Brevet FR2375476A1 — publié le 19780721

L'invention concerne la fixation d'une matière d'isolation sur une surface, et en particulier la fixation d'un revêtement dans des fourneaux, des fours et autres appareils, notamment la fixation de revêtements en fibres ceramiques dans des fourneaux, dans les cas où il est souhaitable d'utiliser un dispositif d'ancrage céramique ou réfractaire. L'utilisation de revêtements en fibres céramiques à plusieurs couches dans les fourneaux ou les fours est de plus en plus répandue en raison du faible volume occupé par ces revêtements par rapport à ceux constitués de briques, et en raison également des plus grandes possibilités de- travail offertes par ces revêtements, par exemple un raccourcissement des cycles de chauffage et de refroidissement, une diminution des temps d'arrêt et une plus grande durée de vie. En outre, le poids d'un revêtement fibreux ne correspond qu'à une petite partie du poids d'un revêtement équivalent constitué de briques et, par conséquent, la paroi du four portant le revêtement fibreux peut être de construction plus légère que celle exigée précédemment pour les fourneaux et les fours à revêtements en briques. De plus, les'capacités d'isolation des revêtements fibreux sont supérieures à celles des revêtements en briques pleines. Plusieurs dispositifs d'ancrage de revêtements isolants fibreux aux parois de fours ont étémis au point et comprennent des éléments métalliques d'ancrage ou de fixation, résistant à la chaleur. Ces dispositifs d'ancrage sont limités à une température maximale d'environ 1200 C. Au-dessus de ces températures, il est nécessaire d'utiliser des dispositifs d'ancrage en céramique lorsque le four comporte un revêtement fibreux et que les dispositifs de fixation du revêtement doivent avoir une durée de vie relativement grande. Un problème soulevé par l'utilisation de dispositifs d'ancrage ou de fixation d'une matière isolante constituée de fibres de céramique aux parois de fours est que les dispositifs de fixation ont tendance à traverser l-a matière isolante sous l'effet de la traction, en particulier après que la céramique isolante a subi des cycles répétés dé chauffage et de refroidissement. Des moyens ont été mis en oeuvre dans l'art antérieur pour s'opposer au passage des dispositifs de fixation à travers la matière isolante par l'utilisation d'organes en céramique présentant de grandes surfaces d'appui et ayant généralement la forme d'une rondelle ou d'un disque. L'accroissement des surfaces d'appui ou de serrage au moyen de rondelles ou de disques en céramique s'est avéré relativement efficace pour empêcher les dispositifs de fixation d'être tirés à travers la céramique isolante. Cependant, pour des raisons jusqu'alors inconnues, après des cycles répétés de chauffage et de refroidissement, le disque en céramique avait tendance à se briser et donc à permettre de nouveau le passage du dispositif de fixation à travers l'isolant. On a découvert la raison pour laquelle les flasques d'appui ou de serrage en céramique de l'art antérieur se brisaient et on a donc pu réaliser un flasque de serrage présentant une grande résistance à la rupture. L'invention concerne donc un flasque de serrage en céramique réfractaire destiné à accroitre la surface d'appui d'un dispositif de fixation de revêtement isolant. Le flasque selon l'invention présente une résistance accrue à la rupture sous l'effet de cycles répétés de chauffage et de refroidissement. Le flasque de serrage selon l'invention se présente sous la forme d'un disque réalisé dans une céramique résistant à la chaleur. Ce disque présente des surfaces avant et arrière dont les bords extérieurs délimitent entre eux une surface circonférentielle.Le disque présente également un trou traversant les surfaces avant et arrière, à proximité de leur centre, et il présente également une fente partant du trou, aboutissant à la surface circonférentielle et traversant les surfaces avant et arrière, sur toute sa longueur. Il est apparu que cette fente permet au disque de supporter des cycles répétés de chauffage et de refroidissement sans se briser. L'invention concerne également un dispositif de fixation d'une matière isolante sur une surface à isoler. Ce dispositif de fixation comprend le flasque de serrage en céramique réfractaire, qui présente le trou et la fente comme décrit précédemment, et un élément d'assemblage qui maintient le flasque appliqué contre la matière isolante. Cet élément d'assemblage est relié à la surface à isoler et il traverse la matière isolante et passe dans le trou du flasque. Cet élément d'assemblage comporte une bride proche de la surface avant du