WO2006117478A1 - Barreau de grille et grille pour foyer a gradins solidaires - Google Patents

Barreau de grille et grille pour foyer a gradins solidaires Download PDF

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WO2006117478A1
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longitudinal projection
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André SIMPER
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/44—Details; Accessories
    • F23G5/442—Waste feed arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
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    • F23H3/00—Grates with hollow bars
    • F23H3/04—Grates with hollow bars externally cooled, e.g. with water, steam or air

Definitions

  • the present invention relates to a grid bar and a grid for stepped hearth. It finds particular application in the field of furnaces for waste recovery units, such as ordinary waste, industrial, household, or hospital waste water sludge, or flours.
  • Furnaces truly designed for the incineration of waste have existed for a long time, and have undergone a constant evolution to the present day.
  • furnaces such as grid, roller or fluidized bed furnaces, in which the waste is discharged by a hopper onto a carpet consisting of moving steps which stir and push the waste into the chambers. of combustion.
  • furnaces allow the combustion of waste, thus reducing the production of pollutant.
  • the oven In a recovery unit, the oven is the part where the waste is dried and where their combustible fraction is oxidized.
  • a high-performance furnace must be designed so that the waste is well distributed on the combustion support, and is properly stirred. This mixing allows the waste to come into contact with the hot air coming from the oven in order to dry them, to distil the volatile materials and to break down the products into simple molecules which finally reach their ignition temperature.
  • the quality of the combustion is related mainly to the oxygen content which must be sufficient, at the temperature which must be high, to the controlled turbulence which must be sufficient for a good combustion. while avoiding flights of dust constituting fly ash, and a sufficient residence time of the waste on the grid.
  • Most of the known grids comprise bars whose main section has an inverted "U" shape, that is to say a plate and two lateral legs, which are assembled so as to form a movable step, in which some bars move in limited translation relative to others, in order to advance the particles and to evacuate them.
  • One of the disadvantages of this type of bars is that the path that the particles must travel along the legs of the bars, before being completely evacuated under these bars, is long. It corresponds to the length of the legs of the bar.
  • One of the consequences is that the particles heat longer and may stick on, under or between the bars.
  • Some grids are known whose bars have a main section in the form of "T”, that is to say with a plate is a portion projecting longitudinally under the plate. These bars partly limit the aforementioned disadvantage of the main section bars in the shape of "U” reversed, since the path traveled by the particles in evacuation between the bars corresponds to the thickness of the plate, so is shorter.
  • these bars do not prevent enough progressive accumulation between and under the bars of refractory materials. This accumulation can then cause in particular the paralysis of the back and forth of the bars. It can also cause the amplification of the spacings between the bars, which contributes to the blockage of the grid movements and increases the difficulties of adjusting the combustion. This may indeed require a stop production to clean or change one or more bars, especially because of mechanical wear as a result of this gradual accumulation of refractory materials.
  • the problem then is to prevent the accumulation progressive between and under the bars of the refractory materials, in order to ensure effective evacuation of these refractory materials, to ensure the relative movement of the bars, increase the life of each bar, and facilitate the adjustment of combustion.
  • the object of the invention is therefore to provide a solution to the aforementioned problems among other problems.
  • the invention thus relates, in a first aspect, to a grate bar for an incineration furnace hearth.
  • the bar comprises a plate whose upper surface is intended to receive the incinerated elements and which extends into a rear end and a front end each forming a return serving as a fulcrum to the bar.
  • the bar also comprises a longitudinal projection located under the plate and which extends at least partially between the rear and front ends of the bar.
  • at least one angular cutting element, or knife is disposed under the plate, on a first side of the longitudinal projection.
  • the bar of the invention comprises at least one second angular cutting element located under the plate, a second side of the longitudinal projection.
  • the bar comprises a plurality of angular cutting elements distributed under the plate, a first or each side of the longitudinal projection.
  • each of the angular cutting elements is situated against the lower surface of said plate and perpendicular to this lower surface, and / or each of these angular cutting elements is located against one or the other side of the longitudinal projection. (6) and perpendicular to this side.
  • the angular cutting elements favor, during the relative movements of a bar relative to the adjacent bar, the evacuation of refractory materials which accumulate gradually. between, on and under the bars.
  • the bar of the invention comprises at least one wing disposed under the plate, a first side of the longitudinal projection.
  • this wing disposed beneath the plate is provided with at least one lateral recess which defines, with the lateral recess of a wing of a first adjacent bar, a duct passage of air to the front end of the bar.
  • the bar of the invention comprises at least one second wing disposed under the plate, a second side of the longitudinal projection. This second wing is provided with a lateral recess which defines, with the lateral recess of a wing of a second adjacent bar, a second duct passage of the air to the front end of the bar.
  • the bar comprises a plurality of wings distributed under the plate, along the longitudinal projection, of a first or each side of this longitudinal projection.
  • These wings are provided with respective lateral recesses which define, with the respective lateral recesses of the wings of one or more neighboring bars (9, 13), passages.
  • These passages in turn define, from the first or each side of the longitudinal projection, a channel for channeling the air to the front end of the bar.
  • the passages are delimited at least partially by the upper surface of the tray, so that the ducted air circulates just below this plate.
  • the base of the front end of the bar has an angle of attack ⁇ greater than 0 °.
  • this angle of attack ⁇ is between 2 ° and 10 °. More preferably, this angle of attack ⁇ is substantially equal to 3 °.
  • the front end of the plate is provided, on at least one of the sides of the longitudinal projection, with a fin for redirecting the air coming from the passages defined by the lateral recesses, to at least one channel located in the upper part of the front end of the bar.
  • the channel begins at the lower surface of the plate and perpendicular to the latter, and opens above the upper surface of the plate, parallel to the latter.
  • the invention also relates, according to a second aspect, to an incineration furnace hearth grate which comprises at least one bar according to the first aspect of the invention presented above.
  • the grid comprises at least one group of three bars according to the first aspect of the invention presented above, the central bar in this group being movable relative to the two side bars in the group.
  • the bars in at least one of the groups are assembled by dowelling means which block the two lateral bars with respect to each other, and which leaves the central bar free in translation, between two extreme positions, by compared to the two lateral bars.
