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Perfectionnements à la construction des voûtes suspendues de fours et de foyers et aux briques servant à ladite construction!'
La présente invention se rapporte à la construction de foyers dans lesquels on utilise des blocs ou briques réfractaires pour former certaines parties de la voûte ou des murs du foyer. Elfe vise plus particulièrement la construction des voûtes de foyer et les briques servant à ladite construction.
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Un des objets de l'invention consiste dans une construction perfectionnée de voûte de foyer et dans des briques qui servent à cette construction, grâce à quoi on évite, dans une large mesure, la dété- rioration de la voùte, détérioration due à la forma- tion de fissures:
L'invention a pour objet également: la réalisation d'une structure de voûte de foyer et d'une brique pour construire la voûte en question, en vue de réduire au minimum la production de fissures et de permettre,avec une forme unique de brique, la plane construction de toute la surface d'une voûte réfractai- re ou de la partie supérieure d'un foyer; la réalisation d'une construction de voûte de foyer et d'une brique réfractaire perfectionnée pour bâtir ladite voûte en vue de réduire au minimum les fuites d'air ou de gaz à travers la voûte;
la réalisation d'une construction de voûte ou de murs d'un foyer circulaire ou convexe et de briques perfect. tionnées permettant cette construction ,pour réduire au minimum la détérioration de l'ouvrage sous l'action de fissures; la réalisation d'une construction de voûte ayant les avantages spécifiés ci-dessus et pouvant être montée, ou assemblée, ou réparée facilement; la réalisation de briques perfectionnées pour voûte de foyer permettant la construction de voûtes de foyer présentant les avantages ci-dessus spécifiés, briques qui peuvent être obtenues facilement, particulièrement au moyen de machines du type connu sous la nom de "presses à sec".
D 'autres objets de l'invention apparat-
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révéleront à tout homme de l'art analysant l'inven- tion ou sa mise en oeuvre.
Pour l'intelligence de l'invention on a représenté sur les dessins annexés, et à titre d'exemples non limitatifs, certains modes de cons- truction de ventes et certaines formes de briques, l'invention pouvant, bien entendu, subir diverses modifications sans que l'on s'écarte du cadre de l'invention.
Sur le dessin annexé': les fig. 1,2, 3 et 4 sont des vues en élévation montrant les quatre faces d'une forme de brique conforme à 'invention; la fig.2 montre la face opposée à celle de la fig.1; la fig.3 montre la face latérale située à droite de la fig.l et la fig.4 montre la face opposée à celle de la fig.3; ' , la fig.5 est une vue en élévation avec coupe partielle d'une partie de la voûte d'un foyer faite avec des briques ayant la forme présen- tée sur les figures précédentes; la fig.6 est une vue par en-dessous d'une partie d'une telle construction de voûte;
la fig.7 est une vue en perspective d'une brique dont la face avant a la forme représentée sur la fig.1 et les cotés celles représentées sur les fig. 4 et 3; la fig.8 est une vue en perspective d'une forme de brique légèrement modifiée; avec coupe la fig.9 est une vue7partielle de profil d'une pArtie de voûte de foyer circulaire ou convexe; la fig.10 est une vue en coupe Vivant la ligne X-X de la fig.9;
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la fig.ll est une vue en perspective avec arrachement partiel d'une brique cunéiforme constituant un des éléments de la construction montrée sur les fig. 9 et 10; la fig.12 montre schématiquement et vue en coupe verticale une presse à sec serrant à la fabrication d'une brique conforme à celle représe tée sur les fig. 1 à 4;
la fig.13 montre schématiquement les parties de la presse vues dans une autre posi- tion, au cours d'une autre phase de la fabrication.
Les voûtes de foyer construites avec des briques réfractaires sont sujettes à se détruire par suite de la production de fissures provenant de la rupture de certaines parties des briques et de la chute des parties considérées. De telles ruptures de briques sont le résultat d'efforts qui se produi- sent dans les briques mêmes, par suite de leur échauffement et de leur refroidissement, et de la pression des briques les unes sur les autres en raison de leur dilatation. Lorsqu'une partie cassée d'une brique tombe de la voûte, elle laisse les faces latérales des autres briques exposées au feu du foyer et augmente leur tendance à se fissurer.
