Brevet FR2579307A1 — publié le 19860926

La présente invention concerne d'une manière générale les fours à creuset à chauffage électrique du type de ceux usuellement mis en oeuvre pour la fusion et/ou le maintien en fusion de matériaux métalliques quelconques, et plus particulière d'alliages légers. Globalement, ces fours comportent, dans une enceinte en matériau réfractaire, un volume libre propre à la mise en place d'un creuset, avec, autour dudit volume libre, des résistances électriques propres au chauffage de celui-ci. A ce jour, les résistances de chauffage usuellement mises en oeuvre sont des résistances boudinées, qui, établies en cercle autour de l'axe du volume à chauffer, en étant étagées le long de celui-ci, sont le plus souvent implantées dans des gorges que présente annulairement à cet effet, à sa surface interne, l'enceinte en matériau réfractaire correspondante. Si, du point de vue du chauffage, cette disposition donne satisfaction, elle présente l'inconvénient majeur de conduire à des difficultés lorsque, claquée, une résitance de chauffage est à changer. Il faut alors en effet intervenir à l'intérieur même de l'enceinte en matériau réfractaire, et donc enlever le creuset. Les opérations correspondantes sont longues et délicates à mener. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition qui, tout en étant tout aussi satisfaisante du point de vue du chauffage, permet avantageusement d'éviter cet inconvénient. De manière plus précise, elle a pour objet un four à creuset à chauffage électrique, du genre comportant, dans une enceinte en matériau réfractaire, un volume libre propre à la mise en place d'un creuset, avec, autour dudit volume libre, des résistances électriques propres au chauffage de celui-ci, ce four à creuset étant d'une manière générale caractérisé en ce que lesdites résistances électriques se présentent sous la forme de bougies qui, disposées sensiblement parallèlement à l'axe du volume libre qu'elles entourent, sont amovibles. De telles bougies sont connues en soi ; il s'agit de résistances établies autour d'un fût de support autonome. Mais, à ce jour, utilisées normalement pour le chauffage de fours dans lesquels peuvent se dégager des émanations plus ou moins agressives, elles sont usuellement enfermées dans une gaine pour leur protection. Dans le four à creuset suivant l'invention, une telle gaine n'est pas nécessaire, le creuset suffisant par lui-même à la protection recherchée. Quoi qu'il en soit, en cas de claquage, chacune des bougies de chauffage ainsi mises en oeuvre suivant l'invention peut avantageusement être retirée individuellement du four à creuset qu'elle équipe, sans qu'il soit nécessaire d'intervenir à l'intérieur de celui-ci, ni sans qu'il soit nécessaire d'en retirer le creuset. Il suffit, en effet, de dégager par le haut une telle bougie de chauffage. L'opération correspondante est particulièrement rapide et aisée à conduire. Il en résulte avantageusement une amélioration de la productivité. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure I est une vue en coupe axiale d'un four à creuset suivant l'invention, suivant la ligne brisée I-I de la figure 2 les figures 2 et 3 en sont des vues en coupe transversale, suivant respectivement les lignes II-II et III-III de la figure 1 la figure 4 est une vue en coupe axiale qui, reprenant pour partie celle de la figure 1, illustre le retrait d'une bougie de chauffage du four à creuset suivant l'invention. Tel qu'illustré sur ces figures, et de manière connue en soi, le four à creuset à chauffage électrique 10 suivant l'invention comporte une enceinte en matériau réfractaire Il définissant intérieurement un volume libre 12 propre à la mise en place d'un creuset 13. Ce creuset 13 n'a été représenté que sur la seule figure 1, et il n'y est schématisé, en traits interrompus, que par son seul contour extérieur. L'enceinte 11, qui est par exemple réalisée en béton réfractaire, se présente sous la forme générale d'une cuve, à dalle de fond 14 et paroi latérale cylindrique 15. Dans la forme de réalisation représentée, elle a, transversalement, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe du volume libre 12 qu'elle délimite, un contour circulaire. De préférence, sa dalle de fond 14 est, intérieurement, légèrement inclinée en direction d'une goulotte d'évacuation 16 pour le cas où, venant à se fendre ou à se rompre, le creuset 13 laisserait sourdre du-métal en fusion. A son extrémité, cette goulotte d'évacuation 16 est obturée par une plaque fusible 17. Au raccordement de sa dalle de fond 14 et de sa paroi latérale cylindrique 15, l'enceinte en matériau réfractaire 11 comporte, circulairement, dans la