Brevet FR2402174A1 — publié le 19790330

La présente invention se rapporte à une installation pour le traitement thermique de matière incandescente, notamment d'objets en verre, principalement en forme de plaques ou de vitres, passant dans des fours à rouleaux. I1 est connu depuis longtemps , lorsque l'on prépare du verre à usage particulier, notamment des vitres en verre qui doivent servir dans l!industrie automobile ainsi que dans des conditions d'environnement difficiles, de prévoir des types bien déterminés de traitement thermique pendant la fabrication,de manière à influencer favorablement pour l'utilisation les propriétés intérieures du corps en verre qui est ensuite traité, par exemple en obtenant des valeurs de rigidité intérieure plus élevées ou une stabilité superficielle plus élevée. I1 est par exemple possible de remplacer les vitres en verre feuilleté habituelles dans l'industrie automobile par d'autres types de verre qui, après avoir subi le traitement thermique, sont appelés verre précontraint . Un avantage déterminant de cette technique est que tant les coûts de fabrication que les propriétés mécaniques du verre obtenu par le traitement thermique sont bien meilleurs que pour tous les autres procédés. Le traitement thermique a fait ses preuves non seulement pour des objets en verre en forme de plaques ou de vitres, mais également pour des vitres en verre courbé dans l'espace et d'autres objets qui doivent avoir les propriétés exigées. LBobtention d'un profil de température bien déterminé dans le four à rouleaux où doivent etre traités les objets préparés à l'avance est d'une importance déterminante pour l'exécution d'un tel procédé de traitement thermique. En pratique, on effectue ce processus en provoquant un mouvement suivant la direction longitudinale du four par des rouleaux de transport entraînés mécaniquement avec traversée de zones ayant des températures différentes, les gammes de température ainsi que la durée de séjour et également la température étant déterminées indépendamment de la composition chimique du verre mis en oeuvre suivant les propriétés mécaniques du produit final. Dans un mode de réalisation connu d'un tel four à rouleaux, les objets à traiter sont transportés d'abord d'une table ayant des rouleaux de transport revêtus de caoutchouc dans une zone de chauffage où ils sont réchauffés en un temps relativement bref à une température déterminée de stabilisation, puis ils sont amenés dans une zone de traitement thermique où on les chauffe encore à une température supérieure à la température de stabilisation. Ensuite les objets en verre parviennent dans une zone ayant un profil de température défini avec précision qui se caractérise par un gradient décroissant bien déterminé suivant la direction de transport, et où s'effectue le processus de trempe proprement dit par des déformations internes correspondantes.Après que le corps en verre a traversé- cette zone de trempe, il est refroidi peu à peu à la manière classique et quitte à ltétat presque refroidi le four à rouleaux par l'intermédiaire d'une table d'enlèvement. I1 résulte de ce qui précède qu'un tel procédé dépend tout entier d'une manière déterminante du point de savoir si l'on peut régler la température d'une manière suffisamment précise et par paliers fins du transporteur dans la zone correspondante à la trempe, étant entendu qu'il ne peut en aucune façon suffire de tirer parti du refroidissement naturel par convexion ou par rayonnement comme mécanisme de refroidissement. I1 faut tout au contraire mettre en oeuvre des'fluides réfrigérants supplémentaires qui peuvent être constitués par exemple de jets d'air ou de gaz de refroidissement arrivant sur la face libre du verre. I1 est manifeste qu'il faut conserver inchangée la géométrie de telles installations, non seulement pour ce qui concerne l'agencement et le nombre des buses pour le fluide réfrigérant, mais également pour ce qui concerne la quantité de gaz passant dans les buses pendant le processus total de fonctionnement. En outre,lorsque l'on fait le projet de telles installations, il faut prendre en considération que l'économie, c' est-à-dire surtout l'économie de chaleur de lVinstallation ,doit être la plus élevée possible.C'est ainsi par exemple que l'on peut penser mettre en oeuvre de l'air de refroidissement à grande vitesse sortant d'un petit nombre de buses à grande distance de la matière transportée qui s'accumule en tourbillonnant sur la face libre de la matière à refroidir, et provoque l'évacuation qui est nécessaire de la chaleur. On peut aussi penser utiliser un grand nombre de buses disposées directement au-dessus de la face libre de la matière à refroidir et faire sortir de ces buses l'air frais sous une surpression faible et à une vitesse faible. Dans le premier cas,on ne peut obtenir que difficilement, en raison des rapports indéterminés d'écoulement des fluides, la précision nécessaire de la courbe de température le long de la face supérieure du verre et,en outre,en raison de la vitesse de sortie élevée qui est nécessaire pour le fluide réfrigérant, on ne peut éviter que difficilement une pollution par des corps étrangers entrainés ou détachés des murs du four. Dans le second cas ,il est indispensable, pour obtenir des rapports stables du point de vue de la technique d'écoulement des fluides, d'avoir une certaine vitesse minimale pour chaque courant de gaz, de sorte qu'il peut se produire un refroidissement élevé d'une manière inadmissible de certaines zones superficielles et ainsi dans certaines circonstances des tensions intérieures trop élevées entrat- nant une rupture. L'invention-a pour objet une installation pour le traitement thermique de matière incandescente, notamment d'objets en verre, principalement en forme de plaques ou de vitres, passant dans des fours à rouleaux, caractérisée par des bottes à vent,qui sont disposées au dessus et en dessous des rouleaux pour la matière incandescente , dont les dimensions les plus grandes sont parallèles aux axes longitudinaux des rouleaux et dans les faces, tournées vers les rouleaux ou vers la matière incandescente se trouvant sur ceux-ci, desquelles sont ménagées des ouvertures, en forme de fente, de sortie du