La fente 9 est assez longue pour permettre au taquet 11 de monter et descendre à coulissement lorsqu'il contourne 20 les roues Galle. Quand la chaîne .est entraînée, le goujon 12 décrit le trajet fermé qu'elle définit. Le mouvement qu'elle imprime au goujon 12 et, ainsi, au taquet 11 fait osciller le bras 8 autour de l'axe 5, le taquet 11 glissant dans la fente 9 en se déplaçant par rapport au 25 bras 8. Du fait que le bras 8 fait partie de la cage renfermant le tube 4, le mouvement du bras 8 imprime au tube 4 un mouvement angulaire correspondant autour de l'axe fixe 5. -En conséquence, l'extrémité de sortie du tube 4 décrit à va-et-vient un arc donné, dont les limites sont fixées par les positions des roues Galle 14. Les limi-30 tes de mouvement du tube 4 sont indiquées en traits interrompus sur la figure 1. La trémie 3 fixée au sommet du tube 4 décrit aussi un mouvement oscillant, mais qui est d'amplitude relativement faible du fait que l'axe 5 est voisin du sommet du tube 4. La trémie 3 a la forme 35 voulue pour recevoir le calcin déversé par la trémie fixe 2 pendant tout son mouvement angulaire. Le calcin tombe par le tube 4 pour se déverser par son extrémité inférieure de sortie, qui se meut à va-et-vient à une vitesse linéaire contrôlée, de sorte que le calcin qui sort du tube présente 40 une distribution contrôlée correspondante en travers d'une zone 71 05491 5 2080744 dTenfournement donnée. Cette distribution contrôlée du calcin est fonction du trajet décrit par la chaîne 13• Quand la chaîne, entraînée à vitesse constante, décrit un trajet de la forme indiquée sur la figure 1, pré-5 sentant deux brins horizontaux aux extrémités desquels elle contourne les roues 14, le tube 4 décrit son mouvement oscillant à une vitesse angulaire sensiblement constante sur la majeure partie de sa course. L'extrémité de sortie du tube 4 se déplace à une vitesse linéaire sensiblement constante pendant que le goujon 12 longe 1' 10 tua des brins horizontaux de la chaîne 13. A la fin de chaque brin horizontal, le goujon 12 contourne l'une des roues 14, de sorte que le tube 4 subit une décélération relativement rapide et une inversion de mouvement aux extrémités de l'arc qu'il parcourt. Ainsi, dans le cas de l'agencement représenté sur les figures 15 1 et 2, le calcin se déverse à vitesse sensiblement constante de 1' extrémité inférieure du tube 4 et ce dernier se meut à vitesse sensiblement constante sur la majeure partie de son mouvement oscillant et répartit à peu près uniformément le calcin en travers de la zone d'enfournement balayée par son extrémité de sortie. En princi-20 pe, il se déverse un peu plus de calcin aux extrémités de la zone d'enfournement, du fait de la décélération et de l'inversion de mouvement subies par le tube 4 mais, pratiquement, on constate que la répartition du calcin est à peu près régulière de part en part de la zone d'enfournement, du fait que le calcin tombe en chute libre 25 au milieu de l'arc décrit, alors qu'il est un peu ralenti aux fins de course parce que le tube est de plus en plus incliné sur la verticale. La figure 3 indique une variante du trajet de mouvement de la chaîne 13. Dans ce cas, la chaîne contourne quatre roues Galle cir-30 culaires 14A, montées à l'intérieur de son trajet fermé, et est guidée par quatre autres roues Galle 14B, montées à l'extérieur de ce trajet, qui prend ainsi la forme indiquée. Avec cet agencement, le mouvement oscillant du tube 4 est ralenti dans la partie médiane de l'arc décrit. En effet, quand le goujon 12 longe un tronçon sensi-35 blement horizontal du trajet de la chaîne, le tube 4 se déplace plus vite que quand ce goujon longeun tronçon de trajet incliné sur l'horizontale. Quand le trajet décrit par la chaîne comporte des tronçons inclinés sur l'horizontale, le mouvement oscillant de l'extrémité du 40 tube est ralenti sur la partie médiane de l'arc décrit. Il se déver 71 05491 6 2080744 se donc davantage de calcin dans la partie médiane de la zone dT enfournement, le taux de distribution de calcin étant ainsi plus élevé dans cette partie médiane que dans les parties marginales. On peut imprimer au trajet emprunté par la chaîne la forme vou-5 lue pour obtenir tout mode de mouvement oscillant contrôlé du tube 4, correspondant à la distribution contrôlée désirée du calcin en travers de la zone d'enfournement. De plus, le mécanisme particulier assurant le mouvement oscillant du tube 4, à savoir chaîne 13» goujon 12 et taquet glissant 11, 10 n'est décrit qu'à titre d'exemple et on pourra éventuellement lui substituer d'autres genres de mécanisme moteurs. Par exemple, le tube peut osciller sous l'action d'un vérin hydraulique à double effet, dont on comfnande le mouvement de manière à imprimer au tube 4 le mouvement oscillant contrôlé désiré. 