Brevet FR2610095A1 — publié le 19880729

La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux corps de chauffe utilisés dans les fours industriels. Les corps de chauffe de tels fours sont généralement prévus en cage d'écureuil, c'est-à-dire qu'ils comportent des éléments chauffants longitudinaux, présentant une longueur approximativement égale à celle du four et répartis sur toute la périphérie de sa paroi intérieure. On comprend aisément que dans ces conditions, il soit impossible de prévoir à l'avance la longueur des barreaux chauffants qui doivent être fabriqués à la demande pour chaque four suivant sa longueur, ce qui entralne une élévation substantielle de leur prix, puisqu'ils ne peuvent être fabriqués qu'en série treks limitée.En outre, si l'on désire privilégier le chauffage de certaines zones du four, par exemple les extrémités, il est nécessaire d'ajouter d'autres éléments chauffants à ce niveau, de telle sorte que le coût général du corps de chauffe est très élevé. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent remédier à ces inconvénients et à permettre la réalisation d'un corps de chauffe qui réponde mieux que jusqu'à présent aux divers desiderata de la technique. A cet effet, le corps de chauffe suivant l'invention comprend au moins un circuit chauffant affectant la forme d'une boucle, réalisé au moyen d'une multiplicité de barreaux résistants assujettis les uns aux autres dans une orientation orthogonale en vue de constituer une ligne brisée formant des angles alternativement saillants et rentrant, les barreaux extrêmes étant assujettis à des bornes d'amenée de courant électrique. Chaque barreau comporte une tête dans laquelle est ménagé un alésage recevant suivant un ajustement précis la queue du barreau voisin, ledit alésage étant orienté de manière orthogonale par rapport à l'axe géométrique général dudit barreau. Les têtes des barreaux comportent un pied qui est assujetti à la paroi intérieure du four. Le corps de chauffe suivant l'invention est ainsi constitué de barreaux chauffants identiques quelle que soit la longueur du four, ce qui permet une diminution substantielle de leur prix de revient. On peut de plus ajuster la répartition des circuits chauffants pour améliorer l'homogénéité du chauffage à l'intérieur du four et en particulier réaliser une régulation dans plusieurs zone en couplage monophasé ou triphasé sur la longueur du four, on peut réaliser ainsi une répartition plus homogène des circuits chauffants par rapport à la charge, par exemple en jouant sur les écarts de ces circuits chauffants par rapport à la longueur du four. Enfin, le corps de chauffe suivant l'invention permet que ses circuits chauffants soient couplés soit en étoile, soit en triangle, soit en série, soit en parallèle, soit en monophasé, soit enfin en triphasé. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue en bout d'un corps de chauffe établi conformément à l'invention, et disposé à l'intérieur d'un four à axe horizontal présentant une section polygonale à dix côtés. Fig. 2 illustre à plus grande échelle en perspective la manière dont chacun des barreaux du corps de chauffe suivant l'invention est associé à un barreau voisin et à une borne d'alimentation de courant électrique. Fig. 3 et 4 sont des vues en coupe suivant III-III et IV-IV (fig. 1). Le corps de chauffe suivant l'invention et qu'on a illustré en vue en bout en fig. 1 est pourvu d'au moins un circuit réalisé au moyen d'une multiplicité de barreaux résistants l assemblés les uns aux autres pour former un anneau alimenté à partir d'une borne 2 jusqu'à une autre borne 3. Dans une forme avantageuse de réalisation, le corps de chauffe illustré comprend trois circuits chauffants réunis par deux bornes 3 et dont l'entrée et la sortie sont chacune constituées par une borne 2 (fig. 4). Chaque barreau 1 comporte une queue 11 et une tête 12. La queue 11 se termine par une partie 13 à diamètre agrandi. La tête 12 de chaque barreau 1 comporte encore un alésage 14, orienté de manière orthogonale par rapport à l'axe géométrique de la queue 11 et dont le diamètre est égal à celui de la partie 13 de la queue 11, l'ajustement de ces deux éléments étant réalisé de manière précise pour que les contacts entre la périphérie de la partie 13 et celle de l'alésage 14 soient très bons. Dans ces conditions, chaque barreau est orienté orthogonalement par rapport aux barreaux voisins. La tête 12 comporte encore un trou 15 orthogonal