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Patent Searching and Data


Title:
TRANSLATIONALLY MOBILE CHARGER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/106301
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention also relates to a charger (1) comprising: ͦ a sleeve (4) defining a direction X in which a composition (2) of vitrifiable materials is charged into the furnace (3), and ͦ a mechanical unit (5) equipped: o with a member (6) for conveying the composition (2) towards the furnace (3) in the furnace-charging direction X, this conveying member (6) being positioned at least in part inside the sleeve (4), and o with a motorized drive unit (7) for driving the said conveying member (6). In particular, such a charger (1) in particular comprises a mechanical unit (5) that is translationally mobile with respect to the sleeve (4) in the furnace-charging direction X. The invention allows a human and/or automatic operator to adapt the position of the conveying member in the sleeve (4) to suit the furnace-charging conditions.

Inventors:
GUILLET, Antoine (6 Rue Riquet, PARIS, PARIS, 75019, FR)
LOPEPE, Frédéric (4 Rue Guichard, Appt 202, ROSNY SOUS BOIS, 93110, FR)
CHESNEL, Sébastien (10 T Rue des Gôts, ANGOULEME, 16000, FR)
RANZANI DA COSTA, Andrea (53 Boulevard Montaigut - 3ème étage D, CRETEIL, CRETEIL, 94000, FR)
Application Number:
FR2018/053038
Publication Date:
June 06, 2019
Filing Date:
November 29, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SAINT-GOBAIN ISOVER (18 Avenue d'Alsace, COURBEVOIE, COURBEVOIE, 92400, FR)
International Classes:
C03B3/00; F27D3/08
Domestic Patent References:
WO2013132184A12013-09-12
WO2016120351A12016-08-04
WO2013132184A12013-09-12
Foreign References:
FR2629074A31989-09-29
SU1377246A11988-02-28
GB191310207A1914-03-26
Attorney, Agent or Firm:
SAINT-GOBAIN RECHERCHE (Département Propriété Industrielle, 39 Quai Lucien Lefranc, AUBERVILLIERS, 93300, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Enfourneuse (1) pour l'enfournement d'une composition (2) de matières vitrifiables dans un four (3) verrier, ladite enfourneuse (1) comprenant :

· un fourreau (4) définissant une direction d'enfournement (X) de la composition (2) dans le four (3), et

• un bloc mécanique (5) équipé :

o d'un organe d'acheminement (6) de la composition (2) vers le four (3) selon la direction d'enfournement (X), cet organe d'acheminement (6) étant au moins en partie agencé dans le fourreau (4), et

o d'une unité motorisée d'entraînement (7) dudit organe d'acheminement (6), ladite enfourneuse (1) étant caractérisée en ce que le bloc mécanique (5) est mobile en translation par rapport au fourreau (4), selon la direction d'enfournement (X). 2. Enfourneuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fourreau (4) est solidaire d'un châssis (8) au regard duquel le bloc mécanique (5) est mobile est translation.

3. Enfourneuse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bloc mécanique (5) est adapté pour être mis en translation manuellement.

4. Enfourneuse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une unité motorisée de mise en translation (9) du bloc mécanique (5). 5. Enfourneuse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de mesure d'au moins une valeur d'une variable physique impactée par le fonctionnement de l'enfourneuse (1), ladite variable physique étant préférentiellement choisie parmi :

• le couple fourni par l'unité motorisée d'entraînement (7) dudit organe d'acheminement (6),

• l'intensité électrique du moteur de ladite unité motorisée d'entraînement (7),

• la température au sein du fourreau (4) au niveau de son extrémité la plus en aval, • la concentration en gaz issu de la combustion au sein du fourreau (4), par exemple en dioxyde de carbone et/ou en monoxyde de carbone.

6. Installation (10) de fusion de matières vitrifiables comprenant :

• un four (3) de fusion de matières vitrifiables équipé d'un orifice d'enfournement situé en flanc de cuve, préférentiellement en dessous du niveau théorique du verre liquide défini par la position du déversoir du verre liquide,

• une enfourneuse (1) selon l'une des revendications précédentes, une extrémité du fourreau (4) de l'enfourneuse (1) étant ouverte sur l'orifice d'enfournement.

7. Installation (10) selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend une tête d'enfournement (11) tubulaire agencée en aval du fourreau (4) et fixée sur le flanc extérieur de la cuve du four (3), au niveau de l'orifice d'enfournement, ladite tête d'enfournement (11) étant équipée à son extrémité distale du four (3) d'un registre à guillotine, dont la guillotine est mobile entre une position fermée, dans laquelle la guillotine obture l'accès à l'intérieur du four (3), et une position ouverte, dans laquelle cet accès est libéré.

