Brevet FR2948444A1 — publié le 20110128

STRUCTURE DE FOYER POUR CHEMINEE A COMBUSTIBLE DEGAGEANT PEU DE FUMEE La présente invention concerne une structure, en forme générale de cadre, destinée à constituer le foyer d'une cheminée dans laquelle est disposé un combustible dont la combustion ne dégage très peu de fumée ou de gaz, tel que par exemple de l'éthanol, du � bio-éthanol � ou tout autre matériau ne dégageant que peu de chaleur et pas de fumée, en io conséquence ne nécessitant pas de conduit d'évacuation. Les cheminées auxquelles s'applique l'invention sont essentiellement à but décoratif ou d'ambiance. Le combustible utilisé, sous forme de tablette, comprimé, gel ou liquide, dégage une chaleur relativement faible 15 par rapport à d'autres combustibles usuels destinés au chauffage, tels que le bois ou le charbon. Plus particulièrement, la structure du foyer de cheminée auquel s'applique l'invention est métallique. De manière usuelle, cette structure métallique en forme de cadre est réalisée à partir de plaques ou tôles métalliques pliées, au nombre généralement de quatre pour être assemblées afin de former un parallélépipède, à base rectangle ou carré, de manière habituelle. Le métal utilisé est généralement de la tôle d'acier, d'acier inoxydable, d'aluminium ou tout autre matériau adéquat. Les plaques ou tôles pliées, constituant des segments ou éléments longilignes du cadre formant la structure du foyer, sont rassemblées les unes au autres, par leurs bords d'extrémité, par soudure. Cette méthode d'assemblage connue par soudure, bien que réalisant une fixation solide, présente des inconvénients. Tout d'abord, l'opération de soudure, même réalisée de façon mécanique ou automatisée, est onéreuse compte tenu, soit de l'équipement de io soudure automatique, soit de la main d'oeuvre dans le cas d'une soudure réalisée par un opérateur. De plus, quelles que soient la qualité et la fiabilité des soudures réalisées, celles-ci, à la jonction des deux segments assemblés doit faire l'objet 15 d'une opération de mise à niveau, de polissage, de ponçage, ou d'autres opérations visant à réaliser une jonction entre les deux pièces assemblées qui soit esthétique. Outre le coût de cette ou de ces opérations ultérieures, après soudure, le 20 résultat n'atteint pas toujours le degré souhaité d'esthétique, puisque par définition la soudure elle-même constitue un apport de matière par rapport aux deux segments longilignes assemblés par leur bord d'extrémité. Il en résulte que la réalisation d'un cadre ou foyer de cheminée, par 25 assemblage par leur bord d'extrémité, deux à deux, de segments longilignes (réalisés chacun à partir de tôle pliée), doit obéir à des contraintes contradictoires, à savoir : - Pouvoir être réalisé à un coût faible ; - Réaliser un assemblage fiable sur le plan de la solidité et de la 30 tenue des pièces les unes par rapport aux autres ; - Obtenir une jointure entre les segments assemblés qui soit esthétique, et ceci étant d'autant plus vrai que ce type de cheminée est principalement destiné à des fins décoratives. L'invention se propose de remédier aux inconvénients des cheminées existantes, tout en conciliant les impératifs mentionnés ci-dessus. A cette fin, selon l'invention, le foyer pour cheminée, du type décorative et apte à recevoir du combustible ne dégageant pas de fumée ou gaz à io évacuer, réalisé par l'assemblage bord à bord de segments individuels, de façon à former une enceinte ouverte sur au moins une face, chaque segment étant constitué à partir de plaques ou tôles en un matériau déformable tel que du métal, est caractérisé en ce que chaque bord d'extrémité du segment, ou de chaque segment, est replié sur au moins 15 une partie de sa longueur pour former une patte ou une languette susceptible d'être fixée ou solidarisée à la patte ou languette de l'autre bord d'extrémité. Plus précisément, chaque bord d'extrémité est replié selon une forme 20 concave tournée vers l'intérieur dudit segment, et de façon que deux bords d'extrémité assemblés présentent une forme sensiblement de joues ou bourrelets séparés par une fente. Ainsi, deux bords d'extrémité assemblés présentent une jonction d'aspect 25 esthétique adéquat, car ils se joignent parfaitement l'un à l'autre, sans apport de matière. En outre, la jonction ainsi réalisée ne nécessite aucune soudure, avec les avantages cités précédemment. Avantageusement, le rayon de courbure du bord d'extrémité replié est 30 compris entre 0,5 mm et 5 mm, et de préférence de l'ordre d'un mm. Le i0 rayon de courbure peut être de l'ordre de l'épaisseur de la feuille ou tôle constituant le segment. Selon un mode préféré, les segments appelés à former le cadre ou foyer, 5 sont sensiblement longiformes ou longilignes. Avantageusement, ladite patte ou languette le long de chaque bord d'extrémité, fait un angle de 45° environ avec l'axe longitudinal dudit segment. Afin d'assurer une plus grande solidité et faciliter la fabrication, chaque bord d'extrémité est replié sur lui-même sur toute sa longueur, pour former une patte ou languette unique. 