EP0110752A1 - Industrial furnace - Google Patents
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- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
- F27D1/02—Crowns; Roofs
- F27D1/025—Roofs supported around their periphery, e.g. arched roofs
Definitions
- this wall is produced in the form of a curved vault of refractory bricks.
- this method of construction generates significant lateral thrusts which must be taken up in the side walls or in a rigid envelope, and it leads to a loss of internal volume, the volume of the hanger being hardly usable and causing an uneven distribution of heat. and a stagnation of hot gases.
- this wall in the form of a suspended ceiling, the bricks being preassembled in pairs on hooks or legs which are suspended from a rigid structure provided above the ceiling at the time of final assembly. .
- This arrangement has the same disadvantages as the previous one and is, moreover, of a complicated and expensive assembly.
- the present invention relates to an embodiment of the ceilings of a baking oven making it possible to avoid these drawbacks.
- such a ceiling or upper wall of an oven is produced in a flat vault by positioning refractory bricks side by side and application of an elastic lateral compression thrust by means of springs, or the equivalent, based on on a rigid external structure which takes up the lateral forces, narrow, longitudinal notches, that is to say perpendicular to the direction of the lateral thrust, being provided from place to place at least on one of the lower and upper faces of the ceiling thus produced, the depth of these notches decreasing from the central zone of the ceiling towards the lateral parts as regards the notches located under the ceiling. (lower surface), while the depth of said notches varies inversely for this which concerns those located above the ceiling (upper surface).
- the bricks 4 constituting the vault have narrow longitudinal notches (of the order of 10 mm thick), the depth of which goes, for the lower surface, decreasing from the axial notch 5 to the lateral notches 7a, 7b, and for the upper surface increasing from the axis (zero depth) to the lateral notches 9a, 9b; the intermediate notches 6a, 6b, for the lower surface 8a, 8b for the upper surface, will be in number depending on the width of the oven so that the distance between two notches remains between approximately 20 cm and 50 cm, preferably of about 25 to 30 cm.
- the bricks of the lateral zones 1a, 1b of the vault which is located above the piers 2 and 3 are of a lower height than that of the central part of the vault (preferably about 2 / 3 of the height of the bricks of this central part) and the pushers 10 exert their thrust in the middle part of the height of these lateral zones.
- the depth of the notches 5 to 9 is at most equal to about a third of the height of the bricks 4 of the arch 1. More precisely, the intrados and extrados notches face each other and the total height of the notches d 'lower surface and upper surface facing, is around a third of the brick height.
- the pushers "10" are mounted on a rigid structure 12 surrounding the side walls of the oven.
- This structure may be formed by a frame of profiles, but preferably it is constituted by an outer casing 12 made of corrugated sheet having sufficient inertia for ensuring the stability of the oven, the resistance to the dead weight of the walls and to the loads as well as the reaction to the forces of the springs 10.
- This casing 12 surrounds at least the sides 2, 3 and the roof 1 of the oven; and preferably also the hearth 13. These different parts can be welded together to provide a complete seal.
- an insulating layer 14 produced in any suitable manner.
- a preferred embodiment of the spring plungers 10 is illustrated in Figures 4 and 5. It comprises a sleeve or sleeve 14 bolted at 20, 21 on a support 15 integral with the structure 12; in the sleeve 14 slides the pusher 10 which is pushed back by the spring 16 abutted at 23 on the sleeve 14 by means of the key 17 and of the washer 18. The key 17 slides in a slot 22 of the sleeve 14, light the length of which limits the travel of the pusher 10. The pusher 10 acts on the bricks 4 via the distribution bar 19.
- the springs 16 can be placed outside the insulation surrounding the walls 1, 2, 3, 13 and even of the outer envelope 12 which puts them at the sheltered from the effects of temperature.
- the thrust is obtained by a spring formed from a stack of Belleville washers, but a spiral spring or a jack could be used in an equivalent manner.
- the initial setting of the arch preload is obtained by adjusting the bolts 20 and 21 which determines the initial tightening of the springs 16 and the travel of the pushers 10.
- Figures 1 and 3 show a section of oven. the complete oven is produced by juxtaposition of such sections up to the desired oven length.