8. Utilisation d'une installation (10) selon l'une des revendications 6 et 7 pour la fusion de matières vitrifiables.

9. Procédé de contrôle d'une enfourneuse (1) selon l'une des revendications 1 à 5, à partir d'au moins une valeur d'une variable physique impactée par le fonctionnement de l'enfourneuse (1), ladite variable physique étant préférentiellement choisie parmi :

• le couple fourni par l'unité motorisée d'entraînement (7) dudit organe d'acheminement (6),

• l'intensité du moteur de ladite unité motorisée d'entraînement (7),

• la température au sein du fourreau (4) au niveau de son extrémité la plus en amont,

ledit procédé de contrôle comprenant au moins les étapes suivantes :

• comparer (SI) ladite valeur mesurée avec au moins une valeur seuil, et

• émettre (S2) une instruction de mise en translation du bloc mécanique (5), • commander (S3) l'unité motorisée de mise en translation (9) du bloc mécanique (5).

10. Procédé de contrôle selon la revendication 9, caractérisé en ce que la variable physique mesurée est l'intensité du moteur de l'unité motorisée d'entraînement (7) en rotation d'une vis sans fin (6) d'acheminement de la composition (2) vers le four (3), et en ce que ladite valeur seuil est initialement comprise entre 10 et 50%, préférentiellement entre 10 et 30%, préférentiellement entre 12 et 20%, encore préférentiellement entre 14 et 16% de l'intensité maximale admissible par ledit moteur.

11. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 9 à 10, mis en œuvre au sein d'une installation (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la commande en translation du bloc mécanique (5) en aval du plan théorique de coupe de la guillotine est asservie à l'agencement de celle-ci en position ouverte.

12. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que la variable physique mesurée est la température au sein du fourreau (4) au niveau de son extrémité la plus en aval, l'ordre de commande émis étant de translater l'organe d'acheminement (6) vers l'arrière lorsque la température mesurée est égale ou supérieure à une valeur seuil de température.

13. Système (20) de contrôle d'une enfourneuse (1) selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant un module de traitement (21) adapté pour :

• comparer (SI) au moins une valeur d'une variable physique impactée par le fonctionnement de l'enfourneuse (1) avec au moins une valeur seuil,

• émettre (S2) une instruction de mise en translation du bloc mécanique (5).

14. Programme d'ordinateurs téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support d'enregistrement adapté pour être lu par un ordinateur et/ou exécuté par un processeur, comprenant un code d'instructions pour mettre en œuvre un procédé de contrôle selon l'une des revendications 9 à 12.

15. Support d'enregistrement informatique, sur lequel est enregistré un programme d'ordinateurs selon la revendication 14.

Description:
ENFOURNEUSE MOBILE EN TRANSLATION

La présente invention concerne une enfourneuse pour four verrier et une installation de fusion d'une composition de matières vitrifiables. Sont plus particulièrement visées les installations de formage de verre plat comme les installations float ou de laminage, mais aussi les installations de formage de verre creux du type bouteille, flacon, et plus particulièrement les installations de formage de fibres de verre du type laine minérale d'isolation thermique ou phonique ou encore de fils de verre textile dits de renforcement.

L'invention concerne également un système de contrôle d'une telle enfourneuse ainsi que le procédé de contrôle, le programme d'ordinateur et le support d'enregistrement informatique associés.

Les installations de fusion sont équipées d'un dispositif de chargement d'une composition de matières vitrifiables dans un four verrier. Ces matières vitrifiables sont généralement du type oxyde, et comprennent généralement au moins 30% en masse de silice, telle qu'un verre ou un silicate comme un silicate d'alcalin et/ou d'alcalino-terreux. Le verre peut notamment être silicosodocalcique ou être de la roche souvent appelée « verre noir » par l'homme du métier. Les termes « matières vitrifiables » et « matières premières » visent donc à englober les matières nécessaires à l'obtention d'une matrice vitreuse (ou céramique ou vitrocéramique), tels que le sable silicique, la roche, les laitiers de hauts fourneaux, mais également tous les additifs (additifs d'affinage), les déchets de déconstruction (incluant des fibres minérales), tous les combustibles liquides ou solides éventuels (plastique de matériau composite ou non, matières organiques, charbons), et tout type de calcin. Dans la description, les expressions « verre liquide » et « bain de verre » désignent le produit de la fusion de ces matières vitrifiables.

Les dispositifs de chargement, également nommés « enfourneuses », appartiennent classiquement à l'un des deux groupes suivants :

• Les enfourneuses émergées à tiroir ou à poussoir installées sur une niche, appelée « dog house », extérieure au bassin de fusion,

• Les enfourneuses dites « immergées », qui distribuent la composition directement à l'intérieur du bassin de fusion, à un niveau situé en dessous du niveau des matières vitrifiables en fusion. Plus spécifiquement, il est connu de mettre en œuvre une enfourneuse comprenant :

• un fourreau définissant une direction d'enfournement de la composition dans le four,

· un organe d'acheminement de la composition vers le four selon la direction d'enfournement, cet organe d'acheminement étant au moins en partie agencé dans le fourreau, et

• une unité motorisée d'entraînement dudit organe d'acheminement.

