BE530725A

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Publication number: BE530725A
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Description


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   Actuellement, les fours pour la cuisson de céramiques, le trai- tement thermique des produits argileux et magnésiens, la cémentation des produits ferreux ainsi que pour la sécurisation des produits vitreux sont horizontaux et prévoient des tunnels par lesquels des chariots chargés des produits à traiter sont acheminés directement au four sans conditionnement préalable. 



   Les masses considérables, formées par les chariots absorbent une grande quantité de chaleur avant que les produits soient chauffés et ceux-ci souffrent de changements de température importants et brusques, ce qui est fort préjudiciable. 



   Cettez phase de la fabrication industrielle doit, au contraire, respecter deux principes fondamentaux: l'un technique, l'autre économique. 



   Sur la base du premier la qualité du traitement thermique est en fonction de la régularité de la distribution de la chaleur dans le four; sur la base du second, l'économie de l'exploitation est favorisée par la suppression des dispersions de la chaleur. D'où 'les fours actuels parais- sent ne pas satisfaire entièrement aux exigences techniques. 



   En conséquence, l'invention a pour but de réaliser un four qui écarte les inconvénients rappelés ci-dessus. 



   Le four, objet de la présente demande, est bâti verticalement au moyen d'éléments démontables, interchangeables et superposables coaxialement de façon à former, dans l'ordre, une chambre de pré-chauffage, une chambre de chauffage et une chambre de   pré-refroidissement,   pans ces conditions il est clair que le traitement des produits se développe rationnellement sans changements nuisibles de température ainsi qu'en dehors de toute dispersion de   chaleuro   
Complémentairement, le four en question est équipé d'une chaînette verticale reliant deux systèmes transbordeurs horizontaux pour le chargement et le déchargement continuel du four. 



   En effet la chaînette assure l'alimentation des deux branches horizontales; en d'autres mots elle transfère les cuvettes chargées des produits, de la   brancheinférieure   à la branche supérieure où l'on charge les produits et d'où ils vont être amenés au four. 



   Les cuvettes (containers)   présentent tamisasse   très réduite dans le but d'absorber la moindre quantité de chaleur et elles sont profilées de   façon   à permettre la manoeuvre du dispositif de déchargement ultérieur. 



   La source thermique est constituée par des résistances électriques reliées en série et placées entre les éléments constitutifs. 



   Toutefois elle peut être réalisée par d'autres moyens (gazeux ou liquides). 



   Substantiellement, le four suivant l'invention est constitué par un bâti cylindrique formé par des éléments creux superposées, de diamtrecroissant, à partir du trou de chargement jusqu'à hauteur de la   cham-   bre de chauffage ; de diamètre plus grand mais constant sur toute la hauteur de ladite chambre de chauffage et, enfin, de diamètre décroissant à partir de la section inférieure de la chambre de chauffage jusqu'au bout inférieur du four. 



   Les éléments superposés sont pourvus de résistances électriques ou d'autres sources thermiques et sont convenablement revêtus par des matériaux réfractaires D'autres arrangements complètement le bâti qui estillustré-, à titre d'exemple, dans une forme de réalisation, dans les dessins annexée dans lesquels: 

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 la figure 1 est une vue schématique du four pourvu de 1'installation de   chargement.   la figure 2 est une section verticale du four. 



   Les figures 3, 4, 5,6 représentent des sections transversales, respectivement suivant les lignes A-A B-B, C-C D-D de la figure 2. 



   La figure 7 est une section verticale de la partie inférieure du four pourvu du dispositif de déchargement ainsi que du dispositif trans-   bordeur.   



   La figure 8 est une vue en plan de la figure 7. 



   La figure 9 est une vue perspective de la cuvette (ou container) destinée à contenir les produits à traiter. 



   Dans ces figures   1 four   est constitué par le bâti K (figure 1) lequel est composé par les éléments M interchangeables dans le sens que, par exemple en cas de dommage, ils peuvent être remplacés par des éléments analogues. 



   L'assemblage de ces éléments constitue la chambre de préchauffage, laquelle est suivie par les éléments W, pareillement interchangeables et qui, par leur assemblage, forment la chambre de chauffage. Celleci est, à son tour, suivie par un nombre approprié d'éléments Z qui, par leur assemblage, forment la chambre de pré-refroidissement. 