- the bricks making up the oven may all be of equal quality.
- notches 5, 9 both on the lower surface and on the upper surface and facing each other.
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Abstract
Four de cuisson dont la voûte est plane et réalisée par juxtaposition côte à des briques réfractaires (4) et disposition sur les côtés de la voûte de moyens (10) appliquant auxdites briques une poussée latérale élastique de compression, lesdits moyens (ressorts ou l'équivalent) prenant appui sur une structure rigide externe (12); la paroi supérieure ainsi constituée comportant des entailles étroites, longitudinales (5, 9) au moins sur l'une des faces de ladite paroi, la profondeur de ces entailles d'intrados allant en décroissant de la zone centrale de la paroi supérieure vers les parties latérales et la profondeur des entailles d'extrados allant en décroissant à l'inverse.Baking oven whose vault is flat and produced by juxtaposition side to refractory bricks (4) and arrangement on the sides of the vault of means (10) applying to said bricks an elastic lateral compression thrust, said means (springs or the equivalent) bearing on an external rigid structure (12); the upper wall thus formed comprising narrow, longitudinal notches (5, 9) at least on one of the faces of said wall, the depth of these intrados notches decreasing from the central zone of the upper wall towards the parts lateral and the depth of the upper surface notches decreasing in reverse.
Description
La réalisation de fours de cuisson à haute température , tels que les fours à produits céramiques, pose des problèmes délicats en ce qui concerne notamment la réalisation de la paroi supérieure.The production of high-temperature baking ovens, such as ceramic product ovens, poses delicate problems with regard in particular to the production of the upper wall.
Traditionnellement, cette paroi est réalisée sous forme de voûte cintrée en briques réfractaires. Mais ce mode de construction engendre des poussées latérales importantes qui doivent être reprises dans les parois latérales ou dans une enveloppe rigide, et il conduit à une perte de volume interne, le volume du cintre n'étant guère utilisable et provoquant une inégale répartition de chaleur et une stagnation de gaz chauds.Traditionally, this wall is produced in the form of a curved vault of refractory bricks. But this method of construction generates significant lateral thrusts which must be taken up in the side walls or in a rigid envelope, and it leads to a loss of internal volume, the volume of the hanger being hardly usable and causing an uneven distribution of heat. and a stagnation of hot gases.
Pour remédier à ces inconvénients, on a proposé de réaliser cette paroi sous forme de plafond suspendu, les briques étant préassemblées par paires sur des crochets ou pattes qui sont suspendus à une structure rigide prévue au-dessus du plafond au moment de l'assemblage final.To overcome these drawbacks, it has been proposed to produce this wall in the form of a suspended ceiling, the bricks being preassembled in pairs on hooks or legs which are suspended from a rigid structure provided above the ceiling at the time of final assembly. .
Mais il est difficile, avec ce mode de réalisation, d'assurer une bonne étanchéité de la paroi supérieure, d'autre part, les parties métalliques noyées dans les briques doivent supporter des températures élevées et de ce fait la solidité de la voûte laisse à désirer. Cet inconvénient est encore accru si l'on prévoit au-dessus de la voûte une isolation importante, car cette isolation augmente l'effet de la température sur les pièces de suspension qui ne sont pas refroidies.Enfin, ces éléments de suspension rendent plus malaisée et coûteuse la réalisation de l'isolation.But it is difficult, with this embodiment, to ensure good sealing of the upper wall, on the other hand, the metal parts embedded in the bricks must withstand high temperatures and therefore the solidity of the vault leaves to to desire. This drawback is further increased if significant insulation is provided above the vault, since this insulation increases the effect of temperature on the suspension parts which are not cooled. Finally, these suspension elements make it more awkward. and expensive to carry out the insulation.
En variante de cette solution, on a également proposé de prévoir sur les briques de plafond des perçages horizontaux et d'enfiler ces briques sur des barres horizontales elles-mêmes soutenues de place en place par des crochets reliés à une structure rigide.As a variant of this solution, it has also been proposed to provide holes on the ceiling bricks horizontal and to thread these bricks on horizontal bars themselves supported from place to place by hooks connected to a rigid structure.
