<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
0 TS FOURS ELECTRIQ1UES."
Cette invention a trait, d'une façon générale, aux appareils de chauffage électriques et, plus particuliè- rement, aux fours chauffés électriquement du type à résis- tance, agencés pour travailler à des températures relatif vement élevées.
Dans les fours électriques à haute température du type à résistance, on a éprouvé des difficultés consi- dérablea à établir un élément de chauffage à résistance électrique qui soit capable de se maintenir sous les tempé- ratures élevées désirées pendant un temps satisfaisant du point de vue industriel et qui soit facile à remplacer et
<Desc/Clms Page number 2>
qui n'exige pour cela que le minimum de reconstruction du four ou ne mette pas ce four hors service.
Une partie considérable de la difficulté était due au fait que la différence dans les coefficients de dilatation de l'élément de chauffage appelée ci-après "résistance* et de ses dispositifs de montage mécaniques/et électriques et connexions déterminait la séparation des moyens de fixation et de contact métalliques d'avec l'élément chauffant, ce qui avait comme résultat de dété riorer le dispositif de montage.
Ces températures de tra- vail élevées ont provoqué l'oxydation et la dégradation du dispositif de contact et de montage métallique, ce qui donne lieu à une détérioration rapidement croissante du contact entre la résistance et la borne et, par suite, à une diminution du voltage aux bornes, cette diminution de voltage provoquant à son tour une diminution de la chaleur utile produite par la partie productrice de chaleur active de la résistance.
La présente invention comprend et a pour objet un four à chauffage électrique perfectionné du type à ré- sistance, spécialement agencé pour travailler à haute tempé- rature d'une façon commercialement satisfaisante et com- portant une dispositionperfectionnée de résistance rigide, ou se soutenant d'elle-même, et une construction perfec- tionnée de dispositif de montage et de contact électrique pour cette résistance,
construction dans laquelle les pièces sont faciles à remplacer et n'exigent pour cela que le minimum d'interruption et de reconstruction du four* L'invention a en outre pour objet l'application d* éléments de résistance moulés et rigides d'un caractère généralement non métallique et compprtant des extrémités dont la résis-
<Desc/Clms Page number 3>
tance électrique est sensiblement diminuée, de sorte que leur capacité de production de chaleur est elle-même diminuée;
et l'application pour ces résistances, de dispo- sitifs de contact ou bornes qui servent à supporter méca- niquement et élastiquement les dites résistances par une pression exercée bout à bout dame la position de travail désirée et à relier électriquement les dites résistances en circuit d'une manière facilement démontable et en partie ou sensiblement entièrement par une pression exercée bout à bout entre les extrémités de la résistance et les pièces de montage ou contacts conducteurs coopérants.
Des caractéristiques additionnelles de Itinven- tion résident dans le fait de prévoir pour la résistance chauffante des moyens de contact qui sont sollicités élas- tiquement vers des positions efficaces de support mécanique et de conduction électrique par rapport aux extrémités de la résistance mais qui permettent néanmoins de détacher facilement la résistance et de la placer efficacement , moyens grâce auxquels le corps de la résistance est disposé dans la partie chauffante active du four, tandis que ses extrémités, de conductibilité plus grande, sont disposées dans les parois de la chambre de four active et hors de cette chambre et sont associées: aux bornes métalliques de façon à constituer un dispositif de montage détachable efficace supportant la résistance en position mécaniquement'et électriquementopérative.
D'autres caractéristiques compren- nent l'application de résistances établies sous forme de corps moulés, durcis thermiquement, en forme de barres, lesquels corps sont constitués essentiellement par du carbure de silicium, possèdent sensiblement la même section transversale d'un bout à l'autre de leur longueur, sont d'une seule pièce avec des extrémités de conductibilité
<Desc/Clms Page number 4>
plus grande et sont montés élastiquement et de façon détachable dans une position électriquement et mécaniquement opérative par une pression exercée en bout contre des bornes conductrices, comportant des matières résistant à la chaleur d'une façon graduée et protégées contre la chaleur intense du corps de la résistance;
et les parois du four possédant des caractéristiques de construction perfectionnées, qui facilitent le montage, le fonctionnement et le remplacement de la résistance* Dans les dessins annexés :
Fig.1 est une coupe verticale d'un four du type à résistance chauffé électriquement et établi suivant l'in- vent ion.
