Brevet FR2195597A1 — publié le 19740308

La présente invention concerne un procédé permettant de régler et de stabiliser,dans les meilleuresconditions,la température du verre qui s'écoule à travers un canal de conditionnement placé à la sortie d'un four de fusion du verre. Un tel canal a pour fonction d'alimenter un dispositif de fabrication en verre à la température voulue, sous un débit homogène et régulier, dans le but d'obtenir un verre de qualité constante au niveau de ce dispositif de fabrication. Le canal de conditionnement comprend, en règle générale, une série de sections distinctes dont la température est réglée séparément. L'invention trouve une application intéressante dans la fabrication du verre creux et, sans que cela soit limitatif, elle sera décrite ci-dessous en référence à une telle fabrication. les avant-corps d'un four de fusion de verre creux comprennent un canal de distribution alimentant une cuvette équipée d'un distributeur. Ce canal comprend habituellement un minimum de trois sections séparées par des écrans thermiques, et comportant plusieurs groupes d'organes de réglage de la température, tels que des rampes de brûleurs et, tout au moins pour les sections situées en amont, des séries de buses de ventilation. Les températures du verre dans chaque section du canal sont généralement mesurées à l'aide de lunettes pyrométriques ou de thermocouples. Au cours d'une fabrication donnée, l'on s'efforce, dans la mesure du possible, de ne pas modifier le réglage de la ventilation et, lorsque le poids ou le mode de formation de la paraison s'écarte des normes de fabrication, un opérateur agit dans le sens adéquat sur l'alimentation des brûleurs. Bien qu' une telle commande manuelle conduise à des résultats acceptables, elle a l'inconvénient d'être astreignante, du fait que l'opérateur doit surveiller en permanence les conditions de fabrication afin d'effectuer, le cas échéant, les corrections correspondantes. De pluspompte tenu notamment du temps de réponse relativement long du canal à des variations forcées de la température, un tel réglage reste d'une précision médiocre, car l'appréciation de l'amplitude des corrections de température à effectuer est en fait laissée à l'expérience de l'opérateur qui ne peut juger de l'effet de la perturbation qu'il a provoquée, que lorsque l'équilibre thermique est rétabli dans le canal. Jusqu'ici, l'automatisation du dispositif n'a pas donné non plus d'excellents résultats. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvé- nient s en permettant de régler la répartition des temrératures dans un canal de coditionnemrnt avec le maximum de rapidité et de précision, et elle se caractérise par le contrôle et le régalage distincts de deux profils de températures le lonz du canal. te procédé selon l'invention consiste à mesurer la température du verre en deux points différents situés au voisinage de la sortie de chaque section du canal, et à régler séparément les deux températures mesurées en faisant agir isolément les signaux de mesure obtenus sur deux groupes de moyens de réglage de la température de ladite section, chacun desdits groupes aynnt une action spécifique et différente de celle de l'autre groupe, par l'inter radiaire respectivement de deux régulateurs attaqués chacun par une valeur de consigne prédéterminée, correspondant à la température qui devrait théoriquement se manifester au point de mesure choisi, le signal d'erreur recueilli à la sortie de chaque régulateur étant utilisé pour commander le groupe correspondant. Suivant un autre aspect, l'invention consiste donc à admettre une certaine hétérogénéité du verre à un niveau donné du canal, à choisir un écart de référence et à corriger les variations de cet écart par des dispositifs ayant des actions thermiques distinctes. Ainsi, les rCgulateurs comparent automatiquement les valeurs des températures mesurées aux valeurs de consigne affichées, la différence entre ces valeurs étant utilisée pour modifier le réglage de l'un des moyens de réglage de la température du verre dans chacune des sections considérées. tes valeurs de consigne affichées dans chaque section du canal de conditionnement peuvent se déduire de la courbe renrêsentant le profil moyen de températures le long du canal, courbe qui eut être estimée théoriquement et ajustée par