Four à parois chauffantes interchangeables pour le traitement thermique de feuilles de verre

Abstract

 Four pour le traitement thermique de feuilles de verre, en particulier pour le chauffage de ces feuilles à la température de bombabe et/ou de trempe, constitué d'une ossature sur laquelle sont fixés des éléments de parois (12) de petite dimension, dont chacun comprend une plaque isolante munie sur sa face arrière d'un support (15,16,17), et dont certains sont porteurs d'organes de chauffage électrique, plusieurs de ces éléments (12) étant fixés de manière coulissante par leurs supports (15,16,17) sur un même rail porteur (22) courant tout le long de la paroi, un certain nombre de rails porteurs (22) supportant les éléments correspondants de paroi (12) étant fixés sur l'ossature du four, de manière démontable et réglable en position.
L'invention a pour objet de perfectionner ces fours à éléments interchangeables. Elle permet de monter le four très rapidement et de remplacer les éléments défectueux avec un minimum de travail et dans un temps très court.

Description

[0001] L'invention concerne un four pour le traitement thermique de feuilles de verre, en particulier un four destiné à porter ces feuilles à la température de bombage et/ou de trempe. De tels fours sont généralement constitués d'une ossature en profilés sur laquelle sont fixées des plaques constituées d'un corps isolant porteur d'organes de chauffage électrique.

[0002] Les feuilles de verre peuvent y être traitées en position horizontale ou en position verticale. Dans le premier cas, elles sont acheminées soit sur un chariot qui traverse le four, soit directement sur des rouleaux porteurs, soit un coussin gazeux ; les organes chauffants sont disposés soit dans la voûte du four, soit sous cette voûte.

[0003] Dans le second cas, la feuille est généralement suspendue à des pinces d'accrochage supportées par un chariot mobile sur un rail situé au-dessus du four ; les organes chauffants sont alors placés sur les parois verticales du four en face des feuilles de verre.

[0004] Il est connu de fabriquer de tels fours de traitement en assemblant, de manière appropriée, une série d'éléments démontables ajustés côte à côte (DE PS 856 499). Pour effectuer les travaux indispensables de réparation ou d'entretien, on peut désolidariser les éléments endommagés, les enlever du four puis les remettre en place après que les travaux nécessaires ont été effectués.

[0005] Dans les fours connus, les éléments interchangeables couvrent l'ensemble de la paroi, s'étendant sur toute la hauteur du four ; en direction horizontale leur longueur est au moins égale à la hauteur. Ils ont donc des dimensions importantes et un poids élevé car la paroi isolante est constituée d'un matériau réfractaire monté dans un cadre de dimensions correspondantes. Leur remplacement ne peut s'effectuer qu'avec de grosses difficultés.

[0006] L'invention a pour objet de perfectionner un tel four à éléments interchangeables en permettant de remplacer les éléments défectueux avec un minimum de travail et dans un temps très court. En outre, la conception de ce four permettra de le monter très simplement ; elle tiendra compte des dilatations des éléments de parois et permettra de régler leur position avec précision. Enfin, le four pourra être construit en matériaux légers et possédera ainsi, -à cause de sa masse réduite, une faible capacité calorifique, ce qui en facilitera le règlage.

[0007] Le four selon l'invention est tel qu'une de ses parois au moins est constituée d'un ensemble d'éléments de petite dimension par rapport à la surface. de la paroi, dont chacun est formé d'une plaque munie sur sa face arrière d'un organe de support, plusieurs de ces éléments étant fixés de manière coulissante par leur organe de support sur un même rail porteur courant tout le long de la paroi, un certain nombre de rails porteurs supportant les éléments de paroi correspondants étant fixés sur l'ossature du four de manière démontable et réglable en position.

[0008] Cette solution est excellente .sous l'aspect de l'interchangeabilité des éléments de paroi. Les divers éléments de paroi peuvent, à cause de leurs dimensions relativement faibles, être munis sur leur face arrière d'organes de support simples, et les faces le long desquelles les éléments voisins viennent en contact jointif être exemptes de toute pièce en saillie. Ils peuvent donc s'assembler sans discontinuité pour former la paroi du four, sans pourtant poser de difficultés pour leur remplacement car ils sont mobiles, tant par groupes formant des segments de paroi solidaires d'un rail porteur, qu'individuellement le long de ce rail. On peut ainsi écarter l'un de l'autre les divers segments pour en retirer un, après avoir libéré de l'ossature le rail qui le supporte, sans être gêné par les segments voisins préalablement écartés ni détériorer les surfaces adjacentes. Sur le rail porteur ainsi dégagé, on peut alors débloquer les supports des divers éléments et les faire coulisser pour les dégager.