La présente invention consiste en un mode de construction de voûte de foyer et concerne des formes de briques pour réaliser la construction en question dans le but de retenir, dans la voûte, les parties brisées des briques, de façon que ces parties continuent à servir comme parties efficaces de la voûte réfractaire et en empêchent la destructif L'invention consiste, en outre, en une construction
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ont,, l'une par rapport à l'autre, une souplesse ou mobilité qui leur permet de s'accommoder à la dilatation de l'ouvrage et de se soustraire,.aux efforts qui peuvent en amener la rupture Tout en obtenant la flexibilité désirable dans la construction, on arrive, grâce à l'invention,
à obte- nir le jointoiement des briques juxtaposées de façon qua soient réduites au minimum les fuites d'air ou de gaz entre les briques.
La nature de l'invention est définie d'une manière plus détaillée sur le dessin annexé qui illustre la description ci-après.
Sur les fig. 1 à 4, on a représenté une forme de brique que l'on peut utiliser pour construire une voûte de foyer entièrement plane ainsi que des parties de voûte circulaire ou convexe.
Pour la clarté de la désignation, on appellera "faces" les cotés les plus larges de la brique et "côtés" les côtés les plus étroits. La brique, qui est généralement désignée par la référence 14, comporte, à une distance convenable de son extrémité supérieure, des cavités 15& et 1511 ménagées sur ses côtés de façon à produire des épaulements 16a et 16b.
La cavité 15a a approximativement une profondeur double de celle de la.cavité 15b et tandis que l'épaulement 16b affleure le coté adjacent de la brique, l'épaulement 16a est en retrait, par rapport au coté de la brique, d'une distance d sensiblement égale à la moitié de la profondeur de la cavité 15a.
De cette façon, la largeur de la brigue au niveau des épaulements est inférieure à la largeur totale de la brique. Les parties supérieures des faoes sont des surfaces planes 17a et 17b et les parties supé-
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rieures des cotés sont également des surfaces planes 18a et 18b, lesdites surfaces étant rectan- gulaires. En-dessous de la surface plane 17a, la face de la brique présente en bordure une série de saillies parallèles 19a alternant avec une série de cavités ou creux 20a, une série de courtes saillies 21a alternant avec une série de courtes cavités 22a et une série de saillies parallèles 24a alternant avec une série de cavités parallèles 25a.
Les saillies ont toutes la même épaisseur et, à leur base, leur largatr est la même que celle du fond des creux. Les cotés des saillies sont toutefois biseautés, de façon que leurs sommets soient plus petits que les fonds des creux. Les deux extrémités des saillies 19a sont biseautées avec une légère pente, de même que les extrémités intérieures des saillies 21a et 24a. Les saillies 21a et 24a sont disposées dans Malignement des creux 20a et les saillies 19a sont dans l'aligne- ment des creux 25a. Les saillies dépassent un peu la surface plane 17a et les creux sont un peu en retrait de cette surface.
La longueur totale des saillies 19a est approximativement égale à la somme des longueurs des saillies 24a et 21a et la longueur des saillies 21a est un peu inférieure à la distance d.
. Le coté de la brique est formée, au- dessous de la surface plane 18a (fig.4), d'une série dE saillies parallèles 27a alternant avec des cavités 28a, lesdites saillies dépassant légèrement la surface plane 18a et étant chacune bordéeà une extrémité, par une saillie 21a. Les cavités 28a sont légèrement en retrait de la surface 18a et chacune dtelles est bordée par un logement 22a. Les saillies 27a ont la
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264 ont la même largeur que les cavités 0, st 251.
Les saillies '1,, sont biseautées sur les ost6s"ce qui fait que, tandis que leurs bases ont à peu près la même largeur que le fond des cavités 28a, leurs têtes sont plus étroites que lesdites cavités.
Le côté opposé de la brique (fig.3)
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comporte.u-dessous de la surface plane 18,, une série de saillies 3?L. alternant avec des cavités 28 lesdites saillies et cavités sont semblables aux saillies 27a et aux cavités 28a, mais les saillies
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/i-sont 29T2/opposées aux creux 38.