15 Deux pattes ou languettes, appartenant à respectivement deux segments jointifs, sont solidarisées par des moyens du type rivet, boulon écrou, attache rapide, agrafe, ou tout autre moyen connu permettant de solidariser deux segments bord à bord, l'un contre l'autre, sans soudure. 20 Selon une forme préférée de réalisation, chaque segment est constitué d'une plaque ou tôle présentant une forme générale, vue en coupe transversale, de U, dont la concavité est tournée vers l'intérieur du foyer ou cadre destiné à constituer le foyer de la cheminée. 25 Selon cet exemple de réalisation, les segments présentent des extrémités biseautées, de préférence à 45°. Afin de permettre la mise en place de plaques internes sur le pourtour intérieur du foyer, il est prévu des éléments support, en forme de L, ou d'équerre, rapportés sur le bord longitudinal intérieur dudit élément, ou faisant partie dudit bord. Les segments sont réalisés à partir de tôles métalliques, par exemple en acier inoxydable, aluminium, acier, ou similaire. Le foyer présente de préférence une forme parallélépipédique, et de manière encore plus préférée rectangulaire. A titre d'exemple, les segments longilignes, destinés à être assemblés pour former le foyer, présentent une longueur comprise entre 500 et 1200 mm. De manière encore plus préférée, deux des segments présentent une longueur d'environ 900 mm, tandis que les deux autres segments présentent une longueur d'environ 650 mm. A titre d'exemple illustratif, chaque segment en forme de U présente une dimension entre environ 200 et 500 mm pour la base dudit U, et entre environ 50 et 200 mm pour chaque branche dudit U. Afin de faciliter la circulation d'air pour la combustion et permettre le refroidissement du foyer, certains des segments, sur au moins une partie de leur surface présentent des ajourages. L'invention sera bien comprise à la lumière de la description qui suit d'une forme de réalisation illustrative et non limitative de l'invention, sur la base des dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective frontale d'un exemple de réalisation de structure de foyer selon l'invention une fois les segments assemblés. - La figure 2 montre une vue en perspective de deux segments assemblés l'un à l'autre en équerre. - La figure 3 montre une vue de côté, vu par une extrémité, d'un segment. - La figure 4 montre une vue de dessus d'un segment à plat. - La figure 5 montre une vue de côté d'un segment. - La figure 6 montre une vue de côté, en détail à une grande échelle, du bord d'extrémité d'un segment montrant la patte ou languette. - La figure 7 montre une vue de détail d'un bord d'extrémité du io segment de la figure 3. - La figure 8 montre une vue éclatée, à plat, des cinq plaques appelées à délimiter les parois internes du foyer. - La figure 9 montre une vue en perspective de trois segments assemblés, et d'une plaque interne. 15 - La figure 10 montre une vue en perspective de détail de deux segments assemblés bord à bord. - La figure 11 montre une vue en perspective d'une variante de réalisation. 20 La figure 1 montre en perspective frontale une structure constituant un foyer de cheminée 1, de forme parallélépipédique, et constituée de quatre segments ou éléments longilignes réalisés à partir de tôles pliées, de préférence en acier inoxydable, acier ou aluminium. 25 La structure formant le foyer constitue une sorte de cadre. Dans l'exemple représenté, le cadre forme un parallélépipède comportant deux grands côtés (segments 3 et 5) et deux petits côtés (segments 2 et 4). A titre indicatif, la longueur du plus grand côté est comprise entre 500 et 30 1200 mm, et est de préférence d'environ 900 mm, tandis que les deux io petits côtés présentent une longueur d'environ 650 mm de préférence et le cadre ou foyer présente une profondeur entre environ 100 et 250 mm. Il est entendu que le foyer peut présenter toute forme polygonale, 5 comportant autant de segments que de côtés. De même, il peut être prévu deux ouvertures sur deux faces opposées, de manière à permettre aux utilisateurs de voir l'intérieur du foyer (les flammes) depuis deux côtés du foyer. La structure du foyer en forme de cadre délimite une enceinte intérieure 6 ouverte sur une des faces, à savoir la face frontale 7 du parallépipède formant le foyer. 