Brevet FR2018032A1 — publié le 19700529

La constitution et la disposition des pprtes, en particulier des portes de chargement et de leurs huisseries ont une grande importance pour la rentabilité et la sécurité des fours industriels et notamment des fours de traitement thermique de l'industrie métallurgique. des éléments doivent etre réalisés de manière à permettre une déperdition de chaleur aussi faible que possible afin que dlunekart la durée de chauffage et les pertes calorifiques soient aussi réduites que possible, ce qui a une influence favorable sur la consommation d'énergie et sur la durée des opérations, et que d'autre part la charge soit chauffée aussi uniformément que possible avec-~de faible éèarts de température. En outre, afin de diminuer les pertes calorifiques, il faut réaliser ces éléments de façon à empêcher autant que possible les gaz de s'échapper lorsque la porte est fermée. Il faut les réaliser de cette manière pour les fours hermétiques. Les huisseries moulées connues ont l'inconvénient qu'une grande quantité de chaleur est nécessairement éliminée sans être utilisée en raison de leur matière et de son épaisseur De plus, elles se déforment sous l'effet de la chaleur et il se produit entre elles et leurs portes, notamment. quand elles sont grandes, des å jours qui causent d'autres pertes calorifiques assez importantes. Mais les portes connues sont également réalisées de telle sorte que le gradient de température entre leur face d'obturation tournée vers couverture de four et leur surface extérieure provoque des déformations de cette première face qui compromettent ou au moins suppriment par endroits l'étanchéité entre la porte et son huisserie. Afin de ramener à une valeur acceptable ces déformations des portes et huisseries connues et également afin de protéger les joints utilisés avec les portes qui doivent fermer hermétiquement de la destruction par la chaleur, il est connu de prévoir un refroidissement à l'eau. Mais l'évacuation de chaleur ainsi produite sur les éléments de la porte présente de nouveau, en les augmentant même, les mêmes inconvénients que les pertes calorifiques par déformation, à savoir une plus grande consommation d'énergie et un chauffage inégal de la charge. La présente invention a pour objets une porte et une huisserie pour four industriel. qui ne présentent pas les inconvénients des réalisations connues et qui conviennent aussi bien pour les fours de traitement thermique qui n'exigent pas d'étanchéité aux gaz que pour ceux qui doivent fermer hermétiquement. Conformément à l'invention, le pourtour de la ~porte consiste en plusieurs parties disposées dans le sens de son épaisseur, celle de l'extérieur étant un châssis porteur fermé auquel les autres parties sont fixées indépendamment Les unes des autres et qui supporte par ailleurs une plaque intérieure obturant l'ouverture de la partie intérieure sans être reliée à celle-ci, et la huisserie porte deux joints distincts qui, lorsque la porte est fermée, coopèrent l'un avec cette plaque en diminuant la transmission de chaleur, et l'autre avec une surface de joint de ladite partie intérieure en réalisant l'étanchéité. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui v suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif une forme de réalisation conforme à 1 'invention Sur ces dessins, - la figure 1 est une coupe partielle de la porte et de la huisserie d'un four industriel, cette porte étant fermée;; - la figure 2 est une vue en élévation des parties représentées en coupe sur la figure 1 - la figure 3 est une coupe partielle correspondant à celle de la figure 1 mais la porte étant ouverte - la figure 4 est une vue en élévation correspondant à celle de la figure 29 la porte étant cependant ouverte - la figure 5 est une coupe selon la ligne V-V de la figure 2; - la figure 6 est une vue partielle en élévation de la face de la porte située du côté du four ; et - la figure 7 est une vue en élévation de la huisserie vue du côté de la porte, en partie avec des joints et en partie sans joint Be pourtour de la porte représentée est composé de trois parties