Brevet FR3119445A1 — publié le 20220805

Dispositif de four pour cuisson céramique électrique selon une technique de cuisson dite « RAKU » alimenté par le réseau domestique, doté d’une enceinte de grande hauteur et à grande ouverture tout en garantissant une chauffe rapide à 1000°C, caractérisé par : - une enceinte (c) de four alimentée par des résistances boudinées (a) placées au sommet dans l’enceinte à l’intérieur de tube de verre (b), tandis que l’enceinte est pourvue sur tout son périmètre de réfractaires en en fibre minérale et microporeuse (l), , - l’ouverture de l’enceinte (c) s’effectuant à 12 centimètres de la hauteur du foyer (m) ,elle est constituée : d’une part par une partie basse (d); d’autre part un capot (g), l’ouverture (j) et la liaison (j’) entre la partie basse (d) et le capot (g) s’effectuant par une bascule du capot (g) à l’aide d’au moins un point pivot (i), - un asservissement (k) dédié aux deux fonctions de : cuisson de la céramique jusque 980°C, puis cuisson du vernis à 1000°C, - un procédé de cuisson en deux phases : de cuisson de la céramique, qui reçoit ensuite un vernis et subit une seconde phase de cuisson à 1000°C, pour être ensuite l’objet d’un refroidissement précipité provoquant les fissures en surface de l’objet fabriqué. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 four céramique électrique « RAKU » sur alimentation domestique L’invention est relative à un four céramique électrique pour une technique de cuisson dite « RAKU » sur alimentation domestique doté d’une enceinte de grande hauteur et à grande ouverture tout en garantissant une chauffe de 1000°C, sans que l’ouverture n’altère de façon conséquente la température dans l’enceinte du four. Etat des connaissances : Il importe de rappeler la différence entre une cuisson céramique lambda et la technique dite de « RAKU ». La technologie de cuisson traditionnelle consiste à effectuer une première cuisson à 980°C environ pour obtenir un biscuit. Ce biscuit est ensuite émaillé avant d’être remis au four entre 980 et 1000°C pour cuisson définitive. Au terme de cette cuisson, l’objet est maintenu dans le four jusqu’à complet refroidissement. Le produit résultant de cette technologie se caractérise par un émail régulier et homogène sur toutes les parties exposées. La technologie « RAKU YAKI» se caractérise en ce que la pièce est émaillée selon le même principe que ci-dessus exposé ; s’en distinguant en ce qu’en fin de cuisson de la pièce émaillée, elle est soumise à un choc thermique important, passant de 1000°C à la température ambiante en un laps de temps très court, ce qui va constituer des fissures de surface appelé « tressaillage » ( le «tressaillage» étant le moment où se constitue la rupture de la couche de glaçure sous l’effet des contraintes thermiques), qui sont révélées dans le procédé de fabrication par l’apport de noir de fumées, cet enfumage produisant un colorisation des fissures de surface. Il existe différents procédés de fabrication par la technologie « Raku », tels ceux non exhaustifs ayant fait l’objet de brevets d’invention : CN109399930, KR101798343, KR20160083702 ; ou encore plus particulier aux procédés d’enfumage tel que le brevet JPH11322474. En l’état des technologies, les fours utilisés selon la technologie « RAKU YAKI» sont des fours à énergie fossile (bois et gaz) le «tressaillage» étant le moment où se constitue la rupture de la couche de glaçure sous l’effet des contraintes thermiques placés en extérieur de bâtiment en raison des rejets nocifs produits par ces types de combustibles. Ces technologies sont privilégiées en raison des températures importantes à obtenir rapidement. Relativement aux fours « RAKU » à énergie fossile, citons particulièrement le brevet US2014193763 qui décrit un dispositif de four à ouverture verticale levant la partie supérieure du four, pour lui permettre d’avoir une ouverture importante, selon un principe de contrepoids de l’élévation de l’élément d’enceinte supérieure. Ce brevet est très révélateur des capacités et contraintes des fours à « RAKU » utilisant l’énergie fossile en ce que : - le contrepoids indique bien que ce four peut difficilement se déplacer et que son maniement appelle une manutention non aisée, - l’énergie utilisée produit des rejets difficilement compatibles à un usage à l’intérieur du bâtiment, - cette même énergie permettant une montée rapide en température, ce brevet ne se soucie pas