15 Des plaques, métalliques (acier inoxydable, acier, aluminium), de forme rectangulaire, sont prévues pour délimiter l'enceinte interne du foyer. Ainsi, il est prévu cinq plaques, à savoir : - Une plaque formant le fond de l'enceinte, référencée 8 ; - Une plaque supérieure (qui n'est pas visible sur la figure 1) ; 20 - Une plaque inférieure interne, référencée 9 ; - Deux plaques latérales (dont seule la plaque latérale gauche 10 est visible sur la figure 1). La plaque inférieure interne 9 comporte une ouverture 11 donnant accès 25 au volume délimité par le segment 3 inférieur et la plaque interne inférieure 9. Ce volume (qui n'est visible sur la figure 1) est destiné à recevoir des conteneurs ou récipients contenant un combustible, sous forme de tablette, liquide, gel ou similaire, tel que l'éthanol ou tout autre matériau combustible dont la combustion ne dégage pas de fumée ou de gaz, et de manière à ne pas nécessiter de système d'évacuation de fumée ou de gaz. Le type de cheminée auquel s'applique l'invention est du type dit décorative, c'est-à-dire que le combustible qui y est placé n'a pas pour vocation de dégager une quantité de chaleur suffisante ou à des fins de chauffage. Le combustible est placé à des fins d'agrément ou décorative pour les utilisateurs. io La cheminée décorative du type de l'invention peut être placée à tout endroit d'une pièce, soit par accrochage contre une cloison, soit posée sur un socle ou un meuble, soit fixée sur le sol, soit suspendue, et ce par tout moyen connu. 15 L'ouverture 11 est recouverte au moins en partie d'une plaque 11A fixée sur la plaque interne inférieure 9. La plaque 11A sert également de support à une plaque écran 13 verticale, en matériau transparent, et susceptible de résister à la chaleur, même faible, provenant des flammes sortant de l'ouverture 11 et provenant de la combustion du combustible 20 qui y est disposé. Il est montré sur les figures 2 et 3, en perspective légèrement de dessus, deux segments longilignes assemblés l'un à l'autre, en l'occurrence pour la figure 2 les segments verticaux droit 2 et horizontaux inférieur 3 du 25 foyer tel que montré sur la figure 1. Chaque segment est constitué à partir de tôles métalliques pliées, pour former, vu en section droite transversale, un U dont la concavité est destinée à être tournée vers l'intérieur du foyer, c'est-à-dire l'enceinte 6. 30 Les segments comportent des extrémités biseautées à 45°. Par ailleurs, les bords d'extrémité de chaque segment sont repliés pour former des pattes ou languettes tournées vers l'intérieur du U constituant ledit segment. Plus précisément, pour le segment 2 par exemple, le bord d'extrémité 12 tel que représenté sur la figure 2, comporte trois pattes ou languettes, respectivement 13 et 15 pour les deux branches du U, et 14 pour la base dudit U. Par exemple, la dimension des pattes dans la direction tournée vers l'intérieur du U, est de l'ordre de 10 à 40 mm et de préférence de l'ordre de 20 à 25 mm. Afin de renforcer la structure de chaque segment, il est prévu une jambe de renforcement 16 longiligne, et dont les extrémités sont fixées sensiblement au milieu des deux pattes ou languettes 13 et 15 latérales. La jambe 16 peut être plate ou présenter une section en L ou T. La jambe 16 peut être réalisée en forme de T, comme montrée en perspective sur la figure 2A, où la base dudit T est fixée sur le milieu du bord d'extrémité de la face extérieure du segment. L'assemblage des deux segments respectivement latéral droit référencé 2, et inférieur 3 est réalisé par tous moyens connus, tel que par exemple des rivets, boulons (vis et écrous avec rondelles), agrafes, clips, ou tout autre moyens équivalents, sans soudure. Ces moyens sont connus en eux-mêmes et ne sont pas représentés pour des raisons de clarté. 2948444 i0 Dans le cas de fixation par boulons ou rivets, les pattes ou languettes 13, 14 et 15 comportent des trous perforés à l'avance pour recevoir les rivets ou boulons. 