   En bout de celle-ci sont disposés des dispositifs souffleurs ainsi que des dispositifs de déchargement du four. 



   Les éléments M sont, toutefois, garnis par des résistances R destinées à chauffer le milieu Q. 



     Pareillement   les éléments W sont garnis par un nombre approprié de résistances R et ils sont isolés thermiquement pour assurer la température de régime. 



   Les éléments Z formant la chambre de pré-refroidissement ne sont pas garnis par des résistances mais ils sont revêtus d'une matière réfractaire et présentent des conduits L disposés en spirale en vue de former récupérateurs de chaleur. 



   Ces conduits sont pratiquement formés par des segments en matièneréfractaire en forme disposés horizontalement et placés en spirale dans le but de faire circuler l'air ambiant traversant des trous convenablement placés. 



   Quant à l'installation mécanique destinée à réaliser le cycle continu d'alimentation du four , elle est formée par la chaînette H et par les bandes transporteuses F et F'   montées   sur les rouleaux D. 



   La chaîne est garnie par les paniers 3 destinés à recevoir les cuvettes où sont placés lesproduits à traiter. La dite chaîne H suit un parcours vertical pour desservir les bandes F et F' afin de recueillir les cuvettes sortant du four et les transporter à la bande supérieure d'où elles sont déchargées poun être remplacées par d'autres remplies de produits crus à traiter ; 
Il est évident que le fonctionnement de la construction que l'on vient de décrire peut être interverti en ce sens que le traitement thermique peut avoir lieu en direction inverse étant donné que la chambre de pré-refroidissement peut prendre la place de la chambre de pré-chauffage tout en maintenant à sa place, la chambre de chauffage.

   La chaîne (figures 7 et suivantes) suivant   l'invention   est complétée par un dispositif mécanique à vis garni d'un plateau destiné à recevoir les cuvettes contenant les produits en traitement pour les transférer sur le transboideur F et elle est caractéristique en ce que les cuvettes (figure 9) sont 

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 profilées de façon   à   permettre la manoeuvre de pistons mobiles formant   support.   



   Enfin de système concerne un dispositif électrique à pistons destiné à déposer, tour à tour, les   ouvertes   sur le transbordeur. 



   Le dispositif automatique de chargenet et de   déchargement   réalisé de cette façon confère au four un fonctionnement contique ce qui constitue le principe nouveau et essentiel de l'invention étant don- né que , de ce chef, par de simples constructions verticales on obtient des rendements plus grands que par les   grandes   installations caractéri- sant les fours horizontaux actuels. 



   En   corrélation   de ce qui vient d'être décrit, le plateau 1 surmontant la   iris 2   constitue de dispositif de transfert de la cuvette du four au transbordeur 4 lequel présente une largeur légèrement plus grande que celle dudit plateau   2   de façon que les cuvettes, qui ont la même lar- geur que celle du transbordeur, puissent s'y déposer. 



   La   vis 2   comporte une butée pour l'inversion de son mouvement ainsi que deux autres butées (non illustrées; pour la manoeuvre des interrupteurs contrôlant le dispositif suivant. 



   Sur la section de déchargement du four est placé le collier tournant 2 entaillé suivant les rainures en apirale 6 dans lesquelles sont engagés les socles 7 des pistons mobiles 8 disposés à 120  l'un de   '-'autre.   



   Le collier 2 est toutefois relié au moyen duraccord 9 aux noyaux   10   et 11 des solénoïdes 10' et ¯11'où aboutissent respectivement les circuits électriques K' et k" commandés par les interrupteurs L' et  L".   De ce chef étant donné que les cuvettes contenant les produits à traiter ont la forme illustrée à la figure 9 et présentent des niches S disposées à   1200   l'une de l'autre pour pecnettre le jeu des pistons   8:   attendu que le chargement dufour est effectué par empilage des cuvettes dont le mouveinent de descente dans le four s'effectue par effet de gravité et, enfin, attendu que les pistons fonctionnent comme des supports de la cuvette qui, tour à tour, va les soutenir de même que toute la colonne susjacente, le fonctionnement de ce dispositif se poursuit de la façon suivante:

   pendant le travail, c'est-à-dire pendant le traitement thermique, les cuvettes sont empilées l'une sur l'autre et les pistons 7 sont disposés en dessous du plan P' de la cuvette inférieure. 