de la question des temps de montée en température, - il est nécessaire de disposer d’une chambre de combustion assez haute pour la fabrication d’objets de grande taille. Le procédé d’enfumage des pièces est dans ces conditions réalisé en extérieur, en raison de la proximité au four lui-même placé en extérieur. Si bien qu’aucun dispositif connu ne permet de répondre aux conditions d’un four céramique électrique pour une technique de cuisson dite « RAKU » sur alimentation domestique doté d’une enceinte de grande hauteur et à grande ouverture tout en garantissant une chauffe de 1000°C, sans que l’ouverture n’altère de façon conséquente la température dans l’enceinte du four. En effet, relativement à la technologie de fours spécifiques disposant d’une chauffe électrique, il importe de rappeler que le présent déposant a déjà investigué cette solution pour plusieurs fours verriers électriques dans d’autres domaines d’usage : demande de brevet n° 1500878 publiée sous le n° 3035396 fours de réchauffe de perle de verre, demande de brevet n°1600771 publiée sous le n° 3051184 fours de « fusing » en thermoformage, demande n° 1601621 publiée sous le n° 3058717 relatif un dispositif de four verrier petite dimension multi usages de perle de verre, demande de brevet n°1700925 concerne un dispositif de fours verriers de réchauffe d’objets en hauteur. Si ces fours répondent à des besoins spécifiques dans le domaine de la fabrication d’objets en verre, les technologies employées ne permettent pas de répondre à une triple exigence de : - disposer d’une montée en température à 1000°C très rapide, - en ayant de grandes ouvertures pour dégager de gros objets, l’ouverture provoquant des pertes thermiques importantes du fait de la dimension de celle-ci. Si la demande de brevet n°1700925 de fours verriers de réchauffe d’objets en hauteur se rapproche de l’objet souhaité par la présente invention, les exigences dimensionnelles sont bien inférieures aux exigences d’un four « RAKU », - ces deux particularités réunies sur des équipements fournis par une alimentation électrique domestique. En effet, si tous les fours électriques cités sont pourvus d’une alimentation sur réseau électrique domestique, ils ne sont pas soumis aux mêmes exigences de reprise rapide de température. La présente invention tente de remédier aux inconvénients des fours « RAKU » traditionnels aux fins de permettre une utilisation à l’intérieur d’un habitat, selon un principe d’alimentation exclusivement électrique sur un réseau domestique, tout en répondant aux spécificités fonctionnelles des fours « Raku » de : disposer d’une grande enceinte de chauffe et d’une montée rapide en température à 1000°C. Présentation de l’invention : L’invention est relative à un four pour cuisson céramique électrique selon une technique de cuisson dite « RAKU » alimenté par le réseau domestique, doté d’une enceinte de grande hauteur et à grande ouverture tout en garantissant une chauffe rapide à 1000°C, sans que l’ouverture n’altère de façon conséquente la température dans l’enceinte du four, caractérisé par : - une enceinte (c) de four ( ) alimentée par des résistances boudinées (a) délivrant un total de 16 ampères, résistances placées au sommet dans l’enceinte à l’intérieur de tube de verre (b), tandis que l’enceinte est pourvue sur tout son périmètre et en continue sur ses 6 faces de réfractaires en en fibre minérale et microporeuse (l), de telle façon à dégager un foyer (m) disponible de forme carrée de 30 centimètres de côté, - l’ouverture de l’enceinte (c) s’effectuant à 12 centimètres de la hauteur du foyer (m) ,elle est constituée : d’une part par une partie basse (d) composée d’une sole (e) en liaison continue sur ses quatre côtés avec des parois (f) offrant une hauteur intérieure de 12 centimètres à l’intérieur du foyer (m) ; d’autre part un capot (g) doté lui-même de quatre parois (h) constituant le haut de l’enceinte et recevant les résistances boudinées (a), l’ouverture (j) et la liaison (j’) entre la partie basse (d) et le capot (g) s’effectuant par une bascule du capot (g) à l’aide d’au moins un point pivot (i), parois (f, h) des partie basse (d) et capot (g) venant se jointoyer thermiquement par la fermeture de l’enceinte (c) et la présence des réfractaires en fibre minérale et microporeuse (l), - un asservissement (k) dédié aux deux fonctions de : cuisson de la céramique jusque 980°C, puis cuisson du vernis à 