FR2853805A1

FR2853805A1 - Horseshoe heating device, has electrical resistance covered with fine electrical insulating layer and reflectors associated with resistance to optimize transmission of heat radiation

Info

Publication number: FR2853805A1
Application number: FR0304658A
Authority: FR
Inventors: Jean Oussalem
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2004-10-15

Abstract

The device has an electrical resistance (1) covered with a fine electrical insulating layer. Reflectors (4) associated with the resistance and present on periphery of shoe optimize transmission of heat radiation. An envelope (3) constituted of refractory insulating material provides low density to absorb minimum heat and has sufficient thickness to reduce external heat exchange.

Description

La présente invention concerne un dispositif de chauffage par résistanceThe present invention relates to a resistance heating device

électrique, destiné à chauffer des fers à animaux et plus particulièrement des fers à cheval, à une température suffisante pour être forgés, et en un temps suffisamment court pour répondre aux exigences du métier de maréchal-ferrant. electric, intended to heat animal irons and more particularly horseshoes, at a temperature sufficient to be forged, and in a sufficiently short time to meet the requirements of the trade of farrier.

Traditionnellement, le chauffage des fers est effectué avec une forge à gaz transportable, du fait que le ferrage a lieu à domicile. Ceci oblige le maréchalferrant à transporter, en plus de la forge, enclume et outillage, deux bouteilles de gaz, car il doit disposer en permanence d'une recharge afin de prévenir d'éventuelles interruptions de son travail. Traditionally, the heating of the irons is carried out with a transportable gas forge, because the shoeing takes place at home. This obliges the farrier to transport, in addition to the forge, anvil and tool, two bottles of gas, because he must always have a refill in order to prevent possible interruptions of his work.

Le transport de bouteilles de gaz dans un véhicule présente des risques non négligeables qui par ailleurs ne sont couverts par les assurances que sous certaines conditions telles que l'ajout d'un caisson étanche fixé à l'extérieur du véhicule. The transport of gas cylinders in a vehicle presents significant risks which are also only covered by insurance under certain conditions such as the addition of a waterproof case fixed to the outside of the vehicle.

Une telle mise aux normes est non seulement difficilement réalisable dans la pratique, mais représente également un surcoût non négligeable. De fait, ces 15 conditions de sécurité sont tout simplement ignorées par la majorité des maréchaux-ferrants. Such upgrading to standards is not only difficult to achieve in practice, but also represents a significant additional cost. In fact, these 15 safety conditions are simply ignored by the majority of farriers.

Les forges à gaz présentent d'autres inconvénients majeurs qui viennent s'ajouter à des conditions de travail déjà difficiles. Ainsi, le bruit du vrombissement généré par les brûleurs, stresse certains chevaux au point d'empêcher toute intervention. 20 La chaleur extrême à laquelle sont exposés les mains et le visage, lorsqu'il faut sortir les fers du four. Gas forges have other major drawbacks which add to already difficult working conditions. Thus, the noise of the roar generated by the burners, stresses certain horses to the point of preventing any intervention. 20 The extreme heat to which the hands and face are exposed when the irons have to be removed from the oven.

La flamme de la forge à gaz est oxydante. A forte température, elle produit rapidement beaucoup de batirures (oxydes de fer). L' exposition prolongée à ces dégagements gazeux favoriserait des complications respiratoires et cardio25 vasculaires. The gas forge flame is oxidizing. At high temperature, it quickly produces many buildings (iron oxides). Prolonged exposure to these gasses would promote respiratory and cardiovascular complications.

D'un point de vue économique, les forges à gaz présentent un très mauvais bilan énergétique, et ce malgré les efforts des constructeurs en vue d'y remédier. From an economic point of view, gas forges have a very poor energy balance, despite the efforts of manufacturers to remedy them.

En effet, sur la totalité de l'énergie consommée, la part effectivement absorbée par - 2 la charge n'excède guère 10 %. Cette faiblesse est due à la conception même des forges qui implique que la chaleur des gaz brûlés soit évacuée en permanence. Indeed, of the total energy consumed, the part actually absorbed by - 2 the load hardly exceeds 10%. This weakness is due to the very design of the forges, which implies that the heat from the burnt gases is constantly dissipated.

Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces nombreux inconvénients en utilisant le chauffage par résistance électrique. En terme de rendement électrique, le fonctionnement d'une résistance chauffante présente un rendement de 100%. The device according to the invention overcomes these numerous drawbacks by using electrical resistance heating. In terms of electrical efficiency, the operation of a heating resistor has an efficiency of 100%.

Coté bilan énergétique, l'ensemble résistance / fer étant thermiquement bien isolé, la quasi totalité de l'énergie est transmise à la charge. L'utilisateur n'est plus obligé de transporter de bouteilles de gaz. Il utilise la source d'énergie électrique 10 disponible directement sur le lieu d'intervention, et à la charge du client, contrairement au gaz. A titre comparatif, en terme de coût énergétique, chauffer les fers électriquement revient en moyenne 5 fois moins cher qu'avec du gaz. On the energy balance side, the resistance / iron assembly being thermally well insulated, almost all of the energy is transmitted to the load. The user is no longer obliged to transport gas cylinders. It uses the source of electrical energy 10 available directly at the intervention site, and at the customer's expense, unlike gas. By way of comparison, in terms of energy cost, heating the irons electrically costs on average 5 times less than with gas.