  • the invention therefore advantageously, particularly during the relative movements of a bar relative to the neighboring bar, to evacuate the refractory materials which accumulate gradually between, on and under the bars.
  • the structure with a plate and a longitudinal projection under this plate which gives the assembly a main section in the shape of "T” makes it possible to obtain a short path of evacuation of the particles between each bar .
  • the presence of angular cutting elements, or knives allows, during relative movements of the bars relative to each other, to cut any particles that accumulate between the bars.
  • the shape, the position and the number of wings make it possible to accelerate the cooling of the bar from below.
  • the shape of the front end of the bar in particular with the presence of the air redirection fin coming from the passages defined by the lateral recesses, towards a channel located in the upper part of the front end of the bar, allows an effective blowing of the combustion air, on the surface of the plate, towards the rear end of the bar, therefore of the grid, that is to say a blowing in the direction of the evacuation of the products.
  • the angle of attack of the front end of the bar prevents the accumulation of particles at this location and thus the lifting of the bar.
  • FIG. 1 schematically represents a set of three bars according to the invention, in cross section
  • FIG. 2 schematically represents a portion of a bar according to the invention, in perspective
  • FIG. 3 a schematically represents a portion of a bar according to FIG. the invention, seen from the side
  • FIG. 3b schematically represents a portion of a bar according to the invention, seen from below and in perspective
  • FIG. 1 schematically represents a set of three bars according to the invention, in cross section
  • FIG. 2 schematically represents a portion of a bar according to the invention, in perspective
  • FIG. 3 a schematically represents a portion of a bar according to FIG. the invention, seen from the side
  • FIG. 3b schematically represents a portion of a bar according to the invention, seen from below and in perspective
  • FIG. 1 schematically represents a set of three bars according to the invention, in cross section
  • FIG. 2 schematically represents a portion of a bar according to the invention, in perspective
  • FIG. 3 a schematically represents a portion of
  • Figure 4 schematically represents the front end of a bar according to the invention, Side view, Figure 5a: schematically shows a grid formed of several bars assembled according to the invention, seen from below, Figure 5b shows schematically a detail of the assembly of three bars according to the invention, seen from below.
  • Figure 1 shows schematically a set of three bars according to the invention, in cross section.
  • each bar has a shape of " T " with, for the bar 1, a plate 3 which overcomes a longitudinal projection 6.
  • This main section in the form of "T” offers among other advantages a level of geometric accuracy and optimized mechanics, and good resistance to deformation at high temperature due to its moment of inertia.
  • the material used is preferably a refractory alloy which offers good resistance to hot abrasion, hot corrosion, oxidation and thermal shock.
  • a method of manufacturing by molding allows the realization of such bars in highly alloyed and refractory alloys.
  • the main section "T” form, completely demoldable, allows to use a molding process called "natural” which has the particular advantage of being cheaper compared to other more complex molding processes.
  • Under the plate 3, a first flange 7 is disposed on a first side 6a of the longitudinal projection 6, and a second flange 11 can be disposed on another side 6b of this longitudinal projection 6.
  • the flanges 7 and 11 have respectively lateral recesses 7a and 11a.
  • the neighboring bars 9 and 13 also have wings 08 and 12, respectively.
  • the wing 8 opposite the wing 7 of the bar 1, has a lateral recess 8a which is opposite the lateral recess 7a of the wing 7 of the bar 1.
  • a passage 10 is formed between the bar 1 and the bar 9
  • a passage 14 is formed between the bar 1 and the bar 13.
  • the position of the lateral recesses in the wings that is to say the upper corner opposite the longitudinal projection of the bar to which each wing belongs, allows precisely the creation of passages just below the o respective trays of the bars. These passages are intended to channel the air to the front end of each bar.
  • FIG. 2 diagrammatically represents a portion of a bar according to the invention, in perspective.
  • the plate 3 there is the plate 3 and the longitudinal projection 6.
  • the bar 1 is extended towards a front end 5 forming a return serving as a fulcrum to the bar 1.
  • the longitudinal projection 6 effectively extends under the plate 3 from the front end 5 towards the rear end (not shown). It could possibly extend only partially under the plate 3 between the front end and the rear end.
  • On one side 6a or on each side 6a and 6b of the longitudinal projection 6 may be arranged several wings: the wings 7, T and 7 "of a first side 6a, and the wings 11, 11 'and 11" of the other side 6b.
  • the wings 7, T and 7 “respectively have lateral recesses 7a, 7a 'and 7a”.
  • the wings 1 1, 1 V, and 11 “respectively have lateral recesses 11a, 11a 'and 11a" partially shown in view of the perspective.
  • the number of these wings on each side of the longitudinal projection 6 is of course not limited to the invention, since the bar 1 is not shown in its entire length. The number of these wings will depend essentially on the length of the bar 1. This number is an important parameter for the acceleration of the cooling of the bar 1.
  • the wings 7, 7 'and 7 ", and 11, 11', and 11" are shown perpendicular to the longitudinal projection 6 and inclined slightly with respect to the plate 3, towards the rear end (not shown) of the bar 1.
  • this position is just one example and is not limiting of the invention. Indeed, these wings could just as well be positioned in an inclined manner, for example towards the rear, with respect to the longitudinal projection 6, and perpendicular to the plate 3.
  • the position in the example of FIG. results compared to the objective sought which is the cooling of the bar 1 by the combustion air circulating between the wings.
  • FIG. 2 symbolizes the circulation of this combustion air between the wings to promote the cooling of the bar.
  • angular cutting elements 15, 15 'and 15 " also called angular elements or knives, on the side 6a of the longitudinal projection 6, under the plate 3.
  • the number and the position of these angular elements are not limiting of the invention
  • An appropriate position is a position which makes it possible to obtain a good cutting power of any particles between an angular element of a bar and a angular element of a neighboring bar.
  • the bar 1 may also have one or more of these angular elements on the other side 6b of this longitudinal projection 6, which are not shown in view of the perspective.
  • these angular elements or knives 15, 15 ', 15 are arranged against the lower surface 3b of the plate 3, perpendicular to the latter.
  • they may be arranged against the side 6a or 6b of the longitudinal projection 6, perpendicularly to this side.