1000°C, - un procédé de cuisson en deux phases : de cuisson de la céramique, qui reçoit ensuite un vernis et subit une seconde phase de cuisson à 1000°C, pour être ensuite l’objet d’un refroidissement précipité provoquant les fissures en surface de l’objet fabriqué. Plus particulièrement au format de l’enceinte, celle- ci est particulièrement étudiée pour répondre aux contraintes de : - fournir rapidement la chaleur nécessaire à la cuisson durant les deux phases de cuisson tout en étant alimenté uniquement par le réseau électrique domestique, ceci en raisons : = de l’emplacement des résistances bobinées (a) placées au sommet de l’enceinte, dont la chaleur produite est en partie sauvegardée à l’ouverture de l’enceinte (c) du fait que ces parois (h) sont isolées (l), ce qui conduit à limiter les pertes de charge liées à l’ouverture de l’enceinte, = que la sole (e) est elle-même isolée thermiquement par la présence des réfractaires en fibre minérale et microporeuse (l) placés sous la sole (e) et sur les quatre parois (f), ce qui confère à la partie basse (d) une capacité à emmagasiner la charge thermique, - disposer d’une hauteur suffisante pour le placement d’objets importants jusque 30 centimètres de haut, - sur la partie basse (d),par le placement de l’ouverture à 12 centimètres de la sole, réduire la hauteur du capot (g) aux fins de provoquer un pivotement du capot (g) jusque 90° sans que cette rotation vienne provoquer un choc des pièces de grande dimension pouvant être placées dans le four. Ainsi la présente invention, en utilisant à la fois l’énergie électrique domestique et des matériaux de faible poids (à l’exemple de réfractaires en fibre minérale plutôt que des réfractaires conventionnels), autorise de nouveaux espaces d’expression de la technique du « RAKU » , à la fois à l’intérieur des habitations (rejets nocifs du fait des combustibles inexistants), et une possibilité de déplacer le four par simple manutention sans faire appel à des engins, ce qui permet d’exposer cette technique dans le cadre d’animations publiques. vue en coupe du four fermé vue en coupe du four ouvert Glossaire : a) résistances électriques boudinées b) tubes en verre contenant les résistances c) enceinte d) partie basse de l’enceinte e) sole de la partie basse f) parois de la partie basse g) capot h) parois du capot i) point pivot J) ouverture de l’enceinte, j’) liaison partie basse et capot k) asservissement l) isolants k) foyer Dispositif de four pour cuisson céramique électrique selon une technique de cuisson dite « RAKU » alimenté par le réseau domestique, doté d’une enceinte à ouverture tout en garantissant une chauffe à 1000°C, sans que l’ouverture n’altère la température dans l’enceinte du four, caractérisé par : - une enceinte (c) de four (figure 1) alimentée par des résistances boudinées (a) délivrant un total de 16 ampères, résistances placées au sommet dans l’enceinte à l’intérieur de tube de verre (b), tandis que l’enceinte est pourvue sur tout son périmètre et en continue sur ses 6 faces de réfractaires en en fibre minérale et microporeuse (l), de telle façon à dégager un foyer disponible de forme carré (m) de 30 centimètres de côté, - l’ouverture de l’enceinte (c) s’effectuant à 12 centimètres de la hauteur du foyer (m) ,elle est constituée : d’une part par une partie basse (d) composée d’une sole (e) en liaison continue sur ses quatre côtés avec des parois (f) offrant une hauteur intérieure de 12 centimètres à l’intérieur du foyer (m) ; d’autre part un capot (g) doté lui-même de quatre parois (h) constituant le haut de l’enceinte et recevant les résistances boudinées (a), l’ouverture (j) et la liaison (j’) entre la partie basse (d) et le capot (g) s’effectuant par une bascule du capot (g) à l’aide d’au moins un point pivot (i), parois (f, h) des partie basse (d) et capot (g) venant se jointoyer thermiquement par la fermeture de l’enceinte (c) et la présence des réfractaires en fibre minérale et microporeuse (l), - un asservissement (k) dédié aux deux fonctions de : cuisson de la céramique jusque 980°C, puis cuisson du vernis à 1000°C. Procédé de cuisson en deux phases mises en oeuvre avec le dispositif selon la revendication 1: avec un première phase de cuisson de la céramique, qui reçoit ensuite un vernis et subit une seconde phase de cuisson à 1000°C, pour être ensuite l’objet d’un refroidissement précipité provoquant les fissures en surface de l’objet fabriqué.