des procédés emciriques. alune façon avantageuse, lesdites mesures de température peuvent être effectuées en des points situés dans la partie aval de chaque section, l'une s la surface, l'autre au fond du courant de verre, la température de surface agissant sur le régulateur qui commande les moyens de réglage des brûleurs, et la température de fond agissant sur le régulateur qui commande les moyens de réglage des buses de ventilation. Dans chaque section, on dispose donc de deux régulations automatiques et indépendantes, celle du chauffage qui est la plus rapide, et celle de la ventilation dont l'action est mieux répartie. La présente invention s'applique :1 particulier au réglage et à la stabilisation de la température du verre dans un candide distribution d'un four de fusion de verre creux de type courant, comprenant une section amont et une section médiane régulées simultanément par le chauffage et par la ventilation, et une section aval régulée uniquement par le chauffage et débouchant sur une cuvette équipée d'un distributeur de paraisons et également régulée par le chauffage. Ce cas particulier sera à présent décrit à titre d'exemple en regard des dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente une vue en coupe longitudinale de l'avantcorps d'un four de fusion destiné à la fabrication de verre creux ; La figure 2 représente une vue en coupe transversale du canal de distribution de cet avant-corps, et La figure 3 est une vue schématique longitudinale du canal équipé d'un système de régulation selon l'invention. Avec référence aux figures, l'avant-corps comprend un canal divisé en trois sections : une section amont 1 reliée à l'avantbassin non représenté d'un four de fusion, une section médiane 2, et une section aval 3 débouchant sur une cuvette 4 équipée d'un distributeur 5, très schématiquement représenté, dont le poinçon 5' distribue, à travers l'orifice inférieur, des paraisons uniformes destinées à alimenter une machine de fabrication non représentée. Le canal est séparé de l'avant-bassin du four par un registre 6 et ses différentes sections sont elles-mêmes séparées par des écrans suspendus 7, 8, qui affleurent sensiblement à la surface de la nappe de verre fondu 9, de façon à définir des chambres nettement isolées les unes des autres Zomae le montrent les figures 2et3 les chambres situées en amont sont munies chacune de deux groupes d'organes de réglage de la température, à savoir : d'une part, deux rampes de brûleurs opposées 10 et une série de buses de ventilation il pour la chambre 1 et, d'autre part, deux rampes de brûleurs telles que la rampe 20 et une série de buses de ventilation 21 pour la chambre 2. La chambre aval 3 comporte une rampe de brûleurs 30. L'alimentation des brûleurs est schématisée sous la forme des vannes 12, 22 et 32, celle des buses de ventilation sous la forme des vannes 13 et 23 respectivement. L'air de ventilation et les gaz brûlés sont évacués par des canaux 14 situés à l'intérieur de la voûte (voir figure 1). Dans chaque section, la température du verre est détectée au moyen de deux thermocouples. lu précisément, les thermocouples 16, 26 et 36 détectent respectivement la température de surface à la sortie des sections 1, 2, 3 et les thermocouplest7 et 27 la température de fond à la sortie des sections 1 et 2. Ces thermocouples sont avantageusement disnosés dans la partie aval de la section considérée ; les thermocouplest6 et 17, par exemple, sont en amont du registre 7. Ils peuvent être également placés sous celuici. Les thermocouplesde chaque paire peuvent être installés dans un même plan de section transversale du canal, ou plus ou moins décalés longitudinalement. Selon l'invention, les courants produits respectivement par le thermocouple de surface et le thermocouple de fond agissent séparément sur chaque groupe d'organes de réglage de la température du canal dans la section considérée ; ainsi, les courants fournis par les thermocouples t6 et 17 agissent respectivement sur deux régulateurs 18 et 19 attaqués chacun par une valeur de consigne, 16a et 17a respectivement, correspondant aux températures que l'on désire faire régner aux points de mesure. Le signal recueilli à la sortie du régulateur 18 par exemple, est représentatif de la différence entre la température mesurée par le thermocouple