   Lorsque cette cuvette a subi le pré-refroidissement prévu, c'est-à-dire la dernière phase du traitement, un des interrupteurs L" par exemple, sous l'action de la butée prévue sur la vis 2, déclenche e+ provoque la rotation du collier 5 dans le sens de la flèche F". De ce chef les pistons 8 prennent la position de fin de course en quittant le plan P'. Alors la cuvette (ou les cuvettes suivant la phase préalable) descend sur le plateau 1d'où elle va se transférer, en conséquence des dipensions de sa base, sur le transbordeur. A ce moment la seconde butée prévue sur la vis ferme l'interrupteur L' qui excite la solénoide correspondante qui, à son tour, provoque la rotation en sens inverse du collier ± et, par conséquence, ramène, par l'entremise des rainures S, les pis tons sous le plan P' pour supporter les cuvettes et ainsi de suite. 



   Il est évident que si l'on espace les interrupteurs de manière à être manoeuvrés à une distance de temps égale à celle qui est nécessaire au traitement de chaque cuvette on atteint la continuité du déchargement et du chargement du four, ce qui est un des buts essentiels de l'invention. 

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   Toutefois ladite continuité, au moyen du dispositif que l'on vient de décrire, peut de même, être atteinte lorsque la construction du four au lieu d'être rigoureusement verticale, est inclinée sur la verticale d'une quantité suffisante pour assurer néanmoins la descente par gravité des cuvettes. Dans des cas particuliers, on pourrait même, dans ce but, prévoir des dispositifs transbordeurs disposés à l'intérieur du four. 



   Pour ce qui concerne le fonctionnement général du four selon l'invention, il est superflu de décrire sa conduite thermique laquelle est semblable à celle pratiquée dans les fours similaires. 



   Toutefois il faut remarquer qu'elle est plus rationnelle en raison des trois parties dont le four se compose, à savoir le pré-chauffage, le chauffage et le pré-refroidissement en cycle continu et du fait qu'il envisage la possibilité d'abaisser, à volonté, la température aussitôt après la chambre de chauffage par l'effet des récupérateurs L afin d'atteindre une accélération exceptionnelle dans le cycle du travail. 



   Simultanément on atteint une récupération de chaleur qui peut être reprise par la chambre de chauffage en réalisant par ce fait un rendement remarquable représenté par la quantité d'énergie thermique rentrant dans le cycle et qui, en tout cas, n'est pas perdue. 



   En outre, la construction envisagée laisse, lorsque nécessaire, se substituer, avec une extrême rapidité, les éléments endommagés ou consommés ; pareillement, elle permet, dans le cas de traitements particu liers, d'agrandir ou de réduire, à volonté, les chambres de chauffage ainsi que d'en augmenter ou   d'en   diminuer leur hauteur. 



   Pour ce qui concerne la chaîne qui réalise l'alimentation continuelle du four, son fonctionnement est systématique, puisque les cuvettes P sont chargées sur la bande F d'où elles descendent par gravité à l'intérieur du bâti, au fur et à mesure que le dispositif de déchargement les dépose sur la bande F d'où elles sont élevées par les paniers 3 pour être transportées en haut où elles sont déchargées et substituées par d'autres remplies de produits à traiter. 



   REVENDICATIONS. 



   1. Four vertical à éléments interchangeables pour le traitement thermique en cycle continu de produits céramiques, argileux et vitreux, caractérisé en ce qu'il est composé par des éléments ou manchons cylindriques, creux, interchangeables et placés coaxialement, sur la verticale, l'un sur l'autre.

Claims

2. Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits manchons délimitent trois chambres différentes : première de pré-chauf- fage, la seconde de chauffage et la troisième de pré-refroidissement.

3. Four selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la chambre de pré-chauffage est garnie par un nombre limité de sources thermiques; la chambre de chauffage en prévoit un nombre indéfini tandis que la chambre de pré-refroidissement en est complètement dépourvue mais elle est garnie par des conduits se développant en spirale remplissant la fonction de récupérateurs de chaleur.