15 Les figures 1 et 2 montrent le tube distributeur associé à 1' extrémité d'enfournement d'un four de fusion de verre. L'extrémité de sortie du tube 4 pénètre dans une goulotte l6 qui présente, comme on le voit sur la figure 1, un sommet ouvert de courbure épousant l'arc décrit par le tube oscillant 4. Le calcin se déverse 20 dans la goulotte 16 et est réparti sur sa largeur avec la distribution contrôlée décrite ci-dessus. La goulotte 16 mène le calcin à l'intérieur soit de la niche d'enfournement 17 d'une cuve ou d'un four de fusion de verre, soit éventuellement du plateau ou autre réceptacle non représenté d'une enfourneuse. Comme représenté, la 25 goulotte 16 a l'inclinaison voulue pour que le calcin la longe vers le bas et on peut éventuellement la faire vibrer pour faciliter la descente du calcin. Comme indiqué sur la figure 2, on peut placer une trémie 18 de forme connue à l'endroit voulu pour qu'elle déverse des matières vitrifiables en poudre dans la niche d'enfournement, 30 sur la couche de calcin arrivant de la goulotte 16. Le tube 4 peut être en caoutchouc armé à forte résistance à 1' abrasion et éventuellement entouré d'une carcasse en acier non représentée. La cage est dans ce cas fixée à la carcasse. Le tube 4 peut avoir un diamètre intérieur d'environ 15 cm et une longueur d' 35 environ 6,40 m. On peut appliquer l'invention à la distribution de substances vitrifiables autres que calcin, par exemple d'un mélange vitrifiable du genre parfois dit fritte ou de mélange vitrifiable en grains ou sous toute forme convenable, ayant subi un pré-traitement de chauË-40 fage ou autre, ainsi qu'à la distribution de compositions vitrifia- 71 05491 7 2080744 bles particulières, isolément ou en mélange. La présente invention offre un agencement simple pour la distribution de substances vitrifiables et permet d'obtenir, par adaptation simple, divers modes de distribution souhaitables en travers 5 d'une zone d'enfournement donnée, en contrôlant le mouvement oscillant du tube 4, ou distributeur analogue, de manière à obtenir la répartition désirée et en faisant en sorte que la vitesse de mouvement de l'extrémité de sortie du tube ou autre distributeur présente, avec la vitesse à laquelle la substance vitrifiable parvient au 10 tube ou distributeur analogue, la relation voulue pour que la vitesse de déversement de là substance vitrifiable correspondante au mode de distribution souhaité. 71 05491 8 2080744 REVENDICATIONS l)Appareil pour l'alimentation d'une charge de matière, notamment pour l'enfournement d'une matière vitrifiable caractérisé en ce qu'il comprend un distributeur allongé que la matière première peut traverser, des moyens assurant le montage de ce distributeur 5. de manière qu'il puisse se mouvoir autour d'un axe transversal à sa longueur, des moyens propres à amener la matière première dans le distributeur pour qu'elle en ressorte par son extrémité de sortie et un moyen moteur propre à provoquer et à régler un mouvement oscillant imprimé au distributeur autour de l'axe fixe pour lui 10 faire décrire à va-et-vient l'arc voulu, de manière que son extrémité de sortie se déplace à va-et-vient, à une vitesse contrôlée, sur une zone d'alimentation déterminée afin d'assurer la distribution contrôlée de matière première en travers de cette zone. 2) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que 15 l'axe fixe est horizontal et le distributeur agencé pour osciller dans un plan vertical. 3) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur est agencé pour déplacer l'extrémité de sortie du distributeur à une vitesse linéaire qui demeure constante pendant la 20 majeure partie de sa course. 4) Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen moteur comprend un élément mené agencé pour décrire un circuit fermé et pour porter contre un organe accouplé au distributeur afin de faire osciller ce dernier. 25 5) Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que 1' élément mené est une chaîne sans fin entraînée sur un trajet fermé de forme convenable correspondant au mouvement oscillant contrôlé à imprimer au distributeur. 6) Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce 30 que le distributeur est agencé pour recevoir la charge de matière première au voisinage dudit axe fixe. 7) Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que 1' extrémité réceptrice du distributeur est munie d'une trémie mobile avec le distributeur et associée à une trémie fixe qui lui amène la 35 charge de matière première. 8) Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen transporteur amenant la charge de matière première à la trémie fixe et un moyen doseur amenant matière au moyen transporteur à une vitesse sensiblement constante. 71 05491 9 2080744 9) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de sortie du distributeur est agencée pour osciller en travers d'une goulotte d'alimentation disposée de manière à amener la matière dans un réceptable qui fait partie du mécanisme d'enfour 5 neuse d'un four de fusion de verre. 10) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de sortie du distributeur est agencée pour osciller en travers d'une goulotte d'alimentation disposée de manière à amener la matière à l'intérieur d'un four de fusion de verre. 10 11) Procédé pour l'alimentation d'une charge de matière carac térisé en ce qu'on fait arriver cette matière dans un distributeur allongé pour qu'elle en ressorte par son extrémité de sortie et en ce qu'on règle le mouvement oscillant décrit par ledit distributeur autour d'un axe de manière que ladite extrémité de sortie se meuve 15 a va-et-vient en travers d'une zone d'alimentation déterminée à vitesse contrôlée pour assurer la distribution contrôlée de la matière en travers de la dite zone. 12) Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la matière arrive dans le distributeur en continu, à vitesse sensi-20 blement constante.