Brevet FR2121770A1 — publié le 19720825

La présente invention est relative à dés fours de fabrication de verre et elle concerne plus particulièrement un procédé et un appareil pour introduire la charge a travers une partie en forme de "niche à chien" d'un tel four. 5 -Les fours de fusion de verre sont en général chargés a par tir d,une niche à travers laquelle on introduit la charge vers la partie de fusion ou la partie extrême en amont du. four.La matière de la charge est généralement sous forme-de granules et est déchargée sur la surface du bain de verre en fusion dans le four 10 de manière à être finalement fondue dans le corps de verre dans ce four .Dans un four typique dans lequel le verre est fabriqué de manière continue, deB enfourneuses automatiques sont appropriéss à enfourner une charge à partir d'une ou plusieurs trémies à travers des ouvertures dans une niche à chien sur la surface du corps 1$ de verre fondu, la charge enfournée de cette manière à travers ces ouvertures de la niche à chien forme généralement des masses allongées relativement étroites ou des charges de matière sur la sus face du bain de verre.On prévoit par exemple dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 2.246.375 une niche à chien dans un four 20 de ce genre et cette niche définit une pluralité d'ouvertures pour l'introduction de mâaBes séparées de charge sur la surface au bain de verre en fusion suivant un modèle prédéterminé. Comme indiqué dans ce brevet, l'utilisation de deux enfourneuses de charge dont chacune produit l'introduction dans des directions 25 alternantes en travers de la ligne médiane longitudinale du four, permet d'éviter un grand nombre des problèmes associés à une ou plusieurs enfourneuses de charge dirigées longitudinalement du fait que les matériaux de charge sont distribués plus efficacement en travers de la largeur latérale du four, afin d'assuœr 30 une distribution plus désirable de la charge sur le bain de verre dans la partie de fusion du four. Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3-127.033 postérieur au précédent, on décrit un mécanisme de commande permettant de faire fonctionner deux enfourneuses de charge du type décrit dans le premier brevet pré-35 cité, de sorte que pour chaque charge ou masse de matière introduite sur une diagonale vers l'un des côtés du four, une charge d'une importance désiree quelconque peut être directement amenée en aval sur la ligne médiane du four.Au moyen du procédé décrit dans le deuxième brevet précité, la distribution de ces charges 40 est symétrique par rapport à la ligne médisae du four, mais le - OB^ 72 00883 2121770 procédé décrit dans ce brevet limite la vitesse maximale continue de chargement du verre à celle o'une seule enfourneuse.Ceci résulte dû fait qu'une seule enfourneuse fonctionne pendant deB parties du cycle et lorsque les deux fonctionnent la vitesse doit être ré-5 duite de moitié pour maintenir le taux de chargement au niveau désiré.Le circuit de commande de la vitesse pour un tel système est nécessairement quelque peu complexe. La présente invention a en premier lieu pour but de procurer un procédé et un appareil permettant de commander l'introduction 10 de trois charges dans le four au moyen de trois enfourneuses orie» tées de telle manière dans la partie en forme de niche a chien du four que deux des trois enfourneuses sont toujours en fonctionnement suivant un programme prédéterminé de manière à amener une grande quantité de matières de charge dans le four et il en résul-15 te qu'une quantité importante de verre fondu peut être retirée de l'extrémité d'évacuation de ce four. l'invention a en outre pour but la réalisation du premier but ci-dessus d'une manière telle que la distribution des charges sera réglable et symétrique par rapport à la ligne médiane du four. 20 l'invention vise en outre a procurer un groupe d'enfourneuses dans la paroi terminale du four de sorte qu'elles occupent un espace minimal et maintiennent cependant un taux de chargement optimal pour chaque enfourneuse en fonctionnement.il en résulte un courant de chargement plus large que celui qui était possible 25 avec les systèmes de la technique connue. L'extrémité de chargement ou l'extrémité en amont d'un four ' de verrerie comprend une niche à chien à travers laquelle on introduit une matière de charge dans le four par trois ouvertures définies dans chacune des trois parois latérales de la niche à 30 chien. Chacune des ouvertures ee.t associée avec un moyen de chargement ou une enfourneuse fonctionnant de manière intermittente, capable d'amener des masses allongées de charge vers le bain de verre fondu.Les lignes o'action de ces moyens