forme de réalisation représentées, et pour des raisons qui apparaîtront ci-après, une banquette 18. Au droit de la goulotte d'évacuation 16, cette banquette 18 se trouve localement absente, pour qu'un libre accès à cette goulotte d'évacuation 16 soit laissé à de l'éventuel métal en fusion. Enfin, la dalle de fond 14 porte, dans sa zone centrale, un socle 19 propre à recevoir le creuset 13. Pour son maintien en position, ce socle 19 se trouve calé par une entretoise annulaire 20 inséréentre elle et la banquette 18. L'enceinte en matériau réfractaire il ainsi constituée se trouve entourée par un garnissage isolant 22, établi entre elle et un capot extérieur de protection 23. Ce garnissage 22 peut avoir une composition variée. En pratique, il est constitué de plusieurs couches successives de matériaux divers, qui, de l'enceinte en matériau réfractaire 11 au capot de protection 23 sont de moins en moins réfractaires et de plus en plus isolants. Le capot de protection 23, quant à lui, est par exemple en métal. Ces dispositions sont bien connues par elles-mêmes, et ne faisant pas partie en propre de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus en détail ici. De manière également connue en soi, il est prévu, autour du volume libre 12 délimité par l'enceinte en matériau réfractaire 11, des résistances électriques propres au chauffage de ce volume libre 12. Suivant l'invention, ces résistances électriques se présentent sous la forme de bougies 25, qui, disposées sensiblement parallèlement à l'axe du volume libre 12 qu'elles entourent, sont amovibles. De préférence, et ainsi qu'il apparaîtra ci-après, c'est chacune individuellement que ces bougies de chauffage 25 sont ainsi amovibles. En pratique, dans la forme de réalisation représentée, il y a ainsi neuf bougies de chauffage 25. Mais ce nombre n'est donné ici qu'à titre indicatif, et il n'est en rien limitatif de l'invention. Il dépend, en pratique, de la puissance du four à creuset concerné. De préférence, et tel que représenté, les bougies de chauffage 25, qui sont toutes verticales, sont régulièrement réparties circulairement autour du volume libre 12 délimité par l'enceinte en matériau réfractaire 11. Elles sont en outre toutes identiques entre elles. Chacune d'elles comporte, établie autour d'un support autonome 26 en matériau réfractaire, une résistance électrique 27. Ainsi qu'on le notera, cette résistance électrique 27 est à l'air libre dans l'enceinte en matériau réfractaire 11. Le support 26 correspondant comporte, dans la forme de réalisation représentée, un fût cylindrique 28, et, disposés chacun respectivement aux extrémité de celui-ci, un pied 29 et une tête 30 ayant l'un et l'autre un diamètre supérieur à celui de ce fût 28. A sa base, l'enceinte en matériau réfractaire 11 présente, circulairement, en creux, autour du volume libre 12 qu'elle délimite, une pluralité de logements 32, un par bougie de chauffage 25, propres chacun à recevoir par simple emboîtement le pied 29 d'une telle bougie de chauffage 25. Ces logements 32 sont donc régulièrement répartis circulairement dans la forme de réalisation représentée. En pratique, ils sont formés à la surface supérieure de la banquette 18 prévue au raccordement entre la dalle de fond 14 et la paroi latérale cylindrique 15 de l'enceinte en matériau réfractaire 11. A sa partie supérieure, cette enceinte en matériau réfractaire Il comporte encore, annulairement, dans la forme de réalisation représentée,. une couronne 33, ajourée, circulairement, d'une pluralité d'évidements 34, un par bougie de chauffage 25, propres chacun au passage d'une telle bougie de chauffage 25. Comme les logements 32, ces évidements 34 sont régulièrement répartis circulairement, et ils sont chacun respectivement en correspondance avec lesdits logements 32. Il s'agit en pratique d'évidements de contour transversal cylindrique complémentaires de celui de la tête 30 des bougies de chauffage 25. Ces évidements 34 sont donc non seulement propres chacun au passage d'une bougie de chauffage 25, mais encore propres chacun au maintien de la tête 34 d'une telle bougie de chauffage. De fait, la couronne 33 est établie à une distance de la banquette 18 correspndant à la hauteur du fût 28 des bougies de chauffage 25. Ainsi donc, lorsque, comme représenté à la figure 1, les bougies de chauffage 25 sont en prise par leur pied 29 avec les logements 32 présents à la surface supérieure de la banquette 18, elles sont en prise, par leur tête 30, avec les évidements 34 de la couronne 33. De préférence, et tel que représenté, cette couronne 33 est, pour des raisons de commodité de fabrication, fractionnée en autant de secteurs 35 qu'elle comporte