Brevet FR2609022A1 — publié le 19880701

L'invention a trait & un procédé de cuisson et au four pour la mise en oeuvre du procédé, notamment pour la cuisson de matières céramiques telles que dalles et simi- laires. Il est employé dans tous les procédés de cuisson de matières céramiques, telles que les dalles, dans les- quels la matière céramique est transférée le long d'un parcours préétabli dont chaque point ou zone est caracté- risée, à régime normal, par des valeurs prédéterminées des grandeurs (température) qui règlent le procédé de cuisson. Selon les procédés de cuisson connus, qui sont effec- tués par exemple dans les fours à rouleaux à un seul étage, les matières céramiques avancent en continu le long du four dans lequel, à régime normal, on maintient des températu- res préétablies dont le développement en direction longi- tudinale, c'est-à-dire parallèle au mouvement d'avance, est normalement exprimé par une "courbe de cuisson", cette cour be de cuisson représentant en définitive le cycle thermique complet auquel la matière à cuire est assujettie. Dans les fours traditionnels, c'est-à-dire à passage continu uniforme, la matière qui avance sans cesse doit traverser des zones caractérisées par des températures différentes. De cette manière le gradient de température auquel la dal- le peut être soumise sans que des inconvénients se produi- sent, dépend non seulement de la vitesse d'avance, mais également et essentiellement de la pente ou des gradins éventuels des courbes de cuisson. Ceci représente une li- mite physique insurmontable du fait que, en fonction de la vitesse d'avance choisie, la pente positive ou négati- ve de la courbe de cuisson ne peut pas dépasser les va- leurs qui dans la matière céramique induiraient un gra- dient de température incapable de permettre une exécution correcte du procédé d'émission ou même susceptible de com -2 promettre son intégrité. Ceci établit la limite de temps minimum au-dessous de laquelle on ne peut pas faire des- cendre la durée de toute l'opération de cuisson. Numro de publication 26G09 Numro lère page de revendications 20 _- __ - _- __ - _- __ - _- __ _- __ _- _ _- __ - _- __ - _- __ - _- __ - _- __ - _- _ - _ _ _- __ _ _ _ _ _ Numéro de publication 2 609023 Date de saisie des renseignements 30/08/88 opérateur MAMIE poste 2 nom du lot 2-030-30/08/88 Type de document Al Existence d'un résumé OUI Nombre total de pages 23 Numéro 1ère page de revendications 20 * - - J - r"- - exécutée selon un plan vertical d'une deuxième forme d'exécution d'un four selon l'invention; - la figure 4 montre le graphique température-temps d'un cycle thermique pour la cuisson de matières céramiques réalisable dans le four de la figure 3 selon l'inven- tion; - la figure 5 montre schématiquement les modalitésd'avan- cement des dalles le long des fours illustrés sur la figure 1 précédente. En se référant auxdites figures, on a globalement in- diqué en 1 un four rapide pour la cuisson de dalles céra- miques 8, lequel comporte un transporteur à rouleaux 6 composé d'une pluralité de rouleaux 7 entraînés par un moteur, à axes parallèles, disposés de manière que les dal les céramiques 8 prennent appui sur eux. La direction et le sens du résultant mouvement global d'avance des dalles 8 à l'intérieur du four 1 sont indiqués par la flèche 11. Le mouvement d'avance résultant, dont la direction et le sens sont indiqués par la flèche 11, est défini par la succession alternée de mouvements d'avance et de recul auxquels les dalles sont soumises, ces mouvements étant organisés de sorte que chaque avancement des dalles 8, in diqué schématiquement par le vecteur 30 sur la figure 5, soit suivi d'un recul, indiqué schématiquement par le vecteur 31, d'étendue globalement plus petite que l'a- vancement et que chaque recul 31 soit à son tour suivi d'un avancement 30 d'étendue globalement plus grande que le même recul. - 4 - possible auquel le produit, c'est-à-dire les dalles 8, peut être assujetti à l'intérieur du four 1. Ce cycle est défini par le développement des températures T fonction du temps t à l'intérieur du four illustré sur le graphique température-temps de la figure 2. Toutes les autres con- ditions étant égales, le temps global de cuisson, selon le type d'avancement prévu des dalles à l'intérieur du four, est déterminé non seulement en fonction des pentes de la courbe de cuisson, mais également en fonction de la diffé- rence entre chaque avancement 30 et chaque recul 31. Le résultat que l'on obtient par rapport à une cuisson rapi- de traditionnelle (dans laquelle les dalles 8 s'écoulent à une vitesse constante) est celui de réussir A assujet- tir les dalles à des gradients thermiques plus élevés par rapport à ceux qui pourraient être supportés si l'a- vancement était continu et uniforme. Le même résultat peut être atteint avec le four 1' de la figure 3 lequel com- porte une série de zones de traitement bien distinctes, séparées les unes des autres, dans chacune desquelles on maintient une température préétablie. Ces zones, indiquées respectivement en 2, 3, 4 et 5, sont disposées en succes- sion l'une contiguë à l'autre. Chaque zone est séparée des autres et est pourvue de moyens de chauffe et de ré- glage qui permettent de maintenir dans celle-ci une va- leur préétablie de température. Toutes les zones sont re liées entre elles par un système de transport capable de transférer très rapidement les dalles présentes sur une zone quelconque vers la zone précédente ou