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BREVET D'INVENTION aux noms de : GOTTIGNIES , Rodolphe et GOTTIGNIES , Louis, " Four à passages ".
La présente invention est relative à un four pour le traitement thermique de produits céramiques comprenant un certain nombre de passages superposés et de passages juxtaposés, dans lequel les produits à traiter, qui traversent successivement dans chaque passage une zone de chauffage préalable, une zone de cuisson et une zone de refroidissement, se déplacent dans certains passages en sens opposé à celui dans lequel les produits circulent dans des passages oontigus à celui considéré,
Dans les fours de ce genre, les produits circulent en sens opposé soit dans tous les passages juxtaposés, soit dans tous les passages superposés. La récupération de la chaleur des produits sortants est alors imparfaite.
Pour l'améliorer, la présente invention prévoit un four dans lequel, dans deux passages contigus, aussi bien juxtaposés que superposés, les produits circulent en sens opposés.
La présente invention a également pour objet un four
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électrique à passages, dont chaque passage est chauffé au moyen de résistances placées dans les parois de ce passage.
Les pertes calorifiques à travers les parois extérieures d'un tél four nuisent à son isothermie. Pour maintenir celleci, suivant la présente invention, les parois extérieures du four sont pourvues de moyens de chauffage qui développent suffisamment de chaleur pour compenser les pertes calorifi- ques à travers ces parois.
Ces moyens de chauffage peuvent être de diverses natures.
On peut, ou bien se servir de résistances existantes et augmenter le courant qui les traverse, ou bien encore remplacer des résistances existantes par d'autres capables de développer plus de chaleur pour le même courant ou bien enfin @@ prévoir des résistances supplémentaires.
Les résistances de chauffage des passages peuvent être disposées de façon quelconque ; ellepeuvent 'être transversales eu longitudinales, horizontales ou verticales. Cependant lorsque le four comprend plus de deux passages, il devient difficile de placer les résistances longitudinalement car on ne peut faire passer les connexions à travers les parois latérales du four. Dans ce cas, suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, les résistances sont placées transversalement dans la voûte et la sole de chaque passage.
Un autre objet de l'invention est un support pour carreaux céramiques à enfourner.
La présente invention prévoit un support qui comprend une plaque sur laquelle sont montées des parois pleines munies de saillies sur lesquelles s'appuient les carreaux. Ces parois pleines, munies de saillies, permettent de réaliser un support de carreaux à faible encombrement tout en assurant uhe bonne rigidité mécanique. Le carreau est posé sur des saillies qui s'étendent sur presque toute la largeur des parois verticales et assurent son guidage.
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La présente invention est également relative à un four passages pour le traitement thermique de produits céra- miques
Ce traitement exige des précautions spéciales. En effet, il faut que les produits soient refroidis lentement. Un refroidissement brusque des produits conduit à des ruptureset autres malfaçons,. Il y a donc lieu d'éviter les courants d'air qui peuvent se produire dans les passages, ces courants d'air prenant naissance dès que, pour un motif quelconque, il existe une différence de pression atmosphérique entre les deux extrémités du four.
Dans ce but, le four suivant l'invention comprend des écrans placés transversalement aux passages de manière que ceux-ci soient pratiquement obturés complètement, ces écrans se déplaçant avec les produits à traiter.
Dans une forme de réalisation avantageuse , ces écrans sont constitués par les parois pleines des supports conformes à l'invention,
L'invention a encore pour objet un four à passages pour le traitement de produits céramiques dont les parois sont constituées de façon à éviter que des produits nuisibles aux produits à traiter ou, dans le cas d'un four électrique, nuisibles aux résistances, ne puissent passer d'un passage à l'autre, ou d'un passage au oanal dans lequel une résistance de chauffage est logée.
Dans ce but, le four comprend, conformément à l'invention, des parois formées de pièces réfractaires s'emboîtant les unes avec les autres de manière à assurer l'étanchéité entre différentes cavités du four.
La présente invention est en outre relative à un four à passages dans lequel on cherche à remédier aux dégâts qui se produisent dans les produits à traiter lorsque ceux-ci s'accrochent aux parois latérales après avoir dévié du chemin
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qu'ils devaient suivre. A cet effet, suivant l'invention, le four comprend des saillies servant au guidage latéral des produits qui se déplacent dans les passages.
Le dessin annexé au présent mémoire représente, à titre d'exemple non limitatif, diverses formes de réalisation des objets de l'invention.