Fig.2, 3 et 4 sont des vues, analogues à fig.1, montrant des dispositions modifiées et des détails addi- tionnels de l'invention
Fig.5 est une coupe verticale fragmentaire à grande échelle du dispositif de contact de la résistance*
Fig.6 est une coupe verticale d'une autre dis- position d'un détail d'un dispositif de montage*
Fig.7 est une vue analogue aux fig.l à 4 montrant une autre forme de réalisation de l'invention*
Fig.8 est une coupe verticale fragmentaire à grande échelle d'un détail de fig.7.
Fig.9 est une coupe verticale suivant IX-IX, fig.8.
Fig.l représente un four électrique comprenant un bâti de support métallique 10 monté sur des pieds de support 11 et portant les murs d'une chambre de four ordinaire en matière réfractaire. Ce four comprend un toît en forme de dôme comportant une garniture de brique
<Desc/Clms Page number 5>
12 et un revêtement de mur 13 en matière réfractaire ou calorifuge convenable et un revêtement de mur enveloppant
14 en matière calorifuge, un espace d'air 15 étant prévu entre les parties supérieures des côtés des revêtements 13 et 14.. Les murs latéraux de la chambre et la paroi de revêtement 13 sont traversés de part en part par ouver- tures alignés 16 qui, dans le présent exemple, sont peu éloignées du toit en forme de dôme de la chambre de four.
Des résistances de chauffage 17, préférablement cons- tituées par des barres rigides moulées et durcies par la chaleur, sont disposées en tout nombre convenable dans la chambre de four avec leurs extrémités pénétrant dans des ouvertures 16, ces extrémités étant préférablement plus conductrices et s'échauffant par suite moins fortement que le corps de la résistance* Les extrémités de la résis- tance 17 sont mécaniquement en prise et électriquement en contact avec des dispositifs de contact comprenant des pièces courtes 18 en matière résistant à la chaleur et bonne conductrice de l'électricité, de préférence en métal monel ou en un alliage de fer-chrome ou de fer-nickel- ' chrome,
les extrémités internes de ces pièces 18 présentant des creusures 19 quioontiennent une matière granulaire
20 résistante à la chaleur, électriquement conductrice et sensiblement inoxydable à des températures relativement élevées, le silicium étant une matière désirable. Cette matière granulaire est préférablement tassée assez forte- ment dans la creusure dans les conditions de travail nor- males, et les pièces 18 sont préférablement maintenues dans la position de travail à une distance assez grande, des parois de l'ouverture 16 prévue dans le mur du four avec les extrémités externes des dites pièces faisant saillie dans les espaces d'air 15.
<Desc/Clms Page number 6>
A droite de fig.l, la borne 18 est montée sur l'extrémité supérieure d'un élément flexible ou élasti- que, résistant à la chaleur et électriquement conducteur 211 de préférence en métal monel, non autre extrémité étant reliée à et supportée par, une barre de distribution de courant 22 montée sur le mur du four. A gauche de tig.l /point la borne 18 est reliée à un/intermédiaire d'une lame de ressort conductrice 23 et supportée par cette lame. La lame 23 9, en matière analogue à celle de l'élément 21 est, dans le présent exemple,, mécaniquement et électriquement reliée à (et supportée par) une ou plusieurs barres de dis- tribution de courant situées à ses extrémités.
Une lèvre ou rebord 24 faisant saillie vers l'intérieur comme indiqué à gauche de fig.l peut être prévu sur les murs latéraux du four au bord. interne des ouvertures 16 en vue de protéger la borne 18 dans une certaine mesure contre la température élevée régnant dans le four. On peut encore placer une rondelle ou anneau de matière réfractaire 25 sur l'extrémité de la résistance
17 en un point situé à l'intérieur de la creusure 16, comme indiqué à droite de fig.l, cet anneau protégeant la borne 18 contre la chaleur plus intense de la chambre de four.
Le bord interne de ces parties des bornes 18 est dentelé comme indiqué en 26 pour dissiper plus facilement la chaleur développée au point de contact entre les extré- mités de la résistance 17 et les bornes.