5 Comme indiqué en référence à la figure 1 précédemment, il est prévu des plaques à l'intérieur du foyer, pour délimiter l'enceinte 6. Les plaques (dont celles référencées 8, 9 et 10 sont visibles sur la figurel ), sont disposées et fixées sur le segment correspondant de la manière suivante. io Il est prévu à cet effet des cornières, en forme de L, métalliques, fixées par tous moyens connus et non représentés, le long des deux bords longitudinaux du segment concerné, et donc du côté des extrémités du U formé par ce dernier. La cornière est disposée de manière qu'une branche du L soit en contact et solidarisée avec les branches dudit U référencées 15 2A et 2C, ou flans latéraux du segment. Deux cornières sont prévues pour chaque segment, de manière que les deux branches libres de chaque L forment deux bandes parallèles d'appui destinées à recevoir la plaque intérieure concernée. Par exemple, pour le 20 segment inférieur 3, elles reçoivent la plaque interne inférieure 9. Les plaques sont fixées sur lesdites cornières par tous moyens connus et non représentés, qui peuvent inclure une fixation par frottement, c'est-à-dire que les dimensions de la plaque sont calculées de manière que lors 25 de la mise en place, celle-ci porte avec un frottement suffisant contre les cornières pour le maintien desdites plaques. Afin d'assurer une ventilation de la structure, et notamment du volume circonférentiel délimité par l'intérieur du U de chaque segment de la 30 plaque intérieure, il est prévu (figure 2) sur un des flans latéraux de Il chaque segment (flan 2C pour le segment 2) des ajourages, de préférence sous forme de trous régulièrement répartis, en forme de stries parallèles, et référencées 18. En référence à la figure 3, on montre une vue de côté d'un segment, donc vu par l'un de ses bords d'extrémité qui montre les languettes 13, 14 et 15 constituées par le repli sur lui-même des bords d'extrémité du segment. Sur le long des bords longitudinaux des flans latéraux 2A et 2C du io segment 2, sont disposées les deux cornières 17A et 17B mentionnées au regard de la figure 2. On a représenté sur la figure 7 une vue en détail à grande échelle de la partie du segment 2 représentée sur la figure 3, délimitée par le cercle en 15 pointillé référencé 19, et qui correspond au bord distal longitudinal du flan latéral 2A. La cornière de support 17b présente une dimension de l'ordre de 20 mm pour chaque branche du L qu'elle forme, tandis que la languette 15 20 représentée montre une dimension de l'ordre de 20 mm, dans la direction parallèle à la base du U formé par le segment 2. Un trou 20 est prévu sur la patte ou languette 15, un seul étant représenté sur la figure 7 puisque c'est une vue de détail. Ce trou 20 est destiné au passage de rivets ou boulons pour la fixation de la languette 15 à l'autre languette ou patte du 25 segment jointif et à solidariser avec le segment en question. La figure montre une vue à plat de dessus du segment inférieur 3, comportant les flans latéraux 3A et 3C, le flan inférieur 3B, les trois flans réalisant la forme de U du segment. 30 Les cornières 17A et 17B de support de la plaque intérieure 9 correspondante (non représentée) montrées sur la figure 2, sont représentées sur la figure 4. La figure 5 montre une vue de côté du segment 2 où les extrémités des flans latéraux 2A et 2C (seul le flan 2A est représenté sur la figure 5) sont biseautés à 45°. La figure montre une vue de détail à grande échelle de la zone délimitée par le cercle pointillé référencé 21, à savoir une vue de côté du coin du segment 2 entre le flan 2B formant la base du U et l'un des flans latéraux 2A formant l'une des branches du U. Sur la figure 8, sont représentés dans une disposition éclatée à plat, les 15 cinq plaques internes délimitant l'enceinte intérieure du foyer (figure 1). On retrouve la plaque de fond 8 (verticale lorsque la cheminée est construite), les plaques latérales verticales référencées 10a et 10b, la plaque inférieure dans laquelle est prévue une découpe 22 destinée à la 20 mise en place de la plaque support 12, et la plaque supérieure 9. Sur la figure 9, on a représenté une vue d'une structure de foyer, partiellement assemblée, en l'espèce par la solidarisation de trois segments, à savoir un segment supérieur 5, un segment inférieur 3, et un 25 segment latéral droit. Le quatrième segment, à savoir le segment vertical latéral gauche n'est pas représenté et omis pour des raisons de clarté, et notamment afin de montrer la plaque interne latérale gauche référencée 10. Cette plaque, comme les autres plaques internes est constituée à partir de tôles en acier, acier inoxydable ou aluminium, d'épaisseur entre 0,5 et 2 mm, de l'ordre de préférence de I mm. s Ces plaques internes sont réalisées à partir de tôles pliées et comprenant un fond 23, de côtés longitudinaux 24 et 25 et de côtés transversaux 26 et 27, constitués notamment par des parties en repli des bords de la tôle. Les dimensions de chaque plaque sont prévues pour s'ajuster sur les 10 cornières prévues à cet effet, 17A et 17B pour ce qui concerne le segment 3 inférieur. Il est entendu que chaque segment possède deux cornières latérales longitudinales similaires pour recevoir la plaque interne correspondante. 