[0009] Après remplacement du ou des éléments à échanger, le rail porteur est de nouveau mis en place sur l'ossature du four. La position des rails porteurs et celle des éléments sur ces rails sont alors ajustées de manière à constituer par juxtaposition des divers éléments une paroi continue.

[0010] Une version particulièrement avantageuse est obtenue par l'emploi d'éléments de paroi dont la partie isolante est une plaque constituée de fibres céramiques. Les dispositifs chauffants peuvent alors être constitués de corps radiants suspendus librement sur des supports fixés sur les plaques isolantes ou encore incorporés en tout ou en partie dans les plaques isolantes. De tels éléments de parois en fibres céramiques ont l'avantage que, compte tenu de leur poids très réduit, ils peuvent être munis de dispositifs supports très simples qui laissent complètement libres leurs faces latérales, permettant ainsi de les accoler aux éléments voisins.

[0011] D'autres caractéristiques ou avantages de ce nouveau type de fours apparaîtront dans la description détaillée suivante établie en relation avec les figures qui montrent :

Figure 1 : une vue perspective avec coupe transversale d'un four à fosse pour le chauffage de feuilles de verre en position verticale.

Figure 2 : à plus grande échelle, une coupe montrant la structure et la fixation d'une paroi du four.

Figure 3 : une vue latérale d'un four ayant la structure représentée figures 1 et 2.

Figure 4 : une variante de support pour un élément de paroi.

[0012] Le four représenté sur les figures est un four de trempe de feuilles de verre suspendues à des pinces d'accrochage dans lequel ces feuilles sont réchauffées à une température voisine du point de ramollissement. Ce four présente, dans son toit, un passage en forme de fente à travers lequel la feuille de verre est descendue dans le four, puis remontée hors du four dès qu'elle a atteint la température désirée.

[0013] De tels fours peuvent être également réalisés en fours dits "traversants". Le dispositif de suspension de la feuille de verre se déplace alors le long de la fente du toit, transportant ainsi la feuille de verre dans le sens de la longueur du four. Les parois d'entrée et de sortie peuvent alors présenter, elles aussi, une fente pour le passage de la feuille de verre.

[0014] Dans tous les cas, seules les parois du four parallèles aux grandes surfaces de la feuille de verre sont munies d'organes chauffants. L'invention se rapporte à la structuré des parois munies de ces organes.

[0015] Le four représenté figure 1 dans ses parties essentielles comprend une charpente en acier composée de profilés horizontaux, 1 à la partie inférieure et 2 à la partie supérieure, de profilés verticaux 3 à l'angle des grandes faces du four et des parois d'extrémité, et de profilés transversaux 4, raccordant les deux grandes faces. A l'intérieur de cette charpente et sur les profilés 1 est placée la sole 7, en matériau réfractaire. Les parois d'extrémité sont constituées d'un mur 8 en matériau réfractaire. Des blocs réfractaires 9 constituent le toit du four mais ménagent entre eux une fente pour permettre l'introduction de la feuille de verre.

[0016] L'ensemble ainsi décrit, composé de la charpente métallique et des parties en matière réfractaire, sole, toit et parois d'extrémité, forme une structure autoporteuse ; il constitue l'ossature du four, et les parois chauffantes qui, elles, ne contribuent pas à la stabilité du système sont disposées entre les éléments de l'ossature.

[0017] Les ouvertures de paroi laissées libres entre les éléments de l'ossature sont remplies par un ensemble d'éléments de parois rectangulaires ou carrés 12, montés jointifs. Ces éléments portent, sur la face tournée vers l'intérieur du four, des résistances chauffantes 13 qui peuvent y être totalement ou partiellement incorporées, ou se trouver suspendues à des supports devant cette face ; ils sont constitués d'un corps isolant de faible poids spécifique et de pouvoir isolant élevé.

[0018] Dans une version préférée, on utilise à cet effet les modules de chauffage "FIBROTHAL" (marque déposée) de la société BULTEN-KANTHAL GmbH, constitués essentiellement d'une plaque de fibres céramiques et qui présentent un très faible poids spécifique, de 200kg/m^3. Les organes chauffants de ces modules sont des résistances incorporées dans la face avant du corps isolant. A cause de leur masse très faible, l'inertie thermique de ces modules est extrêmement réduite si bien qu'un four constitué de tels éléments présente un temps très court de chauffage et de refroidissement, ce qui rend plus facile une régulation précise de la température.

[0019] Chaque élément 12 est muni d'un support constitué par un tube 15 réuni à une extrémité à une plaque métallique 16 et à l'autre extrémité à un manchon 17.