Les bornes 18 sont maintenues élastiquement dans la position de travail par rapport aux extrémités de la résistance 17 par l'entremise d'une matière granulaire conductrice 26, grâce à la pression exercée sur les bornes par le ressort de montage 21 ou 23. laquelle pression a pour effet que la résistance 17 est maintenue avec force
<Desc/Clms Page number 7>
et élastiquement dans la position de travail, que ses extrémités sont espacées des murs du four, et que le con- tact électrique élastique désiré est maintenu par une pression exercée bout à bout entre les extrémités délia ,résistance et la matière conductrice granulaire 20.
Dans la fig.2 le four comprend une garniture réfractaire 12 et un revêtement calorifuge 13 comme dans la fig.l. A droite de fig.2, le dispositif de support et de montage pour la résistance 17 comprend un tube 32 en matière isolante réfractaire telle que la lave, s'adap- tant assez librement dans l'ouverture 16 du mur du four.
A son extrémité interne, ce tube 32 présente une creusure élargie centrale 34 dans laquelle est disposée une matière conductrice granulaire 35 résistant à la chaleur et sensi- blement inoxydable telle que le silicium, un alliage de fer-chrome ou du métal monel. L'extrémité de la résistance 17 est en contact électrique avec la matière granulaire 25.
A travers le trou axial du tube de lave passe un boulon ou tige 36 en matière convenable électriquement conductrice et résistant à la chaleur, tige dont la tête 37 est dispo- sée dans la creusure 34 et dont l'extrémité externe fait saillie notablement au-delà de l'extrémité externe du tube 32, cette tige 36 étant légèrement élargie, et viss.ée près de sa tête dans le tube 32.
La connexion avec une borne de ligne est éta- blie par la partie saillante de la tige conductrice 36 et par un dispositif de contact flexibLe 38 comprenant une lame de support flexible 39 et une lame relativement conductrice 40 fixée sur la face interne de la lame 39 par soudage, rivetage, etc. et présentant à son extrémité supérieure une creusure dans laquelle s'engage l'extrémité convexe externe de la tige conductrice 36.
Le dispositif
<Desc/Clms Page number 8>
de contact 38 est maintenu, dans la position de travail, dans laquelle il est pressé avec force mais élastiquement contre l'extrémité de la tige 36, en raison du fait que l'extrémité inférieure de ce dispositif est fixée à un support 41. qui est préférablement la barre de distribu- tion de courant, lequel support est convenablement porté par le mur du four, un ou plusieurs boulons ou vis 42 étant représentés sur la fig.2 à titre de moyens pour fixer mécaniquement le dispositif de contact en position et pour assurer la connexion électrique de ce dispositif avec la barre 41.
Le dispositif de contact flexible composé des lames 39 et 40, peut être remplacé par un seul ressort de contact relativement raide en matière conductrice ré- sistant à la chaleur et élastique et ayant son extrémité supérieure convenablement conformée*
Un anneau 43 en matière isolante réfractaire est disposé de la même manière que l'anneau réfractaire 25 de fig.l et protège les parties en contact contre la chaleur intense du four.
En prévoyant un autre dispositif de montage convenable pour la seconde extrémité de la résistance, le dispositif de montage flexible 38, pendant le fonctionne- ment normal d'un four ainsi équipé, sollicite élastiquement vers l'intérieur la tige 36 et le tube réfractaire 32 muni de matière conductrice granulaire 35 à son extrémité interne, ce qui a pour effet de pousser et maintenir inti- mement et élaatiquement la dite matière mécaniquement en prise et électriquement en contact avec la résistance 17.
Le dispositif de contact situé à gauche de fig.2 comprend l'extrémité de la résistance 17 qui pénètre d'une façon appréciable dans l'ouverture 16 de façon à amener l'extrémité de Isolément chauffant à une zone de température
<Desc/Clms Page number 9>
réduite de la paroi du four. Une borne ou tige 45 en matière convenable électriquement conductrice et résistant à la chaleur est munie d'une extrémité interne concave ou évidée pour entrer efficacement en contact avec une extrémité légèrement arrondie de la résistance 17. Cette extrémité évidée de la borne 45 est de préférence, au moins en partie de forme sensiblement conique pour assurer un contact au moins sensiblement linéaire entre cette extrémité et celle de la résistance.
La borne 45 est notablement plus petite que l'ouverture 16, ce qui assure un espace appréciable entre cette borne et les parois et favorise la transmission de chaleur du point de contact de cette borne à l'extrémité de la résistance.