Cette disposition présente les mêmes désavantages que la précédente et est, en outre, d'un montage compliqué et coûteux.This arrangement has the same disadvantages as the previous one and is, moreover, of a complicated and expensive assembly.
La présente invention a pour objet un mode de réalisation des plafonds de four de cuisson permettant d'échapper à ces inconvénients.The present invention relates to an embodiment of the ceilings of a baking oven making it possible to avoid these drawbacks.
Conformément à l'invention un tel plafond ou paroi supérieure de four est réalisé en voûte plane par positionnement côte à côte des briques réfractaires et application d'une poussée latérale élastique de compression par le moyen de ressorts, ou l'équivalent, s'appuyant sur une structure externe rigide qui reprend les efforts latéraux, des entailles étroites, longitudinale, c'est-à-dire perpendiculaires à la direction de la poussée latérale, étant prévues de place en place au moins sur l'une des faces inférieure et supérieure du plafond ainsi réalisé, la profondeur de ces entailles allant en décroissant depuis la zone centrale du plafond vers les parties latérales pour ce qui concerne les entailles situées sous le plafond.(intrados), tandis que la profondeur desdites entailles varie de façon inverse pour ce qui concerne celles qui sont situées au-dessus du plafond (extrados).In accordance with the invention, such a ceiling or upper wall of an oven is produced in a flat vault by positioning refractory bricks side by side and application of an elastic lateral compression thrust by means of springs, or the equivalent, based on on a rigid external structure which takes up the lateral forces, narrow, longitudinal notches, that is to say perpendicular to the direction of the lateral thrust, being provided from place to place at least on one of the lower and upper faces of the ceiling thus produced, the depth of these notches decreasing from the central zone of the ceiling towards the lateral parts as regards the notches located under the ceiling. (lower surface), while the depth of said notches varies inversely for this which concerns those located above the ceiling (upper surface).
L'expérience montre que la combinaison de cette poussée latérale élastique avec les entailles ci-dessus assure au plafond ainsi réalisé une solidité de voûte cintrée. D'autre part, l'étanchéité de la voûte est parfaite et la construction se trouve simplifiée ; en outre, la réalisation d'une isolation de degré élevé ne se heurte à aucun obstacle.Experience shows that the combination of this elastic lateral thrust with the above notches provides the ceiling thus produced with a solid arched arch. On the other hand, the sealing of the vault is perfect and the construction is simplified; furthermore, there is no obstacle to achieving a high degree of insulation.
L'invention vise également les dispositions ci-après :
- a) Les parties latérales du plafond situées au-dessus des parois latérales du four sont réalisées en briques de hauteur sensiblement plus petite que la partie centrale située au-dessus du four.
- b) La profondeur maximale des entailles étroites n'excède pas le tiers environ de la hauteur des briques.
- c) Les entailles d'intrados et d'extrados sont disposées en regard et leur hauteur totale n'excède pas le tiers environ de la hauteur des briques.
- d) La distance séparant deux entailles est de l'ordre de 0,20 m à 0,50 m.
- e) Les moyens élastiques de compression latérale sont constitués par des ressorts ou empilements de rondelles Belleville disposés de place en place et agissant par l'intermédiaire de barres latérales de répartition.
- f) les ressorts ou rondelles Belleville sont situés à l'extérieur de'l'isolation prévue autour de la maçonnerie des briques réfractaires et agissent sur celles-ci par l'intermédiaire de poussoirs.
- g) La structure rigide d'appui des moyens élastiques est constituée par une enveloppe de tôle d'acier nervurée entourant au moins les parois latérales et supérieures du four.
- a) The side parts of the ceiling located above the side walls of the oven are made of bricks of height substantially smaller than the central part located above the oven.
- b) The maximum depth of the narrow notches does not exceed about a third of the height of the bricks.
- c) The intrados and extrados notches are arranged facing each other and their total height does not exceed about a third of the height of the bricks.
- d) The distance separating two notches is of the order of 0.20 m to 0.50 m.
- e) The elastic lateral compression means consist of springs or stacks of Belleville washers arranged from place to place and acting by means of lateral distribution bars.
- f) the Belleville springs or washers are located outside the insulation provided around the masonry of the refractory bricks and act on them by means of pushers.