  • Figure 3a shows schematically a portion of a bar according to the invention, seen from the side.
  • the angular elements 15, 15 'and 15 are shown in solid lines, and the angular elements on the other side of the longitudinal projection 6 and / or a neighboring bar are shown in dashed lines (but not referenced).
  • Figure 3b schematically shows a portion of a bar according to the invention, seen from below and in perspective.
  • the angular elements are precisely arranged under the plate 3, against and perpendicular to the lower surface 3b of this plate 3. They are distributed on each side of the longitudinal projection 6, against and perpendicular to the respective sides of this projection longitudinal 6.
  • Figure 4 shows schematically the front end of a bar according to the invention, seen from the side.
  • the front end 5 of the bar forms a return whose base 5a serves as a fulcrum bar.
  • This base 5a has an angle of attack ⁇ greater than 0 °.
  • an effective angle of attack will be between 2 ° and 10 °.
  • a good result is obtained especially with an angle of attack substantially equal to 3 °.
  • This front end 5 of the bar further has, on one side or on each side of the longitudinal projection 6, a fin 16 of redirection of the air (the redirection being symbolized by the arrow going upwards from the bottom upwards) coming from the passages defined by the lateral recesses in the wings (not shown) along the longitudinal projection 6.
  • the curved inner shape of this fin 16 actually favor the redirection of air.
  • This air is redirected to a channel 18, on one side or on each side of the longitudinal projection 6.
  • This channel 18 begins at the lower surface 3b of the plate 3, perpendicular to the plate 3. It then opens above of the upper surface 3a of the plate 3, parallel to this plate 3. The air leaving this channel 18 is symbolized by the arrow towards the rear end (not shown) of the bar.
  • This channel 18 may have a circular section, possibly of input diameter, that is to say at the lower surface 3b of the plate 3, greater than the output diameter, that is to say above the upper surface 3a of the plate 3.
  • FIG. 5a schematically shows a grid formed of several bars assembled according to the invention, seen from below.
  • the grid 2 comprises two groups 20 and 20 'each of three bars, respectively 1, 9, 13 and 1', 9 ', 13'.
  • the central bar 1 or 1 ' is movable relative to the side bars 9 and 13 or 9' and 13 'which remain fixed.
  • the movements of these central bars 1 and 1 'relative to their respective adjacent bars 9, 13 and 9', 13 ' are symbolized by arrows in the direction of the longitudinal axis of the bars, in both directions.
  • dowelling means 21, 22, 23 for the group 20 (highlighted in the circular area D), which will be described in more detail in relation to Figure 5b, and 21 ', 22' and 23 'for the group 20'.
  • Figure 5b thus schematically shows the area D of the assembly of the three bars 1, 9 and 13 of the group 20 of Figure 5a, seen from below.
  • the assembly is carried out at the front ends of the bars by dowelling means which comprise a threaded axial rod 21 and two blocking bolts, one 22 at a first lateral bar 9 with a right-hand thread, and the other 23 at the other side bar 13 with a thread on the left.
  • dowelling means which comprise a threaded axial rod 21 and two blocking bolts, one 22 at a first lateral bar 9 with a right-hand thread, and the other 23 at the other side bar 13 with a thread on the left.
  • the circular heads of the studs 22 and 23 each have a blocking flat (referenced 25 for the bolt 22 in FIG. 5a), and each is housed in a circular housing.
  • each bar 9 and 13 each circular housing each also having a locking flat.
  • the role of these locking flats is effectively to ensure the locking of the bars, both at the level of rotation about the axis of the rod 21, and at the translation of a neighboring bar 9 relative to the other neighboring bar 13.
  • each bar has a longitudinal extension towards the rear in the form of a groove 27 of sufficient width to allow the passage of the rod 21.
  • this assembly system by such doweling means ensures the freedom in translation of the central bar 1, in each group 20, 20 ', between two extreme positions, with respect to the two respective lateral bars 9, 13 and 9 ', 13'. Indeed the translational travel of the central bars 1, 1 'is limited by the length of the groove 27.

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Abstract

L'invention concerne un barreau de grille et une grille pour foyer a gradins solidaires, trouvant son application dans le domaine des fours pour unités de valorisation de déchets. L'invention se rapporte donc, selon un premier aspect, a un barreau de grille pour foyer de four d'incinération, comprenant un plateau dont la surface supérieure permet de recevoir les éléments incinérés et qui se prolonge en une extrémité arrière et une extrémité avant formant chacune un retour servant de point d'appui au barreau. Le barreau comprend également une saillie longitudinale située sous le plateau et qui s'étend au moins partiellement entre es extrémités arrière et avant du barreau. De façon caractéristique, au moins un élément anguleux de découpe, ou couteau, est dispose sous le plateau, d'un premier côté de la saillie longitudinale, ayant pour fonction de faciliter l'évacuation des matières réfractaires progressivement accumulées.

Description

BARREAU DE GRILLE ET GRILLE POUR FOYER A GRADINS
SOLIDAIRES
La présente invention a pour objet un barreau de grille et une grille pour foyer à gradins solidaires. Elle trouve notamment son application dans le domaine des fours pour les unités de valorisation de déchets, comme par exemple les déchets banals, industriels, ménagers, ou hospitaliers, les boues de retraitement des eaux, ou encore les farines.
La question de l'incinération des déchets est depuis longtemps un problème dans nos sociétés qui en produisent de plus en plus. Les fours véritablement conçus pour l'incinération des déchets existent depuis longtemps, et ont subi une évolution constante jusqu'à nos jours. Il s'agit par exemple de fours connus tels que les fours à grille, à rouleaux ou à lit fluidisé, dans lesquels les déchets sont déversés par une trémie sur un 5 tapis constitué de gradins mobiles qui brassent et font avancer les déchets dans les chambres de combustion. Ces fours permettent ainsi la combustion des déchets, donc une réduction de la production de polluant.
De nos jours, on parle effectivement de valorisation des déchets.
En effet, il ne s'agit plus seulement de les faire disparaître ou de diminuer 0 de façon importante leur volume, mais également de récupérer l'énergie provenant de la combustion.