Cet organe d'acheminement peut être un piston, tel que décrit dans le document brevet W02016/120351A, ou une ou plusieurs vis sans fin, tel que décrit dans le document brevet WO2013/132184, le corps de l'enfourneuse étant alors par exemple de type extrudeuse mono-vis ou double-vis. L'organe d'acheminement de la composition vers le four est mis en mouvement translatif (dans le cas d'un piston) ou rotatif (dans le cas d'une vis) par une unité motorisée d'entraînement, pouvant comprendre un ou plusieurs moteurs.

Dans ce contexte, une résistance générée notamment par la composition en cours d'acheminement s'oppose au travail fourni par l'organe d'acheminement. Cette résistance augmente avec la dureté et la granulométrie de la composition, l'épaisseur du bouchon, c'est-à-dire la zone de contact entre l'extrémité de l'enfourneuse proximale du four, et son accroche à l'entrée de la chambre de fusion, ainsi qu'avec la hauteur et la viscosité du bain de verre faisant pression sur le bouchon. De manière connue, l'augmentation de cette résistance engendre une montée en puissance du moteur d'entraînement.

Lorsque suite à l'accroissement de la résistance, la puissance délivrée par le moteur atteint une valeur limite maximale, prédéterminée par le dimensionnement du moteur, les différentes composantes de l'enfourneuse, et en particulier son organe d'acheminement et/ou son moteur d'entraînement sont amenées à se bloquer, ce qui peut engendrer leur détérioration. En outre, dans l'hypothèse où l'organe d'acheminement est finalement débloqué suite à la montée en puissance du moteur, une masse relativement importante de la composition peut être délivrée dans la chambre de fusion, provoquant alors une baisse de la température et donc des instabilités dans le procédé de fusion. A l'inverse, une chute de la résistance opposée par la composition vitrifiable témoigne généralement d'un amincissement excessif du bouchon. L'enfourneuse est alors exposée à l'immixtion dans le fourreau de gazs de combustion en provenance du four, ou en d'autres termes, à un « retour de gazs ». Un tel retour de gaz est à éviter à tout prix puisqu'il tend à échauffer la matière vitrifiable au sein du fourreau. Ceci engendre alors une détérioration rapide des composantes de l'enfourneuse qui ne sont pas adaptées pour une exposition à de telles hautes températures. Cette montée en température augmente également les risques d'embrasement des matières vitrifiables et même d'explosion. Le dégagement de tels gazs dans l'atmosphère représente de plus un risque pour un opérateur, compte tenu de la toxicité des gazs en question, ainsi que pour l'environnement, du fait de leur caractère polluant.

Au regard de ces difficultés, il est connu de surdimensionner le moteur d'entraînement de manière à ce que sa puissance instantanée permette l'acheminement dans le four de la composition de matières vitrifiables. Cette solution technique reste cependant très insatisfaisante puisqu'elle ne permet aucune adaptation de l'enfourneuse aux conditions variables de mise en œuvre de l'enfournement. Ainsi, la résistance opposée par l'agglomérat formé par les matières à enfourner varie significativement en fonction de leur dureté et de leur granulométrie. Une enfourneuse dimensionnée pour une composition donnée ne sera donc pas ou peu adaptée à l'enfournement d'une composition de nature différente. En outre, un tel dimensionnement du moteur ne permet pas de limiter les risques de détérioration de l'organe d'acheminement lors d'une montée du couple. Ceci est particulièrement le cas lorsque cet organe subit des sollicitations asymétriques, par exemple lors de l'acheminement d'une composition très hétérogène ou lors de la formation d'un bouchon d'épaisseur variable. Enfin, une telle solution ne permet en rien d'éviter la génération d'instabilités dans le procédé de fusion ou les retours de gazs, bien au contraire.

Il existe donc un besoin de fournir une enfourneuse permettant de pallier les blocages du moteur d'entraînement et de limiter les risques de détérioration de ce dernier et/ou de l'organe d'acheminement, tout en évitant la génération d'instabilités dans le procédé de fusion et les retours de gazs. La présente invention répond à ce besoin. Plus particulièrement, dans au moins un mode de réalisation, la technique proposée se rapporte à une enfourneuse pour l'enfournement d'une composition de matières vitrifiables dans un four verrier, ladite enfourneuse comprenant :

· un fourreau définissant une direction d'enfournement de la composition dans le four, et

• un bloc mécanique équipé :

o d'un organe d'acheminement de la composition vers le four selon la direction d'enfournement, cet organe d'acheminement étant au moins en partie agencé dans le fourreau, et

o d'une unité motorisée d'entraînement dudit organe d'acheminement,

ladite enfourneuse étant caractérisée en ce que le bloc mécanique est mobile en translation par rapport au fourreau, selon la direction d'enfournement.

Dans la suite de la description, le « bloc mécanique » est l'ensemble formé par l'organe d'acheminement et l'unité motorisée d'entrainement, ce bloc étant limité par la valeur maximale de couple de l'unité motorisée.

