Brevet FR2001259A1 — publié le 19690926

La présente invention concerne un four électrique perfectionné comportant de multiples éléments chauffants linéaires. Dans un four électrique à multiples éléments chauf-5 fants linéaires, la mise hors de servide d'un ou plusieurs de ces éléments se traduit par un profil irrégulier de chauffage et aussi, éventuellement, par un apport d'énergie calorifique insuffisant pour le processus de chauffage en cours. Il est donc souhaitable d'étudier le four pour que le ou les éléments 10 endommagés puissent être remplacés aussi rapidement que possible et, dans ce but, on a proposé de monter les éléments dans le four de manière à pouvoir les retirer sans arrêter le fonctionnement du four. La présente invention vise à réaliser un four per-15 fectionné du type dans lequel les éléments chauffants endommagés ou grillés peuvent être enlevés et remplacés sans couper l'alimentation principale du four, chaque élément chauffant possédant sa propre source d'alimentation,de sorte que le courant qui passe à travers chaque élément peut être aisément 20 déterminé. Selon la présente invention, un four électrique comprenant une chambre de chauffage et une série d'éléments chauffants linéaires individuels du type à résistance traversant chacun la chambre de chauffage, est caractérisé en ce que 25 chaque élément chauffant est supporté à coulissement contre un bloc conducteur sur les parois opposées de la chambre de chauffage, chaque bloc conducteur étant électriquement isolé des blocs adjacents et comportant son propre branchement pour l'alimentation en courant. 30 Du fait que le ou les éléments sont montés à coulis sement dans le four, on peut facilement enlever un élément de la chambre. En service normal, on remplace un élément parce qu'il est brisé et, dans ce cas, il y a lieu d'enlever chaque extrémité de cet élément en le tirant hors du four. Dans les 35 rares cas où on est obligé de remplacer un élément non brisé, il faudra simultanément pousser une extrémité de l'élément et tirer sur son autre extrémité. Avec un four selon l'invention, on peut remplacer un ou plusieurs éléments endommagés ou grillés aussitôt qu'un 40 instrument de contrôle indique que ce ou ces éléments sont 6902283 2 2001259 défectueux. En conséquence, on peut maintenir au minimum les fluctuations de la température dans la chambre chauffante et, étant donné que le temps nécessaire pour remplacer un élément peut être bref, la perte de chaleur du four pendant cette pé-5 riode de remplacement de l'élément peut être faible. Si la section transversale de l'élément chauffant est circulaire, il est commode de monter l'élément entre des pièces terminales, chaque pièce terminale étant étudiée pour pouvoir coulisser sur le bloc associé. 10 Avantageusement, les surfaces coopérantes de trans mission du courant entre les extrémités de l'élément chauffant (ou les pièces terminales éventuelles) et les blocs sont cannelées, les cannelures étant orientées parallèlement à la grande dimension ou longueur de l'élément chauffant. Ces can-15 nelures augmentent la superficie de contact des surfaces coopérantes et constituent des éléments de guidage servant à limiter le mouvement des éléments parallèlement à la grande dimension de ces derniers et parallèlement aux surfaces coopérantes. La description qui va suivre en regard du dessin 20 annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe transversale schématique prise à travers la chambre de chauffage du four. La figure 2 est une vue schématique en perspective 25 d'un élément chauffant du type utilisé dans le four représenté à la figure 1. Le four représenté comprend une enveloppe calorifuge 1 délimitant une chambre de chauffage 2. Un certain nombre d'éléments chauffants 3 en graphite ou en un autre matériau carboné 30 sont disposés parallèlement le long de la voûte de la chambre de chauffage 2 afin de rayonner la chaleur vers le bas contre les pi,èces à chauffer placées au-dessous de ces éléments. Chaque élément chauffant 3 est circulaire en section • - transversale et il est supporté entre deux pièces terminales 35 électriquement conductrices 4, une sur chaque côté de la chambre de chauffage 1, la connexion électrique entre chaque élément 3 et une pièce terminale 4 étant réalisée par l'introduction d'une extrémité effilée de l'élément 3 dans un logement prévu à cet effet dans la pièce terminale 4. «902283 3 2001259 Chaque pièce terminale 4 repose sur un bloc de support individuel 5 incorporé dans' l'enveloppe 1 du four et électriquement isolé de cette dernière. Les pièces terminales 4 et les blocs de support 5 sont construits en graphite ou en un 5 autre matériau carboné. En dehors de la connexion électrique réalisée par les éléments 3* chaque ensemble d'une pièce terminale et d'un bloc de support est électriquement isolé de tous les autres ensembles identiques. Chaque bloc de support est pourvu d'un connecteur 10 métallique 6 refroidi à l'eau et c'est par l'intermédiaire de ce connecteur que le courant est amené d'une barre omnibus principale 8 à travers un conducteur creux J. L'arrivée d'eau vers le connecteur 6 se fait à travers la barre omnibus 8 et le conducteur 7, cette eau de refroidissement étant ensuite 15 évacuée par une conduite 9 et un drain 10. La surface supérieure de chaque bloc de support 5 et la surface inférieure de la pièce terminale 4 correspondante sont cannelées et ces cannelures s'étendent dans le sens de la longueur de l'élément 3 pour produire des surfaces de contact 20 coopérantes étendues pour la transmission du courant des blocs de support aux pièces terminales. Le conducteur 7 d'amenée d'eau alimentant le connecteur 6 refroidi à l'eau de chaque bloc de support est construit en cuivre épais et est agencé de manière que le passage 25 du courant à travers ce conducteur puisse être mesuré à l'aide d'un ampèremètre portatif à pinces ou à l'aide d'un autre dispositif simple de transformation du courant. Dans ces conditions, on peut périodiquement vérifier l'état de chaque élément 3 et déterminer s'il y a lieu ou non de le remplacer. 