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FOUR A CREUSET POUR LA FUSION DU METAL DES CLICHES D'IMPRIMERIE ET POUR USAGES ANALOGUES
L'invention décrite ci-dessous est relative aux fours à creuset pour la fusion du métal des clichés d'imprimerie et pour usages analogues, particulièrement aux fours de clicherie destinés au moulage des clichés pour machines à imprimer rota- tives, plus particulièrement celles destinées à l'impression des journaux qui exigent l'utilisation d'une masse relativement grande de métal dans un temps relativement oourt.
Pour que l'invention soit bien comprise on rappelera d'abord comment sont constitués les fours de clicherie actuels.
Un four de ce type a été représenté aux figures 1,2 et 3 du dessin annexé, qui en sont respectivement: une coupe ver- ticale longitudinale, une coupe verticale transversale et une vue en plan.
Un creuset, ou cuve en fonte, 1, semblable a une grande baignoire, est supporté par l'armature métallique du four, gar- nie intérieurement d'une maçonnerie réfractaire 2. Sur l'avant du
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du four, c'est-à-dire le long d'une des grandes faces, sont disposés un certain nombre de brûleurs à huile lourde 3, 4,5, 6, à une hauteur correspondant à peu près au milieu de l'es- paoe libre entre le bas de la cuve et le sol du four. Sur l'au- tre face longitudinale du four, à une hauteur correspondant à peu près au milieu de la cuve, sont ménagées deux ouvertures 7 et 8 d'Où partent deux tuyaux 9 et 10 se réunissant en un tuyau commun 11 qui constitue la cheminée du four.
Au-dessus de la ouve 1 est disposée une hotte 12 conduisant à une chemi- née 13 pour reaeuillir et évacuer les vapeurs et émanations du bain, ce qui est indispensable pour l'hygiène de l'atelier.
Pour se servir d'un tel four on remplit la cufe 1 du métal devant constituer les clichés d'imprimerie, puis on al- lume les brûleurs à huile lourde 3,4, 5, 6 jusqu'à ce que le métal soit fondu en un bain remplissant à peu près complète- ment la cuve. Lorsque ce métal est à la températured'environ 3300 on égalise la température des différents points de la masse en fusion à l'aide d'un malaxeur, non représenté, dont les palettes sont immergées dans le bain. Dans le bain plonge également une pompe, non représentée, servant à refouler le métal dans le moule à clichés.
La capacité d'un four pour journal peut être par exem- ple de l'ordre de 9 tonnes de métal.
Lorsque le four est déjà en usage on maintient le ni- veau du bain au fur et à mesure des prélèvements qui y sont faits en y introduisant les vieux clichés encrés et les jets de métal, ou masselottes, provenant des clichés coulé, s. La composition de ce métal est approximativement: 84 % de plomb - 12 % d'antimoine 4 % d'étain.
Lorsque le moulage des clichés est terminé on éteint le four, le creuset se refroidit progressivement et se trouve alors rempli par une masse considérable de métal en partie so- lidifé qu'il s'agit de fondre pour l'opération suivante.
Ce type de four présente de nombreux inconvénients
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dont les principaux sont les suivants:
Son chauffage est très couteux, Cela provient, en partie, du fait que la surface du bain est à l'air lire et qu'il se produit un fort tirage par la hotte 12 et la cheminée 13, et en partie du fait que, par suite du très court trajet des flammes allant des brûleurs 3,4, 5, 6 aux ouvertures 7, 8, la chaleur du combustible est très mal utilisée.
De cette mauvaise utilisation du combustible il ré- sulte que pour fondre la masse solidifée dans la cuve il faut un temps considérable qui atteint pour un four de 9 tonnes facilement 4 à 6 heures.
Le système de chauffage ci-dessus présente en outre l'inconvénient que la cuve étant chauffée seulement à sa par- tie inférieure le métal fond par le bas avant que la couche supérieure, qui est adhérente aux parois de la cuve, ne soit fondue, et il en résulte des surpressions sur les parois de la cuve qui déterminent souvent la rupture de celle-ci,
Malgré la hotte 12 et la cheminée 13 il se répand dans l'atelier des vapeurs de plomb, qui sont nuisibles pour le personnel, En outre,
l'huile et la résine provenant de l'encre des vieux clichés qui sont introduits dans le bains ainsi que les graisses dont il peuvent être souillés sont vaporisés au contact du bain et se déposent dans la hotte 12 et la cheminée 13 relativement froides dans lesquelles il se produit alors fréquemment des incendies lorsque les dépôts de ces matières combustibles sont suffisants pour donner lieu à une inflammation subite. Pour éviter ce dernier inconvénient, dans la mesure du possible, l'on est conduit à laver les vieux clichés avant de les introduire dans le bain, ce qui occasion- ne une dépense supplémentaire assez importante.