La surface de la brique qui se trouve
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au-dessous de la surface plane 1% (fig12) comporte,, en bordure : une série de saillies ,9, analgues aux saillies 19a; une série de cavités 20b analogues aux cavités 20a; une séria de saillies courtes 21b analogues aux saillies 21a; une série de cavités courtes 22b analogues aux cavités 22a;
une série de
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saillies'à4± analogues aux saîllies'24& et une série de cav3.âs ,na.arues aux cavités 25j* Les saillies et cavités d'une face sont disposées dune manière décalée de façon quelles correspondent aux saillies et aux cavités de l'autre face, ceci de façon que
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les saillies 19b.correspondent aux cavités Z0m les cavités 20µ aux saillies 19a, les saillies 21b les cavités 22b aux saillies 21a
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aux cavités 2'Les saillies 24h aux cavités 2. et les wavités 2E'b.
aux saillies 2 lu conséquence* les extrémités extérieures des saillies 24b se raccor- dent aux extrémités des saillies latérales 27b et les extrémités extérieures des saillies 21b arrivent dans les fonds des cavités 28a. Toutes les saillies
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et toutes les cavités s*étendent transversalement sur la brique et à angle droit avec les lignes médians
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longitudinales des faces et des cotes de la brique.
Une brique réfractaire ayant la conformation spécifiée ci-dessus convient pour être fabriquée dans une presse à sec. Somme on le sait, pour fabriquer des blocs réfractaires dans une presse à sec, les ébauches sont préparées avec une terre fine,, mais contenant relativementpeu d'humidité, de façon que le mélange ne soit ni adhérente ni plastique. On dispose une quantité convenable de mélange plus ou moins granulé dans un moule ayant la forme désirée et on le soumet ensuite à de très fortes pressions, de façon qu'il soit moulé soigneusement et fermement par la matri- ce et qu'il obtienne une certaine cohésion. L'objet moulé doit alors être extrait du moule par le coté.
La manière dont on forme une brique, ayant la forme décrite,dans la presse à sec est représentée sur les fig.12 et 13. Sur ces figures le chiffre de référence 30 désigne les parties de moule qui forment les parois latérales et extrêmes de la cavité du moule. Le chiffre de réfé.- rence 31 désigne un organe qui forme le fond de la cavité du moule, organe qui est amené en haut de
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/fa
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la cavité du moule depuis/lac position de pressage représentée sur la fig.12 à la position représentée sur la fig.13 pour l'éjection de l'objet moulé en dehors de la cavité.
Le chiffre de référence 32 désigne un organe qui tienne le haut de la cavité du moule et qui est actionné par la presse en vue de le descendre dans la cavité précitée pour y exercer une forte pression sur la matière. Pour
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de moule 30 comportent des canelures et des nervures pour former les cavités 15a 15b,28a, 28b et les saillies 27a et 27b de la brique. Les organes 31 et 32 sont établis pour correspondre aux canne- lures et aux nervures des parties 30 du moule; la face supérieure de l'organe 31 et la surface infé'- rieure de l'organe 32 sont conformés pour façonner les saillies et cavités sur les faces de la brique.
Sur la fig.12, les parties de moule sont montrées dans la position qu'elles occupent lorsqu'elles sont relevées pour la sortie de la brique moulée hors de la cavité du moule; l'organe 32 ayant été relevé un peu plus pour dégager la brique, un pous- soir 34 est mis en mouvement pour déplacer la brique latéralement et la faire glisser sur la surface de l'organe 31. On voit que la partie, légèrement en biseau, des extrémités des saillies de la brique s'emboîte avec les surfaces en pente de la matrice, de sorte que les saillies de la face ne soient pas brisées. Le mouvement latéral de la brique sous l'ac tion du poussoir se continue jusqu'à ce que la brique soit complètement sortie du moule.
Il en
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fie /,ladite brique
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résulte que, en raison de la o forme de brique décrite ci-dessus. on peut/produire/daDS une presse à, sec suivant le cycle de fonctionnement normal d'une telle machine* En conséquence et bien que cette brique puisse être considérée comme ayant une forme relativement compliquée, ses caractéristiques sont telles qu'on puisse la produire économiquement, en particulier lorsqu'on la compare à des formes qui exigent le moulage et la fabrication à la main. Pour plus de simplification dans la fabrication, la brique peut être fabriquée avec une face unie et
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plane,, ladite face plane étant moulée dans un fond de moule plat, d'où la brique est expulsée latéralement par le poussoir sans résistance appréciable.