La borne 45 est maintenue dans la position de travail, mécaniquement et électriquement, avec son extrémité externe faisant saillie de façon appréciable à l'extérieur du mur du four, endroit où elle peut être maintenue assez froide* Ce maintien est obtenu en raison du fait que la dite extrémité externe, de forme convexe, est engagée dans une creusure correspondante du dispositif de contact 46 comprenant un élément de support élastique externe 47 et une bande de contact interne 48, la construc- tion générale de ce dispositif,
de ses moyens de support et de ses connexions avec un conducteur d'alimentation étant sensiblement la même que celle indiquée à droite de fig.2. Le dispositif de contact 46 est de préférence pressé élastiquement contre la borne 45 et effectue l'engagement mécanique et le contact électrique efficaces de cette borne en la poussant contre l'extrémité de la résistance 17 pour assurer le contact électrique désiré avec cette
<Desc/Clms Page number 10>
dernière et la supporter efficacement/ *le corps 'dans le four et lesextrémités convenablement espacéea des murs du four.
Le tube réfractaire 32 situé à droite et la borne 45 située à gauche de fig.2 sont préférablement espacés de façon appréciable des parois autour d'une ouverture 16 pour faciliter le maintien de ces pièces et des pièces conductrices associées à des températures de travail satisfaisantes* Les pièces 32 et 45 peuvent reposer directement sur le mur autour de l'ouverture 16 ou peuvent reposer sur une saillie ou rebord 49 prévu à la partie inférieure de l'ouverture, ce qui permet au courant d'air de circuler plus facilement autour des pièces 32 et 45 et de dissiper par suite plus facilement la chaleur de ces pièces.
La fig*3 représente un four dont la construc- tion est sensiblement la même que celle de fig.2. Les extrémités internes des ouvertures 16 du mur du four sont découpées ou biseautées sur une petite distance pour constituer une creusure sensiblement conique comme indiqué en 52, l'angle de conicité étant préférablement de 90 ou compris entre 90 et 45 .Les extrémités de la résistance 17 sont préférablement meilleures conductrices, comme précédemment décrit, et pénètrent légèrement dans les parties évasées des ouvertures 16.
Des bornes conductrices 45 résistant à la chaleur et du type de Isolément corres- pondant de fig.2 sont disposées dans ces ouvertures, leurs extrémités internes étant placées normalement à l'intérieur du mur, légèrement en deçà de l'extrémité de 1*évasement 53, tandis que l'extrémité externe fait sail- lie considérablement à l'extérieur du mur. Ces bornes sont un peu plus petites que les ouvertures 16 et peuvent repo- ser sur une saillie d'espacement 49, généralement comme
<Desc/Clms Page number 11>
indiqué sur la fig.2, pour constituer entre les dites bornes et la paroi environnante un espace d'air permettant à la chaleur d'être transmise plus facilement vers l'exté- rieur et le long des bornes.
Les extrémités internes des bornes 45 présentent des creusures coniques dans les- quelles s'engagent les extrémités un peu arrondies de la résistance 17.
Les bornes 45 sont maintenues dans la position de travail, dans laquelle elles sont mécaniquement en prise et électriquement en contact avec les extrémités de la résistance 17, par des dispositifs de contact flexibles 46 du même genre général que ceux de fig.2. Des résultats désirables sont obtenus quand la bande de support fle- xible 47 et la bande de contact associée 48 sont toutes deux faites d'un métal conducteur et résistant à la chaleur tel que le métal monel, mais le dispositif peut être constitué par une seule bande conductrice élastique faite de ce métal. Le dispositif 46 peut être monté sur une cornière ou support correspondant 59 fixé au mur du four.
Un boulon 61 traverse l'aile verticale de la car- nière 59, une rondelle isolante 62 étant placée entre la tête (ou un écrou porté par cette extrémité du boulon) et la dite aile, cette rondelle comprenant un rebord cylindrique traversant l'aile. Le boulon 61 est fixé dans la position de travail par un écrou 64 monté sur ce boulon, une rondelle d'appui isolante 63 étant intercalée entre cet écrou et la cornière. Une borne de ligne 65 est fixée au boulon 61 entre 1* écrou 64 et un écrou de fixation 67.
L'extrémité externe du boulon 61 traverse une ouverture de l'extrémité inférieure du dispositif 46, ce dernier étant fixé dans une position mécaniquement et électriquement
<Desc/Clms Page number 12>
opérative par un écrou 68, avec des rondelles d'appui en métal convenables entre le dispositif 46 et les écrous 67 et 68.