de chargement sont dans une disposition angulaire telle l'une par rapport à l'autre 35 et par rapport à la ligne mediane longitudinale au four 4.ue ces lignes d'action se croisent en un point à l'intérieur des limites de la partie en niche à chien du four et conformément au procédé préféré de fonctionnement du four décrit ci-dessus deux des trois enfourneuses fonctionnent ensemble pendant des périodes de temps 4-0 prédéterminées et réglables de manière à introduire deux masses ©ad original 72 00683 3 2121770 allongées suivant des trajets convergents afin de former une charge composite ayant une disposition angulaire en rapport avec les lignes d'action de ces enfourneuses.Une première masse composite de matière de charge entre dans le four en formant un angle modéré 5 avec la ligne médiane du four.Une deuxième masse composite est ensuite introduite suivant la ligne médiane du four.Une troisième masse composite de grandeur similaire à la première est introduite vers le côte opposé de la ligne médiane au four, suivie par une autre charge encore dirigée suivant la ligne médiane au four et 10 ensuite on répète le cycle de fonctionnement de manière à obtenir un système L'invention sera maintenant décrite en se référant au dessin annexé dans lequel : 15 la Fig.l est une vue en plan partiel schématique de la partie de fusion ou partie terminale en amont d'un four de fusion de verre comportant une niche a chien de forme généralement en trapèze isocèle, définissant trois ouvertures dans ses parois latérales et ayant trois enfourneuses ae charge associées respectivement aux 20 trois ouvertures. En outre, la Fig.l montre l'introduction d'un chargement à travers deux des trois ouvertures dans la niche à chien, c'est-à-dire au moyen de l'enfourneuse médiane et de 1'enfourneuse à main droite, en tant que premier stade aans le cycle de fonctionnement de l'appareil. 25 La Fig.2 est similaire à la Fig.l mais montre les deux enfour neuses de charge associées avec les parois latérales gauche et droite ae la niche à chien de forme trapézoïdale fonctionnant simultanément pour former une charge ^u.i doit être introduite suivant la ligne médiane au four. 30 La ï'ig.3 est similaire aux figures 1 et 2 et constitue une image dans un miroir de la ïig.l et elle montre 1'enfourneuse ae charge à gauche et 1'enfourneuse de charge médiane en fonctionne-men t. La Fig.4 est une vue icentique a celle ae la ]?ig.2.Cn remarque 35 que les Fig.l à 4 montrent un cycle complet de fonctionnement du système ae chargement. Les î'ig.5> 6, 7 et 6 sont respectivement similaires aux figures 1 à 4 mais montrent un cycle subséquent ae fonctionnement du système de chargement. 40 La Fig.9 est une vue schématique a'un système de commande pour le fonctionnement des enfourneuses de charges des JTig.l à 8. 72 00883 4 2121770 B'une manière plus détaillée, un four de fusion de verre classique de forme rectangulaire est inaique dans son ensemble par le nombre de référence 10 et une partie en forme de niche a chien ae ce four est indiquée dans son ensemble par le nombre de reférence 12. Comme on le voit, la niche a chien 12 se trouve dans une ais-position généralement centrale sur la paroi arrière ou paroi terminale en amont eu four et elle comprena un appendice de forme généralement trapézoïdale ayant trois parois faisant saillie vers l'extérieur a, partir ae la paroi extrême en amont du four.La paroi latérale gauche 14 et la paroi latérale droite 16 ont une disposition angulaire de manière a. définir un trapèze isocèle ayant une troisième paroi lb qui constitue la base au trapèze.La paroi terminale arrière du four définit une face ouverte ae celui-ci et les faces de longueur égale formées respectivement par les parois latérales gauche et droite de la niche à chien comportent des ouvertures à travers lesquelles on peut introauire de la rnttière de change.La paroi terminale est parallèle à la paroi terminale du four 10 et comporte également une ouverture appropriée pour introduire des matières de charge dans le four. Ainsi, les trois parois laterales 14, lb et 15 de la niche à chien 12 comprennent chacune une ouverture appropriée a travers laquelle on peut introauire de la matière de charge au moyen d'une enfourneuse 20 du type décrit aans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 2.471.336. L'enfourneuse au brevet précité est montée sur une ou àes voies pour son déplacement vers le four et a partir de ce four et comme montré dans le brevet précité, les enfourneuses doivent être entraînées par des moteurs électriques ou analogues, de manière à foire effectuer un mouvement alternatif a un aisposi-tif ae poussée, ce dispositif étant approprié à