vers la zone qui vient après. Ce système de transport comporte un transporteur à rouleaux 6, parfaitement égal à celui de la forme d'exécution représentée sur la figure 1, du type normalement utilisé dans les fours rapides à rouleaux pour la cuisson de matières céramiques, notamment de dalles. Comme dans la forme d'exécution de la figure 1, les rouleaux 7 sont entraînés par des dispositifs qui permet tent une inversion rapide de leur mouvement de rotation pendant des temps prédéterminés dans le but d'engendrer alternativement des avancements 30 et des reculs 31. Les zones 2, 3, 4 et 5 sont mises en communication les unes avec les autres au moyen d'ouvertures 9 qui peuvent être fermées par des moyens de type à vanne 10. On maintient dans les différentes zones des températures diverses de manière que les dalles céramiques à cuire lors du passage d'une zone à celle adjacente soient soumises à une saute de température soudaine et élevée. L'importance des sautes de température individuelles ainsi que leur nombre et donc le nombre des zones disposées en succession dans le four 1' sont déterminés par les caractéristiques du produit cé- ramique à cuire, ici les dalles 8. A chaque stade la saute de température sera déterminée sur la base de la varia- tion maximale de température à laquele la dalle peut être soumise sans que des ruptures puissent se produire à cause des efforts engendrés dans les dalles par les gradients thermiques qui sont produits dans celles-ci. Egalement la durée du maintien à l'intérieur de chaque zone après la saute de température est déterminée, du moins en tant que valeur minimum, par les caractéristiques du produit, de manière à permettre, à mesure que l'uniformisation de la température progresse, une réduction de l'état de ten- sion intérieure suffisante à assurer l'intégrité du pro- duit. Le développement des températures T en fonction du temps t à l'intérieur du four 1' est représenté, par exemple, par un graphique ayant la caractéristique forme en gradins, tel que clairement visible dans l'exemple de cy- cle thermique représenté sur la figure 4. Sur ce graphique les températures indiquées en T1, T2, T3 et T4 se réfèrent aux températures maintenues dans les zones o sont succes sivement introduites les dalles et non aux températures détectables sur des points des mêmes dalles. Dans ce cy- cle pendant le chauffage (ou le refroidissement) chaque étape de maintien de la température qui fait suite à cha- que saute est relativement courte et elle est suivie à son tour d'au moins un refroidissement (ou chauffage) soudain et du maintien respectif à une température inférieure (ou supérieure) avant la saute de température suivante. Un cycle de ce genre peut être réalisé dans le four 1', pré- voyant que les dalles 8, après avoir été introduites, par exemple, dans la zone 3 et après un court maintien dans cette zone, soient rapidement reportées dans la zone 2 et ensuite, après avoir de nouveau traversé la zone 3, soient introduites dans la zone 4. Le mouvement des dalles à l'in- térieur du four 1' est également dans ce cas le résultat de la combinaison de la succession alternée de mouvements d'avance, indiqués par les vecteurs 30, et de recul, in- diqués par les vecteurs 31, de manière que chaque avance- ment 30, par lequel les dalles atteignent une zone géné- rique, par exemple la zone 3, soit suivi d'un recul vers la zone précédente 2, d'étendue plus petite que l'avance- ment et que ce recul 31 soit ensuite à son tour suivi d'un avancement 30, d'étendue plus grande, par lequel les dal- les sont portées rapidement dans la zone suivante 4 après avoir traversé rapidement la zone 3. Le résultat at- teint, comme dans la première forme d'exécution illustrée, se traduit par une sensible accélération du cycle de cuis- -7 son, étant donné que les gradients thermiques auxquels les dalles 8 peuvent être soumises sont bien supérieu- res à ceux réalisables par un avancement continu et uni- forme le long du four. Evidemment de nombreuses modifications de caractère pratique pourront être apportées aux détailsde construc- tion de l'invention sans que l'on sorte pour autant de son cadre de protection, tel qu'il est défini dans les revendications qui suivent. _- 8 -- R E V E N D I CATIONS 1. Procédé de cuisson rapide, notamment de matières céramiques telles que dalles et similaires, du type selon lequel la matière céramique est transférée le long d'un parcours préétabli, dont chaque point ou zone est défi- - nie, à régime normal, par des valeurs prédéterminées de grandeurs (température, etc.) qui règlent le procédé de cuisson, caractérisé en ce qu'il prévoit que ladite matié re soit avancée le long du parcours par un mouvement al- terné résultant de la succession alternée de mouvements d'avance et de recul arrangés de sorte que chaque avance- ment soit suivi d'un recul d'étendue globalement plus pe tite que l'avancement et que chaque recul soit à son tour suivi d'un avancement d'étendue globalement plus grande que le recul. 2. Four pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un système de transport pour le transfert de la matière cé- ramique comportant un transporteur à rouleaux (6), formé d'une pluralité de rouleaux (7) entraînés par un moteur, à axes parallèles, disposés de manière que ladite ma- tière prenne appui sur eux; étant prévus des moyens des- tinés à produire alternativement et pendant des temps pré- établis, l'inversion rapide du mouvement de rotation des rouleaux (7).