Brevet FR2792352A3 — publié le 20001020

FR 2792352 A3 20001020 FR 0003952 A 20000329 BRIQUE DE CHEMINEE La présente invention se rapporte à une brique de cheminée comprenant une enveloppe extérieure porteuse présentant une paroi périphérique, - une isolation logée dans l'ouverture intérieure de l'en- veloppe extérieure, et - une ouverture de passage traversant la brique en son cen- tre et destinée à un tuyau à gaz de fumées. L'on connaît des briques de cheminée de ce genre, qui comprennent une enveloppe extérieure porteuse et une isola- tion placée dans l'ouverture intérieure de ladite enveloppe. Il est prévu dans la direction verticale, au centre de cette isolation, une ouverture de passage parcourue par le tuyau à gaz de fumées d'une installation de combustion lorsque plu- sieurs briques sont superposées pour former une cheminée de bâtiment. Depuis peu, par suite de la problématique notoire dans le domaine considéré, l'isolation précitée est réali- sée, de manière croissante, non plus en des matériaux iso- lants à base de fibres minérales, mais en des bétons légers minéraux qui sont constitués d'un liant et d'un adjuvant léger thermiquement isolant, ou sont rendus poreux. Or, pour créer l'ouverture centrale de passage du tuyau à gaz de fumées, lors de la coulée de l'isolation en de tels bétons légers, une douille de formage est introduite concentriquement dans l'enveloppe extérieure, au cours du processus de fabrication, puis l'espace intercalaire est empli à l'aide du béton léger soumis à moussage. Après dur- cissement de la masse déversée sous la consistance d'une bouillie, la douille intérieure de formage ou de coffrage peut être enlevée et réutilisée. Un inconvénient affectant ce procédé et, en tant que telles, les briques de cheminée exposées conformes à l'état de la technique, réside d'une part dans le fait que le pro- cessus de fabrication est complexe, à cause de la douille de coffrage qu'il réclame. En outre, la durée totale de fabri- cation complète d'une brique est inutilement longue, du fait du temps d'attente jusqu'à la dépose de la douille de cof- frage après la prise de l'isolation. Enfin, concernant l'agencement structurel de la bri- que proprement dite, telle que commentée, il convient de retenir que seule l'enveloppe extérieure exerce un effet de support statique. L'isolation est, par elle-même, directe- ment limitrophe de l'ouverture intérieure. Cela soulève, par ailleurs, la problématique consistant en ce que le matériau de l'isolation, en général vulnérable et moins stable, peut être détérioré en particulier lors de l'insertion du tuyau à gaz de fumées ou lors du déplacement de piles de briques de chemisage, à l'aide d'un gerbeur à fourche, sous l'action des fourchons. En se fondant sur la problématique exposée, l'inven- tion a pour objet une brique de cheminée perfectionnée de façon telle qu'elle puisse être produite au prix d'une moin- dre complexité technique de fabrication tout en étant, cependant, mécaniquement et statiquement plus stable que des briques selon l'art antérieur. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que - l'ouverture de passage est formée par une partie de che- misage intérieur constituée par le matériau de l'enve- loppe extérieure, l'isolation étant interposée entre la- dite partie de chemisage intérieur et ladite enveloppe extérieure. En conséquence, l'ouverture de passage est formée non pas par l'isolation, mais par une partie de chemisage inté- rieur qui est constituée du matériau de l'enveloppe exté- rieure, l'isolation se trouvant entre ladite partie et la- dite enveloppe. L'aspect crucial de l'invention réside dans la partie de chemisage intérieur mentionnée qui, d'une part, forme une surface limite mécaniquement invulnérable par rap- port à l'ouverture de passage destinée au tuyau à gaz de fu- mées, et matérialisée par ladite partie. D'autre part, elle représente une partie statiquement opérante qui accroît la stabilité de la brique. Enfin, la partie de chemisage inté- rieur offre également un avantage considérable au cours du processus de fabrication, car elle agit pratiquement comme un "coffrage perdu" pour l'isolation consistant, par exem- ple, en un matériau du type béton léger se prêtant à la coulée. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une illustration en perspective d'une brique de cheminée selon une première forme de réalisation; la figure 2 est une représentation en perspective d'une telle brique d'après une deuxième forme de réalisa- tion; la figure 3 est une coupe verticale d'une brique selon les deux formes de réalisation, suivant la ligne de coupe respective III- III de la figure 1 ou 2; la figure 4 est une coupe verticale d'une brique de cheminée selon une troisième forme de réalisation; et les figures 5A à 5F sont des vues schématiques d'un dispositif de production destiné à la brique d'après la fi- gure 4, par des étapes intermédiaires de fabrication se suc- cédant mutuellement. Une brique de cheminée 1 illustrée sur la figure 1 est constituée d'une enveloppe extérieure 2 de configuration externe parallélépipédique, qui ceinture une ouverture inté- rieure 3 verticalement ininterrompue, semblablement paral- lélépipédique pour l'essentiel. Cette ouverture intérieure loge une partie de chemisage intérieur 4 de forme prismati- que, fabriquée en un matériau de type béton à effet de sup- port statique, tout comme l'enveloppe extérieure 2. La partie 4 ceinture une ouverture de passage 5 s'étendant ver- ticalement, traversant la brique en son centre et destinée au tuyau à gaz de fumées d'une installation de combustion. Les deux parties précitées de la brique sont reliées l'une à l'autre par l'intermédiaire de membrures 6 ménagées, d'une seule pièce, avec la face interne de l'enveloppe extérieure 2 et la face externe de la partie 4. Les membrures 6 fran- chissent une isolation 7 consistant en un béton léger à po- rosité de minerais abattus dans l'exemple illustré sur la figure 1, ayant été déversé dans l'espace intercalaire entre l'enveloppe extérieure 2 et la partie 4, dans lequel il a durci. Dans cet exemple de réalisation, l'isolation 7 forme donc une couche intercalaire isolante 8 qui, par suite du processus de coulée et de la prise du matériau de type béton léger, est intimement reliée aux surfaces limites de l'enve- loppe extérieure 2 et de la partie 4. Comme illustré en outre par des pointillés, sur la figure 1, le nombre des membrures 6 peut varier en fonction des exigences statiques imposées à la liaison entre la par- tie de chemisage intérieur 4 et l'enveloppe extérieure 2. En tant que matériau du type béton léger, l'on utilise par exemple un mélange coulant relativement bien, consistant en une laitance de ciment renfermant un granulat de verre souf- flé en tant qu'adjuvant léger thermiquement isolant. La masse volumique apparente à sec de ce matériau se situe dans la plage de 200 kg/m3 à 400 kg/m3. Par ailleurs, il est éga- lement possible de mettre en oeuvre du béton poreux léger, du béton poreux à adjuvant léger, voire des amalgames à po- rosité de minerais abattus, contenant une matrice de liant soumise ou non soumise à moussage. Alors que, dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 1, la partie de chemisage intérieur 4 offre, en plan, un contour extérieur au tracé polygonal, une partie de chemisage intérieur 4' est conçue comme une douille cylin- drique dans l'exemple de réalisation d'une brique de chemi- née 1' représenté sur la figure 2. Ladite douille est dé- pourvue de liaison par membrures vis-à-vis d'une enveloppe extérieure 2'. La liaison est assurée uniquement par le ma- tériau de type béton léger d'une isolation 7' matérialisant, là encore, une couche intercalaire isolante 8' entre la par- tie 4' et l'enveloppe extérieure 2'. Etant donné qu'une certaine pression de compactage est nécessaire au déversement du matériau de type béton lé- ger, des enveloppes extérieures 2, 2' et des parties de che- misage intérieur 4, 4' durcies sont utilisées dans les for- mes de réalisation selon les figures 1 et 2. Une autre variante de réalisation d'une brique de cheminée 1'' est représentée sur la figure 4. La structure illustrée autorise une production largement simplifiée et rationnelle, comme exposé plus en détail ci-après en regard des figures 5A à 5F. Concernant l'agencement structurel conforme à la fi- gure 4, l'on retiendra qu'une enveloppe extérieure parallé- lépipédique 2'' et une partie cylindrique de chemisage inté- rieur 4'' sont reliées l'une à l'autre par un anneau de fond 9 obturant, vers le bas, un espace d'isolation 10 entre la- dite enveloppe extérieure 2'' et ladite partie 4''. Ainsi, l'espace 10 est quasiment réalisé comme une auge annulaire. Des membrures supplémentaires, analogues à la forme de réa- lisation selon la figure 1, peuvent être prévues entre la partie 4'' et l'enveloppe 2''. La configuration de l'espace d'isolation 10 en une auge, telle que mentionnée, offre la possibilité d'utiliser, en tant qu'isolation 7'', non pas un matériau subissant une prise, mais un garnissage en vrac 11 en un granulat de verre soufflé. Pour prévenir une chute des particules de granulat, également lors du renversement de la brique 1'', l'espace 10 est obturé par un couvercle 12. Ce dernier consiste en une couche pulvérisée d'un liant minéral, comme par exemple une laitance de ciment qui se lie, après le durcissement, aux bords de l'enveloppe extérieure 2'' et de la partie de che- misage intérieur 4'', et qui lie également les particules de granulat situées le plus haut dans le garnissage 11. Il convient d'expliquer, à l'appui des figures 5A à F, le procédé de production de la brique 1'' conforme à la figure 4. - La position de départ est illustrée sur la figure 5A, sur laquelle une ébauche préapprêtée, composée de