pousser une matière de charge à partir d'une tremie associée à chaque enfourneuse à travers une ouverture associée ou une fenêtre dans la partie en niche à chien du four. Une telle enfourneuse fonctionne habituellement de matière intermittente de manière à marcher pendant une période prédêterminee ae temps pendant laquelle le dispositif de poussée amène ae manière continue des quantités séparées de matière ae charge dans le four. Comme expliqué ci-dessous, la matière de charge est introduite pendant les parties prescrites au cycle. Comme montre dans la Fig.l, l'enfoumeu.se 2Gb de la ligne médiane est associée à la paroi 10 la plus en atrière de la niche à chien et l'enfourneuse 20c est associée avec la paroi droite 16. bad original 72 00683 5 2121770 les ceux enfourneuses introouisent sisiul t«nément de la matière de charge dans la partie en niche à chien du four et il en résulte la formation d'une niasse allongée composite A de matière ae charge sur la surface du verre fendu a&ns le four 1C.Après que les deux enfourneuses 20b et 2Cc aient fonctionné pendant une jjériode prédéterminée pour laquelle elles sont préréglées, ces enfourneuses sont programmées de manière à s'arrêter l'enfourneuse 20a associée avec la paroi gauche 14 de la niche a chien, et l'enfourneuse 20c associée à la paroi droite l6 fonctionnent comme montré dans la Fig.2, de n&-nière à former une deuxième masse composite de matière de' charge su la su.rfc.-ce du verre fondu comme indiqué en B dans cette figure, lorsque cette charge de matière £ est formee ainsi, la charge A formée antérieurement déviera vers la gauche et peut être tournée légèrement comme indiquée dans la 2?ig.2 du fait de la formation de la deuxième charge B.Après terminaison du fonctionnement de ces deux enfourneuses 20a et éiOc associées avec les parois laterales gauche et droite de la niche chien, l'enfourneuse 20a ensemble avec l'enfourneuse ïGb de la ligne médiane sont mises en fonctionnement simultanément de manière à former encore une troisième charge composite 0 dirigée vers le côté droit du four 10 comme indiqué dans la Fig„3.1a formation de la troisième charge C aura tendance à faire tourner la charge E cornue indiqué et cette troisième charge C atteindra finalement la position indiquée dans la Fig.4 et il en résulte que les trois charges de matière prennent une configuration prédêterminee sensiblement comme indique dans cette figure. A cet égard, on remarque que les masses en mouvement de matière de charge peuvent être plus proches l'une de l'autre que cela n'est montré schématiquement tans le dessin, leurs emplacements respectifs étant quelque peu écartés pour des raisons de clarté.Il y a également lieu de marquer que ces nasses en mouvement peuvent se déplacer en contact l'une avec l'autre de manière à former un courant plus ou moins continu de matière ae charge lorsqu'on regarde du dessus comme dans les Figures. Cependant, si l'on observe ces courants de matières de charge dans un four effectif, ces piles ou masses en mouvement seront encore apparentes du fait de leur aspect en monticule en élévation. Ainsi, lorsque ces masses en mouvement se dépla-. cent en aval dtns le verre fondu, elles ont tendance à se dissoudre conformément au premier but du four qui est la fusion du verre.Les dimensions relatives des masses en mouvement ont cependant été mais-tenues constantes lorsqu'elles se déplacent en aval dans le dessin 72 00683 6 2121770 pour des raisons de clarté uniquement. On voit dans la Fig.4, pour le premier cycle complet de fonctionnement des enfourneuses 20a et 20b et 20c, qu'une quatrième charge indiquée dans son ensemble en D est formée de la même ma-5 nière que celle décrite ci-dessus pour 1& figure 2, de sorte qu' elle a tencance à suivre la charge B et à être tournee légèrement comme suggéra dans la Fig.5> de manière à occuper une position intermédiaire entre A et C. les Fig.5,6,7 et b montrent la formation d'autres charges, 10 c'est-à-dire respectivement E, F, G et H qui correspondent aux charges a, E, C et B décrites ci-dessus, en se référant aux Fi g. 1 à 4. Ainsi, les figures 5 à 6 montrent un second cycle de fonctionnement du système et il est apparent qu'un autre cycle encore de fonctionnement produira une configuration similaire des char-15 ges sur la suif ace du bain de verre fondu dans le four.le fait que chaque autre charge composite B et D ae matière placée dans le four soit introduite le long de la ligne médiane du four constitue une caractéristique importante de la présente invention, étant donné que cette partie du four est la plus chaude en raison 20 des rapports normaux de transmission ae chaleur. Par ailleurs, entre chacune