correspondant 16, et la température de consigne 16a, et il sert à commander la vanne 12 qui alimente les rampes de brûleurs 10 disposées dans la section amont 1 ; de même, le signal de sortie du régulateur 19 est utilisé pour commander le réglage de la vanne 13 qui alimente les buses de ventilation 11, en fonction des écarts de température relevés par le thermocouple 17. Dans la section 2, les courants fournis par les thermocouples 26 et 27 agissent respectivement sur deux régulateurs 28 et 29 attaqués chacun par une valeur de consigne 26a et 27a respectivement, correspondant aux températures théoriques aux points de mesure. La section aval 3 n'est pas munie de buses de ventilation, et l'on doit donc se contenter d'y régler la température au moyen des seules rampes de brûleurs 30 ; la mesure de la température qui règne en surface à la sortie de la section 3faite aa moyen du thermocouple 36, agit donc sur un régulateur 38 attaqué par une valeur de consigne 36a. Le signal de sortie du régulateur 38 est utilisé pour corriger le réglage de la vanne 32 riz sert à alimenter les brûleurs 30. De façon avantageuse, le termocouple 36 sera placé en amont de la cuvette 4, et celle-ci sera considérée comme une section indépendante dont la température sera régler à l'aide d'un thermocouple distinct 46, agissant sur une rampe de brûleurs 40 placée dans la partie aval de la section 3 par l'inter médiaire d'une vanne 42 pilotée par un régulateur 48 sur lequel est affichée la valeur de consigne 46a. il va de soi que de nombreuses modifications de détail peuvent être apportées au mode de réalisation décrit sans pour cela sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi par exemple,qu'il est possible de munir d'une ventilation la section aval du canal de distribution et de mettre le procédé en oeuvre de manière analogue dans chacune des trois sections. REVENI > iCATIONb 1 Crocha de réglage et de stabilisation ge la température du verre qui s'écoule à travers un canal de conditIonnement comprenant au moins trois sections séparées nar des écrans çhermioues, et comportant plusieurs group s d'organes de réglage de la température, tels que des rampes de brûleurs et, tout au moins tour les sections situées en amont, des séries de buses de vertilation, ledit procédé étant caractérisé par le contrôle et le réglage distincts de deux profils de temnératuresle long du canal. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer la température du verre en deux points différents situés au voisinage de la sortie de chaque section du canal, et à régler séparément les deux températures mesurées en faisant agir isolément les signaux de mesure obtenus sur deux groupes de moyens de réglage de la température de ladite section, chacun desdits groupes ayant une action spécifique et différente de celle de l'autre groupe, par l'intermédiaire respectivement de deux régulateurs attaqués chacun par une valeur de consigne prédéterminée, correspondant à la température qui devrait théoriquement se manifester au point de mesure choisi, le signal d'erreur recueilli à la sortie de chaque régulateur étant utilisé pour commander le groupe correspondant. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites mesures de température peuvent être effectuées en des points situés dans la partie aval de chaque section, l'une à la surface, l'autre au fond du courant de verre. 4.- Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la température de surface d'une section agit sur le régulateur qui corrlande les moyens de réglage des brûleurs de ladite section et la température de fond agit sur le régulateur qui commande les moyens de réglage des buses de ventilation de ladite section. 5.- Atplication du procédé selon l'une des revendications précédentes au réglage et à la stabilisation de la température du verre dans un canal de distribution d'un four de fusion de verre creux de tyne courant, comprenant une section amont et une section médiane régulées simultanément par le chauffage et par la ventilation, et une section aval régulée uniquement par le chauffage et débouchant sur une cuvette équipée d'un distributeur de paraisons et également régulée par le chauffage. 6.- Application selon la revendication 5, caractérisée en ce que la température de la section aval est régulée également par la ventilation.