Brevet FR2572796A1 — publié le 19860509

La présente invention est relative à un dispositif de fixation sur une paroi-support d'un élément d'isolation formé de fibres,notamment de fibres céramiques. Une des techniques usuelles en matière d'isolation thermique d'enceintes à hautes températures consiste a placer sur la face chaude d'une paroi-support qui peut être en acier réfractaire une couche de matière isolante à base de fibres céramiques réfractaires, cette couche étant obtenue par pose d'éléments en forme de parallélépipède appelés " moduLes " obtenus soit par découpage de nappes de fibres aiguilletees, empilées ou pliées, par exemple en accordéon,soit par formage de blocs dans lesquels les fibres sont liées ensemble1 par exemple à l'aide d'une faible quantité d'un liant, qui ne réduit pas la flexibilité du module. Habituellement ces modules dont les dimensions, dans deux directions parallèles à la paroi support sont, par exemple 300 x 300 mm ou 600 x 600 mm sont fixés individuellement sur la paroi-support de l'enceinte thérmique grâce à un dispositif métallique d'accrochage inséré d'une part, dans le module lui-même par collage ou par un syste- me mécanique,et fixé d'autre part au blindage au moment de la construction de la paroi par soudage,vissage,ou tout autre moyen. Dans les systèmes existants,les modules ont une fixation autonome, et ils sont donc indépendants les uns des autres, leur liaison entre eux ne se faisant que par contact et frottement des bandes de fibre céramique plus ou moins comprimées et serrées les unes sur les autres. Cela a pour inconvénient que si une fixation vient à être défaillante, il y a un risque de voir le module correspondant se détacher de la paroi,qui peut alors être endommagée par la température ou l'atmosphère de L'enceinte. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif de fixation qui évite cet inconvénient en permettant un maintien provisoire d'un module même en cas de défaillance de sa fixation à la paroi,ce dispositif étant par ailleurs au moins aussi peu couteux et facile à mettre en oeuvre que les dispositifs existants. L'invention fournit donc un dispositif de fixation sur une paroi-support d'un élément d'isolation formé de fibres, ce dispositif comprenant une pièce métallique dont une première partie est capable de pénétrer à l'intérieur dudit module en en écartant les fibres et dont une seconde partie est calculée pour être fixée à la paroi par soudage ou a 1 'aide d'un organe d'accrochage tel qu'une tête de vis qui présente pour particularité que ladite partie de la pièce métallique est capable de pénétrer dans l'élément parallè lement à la paroi et à une certaine distance de cette paroi sur une longueur supérieure à celle de l'élément dans la direction où elle le traverse, en ce que la pièce métallique comporte une troisième partie susceptible de coopérer avec une extrémité d'une autre pièce métallique qui a traversé un élément adjacent,ladite troisième partie reliant entre elles la première et la seconde parties. De préférence la troisième partie est disposée dans un plan perpendiculaire à celui de laparoi-support,et est destiné à se placer dans le plan de jonction entre deux modules adjacents. Suivant une modalité intéressante, la pièce métallique, dans son ensemble est obtenue à partir d'une tige métallique unique,convenablement pliée. Avantageusement la première partie est constituée de deux branches parallèles entre elles/et disposées pour être parallèles à la surface de la paroi-support,et espacées de cette dernière,la seconde partie s'étend dans un plan destiné à être tangent à la surface de la paroi-support et est prévue pour être soudée a ladite paroi support ou pour être traversée par un organe de fixation a celle-ci, et la troisième partie est prévue pour être traversée avec frottement par les extrémités des deux branches constituant la première partie d'une pièce métallique adjacente. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide d'un exemple pratique,non Limitatif,illustré aux dessins parmi lesquels: Fig.1 est une vue perspective montrant une pièce métallique selon l'invention et un module non engagé dans la pièce; Fig.2 est une vue analogue à celle de la figure 1 mais avec le module engagé dans la pièce; Fig.3 est une vue en coupe partielle d'une paroi d'enceinte construite en utilisant le dispositif de l'invention; Fig.4 est une vue perspective,sous un autre angle que les figures 1 et 2,montrant la coopération de deux pièces. a pièce métallique 1 visible aux figures est obtenue par pliage d'une tige en acier réfractaire. Elle comporte deux branches parallèles Z,3,de même longueur,dont une extrémité se termine en pointe et dont l'autre extrémité