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La présente invention concerne un procédé pour fixer
des éléments de garnissage préfabriqués sur une surface
m~tallique ainsi qu'un ~lément de garnissage pr~fabriqué
permettant de mettre ce procéd~ en oeuvre.
Le problème du garnissage d'une surface métallique
se pose par exemple pour les tubes métalliques à de hautes
températures dans les fours de chauffage et de traitement
thermlque, afin de protéger et d'isoler ces tubes de
l'action des flammes. Il se pose également, notamment,
pour les carneaux de fours, les ga~nes de transport de
produits, les gaines de ve~tilation, etc.
Il existe plusieurs façons de réaliser le garnissage
des surfaces à protéger,toutes se ramenant essentiellement
à deux procéd~s.Suivant le premier procédé, le matériau
de garnissage, par exemple un matériau réfractaire, se
trouve mis en place à l'état non façonné : il est coulé ou
damé sur la surface dans un coffrage ad hoc et fixé sur cette
surface à l'aide de très nombreux gou~ons (studs) d'ancrage
garnissant la surface ~ protéger. Avant sa mise en service,
le garnissage ainsi réalisé doit ~tre séché lentement et
de façon homogène en sorte de ne pas créer dans la masse des
zones de tensions ou de structures différentes qui seront
ultérieurement le siège de défauts, tels que fissurations
et/ou cloquages,susceptibles de diminuer les performances du
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garnissage et m8me de provoquer des détériorations pouvant
entra~ner la disparition du garniqsage sur des parties de
~urface plu~ ou moins importantes, ce qui nécessite des
réparation~ qui sont toujours très malaisées et onéreuses et
qui perturbent le fonctionnement de l'appareil en cause.Les
inconvénients de ce procéd~ sont de nécessiter une forte
densité de gouJons d'ancrage, une main d'oeuvre ~pécialisée
en pose de matériau de garnissage, un long délai de séchage
et, le cas échéant, des réparations malaisées et co~teuses.
La iiabilit~ du garnissage n'est guère absolue et la protec-
tion de la surface est fonction non seulement des propriét~s
physiques du matériau utilisé,mais également de la quallté
du travail de mise en place.Enfin, 1~ forte densité d'ancrage
exclut pratiquement la possibllité d'intercaler un revêtement
isolant entre la surface métallique et le revêtement
réfractaire.
Le ~econd procédé consiste à utiliser des él~ments de
garnissage pr~fabrlqués (appelés couramment coquilles) qui
sont miq eh place sur la surface à protéger et fixés l'un
à l'autre par encastrement ou au moyeh d'attaches métalliques
fix~es ou placées préalablement sur ladite surface à protéger.
Lorsqu'il est r~alisé avec encastrement, ce procédé a comme
inconvénients que les ~léments de garnissage sont fragiles
aux endroits d'encastrement, qu'ils sont relativement
co~teux au m~tre courant et qu'ils ne s'appliquent que
sur de~ surfaces verticales. Lorsque les éléments sont flxés
au moyen d'at-taches metalliques, ce procéde exige un trcl-
vail fastidieux pour la fixation des attaches sur la surfa-
ce à protéger, le reglage element par element dans certalns
cas, le premontage dans d'autres. De plus, les bris d'ele-
ments prefabriques ne sont pas rares et le garnissage ain-
: si realise est, lui aussi, d'un coût eleve par metre cou-
rant.
L'invention vise un procéde pour fixer
des elements de garnissage prefabrique , qui ne presente
pas les eléments des procedes connus et qui permet de con-
fectionner, de façon rapide et economique, un garnissage
avec un rendement et une fiabilite elevee.
Selon un premier aspect, l'invention re-
vendiquée ici est essentiellement un procede de fixation
d'un element de garnissage sur une surface metallique, ca-
racterise en ce qu'il comprend les phases suivantes:
(a) mise en place sur ladite surface metallique de l'element
de garnissage prefabrique comportant un ou plusieurs trous
garnis de douilles metalliques creuses ayant une base percee
d'une ouverture;
~b) à l'aide d'un pistolet de soudage electrique, introduc-
tion d'un element d'ancrage dans chacun des trous jusqu'à ce
que son extremite touche ladite surface metallique et soudu-
re electrique dudit element d'ancrage sur la surface métalli-
que;
(c) remplissage de la cavité desdits trous autour des ele-
ments d'ancrage avec une matière de bourrage.
Selon un autre aspect, l'invention reven-
diquee ici est essentiellement un élément de garnissage pré-
fabrique, caracterise en ce qu'il est formeavec un ou plusieurs
trous garnis intérieurement de douilles métalliques creuses
ayant une base percee d'une ouverture, les douilles metalli-
ques creuses contenant des elements d'ancrage maintenus au
moyen de rondelles de carton ayant une ouverture pour laisser
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apparaItre une partie de la surface de l'element d'ancrage
correspondant.
Le procede suivant l'invention est decrit
ci-apres a l'aide d'un exemple d'application illustre sur
les dessins joints sur lesquels:
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- la figure 1 est une vue en perspective d'un tronçon de
tube métallique sur lequel sera appliqué le garnissage
suivant l'invention;
les figures 2 à 4sont des croquis illustrant les
phase~ du proc~dé de fixation suivant l'invention;
- la figure 5 est une vue en coupe d'un ensemble illus-
tra~t une variante de forme d'exécution;
- la figure 6 est une vue en coupe illustrant une variante
de mise en oeuvre du mode d'exécution de la figure 5.