4. Four selon la revendication 3, caractérisé en ce que les sources-thermiques peuvent être constituées soit par des.résistances électriques reliées en série, soit par des brûleurs à gaz ou à combustibles li- quides. <Desc/Clms Page number 5>

5. Four selon'la revendication 1, caractérisé en ce que les manchons creux ont un même diamètre intérieur, mais ont des diamètres extérieurs différents, dans leur épaisseur étant établies les sources de chaleur, les dispositifs isolateurs et les récupérateurs de chaleur.

6. Four selon les revendications 1 et suivantes, caractérisé en ce qu'il prévoit un dispositif mécanique automatique de chargement et de déchargement en vue de réaliser le'cycle continu du travail, ce dis- positif étant formé par une chaîne verticale, pourvue de paniers, reliant deux transbordeurs horizontaux établis dans des tunnels, le premier de ces transbordeurs aboutissant au trou de chargement et l'autre, au trou de déchargement.

7. Four selon la revendication 6, caractérisé en ce que dans des cas particuliers, tels que par exemple, lors de traitements des bri- ques réfractaires, les paniers peuvent être éliminés, dans lequel cas, le four permet l'exploitation intégrale de l'énergie thermique, étant donné que même la moindre partie absorbée par les paniers va être utili- sée pour le traitement.

8. Four selon les revendications 1 et suivantes, caractérisé en ce qu'il prévoit un dispositif de déchargement formé par deux dispositifs complémentaires dont un est constitué par une vis surmontée par un plateau où vont se placer les cuvettes et, l'autre, est formé par un collier où jouent radialement des pistons destinés à supporter la colonne des cuvettes empilées dans le four.

9. Four suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le collier prévoit des entailles en spirale où jouent les socles de pis tons de façon à provoquer, par leur glissement dans ces entailles, le déplacement radial des pistons.

10. Four selon la revendication 8, caractérisé en ce que le collier est relié aux noyaux de deux solénoïdes de façon que leur mouvement provoque la rotation suivant un arc de cercle déterminé (c'est- à-dire de la quantité nécessaire au déplacement radial des pistons) dans les deux sens pour provoquer, à son tour, le déplacement alternatif des pistons.

11. Four selon les revendications 8 et 10, caractérisé en ce que chaque solénoïde est reliée à un circuit électrique individuel commandé par un interrupteur également individuel.

12. Four selon la revendication 8, caractérisé en ce que les interrupteurs de commande des circuits des solénoïdes sont commandés à leur tour, par des butées disposées sur la vis surmontée par le plateau de réception des cuvettes.

13. Four selon les revendications 8 et 11, caractérisé en ce que les interrupteurs de commande des circuits des solénoïdes sont placés de façon à provoquer l'excitation des solénoïdes alternativement suivant des temps calculés au préalable en rapport avec les temps nécessaires à la descente par gravité d'une ou de plusieurs cuvettes dans le four .

14. Four selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il prévoit l'emploi de cuvettes profilées de façon à présenter des niches pour permettre le déplacement des pistons.

15. Four selon la revendication 8 et les suivantes, caractérisé en ce qu'il prévoit un dispositif de chargement formé par deux dispositifs de chargement comportant deux dispositifs automatiques complémentaires dont l'un forme transbordeur, et l'autre forme support, in- <Desc/Clms Page number 6> installés à la bouche inférieure de sortie du four soit que celui-ci soit bâti suivant la verticale soit suivant une inclinaison suffisante pour permettre la descente des cuvettes par gravité.

16. Four selon les revendications 8 et 15, caractérisé en ce que le dispositif transbordeur est formé par une vis qui porte à son sommet un plateau de réception des cuvettes et est garnie par une butée destinée à intervertir le mouvement de rotation c'est-à-dire le renversement de la marche du moteur pour assurer à la vis, alternativement, le mouvement de montée ou de descente.

17. Four selon les revendications 8,12 et 15, caractérisé en ce que, dans des cas particuliers, les butées destinées à intervertir la marche de la vis et à actionnerles interrupteurs des circuits des solénoïdes peuvent être remplacées par des organes similaires et être reliées à des pièces autres que la vis surmontée du plateau récepteur. en annexe 4 dessins.