flasque et ayant une dimension plus grande que celle du trou de ce flasque. La surface arrière du flasque porte contrela matière isolante qu'elle maintient. L'invention concerne également un procédé de fixation d'une matière isolante sur une surface à isoler, consistant à faire passer un élément d'assemblage à bride dans le trou du flasque de serrage décrit précédemment, la bride étant plus grande que le trou et portant contre la surface avant du flasque. L'élément de maintien traverse la-matière isolante et aboutit à la surface à isoler de-manière que la surface arrière du flasque porte contre la matière isolante. L'élément d'assemblage est ensuite relié à la surface à isoler de manière que la surface arrière du flasque soit serrée contre la matière isolante par cet élément d ! assemblage et, par conséquent, que ladite matière isolante soit fixée étroitement contre la surface à isoler. % L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel : la figure 1 est une vue en perspective du flasque de serrage en céramique réfractaire selon l'invention la figure 2 est une vue en plan du flasque de serrage représenté sur la figure 1 ; la figure -3 est une coupe du flasque de serrage selon l'invention, suivant la ligne 3-3 de la figure 2 la figure 4 est'unie coupe axiale du flasque de serrage selon l'invention, fixé contre une matière isolante par un élément d'assemblage ; et la figure 5 est une coupe axiale du flasque de serrage selon l'inve-ntion, maintenu contre la matière isolante par une variante de l'élément d'assembl-age. La. céramique réfractaire dans laquelle le flasque de serrage selon l'inventisn est réalisé peut-être-toute céramique restant stable à des températures supérieures à environ 12500C. Des exemples de céramiques réfractaires convenant à cette application comprennent le silicate d'aluminium et l'oxyde d'aluminium. Le terme "flasque" utilisé dans le présent mémoire désigne tout élément de forme pleine, présentant au moins une surface sensiblement lisse, traversée par un trou proche de son centre. Ces flasques comprennent des corps pleins dont le bord extérieur est défini par un cercle, une ellipse ou un polygone à côtés droits ou courbes, et ils présentent un trou pouvant être également défini par un cercle, une ellipse ou un polygone et traversant le corps plein, à peu près perpendiculairement au plan contenant le bord extérieur. Le flasque réalisé en céramique résistant à la chaleur présente globalement des surfaces avant et arrière et une surface circonférentielle délimitée par les bords extérieurs des surfaces avant et arrière. Comme décrit précédemment, ce flasque présente également un trou qui traverse les surfaces avant et arrière à proximité de leur centre. Le terme "centre" désigne la zone comprenant les intersections de tous les rayons des surfaces. Le flasque présente une fente qui part du trou et qui aboutit à la surface circonférentielle. Cette fente traverse les surfaces avant et arrière sur toute sa longueur. Elle constitue une caractéristique importante du flasque en céramique, car elle permet à ce dernier de supporter des cycles répétés de dilatation et de contraction dus à des échauffements et à des refroidissements, sans se briser. Le flasque de serrage en céramique réfractaire selon l'invention peut être utilisé avec un élément d'assemblage de manière à former un dispositif de fixation d'une matière isolante sur une surface à isoler. La matière isolante, maintenue'par le flasque en céramique et l'élément d'assemblage, peut être une matière fibreuse ou cellulaire, mais elle est généralement et de préférence constituée par un feutre ou une couverture en fibres réfractaires. Les fibres réfractaires sont de préférence des fibres de silicate d'aluminium qui possèdent d'excellentes caractéristiques d'isolation et sont extrêmement résistantes à la chaleur. Des fibres d'oxyde d'aluminium conviennent également. La surface à isoler, sur laquelle la matière d'isolation est fixée, peut être toute surface qui doit être ou qu'il est souhaité de protéger de la chaleur. Dans l'application à laquelle l'invention est décrite, cette surface à isoler est constituée par la paroi d'un fourneau, par exempt la paroi intérieure d'un four. La matière isolante est maintenue contre la surface à isoler à l'aide de l'élément d'assemblage qui traverse le flasque et la matière isolante et qui est relié à la surface à isoler afin de maintenir le flasque contre la matière isolante. L'élément d'assemblage comporte une bride proche de la surface avant du flasque, c'est-à-dire de la surface opposée à celle portant contre la matière isolante.Cette bride est plus grande que le trou du