A droite de fig.3, la partie externe de .l'ouverture de la paroi du four est élargie comme indiqué en 69,et un tube isolant réfractaire 70, fait d'une matière telle que l'aluminium, est inséré dans cette ouverture. L'élargissement et le tube réfractaire 70 qu'il renferme s'étendent vers l'intérieur presque jus- qu'au commencement de l'évasement 53. Le diamètre interne du tube 70 est de préférence sensiblement égal à celui de l'ouverture 16.Ce tube reçoit une borne 45 ajustée librement, de façon à constituer un petit espace d'air s'étendant sensiblement aur le pourtour entier de la borne, l'extrémité interne de cette borne étant située près de l'extrémité interne du tube réfractaire 70.
Le tube 70 s'étend de préférence d'une distance appréciable à l'extérieur du mur du four et est engagé librement dans l'ouverture élargie 69. Ce tube peut avantageusement rece- voir une forme sensiblement carrée en section transversale et s'adapter dans l'ouverture élargie 69 de section trans- versale circulaire, de telle sorte qu'on obtient un espace d'air assez grand entre le tube et la paroi qui l'entoure. La disposition générale favorise la dissipa- tion de la chaleur des parties internes de la borne 45 et des pièces associées, ce qui maintient ces pièces à des températures de travail sûres.
Du mortier ou une autre matière plastique durcissante, indiqué en 71, peut
<Desc/Clms Page number 13>
être encastré dans des évidements de la paroi du four pour maintenir le tube 70 en position sans obturer sensi- blement l'espace d'air entourant ce tube.
Un revêtement protecteur externe en tôle 72 peut être prévu autour de la totalité ou d'une partie des parois de la chambre de four.
Avec des dispositifs de montage et de contact flexibles et élastiques possédant la raideur et la robus- tesse requises. les parties de contact concaves de ces dispositifs font pression fortement et élastiquement contre les extrémités des bornea 45, ce qui pousse ces dernières élastiquement et efficacement contre les extrémités de la résistance 17, engagées dans les creusures prévues aux extrémités internes des dites bornes.
Grâce à cette dis- position, la résistance est maintenue efficacement et élastiquement en position de travail à l'intérieur du four et est reliée électriquement à un conducteur d'ali- mentation par la pression exercée sur la résistance dans la direction de son axe longitudinal, ce qui assure une connexion électrique efficace entre les pièces coopérantes, même dans le cas où les températures régnant en service sont soumises au maximum de variation.
La chambre du four de la fig. 4 peut être de la même construction générale que celle de f ig.3, des parois latérales externes additionnelles 78 en matière calorifuge étant prévues ,ces #############
<Desc/Clms Page number 14>
parois étant évidées autour des ouvertures 69 pour constituer des chambres 79 qui peuvent être munies d'un revêtement métal- lique constituant, une enveloppe ou boîte à borne 81 qui coo- père avec la paroi en tôle 72 pour envelopper entièrement les parois du four..
Sur le support isolant 84porté par l'enve- loppe 81 est monté un support conducteur 85,ce support ser- vant de moyen de connexion avec une ligne d'alimentation* Un dispositif de contact flexible 88 est porté par le support conducteur 85 et comprend un ressort ou lame flexible 89 en matière convenable. conductrice et résistant à la chaleur et une ou plusieurs bandes de renforcement flexibles et rela- tivement raides 87, qui peuvent être de la même matière. ces deux éléments pouvant être fixés à demeure l'un à l'autre, le dispositif entier étant fixé mécaniquement dans la posi- tion de travail, et relié électriquement en circuit, par des boulons ou vis 90.
La bande interne ou chacune des bandes présente une extrémité supérieure évidée convenable dans laquelle s'engage l'extrémité convexe d'une borne 91. 92 disposée dans un tube réfractaire 70 monté dans l'élargis- sement externe 69 de l'ouverture 16, l'extrémité externe s'étendant, considérablement au-delà de l'extrémité du tube 70.
