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Four électrique à résistance.
La présente invention se rapporte à des fours électriques du type à résistancejelle a pour objet un support perfectionné pour les éléments de résistance.
On la comprendra facilement en se référant, au cours de la description qui suit, aux dessins annexés représentant plusieurs de ses formes de réalisation.
Dans ces dessins.
Fig. 1 est une coupe suivant la-ligne 1-1 de la fig. 2 d'un four électrique conforme à l'invention.
Fig. 2, 3 et 4 sont, respectivement des coupes suivant les lignes 2-2, 3-3 et 4-4 de la fig. 1, la fig. 4 représentant une coupe partielle à une échelle plus grande.
Fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la fig. 4.
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Fig. 6 est une vue partielle en plan de la partie représentée par la fig. 4.
Fig. 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la fig. 4.
Fig. 8 est une coupe partielle à plus grande échelle suivant la ligne 8-8 de la fig. 3.
Fig. 9 est une vue en élévation de la partie représentée sur la fig. 8.
Fig. 10 représente une forme modifiée de l'invention cor- respondant à une coupe partielle suivant la ligne.3-3 de la fig. 1.
Fig. 11 est une vue en élévation d'une des barres résis- tantes suivant la fig. 10.
Fig. 12 est une coupe suivant la ligne 12-12 de la fig.ll.
Fig. 13 est une coupe partielle à une plus grande échelle suivant la ligne 13-13 de la fig. 10.
Fig. 14 est une coupe suivant la ligne 14-14 de la fig. 13, et
Fig. 15 est une vue en plan de la partie représentée par les figs. 13 et 14.
Le fpur représenté sur les figs. 1 à 9, comprend le corps du four proprement dit, avec une enveloppe métallique 1, et un couvercle avec enveloppe métallique 3. Des cornières 5 sont supportées par les quatre parois latérales de l'enveloppe 1 près de leurs parties supérieures, et s'étendent de manière continue sur les dites parois. Ces cornières portent des éléments en forme de cornière comportant une partie inférieure horizontale 7 et une partie supérieure 9. Les parties 7 portent des divisions s'étendant vers le haut à une certaine distance des parties 9.
Les parties 7 et 9 et les divisions 11 s'étendent de manière continue sur les quatre parois de l'enveloppe 1. Les quatre parois latérales de l'enveloppe 3 portent des fers en 1 13, qui supportent eux-mêmes par leur face extérieure des plaques
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verticales allongées espacées des parois de l'enveloppe 3. Ces plaques 15 portent à leur bord supérieur des plaques allongées horizontales 17, qui portent des divisions 19 dirigées vers le bas.
Les fers en 1 13, les plaques 15 et 17 et les divisions 19 s'étendent de manière continue sur les quatre parois de l'enveloppe 3. Quand le couvercle est placé sur le corps du four, comme dans le fig. 1, les divisions 19 pénètrent dans les espaces compris entre les parties 9 et les divisions 11, tandis que les plaques 15 pénètrent dans les espaces compris entre les divisions 11 et les parois latérales de l'enveloppe 1. Cette interpénétration constitue un joint à labyrinthe qui peut-être rempli d'une matière d'étanchéité, de l'huile par exemple, jusqu'au niveau du bord supérieur des parois latérales de l'en- veloppe 1. Les parties formant le joint, y compris les parois de l'enveloppe, les cornières 5 et les fers en 1 13 sont de préférence soudées les unes aux autres de façon à assurer des joints étanches à l'air.
A l'intérieur de l'enveloppe 1 se trouvent des blocs 21 en carbone massif formant le fond de la chambre du four, sur ces blocs reposent les blocs en carbone massif 23 qui for- ment les deux extrémités de la chambre, et les blocs 25, également en carbone massif, qui en forment les faces latérales.
Entre les blocs de carbone 21 et le fond de l'enveloppe 1, et entre les blocs 23 et 25 et les parois latérales de l'en- veloppe on place une matière réfractaire désignée par 27 et 29.
Comme on peut le voir dans les dessins, les blocs 23 et 25 formant les parois latérales de la chambre du four sont munis d'un épaulement 31 sur lequel repose une rangée de plaques de graphite 33 formant la paroi supérieure de la chambre.
Les bords longitudinaux adjacents de ces plaques sont de pré- férence taillés comme dans la fig. 14, de manière à ménager entre
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les faces verticales opposées les espaces 35 afin d'éviter des efforts dans les plaques dus à la dilatation ou à la contraction des parois du four. Le joint entre deux plaques adjacentes est maintenu grâce au contact des surfaces horizonta- les 37.
Pour introduire le métal fondu dans la chambre on prévoit une conduite 39 munie d'un bout 41 plongeant dans la cavité 43 d'un auget 45 dans la chambre du four, le bout 41 se trouvant sous le niveau du bord de l'auget 45, de manière que le métal liquide ferme l'extrémité de la conduite, Pour remplir la chambre du four, le métal coule au-dessus du bord de l'auget 45, jusqu'au niveau L par exemple. Pour la sortie du métal de la chambre du four on prévoit une conduite 47, normalement fermée par un bouchon vissé qui peut être retiré par l'ex- térieur au moyen d'une clef après avoir retiré la plaque amo- vible 51. Une conduite 52 s'étendant à travers une des parois latérales du four sert à la sortie des vapeurs de la chambre du four.
A l'intérieur du couvercle 3 se trouve une construction en forme d'arc formée par les blocs de carbone massif 53, les plaques intermédiaires étant fixées l'une à l'autre en 55 et les plaques terminales reposant sur les blocs de carbone en forme de coin 57, lesquels sont supportés, quand on lève le couvercle,par des cornières allongées 59 soudées aux parois latérales de l'enveloppe 3 au voisinage de leur extrémité infé- rieure et s'étendant tout autour de cette paroi. Comme repré- senté, les blocs 53 ménagent une cavité 61 entre les faces supérieures des plaques 33 formant le toit de la chambre du four et les faces inférieures desdits blocs. Entre les plaques ou blocs 53 et 57 et le sommet du couvercle 3 on place des couches 65 de matière réfractaire.
Comme représenté, les résistances affectent la forme de bancs allongées 67 en matière conductrice de l'électricité
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et réfractaire à la chaleur, en graphite de préférence.
Ces barres s'étendent transversalement dans la partie supérieure de la chambre du four. Comme dans les dessins, elles sont munies d'extrémités filetées 69 d'un diamètre légèrement supérieur. Ces extrémités rejoignent par des ouver- tures 71 des plaques de connexion 73, en même matière que les résistances. Des colliers vissants ou écrous 75 se vissent sur les extrémités filetées 69 en serrant les plaques de connexion. Comme représenté, les ouvertures 71 (voir fig.5) sont légèrement allongées dans le sens de la longueur de la chambre du four de manière que les résistances puissent glisser relati- vement aux plaques de connexion quand l'assemblage de la série de résistances et de plaques de connexion se dilate ou se contrac- te selon la température.
Bien que les colliers 75 puissent avoir une surface assez importante et être fortement serrés contre les plaques de connexion, les deux pièces glissent l'une sur l'autre assez facilement,le graphite qui les constitue étant un bon lubrifiant, particulièrement aux températures élevées.
Comme représenté, les résistances aux deux extrémités de la série sont reliées par un manchon d'accouplement à un prolongement rigide 81,de préférence en graphite, les extrémités correspondants de la résistance et du prolongement étant vissées dans le manchon. Chaque prolongement 81 passe par une ouverture 83 dans la paroi de la chambre du four et arrive à l'extérieur de l'enveloppe 1. Suivant la fig. 8, l'extrémité du prolongement qui dépasse de l'enveloppe 1 est filetée et se visse dans la partie terminale en forme de socket d'une borne, de préférence en cuivre. La borne présente une partie filetée 87 de diamètre plus petit à laquelle peut être fixé le câble d'alimentation des résistances.
La partie 87 de chacune des bornes porte une plaque 89 en matière électro-isolante réfractaire à la chaleur, de préférence du genre employé pour les panneaux des postes
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récepteurs de radio et usages analogues. Cette plaque repose contre l'épaulement 91 de la borne, et est fixée à cette der- nière par une rondelle 93 et un écrou 95 qui se visse sur la partie terminale 87 de la borne. La plaque 89 est percée à sa partie supérieure d'une ouverture 97 recevant le crochet 99 fixé à une extrémité d'un tendeur à vis indiqué intégralement en 101. L'extrémité opposée du tendeur a un crochet 103 placé dans l'ouverture 105 d'une pièce 107 fixée par soudure à la plaque 9 du joint à labyrinthe déjà décrit.
Cette disposition sert à supporter les bornes terminales et les extrémités 81 des résis- tances, et évite la tension qui pourrait leur être imposée par les câbles fixés aux bornes.
Pour fermer l'espace existant entre les parois du four et les prolongements 81 des résistances, on bourre cet espace à l'aide d'une couche flexible 109 en amiante ou en autre matière flexible électro-isolante et réfractaire à la chaleur, une couche 111 de la même matière étant de préférence placée entre l'extré- mité de la partie socket 85 de la borne terminale et la paroi de l'enveloppe 1, à l'intérieur d'une bague 113 fixée par soudure à l'enveloppe 1. Comme ces couches de bourrage sont élastiques , les prolongements 81 restent espacés par rapport aux parois des ouver- tures 83, en ce sens que le bourrage n'empêche ni le mouvement re- latif entre les prolongements et les parois transversalement et longitudinalement, ni l'inclinaison des prolongements dans toutes les directions.
La suspension à l'extrémité du prolongement par le tendeur à vis 101 et les pièces associées permet ces mouve- ments. Pour éviter des déplacements longitudinaux exagérés des prolongements par rapport aux parois du four, plus amples que les déplacements entraînés par la dilatation de la série de résistan- ces ou des parois du four, la partie inférieure de chacune des plaques 89 est munie d'une ouverture 115 à travers laquelle s'étend @
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librement une tige rigide 117 dont une extrémité est fixée par soudure à la paroi 1. Comme dans le dessin, cette tige est fi- letée à son extrémité libre et porte une paire d'écrous régla- bles 119 placés de chaque côté de la plaque 89.
Un espace est ménagé entre ces écrous et la surface de la plaque, ce qui, avec le jeu de la tige dans l'ouverture 115, assure la liberté de mouvement longitudinal, transversal et angulaire des prolonge- ments 81 par rapport aux parois du four.
Comme le montrent les figs. 1 à 7, afin de supporter les résistances assemblées en série à l'intérieur du four, les plaques de connexion 73 peuvent glisser sur des barres 121, de préférence en graphite, et une encoche est pratiquée au bord inférieur des plaques en 123 (fig. 5) de manière à recevoir ces barres. Des tiges verticales 125 de préférence en graphite sont vissées dans les barres 121 et placées à une certaine distan- ce des deux côtés des plaques de connexion. Ces tiges s'éten- dent vers le haut par des ouvertures 127 à travers les plaques 33 qui forment le toit de la chambre du four, dans la cavité 61 des blocs 53 du couvercle du four. A la partie supérieure de ces :tiges sont vissés des écrous ou bagues 129, également en graphi- te de préférence. Un bloc 131 entoure librement chaque tige et repose sur la face supérieure de la plaque 33.
Ce ploc est de préférence en carbone poreux, matière extrêmement réfractaire et mauvaise conductrice de la chaleur. Sur chacun de ces blocs 131 se trouve un bloc 133 sur lequel repose l'écrou 129. Ce bloc est en matière isolante électrique et réfractaire à la chaleur, par exemple en oxyde d'aluminium (AL203) fritté de grande pureté, 995% par exemple, telle que la matière vendue sous le nom d' "Alfrax" .
La Demanderesseraencontré de grandes difficultés en cherchant un support électro-isolant de résistance qui puisse
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supporter les températures élevées régnant dans un four de ce genre, températures qui atteignent fréquemment 2. 800 à 3.800 F (1. 500 à 2.000 C). Bien que la matière électro-isolante décrite à propos du bloc 133 soit la plus réfractaire qu'on puisse trouver dans le commerce, elle peut cependant ramollir et per- dre ses propriétés dans certaines conditions si elle est pla- cée dans la chambre même du four.
En les plaçant à l'extérieur comme décrit, à un endroit où la température est inférieure à celle de la chambre du four, et en interposant entre eux et les parois du four un bloc de carbone poreux, qui est très réfrac- taire à la chaleur, et peu conducteur de la chaleur comparé au carbone massif ou au graphite, les blocs isolants 133 sont rela- tivement froids par rapport aux températures mentionnées, et ré- sistent au ramollissement et aux autres détériorations. En mê- me temps, la construction décrite permet que les plaques de con- nexion 73 des résistances reposent sur des surfaces en graphite qui, comme on l'a dit plus haut, sont très lubrifiantes aux tem- pératures élevées, de sorte que les différentes parties peuvent suivre facilement les mouvements entraînés par la dilatation ou la contraction par suite des changements de température.
Pour isoler la partie toit de la chambre du four,on se sert d'une masse 135 de charbon de bois en morceaux, placée en tas sur les plaques 33 du toit de la chambre. Cette masse rem- plit pratiquement la cavité 61 du couvercle de la chambre du four. Pour éviter le contact du charbon de bois avec les tiges de suspension 125, les écrous 129 et les blocs 131, qui les mettrait en court-circuit avec les plaques de graphite 33, les extrémités supérieures de ces tiges sont entourées d'une paroi formée de blocs 137 en carbone ou en autre matière très réfrac- taire à la chaleur, ces blocs reposant amoviblement sur les pla- ques de toit 33.
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Dans la variante illustrée par les figs. 10 à 15, les résistances 139, en graphite de préférence, sont de section carrée et creusées longitudinalement à leurs arêtes inférieures de manière à former des surfaces 141 et 143 qui augmentent la capacité de rayonnement de chaleur des résistances, en parti- culier dans la direction du métal contenu dans la chambre. Ces résistances sont munies à chaque extrémité de prolongements filetés 145 qui rejoignent par des ouvertures 147 des plaques de con- nexion en graphite 149. Des deux côtés des plaques de connexion, les écrous ou bagues 75, analogues à ceux des figs. 1 à 9, sont vissés sur les prolongements.
Conformément à la fig. 10, les résistances sont placées si près l'une de l'autre que les tiges de suspension 125 employées dans la construction des figs. 4 et 5 ne peuvent être placées entre les bagues 75, ce qui empêche d'utiliser la construction des figs. 4 et 5 si on ne veut raccourcir les résistances. On a donc utilisé, comme dans les figs. 10,13 et 14, une seule tige 151 pour chaque plaque de connexion, en graphite de préférence comme les tiges 125. Comme on peut le voir dans les figs. 13 et 14, la partie inférieure de chaque tige 151 est vissée dans l'ou- verture d'une barre 153 qui fournit un support latéral sur le- quel peut glisser la plaque de connexion correspondante.
Dans cette variante, à cause du rapprochement des écrous ou bagues 75, la partie inférieure de la plaque de connexion ne peut être entaillée comme sur les figs. 4 et 5, et c'est le rebord 155 de la paroi du four qu'on creuse en 157 pour livrer place à la barre 153.
Chaque tige de suspension s'étend à travers une ou- verture 159 d'une plaque 33 de la chambre du four dans une cavi- té 61 formée par les blocs 53 du couvercle du four. Pour suppor- ter la tige sur la plaque 33 on visse une bague ou un écrou à la \
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partie supérieure de la tige, et on interpose entre cet écrou et la plaque un bloc 163 en matière électro-isolante, la même que celle du bloc 133 précité, et un bloc en carbone poreux re- posant sur la plaque. Comme dans la construction des figs. 1 à 10, une paroi formée de blocs 137 entoure l'extrémité supérieure de chaque tige de suspension pour isoler cette dernière de la masse de charbon de bois 135.
Pour assembler les résistances en série comme dans les figs. 1 à 9, on peut,avant de placer les plaques 33, lesmon- ter dans la chambre du four avec les manchons d'accouplement 79 et les plaques de connexion 73 placées sur des blocs de bois reposant sur le rebord 155 des parois de la chambre du four, et avec les tiges de suspension 125 assemblées aux barres 121 et embrassant les plaques de connexion, les barres 121 reposant é- galement sur le même rebord. Les prolongements des résistances 81 peuvent alors être introduits par les ouvertures 83 des parois de four et vissés dans les manchons d'accouplement 79. On peut ensuite assembler les bornes terminales et les pièces associées avec lesdites extensions, et les rattacher à l'enveloppe par 1' intermédiaire des tendeurs 101.
Les plaques 33 peuvent alors être progressivement mises en place en partant d'une extrémité de la chambre du four, et en plaçant les tiges dans les ouvertures des plaques munies d'une ouverture à cet effet. Au fur et à mesure du placement des plaques, les blocs 131 et 133 et les écrous 129 peuvent être placés et serrés sur la partie supérieure des tiges, et les blocs de bois peuvent être progressivement enlevés.
Pour le démontage on place les blocs de bois au fur et à mesure de l'enlèvement des plaques 33. Le même mode d'assemblage et de démontage peut être adopté pour la variante des figs. 10 à 15.
Les mots "matière réfractaire à la chaleur à base de carbone" employés dans les revendications qui suivent désignent @
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les matériaux de construction connus dans le commerce et l'indus- trie sous le nom de "carbone et "graphite".
Des modifications peuvent être apportées aux formes de réalisation décrites sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1.- Four électrique caractérisé en ce qu'il présente, en combinaison, une chambre de four limitée par des parois laté- rales fixées l'une à l'autre et par une partie formant toit ou sommet, ce toit comprenant des plaques pratiquement adjacentes en matière réfractaire à la chaleur à base de carbone supportées par au-dessus de ladite chambre de manière amovible, une ran- gée des résistances de chauffage allongées espacées latéralement dans ladite chambre et placées sous le toit, plusieurs pièces espacées en matière réfractaire à la chaleur à base de carbone s'étendant de la partie supérieure jusqu'en-dessous du toit, portées indépendamment et amoviblement par les plaques du toit et servant à suspendre la rangée de résistances au toit,
lesdi- tes plaques présentant des ouvertures à travers lesquelles s'é- tendent les pièces espacées précitées sans contact électrique avec les parois des ouvertures, des corps en carbone poreux ré- fractaire à la chaleur, et de conductivité thermique inférieure à celle de la matière formant les plaques, reposant sur la face supérieure de ces dernières sans contact électrique avec les pièces espacées précitées, et des moyens d'isolation électrique réfractaires à la chaleur portés par lesdits corps et espacés des plaques de manière à supporter les pièces espacées précitées sur les plaques.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Electric resistance oven.
The present invention relates to electric furnaces of the resistance type. Its object is an improved support for the resistance elements.
It will be readily understood by reference, during the description which follows, to the accompanying drawings showing several of its embodiments.
In these drawings.
Fig. 1 is a section taken along line 1-1 of FIG. 2 of an electric oven according to the invention.
Fig. 2, 3 and 4 are, respectively, sections along lines 2-2, 3-3 and 4-4 of FIG. 1, FIG. 4 showing a partial section on a larger scale.
Fig. 5 is a section taken along line 5-5 of FIG. 4.
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Fig. 6 is a partial plan view of the part shown in FIG. 4.
Fig. 7 is a section taken along line 7-7 of FIG. 4.
Fig. 8 is a partial section on a larger scale taken on line 8-8 of FIG. 3.
Fig. 9 is an elevational view of the part shown in FIG. 8.
Fig. 10 shows a modified form of the invention corresponding to a partial section taken along line 3-3 of FIG. 1.
Fig. 11 is an elevational view of one of the resistance bars according to FIG. 10.
Fig. 12 is a section taken along line 12-12 of fig.ll.
Fig. 13 is a partial section on a larger scale taken on line 13-13 of FIG. 10.
Fig. 14 is a section taken along line 14-14 of FIG. 13, and
Fig. 15 is a plan view of the part shown in FIGS. 13 and 14.
The fpur represented in figs. 1 to 9, comprises the body of the furnace proper, with a metal casing 1, and a cover with a metal casing 3. Angle bars 5 are supported by the four side walls of the casing 1 near their upper parts, and s' extend continuously over said walls. These angles carry angle-shaped elements comprising a horizontal lower part 7 and an upper part 9. The parts 7 have divisions extending upwards at a certain distance from the parts 9.
The parts 7 and 9 and the divisions 11 extend continuously over the four walls of the casing 1. The four side walls of the casing 3 carry irons in 1 13, which themselves support by their outer face plates
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vertical elongated spaced from the walls of the casing 3. These plates 15 carry at their upper edge horizontal elongated plates 17, which carry divisions 19 directed downward.
The irons in 1 13, the plates 15 and 17 and the divisions 19 extend continuously over the four walls of the casing 3. When the cover is placed on the body of the oven, as in fig. 1, the divisions 19 enter the spaces between the parts 9 and the divisions 11, while the plates 15 enter the spaces between the divisions 11 and the side walls of the casing 1. This interpenetration constitutes a labyrinth seal which may be filled with a sealing material, for example oil, up to the level of the upper edge of the side walls of the casing 1. The parts forming the seal, including the walls of the casing. The envelope, the angles 5 and the irons 1 13 are preferably welded to each other so as to ensure airtight joints.
Inside the casing 1 are solid carbon blocks 21 forming the bottom of the furnace chamber, on these blocks rest the solid carbon blocks 23 which form the two ends of the chamber, and the blocks 25, also in solid carbon, which form the side faces.
Between the carbon blocks 21 and the bottom of the casing 1, and between the blocks 23 and 25 and the side walls of the casing, a refractory material designated by 27 and 29 is placed.
As can be seen in the drawings, the blocks 23 and 25 forming the side walls of the oven chamber are provided with a shoulder 31 on which rests a row of graphite plates 33 forming the upper wall of the chamber.
The adjacent longitudinal edges of these plates are preferably cut as in FIG. 14, so as to spare
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the opposite vertical faces the spaces 35 in order to avoid forces in the plates due to the expansion or contraction of the walls of the furnace. The seal between two adjacent plates is maintained thanks to the contact of the horizontal surfaces 37.
To introduce the molten metal into the chamber, a pipe 39 is provided with an end 41 plunging into the cavity 43 of a bucket 45 in the furnace chamber, the tip 41 being below the level of the edge of the bucket 45 , so that the liquid metal closes the end of the pipe, To fill the furnace chamber, the metal flows above the edge of the trough 45, up to level L for example. For the exit of the metal from the furnace chamber, a pipe 47 is provided, normally closed by a screw cap which can be removed from the outside by means of a key after having removed the removable plate 51. A pipe 52 extending through one of the side walls of the furnace serves to exit the vapors from the furnace chamber.
Inside the cover 3 is an arc-shaped construction formed by the solid carbon blocks 53, the intermediate plates being fixed to each other at 55 and the end plates resting on the carbon blocks in. wedge-shaped 57, which are supported, when the cover is lifted, by elongate angles 59 welded to the side walls of the casing 3 in the vicinity of their lower end and extending all around this wall. As shown, the blocks 53 leave a cavity 61 between the upper faces of the plates 33 forming the roof of the furnace chamber and the lower faces of said blocks. Between the plates or blocks 53 and 57 and the top of the cover 3 are placed layers 65 of refractory material.
As shown, the resistors take the form of elongated banks 67 of electrically conductive material.
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and heat refractory, preferably graphite.
These bars extend transversely across the top of the oven chamber. As in the drawings, they are provided with threaded ends 69 of a slightly larger diameter. These ends join through openings 71 of the connection plates 73, made of the same material as the resistors. Screw collars or nuts 75 are screwed onto the threaded ends 69 by tightening the connection plates. As shown, the openings 71 (see fig. 5) are slightly elongated along the length of the furnace chamber so that the resistors can slide relative to the connection plates when assembling the series of resistors and of connection plates expands or contracts depending on the temperature.
Although the collars 75 can have a fairly large area and be tight against the connection plates, the two parts slide over each other quite easily, the graphite which constitutes them being a good lubricant, particularly at high temperatures.
As shown, the resistors at both ends of the series are connected by a coupling sleeve to a rigid extension 81, preferably of graphite, the corresponding ends of the resistor and the extension being screwed into the sleeve. Each extension 81 passes through an opening 83 in the wall of the oven chamber and arrives outside the casing 1. According to FIG. 8, the end of the extension which projects from the casing 1 is threaded and screws into the socket-shaped end part of a terminal, preferably of copper. The terminal has a threaded portion 87 of smaller diameter to which the power cable of the resistors can be attached.
The part 87 of each of the terminals carries a plate 89 of heat-refractory electro-insulating material, preferably of the type used for the panels of the stations.
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radio receivers and the like. This plate rests against the shoulder 91 of the terminal, and is fixed to the latter by a washer 93 and a nut 95 which screws onto the end part 87 of the terminal. The plate 89 is pierced at its upper part with an opening 97 receiving the hook 99 fixed to one end of a screw tensioner indicated integrally at 101. The opposite end of the tensioner has a hook 103 placed in the opening 105 d 'a part 107 fixed by welding to the plate 9 of the labyrinth seal already described.
This arrangement serves to support the terminal terminals and the ends 81 of the resistors, and avoids the voltage which could be imposed on them by the cables attached to the terminals.
To close the space existing between the walls of the furnace and the extensions 81 of the resistances, this space is filled with a flexible layer 109 of asbestos or other flexible electro-insulating material and refractory to heat, a layer 111 of the same material being preferably placed between the end of the socket part 85 of the terminal terminal and the wall of the casing 1, inside a ring 113 fixed by welding to the casing 1 Since these layers of packing are elastic, the extensions 81 remain spaced from the walls of the openings 83, in that the packing neither impedes the relative movement between the extensions and the walls transversely and longitudinally, nor the inclination of the extensions in all directions.
The suspension at the end of the extension by the screw tensioner 101 and the associated parts allows these movements. To avoid exaggerated longitudinal displacements of the extensions relative to the walls of the furnace, larger than the displacements caused by the expansion of the series of resistances or of the walls of the furnace, the lower part of each of the plates 89 is provided with a opening 115 through which extends @
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freely a rigid rod 117, one end of which is fixed by welding to the wall 1. As in the drawing, this rod is threaded at its free end and carries a pair of adjustable nuts 119 placed on each side of the plate. 89.
A space is provided between these nuts and the surface of the plate, which, with the play of the rod in the opening 115, ensures the freedom of longitudinal, transverse and angular movement of the extensions 81 relative to the walls of the furnace. .
As shown in figs. 1 to 7, in order to support the resistors assembled in series inside the furnace, the connection plates 73 can slide on bars 121, preferably of graphite, and a notch is made at the lower edge of the plates at 123 (fig. 5) so as to receive these bars. Vertical rods 125, preferably of graphite, are screwed into bars 121 and spaced apart from both sides of the connection plates. These rods extend upwardly through openings 127 through the plates 33 which form the roof of the oven chamber, into the cavity 61 of the blocks 53 of the oven cover. To the upper part of these rods are screwed nuts or rings 129, preferably also in graphite. A block 131 freely surrounds each rod and rests on the upper face of the plate 33.
This pad is preferably made of porous carbon, an extremely refractory material and a poor conductor of heat. On each of these blocks 131 there is a block 133 on which the nut 129 rests. This block is made of an electrically insulating material and refractory to heat, for example of sintered aluminum oxide (AL203) of high purity, 995% by example, such as the material sold under the name "Alfrax".
The Applicant will have encountered great difficulties in seeking an electro-insulating resistance support which can
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withstand the high temperatures prevailing in an oven of this type, temperatures which frequently reach 2,800 to 3,800 F (1,500 to 2,000 C). Although the electro-insulating material described in connection with block 133 is the most refractory that can be found commercially, it can nevertheless soften and lose its properties under certain conditions if it is placed in the chamber itself. oven.
By placing them outside as described, in a place where the temperature is lower than that of the furnace chamber, and by interposing between them and the walls of the furnace a block of porous carbon, which is very refractory to the heat. heat, and poor conductor of heat compared to solid carbon or graphite, the insulating blocks 133 are relatively cold compared to the temperatures mentioned, and resist softening and other deterioration. At the same time, the construction described allows the resistor connection plates 73 to rest on graphite surfaces which, as mentioned above, are very lubricious at high temperatures, so that the different parts can easily follow the movements caused by expansion or contraction due to changes in temperature.