- g) The rigid support structure of the elastic means is constituted by an envelope of ribbed steel sheet surrounding at least the side and top walls of the oven.
Ces dispositions de l'invention sont plus amplement décrites ci-après avec référence au dessin annexé sur lequel est représenté un exemple de réalisation ; sur ce dessin :
- La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un four selon A-A de la figure 2 ;
- La figure 2 est une vue latérale d'un tronçon du four de la figure 1 ;
- La figure 3 est une coupe longitudinale de ce tronçon selon B-B de la figure 1 ;
- Les figures 4 et 5 sont des vues de détail du système de compression latérale,en coupes partielles respectivement perpendiculaire et parallèle aux ondulations de l'enveloppe extérieure du four.
- Figure 1 is a cross-sectional view of an oven along AA of Figure 2;
- Figure 2 is a side view of a section of the oven of Figure 1;
- Figure 3 is a longitudinal section of this section along BB of Figure 1;
- Figures 4 and 5 are detailed views of the lateral compression system, in partial sections respectively perpendicular and parallel to the corrugations of the outer shell of the furnace.
En se reportant aux figures 1 à 3 qui se rapportent à un four du type four à rouleaux 11 dont la longueur peut atteindre 40 m à 60 m et même davantage, on voit que la paroi supérieure 1, qui repose sur les parois latérales ou piédroits 2, 3 a la forme d'une voûte plane, constituée de briques 4 juxtaposées (avec interposition éventuelle de mortier) et comprimées latéralement et élastiquement par un moyen quelconque, de préférence poussoir à ressorts tarés 10, de façon à ce que la voûte 1 subisse une compression transversale à l'axe du four, de valeur prédéterminée et constante.Referring to Figures 1 to 3 which relate to an oven of the
De plus, les briques 4 constitutives de la voûte comportent des entailles longitudinales étroites (de l'ordre de 10 mm d'épaisseur) dont la profondeur va, pour l'intrados, en décroissant depuis l'entaille axiale 5 jusqu'aux entailles latérales 7a, 7b, et pour l'extrados en croissant depuis l'axe (profondeur nulle) jusqu'aux entailles latérales 9a, 9b ; les entailles intermédiaires 6a, 6b, pour l'intrados 8a, 8b pour l'extrados, seront en nombre dépendant de la largeur du four de telle sorte que la distance entre deux entailles reste comprise entre 20 cm et 50 cm environ, de préférence de l'ordre de 25 à 30 cm.In addition, the
L'effet obtenu par la combinaison de la poussée latérale des ressorts 10 et des entailles 5 à 9 provoque, à l'intérieur de la voûte 1 une orientation de forces de précontrainte en arc de cercle qui confère à une telle voûte des qualités de résistance mécanique et d'étanchéité semblables à celles d'une voûte cintrée.The effect obtained by the combination of the lateral thrust of the
Pour améliorer encore cet effet, les briques des zones latérales 1a, 1b de la voûte qui se trouve au-dessus des piédroits 2 et 3 sont d'une hauteur plus faible que celle de la partie centrale de la voûte (de préférence environ les 2/3 de la hauteur des briques de cette partie centrale) et les poussoirs 10 exercent leur poussée dans la partie médiane de la hauteur de ces zones latérales.To further improve this effect, the bricks of the lateral zones 1a, 1b of the vault which is located above the
De préférence, la profondeur des entailles 5 à 9 est au plus égale au tiers environ de la hauteur des briques 4 de la voûte 1. Plus précisément, les entailles d'intrados et d'extrados se font face et la hauteur totale des entailles d'intrados et d'extrados en regard, est de l'ordre du tiers de la hauteur de briques.Preferably, the depth of the notches 5 to 9 is at most equal to about a third of the height of the
Les poussoirs'"10 sont montés sur une structure rigide 12 entourant les parois latérales du four. Cette structure peut être formée d'un bâti de profilés, mais de préférence elle est constituée par une enveloppe extérieure 12 en tôle ondulée présentant une inertie suffisante pour assurer la stabilité du four, la résistance au poids propre des parois et aux charges ainsi que la réaction aux efforts des ressorts 10. Cette enveloppe 12 entoure au moins les flancs 2, 3 et la voûte 1 du four ; et de préférence également la sole 13. Ces différentes parties pourront être soudées entre elles de façon à fournir une étanchéité complète.The pushers "10" are mounted on a
Entre l'enveloppe 12 et les parois 1, 2, 3, 13 est prévue une couche isolante 14 réalisée de toute manière appropriée.Between the