Il se forme à la surface du bain une quantité de cras- ses assez importante qu i doivent être enlevées et constituent une perte. En outre, il arrive parfois que par suite de.la brusque parforation de cette croûte de métal par l'échappement
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des gaz occlus dans le bain au moment de la liquéfaction du bain, ou par suite de la vaporisation de l'eau introduite dans le creuset par des clichés humides, il se produit à la surface du bain des projections de métal qui peuvent atteindre le per- sonnel,
L'invention décrite ci-dessous a pour objet de suppri- mer tous ces inconvénients.
Ce nouveau four à creuset est caractérisé par le fait que les flammes et gaz du dispositif de chauffage après avoir chauffé d'une façon sensiblement uniforme toute la surface du creuset sont envoyés à la surface du bain de métal sous une voûte munie d'un tuyau d'échappement,
Grâce à la fermeture du dessus du creuset par cette voûte et au passage des gaz chauds sous cette voûte, on évite le refroidissement intense de la surface du bain, on assure la oombustion à la température d'environ 5000 de l'huile, de la résine et de la graisse provenant des vieux clichés et cette combustion a même l'avantage de provoquer une réduction par- tielle des crasses du métal, de sorte qu'il n'y a plus aucun inconvénient à alimenter le bain aveo des vieux clichés souillés.
Cette voàte supprime les émissions de vapeur et les projections de métal dans l'atelier. L'huile et la résine ne se déposent plus dans les conduits d'évacuation et ne peuvent plus provo- quer d'incendie.
Cette voûte sera soigneusement calorifugée pour diminuer le plus possible les pertes de chaleur, ce qui aura en outre l'avantage d'abaisser la températurede l'atelier.
Pour chauffer d'une façon sensiblement uniforme toute la surface du creuset, on pourra par exemple diviser l'espace compris entre le creuset et le revêtement réfractaire du four en plusieurs carneaux successifs, de façon à obtenir un trajet aussi long que possible des flammes au contact des parois du creuset, Par exemple, les brûleurs à huile lourde pourront être
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disposés sur une des petites faces du four et le four séparé par des cloisons longitudinales en deux carneaux horizontaux successifs.
Cette amélioration du chauffage diminue considérable- ment la consommation de combustible et permet une fusion plus rapide de la masse de métal solidifiée; dans certains cas, le chauffage uniforme du creuset pourra permettre de supprimer le malaxage du bain,
Le couvercle qui ferme la cuve comportera de préférence une voûte n'occupant qu'une partie de la surface du bain, tan- dis que l'autre partie sera occupée par un couvercle plat à tra- vers lequel pénétreront dans le bain l'axe du malaxeur et la pom- pe de refoulement du métal fondu; la partie du bain placée sous la voûte, et dans laquelle principalement se forment les crasses. sera séparée du reste du bain par une grille métallique plongeant jusqu'au fond de celui-ci.
Ce four sera complété avantageusement par un dispositif pour l'introduction de métal dans le bain sans déperdition de chaleur. Ce dispositif sera constitué par un tunnel à sas s'ou- vrant dans la voûte du four et comportant de préférence un chemin incliné muni de rouleaux et deux portes, à charnière horizontale, et obliques, se tenant fermées par gravité.
Un four ainsi constitué n'ayant qu'une déperdition de chaleur très faible, conserve pendant assez longtemps sa tempé- rature si l'on éteint le chauffage et si en même temps on coupe le tirage, Bans ces conditions), comme les brûleurs à huile lour- de ont un rendement meilleur quand ils fonctionnent à plein ré- gime que quand ils fonctionnent à régime réduit' il est avanta- geux pour maintenir le bain en fusion pendant tout le temps de le coulée des clichés dteffectuer la chauffe avec des brûleurs alimentés à plein régime,mais seulement en les allumant par in- termittence et en fermant le tirage pendant les extinctions.
A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé un mode de réalisation d'un tel four.
Les figures 4,5 et 6 en sont respectivement une Soupe
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verticale longitudinale, une coupe verticale transversale et une vue en plan,
La cuve 15 est supportée par une armature métallique gar- nie intérieurement par une maçonnerie réfractaire 15 soigneuse- ment calorifugée, Environ à mi-hautur, l'espace compris entre la cuve et la maçonnerie est séparé en deux parties par deux cloi- sons horizontales 17,18 de façon à former un carneau inférieur 19 s'étendant sur tout les dessous de la cuve et deux carneaux supérieurs 20,21 s'étendant de chaque côté de la cuve. Un brûleur 22 est disposé à l'entrée du oarheau inférieur. Les flammes, sui- vant le trajet représenté en ligne pointillée fig.4, longent le carneau inférieur, puis en sens inverse les carneaux supérieurs.
La cuve 15 est fermée d'une part par une voûte 23 sur un peu plus de la moitié de sa longueur, et d'autre part par un couvercle 24.
