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"Système de voûtes suspendues pour fours et foyers
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en cérar,zo-eiment"
Dans les fours et foyers en céramo-ciment, on a tendance à abandonner la voûte en arc de cercle qui exerce des efforts de compression considérables du fait de son poids et des dilatations qui se produisent/aux températures élevées. Il en résulte une désagrégation rapide et même un affaissement partiel de la voûte si la température développée est voisine de son point de ramollissement.
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On la remplace par un système de voûtes dites "voûtes suspendues" qui suppriment les efforts latéraux et n'ob- tient leur équilibre que par appui d'une charpente supé- rieure sur les murs longitudinaux du four ou foyer.
Dans les voûtes de ce genre formées d'éléments plus ou moins importants remplaçables en cas d'avarie et actuel- lement utilisées, les briques sont suspendues à des pièces en fonte soutenues par une charpente métallique. Ces voûtes ont bien l'avantage d'êtres plates, ce qui donne un rayonnement s'exerçant également sur toute la largeur du foyer, mais, par suite de leur charpente métallique, elles ont l'inconvénient de rendre inutilisable la partie supé- rieure du four ou foyer.
La présente invention a pour objet une voûte plate suspendue composée essentiellement de briques réfractai- res ou autres,trouées spécialement, d'une armature de liaison et d'une armature de suspension formée dTun feuil- lard plat en acier, fer ou autre, prenant appui à une extrémité, dans le béton armé d'une dalle, poutre ou hourdis quelconque servant de soutien à la voûte et, de l'autre, sur les murs du four. Dans cette armature de sus- pension, sont pratiques des trous semblables à ceux des briques avec lesquels ils coïncident.
Les uns et les au- tres sont traversés par une armature de liaison, formée de filins métalliques ayant même diamètre que les trous des briques ; chaque poutre ou dalle en béton armé comporte un nombre plus ou moins important de rangées'de briques, de façon à pouvoir être dégagée de la voûte en cas d'avarie et être remplacée par un,élément semblable.
En vue de faciliter la construction de telles voûtes, comme aussi d'en abaissér la température à laquelle. sont
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portées les briques et surtout les armatures' de suspension et de liaison, on peut en'constituer comme suit les différents éléments;/.
A cet effet: a) l'armature de liaison est constituée de tubes creux continus ou discontinus permettant à leur intérieur une circulation d'air ou d'eau, b) l'armature de suspension est constituée soit de filins, soit d'anneaux, entourant l'armature de liaison et noyés dans le béton, soit de tubes également creux, coudés en forme d'U, traversant la dalle de béton et débouchant à sa partie supérieure, soit encore, en vue de permettre la dilatation latérale des briques, d'anneaux entourant l'armature de liaison, disposés dans un espace conique laissé libre et débouchant, également à la partie supérieu- re de la dalle de béton, dans un logement ménagé à cet effet, c) une .circulation d'air ou d'eau.est établie dans l'espace ménagé entre les briques réfraotaires et ladite dalle en béton armé et une rangée de briqués creuses, d)
les briques présentent un redan formant, lorsqu'el- les sont accolées à sec, en laissant un joint de dilata- tion suffisant, une rigole dans laquelle, on place un cordon d'amiante,'maintenu en place par de la bourre d'amiante, ,de la chamotte, de la, terre réfractaire ou autre. le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une, réalisation de la présente invention:
Fig.I est une vue -en bout d'une telle voûte,
Fig.2, 3 et 4 sont respectivement des coupes suivant: 2-2 de la fig.3, suivant 3-3 de la fig.2 et suivant 4-4 de la fig. 2,
Fig. 5,6, 7,8 et 9 sont diverses formes de briques,
Fig.10 est une coupe transversale faite suivant 10-10
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de la fig.II, Fig.II et 12 sont des coupes longitudinales faites suivant II-II de la fig.10 montrant diverses variantes dans le système d'armature de suspension,
Fig.13 et 14 sont des vues en coupe respectivement' suivant 13-13 de la fig.I4 et 14-14 de la fig.I3,
Fig.15 est une variante dans la suspension des bri- ques.
Les briques a sont percées de deux ou d'un nombre quelconque de trous'b. Les tiges de suspension c, formées d'un feuillard sont percées en regard des briques a et sont noyées à leur extrémité supérieure dans le béton d'une dalle d, servant de soutien à la voûte, et venant prendre appui à ses deux extrémités sur les murs mêmes e du four ou foyer. L'armature de liaison, constituée d'acier rond ou de tout autre profil f, en nombre égal aux trous des feuillards ± et des briques a passent au travers de ceux- ci et donnent à l'ensemble une cohésion parfaite. Les tiges de suspension ± peuvent être noyées simplement dans le béton, ou être combinées avec l'armature de celui-ci; on prévoit alors, dans la partie noyée dans le béton, des trous dans lesquels viennent passer les armatures ± dudit béton armé, qui servent d'étrier.
Le béton peut être coulé directement sur les briques a, mais il est utile, en raison des dilatations de ces dernières, d'interposer entre eux une couche h de matière quelconque : calorifuge, isolant ou même simplement un matelas d'air.
Le béton armé d, au lieu de ne faire qu'un bloc sur toute sa surface, peut être coulé en éléments amovibles séparés comprenant chacun une ou plusieurs rangées de briques.
