Brevet FR2853037A1 — publié le 20041001

La présente invention concerne des joints thermiques pour des fours et notamment, mais pas exclusivement, des fours à pyrolyse dans lesquels règnent des températures très élevées de l'ordre de 4500C à 500'C lors des opérations de nettoyage par pyrolyse, et plus particulièrement des raccords recouvrant les extrémités du joint pour former un contour fermé. De tels joints thermiques sont le plus souvent montés sur la porte du four et sont en contact avec l'entourage de la face avant du four. Ces joints de four comprennent une enveloppe tubulaire ou gaine extérieure qui est tissée, tressée ou tricotée, de fil à haute résistance 10 thermique et normalement en fibres de verre. Une telle enveloppe ou gaine en fibres de verre est relativement molle et n'est pas à même d'assurer le maintien de sa forme tubulaire. Pour cette raison, l'enveloppe tubulaire ou gaine extérieure reçoit une âme tubulaire élastique en fil métallique, par exemple en acier inoxydable, pour maintenir la forme tubulaire de 1 5 l'enveloppe nécessaire pour assurer une bonne isolation thermique. Un tel joint est décrit dans le document FR-A-2.306.397. En lieu et place d'une âme tubulaire, il a été également proposé d'incorporer dans l'enveloppe ou gaine une âme sous forme de fils métalliques entrelacés avec des fils en fibres de verre de l'enveloppe. Ces 20 fils métalliques sont de préférence agencés en spires hélicoïdales ou autres et s'étendent circonférentiellement et longitudinalement par rapport à l'enveloppe ou gaine. Un tel joint est décrit dans le document FR-A2.389.81 1. Dans les deux cas, l'âme tubulaire ou le fil constitue un moyen de 25 ressort pour maintenir élastiquement la forme globalement cylindrique de l'enveloppe ou gaine. Pour fixer les joints de four à la porte du four ou son entourage, des moyens de fixation ou d'attache sont incorporés. A cette fin, la partie tubulaire peut être munie d'une bande de fixation attachée ou formée de la 30 même structure tissée, tressée ou tricotée que l'enveloppe ou la gaine. On connaît également des joints à bulbe. Des moyens de fixation de ce type sont décrits et illustrés dans les deux documents français précités. 2 2853037 Plus récemment, des attaches métalliques ont été adoptées à la place des bandes ou bubles de fixation. Ces attaches métalliques sont tantôt dissociées les unes des autres, tantôt liées entre elles par un seul et même fil ou autre. Ces attaches s'étendent transversalement audelà de l'enveloppe 5 ou gaine du joint proprement dit. Le document FR-A2.819.303 décrit des attaches métalliques séparées et espacées le long de l'élément tubulaire et le document EP-A-193.364 décrit un ensemble d'attaches faisant partie d'un seul et même fil métallique. Les extrémités de l'enveloppe ou gaine doivent être raccordées pour 10 former un joint à contour fermé, et notamment avec quatre coins, pour s'adapter à l'agencement d'orifices destinés à recevoir les attaches ou un logement destiné à recevoir d'autres moyens de fixation. Plusieurs solutions pour le raccordement des extrémités de joints sont connues. Aucune ne donne entière satisfaction. On connaît notamment le document français N0 01.16837 selon lequel le raccord comprend un élément tubulaire en fibres de verre tissées à partir du même tissu utilisé pour confectionner l'enveloppe du joint. L'assemblage n'est pas aisé. D'abord, ce raccord tubulaire est enfilé sur une des extrémités de l'enveloppe du joint. Les extrémités libres de l'élément tubulaire sont 20 accouplées au niveau d'une jonction. Ensuite, le raccord tubulaire est repositionné autour de la jonction pour cacher celle-ci. Outre le nombre de manipulations nécessaires pour ce mode d'assemblage, des moyens doivent être prévus pour maintenir la position du raccord par rapport à la jonction. A cette fin, des attaches doivent être situées au niveau de la jonction et/ou de 25 part et d'autre du raccord pour empêcher son déplacement. Selon une autre forme de réalisation décrite dans ce document, le raccord est un tube métallique avec des ondulations en accordéon dont la position par rapport aux extrémités du joint doit également être limitée par des attaches disposées de part et d'autre de celui-ci. On connaît également un raccord dit à "vignette" réalisé également en tissu dont la partie médiane entoure l'enveloppe de part et d'autre de la jonction entre ces deux extrémités et des pattes superposées transversales s'étendant vers l'extérieur, sensiblement dans la même direction que les 3 2853037 attaches métalliques. Pour assurer l'accouplement des deux extrémités d'une part et l'immobilisation du raccord à vignette par rapport aux extrémités du joint d'autre part. Ce raccord est cousu à l'enveloppe dans la zone de transition entre la partie médiane et les pattes. Cette couture ne peut être 5 automatisée et est donc relativement coûteuse à réaliser. De même, le diamètre du joint au niveau du raccord est sensiblement réduit par rapport au diamètre nominal de l'enveloppe ou gaine, cette réduction étant due à la couture à travers les deux épaisseurs de l'enveloppe au niveau de la zone de transition. 