Brevet FR2688876A1 — publié le 19930924

La présente invention concerne un four utilisable pour le traitement thermique de diverses matières dans une atmosphère contrôlée Ce four est utilisé plus particulièrement pour le traitement thermique dans une atmosphère inerte L'une de ses applications préférées est la fabrication de produits dentaires, tels que des couronnes, des bridges et similaires, et plus particulièrement la fabrication de produits à partir de matières premières qui doivent être frittées sous une atmosphère inerte. On connaît différents types de fours, y compris les fours utilisés plus particulièrement pour la fabrication de produits dentaires. L'un des problèmes soulevés avec ces fours est l'obtention d'une atmosphère appropriée Un autre problème est celui de la conductibilité thermique Un type de four particulier est décrit dans le brevet US-N O 4 828 490. La présente invention permet de remédier aux divers inconvénients des fours existants actuellement. L'invention concerne un four à haute température adapté au traitement à haute température de divers produits et articles et également à la production d'articles par frittage Le four rend possible le fonctionnement du volume actif du four dans une atmosphère inerte ou sous vide Le four est basé sur l'utilisation d'une enceinte interne ayant la forme d'une cuve, pourvue d'unie bride, transparente ou translucide, reliée à un moyen pour la création d'un vide ou l'établissement d'une atmosphère gazeuse inerte, cette enceinte étant pourvue d'une bobine externe d'un fil résistant électriquement pour assurer un chauffage commandé de l'intérieur de l'enceinte Des moyens sont prévus pour introduire, dans l'enceinte, une pièce supportée par une table mobile En outre sont prévus des moyens d'isolation, assurant une isolation thermique efficace, ainsi que des moyens de mesure de la chaleur L'utilisation de fibres céramiques 2 2688876 convient tout particulièrement pour l'isolation thermique Des résultats particulièrement avantageux sont obtenus avec un modèle utilisant une enceinte en quartz en forme de cuve inversée, à bride, pourvue d'un orifice d'entrée pour un courant de gaz inerte (ou d'un mélange gazeux) ou pour l'évacuation de l'intérieur de l'enceinte, et d'une autre liaison avec l'extérieur destinée à être utilisée avec des moyens de mesure de la température, tel qu'un thermocouple ou similaire. L'enceinte est entourée par une couche calorifuge appropriée, telle qu'une couche de chamotte, une couche de fibre céramique ou similaire L'enceinte est supportée par un support approprié et elle est fermée hermétiquement, lorsque cela est nécessaire, au moyen d'un joint torique en silicone Une table de travail qui peut être abaissée et élevée, est prévue de manière à pouvoir pénétrer dans l'enceinte Cette table peut être également réalisée en fibre céramique. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en coupe axiale et verticale d'un four suivant l'invention. Ainsi qu'il est représenté sur la figure 1, le four comprend une table support Il qui est constituée par un bloc de fibre céramique et est qui supportée par une base métallique 12 Ce support est pourvu d'un joint d'étanchéité, à savoir un joint torique en silicone 13 sur lequel prend appui la bride inférieure 14 ' d'une enceinte en quartz 14, en forme de cuve inversée ou de cloche, sur laquelle est prévue une bobine 15 d'un fil résistant électriquement, cette bobine étant entourée à son tour par une isolation thermique 16 en fibre céramique. L'enceinte en forme de cuve inversée est pourvue d'un tube d'entrée 18 qui sert à l'introduction d'un thermocouple 19 ou d'un 3 2688876 élément similaire Ce tube est scellé à la partie courbe supérieure de l'enceinte. Le four comporte un autre tube d'entrée 17 qui passe à travers la partie inférieure du dispositif, située en dessous du joint torique 13, et qui communique avec l'intérieur de l'enceinte 14 Cette enceinte peut être mise sous vide à travers le tube 17 ou bien encore elle peut être remplie d'un gaz