Le principe de l'invention consiste à substituer l'énergie électrique au gaz, en utilisant une résistance électrique haute température, sur laquelle on vient poser 15 le fer à chauffer. Les impératifs du métier font que la température requise doit être atteinte en un temps relativement court. Pour arriver à un résultat répondant à ces exigences, le fer doit pouvoir entrer en contact avec la résistance, tout en restant isolé électriquement l'un de l'autre. L'ensemble est thermiquement bien isolé. The principle of the invention consists in substituting electrical energy for gas, using a high temperature electrical resistance, on which the iron to be heated is placed. The imperatives of the trade mean that the required temperature must be reached in a relatively short time. To achieve a result that meets these requirements, the iron must be able to come into contact with the resistor, while remaining electrically isolated from each other. The whole is thermally well insulated.

Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente en perspective, le dispositif de l'invention. The accompanying drawings illustrate the invention: Figure 1 shows in perspective, the device of the invention.

En référence à la figure 1, le dispositif comporte une résistance électrique (1), sur laquelle on vient poser le fer à cheval (2), afin que ce dernier reçoive la chaleur émise, par conduction, convection et rayonnement, de façon optimale. Referring to Figure 1, the device comprises an electrical resistance (1), on which the horseshoe (2) is placed, so that the latter receives the heat emitted, by conduction, convection and radiation, optimally.

La résistance est recouverte d'une couche fine, électriquement isolante, permettant 25 au fer d'être au plus près de la source de chaleur, jusqu'à toucher la résistance par endroits, tout en restant électriquement isolé. The resistor is covered with a thin, electrically insulating layer, allowing the iron to be as close as possible to the heat source, until it reaches the resistance in places, while remaining electrically insulated.

L'ajout de réflecteurs (4), disposés de manière à être présent sur toute la périphérie du fer, permet d'optimiser la transmission de chaleur par rayonnement. - 3 The addition of reflectors (4), arranged so as to be present over the entire periphery of the iron, makes it possible to optimize the transmission of heat by radiation. - 3

L'ensemble résistance / fer est confiné dans une enveloppe de matériaux isolants (3), constitue le four. Les matériaux isolants utilisés présentent une faible densité afin d'absorber un minimum de chaleur, tout en ayant une épaisseur suffisante pour minimiser les échanges thermiques avec l'extérieur. The resistance / iron assembly is confined in an envelope of insulating materials (3), constitutes the oven. The insulating materials used have a low density in order to absorb a minimum of heat, while having a thickness sufficient to minimize heat exchanges with the outside.

Du fait de la présence d'une couche d'oxyde qui se forme sur la résistance dès la première utilisation à l'air ambiant, le fer est électriquement isolé de la résistance. Due to the presence of an oxide layer which forms on the resistor from the first use in ambient air, the iron is electrically isolated from the resistor.

Cette couche doit subir un traitement visant à en prolonger la durée de vie. This layer must undergo a treatment aimed at prolonging its life.

Certains revêtements spéciaux, très durs et résistant aux hautes températures, peuvent être à la fois conducteur de la chaleur tout en restant électriquement 10 isolant. Certain special coatings, very hard and resistant to high temperatures, can be both heat conductive while remaining electrically insulating.

Afin de prévenir tout risque d'électrocution, la résistance est alimentée en basse tension par le biais d'un transformateur de courant branché sur le secteur. In order to prevent any risk of electric shock, the resistance is supplied at low voltage via a current transformer connected to the mains.

Dans le but d'optimiser la gestion thermique du cycle de montée en température du fer, on peut alimenter la résistance en une fréquence plus élevée au début de cycle, 15 grâce à une commande électronique non décrite ici, afin d'associer l'effet chauffage par induction au chauffage par résistance. Le but étant de privilégier le chauffage du fer en surface, au départ, créant ainsi une enveloppe thermique naturelle, puis de descendre la fréquence progressivement vers le 50 Hz, pour induire un chauffage plus à coeur. In order to optimize the thermal management of the temperature rise cycle of the iron, it is possible to supply the resistance with a higher frequency at the start of the cycle, by means of an electronic control not described here, in order to associate the effect. induction heating to resistance heating. The goal being to favor the heating of the iron on the surface, at the start, thus creating a natural thermal envelope, then to lower the frequency gradually towards 50 Hz, to induce a heating more in heart.

Un capteur thermique de type thermocouple disposé à la surface du fer permet de réguler la température. Arrêt de l'alimentation une fois la température atteinte, et reprise à partir d'un seuil déterminé. Dans le cas de chauffage de fers en aluminium, par exemple, la température requise étant beaucoup plus basse, on prévoit une position intermédiaire par l'emploi d'un commutateur. A thermocouple type thermal sensor placed on the surface of the iron allows temperature regulation. Stopping of the supply once the temperature is reached, and resumption from a determined threshold. In the case of heating aluminum irons, for example, the required temperature being much lower, an intermediate position is provided by the use of a switch.

Les premiers essais réalisés sur le prototype montrent que plus de dix minutes après avoir interrompu l'alimentation, le fer reste à une température suffisante pour être forgé. The first tests carried out on the prototype show that more than ten minutes after having interrupted the supply, the iron remains at a temperature sufficient to be forged.

Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné aux professionnels de la maréchalerie. - 4 The device according to the invention is particularly intended for farriery professionals. - 4

Claims

1) Electric device for heating animal irons, characterized in that it comprises a heating resistor (1), covered with a thin electrically insulating layer, which is approached as close as possible to the iron (2), until to the touch, so as to transmit heat optimally.

2) Device according to the preceding claim, characterized in that it comprises a reflector (4), which, associated with the resistance (1) optimizes the heat transmission.

3) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises an enclosure (3) made of refractory insulating materials, of low density so as to absorb the minimum of heat, and of a thickness optimized to reduce at a minimum, heat exchanges with the outside.