Dans la construction d'une voûte plate ou d'une voûte suspendue de foyer, il est d'usage de suspendre les briques de voûte à des barres de voûte, à des crochets ou à d'autres organes de suspension. La présente invention vise une construction perfectionnée de voûte de ce genre. Comme on le voit sur la fig.5 le chiffre de référence 40 désigne la partie infé- rieure d'une poutre appropriée ou d'un organe analogue constituant une partie de la structure qui soutient la voûte. Il peut y avoir plusieurs poutres de ce genre, et elles peuvent ;tre placées transversalement ou longitudinalement par rapport au foyer.
Plusieurs barres ou crochets de voûte 41 peuvent être supportés par ces barres , tels que les organes 42, ce qui permet de déplacer les barres l'une par rapport à l'autre, soit en les glissant, soit en les faisant osciller, soit en leur faisant exécuter les deux mouvements. Les briques sont supportées par ces barres de voûte ou crochets, par l'engagement de leurs épaulements 161. et (eu) 16b sur les brides ou ailes prévues à cet effet et elles sont disposées en rangées.
Les briques 14 dont particulièrement aptes à être supportées par paires, notamment à raison de deux briques cote à. cote entre des barres adjacentes, chaque brique s'engageant sur une seule barre, ce qui évite la multiplicité des barres. La fig.5 montre des
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disposées transversalement aux barres de voûte et les briques de la rangée avant étant représentées tandis due sur la gauche de,la figure / celles de la rangée sont représentées arriére/, sur la droite.
Les briques de la rangée avant sont suspendues par leursépaulements 16a à gauche, tandis que les briques de la rangée arrière sont suspendues par leur,$ épaulements 16b à gauche,@ Ainsi suspendues, les briques juxtaposées dans les différentes rangées sont emboîtées par leurs sail- lies latérales et leurs logements 27a, 28a, 27b et 28b.Comme on peut le voir sur la fig.6, dans cette organisation des briques,, les briques d'une rangée sont décalées latéralement par rapport à celles de la rangée voisine.
Dans cette disposition. les briques d'une rangée ont leurs saillies 19a
20b dans les cavités/ou logements 25a des briques de l'une des rangées voisines et leurs saillies 24b dans les cavités de l'autre rangée voisine. De même, les briques de chaque rangée ont leurs saillies 24a dans les cavités 20a des briques d'une rangée voisine et les saillies ],912. dans les cavités 25b de l'autre rangée voisine* Les épaulements des briques sont alignés longitudinalement, dans toutes les rangées. sur les barres de voûte,, les parties étroites supérieures des briques, parties disposées au-dessus des cavités 15a, s'adaptant aux ailes des barres de voûte.
Les courtes saillies bordantes 21a et 21b des briques de chaque rangée s'étendent au-dessus des joints latéraux existant entre les briques des rangées voisines et occupent des parties des cavités 20.. et 20b intérieurement aux saillies 21a et 21b des rangées voisines, les courtes saillies bordantes agissant comme éléments d'emboîtement. Les
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extrémités extérieures des saillies 19a et 19b s'étendent de même au-dessus des joints latéraux des briques dans les rangées voisines et occupent les cavités 22a et 22b des briques des rangées juxtapo- sées.
Decette Maniera on obtient une disposition de joint brisé et chaque brique est en prise avec quatre briques dans des rangées adjacentes, tout en étant en prise avec les briques de sa propre rangée.
Les dimensions des différentes sail- lies et cavités sont telles que les briques ont assez de jeu pour s'accommoder aux limites de tolé- rance normale des briques et que, lors du montage de la construction, on puisse appliquer de légers rêve-. tements en matière plastique pour joint, tels que de la terre réfractaire, sur les surfaces des briques en Tue de remplir les vides qui peuvent se produire.
Le décalage des surfaces plahes 17a, 17b. 18a et 18b en dehors du fond des cavités des faces et des cotés des briques est approximativement la moitié de la hauteur des saillies, ce qui fait que, les briques étant accrochées comme il est spécifié plus haut, lesdites surfaces plaises des briques juxtaposées s'appliquent l'une sur l'autre.