L'invention repose ainsi sur un concept nouveau et inventif consistant à fournir une enfourneuse dans laquelle le bloc mécanique est mobile en translation par rapport au fourreau, selon la direction d'enfournement. Une telle enfourneuse permet à un opérateur Homme et/ou machine d'adapter la position de l'organe d'acheminement dans le fourreau en fonction des conditions d'enfournement.

En effet et tel que décrit ci-dessus, la position de l'organe d'acheminement est corrélée à la valeur de la résistance offerte par la composition de matières vitrifiables et/ou le bouchon. Lorsque cet organe avance dans le fourreau, l'épaisseur du bouchon diminue, puisque son extrémité est introduite dans le four pour liquéfaction. En conséquence, la résistance diminue, permettant l'obtention d'une valeur de couple acceptable pour le moteur d'entraînement tout en limitant les sollicitations de l'organe d'acheminement, et les risques de détérioration. A l'inverse, lorsque l'organe d'acheminement recule, l'épaisseur du bouchon augmente, et les risques d'infiltration de gazs de combustion et/ou d'expulsion soudaine du bouchon dans la chambre de fusion diminuent. Une enfourneuse selon l'invention permet, via la translation du bloc mécanique par rapport au fourreau, de maintenir cette valeur de résistance, et donc la valeur correspondante du couple de l'unité motorisée d'entraînement, dans une plage intermédiaire de valeurs permettant d'une part de pallier les blocages du moteur d'entraînement et de limiter les risques de détérioration de ce dernier et/ou de l'organe d'acheminement, tout en évitant d'autre part la génération d'instabilités dans le procédé de fusion ou des retours de gazs.

Dans la pratique, le positionnement de l'organe d'acheminement dans le fourreau peut être réalisé :

• de manière préventive, au regard de la dureté et de la granulométrie de la composition introduite dans l'enfourneuse et des caractéristiques techniques de l'enfourneuse, et/ou

• au cours du fonctionnement de l'enfourneuse, suite à un blocage de l'organe d'acheminement, à une montée en couple excessive de l'unité motorisée d'entraînement, ou au constat de tout autre dysfonctionnement de l'enfourneuse.

Selon un mode de réalisation particulier, l'organe d'acheminement est une vis sans fin mobile en rotation autour de la direction d'enfournement. Selon un mode de réalisation alternatif, l'organe d'acheminement se présente sous la forme d'un piston mobile en translation selon la direction d'enfournement, ou de tout autre type d'organe d'acheminement connu de l'état de la technique.

Selon un mode de réalisation particulier, le fourreau est solidaire d'un châssis au regard duquel le bloc mécanique est mobile est translation.

La mise en œuvre d'un tel châssis permet un contrôle satisfaisant de la direction mise en translation du bloc mécanique, ainsi que l'assemblage et le positionnement, par rapport au reste du châssis, d'une éventuelle unité motorisée de mise en translation du bloc mécanique.

Selon un mode de réalisation particulier, le bloc mécanique est adapté pour être mis en translation manuellement.

Le positionnement de l'organe d'acheminement dans le fourreau peut ainsi être modifié par un opérateur spécialisé, notamment en cas de blocage de l'enfourneuse.

Selon un mode de réalisation particulier, l'enfourneuse comprend une unité motorisée de mise en translation du bloc mécanique. Un opérateur peut ainsi être tout ou en partie assisté pour le positionnement du bloc mécanique.

Selon un mode de réalisation particulier, le bloc mécanique est adapté pour être mis en translation à la fois manuellement et via une unité motorisée de mise en translation. Une telle combinaison de moyens de mise en translation permet à un opérateur de pallier les défauts potentiels de l'unité motorisée de mise en translation, par exemple pour réajuster avec précision la position du bloc mécanique, pour prendre le relais de l'unité motorisée en cas de panne de cette dernière, ou pour effectuer un travail requérant une puissance supérieure à la valeur de puissance maximale de l'unité motorisée de mise en translation.

Selon un mode de réalisation particulier, l'enfourneuse comprend un dispositif de mesure d'au moins une valeur d'une variable physique impactée par le fonctionnement de l'enfourneuse, ladite variable physique étant préférentiellement choisie parmi :

· le couple fourni par l'unité motorisée d'entraînement dudit organe d'acheminement,

• la température au sein du fourreau au niveau de son extrémité la plus en aval, c'est-à-dire la plus proche du four,

• la concentration en gaz issu de la combustion au sein du fourreau, par exemple en dioxyde de carbone et/ou en monoxyde de carbone.

La mesure de la température au sein du fourreau permet de détecter un éventuel retour de verre liquide et/ou un début de pyrolyse dans l'organe d'acheminement.

La mise en œuvre d'un dispositif de mesure selon cet aspect particulier de l'invention permet de surveiller en temps réel le bon fonctionnement de l'enfourneuse afin, si nécessaire, de modifier la position du bloc mécanique le long de l'axe d'enfournement.

Selon un mode de réalisation particulier, la mesure du couple est réalisée par l'intermédiaire d'une mesure de l'intensité électrique de ce même moteur, qui est proportionnelle au couple.