par rapport à l'alésage 14 et qui permet la fixation d'un pied 4 (fig. 1) destiné à la liaison de chaque tête 12 avec la paroi intérieure du four illustrée par un trait mixte et affectée de la référence 5. On observe que la longueur des barreaux est déterminée afin que chaque pied 4 vienne coopérer avec chaque sommet de la paroi 5. Comme illustré en fig. 3, chaque circuit chauffant constitue une ligne brisée formant des angles alternativement saillants et rentrants dont les barreaux extrêmes 1', 1", 1' de longueurs différentes entre eux et par rapport aux barreaux 1 sont assujettis aux bornes 2 et 3 (fig. 4). La vue de dessous de fig. 4 montre qu'il existe deux sortes de bornes, celles extrêmes 2 et celles intermédiaires 3. Chaque borne 2, illustrée en fig. 2, comprend un corps allongé 21 percé d'un trou 22 destiné à la fixation du conducteur d'amenée du courant. Le corps 21 se prolonge par une jambe plus étroite 23 percée d'un alésage 24 destiné à recevoir l'extrémité 13 de la queue-ll du premier barreau du circuit chauffant. L'alésage -24 est prévu orienté orthogonalement par rapport au trou 22. La borne 2 comporte encore un trou 25 destiné à sa fixation à la paroi interne du four et dont l'axe géométrique est parallèle à celui du trou 22. Les bornes 3 affectent une forme semblable à celle des bornes 2, mais elles comportent en plus d'un corps central 31, percé d'un trou 32 pour le conducteur d'amenée du courant, deux jambes 33 disposées de part et d'autre du corps 31 et dont les extrémités sont percées d'alésages 34 orientés orthogonalement par rapport au trou 32 et destinés à recevoir l'extrémité 13 de la queue 11 de ses deux barreaux 1 adjacents. Chaque borne 3 est également pourvue de trous 35 orientés dans le même sens que celui 22 et qui -sont destinés à sa fixation par rapport à la paroi du four. On observe que le corps de chauffe présente un nombre d'éléments de raccordement non chauffants très réduit, de telle sorte qu'il n'existe qu'une très faible perte d'émission de chaleur. Comme expliqué au début des présentes on peut, en modifiant l'écartement des trous 34 des bornes 33, réaliser des circuits chauffants plus rapprochés pour permettre une régulation de l'émission de chaleur en fonction des nécessités propre à la construction du four. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exmeple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents En particulier, on comprend aisément qu'un corps de chauffe tel que décrit ci-dessus peut également s'appliquer à un four de section polygonale présentant un nombre inférieur ou supérieur de facettes, ou à section transversale circulaire. REVENDICATIONS 1. Corps de chauffe notamment pour four industriel à section transversale circulaire ou polygonale, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un circuit chauffant affectant la forme d'une boucle et réalisé au moyen d'une multiplicité de barreaux résistants (1) assujettis les uns aux autres dans une orientation orthogonale en vue de constituer une ligne brisée formant des angles alternativement saillants et rentrants, les barreaux extrêmes étant assujettis - des bornes (2, 3). 2. Corps de chauffe suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque barreau (1) comporte une tête (12) dans laquelle est ménagé un alésage (14) recevant à ajustement précis la queue (11) du barreau voisin, ledit alésage (14) étant orienté de manière orthogonale par rapport à l'axe géométrique général dudit barreau (1). 3. Corps de chauffe suivant la revendication 2, associé à un four à paroi interne 5 de section polygonale, caractérisé en ce que la tête (12) de chaque barreau est associée à un pied (4) qui est assujetti à chaque sommet de ladite paroi (5). 4. Corps de chauffe suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chaque borne d'extrémité (2) comprend un corps allongé (21, 23) percé d'un trou (22) de fixation du conducteur d'amenée du courant et d1au moins un alésage (24) dans lequel vient s'engager à ajustement précis la queue du premier barreau. 5. Corps de chauffe suivant la revendication 4, caractérisé en ce que chaque borne (3) commune à deux circuits chauffants, comporte un alésage à chacune des extrémités de son corps en vue de coopérer avec le premier barreau de chaque circuit. 6. Corps de chauffe suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les alésages (24, 34) des bornes (2, 3) sont orientés perpendiculairement à leurs trous de fixation (25, 36).