1 0 L'objet de la présente invention est de pallier, voire éliminer, les inconvénients rappelés ci-dessus. Selon la présente invention, le raccord du joint de four est constitué par un élément destiné à serrer élastiquement les extrémités de l'enveloppe. En pratique, le raccord est réalisé au moins partiellement en matériau 1 5 élastique. A l'état de repos, le raccord a un diamètre légèrement inférieur au diamètre de l'enveloppe, de sorte que lorsque le raccord est posé sur les extrémités du joint, celui-ci est sous contrainte. Selon une forme de réalisation de la présente invention, le raccord 20 comprend une lame métallique enroulée. En pratique, tant à l'état de repos que sous contrainte sur les extrémités du joint, l'étendue circonférentielle de la lame est égale ou supérieure à 3600, assurant ainsi une continuité tout autour de la jonction entre les extrémités de l'enveloppe. De préférence, la lame métallique enroulée comporte sur sa surface 25 intérieure des moyens d'immobilisation longitudinale du raccord par rapport à l'enveloppe. De tels moyens peuvent être constitués par des languettes élastiques obliques, des crevés, des picots, voire un traitement de surface rugueuse dont les aspérités sont aptes à s'accrocher aux fils ou filaments de l'enveloppe. De préférence, la lame métallique est réalisée en acier inoxydable. Selon une forme de réalisation, la lame est bi-stable ayant un état allongé d'attente et un état enroulé pour insérer les extrémités de l'enveloppe. 4 2853037 Selon un deuxième aspect de l'invention, est pourvu un joint de four à contour fermé, du type comportant une enveloppe tubulaire tissée, tressée ou tricotée résistant aux températures élevées et une âme en fil métallique élastique soit de forme tubulaire et disposée à l'intérieur de l'enveloppe, soit 5 incorporée dans la structure tissée, tressée ou tricotée de l'enveloppe s'étendant circonférentiellement et longitudinalement, le raccord serrant les extrémités de l'enveloppe selon le premier aspect de l'invention. Selon un troisième aspect de l'invention, est pourvu un procédé de réalisation d'un raccord de joint de four, selon lequel une âme métallique 1 0 élastique est soit introduite à l'intérieur d'une enveloppe, soit incorporée dans la structure tissée, tressée, ou tricotée de l'enveloppe, on rapproche les extrémités de l'enveloppe et on serre les extrémités élastiquement au moyen du raccord. Les caractéristiques et les avantages de l'invention ressortiront 1 5 d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation partielle et éclatée pour illustrer la structure d'un joint de four; - la figure 2 est une vue en perspective pour illustrer l'assemblage de 20 deux extrémités de l'enveloppe tubulaire au moyen d'un raccord selon une première forme de réalisation; - la figure 3 est une vue en perspective des extrémités de l'enveloppe serrée élastiquement par un raccord selon la forme de réalisation de la figure 2; - la figure 4 est une vue en perspective pour illustrer le montage d'un joint de four comportant un raccord selon la présente invention dans la porte du four; - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'un tronçon du joint comportant les deux extrémités enserrées par le raccord, tel que monté dans 30 la porte du four - la figure 6 est une deuxième forme de réalisation du raccord selon l'invention comportant un autre type de moyen d'immobilisation longitudinale du raccord; 2853037 - la figure 7 est une vue en perspective d'une autre forme de réalisation du raccord constitué d'une lame métallique bi-stable dans son état déployé; - la figure 8 est une vue en perspective correspondant à la figure 7 o la lame métallique est dans son état enroulé. Selon une forme de réalisation d'un joint de four 10 illustré sur la figure 1, l'enveloppe 20 du joint 10 est tressée et réalisée en fibres de verre. Le procédé de réalisation de l'enveloppe par tressage, tissage ou tricotage est connu en soi. Elle peut également tissée ou tricotée et/ou réalisée en 1i0 d'autres fibres naturelles ou synthétiques susceptibles de résister par exemple à des températures de l'ordre de 450'-500'C lorsque le joint est destiné à un four à nettoyage par pyrolyse. Pour maintenir la forme globalement cylindrique de l'enveloppe, une âme tubulaire 30 ayant une structure de mèche ouverte tel qu'illustré est 1 5 insérée dans l'enveloppe 20 et s'étend sensiblement sur toute la longueur de celle-ci, c'est-à-dire entre ses extrémités. En variante, l'âme peut être incorporée dans la structure de l'enveloppe et constituée de préférence par un ou plusieurs fils métalliques hélicoïdaux agencés en