Au lieu de la forme ordinaire de borne disposée à l'intérieur du tube réfraotaire 70 comme représenté fig. 3= la borne peut comprendre un élément interne en matière conductrice possédant une grande résistance à la chaleur, de préférence en alliage de fer-chrome-nickel, exposé à la chaleur la plus intense développée par la partie active de la résistance, et un élément externe Jetait d'une matière telle que le laiton qui est relativement peu coûteuse et pos- sède une conductibilité électrique et calorifique plus élevée que l'élément interne Il¯, Les deux ou plus de deux éléments de la borne supportée dans le tube réfractaire 70 peuvent
<Desc/Clms Page number 15>
être séparés et présenter des surfaces:
de butée extrêmes convenables, qui peuvent être planes, arrondies ou à emboî- tement; ou bien ces pièces peuvent et sont préférablement unies par vissage, brasage, etc. de façon qu'elles soient intimement reliées d'une manière permanente et rigide; et l'extrémité externe de l'élément 92 est préférablement ondu- lée ou, comme indiqué, présente des fentes diamétrales 93 ou est autrement conformée de façon que sa surface soit aug- mentée et que ses propriétés de dissipation de chaleur soient ainsi améliorées pour mieux assurer une température de tra- vail sûre au point, de contact entre la dite extrémité exter- ne de l'élément 92 et le dispositif de contact 86.
A titre de moyen additionnel pour contribuer à maintenir les éléments de contact et de montage conducteurs à l'état relativement froid en service, un serpentin 94 traversé par de l'eau ou autre réfrigérant peut être disposé dans la boîte à borne 81 et entoure de préférence l'extrémi- té externe de la borne 92, des conduits d'entrée et de sor- tie traversant des fentes prévues dans un couvercle obtura- teur remplaçable 95,
En donnant aux dispositifs de contact et de mon- tage $6 la raideur et l'élasticité requises, la résistance 17 est maintenue, par l'intermédiaire des bornes 91, 92, en position mécaniquement et électriquement opérative d'une manière élastique et facilement détachable et par une pres- sion exercée bout'à bout entre la résistance et les pièces coopérantes.
Jans la fig. 6 est représenté un autre dispositif de montage et de contact utilisant, en remplacement de la / 100 borne 45 ou 91, 92, une borne/refroidie par de l'eau, de /un l'air ou/autre agent réfrigérant., ce qui contribue à mainte- nir les pièces à des températures convenablement réduites en
<Desc/Clms Page number 16>
dépit du fait que les températures du four sont extrêmement élevées en service normal. L'extrémité interne de l'élément.
100 présente une creusure de contact 101 destinée à recevoir l'extrémité de la résistance 17. La partie externe de la borne possède une ou des parties rétrécies 102 et un trou central 103.. Une douille 104 est assujettie au corps, ou partie inter- ne de la borne par un pas de vis et entoure la partie rétré- cie 102,une ou plusieurshambres étant ménagées entre ces pièces. L'extrémité externe de la douille 104 peut être fer- mée par un chapeau perforé 106 à travers lequel passe la par- tie rétrécie 102, ce chapeau étant vissé sur l'extrémité de la douille et étant muni d'un presse-étoupe 107 et d'unegar- niture propre à obturer efficacement l'ouverture autour de la partie rétrécie 102.
Le conduit ¯la communique à son ex- trémité interne par des lumières radiales 108 avec la chambre
104 et! près de son extrémité externe, avec un conduit 109 amenant le fluide réfrigérant.. L'espace interne de la douille
104 communique, par exemple.par une ouverture du chapeau 106, avec un conduit 110 pour l'échappement du fluide réfrigérant.
L'extrémité externe du conduit 103 peut être fermée par exem- ple à l'aide d'une tête 112 soudée ou autrement fixée à l'ex- trémité externe de la partie rétrécie 102, de façon à obtu- rer l'extrémité externe du conduit 103,cette téta étant convexe possèdant une autre forme propre assurer bon convexe ou possédant une autre forme propre assurer un bon maintien mécanique et un bon contact électrique par un dispo- sitif de contact élastique 113 du genre précédemment décrite .
Les tuyaux 109 et 110 peuvent être faits d'une matière isolante ou peuvent être isolés des pièces conductrices de la borne, La borne peut être divisée. en tout point désiré de la partie rétrécie 102, en une partie interne possédant une résistance élevée à la chaleur et une partie externe plus facile à tra- vailler, moins coûteuse et conductrice, les deux parties étant
<Desc/Clms Page number 17>
préférablement soudées pour empêcher les fuites du conduit
103.