Dans une unité de valorisation, le four est la partie où les déchets sont séchés et où leur fraction combustible est oxydée. Un four performant doit être conçu pour que les déchets soient bien répartis sur le support de 5 combustion, et soient correctement brassés. Ce brassage permet la mise en contact des déchets avec l'air chaud issu du four afin de les sécher, de distiller les matières volatiles et de décomposer les produits en molécules simples qui finissent par atteindre leur température d'inflammation.
La qualité de la combustion est liée principalement à la teneur en o oxygène qui doit être suffisante, à la température qui doit être élevée, à la turbulence contrôlée qui doit être suffisante pour une bonne combustion tout en évitant les envolées de poussières constituant des cendres volantes, et à un temps de séjour suffisant des déchets sur la grille.
La plupart des grilles connues comprennent des barreaux dont la section principale possède une forme de « U » renversé, c'est-à-dire un plateau et deux jambes latérales, qui sont assemblés de façon à former un gradin mobile, dans lequel certains barreaux bougent en translation limitée par rapport aux autres, de façon à faire avancer les particules et à les évacuer. Un des inconvénients de ce type de barreaux est que le chemin que les particules doivent parcourir le long des jambes des barreaux, avant d'être complètement évacuées sous ces barreaux, est long. Il correspond en effet à la longueur des jambes du barreau. Une des conséquences est donc que les particules chauffent plus longtemps et risquent de coller sur, sous ou entre les barreaux.
On connaît quelques grilles dont les barreaux ont une section principale en forme de « T », c'est-à-dire avec un plateau est une partie en saillie longitudinale sous le plateau. Ces barreaux limitent en partie l'inconvénient précité des barreaux à section principale en forme de « U » renversé, puisque le chemin parcouru par les particules en évacuation entre les barreaux correspond à l'épaisseur du plateau, donc est moins long.
Toutefois, ces barreaux n'empêchent pas suffisamment l'accumulation progressive entre et sous les barreaux des matières réfractaires. Cette accumulation peut alors provoquer notamment la paralysie du va-et-vient des barreaux. Elle peut également provoquer l'amplification des écartements entre les barreaux, ce qui contribue au blocage des mouvements de la grille et augmente les difficultés de réglage de la combustion. Ceci peut en effet nécessiter un arrêt de la production pour nettoyer ou changer un ou plusieurs barreaux, en particulier à cause des usures mécaniques par suite de cette accumulation progressive des matières réfractaires.
Le problème qui se pose alors est donc d'empêcher l'accumulation progressive entre et sous les barreaux des matières réfractaires, dans le but d'assurer une évacuation efficace de ces matières réfractaires, pour garantir le mouvement relatif des barreaux, augmenter la durée de vie de chaque barreau, et faciliter le réglage de la combustion. L'objet de l'invention est donc d'apporter une solution aux problèmes précités parmi d'autres problèmes.
L'invention se rapporte donc, selon un premier aspect, à un barreau de grille pour foyer de four d'incinération. Le barreau comprend un plateau dont la surface supérieure est destinée à recevoir les éléments incinérés et qui se prolonge en une extrémité arrière et une extrémité avant formant chacune un retour servant de point d'appui au barreau. Le barreau comprend également une saillie longitudinale située sous le plateau et qui s'étend au moins partiellement entre les extrémités arrière et avant du barreau. De façon caractéristique, au moins un élément anguleux de découpe, ou couteau, est disposé sous le plateau, d'un premier côté de la saillie longitudinale.
Dans une première variante, le barreau de l'invention comprend au moins un deuxième élément anguleux de découpe situé sous le plateau, d'un deuxième côté de la saillie longitudinale.
De préférence, le barreau comprend une pluralité d'élément anguleux de découpe répartis sous le plateau, d'un premier ou de chaque côté de la saillie longitudinale.
De préférence encore, chacun des éléments anguleux de découpe est situé contre la surface inférieure dudit plateau et perpendiculairement à cette surface inférieure, et/ou chacun de ces éléments anguleux de découpe est situé contre l'un ou l'autre côté de la saillie longitudinale (6) et perpendiculairement à ce côté.
Ainsi, les éléments anguleux de découpe favorisent, lors des mouvements relatifs d'un barreau par rapport au barreau voisin, l'évacuation des matières réfractaires qui s'accumulent progressivement entre, sur et sous les barreaux.
Dans une autre variante, éventuellement en combinaison avec une ou plusieurs quelconques des variantes précédentes, le barreau de l'invention comprend au moins une aile disposée sous le plateau, d'un premier côté de la saillie longitudinale.
De préférence, cette aile disposée sous le plateau est pourvue d'au moins un évidement latéral qui définit, avec l'évidement latéral d'une aile d'un premier barreau voisin, un passage de canalisation de l'air jusqu'à l'extrémité avant du barreau. Dans une autre variante, éventuellement en combinaison avec une ou plusieurs quelconques des variantes précédentes, le barreau de l'invention comprend au moins une deuxième aile disposée sous le plateau, d'un deuxième côté de la saillie longitudinale. Cette deuxième aile est pourvue d'un évidement latéral qui définit, avec l'évidement latéral d'une aile d'un deuxième barreau voisin, un deuxième passage de canalisation de l'air jusqu'à l'extrémité avant du barreau.
De préférence, le barreau comprend une pluralité d'ailes réparties sous le plateau, le long de la saillie longitudinale, d'un premier ou de chaque côté de cette saillie longitudinale. Ces ailes sont pourvues d'évidements latéraux respectifs qui définissent, avec les évidements latéraux respectifs des ailes d'un ou des barreaux (9, 13) voisins, des passages. Ces passages définissent à leur tour, du premier ou de chaque côté de la saillie longitudinale, un chenal de canalisation de l'air jusqu'à l'extrémité avant du barreau. Dans une autre variante, éventuellement en combinaison avec une ou plusieurs quelconques des variantes précédentes, les passages sont délimités par le haut au moins partiellement par la surface inférieure du plateau, de sorte que l'air canalisé circule juste en dessous de ce plateau.
Dans une autre variante, éventuellement en combinaison avec une ou plusieurs quelconques des variantes précédentes, la base de l'extrémité avant du barreau présente un angle d'attaque α supérieur à 0°. De préférence, cet angle d'attaque α est compris entre 2° et 10°. De préférence encore, cet angle d'attaque α est sensiblement égal à 3°.