Selon un mode de réalisation particulier, ce dispositif de mesure est couplé à une interface Homme-machine adaptée pour communiquer à un opérateur la valeur mesurée de ladite variable physique. Ce dernier peut alors prendre la décision de modifier ou non la position le bloc mécanique par rapport au fourreau, de manière manuelle ou avec l'assistance d'une unité motorisée de mise en translation.

Selon un mode de réalisation particulier, la mise en translation du bloc mécanique est automatisée, ce qui offre la possibilité d'un asservissement automatique de la position de l'organe d'acheminement en fonction du couple, et donc d'une adaptation en continue de l'enfourneuse aux conditions d'enfournement, suivant un procédé de contrôle décrit dans le présent texte.

L'invention se rapporte également à une installation de fusion de matières vitrifiables comprenant :

· un four de fusion de matières vitrifiables équipé d'un orifice d'enfournement situé en flanc de cuve, préférentiellement en dessous du niveau théorique du verre liquide défini par la position du déversoir du verre liquide,

• une enfourneuse telle que décrite ci-dessus, une extrémité du fourreau de l'enfourneuse étant ouverte sur l'orifice d'enfournement.

Les avantages techniques conférés par une enfourneuse selon l'invention, tels qu'ils sont décrits dans le présent texte, se rapportent également à une installation de fusion de matières vitrifiables intégrant une telle enfourneuse.

Une extrémité du fourreau de l'enfourneuse est ouverte sur l'orifice d'enfournement, soit par contact direct ou via une pièce de raccord intermédiaire. Dans cette configuration, l'accès au four est libéré au moins de manière ponctuelle, afin de permettre l'introduction de la composition de matières vitrifiables dans le four.

L'invention s'applique tout particulièrement aux enfourneuses immergées, compte tenu des risques de retour de verre liquide dans le fourreau et de la pression exercée par ce dernier sur le bouchon, ces deux facteurs accroissant significativement la résistance opposée au travail de l'organe d'acheminement, et donc les risques de blocage et/ou de détérioration.

Selon un mode de réalisation particulier, l'installation comprend une tête d'enfournement tubulaire agencée en aval du fourreau et fixée sur le flanc extérieur de la cuve du four, au niveau de l'orifice d'enfournement, ladite tête d'enfournement étant équipée à son extrémité distale du four d'un registre à guillotine, dont la guillotine est mobile entre une position fermée, dans laquelle la guillotine obture l'accès à l'intérieur du four, et une position ouverte, dans laquelle cet accès est libéré. La mise en œuvre d'un tel registre à guillotine permet, lorsque ce dernier est en position fermée, de désolidariser l'enfourneuse du four, par exemple pour maintenance, sans risque de retour de verre liquide. A noter que la fonction translation du bloc mécanique est nécessaire pour pouvoir fermer le four, afin d'éviter que l'organe d'acheminement ne soit dans l'axe de la guillotine au moment de son déplacement en position fermée.

Selon un mode de réalisation particulier, ledit registre à guillotine est orienté à la verticale. Dans cette configuration, il est ainsi possible d'agencer une pluralité d'enfourneuses le long d'une même paroi du four.

Selon un mode de réalisation particulier, ladite tête d'enfournement présente une surface interne globalement conique qui s'élargit depuis l'extrémité distale vers l'extrémité proximale du four.

Par le concept de dépouille, il est ainsi plus aisé, en cas de création d'un bouchon, de pousser ce dernier dans le four.

L'invention concerne également l'utilisation d'une telle installation pour la fusion de matières vitrifiables.

L'invention concerne de plus un procédé de contrôle d'une enfourneuse telle que celle décrite ci-dessus, à partir d'au moins une valeur d'une variable physique impactée par le fonctionnement de l'enfourneuse, ladite variable physique étant préférentiellement choisie parmi :

• le couple fourni par l'unité motorisée d'entraînement dudit organe d'acheminement,

• l'intensité du moteur de ladite unité motorisée d'entraînement,

• la température au sein du fourreau au niveau de son extrémité la plus en amont, ledit procédé de contrôle comprenant au moins les étapes suivantes :

• comparer ladite valeur mesurée avec au moins une valeur seuil, et

• émettre une instruction de mise en translation du bloc mécanique,

• commander l'unité motorisée de mise en translation du bloc mécanique.

Cette valeur seuil peut se rapporter soit à une anomalie de fonctionnement de l'enfourneuse que l'on souhaiterait éviter (e.g. blocage, casse, température extrême) ou au contraire, à une valeur optimale de fonctionnement de celle-ci dont on souhaiterait se rapprocher. A noter que selon des modes de réalisation alternatifs, l'instruction de mise en translation du bloc mécanique est soit transmise à une interface Homme-Machine pour exécution subséquente par un opérateur, soit transmise directement à unité motorisée de mise en translation pour exécution automatique.