To insulate the roof part of the furnace chamber, a mass 135 of lumpy charcoal is used, placed in a pile on the plates 33 of the roof of the chamber. This mass substantially fills the cavity 61 of the oven chamber cover. To avoid contact of the charcoal with the hanger rods 125, nuts 129 and blocks 131, which would short-circuit them with the graphite plates 33, the upper ends of these rods are surrounded by a formed wall. blocks 137 of carbon or of another material very refractory to heat, these blocks resting removably on the roof plates 33.
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In the variant illustrated by FIGS. 10 to 15, the resistors 139, preferably of graphite, are of square section and hollowed out longitudinally at their lower edges so as to form surfaces 141 and 143 which increase the heat radiating capacity of the resistors, in particular in the area. direction of the metal contained in the chamber. These resistors are provided at each end with threaded extensions 145 which join through openings 147 graphite connection plates 149. On both sides of the connection plates, nuts or rings 75, similar to those of FIGS. 1 to 9, are screwed onto the extensions.
According to fig. 10, the resistors are placed so close together that the hanger rods 125 employed in the construction of Figs. 4 and 5 cannot be placed between the rings 75, which prevents the construction of figs from being used. 4 and 5 if we do not want to shorten the resistances. It was therefore used, as in figs. 10, 13 and 14, a single rod 151 for each connection plate, in graphite preferably like the rods 125. As can be seen in FIGS. 13 and 14, the lower part of each rod 151 is screwed into the opening of a bar 153 which provides a lateral support over which the corresponding connection plate can slide.
In this variant, because of the bringing together of the nuts or rings 75, the lower part of the connection plate cannot be notched as in figs. 4 and 5, and it is the rim 155 of the wall of the furnace that is hollowed out at 157 to make room for the bar 153.
Each suspension rod extends through an opening 159 of a plate 33 of the furnace chamber into a cavity 61 formed by the blocks 53 of the furnace cover. To support the rod on the plate 33, a ring or a nut is screwed on \
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upper part of the rod, and between this nut and the plate is interposed a block 163 of electro-insulating material, the same as that of the aforementioned block 133, and a block of porous carbon resting on the plate. As in the construction of figs. 1 to 10, a wall formed of blocks 137 surrounds the upper end of each suspension rod to isolate the latter from the mass of charcoal 135.
To assemble the resistors in series as in figs. 1 to 9, before placing the plates 33, it is possible to mount them in the oven chamber with the coupling sleeves 79 and the connection plates 73 placed on wooden blocks resting on the rim 155 of the walls of the oven. oven chamber, and with the suspension rods 125 assembled to the bars 121 and embracing the connection plates, the bars 121 also resting on the same rim. The extensions of the resistors 81 can then be introduced through the openings 83 of the furnace walls and screwed into the coupling sleeves 79. The terminal terminals and the parts associated with said extensions can then be assembled and attached to the casing by 1 'intermediate tensioners 101.
The plates 33 can then be gradually put in place starting from one end of the oven chamber, and placing the rods in the openings of the plates provided with an opening for this purpose. As the plates are placed, the blocks 131 and 133 and the nuts 129 can be placed and tightened on the top of the rods, and the wood blocks can be gradually removed.
For disassembly, the wooden blocks are placed as the plates 33 are removed. The same method of assembly and disassembly can be adopted for the variant of FIGS. 10 to 15.
The words "carbon-based heat refractory material" used in the claims which follow mean
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construction materials known in commerce and industry as "carbon and" graphite ".
Modifications can be made to the embodiments described without departing from the scope of the invention.
CLAIMS
1.- Electric oven characterized in that it has, in combination, an oven chamber limited by side walls fixed to one another and by a part forming a roof or top, this roof comprising practically plates. adjacent carbon-based heat refractory material supported from above said chamber removably, a row of elongated heating resistors spaced laterally in said chamber and placed under the roof, several spaced apart pieces of refractory material at the carbon-based heat extending from the upper part to the underside of the roof, carried independently and removably by the roof plates and serving to suspend the row of resistors from the roof,
said plates having openings through which the aforesaid spaced parts extend without electrical contact with the walls of the openings, bodies of porous carbon refractory to heat, and of thermal conductivity lower than that of the material forming the plates, resting on the upper face of the latter without electrical contact with the aforementioned spaced parts, and heat refractory electrical insulation means carried by said bodies and spaced from the plates so as to support the aforementioned spaced parts on the plates.
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