La figure 1 est une représentation schématique en coupe transversale, suivant la ligne II-II de la figure 5 , d'une forme de réalisation d'un four conforme à l'invention
La figure 2 est une variante de la figure 1.
La figure 3 est une autre variante de la figure 1.
La figure 4 est ancore une autre variante de la figure 1.
La figure 5 est une coupe longitudinale suivant la ligne I-I de la figure 1, représentée à échelle réduite.
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La figure 6 est une vue en perspeative,$hQµ/V9k@xww @ d'un support pour carreaux à enfourner, conforme à l'invention.
La figure 7 est une vue de détail à plus grande échelle d'une partie du..-support représenté à la figure 5.
La figure 8 est une vue en perspective.après brisures partielles, d'un des passages d'un four dans lequel sont placés des supports suivant les figures 5 et 6.
La figure 9 est une vue en perspective, après brisures partielles, dtun passage d'un four.
Dans les différentes figures les mêmes notations de érenoe désignent des éléments analogues.
Le four représenté aux figures 1 et 5 comprend un certain nombre de passages superposés et de passages juxtaposés.
Les produits à traiter, des carreaux céramiques à émailler par exemple, circulent dans ces passages et traversent successivement dans chaque passage une zone de chauffage préalable 2, une zone de cuisson 3 et une zone de refroidis- sement 4 (figure 5). Afin de récupérer la chaleur des pro-
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duits sortants, on fait circuler les produits en sens opposés non seulement dans les passages contigus superposés comme l'indiquent les flèches 5 et 6 à la figure 5, mais aussi dans les passages juxtaposés, Ainsi, à la figure 1, dans les passages marqués d'un point les produits circu- lent dans une direction telle qu'ils arrivent vers l'observateur et dans ceux marqués d'une croix ils s'éloignent de l'observateur.
Cette disposition permet d'obtenir une excellente ré- cupération de la chaleur.
Dans le traitement thermique de certains produits, par exemple pour l'émaillage de carreaux céramiques, il est indispensable que les produits circulant dans les différents passages se trouvent dans les mêmes conditions de température. Cela est aisément réalisable pour les passages qui ne sont pas adjacents aux parois . Mais pour ceux qui sont adjacents à celles-ci, il y a lieu de compenser les pertes calorifiques par les parois.
Dans le four électrique suivant l'invention, on y arrive en prévoyant dans le:s parois extérieures du four des moyens de chauffage qui compensent les pertes calorifiques à travers ces parois. Ces moyens peuvent être de diverses natures.
A la figure 1, est représenté un four à passages dans lequel chaque passage est chauffé au moyen de résistances 7 disposées transversalemat dans la voûte et la sole de ce passage. Ces diverses résistances de chauffage sont identiques, mais on a prévu en outre des résistances supplémentaires 8 placées dans les parois latérales extérieures du four, chaque résistance 8 étant placée dans le prolongement d'une des résistances 7 et raccordée en série avec celle-ci, On compense ainsi les portes à travers les parois latérales du four.
Les différents ensembles composés de deux résistances 8 raccordées en série avec les résistances 7 correspon-
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dantes sont réunis en parallèle par des conducteurs 9, et alimentés par l'intermédiaire de conducteurs 10, au moyen d'une source de courant 11, en passant éventuellement par divers moyens de réglage non représentés. On peut aussi alimenter les résistances 8 indépendamment des résistances 7. Les pertes calorifiques à travers les parois étant constantes, pour une température donnée à l'intérieur des passages, on peut de cette façon maintenir le chauffage des résistances 8 constant et modifier celui des résistances 7 suivant le tonnage de produits qui circulent dans chaque passage pendant un temps donné.
Les résistances 7 sont formées d'hélices 12 de fil résistant logées dans des canaux 13 ménagés dans la sole et la voûte des passages. Afin d'éviter un trop grand échauffement des cloisons entre les passages ou du fil dans l'intervalle de l'épaisseur des cloisons, au droit de celles-ci l'hélice est remplacée par un fil droit 14 ou par une spire de très grand pas.
On peut arriver à compenser les pertes calorifiques à travers les parois, par d'autres dispositions.
Ainsi, à la figure 2 , on a représenté un four dans lequel, outre les résistances 7, on a prévu dans les diverses parois extérieures du four des résistances 38, 39 et 40 alimentées au moyen de souroes de oourant 15,16 et 17 indépendantes de la source 11 alimentant les résistances 7.