Dans une autre variante, éventuellement en combinaison avec une ou plusieurs quelconques des variantes précédentes, l'extrémité avant du plateau est pourvue, sur au moins un des côtés de la saillie longitudinale, d'une ailette de redirection de l'air provenant du ou des passages définis par les évidements latéraux, vers au moins un canal situé dans la partie supérieure de l'extrémité avant du barreau.
De préférence, le canal débute au niveau de la surface inférieure du plateau et perpendiculairement à ce dernier, et débouche au-dessus de la surface supérieure du plateau, parallèlement à ce dernier.
L'invention se rapporte également, selon un deuxième aspect, à une grille pour foyer de four d'incinération qui comprend au moins un barreau selon le premier aspect de l'invention présenté ci-dessus. Dans une variante de réalisation, la grille comprend au moins un groupe de trois barreaux selon le premier aspect de l'invention présenté ci-dessus, le barreau central dans ce groupe étant mobile par rapport aux deux barreaux latéraux dans le groupe.
De préférence, les barreaux dans au moins un des groupes sont assemblés par des moyens de goujonnage qui bloquent les deux barreaux latéraux l'un par rapport à l'autre, et qui laisse le barreau central libre en translation, entre deux positions extrêmes, par rapport aux deux barreaux latéraux.
L'invention permet donc avantageusement, notamment lors des mouvements relatifs d'un barreau par rapport au barreau voisin, d'évacuer les matières réfractaires qui s'accumulent progressivement entre, sur et sous les barreaux. En effet, d'une part la structure avec un plateau et une saillie longitudinale sous ce plateau qui confère à l'ensemble une section principale en forme de « T », permet d'obtenir un court parcours d'évacuation des particules entre chaque barreau. Et d'autre part, la présence des éléments anguleux de découpe, ou couteaux, permet, lors des mouvements relatifs des barreaux les uns par rapport aux autres, de sectionner les éventuelles particules qui s'accumuleraient entre les barreaux.
La paralysie du va-et-vient des barreaux, l'amplification des écartements entre les barreaux, et donc le blocage des mouvements de la grille, sont ainsi évités. Le réglage de la combustion s'en trouve donc facilité. En outre, l'usure mécanique sur les barreaux est réduite puisque cette accumulation des matières réfractaires est évitée, et les arrêts de production pour nettoyer ou changer un ou plusieurs barreaux, sont donc moins fréquents.
De plus, la présence d'ailes sous le plateau tel qu'il est expliqué plus haut, permet la création, sous la grille, de chenaux qui dirigent l'air circulant sous les barreaux de cette grille. La formation de ces chenaux, et donc la circulation avantageuse de l'air sous un barreau dépend ainsi de la juxtaposition de ce barreau avec les barreaux voisins. Cette meilleure circulation d'air vient refroidir l'ensemble tout en favorisant et en activant la combustion puisque l'air comburant est canalisé vers l'extrémité avant du barreau.
La forme, la position et le nombre d'ailes permettent d'accélérer le refroidissement du barreau par le dessous.
La forme de l'extrémité avant du barreau, avec notamment la présence de l'ailette de redirection de l'air provenant des passages définis par les évidements latéraux, vers un canal situé dans la partie supérieure de l'extrémité avant du barreau, permet un soufflage efficace de l'air comburant, à la surface du plateau, vers l'extrémité arrière du barreau, donc de la grille, c'est-à-dire un soufflage dans le sens de l'évacuation des produits.
L'angle d'attaque de l'extrémité avant du barreau empêche l'accumulation de particules à cet endroit et donc le soulèvement du barreau.
Tous ces avantages réduisent donc considérablement Ie risque de blocage des mouvements relatifs des barreaux, ces mouvements étant indispensables pour une bonne évacuation des particules qui ne doivent pas être repoussées vers l'extérieur, ainsi que pour une combustion efficace et bien répartie sur la grille. Ces mouvements relatifs limités sont rendus possibles et contrôlés par des moyens de goujonnage.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière complète à la lecture de la description ci- après des variantes préférées de réalisation du système, lesquelles sont données à titre d'exemples non limitatifs et en référence aux dessins annexés suivants. figure 1 : représente schématiquement un ensemble de trois barreaux selon l'invention, en coupe transversale, figure 2 : représente schématiquement une portion d'un barreau selon l'invention, en perspective, figure 3a : représente schématiquement une portion d'un barreau selon l'invention, vue de côté, figure 3b : représente schématiquement une portion d'un barreau selon l'invention, en vue de dessous et en perspective, figure 4 : représente schématiquement l'extrémité avant d'un barreau selon l'invention, vue de côté, figure 5a : représente schématiquement une grille formée de plusieurs barreaux assemblés selon l'invention, vue de dessous, figure 5b : représente schématiquement un détail de l'assemblage de trois barreaux selon l'invention, vu de dessous. La figure 1 représente schématiquement un ensemble de trois barreaux selon l'invention, en coupe transversale.
Sur cette figure sont représentés trois barreaux 1 , 9 et 13. On voit que la section principale de chaque barreau possède une forme de « T » avec, pour le barreau 1 , un plateau 3 qui surmonte une saillie longitudinale 6. Cette section principale en forme de « T » offre entre autres avantages un niveau de précision géométrique et mécanique optimisée, et une bonne résistance aux déformations à haute température grâce à son moment d'inertie.