se raccorde à une partie incurvée 4,5 Ces parties incurvées ont la forme d'arc de cercle s'étendant sur un peu plus de 180 0,avec un -rayon interne voisin du demi-diamétre des branches 2,3 pour une raison qu'on expliquera plus loin. Les parties incurvées 4,5 sont situées dans un plan perpendiculaire à celui des deux branches 2,3 et leur partie ouverte est orientée suivant une direction qui fait 450 avec le plan qui contient les branches 2,3 ,en allant vers le plan médiateur des deux branches. Les parties incurvées 4,5 se raccordent chacune, du côté opposé aux branches 2,3 à une partie rectiligne 6,7 perpendiculaire au plan qui contient les branches 2,3. Les deux parties rectilignes 6,7 sont de même longueur,et elles sont reliées entre elles, à Leur extrémité opposée aux parties incurvées, par une partie de liaison 8, qui est sensiblement rectiligne et a une direction parallèle à l'intersection des deux plans contenant l'un les branches 2,3 et L'autre les parties rectilignes 6,7. La partie de liaison 8 comporte deux incurvations 9, 10 en forme de U situés dans un plan parallèle à celui des branches 2,3. L'une de ces incurvations, 9, est ouverte dans la direction des branches 2,3,et l'autre 10,dans La direction opposée. L'ensemble de la pièce 1 est symétrique par rapport au plan médiateur des branches 2,3,à part les incurvations 9,10. La figure 1 montre, à côté d'une pièce I,un module Il de fibres céramiques en forme de parallélépipéde rectangle,formé d'un empilement de plaques de fibres découpées en forme de rectangle et Lieues entre elles. La figure 2 montre le même module 11 dans lequel les branches 2,3 ont pénétré . Les branches 2,3 sont d'une longueur suffisante pour que leur extrémité sorte alors du module Il sur la face opposée à celle par où elles sont entrées et la partie de liaison 8,avec ses incurvations 9,10 est dans le plan d'une des grandes faces du module. La figure 3 montre en outre une paroi-support 12 contre laquelle est pLacée une série de modules 11, Ila,i?b maintenus par des pièces 1, 1 a, lb. Ces pièces 1 sont rendues solidaires de la paroi-support 12 par soudage ou gr ce a des mayens d'accrochage 13,14 tels que des goujons ou des vis dont la tête est écartée de la paroi-support d'une distance sensiblement égale au diamètre de la tige dont est faite la pièce ce 1. Les moyens d'accrochage peuvent coopérer avec l'une ou l'autre des incurvations 9,10. Ces incurvations ont de préférence un rayon intérieur voisin du demi-diamètre de la tige du goujon ou de la vis 13,14 et une courbure o s'étendant sur un peu plus de 130 de façon à obtenir un blocage par élasticité. La figure 4 montre la façon dont coopèrent deux pièces métalliques 1, la lorsque la mise en place est terminée. Comme on peut le voir sur cette figure,les branches 2,3 de la pièce 1,après avoir traversé le module 11,non représenté sur cette figure,pénètrent dans les parties incurvées 4a, 5a de la pie ce adjacente la. L'extrémité des branches 2,3 de la pièce 1 est légèrement écartée de la position de repos, et cette ex extrémité vient se placer parallèlement aux branches 2a,3a de la pièce la, et en contact avec elles. Le frottement des extrémités des branches 2,3 de la pièce 1 contre les parties incurvées 4a,5a etles branches 2a,3a de la pièce la contribue au maintien en place de la pièce 1 par rapport a la pièce la. Du fait que les parties incurvées 4a,5a ont la forme d'un arc de cercle qui s'étend sur plus de 1800 les branches 2,3 ne peuvent pénétrer à l'intérieur de ces parties incurvées ou en sortir que par un déplacement le long de l'axe des branches. Par conséquent les pièces 1 et la ne peuvent pas se séparer une fois qu'elles ont été fixées à la paroi. Pour faciliter l'introduction des branches 2, 3 dans les incurvations 4a, 5a, on peut, en variante, prévoir que ces branches sont de longueur légèrement différente. L'opérateur met alors enlace la branche la plus longue, puis la plus courte. Suivant un premier mode de mise en oeuvre du dispositif de l'invention, pour construire l'isolation d'une enceinte, on commence par placer, par soudure par exemple, des goujons de fixation 13 sur la paroi (figure 5), puis, un module 11 étant fixé avec l'aide de la pièce métallique 1 correspondante, dont l'extrémité des branches 2,3 fait saillie sur un côté, on approche un nouveau module lla préalablement équipé avec sa pièce métallique, et on l'avance de telle façon que les extrémités des branches 2,3, qui font saillie du module 11 déjà place pénètre dans les parties incurvées 4a, 5a de la pièce la du nouveau module, et que, simultanément un goujon 13a pénètre dans l'incurvation 9a de la pièce la. Celle-ci se trouve alors fixée par une simple pousse du module lla