l'enveloppe extérieure 2'', de l'anneau de fond 9 et de la partie de chemisage intérieur 4'', se dresse sur un support de for- mage 13. Un plateau de formage 14 est ensuite abaissé sur l'ébauche. - Un chariot d'emplissage 15 ouvert en partie basse, empli d'un granulat 16 en verre soufflé, accomplit ensuite un va-et-vient sur le plateau de formage 14. Par l'intermé- diaire d'orifices d'emplissage 17 pratiqués dans ledit plateau 14, le granulat 16 se répand dans l'espace d'iso- lation 10 et comble celui-ci. Du fait que le granulat 16 coule bien et est très léger, pratiquement aucune pres- sion d'emplissage ne se développe dans la région de l'es- pace 10 au cours du processus d'emplissage. De la sorte, le garnissage 11 peut également être déversé à l'état brut de l'ébauche, ce qui permet de supprimer de longues périodes de durcissement de ladite ébauche avant la péné- tration dudit garnissage. Cela contribue notablement à la rationalisation du procédé de production. - Comme l'atteste une observation de la figure 5C, l'espace d'isolation 10 et les orifices d'emplissage 17 sus- jacents, pratiqués dans le plateau de formage 14, sont intégralement emplis. - Au stade successif, le plateau de formage 14 est dégagé vers le haut comme représenté sur la figure 5D. Un excé- dent de granulat 16 en verre soufflé subsiste alors sur la brique 1''. - Cet excédent de matériau est balayé par un cylindre de balayage 18, déplacé au-dessus et le long de la face su- périeure de la brique 1'' (figure 5E). - Comme représenté sur la figure 5F, des buses pulvérisa- trices 19 pulvérisent de haut en bas, sur l'ouverture de l'espace annulaire d'isolation 10, une laitance de ciment formant, après durcissement, le couvercle 12 affecté au garnissage 11. Un ruissellement dudit garnissage 11, hors de l'espace 10, est par conséquent interdit par l'anneau de fond 9 à la face inférieure, et par le cou- vercle 12 à la face supérieure. Pour finir, l'on fera observer qu'il est également possible d'employer directement, à la place du chariot d'em- plissage, un silo qui est destiné au matériau coulant du garnissage 11 et dont l'orifice de déversement repose direc- tement au-dessus du plateau de formage 14, voire respective- ment sur ce dernier. Il ne reste plus ensuite qu'à disposer, entre ledit plateau et l'orifice de déversement, une tôle coulissante agissant comme une coulisse obturatrice occupant une position ouverte au cours du processus d'emplissage. Enfin, à la place du garnissage en un granulat de verre soufflé, il est également possible d'utiliser de la perlite, de la vermiculite ou d'autres matériaux coulants thermiquement isolants. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la brique de cheminée décrite et représen- tée, sans sortir du cadre de l'invention. -R E V E N D I C A T I ONS - 1. Brique de cheminée comprenant - une enveloppe extérieure porteuse (2; 2'; 2'') présen- tant une paroi périphérique, - une isolation (7; 7'; 7'') logée dans l'ouverture inté- rieure (3) de l'enveloppe extérieure (2; 2'; 2''), et - une ouverture de passage (5) traversant la brique en son centre et destinée à un tuyau à gaz de fumées, brique caractérisée par le fait que - l'ouverture de passage (5) est formée par une partie de chemisage intérieur (4; 4'; 4'') constituée par le ma- tériau de l'enveloppe extérieure (2; 2'; 2''), l'isola- tion (7; 7'; 7'') étant interposée entre ladite partie de chemisage intérieur et ladite enveloppe extérieure (2; 2'; 2''). 2. Brique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la partie de chemisage intérieur (4; 4') est reliée à l'enveloppe extérieure (2; 2') par l'intermédiaire d'une couche intercalaire isolante (8; 8') consistant en du béton léger. 3. Brique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que la partie de chemisage intérieur (4') et l'enveloppe extérieure (2') sont reliées l'une à l'autre par des membrures (6) qui font corps avec elles, et franchissent l'isolation (7'). 4. Brique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que la partie de chemisage in- térieur (4'') et l'enveloppe extérieure (2'') sont reliées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'un fond ou anneau de fond (9) obturant, vers le bas, l'espace d'isolation (10) occupant une position intercalaire. 5. Brique selon la revendication 4, caractérisée par le fait que l'isolation (7'') est constituée d'un garnissage en vrac (11) déversé dans l'espace d'isolation (10) et consistant en un matériau minéral thermiquement isolant, notamment en un granulat (16) de verre soufflé. 6. Brique selon la revendication 5, caractérisée par le fait que l'espace d'isolation (10), empli du garnissage (11), est obturé par un couvercle (12) à la face supérieure de la brique. 7. Brique selon la revendication 6, caractérisée par le fait que le couvercle (12) est formé par une couche pul- vérisée d'un liant (20) préférentiellement minéral.