Le matériau utilisé est de préférence un alliage réfractaire qui offre une bonne résistance à l'abrasion à chaud, à la corrosion à chaud, à l'oxydation ainsi qu'aux chocs thermiques. Un procédé de fabrication par moulage permet la réalisation de tels barreaux dans des alliages hautement alliés et réfractaires. La section principale en forme de « T », totalement démoulable, permet d'employer un procédé de moulage dit « au naturel » qui présente notamment l'avantage d'être meilleur marché comparativement à d'autres procédés de moulage plus complexes. 5 Sous le plateau 3, une première aile 7 est disposée d'un premier côté 6a de la saillie longitudinale 6, et une deuxième aile 11 peut être disposée d'un autre côté 6b de cette saillie longitudinale 6. Les ailes 7 et 11 présentent respectivement des évidements latéraux 7a et 11a. Les barreaux voisins 9 et 13 possèdent également et respectivement des ailes 0 8 et 12. L'aile 8, en vis-à-vis de l'aile 7 du barreau 1 , présente un évidement latéral 8a qui est en vis-à-vis de l'évidement latéral 7a de l'aile 7 du barreau 1. L'aile 12, en vis-à-vis de l'aile 11 du barreau 1 , présente un évidement latéral 12a qui est en vis-à-vis de l'élément latéral 11a de l'aile 11 du barreau 1. 5 Ainsi, un passage 10 est formé entre le barreau 1 et le barreau 9, et un passage 14 est formé entre le barreau 1 et le barreau 13. La position des évidements latéraux dans les ailes, c'est-à-dire le coin supérieur opposé à la saillie longitudinale du barreau auquel appartient chaque aile, permet précisément la création de passages juste en dessous des o plateaux respectifs des barreaux. Ces passages ont pour but de canaliser l'air jusqu'à l'extrémité avant de chaque barreau. La figure 2 représente schématiquement une portion d'un barreau selon l'invention, en perspective.
Dans le barreau 1 représenté à cette figure 2, on retrouve le plateau 3 et la saillie longitudinale 6. Le barreau 1 se prolonge vers une extrémité avant 5 formant un retour servant de point d'appui au barreau 1.
On voit sur cette figure que la saillie longitudinale 6 s'étend effectivement sous le plateau 3 depuis l'extrémité avant 5 en direction de l'extrémité arrière (non représentée). Elle pourrait éventuellement ne s'étendre que partiellement sous le plateau 3 entre l'extrémité avant et l'extrémité arrière. D'un côté 6a ou de chaque côté 6a et 6b de la saillie longitudinale 6 peuvent être disposées plusieurs ailes : les ailes 7, T et 7" d'un premier côté 6a, et les ailes 11 , 11 ' et 11 " de l'autre côté 6b. Les ailes 7, T et 7" présentent respectivement des évidements latéraux 7a, 7a' et 7a". Les ailes 1 1 , 1 V, et 11 " présentent respectivement des évidements latéraux 11a, 1 1 a' et 11a" représentés partiellement compte tenu de la perspective.
La succession d'évidements latéraux de chaque côté de la saillie longitudinale 6, en vis-à-vis avec la succession d'évidements latéraux des barreaux voisins (non représentés sur la figure 2), définit de chaque côté de cette saillie longitudinale 6 et entre le barreau 1 et ses barreaux voisin, un chenal de canalisation de l'air jusqu'à l'extrémité avant 5.
Le nombre de ces ailes de chaque côté de la saillie longitudinale 6 n'est bien sûr pas limitatif de l'invention, puisque le barreau 1 n'est pas représenté dans toute sa longueur. Le nombre de ces ailes dépendra essentiellement de la longueur du barreau 1. Ce nombre est un paramètre effectivement important pour l'accélération du refroidissement du barreau 1.
Sur cette figure, les ailes 7, 7' et 7", et 11 , 11', et 11 " sont représentées perpendiculairement à la saillie longitudinale 6 et inclinées légèrement par rapport au plateau 3, vers l'extrémité arrière (non représentée) du barreau 1. Cependant, cette position n'est qu'un exemple et n'est pas limitative de l'invention. En effet, ces ailes pourrait tout aussi bien être positionnées de façon inclinée, par exemple vers l'arrière, par rapport à la saillie longitudinale 6, et perpendiculairement au plateau 3. La position dans l'exemple de la figure 2 donne toutefois de bons résultats par rapport à l'objectif recherché qui est le refroidissement du barreau 1 par l'air comburant circulant entre les ailes.
Les flèches présentes sur la figure 2 symbolisent la circulation de cet air comburant entre les ailes pour favoriser le refroidissement du barreau. De plus, sur cette figure 2, sont représentés également des éléments anguleux de découpe 15, 15' et 15", encore appelés éléments anguleux ou couteaux, du côté 6a de la saillie longitudinale 6, sous le plateau 3. Ici encore, le nombre et la position de ces éléments anguleux ne sont pas limitatifs de l'invention. Une position appropriée est une position qui permet d'obtenir un bon pouvoir de coupe d'éventuelles particules entre un élément anguleux d'un barreau et un élément anguleux d'un barreau voisin.
Le barreau 1 peut présenter également un ou plusieurs de ces éléments anguleux de l'autre côté 6b de cette saillie longitudinale 6, qui ne sont pas représentés compte tenu de la perspective.
Idéalement, ces éléments anguleux ou couteaux 15, 15', 15", sont disposés contre la surface inférieure 3b du plateau 3, perpendiculairement à ce dernier.
De préférence, ils peuvent être disposés contre le côté 6a ou 6b de la saillie longitudinale 6, perpendiculairement à ce côté.
Ces éléments anguleux, qui jouent donc le rôle de couteaux permettent ainsi, lors des mouvements relatifs des barreaux les uns par rapport aux autres, de sectionner les éventuelles particules qui s'accumuleraient entre les barreaux, par cisaillement de ces particules entre un couteau situé d'un premier côté d'un barreau donné et un couteau situé du côté d'un barreau voisin adjacent au premier côté du barreau donné.
La figure 3a représente schématiquement une portion d'un barreau selon l'invention, vue de côté.
Elle met en évidence l'inclinaison des ailes 7, 7' et 7" sous le plateau 3, vers l'extrémité arrière (non représentée et inversée par rapport à la figure 2), et perpendiculairement à la saillie longitudinale 6. Les évidements latéraux 7a, 7a' et 7a" sont également représentés.
Les éléments anguleux 15, 15' et 15" sont représentés en traits pleins, et les éléments anguleux de l'autre côté de la saillie longitudinale 6 et/ou d'un barreau voisin sont représentés en traits pointillés (mais non référencés).
La figure 3b représente schématiquement une portion d'un barreau selon l'invention, vue de dessous et en pespective.