30 II est évident que chaque paire de pièces terminales en combinaison avec l'élément chauffant correspondant définissent une unité de chauffage capable de se déplacer librement dans le sens de la longueur de l'élément et permettent par conséquent de compenser la dilatation et la contraction de cet élément. 35 Attendu que l'on assemble les composants de chaque unité de chauffage en les poussant ensemble, on peut également compenser les différences de longueur entre les divers éléments de chauffage par rapprochement ou éloignement des pièces terminales l'une de l'autre sur leurs blocs respectifs. BAD ORIGINAL 6902283 4 2001259 On choisit la longueur de chaque pièce terminale de manière que sa masse soit suffisante pour assurer une assise ferme sur le bloc de support correspondant même lorsque l'élément chauffant aboutit juste en deçà de la pièce terminale 5 sur l'autre côté de la chambre de chauffage. Eventuellement, on peut disposer un galet électriquement isolé et chargé par un ressort ou un autre dispositif presseur (non représenté) pour agir sur la surface supérieure de la pièce terminale à l'une ou aux deux extrémités de cette dernière. Un tel dispo-10 sitif presseur augmente la pression de contact entre la pièce terminale et le bloc de support. Chaque pièce terminale 4 peut comporter, à son autre extrémité, une saillie (non représentée) qui est profilée de manière à permettre la prise d'un outil extracteur électrique-15 ment isolé pour faciliter, le cas échéant, l'enlèvement de la pièce terminale. Quand un élément chauffant se brise, on peut amener une boîte réceptrice appropriée sur chaque coté du four et la mettre en alignement avec la pièce terminale correspondante à 20 l'extrémité de l'élément considéré. On tire ensuite sur les pièces terminales pour les extraire du four et les faire tomber dans ces boîtes (cette opération se faisant commodément à l'aide de l'outil extracteur dont il a été question ci-dessus). On dégage les bouts de l'élément brisé de chacune 25 des pièces terminales, on introduit un nouvel élément dans l'une des pièces terminales et on le fait passer à travers la chambre de chauffage de manière à le mettre en prise avec l'autre pièce terminale qui, à ce stade, aura déjà été remise dans sa position initiale de travail. Aussitôt que le nouvel 30 élément vient en contact avec la seconde pièce terminale, le passage du courant dans cet élément est rétabli. Tout établissement d'arc pouvant se produire au moment où l'élément chauffant pénètre dans l'autre pièce terminale n'est que de courte durée et reste à l'intérieur de la 35 chambre de chauffage où il ne peut provoquer aucun dommade. Dans l'exemple ci-dessus, on a décrit en détail une application particulière de l'invention, mais on conçoit que le même principe d'électrodes amovibles est aussi bien applicable à d'autres agencements de four. Ainsi par exemple, l'in-40 vention est applicable à des éléments chauffants installés 6902283 5 2001259 dams la sole et/ou dans les parois latérales et/ou dans les parois terminales d'une chambre de four. En outre, l'invention est applicable à des fours qui fonctionnent à des températures plus basses, auquel cas les éléments chauffants (avec ou sans 5 pièces terminales) et les blocs de supports peuvent être construits en des matériaux autres que des matériaux carbonés. 6902283 6 2001259 REVENDICATIONS 1.- Four électrique comprenant une chambre de chauffage et une série d'éléments chauffants linéaires individuels du type à résistance traversant chacun la chambre de chauf- 5 fage et montés de façon amovible dans le four, caractérisé en ce que chaque élément chauffant est supporté à coulissement contre un bloc conducteur sur les parois opposées de la chambre de chauffage, chaque bloc conducteur étant électriquement isolé des blocs adjacents et comportant son propre branchement 10 pour l'alimentation en courant. 2.- Pour électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces coopérantes de transmission de courant de chaque élément chauffant et des deux blocs associés présentent des cannelures parallèles à la grande 15 dimension de l'élément chauffant. 3.- Pour électrique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que chaque branchement d'amenée de courant est un tube qui sert également à l'amenée d'un liquide de refroidissement pour le bloc de support. 20 4.- Four électrique selon l'une quelconque des re vendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque élément de chauffage comprend une partie centrale introduite de façon amovible dans des pièces terminales, ces pièces terminales reposant sur le bloc conducteur.