Dans le cas où ladite valeur de variable physique est le couple fourni par l'unité motorisée d'entraînement dudit organe d'acheminement, il a été observé que la valeur de ce couple tend à diminuer lorsque l'organe d'acheminement est avancé dans le fourreau en direction du four, et inversement. L'ordre de commande émis afin de réduire ce couple est donc de faire translater l'organe d'acheminement dans le sens d'enfournement. Inversement, l'ordre de commande émis afin d'augmenter ce couple est de faire translater l'organe dans le sens opposé.

Selon un mode de réalisation particulier, la variable physique mesurée est l'intensité, proportionnelle au couple, du moteur de l'unité motorisée d'entraînement en rotation d'une vis sans fin d'acheminement de la composition vers le four, et en ce que ladite valeur seuil est initialement comprise entre 10 et 50%, préférentiellement entre 10 et 30%, préférentiellement entre 12 et 20%, encore préférentiellement entre 14 et 16% de l'intensité maximale admissible par ledit moteur.

Dans cette plage de valeur, le couple disponible en valeur absolue permet éventuellement de résoudre un problème de blocage de l'organe d'acheminement de la composition dans le four.

Selon un mode de réalisation particulier, la valeur seuil d'intensité moteur est de 15% de l'intensité maximale admissible par l'unité motorisée d'entraînement. En fonction du dimensionnement du moteur, la valeur de couple correspondante est comprise entre 600 et 700 N/m.

Selon un mode de réalisation particulier, la commande en translation du bloc mécanique en aval du plan théorique de coupe de la guillotine est asservie à l'agencement de celle-ci en position ouverte.

Ceci permet d'éviter tout contact entre l'organe d'acheminement et la guillotine et par conséquent toute détérioration qui pourrait en résulter.

Selon un mode de réalisation particulier, la variable physique mesurée est la température au sein du fourreau au niveau de son extrémité la plus en amont, l'ordre de commande émis étant de translater l'organe d'acheminement vers l'arrière lorsque la température mesurée est égale ou supérieure à une valeur seuil de température.

L'invention concerne également un système de contrôle d'une enfourneuse telle que décrite ci-dessus, comprenant un module de traitement adapté pour :

• comparer au moins une valeur d'une variable physique impactée par le fonctionnement de l'enfourneuse avec au moins une valeur seuil,

• émettre une instruction de mise en translation du bloc mécanique.

L'invention concerne de plus un programme d'ordinateurs téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support d'enregistrement adapté pour être lu par un ordinateur et/ou exécuté par un processeur, comprenant un code d'instructions pour mettre en œuvre un procédé de contrôle tel que décrit ci-dessus.

L'invention concerne également un support d'enregistrement informatique, sur lequel est enregistré un tel programme d'ordinateurs.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention sont décrits dans la suite du texte, au regard des dessins sur lesquels :

• La figure 1 est une vue schématique en coupe d'une installation de fusion de matières vitrifiables selon un mode de réalisation particulier de l'invention,

• La figure 2 est un schéma cinématique d'une enfourneuse selon un mode de réalisation particulier de l'invention ;

• La figure 3 est une représentation schématique d'un système de contrôle d'une enfourneuse selon un mode de réalisation particulier de l'invention ;

• La figure 4 est un diagramme de flux illustrant les étapes successives d'un procédé de contrôle d'une enfourneuse selon un mode de réalisation particulier de l'invention ;

Les numéros de référence qui sont identiques sur les différentes figures représentent des éléments similaires ou identiques.

Selon un mode de réalisation particulier et tel qu'illustré par la figure 1, l'invention se rapporte à une installation 10 de fusion de matières vitrifiables comprenant :

• un four 3 de fusion de matières vitrifiables équipé d'un orifice d'enfournement situé en flanc de cuve, et • une enfourneuse 1 selon l'invention, une extrémité du fourreau 4 de l'enfourneuse 1 étant ouverte sur l'orifice d'enfournement afin de pouvoir y introduire les matières vitrifiables.

Selon le mode de réalisation illustré par la figure 1, l'orifice d'enfournement est situé en dessous du niveau théorique du verre liquide défini par la position du déversoir du verre liquide. On parle alors d'enfourneuse de type immergée, à laquelle l'invention s'applique tout particulièrement, compte tenu des risques de retour de verre liquide dans le fourreau 4 et de la pression exercée par ce dernier sur le bouchon, ces deux facteurs accroissant significativement la résistance opposée au travail de l'organe d'acheminement 6, et donc les risques de blocage et/ou de détérioration.

Selon un mode de réalisation alternatif, l'enfournement peut cependant être réalisé au-dessus du niveau théorique de verre liquide, le long d'un piédroit et/ou pignon du four 3.

L'invention se rapporte également à une enfourneuse 1 comprenant :

· un fourreau 4 définissant une direction d'enfournement X dans le four 3 d'une composition 2 de matières vitrifiables, et

• un bloc mécanique 5 équipé :

o d'un organe d'acheminement 6 de la composition 2 vers le four 3 selon la direction d'enfournement X, cet organe d'acheminement 6 étant au moins en partie agencé dans le fourreau 4, et

o d'une unité motorisée d'entraînement 7 dudit organe d'acheminement 6.

