Brevet FR2012925A1 — publié le 19700327

L'invention est relative au secteur des traitements thermiques et concerne plus particulièrement une plaque devant porter des objets soumis â un traitement thermique â l'intérieur d'un four et constituée au moins principalement par un matériau céramique. Les matériaux devant subir dans un four un traitement thermique* par exemple un frittage de ferrites, sont généralement placés sur un pavé en matériau céramique, pouvant être déplacé dans le four. Ces pavés présentent une forte épaisseur et occupent un espace relativement grand du canal du four, surtout lorsque plusieurs de ces pavés, situés à une certaine distance l'un de l'autre, sont superposés. Le four présente alors un degré de remplissage réduit en ce qui concerne les objets à traiter, de sorte que le prix de revient de ces objet» est influencé défavorablement» En outre, la capacité thermique de ces pavés de forte épaisseur est élevée, de sorte que de nombreuses calories ne sont pas utilisées de façon économique et que des variations de température éventuellement désirées sont seulement possibles moyennant une longue durée. L'utilisation de pavés plus minces est restée sans succès» En effet, les tensions par suite de la chaleur se produisant dans les pavés sont alors élevées, surtout en présence de températures élevées et variables, et mènent à la rupture des pavés. L'invention fournit une plaque de support présentant une épaisseur très faible mais une solidité élevée au point d'exclure la rupture ia pavé soumis â des températures élevées et/ou variables. Conformément à l'invention, ce but est atteint du fait que la plaque de support est formée par des tubes ou des bâtonnets en matériau céramique, pratiquement parallèles et reliés â l'aide d'éléments de liaison placés transversalement â ces tubes ou à ces bâtonnets. L'épaisseur de ces plaques de support peut être très petite. Lorsqu'on utilise des petits tubes en céramique présentant un diamètre extérieur de 2,5 mm ou de 3,5 mœ, l'épaisseur totale la plus grande de la plaque de support est seulement égale à 5 mm ou à 7 ®a. Par 1"intermédiaire d'appuis, un certain nombre de. ces plaques-de support peuvent par exemple être empilées, les objets à traiter pouvant être placés sur chacune des plaques. Par l'intermédiaire éventuellement d'appuis, la plaque de support inférieure repose sur un pavé coulissant susceptible de faire déplacer la pile ainsi formée â travers le four. Le degré de remplissage du four se trouve ainsi augmenté considérablement. La plaque de support conforme â l'invention résiste beaucoup mieux à l'influence des variations de température qurune plaque massive constituée par le même matériau céramique. On a constaté que des tensions résultant des variations de température ne causent pas de rupture. On a constaté également que même à des températures 8ad original 69 23734 2 2012925 élevées, les plaques supportant leurs charges d'objets, ne fléchissent pratiquement pas et peuvent de ce fait être réutilisées souvent. Suivant un mode de réalisation intéressant conforme à 1'inven— tion, les tubes ou les bâtonnets parallèles constituant la plaque de sup-5 port sont reliés en deux endroits par au moine an tube ou un bâtonnet placé transversalement aux tubes ou aux-bâtonnets et fixés â ceux-ci â l'aide d'un ciment résistant aux influences des températures. L'emploi pratique d'un ensemble ainsi conçu dans lequel par exemple quelques bâtonnets transversaux peuvent être situés aux daux extrémités des tubes ou des 10 bâtonnets de support ou â une certaine distance de cec extrémités, a donné des résultats très favorables. De préférence, les bâtonnets ou les tabès de liaison s® trouvent du côté inférieur do la plaque de support, qui acquiert ainsi une force portant© élevée. Lorsque le support doit être conditionné pour être utilisé tantôt de 1'un côté tantôt de 1'autre, chaque côté â@ la 15 plaque de support peut être relie par à©s tubes ou des bâtonnets transversaux disposés en au moins deux endroits». Suivant un autre mode de réalisation de 1'invention, les tubea ou les bâtonnets de support parallèles sont reliés â l'aide d® poutrelle® en matériau céramique, dans lesquelles on & pratiqué tau certain nombre 4*oa~ 20 vert lires ou uae gorge, les tubes ou les bâtonnets de support y étant fixé* éveatiiolleaeat â l'aide d'un ciment résistant aux iufluecoea des température® ou d'une liaison par csatractioa» Se mode de réalisation'mine â une