Dans la variante des figs. 7, 8 et 9, la .construc- tion des parois du four est légèrement modifiée pour recevoir une boîte à borne 120 qui comprend, ouà laquelle est asso- ciée une enveloppe métallique de refroidissement par l'eau ou autre fluide 121 qui, dans l'exemple représenté, est si- tuée à l'extrémité interne de cette boîte, la paroi interne de la boîte formant une des parois latérales de l'enveloppe, et une cloison 123 étant soudée ou autrement fixée d'une manière étanche, pour constituer les parois de la boite formant la paroi avant de l'enveloppe.
La cloison 123 et la paroi extrême interne de la boîte présentent une ouverture excentrique à l'alignement de l'ouverture 16 et de son élargissement 69; et un tube ou douille 124 est soudé ou autrement fixé d'une manière étanche à la cloison 123 et à la paroi extrême interne de la boîte, ce tube s'adaptant assez exactement autour du tube réfractaire 7Q et complé- tant l'enveloppe de refroidissement par l'eau autour du dit tube 70 et de la borne 92 qu'il contient. Le métal de la paroi tubulaire centrale 124 de l'enveloppe à eau est prolongé vers l'intérieur sur une distance considérable et pénètre dans la paroi de la chambre du four jusqu'à pro- ximité de la garniture réfractaire 12.
Un serpentin réfri- gérant 126 fait partie du tuyau d'entrée 127 aboutissant à la partie inférieure de l'enveloppe à eau, les spires de ce serpentin étant convenablement espacées de la borne ,2g. et du dispositif de contact $6,pour ne pas empêcher l'enlèvement ou la remise en place des pièces conductrices.
L'eausort de l'enveloppe par un tuyau 128 relié près du point le plus haut de l'enveloppe. Ces divers tuyaux sont
<Desc/Clms Page number 18>
préférablement fixés de façon détachable soit à l'intérieur, soit immédiatement à l'extérieur de la boîte à borne, à des moyens d'alimentation et d'évacuation convenables. Une perte ou plaque de recouvrement 131 est montée extérieurement, par exemple à l'aide de charnières prévues à sa partie supé- rieure, dans le but d'obturer la boîte 120 et de protéger l'appareil qu'elle contient. Cette plaque peut présenter des ouvertures de ventilation à travers l'une ( de forme allongée) desquelles peuvent passer les tuyaux 187 et 128.
Des volets peuvent être prévus pour obturer les ouvertures de la plaque de recouvrement*
Grâce à l'application de l'enveloppe à eau 121 munie de la saillie interne 125. la chaleur des parties in- ternes du tube réfractaire 70 est transmise directement au prolongement tubulaire métallique et peut être délivrée plus facilement à la partie de l'enveloppe refroidie par l'eau, la chaleur de la borne 91,92 étant ainsi dissipée plus facilement et cette borne, et plus spécialement ses extrémités, étant maintenues dans des conditions de travail satisfaisantes.
La partie de la paroi du four des figs. 3,4, 5, /évasée 7 et 8, qui entoure l'ouverture 16 et qui présente la partie/ interne 53 et l'élargissement 69 peut, en vue de faciliter la fabrication et le montage, être constituée par un seul élément de garniture en brique ou matière réfractaire 12a, moulé à la forme spéciale désirée, comme représenté plus spé- cialement par les fige, 8 et 9.
De même, cet élément de bri- que ou de garniture de forme spéciale peut être prolongé de façon à passer à travers le revêtement isolant 23, ce qui facilite son enlèvement et son remplacements Dans la fig. 8, 1* élément 12a est prolongé de façon à s'appliquer contre la
<Desc/Clms Page number 19>
'boite à borne 120 ou l'enveloppe à eau 121. cet élément étant en outre évidé pour constituer un espace convenable d.estiné à recevoir le prolongement 125 de la paroi interne de l'enveloppe à eau.