Les dispositions de passage de support et d'entraînement des rouleaux 11 ainsi que les dispositions d'alimentation en gaz et d'évacuation ne font pas partie de l'invention et seront réalisées de toute façon appropriée.The support and drive passage arrangements of the
Une forme de réalisation préférée des poussoirs à ressorts 10 est illustrée aux figures 4 et 5. Elle comprend un fourreau ou manchon 14 boulonné en 20, 21 sur un support 15 solidaire de la structure 12 ; dans le fourreau 14 coulisse le poussoir 10 qui est repoussé par le ressort 16 buté en 23 sur le fourreau 14 par l'intermédiaire de la clavette 17 et.de la rondelle 18. La clavette 17 coulisse dans une lumière 22 du fourreau 14, lumière dont la longueur limite le débattement du poussoir 10. Le poussoir 10 agit sur les briques 4 par l'intermédiaire de la barre de répartition 19.A preferred embodiment of the
Par cette disposition et l'emploi des poussoirs 10, les ressorts 16 peuvent être placés à l'extérieur de l'isolation entourant les parois 1, 2, 3, 13 et même de l'enveloppe'extérieure 12 ce qui les met à l'abri des effets de la température.By this arrangement and the use of
Dans l'exemple ainsi représentée, la poussée est obtenue par un ressort formé d'un empilement de rondelles Belleville, mais un ressort spirale ou un vérin pourrait être employé de façon équivalente.In the example thus represented, the thrust is obtained by a spring formed from a stack of Belleville washers, but a spiral spring or a jack could be used in an equivalent manner.
Le réglage initial de la précontrainte de la voûte est obtenu par le réglage des boulons 20 et 21 qui détermine le serrage initial des ressorts 16 et le débattement des poussoirs 10.The initial setting of the arch preload is obtained by adjusting the
Les figures 1 et 3 représentent un tronçon de four. le four complet est réalisé par juxtaposition de tels tronçons jusqu'à la longueur de four recherchée.Figures 1 and 3 show a section of oven. the complete oven is produced by juxtaposition of such sections up to the desired oven length.
Bien que l'invention ait été décrite en relation avec un four à rouleaux, elle est évidemment applicable à tous types de fours dans lesquels de hautes températures doivent être atteintes. Selon les cas,les aménagements du four seront adaptés à chaque application.Although the invention has been described in relation to a roller oven, it is obviously applicable to all types of ovens in which high temperatures must be reached. Depending on the case, the furnace arrangements will be adapted to each application.
Les briques constitutives du four pourront être toutes d'égale qualité. Conformément à l'invention, il est préféré d'employer pour la voûte des briques de qualité supérieure à celle des autres parois, en particulier des briques de résistance plus élevée à la température.The bricks making up the oven may all be of equal quality. In accordance with the invention, it is preferred to use bricks of higher quality than the other walls for the vault, in particular bricks of higher temperature resistance.
Dans l'exemple représenté, il est prévu des entailles 5, 9 tant en intrados qu'en extrados et en regard les unes des autres. Toutefois, il est possible, bien qu'avec de moins bons résultats, de prévoir des entailles sur une seule face, ou de décaler les entailles d'extrados par rapport aux entailles d'intrados ou de prévoir un rythme et un nombre d'entailles différents sur l'intrados et sur l'extrados.In the example shown, there are provided notches 5, 9 both on the lower surface and on the upper surface and facing each other. However, it is possible, although with less good results, to foresee notches on only one face, or to shift the notches of upper surface compared to the intrados notches or to predict a rhythm and a number of notches different on the lower and upper surfaces.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
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AK | Designated contracting states |
Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LI LU NL SE |
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17P | Request for examination filed |
Effective date: 19840719 |
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STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN |
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18W | Application withdrawn |
Withdrawal date: 19860512 |
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RIN1 | Information on inventor provided before grant (corrected) |
Inventor name: HARTMANN, MICHEL |