fluide réfrigérant,tandis que d'autres boîtes à vent s'étendent jusqu'au voisinage immédiat de la matière incandescente et des rouleaux et ont des conduits pour le fluide réfrigérant ayant des axes longitudinaux perpendiculaires au plan du déplacement, et que des tôles verticales de guidage couvrent des deux côtés respectivement par paire les bottes à vent suivant la direction de la plus grande dimension de celles-ci, les paires de tôles de guidage étant conformées en caisson, s'détendant jusqu'au voisinage immédiat des rouleaux de transport et de la face supérieure de la matière transportée, et formant des parties d'un dispositif aspirant le fluide réfrigérant s'écoulant le long de la face supérieure de la matière transportée. Gr ce à l'invention,on obtient que la répartition initialement homogène de température perd sa multiplicité en fonction du dispositif de refroidissement associé et devient une série de zones de trempe parallèles à la direction de transport, ayant une température définie exactement.Grâce au simple choix de la vitesse de déplacement du fluide réfrigérant dans chaque dispositif réfrigérant, ainsi que grâce aux tôles de guidage exerçant un effet stabilisateur du point de vue de la technique d'écoulement des fluides, il se crée, même pour une vitesse d'écoulement en soi faible du fluide réfrigérant, un coussin de gaz qui s'appuie sur la face supérieure du verre ou sur les rouleaux de transport et dont la température peut être réglée à volonté en choisissant la vitesse d'écoulement, ou en chauffant à l'avance ou par des courants latéraux dérivés avec addition de gaz frais.Surtout,l'invention permet d'obtenir une composante de poussée latérale réglable pour le courant de fluide réfrigérant suivant la direction de déplacement de la matière à traiter au four et donne ainsi la possibilité d'une économie de chaleur la plus grande possible. Grace au coussin d'air s'élevant contre les rouleaux de transport, on diminue aussi la pression d'appui de la matière à traiter au four sur les rouleaux de transport et on diminue ainsi beaucoup l'effet d'inégalités ou d'impuretés éventuelles à la surface des rouleaux de transport sur la face de la matière à traiter au four.Suivant le profil de température requis à la surface libre de la matière à traiter, on peut, en outre, en s'adaptant à une vitesse de transport prescrite, régler, par des mesures de techniques d'écoulement des fluides relativement simples, le profil d'écoulement correspondant à la matière à tremper, par superposition des divers courants en chaque zone de trempe. La figure unique du dessin annexé illustre l'invention. Une matière 2 à traiter au four traversant un four 1 sur des rouleaux de transport qui ne sont pas représentés au dessin parvient, après avoir traversé les zones de réchauffement et de traitement thermique, dans la région des zones de trempe, à savoir d'abord dans la région d'une boîte 3 à vent dont sort, par des ouvertures 4 de sortie en forme de fente un fluide réfrigérant, par exemple de l'air,suivant la direction indiquée par les flè ches, cet air venant lécher les faces libres de la matière incandescente. D'une autre boite 5 à vent et par l'intermédiaire de conduits 6, on envoie en une quantité qui peut etre réglée d'autres courants de fluide réfrigérant dont 11 intensité peut être répartie de manière optimale sur les conduits 6' en fonction de la matière à traiter au four. Le coussin d'air qui s'élève dans la région de refroidissement est envoyé à un récipient 7 aspirateur et de là, par une pompe de recirculation non représentée et par un dispositif de refroidissement supplémentaire nécessaire le cas échéant, est retourné aux boites 3 et 5 à vent. Par souci de clarté, les équipements de mesure et de réglage nécessaires au fonctionnement de l'installation décrite à titre d'exemple ne sont pas représentés au dessin. La succession de plusieurs circuits individuels de gaz réfrigérant suivant l'invention,ainsi que leur régulation et,le cas échéant, leur réunion dans un circuit de recirculation commun, sont des mesures connues du spécialiste et n ont pas besoin d'être décrites plus en détail REVENDICATIONS 1) Installation pour le traitement thermique de matière incandescente, notamment d'objets en verre, principalement en forme de plaques ou de vitres, passant dans des fours à rouleaux, caractérisée par des boîtes à vent, qui sont disposées au dessus et en dessous des rouleaux pour la matière incandescente, dont les dimensions les plus grandes sont parallèles aux axes longitudinaux des rouleaux et dans les faces, tournées vers les rouleaux ou vers la matière incandescente se trouvant sur ceux-ci, desquelles sont ménagées des ouvertures,en forme de fente, de sortie du fluide réfrigérant,tandis que d'autres bottes à vent s'étendent jusqu'au voisinage immédiat de la matière incandescente et des rouleaux et ont des conduits pour le fluide réfrigérant ayant des axes longitudinaux perpendiculaires au plan de déplacement, et que des tôles verticales de guidage couvrent des deux cotés respectivement par paire les bottes à vent suivant la direction de la plus grande dimension de celles-ci, les paires de tôles de guidage étant conformées en caisson, s'étendant jusqu'au voisinage immédiat de la matière transportée et formant des parties d'un dispositif aspirant le fluide réfrigérant s'écoulant le long de la face supérieure de la matière transportée. 2) Installation pour le traitement thermique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les axes longitudinaux des rouleaux de transport se trouvent dans le plan de symétrie des bottes à vent qui leur sont associées. 3) Installation pour le traitement thermique suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les bottes à vent communiquent avec une botte commune d'amenée. 4) Installation pour le traitement thermique suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le plan des bottes à vent est parallèle à celui des rouleaux de transport. 5) Installation pour le traitement thermique suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les ouvertures pour la sortie du fluide réfrigérant sont dans le plan formé par les plsns de symétrie des bottes à vent et les axes des rouleaux de transport.