En particulier, le bloc mécanique 5 est mobile en translation par rapport au fourreau 4, selon la direction d'enfournement X.

Une enfourneuse 1 selon l'invention permet, via la translation du bloc mécanique 5 par rapport au fourreau 4, de maintenir cette valeur de résistance, et donc la valeur correspondante du couple de l'unité motorisée d'entraînement 7, dans une plage intermédiaire de valeurs permettant d'une part de pallier les blocages du moteur d'entraînement et de limiter les risques de détérioration de ce dernier et/ou de l'organe d'acheminement 7, tout en évitant d'autre part la génération d'instabilités dans le procédé de fusion et les retours de gazs.

Selon les modes de réalisation particuliers illustrés par les figures 1 et 2, l'enfourneuse 1 comprend un fourreau 4 au sein duquel est logée une vis sans fin 6 mobile en rotation autour de l'axe d'enfournement X. Cette vis sans fin 6 joue donc le rôle d'organe d'acheminement de la composition 2 vers le four 3. A noter que selon un mode de réalisation alternatif, l'organe d'acheminement 6 peut se présenter sous la forme d'un piston mobile en translation selon la direction d'enfournement X, ou de tout autre type d'organe d'acheminement connu de l'état de la technique. Quelle que soit la nature de l'organe d'acheminement 6, ce dernier est entraîné en rotation/translation par une unité motorisée 7 comprenant un ou plusieurs moteurs. L'ensemble formé par cet organe d'acheminement 6 et l'unité motorisée d'entraînement 7 forme un bloc mécanique 5. Une trémie sur le fourreau 4 permet l'introduction de la composition 2 de matières premières.

Selon un mode de réalisation particulier (non représenté), la tête de l'enfourneuse comporte par ailleurs un registre à guillotine et une pièce de raccord tubulaire au four. Le registre à guillotine comprend une partie fixe et une partie mobile, appelée guillotine. Sur la partie fixe du registre est fixée une pièce de raccord tubulaire dont la surface interne s'élargit légèrement en direction du four dont seul le flanc de cuve est représenté. La pièce de raccord tubulaire est insérée dans l'orifice d'enfournement. La pièce de raccord et la guillotine du registre sont parcourues chacune par un système de conduites internes permettant la circulation d'un liquide de refroidissement. Lorsque la guillotine est en position fermée, elle obture l'accès à l'intérieur du four.

Tel qu'illustré par la Figure 1, le fourreau 4 de l'enfourneuse 1 est solidaire d'un châssis 8 au regard duquel le bloc mécanique 5 est mobile est translation. Plus précisément, et tel qu'illustré par le schéma cinématique de la figure 2, le bloc mécanique 5 est fixé sur une plaque horizontale (non représentée) qui coulisse elle-même selon la direction d'enfournement X, le long de rails latéraux 14 solidaires du châssis 8. La translation du bloc mécanique 5 par rapport au châssis est réalisée au moyen d'une vis d'assemblage 15 II est bien entendu que selon des modes de réalisations alternatifs, la mobilité en translation du bloc mécanique 5 par rapport au fourreau 4 peut être mise en œuvre via tout agencement et/ou type de liaison mécanique connu de l'état de la technique, sans sortir pour autant du champ de l'invention.

Selon le mode de réalisation particulier de l'invention (non illustré), la translation du bloc mécanique 5 est commandée manuellement, au moyen d'un volant permettant la mise en rotation de la vis d'assemblage 15. Selon des modes de réalisation alternatifs, une telle mise en translation peut être commandée au moyen d'une manivelle ou de tout dispositif mécanique connu ayant une fonction analogue.

Selon un mode de réalisation alternatif illustré par la figure 1, la translation est commandée au moyen d'une unité motorisée de mise en translation 9. Un opérateur peut ainsi être tout ou en partie assisté pour le positionnement du bloc mécanique 5.

Afin de guider la prise de décisions quant à la translation du bloc mécanique 5 dans le fourreau 4, l'enfourneuse 1 est équipée d'une pluralité de capteurs dont :

• un capteur du couple fourni par l'unité motorisée d'entraînement 7,

• un capteur de température positionné au sein du fourreau 4 au niveau de son extrémité destinée à être positionnée à proximité du_ four, qui permet de détecter un éventuel retour de verre liquide et/ou un début de pyrolyse dans la vis sans fin 6,

• un dispositif de mesure de la concentration en dioxyde de carbone et/ou en monoxyde de carbone issu de la combustion, au sein du fourreau 4,

Selon un mode de réalisation particulier, les différents capteurs sont couplés à une interface Homme-machine (non représentée) adaptée pour communiquer les valeurs mesurées à un opérateur. Ce dernier peut alors prendre la décision de modifier ou non la position le bloc mécanique 5 par rapport au fourreau 4, de manière manuelle ou avec l'assistance d'une unité motorisée de mise en translation 9.