La voûte réfractaire ainsi formée présente des avantages très importants. Par suite de la répartition des éléments accrochés entre eux, les parties qui peuvent se briser dans une brique sont définitivement retenues en place dans la voûte et continuent à servir pour maintenir et irradier la chaleur et à protéger les faces et les cotes adjacents des autres briques contre les effets directs du foyer.
Toute la structure réfractaire est intimement emboîtée
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et une mobilité désirables des brigues, donnant ainsi à la construction la flexibilité souhaitable.
Les joints entre les briques sont en chicane, de fagon que soient évitées, entre les briques, les fuites d'air ou de gaz, malgré la mobilité relative des briques* En conséquence, on peut tolérer un jeu suffisant aux joints pour la dilatation des briques et on évite ainsi des pressions brisantes des briques les unes sur les autres.
Il y a lieu, en outre, de remarquer qu'il suffit d'un seul modèle de brique pour cons- truire une voûte pane complète, et qu'avec ce seul type de brique on peut effectuer une construction avec des joints brisés dans les sens longitudinal et transversal, aussi bien que dans l'épaisseur même de la voûte. La fig.8 montre une forme de brique légèrement modifiée, dans laquelle les petites saillies bordantes 21a et 21b sont supprimées, les surfaces planes17a et 17b étant prolongées vers le bas des bords des faces qu'occupaient les dites saillies dans la forme ci-dessus décrite.
Une construction de voûte comme spécifiée plus haut peut être réalisée avec cette forme de brique et, tandis que les joints latéraux peuvent être décalés corne il a été dit ci-dessus, les parties des briques qui brisent les joints ne sont pas en prise ou emboîtées.
Dans la construction d'une voûte au moyen de briques qui n'ont qu'me face munie de saillies et de cavités et dont l'autre face est plane, les briques sont disposées en rangées avec les saillies et les cavités d'une rangée.emboîtées avec les cavités et les sail- lies de la rangée voisine, les faces planes étant appliquées contre les faces planes de loutre rangée voisine.
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Sur les figures 9 et 10 en a représente une Toute circulaire convexe dans laquelle on peut utiliser des briques du modèle décrit avec des briques en forme de coin comme celle représentée sur la fig.ll.
Cette brique en forme de coin a ses faces convergentes moitié moins larges environ que les faces de la brique 14 et elle est également un peu plus courte que celle- ci. De préférence, la face,à son extrémité la plus grande,est courbe. Ses cotés sont plans et parallèles entre eux tandis que l'une de ses faces convergentes est formée d'une série de saillies 51 alternant avec des cavités 52; les saillies et cavités en question sont disposées transversalement sur la face et perpen- diculairement aux cotés.
La face convergente opposée 54 est formée d'une série semblable de saillies/alternant 55 avec des cavitéµ1 Ces saillies et cavités sont de même hauteur, de même largeur et de même profondeur que celles de la brique 14 et les saillies de l'une des faces correspondent aux cavités de l'autre et vice-versa L'arrangement de la série de saillies 51 correspond à celui des cavités 20a de la brique 14 et l'arrange- ment de la série de saillies 54 à celui des cavités 25a.
Pour construire une voûte circulaire, on suspend, alignées en série et dans des positions diver- gentes, plusieurs briques 14 sur un crochet approprié (ou une barre de voûte),une paire de briques en forme de coin 50 étant interposée toutes les deux briques 14 dans les séries. Une des briques 50 de chacune des paires précitées a ses saillies 51 emboîtées dans les cavités 25b d'une des briques 14 et ses saillies 54
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inverse. ses saillies 54 occupant les cavités 2% de l'autre brique 14.
Comme le montre la fig.10, les côtés extérieurs des briques 50 ainsi disposées dépassent les côtés des briques 14 et forment un joint brisé. Les saillies courtes bordantes 21a et 21b des briques 14 sont emboîtées dans les cavités 52 et 55 des briques supplémentaires 50 qui sont disposées de la même manière entre d'autres briques 14 placées laté- ralement avec celles delpremières séries.