spires. Le joint 10 comporte en outre une pluralité d'attaches 40, telles qu'illustrées, formées 20 d'un seul fil et liées entre elles. Les attaches 40 en forme de boucle ouverte en losange sont connues en elles- mêmes et liées entre elles par des tronçons 41 de fil rectilignes. L'élément filaire 42 comprenant une pluralité d'attaches 40 liées entre elles est introduit dans l'enveloppe 20 et on introduit les attaches 40 entre les fils entrelacés, de sorte qu'elles soient en saillie 25 transversalement par rapport à l'enveloppe 20. L'espacement et la disposition des attaches 40 sont conformes aux orifices 82 ménagés dans la porte 81 du four 80, ou en variante, dans l'entourage qui coopère avec la porte 81 (voir figure 4). Pour assembler le joint 10, les deux extrémités de l'enveloppe 20 sont 30 rapprochées et mises bout à bout, tel qu'illustré sur la figure 2, et un raccord est positionné au niveau des extrémités 21, 22 juxtaposées de l'enveloppe 20. Selon cette forme de réalisation, le raccord 50 est une lame métallique, notamment en acier inoxydable, d'une largeur de 4 à 8 cm, apte à s'enrouler sur elle-même pour serrer chacune des extrémités de l'enveloppe 20. La lame est donc longitudinalement fendue par rapport à l'enveloppe. Tel qu'illustré, le raccord 50 comporte des moyens 51 susceptibles de l'immobiliser longitudinalement par rapport aux extrémités de l'enveloppe. Dans cette forme de 5 réalisation, les moyens d'immobilisation sont constitués par des languettes rectangulaires 52 découpées dans la partie centrale de la lame et s'étendent en oblique par rapport à la paroi dans laquelle elles sont découpées, respectivement dans un sens longitudinal et dans le sens longitudinal opposé. Les languettes 52 peuvent alors immobiliser les extrémités de l'enveloppe 20 dans les sens opposés. 1i0 En variante, l'âme peut être incorporée dns la structure de l'enveloppe et constituée de préférence par un ou plusieurs fils métalliques hélicoïdaux. Grâce à son élasticité, le raccord 50 se referme sur lui-même avec une zone de recouvrement entre 900 et 1800. Il va de soi que la portion recouvrante est dépourvue de languettes pour assurer que cette portion coopère intimement avec 1 5 la portion qu'elle sous-jacent. A l'état de repos, le diamètre est légèrement inférieur au diamètre nominal de l'enveloppe 20 et en pratique le rapport entre le diamètre intérieur du raccord à l'état de repos et le diamètre extérieur de l'enveloppe 20 maintenue par son âme 30 est égal ou supérieur à 0,85, et de préférence 0, 90 et inférieur à 1. Les fuites au niveau du raccord en contact avec la 20 porte ou son entourage sont donc minimisées. De même, le rapport entre le diamètre extérieur du raccord en place sur les extrémités de l'enveloppe et le diamètre extérieur de l'enveloppe maintenue par son âme tubulaire est de préférence égal ou supérieur à environ 0,9 et inférieur à 1,0. Un autre moyen d'immobilisation 51A est illustré pour un raccord 50A consistant en une pluralité de crevés espacés 53, tel qu'illustré à la figure 6, ou des picots (non illustrés), voire encore un traitement de surface rugueuse dont les aspérités sont aptes à s'accrocher aux fils ou filament de l'enveloppe 20. Bien que l'utilisation d'une lame métallique comme raccord soit préférée, 30 d'autres structures sont possibles, et notamment un élément tubulaire fendu tissé incorporant des filaments métalliques élastiques assurant que l'élément tubulaire se referme sur lui-même et s'accroche sur la surface des extrémités de l'enveloppe. 7 2853037 Le raccord peut également être réalisé sous forme d'une lame 50B bistable, tel qu'illustré aux figures 7 et 8. Une telle lame a une première position déployée (voir figure 7) permettant à une pluralité de lames bistables d'être empilées avant d'être enroulées (voir figure 8) individuellement 5 aux extrémités de joint à assembler. Une telle lame bistable peut être également munie de tout moyen d'immobilisation (non illustrée) du raccord sur l'enveloppe du joint, tel que décrit et illustré pour les autres formes de réalisation. Une fois assemblé, le joint 10 peut être monté, par exemple sur la 10 porte 81 d'un four 80. Pour ce faire, les attaches 40 en saillie par rapport au joint 20 sont présentées en face des orifices 82 pratiqués dans la porte et ensuite introduites dans ces orifices 82 en passant par une zone de plus grande largeur de la boucle en losange, de sorte que les attaches 40 soient tenues élastiquement dans la plaque perforée de la porte. Un tel montage 1 5 permet également de faciliter le remplacement du joint usagé. Un tronçon de joint assemblé et monté sur la plaque perforée de la porte est illustré à la figure 5. Bien entendu, la présente invention ne se limite nullement aux modes de réalisation choisis et représentés, mais englobe toute variante à la portée 20 de l'homme du métier, y compris celles relevant de l'état de la technique, décrit ou non dans la présente demande. 