vers le module 11. Suivant un autre mode de mise en oeuvre, qui n'exige pas la fixation préalable du goujon. et donne donc plus de souplesse, les moyens de fixation ne sont pas goujons fixés au préalable, mais des vis auto-taraudeuses 14a, 14b, qui sont mises en place dans l'incurvation 10 par l'opérateur qui pousse légèrement vers la gauche (sur la figure 3) les fibres du module déjà en place, qui reprennent ensuite leur position par élasticité. En complément ou en remplacement de celle qui est mise dans l'incurvation 10, on observera que ce mode opératoire permet la mise en place de deux pièces métalliques 1 dans un même module, diriqées perpendiculairement l'un à l'autre. Dans tous les cas, des pièces 1 de formes spéciales peuvent être prévues pour les angles, orifices et autres points singuliers de l'enceinte, par exemple, à une extrémité de ligne, pour que la pièce métallique n'aille pas au-del de la limite du module, l'incurvation 10 peut être supprimée, etàl'autre extrémité de ligne, dans le même but, les branches 2 et 3 peuvent etre raccourcies. D'autres modes opératoires sont, bien entendu, possibles. Quel que soit le système de fixation retenu, le montage est simplifié car l'opérateur peut toujours voir la fixation au moment de l'opération. Les principaux avantages de l'invention sont les suivants - la fabrication des modules est extrêment facilitée, le dispositif métallique d'accrochage étant mis en place après la constitution du module de fibres lui-même. - le montage se fait en suivant", chaque module étant individuellement comprimé, à la demande, en fonction uniquement de l'entraxe choisi pour les points de fixation au blindage. - dans chaque module, la compression des bandes est uniforme, entre elles et sur toute leur surface. - on peut, à volonté, poser ou non une sous couche en fibre céramique entre le blindage du four et les modules. - Cette sous-couche peut aussi avoir été mise en place sur le module lors de la fabrication. - La fixation de chaque module sur le blindage du four peut être faite de n'importe quelle manière par goujon soudé sur le blindage et écrou. Par vis traversant le blindage et écrou-Par vis autotaraudeuse-Par soudage, soit manuel, soit automatique, sans que cette liste soit limitative. REVENDICATIONS 1.Dispositif de fixation sur une paroi-support (12) d'un élément d'isolation (11,1 la, Ilb) formé de fibres,ce dispositif comprenant une pièce métallique (1)dont une premiè- re partie (2,3) est capable de pénétrer à l'intérieur dudit module en en écartant les fibres et dont une seconde partie (8)est calculée pour être fixée à la paroi par soudage ou à l'aide d'un organe d'accrochage tel qu'une tête de vis caractérisé en ce que ladite premiére partie (2,3) de la piéce métaLLique est capabLe de pénétrer dans L'élément paraLLè lemenct à la paroi et à une certaine certance de cette paroi sur une longueur supérieure à celle de l'élément dans la direction où elle Le traverse, en ce que la pièce métallique comporte une troisième partie (4 à 7) susceptible de coopérer avec une extrémité d'une autre pièce métallique qui a traversé un élément adjacent,ladite troisième partie reliant entre elles la première et la seconde partie. 2.Dispositif selon la revenOication 1,caractérise en ce que la troisième partie (4 à 7) est disposée dans un plan perpendiculaire à ce lui de la paroi-support (12),et est destiné à se placer dans le plan de jonction entre deux modules adjacents (11, 11a; lia, lob). 3.Dispositif selon la revendication 1 ou 2 ,caractérisé en ce que la pièce métaltique,dans son ensemble,est obtenue à partir d'une tige métallique unique,convenablement pliée. 4. Dispositif selon L'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première partie est constituée de deux branches t2,3) parallèles entre elles et disposées pour être parallèles à la surface de la paroi supp-ort (12), et espacées de cette dernière,la seconde partie (8)s'étend dans un plan destiné à être tangent à la surface de la paroisupport et est prévue pour être soudée à ladite paroi-support ou pour être traversée par un organe (13a, 13b; 14 a , 14b)de fixation à celle-ci, et la troisième partie (4 à 7) est prévue pour être traversée avec frottement par les extrémités des deux branches (2,3)constituant la première partie d'une pièce métallique-adjacente. 5.Dispositif selon la revendication 4,caractérisé en ce que la troisième partie comprend des parties incurvées (4,5) en forme d'arc de cercle s'étendant sur pLus de 1800 avec un rayon interne voisin du demi-diamètre des branches, et destiné à être traversé par celles-ci. 6.Dispositif selon la revendication 4 ou 5,caractérisé en ce que les deux branches (2,3) sont de longueur différente.