fabrication facile âo la plaque? étant donne que 1®» poutrelles sont à aêsia de maintenir facilement siiseafele les tubes ou les bâtonnets de support. ■ 25 Suivant un quatrième mode de ré&lisatiofe de l'invention, les tubes ou les bâtonnets de support ne sont pas solidaires l'un de l'autre» sauf auprès des endroits ou ils sont reliés aux éléments transversaux. Bans un ensemble ainsi conçu, chaque tube ou bâtonnet de support est empêché d8exercer une force sur l'autre, de sort® que l'on peut négliger le 30 risque de rupture par suite des tensions causées par les températures en cause, même très élevées. Pour supporter des objets de forme allongé® qui présentent partout une égale section transversale, les tubes ou les bâtonnets de support sont placés de préférence â une distance telle que les objets reposent sur deux tubes ou deux bâtonnets, et sont donc supportés 35 sur la totalité de leur longueur. Pour obtenir une plaque de support très solide et ne fléchissant pratiquement pas sous une charge même relativement élevée, un cinquième mode de réalisation de l'invention est remarquable en ce que les tubes ou les bâtonnets de support sont pratiquement adjacents et, sur toute leur 40 longaeta?» relies â l'aide d'u» aiment résistant aux influences des. tempe— bad original 3 2012925 ratures en cause. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, les tubes ou les "bâtonnets de support sont reliés par des tubes ou des bâtonnets de liaison équidistants, répartis sur la longueur complète des tubes ou des 5 "bâtonnets de support. Cette conception-ifournit la plaque de support une force portante élevée. Il est avantageux lorsque, selon l'invention, sous un certain nombre de tubes ou de bâtonnets de liaison, on a placé des blocs d'appui en matériau céramique, fixés auxdits tubes ou bâtonnets â l'aide d'un ciment 1Q résistant aux influences des températures en cause. De telles plaques de support peuvent être empilées de manière simple. De préférence, pour chaque plaque â superposer sur une autre, on utilise alors trois blocs d'appui disposés en triangle. Conformément 4 l'invention, pour le traitement thermique d'objeja 15 introduits en vrac dans le four, au moins les deux côtés longitudinaux de la plaque de support sont munis d'un col relevé, formé par des tubes ou des bâtonnets en céramique, reliés entre eux et similaires aux tubes ou bâtonnets de support. Selon l'invention, le matériau des tubes ou des bâtonnets de sup-20 port contient par exemple au moins 95$ 25 Suivant un dernier mode de réalisation interessant.de l'invention, un revêtement en céramique protège les tubes ou les bâtonnets de support. Les produits à traiter reposent ainsi sur le revêtement protecteur, par exemple de 1'oxyde de zirconium, qui empêche une réaction chimique entre les objets et les tubes de support. Ce revêtement protecteur peut être une mince 30 pellicule entourant les tubes ou des bâtonnets de support, une telle conception étant préférée lorsque ces tubes ou ces bâtonnets sont situés à une certaine distance l'un de l'autre. Lorsque les tubes ou les bâtonnets reposent l'un contre l'autre, le revêtement protecteur peut se trouver tant â la face supérieure qu'à la face inférieure de la plaque, ceci pour empêcher 35 le bombage de celle-ci par suite des tensions causées par la chaleur. La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné â titre.. d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La fig. 1 est une yue en plan partielle illustrant un premier mode 40 de réalisation d'une plaque de support conforme â l'invention. 23734 4 2012925 Les figures 2 et 3 sont deux vues en élévation de la plaque de la fig. 1. Les figures 4 e"t 5 sontu-deux vues en élévation d'une plaque de support munie de quelques tubes de liaison placés aux extrémités des tubes 5 de support. Les figures 6 et 7 sont deux vues en élévation d'une plaque de support munie de tubes de liaison équidistants placés sur la longueur complète des tubes de support. Les figures 8 et 9 montrent â plus petite échelle une vue de profil 10 et une vue en plan d'une plaque de support à laquelle sont fixés des appuis. La fig. 10 montre â plus grande échelle une partie d'une plaque de support dont les tubes de support sont entourés d'un revêtement en céramique. La fig. 11 montre â plus grande échelle une partie d'une plaque de support dont les faces supérieure et inférieure des tubes de support portent 15 un revêtement en céramique. La fig. 12 est une vue en élévation d'une plaque de support dont les deux côtés longitudinaux sont munis d'un col relevé. La fig. 13 est une vue perspective partielle de la plaque de support de la fig. 12. 