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Perfectionnements aux fours électriques pour le chauffage des plaques de glace ou de verre avant trempe.
On sait que la trempe des plaques de glace ou de verre consiste à chauffer cette plaque à une température telle qu'elle atteigne l'état visqueux dans toute sa masse et à la refroidir rapidement, généralement sous l'action de jets d'air convenablement disposés de chaque côté de la glace après sa sortie du four.
On sait qussi qu'il est important que la température soit aussi uniforme que possible dans toute l'étendue de la pièce sans quoi le soufflage étant régulièrement réparti sur toute la surface, les contraintes, tensions et compressions, résultant de la trempe ne seraient pas exactement équilibrées après solidification complète et la @ glace se briserait d'elle-même soit pendant l'achèvement de son refroidissement depuis le point de transformation
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jusqu'à l'ambiance, soit marne après, au bout d'un temps plus ou moins long et sans aucune cause extérieure.
De ce fait, les fours utilisés pour le chauffage des plaque s de glace ou de verre ont été construits pour réaliser le mieux possible l'égalité de température néces- saire. Mais cette égalité est difficile à obtenir et à maintenir dans les fours utilisés pour cette fabrication car ils doivent être assez hauts, et de ce fait, il se produit à l'intérieur du four des mouvements de convection de l'air qui transportent de la chaleur des parties basse s du four vers le s partie s hau te s.
Dans les fours de ce genre chauffés électriquement, on a donc été amené à favoriser le développement des mouvements de convection de l'air en donnant aux fours une largeur assez grande et en répartissant les résistances chauffantes en hauteur, de façon à produire par unitéde surface des parties basses du four, une quantité de chaleur plus grande que par unité de surface des parties hautes.
On a pu. ainsi réaliser des fours dans lesquels une plaque de glace ou de verre atteint, au bout d'un certain temps, une température uniforme,
Mais lorsque la hauteur de ces fours est assez grande un inconvénient sérieux se présente.
Le four étant en équilibre à une température t donnée et ne contenant aucune pièce, les mouvements de convection dans le four tendent à maintenir cet équilibre.
Si l'on introduit une plaque de glace ou de verre froide, l'équilibre est momentanément rompu et se rétablit au bout d'un certain temps, à la température t précitée.
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Mais l'introduction de la plaque froide dans le four modifie complètement les mouvements de conveotion de 1 '- air pendant la période de réchauffage; ils sont au débit parti- culièrement intenses dans les parties basses du four où le chauffage est le plus intense, puis leur parcours à'allonge vers le haut au fur et à. mesure que la plaque de glace ou de verre s'échauffe et redeviennent normaux lorsque l'état d'équilibre est atteint dans toute la hauteur du four.
La plaque de glace ou de ve rre placée dans un tel four s'échauffe donc plus rapidement dans le bas du four que dans le haut et la température t est atteinte en premier lieu en bas puis au milieu, enfin dans le haut.
Comme à la température t la plaque de glace ou de verre doit être à l'état visqueux pour pouvoir être trempée, il en résulte que pendant l'intervalle de temps depuis l'instant où cette température t est atteinte dans le bas jusqu'au moment où elle est atteinte dans le haut, les parties qui sont à l'état visqueux s'allongent sous le poids des parties plus basses de la plaque qu'elles supportent.
Une plaque de glace ou de verre de hauteur assez grande (Om80 et au-dessus par exemple) subi t de ce fait un allongement sensible dans le four, allongement irrégulier d'ailleurs car il dépend de la forme des plaques, de la nature du verre, de son épaisseur, etc..: il est donc impossible de le compenser à l'avance exactement en coupant la plaque à une dimension inférieure à la dimension définitive et cet allongement peut être la cause de nombreux rebuts.
La présente invention a pour objet un four dans lequel on réali se no n se uleme nt l'égalité de température de plaques de verre ou de glace que l'on y introduit, mais encore une vitesse d'échauffement qui est la même en tous les points.
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A cet effet, le four qui peut être vertical, sera de préférence du type horizontal à passage - de façon à éviter la zone froide qui se trouve près du couvercle dans les fours ver- ticaux et qui favori se les mouvements de convection de l'air - il a une largeur réduite au strict minimum nécessaire pour pouvoir y introduire les plaque s à traiter avec leurs dispo- sitifs d'attache.
La chaleur nécessaire est fournie par la radiation de surfaces chauffantes disposées de part et d'autre des pla- . ques à traiter et constituant les parois latérales du four.
Les figures 1 et 2 du dessin annexé représentent, à titre d'exemple, en coupe transversale deux modes de réa- lisation du four suivant l'invention.
On se référera d t abo rd à la figure 1.
1 désigne la maçonnerie du four dont les parois latéralessont constituées par des plaquechauffantes métal- liques 2 et 3.
Comme expliqué plus haut, l'espace compris entre ces parois est réduit à la largeur nécessaire à la mise en place de la plaque de ve rre ou de glace à traite r 4 et de son dispositif de support 5.
Cette largeur pourra, par exemple, être de l'ordre de 70 à 150 mm. au maximum pour defours de 1m5O de hauteur utile.
Dans un tel four, les mouvements de convection de l'air sont presque complètement annulés par le frottement des filets d'air sur les parois 2 et 3 et des filets ascen- dants et de scendants entre eux. Le chauffage de la plaque 4 est assuré presque complètement par la radiation des plaques chauffantes métalliques 2 et 3, qui sont maintenues à une tem- pérature convenable, la même en tous points, par exemple au
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moyen déléments chauffants 6 placés à. l'arrière sur des supports 7 convenablement espacés. Ces éléments 6 seront de préférence combinés avec un ou plusieurs régulateurs de température tenant compte à la foisde la température des plaques et de celle des fils chauffants.
La vitesse d'échauffement de la plaque à traiter 4 sera ainsi la même en tous les points et cette plaque pourra être sortie du four et trempée sans avoir subi aucune déformation, ni allongement.
Dans la variante du four représentée sur la figure 2, le chauffage se fai t par induction.
Le four est constitué par un primaire 8 parcouru par le courant de l'usine et les plaquesradiantes sont constituées par des bandes horizontales 2 et 3 en métal dont le point de disparition du magnétisme (point de Curie) sera un peu supérieur à la température que l'on veut donner aux pla- ques.
Chaque bande de métal magnétique 2-3 sera entourée d'une feuille de métal non magnéti que etconducteur 9 formant un anneau fermé autour de chaque bande 2-3.
On pourra aussi constituer le four par un premier secondaire entourant l'ensemble des bandes magnétiquesen entourant de plus tout ou partie seulement de ces bandes par d'autres secondaires placés à l'intérieur du premier. on aura constitué ainsi un four auto-régulateur à la température donnée, différent des fours de chauffage par induction connue, en ce qu'au lieu de comporter un seul secondaire, il comportera autant de secondaires qu'on le désirera ;
Le flux produit par le primaire 8 se répartira entre les bandes magnéti que s 2 et 3 suivant leur température
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et la puissance électrique empruntée au primaire se développera dans le four en se répartissant automatiquement en hauteur, de façon à compenser les écarts de température qui pourraient se produire. par cette disposition, on ajoutera donc à l'autorégulation dans le sens perpendiculaire aux spires - qui est la propriété fondamentale des fours à induction - une autorégulation supplémentaire dans le plan des spires et les surfaces radiantes auront exactement la même température en tous points.
Il est bien entendu que les modes de réalisation ci-dessus décrits ne présentent aucun caractère limitatif et pourront recevoir toutes modifications constructives désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention.