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Monsieur John Robert OLARK,Bethesda,MarY1and, Etâte Unis d'Amérique.
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POUR A BRIQUEQ. ,
L'invention est relative aux fours destinés à être employés dans la fabrication de briques et autres produits à base d'argile. Un objet de l'invention est de procurer un four compact capable de fonctionner avec un minimum de dépense de temps et de main d'oeuvre et qui comprend un et nouveau mode de séchage,de chauffage,de cuisson des produits.
Un autre objet de l'invention est de procurer un four dit "complet", qui est de préférence établi circulaire ou de forme analogue,comportant le mécanisme de conformation des produite aménagé dans les confins du four et en communication directe avec ce dernier,de sorte que les pro- duits conformés peuvent être immédiatement transportés au four et dispo- sés sur la sole du four préparatoirement au séchage,au préchauffage et à la cuisson.
On envisage également,selon l'invention, l'emploi d'un four dans lequel la sole est stationnaire,avec,montés par dessus cette sole,des voutes ou couvercles qui sont Mobiles en vue de permettre des modifications dans le traitement des produits situés dans différentes zônes de la sole du four, chaque portion de la sole sur laquelle les pro- duits sont rangée étant perforée en vue du passage de la chaleur à tra- vers la sole après rencontre avec les produits.
Après de nombreuses expériences,on a trouvé qu'un four continu, divi- sé en chambres qui toutes communiquent avec un carneau commun,les cham- bres communiquant entre elles par l'intermédiaire du carpeau,en combinai- son avec l'emploi de registres ou de chicanes,facilite le transfert de chaleur,au gré de l'opérateur,dans l'une quelconque des chambres.La cha- leur est échangée entre les chambres par l'intemédiaire de movens de succion interposés en des emplacements pr0déterminé du carneau, les moyes
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de suocion étant mobiles afin de permettre le déplacement,complémentR1ra- ment au déplacement des voûtes mobiles des chambres du four faisant par- tie de l'invention.
Un autre objet da l'invention est de prévoir des scellements ou ferme tures,de sommet et d'extrémité,pour les cloisons ou séparations des cham- bres, qui peuvent être amenés en engagement ou hors d'engagement avec les cloisons ou séparations,les scellements ou fermetures,lorsqu'ils occupent
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leur position de fermeture,empêchant effectivement le passage de la cha,.. leur d'une chambre à 1'autre,entra les voûtas et les cloisons.
On a constaté que de meilleurs résultats sont obtenus en introdui- sant de la chaleur au voisinage du sommet de la chambre de cuisson,en
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permettant à la chaleur de pénétrer les brlquom rangées,de .aut en bas, la chaleur étant évacuée à, travers la sole perforée dans un carneu con-
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tinu,q,ui est en communication avec toutes les chambres.
D'autres objets de l'invention ressortiront de la description qui suit de dispositions préférées de l'invention,en référence aux dessins annexés sur lesquels:
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i*'ig'l est une vue en plan de dessus, d'un four constru1 t conformément à la présente invention, le convoyeur ou transporteur d' arzi 7 s étant re- présenté de façon fragmentaire, et une portion du carneau ou conduit de chaleur continu étant également représenté de façon fragmentaire afin de montrer les détails;
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Figtia est une continuation de la figo1,montrnt en plan du dessus le transporteur à argile se prolongeant dpre l'élément nu unft5 de rr4- paration de l'argile,représenté en coupe fram9ntn.t re, 7 aa voies sur les- quelles l'argile est amenés an chariots dans l'élément ou unité de pré- paration d'argile, ainsi que la grille sur laquelle l'argile est déposée, étant également représentées en plan de dessus,par dessus le mécanisme de préparation de l'argile;
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Fit.2 est une vue schématique de toute l'installation, dont des par- ties sont représentées en élévation latérale et des portas sont rerre- sentae en coupe;
Fig-3 est une vue en coupe,fragmentaire,de détail,à échelle agrandie, pratiquée à travers une des chambres du four,et illustrant la manière dont les chambres du four communiquent avec le carneau ou conduit, les
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voies porte-voûtes étant représentées en coupe sur les c8tée opposés des
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831a8 des chambres du four; ïa'ig.9 est une vue en coupe verticale,de détail,prise suivant la li- gné 4-. da la fig.3 en regardant dans la direction des flèches,et mon- trant la sous structure de la sôle de l'une des chambres du four;
Fig.5 est une vue en plan de dessus,fragmentaire, de détail,de l'une des soles des chambres du four,avec la plupart des dalles ou blocs de
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la sole enlèves, les ouvertures menant aux carnoaux et les branchements de carneaux étant également représentés,- ,
Fig*6 est une vue en élévation de l'une des chambres du four,mon- trant une paroi de séparation avec les scellements ou fermetures aména- gés au voisinage des bords marginaux de la paroi;
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Fig.7 est une vue en coupe, fragmentaire, de détail, à échelle agrandie, de la portion supérieure de droite'de la fig*8 en regardant dans la di- reotion des flèches,montrant le mode de montage de l'un des scellements de paroi,ce soellement étant fermé} Figse est une vue en coupe verticale,fragmentaire,de détail,obtenue suivant.la ligne 8-8 de la fig.7 en regardant dans la direction des flê-
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ches,le HBatxa montage du scellement étant représenté en élévation par bout;
Fig.9 est une vue en coupe transversale,fragmentA4re,àe déte,il,sui- vant la ligne 9-9 de la fig.7 en regardant dans la direction des flèches, qui montre le scellement d'une extrémité de la paroi en position fermée;
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Figelo est une vue en coupe verticale,fragmentaire,de détail,obtenue suivant la ligne 10-10¯de la fig.6 en regardant dans la direction des flêahes,qui montre l'un des scellements supérieurs en position fermée; Fig.ll est une vue analogue à. celle représentée dans la f'iglr JO, qui montre une disposition modifiée de paroi et de scellement supérieur;
Fig.12 est une vue en coupe horizontale,fragmente,tre,de détail,obte- nue suivant la ligne 12-12 de la fige 11 en regardant dans la direction des flèches;
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Fig.13 est une vue en coupe,fragmantaire,obtanua auivc,nt la ligne 13-13 de la figall en regardant dans la direction deq flèches;
Fig. 19 est une vue en coupe, fragmentaire, de détail, de la dj spo81 tiou modifiée de scellements supérieur et latéraux représentée dans la f'1g.1, montrant comment ces scellements sont engagés à leurs extrémités;
Fig.15 est une coupe vertioale d'une disposition modifiée de paroi,
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la paroi étnt creuse et comportant des ouvertures d'entrée et de sortie d'air dans ses extrémités:
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'iga 1R est une vue en coupe transversale de cette rroi , ht,enue nul- vant la ligne 11-lA de la fig.,]F,- Fig.17 est une vue en coupe, fre;melTItaire, de t1ptl'1i], d'un variante de disposition dg paroi de séparation,obtenue suçant la ligne 17-i7 de la fig.15 en regardant dans la direction des fl$ches;
Fig 1R est une vue en coupe verticale,fragmentaire,à travers la pa- roi latérale de la chambre de cuisson,montrant les ouvertures d'induc- tion de chaleur et d'observation au voisinage du sommet du four*,et,
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Fig 19 est une vue en élévation latérle,ana1ogue,mont,rnt un des supports à galet pour la voute ou couveucle de four.
Dans la disposition de l'invention,on prévoit que le four est établi à la source d'alimentation des produits à fabriquer. Aprée de nombreuses
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expériences,la présente invention a êtér6alJB4e en un emplacement oÛ J'argile peut être chargée en wagonnets,à la ource d'a11manttion,tran- portée dans un élément ou unité de préparation d'argile,déversée et pré- parée en ce point pour l'appareilde conformation des produits, les pro=- duits étant transportés à partir de ce dernier à la sôle du four pour
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l'opération finale d'affermissement et i6chage,préchaufi',ige et cuisson.
Cette méthode de fabrication est une opération continue.
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Dans la fige 2 on a schématiquement illustré une installation telle qu'utilisée actuellement pour la fabrication de briques conformément à la présente invention. L'installation comprend des voies en ne prolon- gaant depuis la source d'alimentation d'argile jusque dans l'élément ou unité de préparation 21. L'argile est transportée dans des wagonnets 22. qui sont conditionnés pour permettre à l'argile de passer par gravité en engagement avec une grille 23,qui est superposée à un mécanisme de préparation d'argile, désigné généralement par 34, et comprenant un granuls teur et un désintégrateur.
L'argile tombe du mécanisme 24 sur une cour-
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rote 25, dont une extrémité est située directement en depiou8 du mécanis- me 24 dans l'unité de préparation d'argile 21. La courroie 28 transporte l'argile préparée à un élément ou unité de conformation de produits, 3'?, aménagé en un point éloigné de l'unité de préparation d'argile. L'élé- ment ou unité 26 est entouré par un four circulaire continu, désigné dans l'ensemble par 27,et schématiquement illustré dans la fig.2 des dessins.
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La courroie 25 passe au dessus du sommet du dit four, de sorte que l'ar- gile préparée peut passer d'une manière ininterrompue de l'élément ou unité de préparation d'argile 21 à l'élément ou unité de conformation des produits,36* Après fabrication des produite dans l'élément ou unité 26,ils sont convoyés ou transportés par une courroie ou analogue,39, sur la sôle du four 27.
Les produits peuvent être disposés sur la sôle du four de toute ma- nière désirée. On a constaté qu'il était préférable de disposer un nom- bre prédéterminé de rangées de briques en superposition sur la sôle du four,après quoi la courroie ou transporteur 2e est retiré et des produite sont introduits dans une autre partie du four. Ceci peut être commodément réalisé en faisant tourner l'élément ou unité conformant les produits, 26, de manière à amener le transporteur 28 à proximité de la partie de @ la sôle du four sur laquelle les briques doivent être disposées.
Cette opération est répétée Jusqu'au moment où le nombre désiré de rangées est constitué et les produits sèches,après quoi les produits empilés sont préchauffés,cuits et refroidie en succession d'une manière plus complètement définie par après.
La sôle du four, indiquée en 29,et illustrée le mieux dans les figs.
1,3,4 et 5, reçoit une conformation circulaire continue;elle est perfo- rée afin de permettre à la chaleur de la traverser. Les perforations pratiquées dans la sôle de chaque chambre communiquent avec des passées
30 formés immédiatement en dessous,les passages étant également en com- munication avec des sorties d'aspiration ou de succion 37 et avec un -car'ne.au annulaire continu 32. Entre les sorties 31 et le carneau 32 sont disposés des guides de registre,- 33,propres à recevoir des regis- tres 3.4 Les registres sont destinés à dévier la chaleur aspirée des chambres du four par les passages 30,dans les sorties 31.
La sôel 29 est construite en plusieurs pièces,chaque pièce formant le fond d'une chambra,laquelle est plus complètement décrite par après.
Les pièces ou parties de s/les dont l'une d'elles est représentée dans la fig*5 et désignée 35,sont pourvues d'ouvertures tangentielles 36. Ces ouvertures communiquent,par des espaces compris entre des parois 37,avec les passages 30. Les parois 37 s'étendent latéralement à partir de voutes 36, dont chacune est sousjacente à une partie de xxxxxxx sôle 35 et forme le sommât d'un des passages 30. Les parties de sôle sont pourvues,
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sur leurs t'acee supérieures, de bandes de guidage 3"'disposées parallèle- ment sur les côtés opposée des ouvertures 36.Des dalles ou blocs cellu- laires 39 sont montés à glissement entre les bandes de guidage, les vi- des des blocs communiquant avec les ouvertures 36.
Lep sommets des blocs
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79 sont de niveau avec les bords tup4rieure des bandes 70',en procur"1nt une surface ininterrompue relativement li gge sur laquelle ayant dispoe4es les briques.
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La sôJe du four 29 est pourvue de distance en distance da parois de séparation 40 qui coopèrent avec des voutes ou couvercles généralement désignes 41 pour former des chambres. De pr0rBnce eues chambres sont a.rrangée9 en batteries de quatrs,COT.T.6 il est illustra dnng lq, flE<1 du, dessin. Chaque batterie est con8tjtue par'une chambre dA r'arm3 RAS- ment et de séchage S-D,une chambre de pr4xhauffaRe P,UT1(' chambre de cuas- son F et une chambre de refroidissement C. Les voûtes ou couvercles sont
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équipés de galets 2 qui sont montés sur des voies 43,les voies s'eten-" danst autour du four,des deux côtés de la sôle du four 29. Ceci permet de déplacer les voûtes ou couvercles avec facilité,au gré de l'opérateur.
Les voutei ou couvercles,b 'exception dA la voute ou couvercle de cuisson,sont en substance de construction identique.Dans cette voute ou couvercle de cuisson,des ouvertures 45 sont formées près du sommet.Par ces ouvertures on introduit lea gaz de chauffage destimés à rencontrer les briques placées dans cette chambre. Des ouvertures d'observation ou regards,46, sont également formés à intervalles dans cette voute ou cou- vercle.Une plateforme appropriée pour supporter l'opérateur,47, est mon- tée de chaque côté de la voute ou couvercle de cuisson. La plateforme est rigidement fixée à la voûte ou couvercle de manière permettre l'ac-
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cès commode aux ouvertures 45 et 46.
Si on le désir3,chaque paroi laté- rale de la voute ou couvercle de cuisson peut être prolongée vers l'in- térieur,à son extrémité inférieure,afin de procoeor une nervure 4P, qui est complémentaire et peut s'engager dans une gorge 49 formée dans le côté de la base de la sole du four. Grâce à cette disposition on forme un scellement inférieur pour mieux retarder l'échappement des gaz de chauffage de la chambre. On a également trouvé avantageux de suspendre une patte 50 à la partie inférieure débordante de chaque paroi latérale de la voute ou couvercle.
Ces pattes,comme on le voit le mieux dans la
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fig.6, se prolongent jusque dans des Tttxttt lits de sable 51, en procurant ,--",,--..;;,}.....--
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des joints de sable entre les soles des chambres et les voûtes ou cou- veroles de celles-ci.
Spplémentairement,pour empêcher l'échappement des gaz de chauffage des chambres, des scellements ou joints mobiles sont prévus,qui sont conditionnés pour venir en engagement avec les bords marginaux libres de chacune des parois de séparation 40.Ces scellements peuvent être cons titués par des colonnes de briques réfractaires,fournissant des scelle- ment latéraux 52 et supérieurs 53. Les scellements latéraux peuvent être supportés par des mécanismes à galets appropriés,64,lesquels sont pro- tés par les voûtes ou couvercles. Ces mécanismes permettent le libre dé- placement latéral des scellements latéraux en engagement et hors d'enga- gement avec les parois de séparation.
De préférence,les extrémités des parois de séparation sont pourvues @ de gorges médianes 55 d'une largeur suffisante pour loger les portions marginales libres des scellements latéraux. Ceci permet de loger les scellements dans les parois de séparation,et de former un joint étanche aux gaz entre les parois de séparation et les voûtes ou couvercles,pa- reille disposition étant spécialement désirable dans les cas où l'on utilise des chambres sous pression. Le scellement supérieur 53 pend à travers une ouverture 56 du sommet de la voute ou couvercle,le scelle- ment étant supporté par une poutre 57 montée sur le dit sommet. Un bou- lon réglable 58,porté par la poutre 57 est en engagement avec le scelle- ment supérieur pour contrôler le déplacement de ce dernier.
Si on le désire, au lieu d'employer une paroi de séparation pleine, un espace d'air peut être formé au centre ou milieu'-' de cette paroi com- me il'est représenté dans les figs.11 à 16, Dans cette réalisation de l'invention, la paroi de séparation désignée 40' est ouverte,comme indi- qué en 59,au contre,du sommet au bas,aussi bien que d'une extrémité à l'autre. Les côtés de l'ouverture sont contractés au sommet et forment une embouchure 60. L'embouchure est conditionnée pour venir en engage- ment avec une fente 61 formée centralement dans le scellement supérieur @ 53'. Sauf en ce qui concerne la fente 61,ce scellement supérieur est de construction analogue à celle des scellements 53.
Dans une paroi de sé- paration de cette construction,on préfère admettre l'air à pénétrer dans l'espace 59 à partir du bas,à une extrémité de la paroi. Dans la fig.15, on a montré une ouverture d'entrée d'air 62 qui communique avec un canal
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63 formé dans le bas de la paroi. De préférence des pièces d'écartement 64 sont montées à intervalles entre len cotés de 7.' espace d'air,les pié-
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ces d'écartement étant disposées verticalement At 8'têndant du sommet au bas de la paroi.
L'air ascensionnant a travers la paroi ept ventilé à l'atmosphère par l'embouchure 60 et la fente 61, Dans cette disposi- tjon de l'invention, les scellements latéraux ainsi que les scellements engagées dans des/
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supérieurs ont leurs extrémités libres tt8KX8##Bxt#m5xév1dements complémentaires 65' formés dans les extrémités et le sommet de la paroi
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de séparation. En outre, le fond de chaque évidément est garni de laine mtnérale fl5 ou d'une garniture 'incombustible analogue,pour r4nliner un joint effectif entre la voute ou couvercle et la paroi de séparation.
Le sommet des scellemerts latéraux est pourvu d'une r,,arniture Il venant en engagement avec les parois internes du scellement supérieur, des côtés opposés de la fente Il,comme il est montré dans la fig.14,
Par l'emploi de registres 3. dans les passeras 30 et 7 dans le car- chambre /
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116<:\1 3?,on réalise un syntème Roupie pour transférer de in chaleur d'une à l'autre. Avec ce système Il est possible d'actionner une seule batte- rie si on estimait pouvoir le faire,et il est poasibte de me d'action- ner simultanément deux ou un plus [rand nombre de batteries.
En outre, en introduisant la chaleur au sommet des chambres de cuisson et en l'ex- trayant par la sole des chambres et en la déviant alors dans la ou les chambres désirées,le transfert de chaleur est en tout temp'! sous le con-
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trois entier de l'apér+,sur.Supplém9nta3rcmpr.t aux ouverture d'aspira- tion ou de succion 31 dans chacun des passags8 menant au cerneau 2,1e dit carneau est pourvu d'ouvertures correspondantes 3l'am6nag4e8 à proxi- mité des registres 137,et dans lesquelles les ventilateurs d'aspiration
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6P peuvent être engagés, comme illustré dans la rif!..l. Il doit naturelle- ment être entendu que l'on peut employer simultanément autant de ces ventilateurs d'aspiration 10 qu'on le désire.
Ces ventilateurs sont mobi- les et compacts de manière à pouvoir etra aisément et rapidement 0epla- cés manuellement en vue de l'application aux diverses ouvertures d'aspi- ration ou de succion.
Egalement,en référenceà la fig.l des dessins,on observera que la
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courroie de transport des produits,2n,est mise en place dans l'une des chambres d , a.rm1s8ement et de séchage. Lorsqu'elle occupe cette position, les registres de carneau 67 sont ouverts pour la chambra de refroidisse-
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ment du côté opposé du four. Ceci permet l'aspiration des gaz sous l'in- fluence d'un ventilateur d'aspiration 68 de la dite chambre de refroi di s- sement vers cette chambre d'affermissement et de séchage,comme indiqué par les flèches. La voute ou couvercle de cette ohambre d'affermissement et de séchage est à ce moment déplacé à droite, jusqu'à empilage complet des briques.
Après achèvement de l'opération d'empilage.le transporteur de produits est ramoné sur la voie 69 dans l'élément ou unité dé confor- mation 36,après quoi la.voûte ou couvercle de la chambre d'affermisse- ment et de séchage est mis en place sur .les bijques empilées et les gaz de la chambre de refroidissement envovés àtravers les rangées de briques dans la chambre d'affermissement et de séchage.
Pendant cafte période, la chambre de préchauffage reçoit Ion gaz chauds de la chambre de cuis- son voisine en'raison du fait que le ventilateur d'aspiration pour la chambre de. préchauffage est en fonctionnement et que le registre de car- neau entre les chambres de cuisson et de préchauffage est t'ouvert, tandis que les registres de carneau des extrémités des chambres de cuisson et de préchauffage sont fermés. Il en résulte manifestement que les gaz chauds induit.s dans la chambre de ouisson par les ouvertures 45 sont extraits par le ventilateur d'aspiration de la chambre depréchauffage et amenés en circulation dans cette chambre de péchauffage.
Le fonctionnement d'une installation et la méthode conformes à la présente invention se sont démontré plus rapides avec un accroissement conséquent de production et un produit final amélioré.L'agencement du four,la mobilité des voutes ou couvercles et la souplesse du transfert de ohaleur assurant le fonctionnement ininterrompu de l'installation.
Il doit naturellement être entendu que diverses modifications peu- vent être apportées dans lés détails de construction,les proportions et agencements des parties sans s'écarter des limites de l'invention.
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