Brevet FR3051184A1 — publié le 20171117

DESCRIPTION L'invention se rapporte à un four de thermoformage et fusionnage de pièces en verre de petite dimension utilisé notamment dans le cadre de déplacements et d'animations, de faible poids aux fins d'être transportable par une personne sans nécessiter d'outil de manutention, le four ayant une faible consommation énergétique pour se raccorder au réseau d'électricité domestique. Etat des sachant : Des fours de thermoformage de bijoux en verre de petite dimension existent qui sont conçus selon un principe de : - Briques réfractaires qui alourdissent conséquemment le four (plus de 60 Kg) et l'empêchent de pouvoir être manutentionnés par une seule personne sans moyen de levage, - De consommation énergétique importante, à raison de plus de 3,5 KW/h, qui les empêche de pouvoir être branché sur une prise standard 16 ampères du réseau électrique domestique qui est limité à 3,2 Kw/h en puissance maximum, - Conception en « cuvette » caractérisés en ce que dans les pièces à traiter viennent se poser dans la cuvette du four avec un couvercle de recouvrement lors de la cuisson. Hors la forme de four en cuvette empêche une manipulation délicate et contre carre la mise en place des objets à cuire à l'intérieur, - De résistances apparentes qui nécessitent la mise en place de contacteurs de sécurité durant l'ouverture de porte aux fins d'éviter les risques d'électrocution, - Ces mêmes résistances électriques apparentes ne disposent pas d'un rayonnement optimum car elles sont insérées dans la brique réfractaire aux fins de les maintenir dans leur position. Ces fours sont conçus pour supporter une température maximale de 1000° C, attendu par ailleurs que leur régime d'exploitation est de 800°C. Description : L'invention se rapporte à un four de thermoformage et fusionnage (dans le langage professionnel fusing) de pièces en verre de petite dimension utilisé notamment dans le cadre de déplacements et d'animations, de faible poids aux fins d'être transportable par une personne sans nécessiter d'outil de manutention, le four ayant une faible consommation énergétique pour se raccorder au réseau d'électricité domestique, caractérisé par : Une sole (a) placée au raz de l'ouverture (b) du four sur le châssis (d), Une cloche (c) articulée au châssis (d), la dite cloche étant dotée d'élément chauffants électriques (e) placés sous la voute (f) de la cloche, 3051184 2 - L'emploi de réfractaires en composants fibreux (j) présentant les caractéristiques de forte résistance thermique et de faible poids. Les éléments chauffants électriques (e) positionnés sous la voute de la cloche sont composés de résistances boudinées (g) placées dans des tubes à quartz (h), ces derniers permettant de maintenir 5 mécaniquement les résistances dans toute leur longueur en leur évitant de se déformer mécaniquement ou par phénomène de dilatation lors de la mise en température. Les dits éléments chauffants (e) positionnés dans leurs tubes à quarts (h) sont maintenus sous la voute de la cloche par l'intermédiaire de réservations faites dans les réfractaires latéraux (i) de la cloche, de telle manière que les extrémités des tubes quartz soient bloqués par les dit réfractaires (i) empêchant aux .10 tubes et aux résistances qu'ils contiennent de bouger. Par ce fait, les résistances (g) étant maintenues dans leurs tubes (h) qui sont eux même coincés par des réservations dans le réfractaire (i), il n'est pas nécessaire de faire appel à une technologie de maintien des éléments chauffants (e) par gorges creusées dans le réfractaire de la voute de cloche, ce qui optimise: la résistance thermique du réfractaire sous la voute de la cloche, en ce qu'il n'est pas amputé par 15 des réservations sur toute la surface de la voute, le rayonnement thermique en ce que contrairement à la technologie de maintien des résistances dans des gorges, les résistances ne sont pas empêchées dans leur rayonnement latéral (dans le cas de gorges, la résistance est empêchée à rayonner latéralement du fait de sa position dans la gorge), 20 La consommation et le besoin de puissance électrique en ce qu'il n'est pas besoin de pallier à des pertes de rayonnement de la résistance. Il est à faire remarquer que l'utilisation de gorges associée à une technologie en briques réfractaires, cas accoutumés dans le cas de four de thermoformage de verre (technologie ayant pour conséquence d'alourdir considérablement le four et empêcher son transport et ses déplacements), permet de restituer 25 l'énergie, en ce que la brique réfractaire renvoie les calories qu'elle a absorbée et que la diffusion d'énergie passe en partie par la brique réfractaire. Dans le cas de matériaux réfractaires en matériaux fibreux, l'action du réfractaire est de bloquer les calories et non de les absorber. C'est pourquoi, dans le cadre de l'utilisation de matériaux fibreux, la position de résistances (g) placées dans des tubes quartz (h) sans les contraindre dans des gorges permet d'amplifier l'action de rayonnement avec un minimum de 30 besoin de puissance électrique, alors que l'utilisation de briques réfractaires appelle un phénomène d'inertie thermique fortement énergivore en ce qu'il est utile de chauffer le four longtemps à l'avance pour assurer la restitution énergétique tandis qu'après emploi la brique réfractaire continue à diffuser une énergie inutilisée. Les réfractaires en matériaux fibreux (j) sont placés dans la sole (a) et la cloche (c) de telle façon à éviter 35 toute transmission thermique à la carrosserie. Plus précisément : En partie basse du four : Le châssis (d) recevant la sole est conçu selon le principe qu'il reçoit un support mécanique (k) intermédiaire entre le châssis et la sole (a) destiné à placer le réfractaire fibreux constituant la sole (a), 3051184 3 - Ce support mécanique (k) est placé à une certaine hauteur dans le châssis aux fins que la sole (a) se positionne à raz du haut du châssis (d), laissant ainsi une chambre d'air en partie basse du châssis. La dite chambre est destinée à participer à la convection naturelle de refroidissement du four, 5 Le support mécanique (k) a une dimension inférieure au périmètre intérieur du châssis (d), de façon à laisser un vide d'air d'au moins 2 centimètres sur toute la périphérie du châssis, - La réception du support (k) sur le châssis repose sur des montants (I) fixés verticalement sur le châssis, placés en différents points de ce dernier pour permettre une liaison entre le châssis (d) et le support mécanique (k) sans enfreindre la circulation d'air entre la sole (a) et le châssis (d), 10 Sur toute le périphérie de la partie haute du châssis (d), des ouïes (o) sont réalisées de façon à faire circuler l'air venant de la chambre du châssis (d) vers la cloche (c). En partie haute du four : La cloche (c) dispose de montants (m) fixés verticalement à différents points de son périmètre intérieur, de façon à constituer un couloir d'aération d'au moins deux centimètres sur tout son 15 périmètre intérieur une fois placés les réfractaires (i), En partie périphérique basse de la cloche (c), en vis-à-vis des ouïes (o) réalisées sur le châssis (d), des ouïes (p) sont formées pour faire circuler l'air venant du châssis (d) vers les parois métalliques de la cloche, participant ainsi au refroidissement des éléments de carrosserie du four, Les réfractaires latéraux (i) sont fixés sur le montant (m) laissant ainsi un vide d'air d'au moins 2 20 centimètres entre le réfractaire et la cloche, permettant la réalisation d'une convection d'air venant du châssis vers le haut du four sur toute sa périphérie, - Le haut de la cloche (n), est constitué d'une tôle métallique ajourée en de nombreux points de façon à évacuer l'air circulant par convection naturelle ou forcée de la chambre du châssis (d) sur toute la périphérie intérieure du four, assurant ainsi un refroidissement de la totalité de la 25 carrosserie du four. Le vide d'air ainsi constitué sur toute la périphérie intérieure du four, vide d'air intervenant entre la tôle et le réfractaire, évite la transmission de la chaleur des réfractaires sur la structure métallique du four. Figures: 30 1) Vue d'ensemble du four en position d'ouverture 2) Vue en coupe de la cloche de four 3) Vue par-dessus du four 4) Vue du four fermé en coupe 5) Vue de détail d'un élément chauffant 3051184 Glossaire : (a) sole (b) l'ouverture du four - (c) cloche 5 - (d) châssis (e) éléments chauffants - (f) voute de la cloche (g) résistances (h) tubes à quarts 10 (i) réfractaires latéraux (j) réfractaires en matériaux fibreux (k) support mécanique (I) montants du châssis (m) montants de la cloche 15 (n) haut de la cloche (o) ouïes du châssis (p) ouïes de la cloche 4 REVENDICATIONS1. Four de thermoformage et fusionnage de pièces en verre de petite dimension, utilisé notamment dans le cadre de déplacements et d'animations, de faible poids aux fins d'être transportable par une personne sans nécessiter d'outils de manutention, le four ayant une faible consommation énergétique pour se raccorder au réseau d'électricité domestique, caractérisé par : Une sole placée au raz de l'ouverture du four sur le châssis, - Une cloche articulée au châssis, la dite cloche étant dotée d'élément chauffants électriques placés sous la voute de la cloche, L'emploi de réfractaires en composants fibreux présentant les caractéristiques de forte résistance thermique et de faible poids. 2. Four de thermoformage de bijoux en verre selon revendication 1 caractérisé en ce que les éléments chauffants électriques positionnés sous la voute de la cloche sont composés de résistances boudinées placées dans des tubes à quartz, dans le but de maintenir mécaniquement les résistances dans toute leurs longueurs en leur évitant de se déformer mécaniquement ou par phénomène de dilatation lors de la mise en température. 3. Four de thermoformage de bijoux en verre selon revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les dits éléments chauffants positionnés dans leurs tubes à quarts sont maintenus sous la voute de la cloche par l'intermédiaire de réservations faites dans les réfractaires latéraux de la cloche, de telle manière que les extrémités des tubes quartz soient bloqués par les dit réfractaires empêchant aux tubes et aux résistances qu'ils contiennent de bouger. 4. Four de thermoformage de bijoux en verre selon revendication 1 caractérisé en ce que Le châssis recevant la sole est conçu selon le principe qu'il reçoit un support mécanique intermédiaire entre le châssis et la sole destiné à placer le réfractaire fibreux constituant la sole. 5. Four de thermoformage de bijoux en verre selon revendication 4 caractérisé en ce que ce support mécanique est placé à une certaine hauteur dans le châssis aux fins que la sole se positionne à raz du haut du châssis, laissant ainsi une chambre d'air en partie basse du châssis destinée à participer à la convection naturelle de refroidissement du four. 6. Four de thermoformage de bijoux en verre selon revendication 4 caractérisé en ce que support mécanique a une dimension inférieure au périmètre intérieur du châssis, de façon à laisser un vide d'air d'au moins 2 centimètres sur toute la périphérie du châssis. 7. Four de thermoformage de bijoux en verre selon revendication 4 caractérisé en ce que réception du support sur le châssis repose sur des montants fixés verticalement sur le châssis, placés en différents points de ce dernier pour permettre une liaison entre le châssis et le support mécanique sans enfreindre la circulation d'air entre la sole et le châssis. 3051184 6 8. Four de thermoformage de bijoux en verre selon quelconque des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que sur toute la périphérie de la partie haute du châssis, des ouïes sont réalisées de façon à faire circuler l'air venant de la chambre du châssis vers la cloche. 5 9. Four de thermoformage de bijoux en verre selon les revendications 5 à 8 caractérisé en ce que la cloche dispose de montants fixés verticalement à différents points de son périmètre intérieur, de façon à constituer un couloir d'aération d'au moins deux centimètres sur tout son périmètre intérieur une fois placés les réfractaires . 10 10. Four de thermoformage de bijoux en verre selon les revendications 5 à 9 caractérisé en ce qu'en partie périphérique basse de la cloche, en vis-à-vis des ouïes réalisées sur le châssis, des ouïes sont formées pour faire circuler l'air venant du châssis vers les parois métalliques de la cloche, participant ainsi au refroidissement des éléments de carrosserie du four. 15 11. Four de thermoformage de bijoux en verre selon les revendications 5 à 10 caractérisé en ce que les réfractaires latéraux sont fixés sur le montant laissant ainsi un vide d'air d'u moins 2 centimètres entre le réfractaire et la cloche, permettant la réalisation d'une convection d'air venant du châssis vers le haut du four sur toute sa périphérie. 20 12. Four de thermoformage de bijoux en verre selon les revendications 5 à 11 caractérisé en ce que le haut de la cloche, est constitué d'une tôle métallique ajourée en de nombreux points de façon à évacuer l'air circulant par convection naturelle ou forcée de la chambre du châssis sur toute la périphérie intérieure du four, assurant ainsi un refroidissement de la totalité de la carrosserie du four. 25