Les résistances 38,39 et 40 permettent de compenser respectivement les pertes à travers les parois latérales, la paroi supérieure et la paroi inférieure du four.
Grâce à l'alimentation indépendante des diverses résistances de chauffage, on obtient pratiquement l'isothermie parfaite du four.
On a représenté un seul enroulement pour chacune des résistances 38, 39 et 40. On peut,bien entendu, les diviser en plusieurs enroulements placés longitudinalement ou
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transversalement dans les parois. On peut aussi ( figure 3) ne pas prévoir de résistances supplémentaires, mais alimenter celles des résistances 7, qui sont placées dans la sole des passages supérieurs et dans la voûte des passages inférieurs, indépendamment des autres, au moyen de sources de courant 41 et 42.
On chauffe alors davantage les résistances alimentées par les sources 41 et 42 afin de compenser les pertes à travers les parois extérieures supérieure et inférieure du four, On pourrait aussi remplacer les résistances 7 de la voûte des passages supérieures et de la sole des passages inférieurs par d'autres de valeur chimique moindre et alimenter toutes les résistances en parallèle.
On peut naturellement utiliser également en combinaison plusieurs des dispositions décrites.
Ainsi, à la figure 4, on a représenté un four dans lequel on utilise à la fois les dispositions représentées aux figures 1 et 3.
Les différents ensembles composés de deux résistances 8 raccordées en série avec les résistances 7 correspondantes ne sont plus réunies tous en parallèle, mais sont alimentés au moyen des sources 43, 44 et 45, ce qui permet de chauffer davantage les résistances supérieures et inférieures du four.
Il est bien entendu que les figures 1, 2, 3 et 4 sont des représentations .pure:ment schématiques. On n'y a notamment pas indiqués les moyens de réglage éventuels intercalés entre les sources et les résistances qu'elles alimentent.
Les figures 6 et 7 se rapportent à un support 18 pour carreaux céramiques à enfourner.
Ce support comprend une plaque 19 sur laquelle sont montées des parois pleines 20 munies de saillies 21 qui s'étendent sur toute la largeur des parois 20 ou sur une partie de celle-ci, et sur lesquelles s'appuient des carreaux 22,,
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Ces parois sont pourvues de talons 23 logés dans des encoches 24 de forme correspondante ménagées dans la plaque 19. Les talons 23 et les encoches 24 peuvent ne pas s'étendre sur toute la largeur de la plaque 19,afin de ne pas trop déforoer celle-ci par les encoches 24. Les carreaux qui reposent sur les talons 23 empêchent ceux-ci de sortir des encoches 24,et les parois 20 de basculer.
Les parois 20 sont donc montées de manière amovible, ce qui permet de remplacer immédiatement l'une d'elles lorsqu'elle vient à être détériorée,ce qui évite de remplaoer l'ensemble du supports
On a représenté au dessin quatre parois 20 montées sur une même plaque 19 qui peut donc alors porter deux piles de carreaux.
On pourrait évidemment prévoir des supports ne portant que deux parois 20 et une seule pile de carreau.
Cependant, la disposition représentée a l'avantage de réduite le nombre de joints dans la file de produits à faire circuler dans les passages.
Entre les saillies 21, la paroi 20 présente une partie 25 (figure 7) inclinée dans un sens tel que la distance entre les parois est plus grande au niveau de la face supérieure des carreaux qu'à celui de leur face inférieure. Cette disposition est surtour avantageuse dans le cas de l'émaillage des carreaux, En effet, ceux-ci sont reoouverts d'émail sur leur face supérieure et sur la partie supérieure de leurs faces latérales, cette dernière ne peut, grâce à l'inclinaison de la partie 25, venir ruter contre celle-ci. On évite ainsi tout collage de carreau au support.
En outre, afin d'éviter qu'en engageant lescarreaux sur le support on ne heurte les arêtes des saillies 21 et des parties 25, les saillies 21 sont arrondies à leurs extrémités en 26 et les parties 25 sont arrondies en 27.
La figure 8 montre comment on place les supports dans un four à passages.
Elle représente un passage 28 dans lequel sont enfournées
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des supports 18 places de manière que les parois 20 soient disposées transversalement au passage 28. Les dimensions des parois 20 sont telles que le passage 28 est presque complètement obturé par elles. Les parois 20 constituent alors de véritables écrans qui permettent dëviter que,des courants d'air ne viennent refroidir intempestivement les produits à traiter.