[0020] La plaque métallique 16 est fixée à l'élément de paroi 12, de préférence au moyen d'un lut résistant à la chaleur, ceci directement sur la partie arrière de l'élément de paroi ainsi qu'il est représenté sur les figures 1 et 4 ou par l'intermédiaire d'un corps isolant 18 supplémentaire ainsi qu'il est représenté figure 2. Le pouvoir isolant de l'élément de paroi se trouve ainsi renforcé s'il en est besoin.

[0021] Pour éviter ou réduire les pertes de chaleur par conduction le long du tube 15, on peut constituer une barrière thermique en subdivisant le tube 15 en deux parties réunies par une pièce intermédiaire 20 (figure 4) en un matériau de très faible conductivité thermique.

[0022] Plusieurs éléments de paroi 12 munis de leurs supports sont mis en place sur un rail porteur profilé 22 en faisant glisser les manchons 17 de leur support le long du rail porteur. Lorsque l'emplacement des manchons sur le rail 22 est correct, ils sont bloqués par un écrou à oreilles 23. Les rails porteurs 22 sont alors disposés verticalement contre le cadre du four de manière que les éléments de paroi 12 en saillie devant le rail 22 puissent être introduits à l'emplacement correspondant de la paroi. Les rails porteurs 22 peuvent, ainsi qu'il est représenté figure 1, être fixés aux profilés 1 et 2 de l'ossature au moyen de vis 24 dans des lumières 25 qui permettent de les déplacer horizontalement pour assurer une mise en place correcte des éléments de paroi 12.

[0023] Une autre forme avantageuse de réalisation pour la fixation des rails porteurs verticaux 22 sur les profilés 1 et 2 de l'ossature du four est représentée figure 2.

[0024] Chaque rail porteur est muni à ses extrémités supérieure et inférieure d'un verrou rotatif 28 actionné par un levier 29. En tournant le levier 29, on presse le pêne 30 du verrou 28 contre l'aile du profilé 1 ou 2 correspondant, ou bien on le dégage de ces profilés si l'un des éléments de parois 12 superposés sur le rail 22 pour former segment de paroi doit être retiré aux fins d'échange ou de réparation.

[0025] Sans qu'il soit besoin d'en donner une description plus complète, il est à remarquer que l'on pourrait également, dans le cadre de l'invention, construire des parois utilisant deux, voire plus de deux couches de matériaux réfractaires, en quinconçant leurs éléments. Il suffit que les supports des éléments de la couche interne, pour at--teindre les rails correspondants, traversent la couche externe à l'emplacement des joints entre les éléments de cette dernière, à travers des dégagements pratiqués sur les côtés des éléments en question.

Revendications

1. Four pour le traitement thermique de feuilles de verre, en particulier pour le chauffage de ces feuilles à la température de bombage et/ou de trempe, constitué d'une ossature sur laquelle sont fixés des éléments de parois formés d'un corps isolant porteur d'organes de chauffage électrique, ce four étant caractérisé en ce qu'une de ses parois au moins est constituée d'un ensemble d'éléments (12) de petites dimensions par rapport à la surface de la paroi, chaque élément (12) étant formé d'une plaque munie sur sa face arrière d'un support (15, 16, 17), plusieurs de ces éléments (12) étant fixés de manière coulissante par leur support (15, 16, 17) sur un même rail porteur (22) qui court le long de la paroi et un certain nombre de rails porteurs (22) supportant les éléments correspondants de paroi (12) étant fixés sur l'ossature du four de manière démontable et réglable en position.

2. Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de paroi sont montés simplement jointifs.

3. Four selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les parties de paroi constituées d'éléments démontables (12) sont limitées par des parties fixes (7, 8, 9).

4. Four selon l'une des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que les rails porteurs (22) sont fixés sur les profilés (1, 2) de l'ossature du four par un organe presseur à levier.

5. Four selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les supports fixés sur les éléments de paroi (12) comprennent un manchon (17) coulissant sur le rail porteur (22) où il peut être bloqué à la position désirée.

6. Four selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le support est fixé à l'élément de paroi par une plaque métallique (16) collée sur cet élément et reliée à un tube (15).

7. Four selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un corps isolant (18) dont les dimensions extérieures sont celles de l'élément de paroi (12) est fixé sur la partie arrière pour porter la plaque métallique (16).

8. Four selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le support (15, 16, 17) comprend une pièce intermédiaire (20) présentant une faible conductivité thermique.

9. Four selon l'une des revendications 1 à 8, à parois chauffantes verticales, caractérisé par la juxtaposition de segments de parois formés d'éléments (12) montés le long d'un rail porteur (22) disposé verticalement.

10. Four selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les corps isolants des éléments de paroi (12) sont constitués de fibres céramiques de faible poids spécifique et de pouvoir isolant élevé.

11. Four selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il possède au moins une paroi composée de plusieurs couches d'éléments quinconcés.

Dessins