Les extrémités inférieures d'une série de briques 14 et 50 ainsi disposées foxment une surface circulaire convexe. Dans cet assemblage, les briques 50 sont retenues dans la construction par leur emboi- tement avec les briques 14. La construction présente la flexibilité désirable et le jeu nécessaire à la dilatation; outre la possibilité de retenir efficace- ment les fragments de briques cassées dans l'ensemble. la construction présente l'avantage particulier de permettre Utilisation de briques de très petite sec- tion, sans compliquer ou multiplier les supports métal- liques. La brique en forme de coin 50 peut être fabri- quée très facilement et très économiquement à la presse à sec;
les organes du haut et du bas du moule façonnant les cotés plans de la brique et les extrémités biseau- tées des saillies 51 et 54, tandis que les côtés du moule façonnent les saillies et les cavités,
R É S U M É
La présente invention a pour objet :
A)- Une brique pour la construction de voûtes et de murs de foyers,et de constructions analogues, tsmdcsbcaat cette brique présentant les caractéristiques suivantes et leurs combinaisons :
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1 - la brique consiste en un bloc de matière réfractaire ayant, de préférence, une section rectangulaire, lequel bloc comporte une face latérale formée d'une série de saillies alternant avec des cavités et disposées à la fois longitudinalement et transversalement;
le bloc comporte également.. à l'une de ses extrémités, une partie organisée peur s'emboîter avec un organe d'ancrage ou d'emboîtement, de façon que ladite brique puisse être placée avec la face latérale susvisée en contact avec une face analogue d'une brique identique. les saillies et les cavités des deux briques étant en prise les unes avec les autres ;
2 - les faces latérales opposées du bloc comportent une série de sailliesalternant avec des cavités de façon que les saillies de l'une des faces correspondent aux cavités de l'autre;
3 - les saillies et les cavités disposées suivant une série placée en bordure de la face précité sont plus courtes dans le sens transversal de cette face que les saillies et cavités de l'autre série longitudinale;
4 - les parties prévues pour bénir en prise avec l'organe d'accrochage comprennent des épau- lements opposés, l'épaulement qui se trouve d'un coté du bloc étant en retrait, par rapport à ce côté, d'une quantité plus grande que l'épaulement qui se trouve de l'antre côté;
5 - le bloc est muni de saillies et de cavités disposées en alternance et transversalement sur les côtés qui limitent la face latérale spécifiée plus haut;
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parallèles et transversales sur la brique et elles s'étendent perpendiculairement à son plan médian longitudinal.
B)- Une construction de foyer présentant les caractéristiques suivantes: 1 - on dispose sous.forme de ransemblables gées plusieurs briques réfractaires/ayant une face comportant plusieurs saillies et cavités réparties, à la fais. longitudinalement et transversalement, les briques des rangées respectives étant décalées par rapport aux rangées voisines et les saillies et cavités des briques d'une rangée s'emboîtant avec les cavités et saillies de plusieurs des briques de la rangée voisine; des organes d'accrochage retiennent les briques par une de leurs extré mités;
2 - les briques ont chacune de leurs faces opposées formée de plusieurs saillies et cavités disposées,à la fois, longitudinalement et transver- salement et correspondent aux cavités et saillies des briques des côtés opposés;
3 - les briques des différentes rangées ont leurs côtés contigus munis d'une série de saillies et de cavités disposées alternativement et en prise avec les cavités et saillies correspon- dantes des briques voisines de la rangée considérée.
C)- Une voûte de foyer présentant les caractéristiques suivantes;
1 - la voûte est formée de plusieurs briques réfractaires ayant à leur extrémité supérieure des parties destinées à recevoir un support et sur leurs faces opposées des saillies et des cavités dis- posées alternativement, à la fois, longitudinalement
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et transversalement.
des organes de suspension s'engageant dans les parties destinées à recevoir ces supports et plusieurs briques en forme de coin s'intercalant, avec leur extrémité la plus étroite dirigée vers le haut,entré les premières briques mentionnées, les briques cunéîformes ayant sur leurs faces convergentes des cavités et des saillies s'em- boitant avec les saillies et les cavités des premières briques mentionnées,, de fagon que lesdites briques cunéiformes soient supportées par les premières bri- ques mentionnées et coopèrent avec elles à la fema- tion d'une partie de voûte circulaire convexe;
2 - les briques en forme de coin sont en retrait par rapport aux premières briques mentionnées.
RESUME SUCCINCT
Perfectionnements à la construction des voûtes suspendues des fours et des foyers et aux briques servant à ladite construction, lesquelles briques comportent sur leurs différentes faces des saillies et des cavités permettant l'emboîtement des briques entre elles.