d'évidements 34 pour les bougies de chauffage 25, ces secteurs 35, qui sont jointifs, comportant chacun un tel évidement 34. Quoi qu'il en soit, à chacun des évidements 34 aboutie dans la forme de réalisation représentée, une rigole 36, qui, ménagée à la surface supérieure de la couronne 33, s'étend sensiblement radialement en direction d'un boîtier de raccordement électrique 37 extérieur au carter de protection 23. Tel que schématisé, les rigoles 36 ainsi prévues à la surface supérieure de la couronne 33 servent au cheminement des conducteurs électriques 38 nécessaires à la desserte des bougies deschauffage 25. La couronne 33 est elle-même surmontée d'une galette annulaire en matériau isolant 40, puis d'un couvercle annulaire 41 qui, constitué d'un matériau identique à celui constituant le capot de protection 23, coiffe ce dernier à sa périphérie. De manière connue en soi, l'ensemble se complète par un couvercle central 42, communément appelé couronne de mijotage, qui est globalement complémentaire de l'ouverture centrale du couvercle annulaire 41, et qui, réalisé par exemple en fonte, est propre à venir coiffer le creuset 13, pour en assurer l'étanchéité au métal. Pour limiter les pertes de chaleur, ce couvercle central 42 peut lui-même être surmonté par un couvercle amovible en matériau isolant 43 propre à venir porter par une jupe 44 sur le couvercle annulaire 41. En outre, et de manière également connue en soi, il est de préférence prévu une prise de température 45, pour la protection des bougies de chauffage 25, et une prise de température 46, pour la régulation de la température du métal en fusion dans le creuset 13. Tel qu'illustré par la figure 4, il suffit, dans le cas où, par suite d'un claquage, une bougie de chauffage 25 serait à changer, de retirer par le haut cette bougie de chauffage 25, tel que schématisé par la flèche F sur cette figure 4, après retrait du couvercle amovible 43, de la couronne de mijotage 42, du couvercle annulaire 41, et de la galette isolante 40. Une telle opération, qui n impose que le débranchement de la seule bougie de chauffage 25 en cause, est très aisée et rapide à conduire. Après un tel retrait d'une bougie de chauffage 25, il est tout aussi aisé et rapide d'en mettre une nouvelle à sa place. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution. REVENDICATIONS 1. Four à creuset à chauffage électrique, du genre comportant, dans une enceinte en matériau réfractaire (11) un volume libre (12) propre à la mise en place d'un creuset (13), avec, autour dudit volume libre (12), des résistances électriques propres au chauffage de celui-ci, caractérisé en ce que lesdites résistances électriques se présentent sous la forme de bougies (25) qui, disposées sensiblement parallèlement à l'axe du volume libre (12) qu'elles entourent, sont amovibles. 2. Four à creuset suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, à sa base, l'enceinte en matériau réfractaire (11) présente circulairement, en creux, autour du volume libre (12) qu'elle délimite, une pluralité de logements (32) propres chacun à recevoir par simple emboîtement le pied (29) d'une bougie de chauffage (25). 3. Four à creuset suivant la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits logements (32) sont régulièrement répartis circulairement. 4. Four à creuset suivant l'une quelconque des revendications 2, 3, caractérisé en ce que l'enceinte en matériau réfractaire (11) comporte annulairement une couronne (33) ajourée, circulairement, d'une pluralité d'évidements (34) propres chacun au passage d'une bougie de chauffage (25). 5. Four à creuset suivant la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits évidements (34) sont également propres chacun au maintien de la tête (30) des bougies de chauffage (25). 6. Four à creuset suivant l'une quelconque des revendications 4, 5, caractérisé en ce que à chacun desdits évidements (34) aboutit une rigole (36), qui, ménagée à la surface supérieure de la couronne (33) s'étend sensiblement radialement, en direction d'un boîtier de raccordement électrique. 7. Four à creuset suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la couronne (33) est fractionnée en autant de secteurs (35), jointifs, qu' elle comporte d'évidements (34) pour les bougies de chauffage (25). 8. Four à creuset suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, les bougies de chauffage (25) sont amovibles, chacune individuellement. 9. Four à creuset suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, établie autour d'un support (26) autonome, la résistance électrique (27) que comporte chaque bougie de chauffage (25) est à l'air libre dans l'enceinte en matériau réfactaire (11).