inerte afin d'obtenir une atmosphère inerte dans l'enceinte 14. Une caractéristique très importante de la présente invention est que l'enceinte 14 est pourvue d'une large bride 14 ' Seule une telle large bride permet une séparation thermique adéquate entre la partie chauffée en forme de cuve de l'enceinte 14 et cette bride, de telle façon que cette bride ou bordure n'atteigne pas une température trop élevée, ce qui rend possible l'utilisation d'un joint torique 13 pour la fermeture hermétique de l'intérieur de l'enceinte Lorsque le tube 17 est relié à une source de vide, un joint étanche est établi entre la bride de l'enceinte 14 et la base 12 du support La bobine de chauffage 15 est connectée à une alimentation électrique variable, ce qui permet d'obtenir une commande précise de la température laquelle est surveillée au moyen du thermocouple 19 L'un des principaux avantages de la présente invention est la prévision de la cuve inversée ou 'cloche' en quartz à bride, cette bride 14 ' s'étendant sur une distance suffisante, à partir du corps chauffé de l'enceinte 14, pour pouvoir rester à une température maîtrisable, ce qui permet d'utiliser le joint torique 13 Des moyens non représentés sont prévus pour élever et abaisser la table support 11, laquelle est utilisée pour supporter une pièce dans le four. On a construit un four avec une enceinte ayant un diamètre interne d'environ 95 mm, une hauteur d'environ 100 mm et une voûte bombée, avec une épaisseur de paroi d'environ 1,5 mm On a testé le 4 2688876 four avec une matière exigeant un frittage dans une plage de température allant d'environ 300 'C à environ 1150 'C, pendant une période de temps d'environ 30 minutes L'opération a été exécutée dans une atmosphère d'argon qui a été établie en remplissant deux fois l'intérieur du four avec de l'argon, avec une évacuation intermédiaire. La température peut être maintenue à un niveau désiré avec des variations dans une plage de 1 à 3 . 2688876 REVEND ICATIONS 1. Four à haute température destiné à un traitement thermique et à un frittage dans une atmosphère contorlée, caractérisé en ce qu'il comprend une enceinte ( 14) en forme de cuve inversée, transparente ou translucide, pourvue d'une bride ( 14 '), avec une voûte incurvée ( 20), réalisée en un matériau résistant à la température, ce matériau étant pourvu, à l'extérieur, d'une bobine de chauffage ( 15), cette enceinte ( 14) étant entourée par un moyen d'isolation thermique approprié ( 16), des moyens de mesure de la température ( 19), un raccord pour une liaison avec une canalisation sous vide ( 17) ou une source de gaz, une structure de base ( 12) et un joint torique ( 13) entre la bride ( 14 ') de l'enceinte ( 14) et la base ( 12), de manière à former un joint étanche entre la plaque de base ( 12) et l'enceinte ( 14), et un support ( 11) d'une pièce, adapté de manière à pouvoir pénétrer dans l'enceinte ( 14), ce support ( 11) étant étanché, après son introduction dans l'enceinte ( 14), par le joint torique ( 13). 2. Four suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'enceinte ( 14) est une enceinte en quartz pourvue d'un tube d'entrée et d'un moyen d'entrée ( 18) pour une thermosonde ( 19). 3 Four suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un conduit ( 17) est prévu à travers la base ( 12) du four, ce conduit reliant l'intérieur du four à l'extérieur et pouvant être utilisé pour mettre l'enceinte sous vide ou pour établir dans cette enceinte une atmosphère d'un gaz quelconque désiré. 4 Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le joint torique ( 13) est réalisé en un caoutchouc au silicone résistant à la température. 5. Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'isolation thermique ( 16) est constituée par une couche de fibre céramique. 6 2688876 6. Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de conmmande automatique de la température ainsi que des moyens pour établir, à l'intérieur du four, un vide ou une atmosphère contrôlée d'un gaz inerte ou d'un mélange de gaz inertes.