15 On a représenté sur la figure 10 une vue en détail, à grande échelle, d'un coin du foyer de cheminée une fois assemblé. Plus précisément, la figure est destinée à montrer la jonction entre les deux bords jointifs et en contact, d'extrémité de deux segments assemblés 20 l'un à l'autre, en l'occurrence le segment latéral gauche 2 et le segment supérieur 5. On observe que compte tenu du rayon de courbure des bords d'extrémités des segments, pour constituer les pattes ou languettes repliées décrites 25 précédemment, et de la disposition à 45° de manière optimale de ces dernières, la jonction entre les deux bords d'extrémités des segments présente un caractère esthétique certain, et présente un aspect de finition agréable à l'oeil, renforcé par la présence de la rainure séparant les deux bourlets ou joues formées par les arrondis des lignes de pliage. 30 10 La figure 11 montre en perspective une variante du foyer de cheminée selon l'invention, de forme générale prismatique à base triangulaire, les segments formant chacun un côté du triangle étant relié deux à deux par un segment supplémentaire, de manière que les coins du triangle soient � tronqués � ou � aplatis �. Le foyer présente en vue de face, une forme de polygone à 6 côtés, soit trois � longs � côtés et trois côtés courts. Il est possible de réaliser un foyer selon l'invention en forme de tout polygone, régulier ou non, tel qu'un hexagone régulier. A noter que les extrémités de chaque segment est biseautée selon un angle adapté d'une part au nombre de côtés du polygone, et d'autre part à la longueur des segments, soit par exemple 60° pour un triangle, 45° pour un cube, et 30° pour un hexagone régulier. 15 REVENDICATIONS1. Foyer pour cheminée, du type décorative et apte à recevoir du combustible ne dégageant pas de fumée ou gaz à évacuer, réalisé par l'assemblage bord à bord de segments individuels, de façon à former une enceinte ouverte sur au moins une face, chaque segment étant constitué à partir de plaques ou tôles en un matériau déformable tel que du métal, caractérisé en ce que chaque bord d'extrémité du segment, ou de chaque segment, est replié sur au moins une partie de sa longueur pour former une patte ou une languette susceptible d'être fixée ou solidarisée à la patte ou languette de l'autre bord d'extrémité, chaque bord d'extrémité étant replié selon une forme concave tournée vers l'intérieur dudit segment, et de façon que deux bords d'extrémité assemblés présentent une forme sensiblement de joues ou bourrelets séparés par une fente. 2. Foyer selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rayon de courbure du bord d'extrémité replié est compris entre 0,5 mm et 5 mm, et de préférence de l'ordre d'un mm, ou est de l'ordre de l'épaisseur de la feuille ou tôle constituant le segment. 3. Foyer selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les segments appelés à former le foyer sont sensiblement longiformes ou longilignes. 4. Foyer selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite patte ou languette le long de chaque bord d'extrémité, fait un angle de 45° environ avec l'axe longitudinal dudit segment. 5. Foyer selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque bord d'extrémité est replié sur lui-même sur toute sa longueur, pour former une patte ou languette unique. 6. Foyer selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que deux pattes ou languettes, appartenant à respectivement deux segments jointifs, sont solidarisées par des moyens du type à rivet, boulon écrou, attache rapide, agrafe, ou tout autre moyen connu permettant de solidariser deux segments bord à bord, l'un contre l'autre, sans soudure. 7. Foyer selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque segment est constitué d'une plaque ou tôle métallique, par exemple en acier inoxydable, aluminium, acier, ou similaire, présentant une forme générale, vue en coupe transversale, de U, dont la concavité est tournée vers l'intérieur du foyer ou cadre destiné à constituer le foyer de la cheminée. 8. Foyer selon la revendication 7, caractérisé en ce que les segments présentent des extrémités biseautées, de préférence à 45°. 9. Foyer selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est prévu des éléments support, en forme de L, ou d'équerre, rapportés sur le bord longitudinal intérieur dudit élément, ou faisant partie dudit bord. 10. Foyer selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le foyer présente de préférence une forme parallélépipédique, et de manière encore plus préférée rectangulaire.