Selon un mode de réalisation alternatif représenté par la figure 1, la mise en translation du bloc mécanique 5 est automatisée, via un système de contrôle 20 décrit dans le présent texte, ce qui offre la possibilité d'un asservissement automatique de la position de la vis 6 en fonction du couple mesuré, et donc d'une adaptation en continue de l'enfourneuse 1 aux conditions d'enfournement, suivant un procédé de contrôle décrit dans le présent texte.

Ainsi, l'invention se rapporte également à un système 20 de contrôle d'une enfourneuse 1 telle que celle décrite dans le présent texte. Tel qu'illustré par la figure 3, un tel système 20 de contrôle comprend un processeur 21 ayant fonction de module de traitement, une unité de stockage 22, une unité d'interface 23 et des capteurs de mesure 24, ces éléments étant interconnectés par un bus 25 informatique.

Le processeur 21 commande l'unité motorisée 9 de mise en translation du bloc mécanique 5. L'unité de stockage 22 stocke au moins un programme à exécuter par le processeur 21, et diverses données, y compris les données recueillies par les capteurs de mesure 24, les paramètres utilisés par des calculs réalisés par le processeur 21, ou les données intermédiaires des calculs effectués par le processeur 21. Le processeur 21 peut être formé par tout matériel ou logiciel connu ou approprié, ou par une combinaison de matériel et de logiciel. L'unité de stockage 22 peut être formée par tout stockage approprié ou moyen adapté pour stocker le programme et les données de manière lisible par ordinateur. Le programme fait que le processeur 21 met en œuvre un procédé de contrôle tel que celui décrit dans le présent texte.

L'unité d'interface 23 fournit une interface entre le système de contrôle 20 et un appareil externe. L'unité d'interface 23 peut notamment être en communication avec l'appareil externe via un câble ou une communication sans fil. Dans ce mode de réalisation, l'appareil externe peut être l'unité motorisée 9 de mise en translation du bloc mécanique 5 et/ou une autre composante de l'enfourneuse 1. Dans ce cas, des valeurs mesurées par les capteurs 24 peuvent être entrées dans le système 20 à travers l'unité d'interface 23, puis stockées dans l'unité de stockage 22.

Bien qu'un seul processeur 21 soit représenté sur la figure 3, une personne qualifiée comprendra qu'un tel processeur peut comprendre différents modules et unités mettant en œuvre les fonctions exécutées par le système de contrôle 20. Ces fonctions peuvent également être réalisées par une pluralité de processeurs 21 interconnectés.

La figure 4 est un diagramme de flux illustrant les étapes successives d'un procédé de contrôle d'une enfourneuse 1 selon un mode de réalisation particulier.

Au cours d'une première étape (étape SI), les grandeurs suivantes sont comparées :

• la valeur de l'intensité du moteur de l'unité motorisée d'entraînement 7 en rotation de la vis sans fin 6, proportionnelle au couple de ce même moteur, est comparée à une valeur seuil fixée à 15% de l'intensité maximale admissible par ce moteur, ce qui correspond en l'espèce à une valeur optimale de fonctionnement dont on souhaiterait se rapprocher, avec une marge de déviation de 5%,

• la température mesurée au sein du fourreau 4, au niveau de son extrémité la plus en amont, est comparée à une valeur seuil de température fixée à 50°C, ce qui correspond en l'espèce à une température extrême que l'on souhaiterait éviter. Une priorité est donnée dans le procédé de contrôle sur le maintien de cette température à l'extrémité du fourreau 4 en dessous de la valeur seuil de 50°C. En pratique, si la valeur d'intensité moteur mesurée (étape SI) est supérieure à 20% de l'intensité maximale admissible, pour une température inférieure à 50°C, ordre est donné (étape S2) par le processeur 21 d'avancer (étape S3) le bloc mécanique 5 de 1 cm en direction du four 3. L'unité motorisée de mise en translation 9 du bloc mécanique 5 est alors commandée (étape S3) selon cette instruction.

A l'inverse, si la valeur d'intensité moteur mesurée (étape SI) est inférieure à 10% de l'intensité maximale admissible, pour une température inférieure à 50°C, ordre est donné (étape S2) de reculer (étape S3) le bloc mécanique 5 de 1 cm.

En revanche, si la température mesurée (étape SI) est supérieure ou égale à 50°C, interdiction est faite (étape S2) d'avancer (étape S3) le bloc mécanique 5, peu importe la valeur d'intensité moteur mesurée (étape SI). Les seules commandes autorisées sont alors le maintien en position du bloc mécanique 5 et son recul.

De même, la commande en translation du bloc mécanique 5 en aval du plan théorique de coupe de la guillotine est asservie à l'agencement de celle-ci en position ouverte, afin d'éviter tout contact entre la vis sans fin 6 et la guillotine et par conséquent toute détérioration qui pourrait en résulter.

Ce procédé de contrôle est réitéré à une fréquence de 10 minutes.

A noter que selon des modes de réalisation alternatifs, ce procédé de contrôle peut être mis en œuvre sur la base de différents types de mesures, de différentes valeurs seuils, et/ou à des fréquences d'itération différentes.