Les fig. 5 à 9 représentent des briques a façonnées
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différemment avec ou sans. encastrement i pour les feuil- lards c. Elles peuvent être utilisées soit dans le sens de la hauteur, soit dans le sens de la largeur (fig.8 et 9).
Dans la fig.IO des briques a, percées d'un ou plusieurs trous, sont traversées par l'armature de liaison constituée de tubes creux ! débouchant, d'une part, à l'air extérieur en k, et, d'autre part, dans une gaine de cheminée en 1 où ils sont placés, d'une façon amovible, dans une gaine v.
Ces tubes 2. sont soutenus soit toutes les briques, soit de loin en loin, par l'armature de suspension 5 prenant appui , dans la dalle de béton supérieure ! (fig.10) et consti- tuée (fig.11) soit de filins n soutenant les tubes j et venant prendre appui autour des armatures ± de la dalle en béton, soit d'anneaux o, remplissant le même rôle, soit de tubes creux coudés p,en forme d'U, soutenant éga- lement les tubes ¯± et-traversant de part en part la dalle de béton dans laquelle ils sont soutenus par un épanouis- sement quelconque, pouvant être un écrou q noyé dans ledit béton.
De plus, ces tubes au lieu d'être scellés dans la dalle g, peuvent être réglables dans le sens de la hauteur, au moyen de l'écrou q reposant sur un,épaulement pratiqué dans la dalle g,
En vue de permettre le déplacement latéral, dû aux effets de dilatation des briques, on peut concevoir ces éléments de suspension constitués d'une pièce ou tige également en forme d'anneau, engagée dans l'armature de liaison, et pouvant jouer, avec facilité, dans un espace vide réalisé à l'aide d'une forme s en terre cuite ou . aggloméré quelconque ayant la forme d'un pot de fleurs renversé et percé d'un trou à sa partie haute pour le
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passage de ladite tige r.
Au-dessus de ce pot cylindre- est disposée @ tronconique s'une autre forme t en terre agglomérée ou tôle, offrant une base plus large de façon à prendre appui sur le béton de la dalle sustentatrice d et dans le fond de- laquelle repose une rondelle u, qui reçoit l'écrou de réglage q,
De plus, la couche h, séparant la dalle en béton d des briques a, en raison des dilatations, est constituée d'une couche d'air mise en-communication, d'une part, par le tube w avec l'extérieure, d'autre part, par le tube x avec 'une gaine de la cheminée (fig.IO).
Cette couche d'air h peut être constituée par une forme en terre.cuite ayant, en coupe, la forme de pots de dilatation s remplaçant ceux-ci (fig.I3) mais formant canal, comme l'indique la fig.14, canal dans lequel peut circuler de l'air par tirage naturel ou autre moyen appropre
L'isolement du béton peut encore être augmenté en disposant une ou plusieurs couches de briques creuses ± ,placées entre celui-ci et les briques réfractaires a.
L'appel d'air que provoque la cheminée crée une circu- lation dans les tubes j, formant armature de liaison, ainsi que dans l'espace libre laissé entre les briques a et la dalle en béton d, circulation qui s'établit dans le sens des flèches.2 et 3. Si cette circulation d'air n'est pas assez intense, on peut la renforcer à l'aide de ventila- teurs ou machines soufflantes quelconques. De même, dans le cas de l'armature de suspension composée de tubes creux coudés 2, on peut provoquer à leur intérieur un courant d'air qui contribue à l'abaissement de température de l'en- semble: briqués et armatures.
D'autre part, comme représenté (fig.I3 et I. ), ces
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tubes j, formant armature .de liaison, peuvent être des tubes réduits individuels, en acier ou fonte.
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Ces tubes 1 et les armatures de suspension peuvent éga- lement être soit aux joints de deux briques voisines a, soit (fig.15) au centre même desdites briques réfractaires.
Enfin, (fig.13 et 14) ces briques peuvent présenter un petit redan 4 formant, une fois les briques posées côte à cote à sec, en laissant un joint de dilatation suffisant une rigole 5 dans laquelle on place un cordon d'amiante 6 que l'on tasse avec de la bourre d'amiante 7, de la chamotte, de la terre réfractaire ou autre.
Si le four doit être porté à une très haute température, on peut améliorer encore le refroidissement en remplaçant par une circulation d'eau, la circulation d'air établie respec- tivement dans les tubes .1 et dans les tubes p.
Ce dispositif de voûte refroidie allonge considérable- ment la durée de tels fours qui, normalement, doivent être reconstruits fréquemment par suite des fléchissements et ruptures des briques portées à des températures excessives.
Des plus, les tubes j, formant armature de suspension, n'étant pas scellés, on peut, en cas de démontage, en vue du remplacement des briques, retirer ceux-ci et les remettre en place après réparation. Enfin, les armatures de suspension, constituées par les tubes ou les tiges s, permettent de régler la hauteur des briques et de répartir convenablement le soutien de l'armature de liaison.
On a ainsi une voûte pour fours et foyers présentant l'avantage d'être plate, -ce qui améliore la répartition du rayonnement et rend utilisable sa partie supérieure -, et composée d'éléments interchangeables, ce qui permet plus de rapidité dans la construction et facilite la réparation de la partie endommagée.