flasque, de sorte que l'élément d'assemblage peut appliquer à force la surface arrière du flasque contre la matiere isolante et, par conséquent, maintenir cette dernière contre la surface à isoler. L'élément d'assemblage peut être constitué de tout élément de fixation à bride pouvant être relié àla surface à isoler. Cet élément d'assemblage peut être fixé à la surface à isoler de diverses manières, y-compris par vissage dans cette surface, par passage à travers celle-ci et blocage par un écrou, par soudage à la surface isoler et par emmanchement à force ou verrouillage élastique. L'élément d'assemblage est avantageusement réalisé en matière résistant aux températures élevées et il est souhaitable qu'il soit constitué, au moins partiellement, d'une céramique réfractaire. L'élément d'assemblage peut être constitué d'un boulon dont la tête forme la bride. Dans ce cas, la tige du boulon est introduite dans le troudu flasque de manière à traverser la matière isolante, et elle est boulonnée sur la surface à isoler, par exemple la paroi d'un four. Le-boulon maintient alors le flasque serré contre lamatière isolante et, par conséquent, il assure la fixation de cette dernière à la surface à isoler. Dans les applications aux températures élevees, au moins la tête du boulon,et de préférence la totalité duboulon,est réalisée en céramique réfractaire. En variante, l'élément d'assemblage peut comprendre un organe de retenue en céramique et un organe de fixation qui assujettit l'organe de retenue à la surface à isoler. La bride constitue au moins une partie de l'organe de retenue et elle maintient le flasque contre la surface à isoler. L'organe de fixation peut être de tout type convenable, par exemple un boulon. Un organe de fixation particulièrement avantageux se présente sous la forme d'une barre encochée ayant une section droite sensiblement ovale ou rectangulaire et utilisée avec un organe de retenue en céramique présentant un trou central. Les encoches de la barre sont réalisées le long de son axe radial le plus grand. Le trou de l'or- gane de retenue présente à peu près la même dimension et la même forme que la section droite de la barre et il est suffisamment grand pour qu'une première extrémité de la barre puisse coulisser dans ce trou. L'organe de retenue est maintenu par la barre lorsqu'il est tourné dans les encoches de cette barre, de manière que l'axe radial le plus grand de cette dernière soit à peu près perpendiculaire à l'axe radial le plus grand du trou. La seconde extrémité de la barre est fixée à la surface à isoler, par exemple la. paroi d'un four, par soudage ou de toute autre manière convenable. L'invention concerne également un procédé de fixation d'une matière isolante sur une surface à isoler, consistant à faire passer un élément d'assemblage à bride dans le trou du flasque de serrage décrit précédemment, la bride étant plus grande que le trou du flasque et portant contre la surface avant de ce dernier. L'élément d'assemblage est ensuite passé à travers la matière isolante, jusqu'à la surface à isoler, de manière que la surface arrière du flasque de serrage porte étroitement contre la matière isolante. L'élément d'assemblage est fixé à la surface à isoler afin de tirer lé flasque de serrage pour le faire porter étroitement contre la matière isolante et pour appliquer ainsi cette dernière à force et la fixer contre la surface à isoler. Les figures 1, 2 et 3 représentent le flasque 10 de serrage selon l'invention, réalisé en céramique réfractaire et présentant des surfaces avant et arrière 12 et 14 reliées par une surface circonférentielle 16 délimitée par les bords exté rieurs 18 et 19 desdites surfaces avant et arrière 12 et 14. Le flasque présente également un trou 22 traversant les surfaces avant et arrière 12 et 14 à proximité de leur zone centrale 24. Le flasque 10 est traversé par une fente 26 qui part du trou 22 et qui aboutit à la surface circonférentielle 16. Cette fente traverse les deux surfaces avant et arrière 12 et 14 sur toute sa longueur. Comme décrit précédemment, la fente 26 permet des mouvements répétés de dilatation et de contraction du flasque 10 sans détérioration. Les figures 4 et 5 représentent deux formes de réalisation de dispositifs de fixation 28 et 28a destinés à maintenir une matière isolante 30 contre une surface 32 à isoler, à l'aide du flasque 10 de serrage et d'éléments 34 et 34a d'assemblage. Ces éléments d'assemblage 34 et 34a sont reliés à la surface 32 de manière à traverser la matière isolante 30 et à passer dans le trou 24 du flasque 10. Chacun des éléments 34 et 34a d'assemblage comporte une bride 36 ou 36a proche de la surface avant 12 du flasque 10. Les brides 36 et 36a sont plus grandes que le trou 22 du flasque 10. La surface arrière 14 de ce dernier est en contact avec la matière isolante 30 et la maintient contre la. surface 32. Dans la forme de réalisation-représentée sur la figure 4, le dispositif de fixation comprend un boulon 28 dont la tête constitue la bride 36.