des charges B et D, une charge C et E dirigée vers 1'extérieur, est dirigée de la manière décrite en se référant aux figures 3 et 5» Cette séquence de configuration stabilise les masses en mouvement sur la ligne médiane du four. C'est-à-dire, 25 les masses medianes B, I», F et H auraient tendance à dévier vers les parois latérales du four si les masses A et E au voisinage de la paroi gauche et les masses C et G au voisinage ae la paroi droite n'étaient pas présentes. Ces masses A, E, C et G servent à stabiliser la distribution des masses pour obtenir la distribu-30 tion desiree aes masses en mouvement en accord avec un déplacement optimal des masses en aval dans le verre fondu.la configuration géométrique résultante des masses ou des charges est obtenue par la construction décrite dans la présente description,lorsque le fonctionnement est conforme au procédé de la présente in-35 vention, les enfourneuses ne devant fonctionner qu'à une vitesse optimale pour maintenir le niveau de verre constant. C'est-à-dire qu'il n'est pas nécessaire qu'elles fonctionnent à une vitesse optimale et à une vitesse moitié de la manière décrite pour la configuration indiquée dans le brevet antérieur des Etats-Unis 40 d'Amérique n° 3*127.033 mentionné ci-dessus, le fait que les bad original 72 00883 7 2121770 lignea d'action des enfourneuses gauche et droite 20a et 20c sont disposées de telle manière qu'elles convergent l'une avec l'autre en formant un angle compris entre 9°° et 135° constitue une caractéristique importante de la présente invention. "D'une manière plus particulière, la disposition angulaire préférée s'est revelée comme étant de 120°. Cette disposition angulaire est le mieux représentée d&ns la 3?ig.2 en ^2.L'enfourneuse médiane 20b est naturellement orientée de manière à décharger de la matière de charge dans la direction longitudinale associée a la ligne médiane ou four 10 généralement rectangulaire .Lu fait ae cette configuration angulaire des enfourneuses On décrira maintenant le système ae commande représenté sché-matiquement dans la Fig.9, dans laquelle les trois moteurs 24a, 24b et 24c représentent les moyens d'entraînement poux le fonctionnement des trois enfourneuses de charge 22a, 22b et 22c.Les moteurs d'entraînement 24a, 24b et 24c comportent des circuits associés respectivement 2éa, 26b et 26c de commande des moteurs et ces circuits de commande des moteurs sont alimentés en paires au moyen d'un relais à cascade 30 pendant des uurées prédéterminées par les minuteries 31, 3^ et 34.La minuterie 31 est P31 exemple appropriée pour faire fonctionner la paire d'enfourneusea 20a et 20b de manière a former la charge C, comme montré dans la Pig.3«La minuterie 3^ fait fonctionner les enfourneuses aOa et 20c de manière à former la charge E comme indiqué dans la Fig.2 et la minuterie 34 fait fonctionner les enfourneuses 20b et 20c de manière à former la charge a comme indiqué dans la 2?ig.l. Lorsque le commutateur de fonctionnement 36 est disposé com^e indiqué, le relais &. cascade 30 choisit séquentiellement la minuterie appropriée et la connexion aux aeux commandes appropriées de moteurs(ou démarreurs) pour obtenir la séquence décrite ci-dessus. Les trois autres positions de commutateur pour le fonctionnement fournissent une sélection manuelle directe pour faire fonctionner une-paire quelconque d'enf 0 urneuses pendant l'essai ou pendant la réparation d'une minuterie quelconque ou du relais en cascade. bad original 72 00883 8 2121770 Chaque minuterie est réglable indépendamment pour obtenir la gros seur aés'irée des enfourneuses approprient la grosseur particulière ou four et à la vitesse générale d'introduction. La minuterie à retardement 42 est connectée ae telle manière dans le circuit du relais a cascaae qu'elle fournit un retard de durée quelconque qui peut être aésirée entre chaque phase de char gement au. cycle totel de réglage au temps.Lorsqu'elle est réglée à zéro, la séquence continue sans introduction de retardement quelconque. I»e tels retardement s sort quelquefois utiles pour favoriser la rupture des charges lorsqu'elles se déplacent dans le four. Ces retardement s sont également utiles pendant le léger écoulement ou pendant le temps de congé,lorsque le taux de chargement global requis est inférieur au taux minimal auquel deux enfourneuses peuvent fonctionner sans blocage. Le taux de chargement glooal est raglé cornue aans le passé par l'utilisation d'un entraînement électrique 38 de commande à vitesse variable pour let moteurs 24a, 24b et 24c.le réglage de la vitesse de chargement peut être effectué au. moyen d'un potentiomètre manuel ou par un signal de sortie approprie provenant d'un dispositif de contrôle 40 de niveau au verre automatique tel que connu dans la technique. bad original1 72 00633 9 2121770 RBVEEBICATIOITS 1.