dans le sens de son épaisseur.La partie extérieure forme un chtssis de support 3 fermé qui est constitué par un profilé en T et dont l'ouverture est obturé par une plaque 15 fixée à l'âme 14 de ce profilé. Une autre partie 2 en forme de chassies est solidaire de ce chassies 3. Elle est composée de fers plats 16 entre lesquels se trouvent des joints de dilatation 4 qui vont du châssis 3 à une partie intérieure 1. Cette dernière est également constituée par un châssis continu qui comporte du côté du chassies de la porte une surface de joint 17 plane. Comme on peut le voir sur les figures 1 à 3, ce chassies intérieur 1 est fixé au châssis extérieur 3 par une série de goussets 18 et d'équerres. Ce mode de fixation permet au châssis intérieur de se dilater par rapport au châssis extérieur sous l'effet de la chaleur. Le côté de la parte tourné vers l'ouverture du four est obturé par une plaque intérieure 6 de tôle, qui est fixée au châssis 3 par des éléments téléscopiques élastiques 7. Ceux-ci permettent à cette plaque 6 de se déplacer dans le sens de l'épaisseur de la porte en restant dans des plans parallèles. Des ergots radiaux fixés à l'une des pièces télescopiques et passant dans des boutonnières de l'autre pièce, limitent l'amplitude du déplacement de ladite plaque intérieure. Une bague 12 en matière élastique résistant à la chaleur est serrée entre le chassies intérieur 1 et la plaque 6 Elle est destinée essentiellement à absorber les dilatations thermiques de cette dernière par rapport à ce chassies 1. Elle obture également le vide intérieur de la porte et empêche l'isolant 13 peu serré qui remplit ce vide de s'en échapper. Pour que la porte décrite obture hermétiquement le four, l'interstice continu qui sépare le châssis intérieur 1 et la partie intermédiaire 2, et les joints 4 entre les plats 16 qui constituent cette dernière, sont obturés par une matière de joint élastique 5 qui permet aux éléments adjacents de se déplacer sous l'effet des dilatations thermiques. Cette porte peut être appliquée contre la huisserie qui reste à décrire et en être éloignée au moyen d'organes de manoeuvre connus et que l'on ne décrira danc pas Pour les fours de traitement thermique qui n'ont pas besoin d'être hermétiques, il suffit d'un dispositif de serrage simple pour obtenir une étanchéité suffisante afin d'empêcher les pertes calorifiques lorsque la porte est appliquée contre la huisserie. Au contraire, avec les fours hermétiques, si le montage n'est pas modifié, il faut une pression d'application plus forte que l'on peut obtenir par exemple mécaniquement à l'aide de volants ou au moyen de dispositifs pneumatiques ou hydrauliques. La huisserie 10 placée à l'ouverture du four 20 est en une matière mince de faible conductibilité, cintrée en étrier, par exemple en tôle d'un alliage d'acier. Le choix de cette matière réduit au minimum les pertes calorifiques par conduction . Une série de fentes de dilatation Il que cette huisserie comporte l'empêchent de se déformer sous l'action de la chaleur. Elle porte deux joints 8 et 9 qui, ainsi qu'on peut le voir sur le dessin, peuvent être changés sans difficulté quand la porte est ouverte. La surface d'étanchéité du joint 9 extérieur est un peu en retrait de celle du joint intérieur 8. Ces deux joints sont en amiante profilée. En raison de sa résistance à la chaleur, cette matière rend superflu un refroidissement spécial des joints et maintient cependant au minimum les pertes calorifiques. Comme le montre la figure 1, lorsque la porte est fermée, la surface d'étanchéité du joint intérieur 8 coopère avec la plaque intérieure 6 tandis que la surface un peu décalée du joint 9 coopère avec la surface de joint de la partie intérieure/du châssis de la porte. La raison du montage de deux joints séparés sur le cadre réside dans le fait que le rôle du joint intérieur 8 est surtout de diminuer la déperdition de chaleur vers l'extérieur et de créer une chute de température vers le joint 9 tandis que ce dernier est chargé, non seulement de réduire encore plus les pertes de chaleur, mais surtout de rendre la fermeture de la porte