20 La fig. 14 est une vue en plan d'une plaque de support dont les éléments de liaison sont des poutrelles en céramique présentant une gorge. La fig. 15 est une' vue de profil de la plaque de support de la fig. 14. Sur les figures 1, 2 et 3» des tubes de support parallèles (1) 25 sont reliés d'une part entre eux par un ciment (2) résistant aux influences des températures et d'autre part â un certain nombre de tubes de liaison (3). Suivant un mode de réalisation qui s'est avéré intéressant, tant les tubes (1 ) que les tubes (3) étaient en matériau fritte connu sous le nom alundum et contenant ici 99$ de AlgO^. Le ciment utilisé était un mélange 30 d'oxyde de silicium avec de l'oxyde d'aluminium. Chaque tube avait un diamètre extérieur 2,4 mm et un diamètre intérieur 0,9 mm. La plaque de support ainsi obtenue, mesurant par exemple 280 mm x 130 mm, avait une épaisseur très petite, une grande solidité, une résistance convenable aux variations de température, et peut être utilisée â une température d'au moins 1400°C. 35 La face supérieure de cette plaque était entièrement disponible pour supporter des objets devant subir dans un four un traitement thermique, par exemple le frittage de ferrites. Il est évident que tant suivant ces modes de réalisation â décrire par la suite que suivant d'autres modes, les tubes utilisés peuvent être réalisés en un autre matériau céramique, cela dépen-40 damment des exigences au sujet de la solidité," de la résistance aux 69 23734 5 2012925 variations de température et de la température maximale â laquelle le traitement thermique doit avoir lieu. Le oiment utilisé peut être constitué par un matériau autre que celui précité. La liaison peut par exemple être formée â 1'aide de platine, disposé sous forme de pâte de métallisation sur 5 les endroits de liaison. Les tubes peuvent être remplacés par des bâtonnets» et la section transversale des tubes ou de ces bâtonnets ne doit pas nécessairement être circulaire. Leur épaisseur peut différer de l'épaisseur précitée, la dimension extérieure étant par exemple 3,5 mmj suivant la force portante désirée. Pour que le four présente un degré de remplissage 10 élevé, l'épaisseur des tubes ou des bâtonnets utilisés doit évidemment être aussi petite que possible. En ce qui concerne la plaque de support représentée sur la fig. 1, les tubes de support sont pratiquement adjacents et reliés pratiquement sur toute leur longueur au ciment (3) résistant aux influences des tempé-15 ratures en cause. On obtient ainsi un ensemble solide. Les figures 4 et 5 montrent une plaque de support dont les tubes de support (1) sont libres l'un par rapport â l'autre et séparés par une certaine distance. Pour former avec ces tubes une plaque de support, on utilise des tubes de liaison (3) situés aux deux extrémités des tubes (1) 20 et reliés à ces derniers â 1'aidà d'un ciment (3) résistant aux influences des températures en cause. Dans un tel ensemble, les tubes de support sont empêchés d'exercer une tension l'un sur l'autre, même en présence de températures élevées, de sorte que la résistance aux variations de température d'une telle plaque est particulièrement grande. 25 Les figures 6 et 7 illustrent un mode de réalisation d'une plaqua de support dont les tubes de liaison équidistants (3) »e trouvent sous les tubes de support. On confère ainsi â la plaque une force portante élevée„ Quant à la plaque de support représentée sur les figures 8 et % des appuis en céramique (4) sont fixés aux barres de liaison (3) à l'aide 30 du ciment (2) résistant aux influences des températures, de sorte que ces tubes de support, ces tubes de liaison et ces appuis constituent un seul ensemble. De cette façon, il est facile d'empiler plusieurs plaques de support; un tel empilage, qui forme un ensemble stable, peut être déplacé sans difficulté dans un four. 35 La fig. 10 se rapporte â une plaque de support dont les tubes de support (1) sont munis d'un revêtement (5), par exemple en oxyde de zir— conium. Les objets a traiter reposent ainsi sur ce revêtement (5) qui empêche une réaction chimique entre les. objets et les tubes de support. La plaque représentée sur la fig. 11, présente des tubes de 40 support (1) qui sont pratiquement adjacents et reliés entre eux â 1'aide 3ad original 69 23734 6 2012925 f d'un ciment résistant aux tempiratures en cause. Un revêtement en céramique (6) est placé tant à la face supérieure qu'à la face inférieure de la plaque. On empêche ainsi le botubage de cette plaque, pouvant ainsi être utilisée tantôt de l'un côté, tantôt de l'autre. 