- Four (10) de fusion de verre comportant une paroi terminale en amont qui comprend une partie (12) en niche à chien à travers laquelle une matière de charge doit être introduite dans 5 four, caractérisé en ce qu'il comprend trois ouvertures défi nies dans la niche à chien précitée, des moyens (20a,20b,20c) d'introduction de la charge associés à chacune des ouvertures pour introduire la charge à travers son ouverture associée, la niche à chien précitée comportant trois parois latérales (14,16,18)', qui ont une disposition angulaire telle que deux des moyens précités d'introduction de la charge agissent le long de lignes d'action (22) à disposition angulaire qui œ n-vergent l'une avec l'autre en un point de la ligne d'action du troisième moyen d'introduction de charge. 15 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point commun dHntersection des lignes d'action des trois enfourneuses de charge se trouve dans la partie en niche à chien du four et dans une disposition espacée en amont par rapport à la ligne de jonction de la niche à chien et du four. 20 3.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé.en ce que la partie en firme de niche à chien du four est définie par trois parois latérales à disposition angulaire dont l'une (18) est parallèle à la paroi terminale du four et définit l'une des ouvertures précitées, et les deux autres parois latérales (14, 25 16) de la niche à chien définissent les deux autres ouvertures et sont disposées symétriquement par rapport à la ligne d'action du troisième moyen précité d'introduction de charge. 4.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne d'action du troisième moyen précité d'introduction de 30 charge est orientée de manière générale perpendiculairemai t à la paroi extrême en amont du four. 5.- Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les lignes d'action (22) precitées à disposition angulaire des deux autres moyens d'introduction de la charge convergent res- 35 pectivement en formant un angle compris entre 90° et 135°• 6.- Appareil selon la revendication 5> caractérisé en ce que les deux autres moyens d'introduction de la charge convergent en formant un angle de 120° sensiblement. bad original •r 72 00883 10 2121770 7.- Procédé d'introduction d'une charge dans un four de fusion de verre caractérisé en ce que : a) on prévoit trois enfourneuses (20a,20b,20c) de charge à l'extrémité arnont du four, b) on oriente deux des enfourneuses (-20a, 20c) des trois enfourneuses de telle manière que ces deux enfourneuses agissent le long de lignes d'action convergentes qui sont inclinées avec un angle supérieur à 43° mais inférieur à 75° sur la ligne médiane longitudinale dù four» c) on oriente la troisième enfourneuse (20b) de sorte qu'elle Be trouve entre les deux enfourneuses précitées et de sorte qu'elle agit suivant la ligne médiane du four et qu'elle coupe les lignes d'action précitées des deux enfourneuses en un point commun, d) on f&it fonctionner les enfourneuses précitées en paires de sorte que deux des enfourneuses parmi les trois fonctionnent simultanément afin d'amener séquentiellement une masse composite allongée de charge avec un angle limité vers la ligne médiane du four, et ensuite les deux enfourneuses inclinées fonctionnent de manière à amener une deuxième masse composite sur la ligne médiane du four. 8— Procédé selon la revendication 7> caractérisé en ce qu'on fait fonctionner les enfourneuses précitées en paires de manière à amener des masses composites de charge, de manière alternée sur l'un des côtés de la, ligne médiane du four, ensuite sur la ligne médiane, et de manière à amener ensuite une troisième masse vers le coté opposé ae la ligne médiane et à amener finalement une quatrième masse sur la ligne médiane afin de terminer un cycle de fonctionnement des enfourneuses precitées de charge. 9.- Procédé selon la revendication o, caractérisé en ce que les lignes d'action des deux enfourneuses precitées de charge sont inclinées avec un angle d'environ 60° sur la ligne médiane du four et en ce que les masses composites précitées formées par le fonctionnement de deux paires adjacentes quelconques d'en-fourneuses de charge sont disposées avec un angle d'environ 3^° par rapport aux masses composites formées par les deux enfourneuses de charge inclinées, cette dernière paire qui est orientée en formant des angles égaux mais opposés avec la ligne médiane du four servant à amener chaque seconde et quatrième masse composite en aval sur la ligne médiane du four. bad original t