La voûte 23 porte deux tubulures 25, 26 dont les extrémités s'en- gagent à travers les parois de la petite face du four dans les car neaux supérieurs 20, 21. Cette voûte est également munie d'une cheminée d'évacuation 27 pouvant ttre obturée par un registre 28.
Sur un de ses eûtes la voûte 23 est munie d'une porte 29 permet- tant d'introduire une cuillère pour le décrassage de la partie supérieure du bain. Sur l'autre face la voûte est munie d'un tunnel 30 servant pour l'introduction du métal. Ce tunnel est lé- gèrement incliné et sa partie inférieure est munie de rouleaux 31. Il est fermé par deux portes 32,33 ayant une charnière hori- zontale à la partie supérieure, et maintenues fermées dans une po- sition oblique par leur propre poids. Un seuil 34 permet de poser les masses de métal avant de les introduire dans les deux régions du bain recouvertes par la voûte 23 et le couvercle 24. Une grille /est/ 35 séparée en deux parties 36 et 37. En 37 se trouvent le malaxeur ...' et la pompe, non représentés.
La voûte 23 est soigneusement calorifugée comme tout le peste du four.
Le fonctionnement de ce four est le suivant:
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Lorsqu'on allume le brûleur 22, les flammes et les gaz chauds traversaht le oarneau 19, puis les carneaux 20,21 ré- chauffent simultanément toute la masse dé métal solidifié con- tenue dans la cuve 15 de sorte que la fusion qui a lieu vers 2400 peut se faire facilement en évitant les ruptures de cuve qui se produisaient avec les anciens systèmes. Les gaz passent par les tubulures 25, 26 et arrivent dans la voûte 23, puis s'échappent par la cheminée 27. Dans la voûte 23, les gaz sont à une température d'environ 500 . La bonne température à réali- ser pour le bain est de 300 à 350 . Dès que le bain est fondu on met en marche le malaxeur, non représenté, puis quand le bain a la température voulue on peut commencer la prélèvement du mé- tal.
L'addition de métal au bain se fait en posant les masses sur le seuil 34 puis en les poussant contre la porte 33 qui se soulève pour les laisser passer. Ces masses reposant sur les rouleaux 31 cheminent jusqu'à la porte 32 qu'elles soulèvent également et tombent dans le bainm
Comme il a été indiqué ci-dessus, il est avantageux d'introduire dans le bain les vieux clichés sans les nettoyer comme on le faisait précédemment.
Grâce & la température de 500 qui règne sous la voûte 23, les huiles et résines provenant de l'encre de ces vieux clichés brûlent sous cette voûte à la sur- face du bain et leur action réductrice s'ajoute à celle des gaz du foyer pour diminuer la formation des crasses à la surface du bain,
En raison des faibles pertes de chaleur d'un four, ainsi construit qui lui permettent de conserver pendant longtemps à l'état liquide le bain fondu, on a trouvé avantageux d'effectuer la chauffe en allumant le brûleur 22 d'huile lourde à pleine régime et en ne le faisant fonctionner que par intermittence, le registre 28 du tirage étant fermé pendant les extinctions,
Dans un four construit suivant les indications ci-des- sus, l'auteur de l'invention a constaté,
par rapport aux an- ciens modèles rappelés en tête de cette description les amélio-
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rations suivantes.
Il s'agissait d'un four dont la cuve contient normale- ment 9 tonnes de métal. La réduction de combustible a été de plus de 60%. Le temps nécessaire pour la fusion d'un creuset solidifié a été de deux Mures seulement, La production des crasses a été réduite de 25%.
REVENDICATIONS "Ayant ainsi décrit notre invention et nous réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui nous paraitraient nécessaires, nous revendiquons comme notre propri- été exclusive et privative:
I - Four à creuset pour la fusion du métal des clichés d'imprimerie, et pour usages analogues, caractérisé par le fait que les flammes et gaz du dispositif de chauffage après avoir chauffé d'une façon sensiblement uniforme toute la surface du creuset sont envoyés à la surface du bain de métal sous une voûte, de préférence calorifugée, munie d'un tuyau d'échappe- ment, de préférence muni d'un volet.
2 - Dispositif de chauffage, par exemple par brûleur à huile lourde, pour four suivant 1, caractérisé par le fait que l'espaoe compris entre le creuset et le revêtement réfrac- taire du four est divisé en plusieurs carneaux successifs di- rigés de préférence horizontalement dans le sens de la plus grande dimension horizontale du creuset.
3 - Couvercle pour four suivant 1, caractérisé par le fait que la voûte munie des conduits par lesquels arrivent les produits de la combustion n'occupe qu'une partie de la sur- face du bain et qu'une grille métallique plongeant dans la bain isole cette partie du bain du restant du bain recouvert par un couvercle plat et qui reçoit la pompe et éventuellement le ma- labeur.
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