8 2853037 REVENDICATIONS 1. Raccord de joint de four à contour fermé, du type comportant une enveloppe tubulaire tissée, tressée ou tricotée résistant aux températures élevées et une âme élastique soit de forme tubulaire et disposée à l'intérieur 5 de l'enveloppe, soit incorporée dans la structure tissée, tressée ou tricotée de l'enveloppe s'étendant circonférentiellement et longitudinalement, le raccord étant destiné à recouvrir les extrémités juxtaposées de l'enveloppe, caractérisé en ce que le raccord (50, 50A, 50B) est apte à serrer élastiquement lesdites extrémités. 1 0 2. Raccord de joint de four selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est réalisé au moins partiellement en matériau élastique. 3. Raccord de joint de four selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est longitudinalement fendu. 4. Raccord de joint de four selon l'une quelconque des revendications 1 5 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une lame métallique enroulée. 5. Raccord de joint de four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, à l'état de repos, l'étendue circonférentielle de la lame est égale ou supérieure à 3600. 6. Raccord de joint de four selon la revendication 5, caractérisé en ce 20 que, sous contrainte sur les extrémités de l'enveloppe, l'étendue circonférentielle de la lame est égale ou supérieure à 3600. 7. Raccord de joint selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre intérieur du raccord à l'état de repos et le diamètre extérieur de l'enveloppe maintenue 25 par son âme tubulaire est égal ou supérieur à 0,85 et inférieur à 1,0. 8. Raccord de joint selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre intérieur du raccord à l'état de repos et le diamètre extérieur de l'enveloppe maintenue par son âme tubulaire est égal ou supérieur à 0,9 et inférieur à 1,0. 9. Raccord de joint selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre extérieur du raccord en place sur les extrémités de l'enveloppe et le diamètre extérieur 9 2853037 de l'enveloppe maintenue par son âme tubulaire est égal ou supérieur à environ 0,9 et inférieur à 1,0. 10. Raccord de joint de four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est réalisé en acier inoxydable. il. Raccord de joint de four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface intérieure du raccord comporte des moyens (51, 51A) pour s'opposer au déplacement longitudinal du raccord par rapport aux extrémités de l'enveloppe. 1 0 12. Raccord de joint de four selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que la lame métallique comporte une pluralité de languettes inclinées vers l'intérieur de la lame enroulée. 13. Raccord de joint de four selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'une première partie des languettes s'étend vers une des extrémités du 1 5 raccord alors qu'une seconde partie des languettes s'étend vers l'extrémité opposée du raccord. 14. Raccord de joint de four selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que la lame métallique comporte une pluralité de crevés (51A) s'étendant vers l'intérieur de la lame enroulée. 20 15. Raccord de joint de four selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que la lame métallique comporte une pluralité de picots s'étendant vers l'intérieur de la lame enroulée. 16. Raccord de joint de four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une lame 25 bistable (50B) ayant un état allongé d'attente et un état enroulé pour insérer les extrémités de l'enveloppe. 17. Joint de four à contour fermé, du type comportant une enveloppe tubulaire (20) tissée, tressée ou tricotée résistant aux températures élevées et une âme élastique soit de forme tubulaire (30) et disposée à l'intérieur de 30 l'enveloppe, soit incorporée dans la structure tissée, tressée ou tricotée de l'enveloppe s'étendant circonférentiellement et longitudinalement, le raccord serrant les extrémités de l'enveloppe étant conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 16. 1 0 18. Joint de four à contour fermé selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'âme tubulaire (30) réalisée en mèche métallique est disposée à l'intérieur de l'enveloppe tubulaire. 19. Joint de four à contour fermé selon la revendication 17, caractérisé 5 en ce que l'âme comporte au moins une spire hélicoïdale sous forme de fils métalliques incorporée dans l'enveloppe tubulaire tissée, tressée ou tricotée. 20. Procédé de réalisation d'un raccord de joint de four, selon lequel une âme tubulaire élastique en mèche métallique est introduite à l'intérieur d'une enveloppe tubulaire tissée, tressée ou tricotée résistant aux 1i0 températures élevées, on rapproche les extrémités de l'enveloppe et on serre les extrémités élastiquement au moyen du raccord conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 16.