Elle met en évidence la répartition des éléments anguleux de chaque côté de la saillie longitudinale 6, dans un mode particulier de réalisation. Dans celui-ci, les éléments anguleux sont précisément disposés sous le plateau 3, contre et perpendiculairement à la surface inférieure 3b de ce plateau 3. Ils sont répartis de chaque côté de la saillie longitudinale 6, contre et perpendiculairement aux côtés respectifs de cette saillie longitudinale 6.
La figure 4 représente schématiquement l'extrémité avant d'un barreau selon l'invention, vue de côté.
L'extrémité avant 5 du barreau forme un retour dont la base 5a sert de point d'appui au barreau. Cette base 5a présente un angle d'attaque α supérieur à 0°. Ainsi, lors des mouvements en translation longitudinale des barreaux les uns par rapport aux autres, cet angle d'attaque empêche l'accumulation de particules sous l'extrémité avant 5 du barreau et donc le soulèvement de ce barreau.
De préférence, un angle d'attaque efficace sera compris entre 2° et 10°. Un bon résultat est notamment obtenu avec un angle d'attaque sensiblement égal à 3°. Cette extrémité avant 5 du barreau présente en outre, d'un côté ou de chaque côté de la saillie longitudinale 6, une ailette 16 de redirection de l'air (la redirection étant symbolisée par la flèche remontant du bas vers le haut) provenant des passages définis par les évidements latéraux dans les ailes (non représentés) le long de la saillie longitudinale 6. La forme intérieure courbée de cette ailette 16 favoris effectivement la redirection de l'air. Cet air est redirigé vers un canal 18, d'un côté ou de chaque côté de la saillie longitudinale 6. Ce canal 18 débute au niveau de la surface inférieure 3b du plateau 3, perpendiculairement à ce plateau 3. Il débouche ensuite au-dessus de la surface supérieure 3a du plateau 3, parallèlement à ce plateau 3. L'air sortant de ce canal 18 est symbolisé par la flèche en direction de l'extrémité arrière (non représentée) du barreau.
Ce canal 18 peut avoir une section circulaire, éventuellement de diamètre en entrée, c'est-à-dire au niveau de la surface inférieure 3b du plateau 3, supérieur au diamètre en sortie, c'est-à-dire au-dessus de la surface supérieure 3a du plateau 3.
Ainsi, l'air comburant est soufflé de façon optimisée vers l'arrière, c'est-à-dire dans le sens de l'évacuation des produits. La figure 5a représente schématiquement une grille formée de plusieurs barreaux assemblés selon l'invention, vue de dessous.
Sur cette figure, la grille 2 comprend deux groupes 20 et 20' chacun de trois barreaux, respectivement 1 , 9, 13 et l', 9', 13'. Dans chacun de ces groupes, le barreau central 1 ou 1 ' est mobile par rapport aux barreaux latéraux 9 et 13 ou 9' et 13' qui restent fixes. Les déplacements de ces barreaux centraux 1 et 1 ' relativement à leurs barreaux voisins respectifs 9, 13 et 9', 13' sont symbolisés par des flèches dans la direction de l'axe longitudinal des barreaux, dans les deux sens.
L'assemblage des barreaux dans chaque groupe est réalisé par des moyens de goujonnage 21 , 22, 23 pour le groupe 20 (mis en évidence dans la zone circulaire D), qui seront décrits plus en détail relativement à la figure 5b, et 21 ', 22 ' et 23' pour le groupe 20'.
La figure 5b représente donc schématiquement la zone D de l'assemblage des trois barreaux 1 , 9 et 13 du groupe 20 de la figure 5a, vu de dessous. L'assemblage est réalisé au niveau des extrémités avant des barreaux par des moyens de goujonnage qui comprennent une tige axiale filetée 21 et deux goujons de blocage, l'un 22 au niveau d'un premier barreau latéral 9 avec un filetage à droite, et l'autre 23 au niveau de l'autre barreau latéral 13 avec un filetage à gauche. Les têtes circulaires des goujons 22 et 23 (la tête du goujon 22 étant référencée 24 sur la figure 5a) présentent chacune un méplat de blocage (référencé 25 pour le goujon 22 sur la figure 5a), et viennent se loger chacune dans un logement circulaire (référencé 26 pour la tête 24 du goujon 22 sur la figure 5a) prévu dans la saillie longitudinale de chaque barreau 9 et 13, ces logements circulaires présentant aussi chacun un méplat de blocage. Le rôle de ces méplats de blocage est effectivement d'assurer le blocage des barreaux, tant au niveau de la rotation autour de l'axe de la tige 21 , qu'au niveau de la translation d'un barreau voisin 9 par rapport à l'autre barreau voisin 13.
Par ailleurs, les logements circulaires dans la saillie longitudinale de chaque barreau présentent une extension longitudinale vers l'arrière sous la forme d'une rainure 27 de largeur suffisante pour permettre le passage de la tige 21.
Ainsi, ce système d'assemblage par de tels moyens de goujonnage assure la liberté en translation du barreau central 1 , l' dans chaque groupe 20, 20', entre deux positions extrêmes, par rapport aux deux barreaux latéraux respectifs 9, 13 et 9', 13'. En effet la course en translation des barreaux centraux 1 , 1 ' est limitée par la longueur de la rainure 27.
Ainsi, le mouvement de translation limitée décrit ci-dessus, indispensable pour une bonne évacuation des particules qui ne doivent pas être repoussées vers l'extérieur, ainsi que pour une combustion efficace et bien répartie sur la grille, est rendu possible et contrôlé par le système d'assemblage précédemment décrit.
L'ensemble de la description ci-dessus est donné à titre d'exemple et n'est pas limitatif de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Barreau (1) de grille (2) pour foyer de four d'incinération comprenant : - un plateau (3) dont la surface supérieure (3a) est destinée à recevoir les éléments à incinérer, ledit plateau (3) se prolongeant en une extrémité arrière (4) et une extrémité avant (5) formant chacune un retour servant de point d'appui audit barreau (1), - une saillie longitudinale (6) située sous ledit plateau (3) et qui s'étend au moins partiellement entre lesdites extrémités arrière et avant (4, 5), au moins un élément anguleux de découpe (15, 15', 15") situé sous ledit plateau (3), contre et perpendiculairement à un premier côté (6a) de ladite saillie longitudinale (6), caractérisé en ce ledit élément anguleux présente une section transversale en forme de triangle sensiblement rectangle, avec d'une part une première face sensiblement perpendiculaire à la surface inférieure (3b) dudit plateau (3) définissant un angle de coupe, et d'autre part une deuxième face formant un angle non perpendiculaire à la surface inférieure (3b) dudit plateau (3) définissant un angle de d'expulsion.