Dans le dispositif de contact flexible servant à exercer en bout la pression requise sur les extrémités de la résistance 17, dans le présent exemple, le contact électrique et le maintien mécanique requis sont assurés par un contact situé près de l'extrémité d'un bras de support flexible. ce qui permet d'enlever facilement la résistance et les pièces de contact associées de l'intérieur de l'eu- verture 16 de la paroi du four;
en effet, après avoir desserré la vis ou boulon de fixation qui fixe le bras de support, on peut, en exerçant sur ce bras une légère pres- sion, le dégager facilement de l'extrémité de la borne direc- tement associée à lé résistance et le faire pivoter autour de son boulon de fixation jusqu'à une-position dans laquelle il n'empêche pas, l'enlèvement des éléments de la borne et de la résistance le long de l'ouverture 16. Lorsque les pièces ont été remplacées ou remontées, on peut facilement faire pivoter le dispositif de contact et de support élastique jusqu'à sa position de travail et le fixer dans cette position.
Quoique, dans les divers fours décrits, les dispositifs de contact élastiques ou flexibles soient pré- vus pour- chacune des extrémités de la résistance 17, un de ces dispositifs peut être remplacé par une barre ou bloc de matière conductrice maintenu en position et présentant une creusure dans laquelle s'engage l'extrémité convexe de la borne disposée dans l'ouverture 16, l'élasticité requise étant obtenue entièrement par le dispositif de contact et
<Desc/Clms Page number 20>
de montage prévu pour l'autre extrémité de la résistance, lequel dispositif est du type flexible ordinaire décrit.
La résistance 17 est préférablement faite d'une composition moulée et durcie par la chaleur, d'une nature carbonifère et contenant préférablement un carbure tel que le carbure de silicium à titre d'élément essentiel, la résis- tance obtenue étant rigide ou se soutenant d'elle-même, étant facile à manipuler, présentant de préférence la même section d'un bout à l'autre, c'est-à-dire tant dans la partie active ou corps que dans les extrémités, ces dernières possédant une conductibilité plus grande qui leur est préférablement communiquée par un traitement qui modifie à la fois les caractéristiques mécaniques et électriques des parties in- ternes et superficielles pendant la fabrication de la réels- tance.
Comme décrit, les extrémités de la résistance et les éléments associés des dispositifs de contact sont destinés à être pressés les uns contre les autres pendant le service normal, étant maintenus élàstiquement dans la position de contact désirée par l'élasticité et la tendance normale du dispositif de contact et de montage flexible, dont le contact proprement dit est mobile autour du point de support en raison de l'effet de ressort d'une partie du dispositif .
La mobilité de ce contact peut être obtenue avec certains résultats avantageux par d'autres moyens, par exemple en montant le dispositif de façon pivotante à son point de support ou en guidant autrement le contact suivant un mou- vement sensiblement rectiligne le long de l'axe de la résistance.
Lorsque des températures très élevées sont sus- ceptibles de régner, on a trouvé qu'un alliage de nickel et de cuivre tel que le métal monel et des alliages de fer-
<Desc/Clms Page number 21>
chrome ou de fer-chrome-nickel donnent des résultats spé- cialement désirables, l'effet étant dans ce dernier cas de diminuer ou supprimer la formation nuisible d'oxydes ou la dégradation de la surface métallique en contact avec l'extrémité de la résistance.
Le chambre de chauffage décrite peut être celle de l'un quelconque des types ordinaires de fours connus de l'homme du métier, tels que les fours à fondre les mé- taux,.le verre et les autres matières. les fours servant strictement aux traitements thermiques, les fours du type ouvert ( à moufle etc. ) pour le traitement d'objets complè- tement ou partiellement fabriqués, les fours ou chambres servant à maintenir les matières fondues, etc. à des tempé- ratures élevées définies, etc. En outre, les résistances peuvent avantageusement être montées dans une position quelconque autre que la position h:orizontale représentée.
Les résistances du genre décrit sont capables de produire et supporter pendant un temps satisfaisant, du point de vue industriel, des températures dépassant 1320 C et pouvant même atteindre et dépasser 1650 C; et ces résis- tances restent rigides à ces températures sans qu'il soit nécessaire de noyer une partie. quelconque de la résistance dans le mur du four ou de constituer autrement un support quelconque autre que celui assuré par la pression qu'elle exerce bout à bout contre les bornes et les dispositifs de montage élastiques décrits.
En outre, grâce à la cons- truction décrite du dispositif de montage et de contact, les résistances et ses bornes peuvent facilement être enlevées longitudinalement et remises en place à travers la paroi du mur, avec le minimum de perte de temps ou de production du four et, lorsqu'un nombre suffisant de résistanceont
<Desc/Clms Page number 22>
installées dans le four, sans même arrêter le four ou abais- ser sa température de façon appréciable.