- Il est souhaitable que la tête du boulon soit réalisée dans une céramique réfractaire. Dans la variante représentée sur la figure 5, le dispositif de fixation comprend un organe -38 de retenue en céramique et un boulon 40 qui maintient cet organe 3a contrele flasque 10. La bride 36a constitue au moins une partie de l'organe 38 de retenue. Il est possible d'utiliser avec le flasque selon l'invention pratiquement tout type de dispositif de fixation comportant une bride et réalisé au moins. partiellement dans une matière résistant à la chaleur. I1 est évidemment pratiquement impossible de représenter tous ces types de dispositifs de fixation connus de l'homme de l'art. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au flasque décrit et représenté sans sortir du cadre de L'invention. REVENDICATIONS 1. Flasque de serrage en céramique réfractaire destiné à accroître la surface d'appui d'un dispositif de fixation d'une matière isolante, le flasque étant caractérisé en ce qu'il comprend un disque réalisé dans une céramique résistant à la chaleur et présentant des surfaces avant et arrière comprenant chacune un bord extérieur et une partie centrale, et une surface circonférentielle délimitée entre les bords extérieurs desdites surfaces avant et arrière, le disque présentant également un trou qui traverse les deux surfaces avant et arrière à proximité de leur partie centrale, ainsi qu'une fente qui part du trou, qui aboutit à la surface circonférentielle et qui traverse les surfaces avant et arrière sur toute sa longueur. 2. Dispositif de fixation destiné à maintenir une matière isolante sur une surface à isoler, caractérisé en ce qu'il comporte le 1asque de serrage selon la revendication 1 et un élément d'assemblage destiné à maintenir le flasque contre la matière isolante, cet élément d'assemblage étant relié à ladite surface à isoler de laquelle il part à travers la matière isolante de manière à passer dans le trou du flasque de serrage, l'élément d'assemblage comportant une bride proche de la surface avant du flasque, cette bride étant plus grande que le trou du flasque, la surface arrière de ce dernier portant contre la matière isolante et la maintenant. 3. Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément d'assemblage comprend un boulon dont la tête constitue ladite bride. 4. Dispositif de fixation selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins la tête du boulon est réalisée en céramique réfractaire. 5. Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément d'assemblage comprend un organe de retenue en céramique et un boulon qui fixe l'organe de retenue à la surface à isoler, la bride faisant au moins partie dudit organe de retenue. 6. Flasque selon la revendication 1, caractérisé en ce que la céramique réfractaire est un oxyde d'aluminium ou un silicåte d'aluminium. 7. Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que la céramique réfractaire est un oxyde d'aluminium ou un silicate d'aluminium. 8. Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément d'assemblage est réalisé essentiellement en céramique réfractaire. 9. Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément d'assemblage comprend un organe de retenue en céramique et une barre encochée, l'organe de retenue étant maintenu par ladite barre et cette dernière étant soudée à la surface à isoler, ladite bride formant au moins une partie de l'organe de retenue. 10. Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que la matière isolante comprend de la fibre de silicate d'aluminium. 11. Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que la matière isolante comprend de la fibre d'oxyde d'aluminium. 12. Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface à isoler est présentée par la paroi d'un four. 13. Procédé de fixation d'une matière isolante sur une surface à isoler, caractérisé en ce qu'il consiste à faire passer un élément d'assemblage à bride dans le trou du flasque de serrage selon la revendication 1, la bride étant plus grande que le trou et portant contre la surface avant du flasque, à faire passer l'élément d'assemblage à travers la matière isolante, jusqu'à la surface à isoler, de manière que la surface arrière du flasque porte étroitement contre la matière isolante, et à relier l'élément d'assemblage à la surface à isoler.