hermétique en réalisant définitivement l'étanchéité de cette dernière par rapport à l'huisserie. Ce joint 9 est donc avantageusement en une matière élastique et pour les fours hermétiques est continu. Lorsque le four est en service et que la porte est fermée, les trois éléments principaux 1, 2 et 3 de cette dernière peuvent se dilater indépendamment les uns des autres en fonction de leur température ainsi qu'on le comprendra aisément, sans que l'ensemble de la porte se déforme. La partie 1 constituée par un ch2ssis continu à surface de joint plane supporte naturellement la température la plus élevée, mais, étant donné que la répartition de cette température sur elle est uniforme, cette surface de joint reste plane et l'étanchéité quelle réalise en coopération avec le joint élastique extérieur 9 reste inchangée. Les variatians de dimensions de cette partie 1 n'ont pas d'effet sur la partie intermédiaire 2 du châssis. Celle-ci est portée à l'intérieur de la porte à une température intermédiaire, les joints 4 absorbent la dilatation des plats 16. Elle peut se dilater librement et indépendamment de ha dilatation de la partie 1. La partie extérieure 3, qui supporte les autres parties de la porte, ne prend pratiquement pas une température élevée et ne subit par conséquent pas de déformation. On tient compte de la non-élasticité du joint intérieur 8 soumis aux plus fortes contraintes thermiques en rendant élastique à l'intérieur de la porte la plaque intérieure 6 qui coopère avec lui. On détermine cette élasticité de façon que lorsqu'on ferme la porte ce soit d'abord cette plaque 6 et ensuite seulement la partie 1 qui s'applique sur les joints. il va de soi que la présente invention n'a été décrite ci-dessus qutà titre explicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra y apporter toutes variantes sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Porte et huisserie pour four industriel, caractérisé par le fait que le pourtour de la porte est constitué de plu sieurs parties disposées dans le sens de sa profondeur, celle de l'extérieur étant un châssis porteur (3) fermé auquel les autres parties 1, 2 de châssis sont fixées indé pendamment les unes des autres et qui supporte par ailleurs une plaque intérieure (6) obturant l'ouverture de la partie intérieure (1) sans être reliée à cette dernière, et la huisserie (10) porte deux joints (8,9) distincts qui, lors que la porte est fermée, coopèrent l'un (8) avec cette plaque (6) en diminuant la transmission de chaleur et l'au tre (9) avec une surface de joint de ladite partie intérieure (1) du châssis en réalisant l'étanchéité. 2 - Porte et huisserie selon la revendication 1, caractérisées par le fait que la partie intérieure de la porte (1) est un châssis fermé sur lui-même qui est fixé de manière mobile à la partie extérieure (3) de façon à pouvoir se dilater Whermiquement par rapport à elle, et auquel se raccorde une partie intermédiaire (2) en forme de châssis composé d'éléments plats (16), des joints de dilatation (par exemple) 4 remplis dUune masse de garniture (5) élastique étant prévus d'une part entre ces éléments plats (16) et d'autre part entre cette partie intermédiaire (2) et la partie intérieure (1) du châssis de la porte. 3 = Porte et huisserie selon la revendication 2, caractérisées par le fait que la partie intérieure (1) du chassies de la perte est reliée à la partie extérieure (3),par des goussets et des équerres 4 - Porte et huisserie selon la revenolcatlon , caracterisees par le fait que la plaque intérieure (6) est fixée au châssis extérieur (3) de support au moyen d'éléments élastiques(7) et peut se déplacer élastiquement en restant dans des plans parallèles. 5 - Porte et huisserie selon la revendication 4, caractérisées par le fait qu'un joint élastique (12) est disposé entre le bord extérieur de la plaque intérieure (6) et la face intérieure de la partie intérieure (1) du châssis de porte. 6 - oye et huisserie selon la revendication 1, caractérisées par le fait que la huisserie (10) est en une matière à faible conductibilité thermique et comporte des fentes due dilatation (11).