Lorsqu'on pousse, à la main ou mécaniquement, la ele de supports dans un passage, il peut arriver que certains desdits supports dévient latéralement, les carreaux peuvent alors buter contre les cloisons latérales des passages et être détériorés.
Tour remédier à cet inconvénient, le passage 28 est pourvu de saillies 29 (figure 8) servant au guidage latéral des produits qui se déplacent dans les passages.
La figure 9 montre les différentes pièces réfractaires formant un passage. Des dalles réfractaires 30 forment la voûte et la sole d'un passage 31, Les canaux 13 percés à travers les dalles 30 permettent de loger les résistances chauffantes. Les dalles 30 se terminent par des saillies 33 qui s'étendent dans la direction longitudinale du passage.
Les saillies 33 de deux dalles 30 juxtaposées sont logées dans un creux 34 de forme correspondante ménagé dans une pièce réfractaire 35 formant la cloison entre deux passages oontigus.
On assure ainsi l'étanohéité entre le passage 31 et les canaux 13 et on évite que des poussières ou des vapeurs nocives ne puissent atteindre les enroulements résistants.
D'autre part, les dalles 30 présentent sur leurs faces transversales par rapport au passage 31, une saillie 36 et un creux 37. Deux dalles 30 contigues s'emboîtant donc aisément, la saillie 36 de l'une d'elles étant logée dans le creux 37 de l'autre.
De cette façon, on assure ici également une étanchéité suffisante pour que les poussières dues à l'effrittement
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des pièces réfractaires ne puissent passer d'un passage 32 par exemple au passage 38 situé en dessous de oelui-ci et tomber sur les carreaux à émailler qui circulent dans ce dernier passage 38.
On pourrait du resta réunir les pièces 35 entre elles par un joint du même genre que celui qui vient d'être décrit.
Les pièces réfraotaires 35 sont pourvues des saillies 29 adjacentes à la sole du passage et servant au guidage latéral des produits à traiter ainsi qu'il a déjà été dit.
Les saillies 29 pourraient également être prévues dans les dalles 30 au lieu de l'être dans les pièces 35.
Les différents appareils et dispositifs décrits et représentés ne sont que des formes de réalisation particu lières des objets de l'invention. On peut sans sortit du cadre de celle-ci, y apporter diverses modifications. On peut,par exemple, faire circuler des produits en sens opposés dans les passages superposés et dans les passages juxtaposés d'un four quiun'est pas chauffé électriquement. On peut aussi appliquer les dispositions représentées aux figures 8 et 9 à des fours qui ne sont pas électriques.
De même les fours décrits peuvent être utilisés à d'autres fins que l'émaillage des produits céramiques.
Les résistances de chauffage 7 ont été représentées disposées transversalement.
On pourrait également les placer longitudinalement ou bien encore verticalement dans les cloisons latérales des passages.
Les fours représentés au dessin comprennent quatre passages en hauteur et quatre passages en largeur mais il est bien entendu que les caractéristiques de l'invention s'appliquent à un four comprenant un nombre quelconque de passages superposés et un nombre quelconque de passages juxtaposés.
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On n'a représenté au dessin que les éventa des fours indispensables pour la compréhension dearaotéristiques de l'invention. On n'a notamment pas représenté en détail la façon de calorifuger le four, ni la façon dont les conducteurs de connexions sont raccordés pratiquement.aux résistances.
REVENDICATIONS.
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1. Four pour le traitement thermique de produits cérami- ques comprenant un certain nombre de passages superposés et de passages juxtaposés, dans lequel les produits à traiter, qui traversent successivement dans chaque passage une zone de chauf- fage préalable, une zone de cuisson et une zone de refroidisse- ment, se déplacent dans certains passages en sens opposé à celui dans lequel les produits circulent dans des passages Contigus à celui considéré, caractérisé é en ce que dans deux passages contigus, aussi bien juxtaposés que su- perposés, les produits circulent en sens opposée.
2, Four électrique à passages, dans lequel chaque passage est chauffé au moyen de résitances placées dans les parois de ce passage, caractérisé é en ce que les parois extérieures.du four sont pourvues de moyens de chauffage qui développent suffisamment de chaleur pour compenser les pertes calorifiques à travers ces parois.