5 Sur la fig. 12, les deux côtés longitudinaux de la plaque de sup port sont munis d'un col relevé. De préférence, ce dernier est formé par des tubes (8), similaires aux tubes (1). Des liaisons (7^ sont réalisées en quelques endroits entre la plaque de support et le collier, liaisons pouvant être par exemple do3 courts tronçons de tube, comme le montre 10 clairement la fig. 13. Une plaque ainsi conçue.convient particulièrement pour être utilisée lors du traitement thermique d'objets, introduits en vrac dans le four. Les figures 14 et 15 enfin représentent une plaque de support dont les tubes de support (1) sont reliés entre- eux du fait qu'ils traversent 15 des gorges (10) pratiquées dans dea poutrelles en céramique (11). Les tubes (l) peuvent être fixés dans les gorges aux poutrelles (il), sans ou â l'aide d'un ciment résistant aux températures en cause. Sans ou â l'aida d'un tel ciment, les tubes de support peuvent en outre être reliés entre eux sur toute leur longueur. Au lieu d'être munies d'une gorge, les 20 poutrelles peuvent présenter un egrtain nombre d'ouvertures espacées, dans lesquelles les tubas de support peuvent être calés par contraction. Il est évident que les exemples de réalisation décrits ne constituent que des exemples d'une plaque de support conforme â l'inventions aans sortir du cadre de l'invention, le tesimician peut 'réaliser des . 25 variantes de ces»:. modes» BAD original 69 2373A 7 2012925 REVENU!CATIONS» 1. Plaque devant porter des objets soumis â un traitement thermique à l'intérieur d'un four et constituée au moins principalement par un matériau céramique, caractérisée en ce qu'elle est formée par des tubes 5 ou des bâtonnets en matériau céramique, pratiquement parallèles et reliés à l'aide d'éléments de liaison placés transversalement à ces tubes ou â ces bâtonnets. 2. Plaque selon la revendication 1, caractérisée en ce que les tubes ou les bâtonnets parallèles constituant la plaque de support sont 10 reliés en deux endroits par au moins un tube ou un bâtonnet placé transversalement aux tubes ou aux bâtonnets et fixés à aeux-di â l'aide d'un ciment résistant aux influences des températures. 3. Plaque selon la revendication 1, caractérisée en ce que les tubes ou les bâtonnets de support parallèles sont reliés â 1'aide de 15 poutrelles en matériau céramique, dans lesquelles on a pratiqué un certain nombre d'ouvertures ou une gorge, les tubes ou les bâtonnets de support y étant fixés éventuellement â l'aide d'un ciment résistant aux influences des températures ou d'une liaison par contraction. 4. Plaque selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que 20 les tubes ou les bâtonnets de support ne sont pas solidaires l'un de l'autre, sauf-auppès des endroits où ils sont reliés aux éléments transversaux. 5. Plaque selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que les tubes ou les bâtonnets de support sont pratiquement adjacents et, sur toute leur longueur, reliés â l'aide d'un ciment résistant aux influences 25 des températures. 6. Plaque selon la revendication 1, 4 ou 5> caractérisée en ce que les tubes ou les bâtonnets de support sont reliés par des tubes ou des bâtonnets de liaison équidistants, répartis sur la longueur complète des tubes ou des bâtonnets de support. 30 7. Plaque seloh la revendication 2 ou 6, caractérisée en ce que sous un certain nombre de tubes ou de bâtonnets de liaison, on a placé des blocs d'appui en matériau céramique, fixés auxdits tubes ou bâtonnets â l'aide d'un ciment résistant aux influences des températures. 8. Plaque selon revendication 1, 2, 4> 5> 6 ou 7 5 caractérisée 35 en ce qu'au moins les deux côtés longitudinaux de la plaque de support sont munis d'un col relevé, formé par des tubes ou des bâtonnets en céramique, reliés entre eux et similaires aux tubes ou bâtonnets de support. 9. Plaque selon une des revendications précédentes, caraotjiiisée^an ce que . le matériau constituant les tubes ou les bâtonnets de support con— 40 tient au moins 95$ 4e Al^O^. 69 237 3-4 8 2012925 10. Plaque selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un revêtement en céramique couvre les tubes ou les bâtonnets de support.