2. Barreau (1) selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend au moins un deuxième élément anguleux de découpe (15, 15', 15") situé sous ledit plateau (3), contre et perpendiculairement à un deuxième côté (6b) de ladite saillie longitudinale (6), ledit deuxième élément anguleux de découpe (15, 15', 15") présentant une section transversale en forme de triangle sensiblement rectangle, avec d'une part une première face sensiblement perpendiculaire à la surface inférieure (3b) dudit plateau (3) définissant un angle de coupe, et d'autre part une deuxième face formant un angle non perpendiculaire à la surface inférieure (3b) dudit plateau (3) définissant un angle de d'expulsion.
3. Barreau (1) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'élément anguleux de découpe (15, 15', 15") répartis sous ledit plateau (3), contre et perpendiculairement à l'un ou l'autre des premier et deuxième côtés
(6a, 6b) de ladite saillie longitudinale (6), lesdits éléments anguleux de découpe (15', 15', 15") présentant une section transversale en forme de triangle sensiblement rectangle, avec d'une part une première face sensiblement perpendiculaire à la surface inférieure
(3b) dudit plateau (3) définissant un angle de coupe, et d'autre part une deuxième face formant un angle non perpendiculaire à la surface inférieure (3b) dudit plateau (3) définissant un angle de d'expulsion.
4. Barreau (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une aile (7) disposée sous ledit plateau (3), d'un premier côté (6a) de ladite saillie longitudinale (6).
5. Barreau (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite aile (7) est pourvue d'au moins un évidemment latéral (7a) de sorte que cet évidement latéral (7a) définit, avec l'évidement latéral (8a) d'une aile (8) d'un premier barreau (9) voisin dudit barreau (1), un passage (10) de canalisation de l'air jusqu'à ladite extrémité avant (5) dudit barreau (1).
6. Barreau (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une deuxième aile (11) disposée sous ledit plateau (3), d'un deuxième côté (6b) de ladite saillie longitudinale (6), ladite deuxième aile (11) étant pourvue d'un évidement latéral (11a) définissant, avec l'évidemment latéral (12a) d'une aile (12) d'un deuxième barreau (13) voisin dudit barreau (1), un deuxième passage (14) de canalisation de l'air jusqu'à ladite extrémité avant (5) dudit barreau (1).
7. Barreau (1) selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'ailes (7, 7', 7", 11 , 11 ', 11 ") réparties sous ledit plateau (3), le long de ladite saillie longitudinale (6), d'un premier ou de chaque côté (6a, 6b) de cette dite saillie longitudinale (6), lesdites ailes (7, T, 7", 11 , 11', 11") étant pourvue d'évidements latéraux respectifs (7a, 7a', 7a", 11a, 11 a', 11 a") qui définissent, avec les évidements latéraux respectifs (8a, 12a) des ailes (8, 12) d'un ou des barreaux (9, 13) voisins dudit barreau (1), des passages (10, 14), ces dits passages (10, 14) définissant, dudit premier ou de chaque côté (6a, 6b) de ladite saillie longitudinale (6), un chenal de canalisation de l'air jusqu'à ladite extrémité avant (5) dudit barreau (1).
8. Barreau (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le ou lesdits passages (10, 14) sont délimités par le haut au moins partiellement par la surface inférieure (3b) dudit plateau (3), de sorte que l'air canalisé circule juste en dessous dudit plateau (3).
9. Barreau (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la base (5a) de ladite extrémité avant (5) dudit plateau (3) présente un angle d'attaque α supérieur à 0°.
10. Barreau (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit angle d'attaque α est compris entre 2° et 10°, de préférence sensiblement égal à 3°.
11. Barreau (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite extrémité avant (5) dudit plateau (3) est pourvue, sur au moins un des côtés (6a, 6b) de ladite saillie longitudinale (6), d'une ailette (16) de redirection de l'air provenant du ou des dits passages (10, 14), vers au moins un canal (18) situé dans la partie supérieure de ladite extrémité avant (5) dudit plateau (3).
12. Barreau (1 ) selon la revendication 11 , caractérisé en ce que ledit canal (18) débute au niveau de la surface inférieure (3b) dudit plateau (3) et perpendiculairement à ce dit plateau (3), et débouche au-dessus de la surface supérieure (3a) dudit plateau (3), parallèlement à ce dit plateau (3).
13. Grille (2) pour foyer de four d'incinération caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un barreau (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
14. Grille (2) pour foyer de four d'incinération caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un groupe (20, 20') de trois barreaux (1 , 9, 13, 1 ', 9', 13') selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, le barreau (1 , 1 ') central dans ledit groupe (20, 20') étant mobile par rapport aux deux barreaux (9, 13, 9', 13') latéraux dans ledit groupe 5 (20, 20').
15. Grille (2) pour foyer de four d'incinération selon la revendication 14, caractérisée en ce que chaque élément anguleux de découpe d'un côté d'un barreau (1 , 1 ') central est symétrique et décalé par rapport à l'élément anguleux de découpe, du côté d'un barreau 0 latéral (9, 9', 13, 13'), avec lequel il coopère lorsque le barreau central (1 , 1 ') est en mouvement par rapport au barreau latéral (9, 9', 13, 13').
16. Grille (2) selon l'une quelconque des revendications 15 et 16, caractérisée en ce que lesdits barreaux (1 , 9, 13, 1 ', 9', 13') dans 5 au moins un desdits groupes (20, 20') sont assemblés par des moyens de goujonnage (21 , 22, 23, 21 ', 22', 23') qui bloquent les deux barreaux (9, 13, 9', 13') latéraux l'un par rapport à l'autre, et qui laisse le barreau (1 , 1 ') central libre en translation, entre deux positions extrêmes, par rapport aux deux barreaux (9, 13, 9', 13') o latéraux.
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