Sur la figure 1 est représenté un troncon de tube
métallique cylindrique 1 sur lequel est appliqué un revê-
tement,protecteur extérieur. Suivant le procédé de
l'invention, et comme montré à la figure 2,le garnissage
est constitué d'éléments préfabriqués 2, par exemple
en matière réfractaire, munis chacun d'un ou plusieurs
trous 3, par exemple quat~ trous de 40mm de diamètre
pour un élément de 30 cm de long. Chaque élément de
garnissage 2 est mis en place sur la surface extérieure
du tube 1 (figure 2), éventuellement avec interposition
d'une couche de matière lsolante 4, par exemple un
feutre céramique de quelque 1 à 2 cm d'épalsseur, entre
la surface du tube 1 et l'élément de garnissage 2. Cette
couche isolante peut être collée sur la surface intérieure
de l'élément de garnissage 2, avant sa mise en place
sur la surface extérieure du tube 1.
Chaque élément de garnissage 2 est fixé au tube 1 .
après sa mise en place au moyen d'éléments d'ancrage 5
(figure 3) que l'on soude sur la surface extérieure du
tube 1 au fond des trous 3. Sur la figure 3 on a représenté
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un élément d'ancrage sous la forme d'un goujon.La longueur
dec goujons est telle que,lorsqu'ils sont soudés sur le
tube 1, leur extrémité~libre soit située à quelque
distance de la surface extérieure de l'élément 2. Le
soudage des eléments d'ancrage 5 peut se faire à l'aide
d'un pistolet de soudage de goujons sur parois métalliques,
par exemple un pistolet KSM modifié. Il s'agit d'un
pistolet raccordé à une unité de décharge électrique
et muni d'un pied d'appui et d'un mandrin choisi en
fonction du diamètre de l'elément d'ancrage 5. Les
longueurs du pied d'appui et du mandrin sont adaptées
à l'épai~seur du revêtement à installer. La soudure
d'un élément d'ancrage 5 sur la surface du tube 1 se
fait en appliquant une légère pression du pistolet
sur la surface du tube afin de positionner l'élément 5
et le pied d'appui à l'intérieur du trou 3, puis en
commandant la décharge de soudure électrique. La cavité
des trous 3 autour des gou~ons est remplie d'une masse de
bourrage 7 (figure 4), par exemple la matière connue
sous le nom commercial Thermiplast 456 P.C.. Un écrou 6
peut être vissé sur les gouJons 5 pour accrocher la
matière de bourrage. Les gou~ons 5 peuvent aussi être
formés avec une t~te forgée.
Les éléments 2 sont mis en place et fixés l'un
après l'autre en manière telle qu'un intervalle ~aible,
par exemple de 2mm de large, soit ménagé entre deux
éléments ad~acents, assurant ainsi à ces éléments une
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indépendance totale lor~ de sollicitations m~caniques et ther-
mlques éventuelles.On retiendra particuli~rement que,suivant le
procéd~ d~crit ci-de3sus, les gou~ons d'ancrage sont mis en
place et soudés apr~s placement et aJu~tement des ~l~ments
de garnissage pr~fabriqués 2.
Les a~antages de ce proc~dé suivant l'invention sont
qu'il ne nécessite aucun prémontage puisque l'ancrage se
~ait après mise en place des éléme~ts préfabriqués et
qu'll ne requiert qu'un nombre réduit d'éléments d'ancrage,
de fabrication simple. Le placement est ainsi exécuté
d'une façon rapide et économique.
La figure 5 illustre une variante de forme d'exécution.
La coupe est effectuée transversalement dans l'en~emble
1-2-4 suivant le diamètre d'un trou 3. Celui-ci est garni
d'une douille 8 ayant une paroi cylindrique 81 métallique,
en acier inoxydable par exemple , et une base 82 traitée
par exemple pour ~tre électriquement isolée. Cette base
est percée d'une ouverture 83. L'élément d'ancrage 5 est
ici constitué d'une bille métallique qul est soudée
~ur la paroi du tube 1 après avoir été mise en place dans
l'ouverture 83 de la douille 8. Les billes 9, qui sont
soudées ~ur la parol extérieure de la douille 8, servent
à caler la douille par rapport à l'élément 2. Le~ éléments 2
sont donc amenés , garnis des douilles 8, et mis en place
5ur le tube 1, puis les billes d'ancrage 5 sont introduite~
dans les trous 3, mis e~ place dans les ouvertures 83 des
douilles 8 et soudés sur le tube 1.
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L'élément d'a~crage 5 peut être introduit dans la
douille 8 et soudé sur la paroi du tube 1 après mise en
place de 1 ' élément de garni~sage sur le tube 1. I1 est
également possible de disposer l'élément d ' ancrage 5
5 dans la douille 8 préalablement à la pose de l'~lément
de garnissage 2 et de l'y maintenir par exemple au
moyen d'une rondelle de carton 51 comme montré à la
figure 6. La rondelle de carton 51 aura un diamètre
légèrement supérieur au diamètre intérieur de la
douille 8 et il aura en son centre une ouverture
lai~sant appara~tre la surface de 1'élément d'ancrage 5.
Au moment de la soudure, la tête du pistolet de soudure
refoulera le carton et entrera en contact avec la surface
de l'élément d'ancrage 5, ce qui aura pour effet de
fermer le circuit électrique, de provoquer l'échauffe-
ment dudit élément 5 et par ce fait,l'enflammation du
carton. Ainsi tous les éléments de garnissage peuvent
être pourvu~ d'ancrage préalablement à leur pose, d'où
facilité de mise en place et gain de temps.
Il est bien entendu que l'application décrite est
un exemple nullement limitatif, l'invention s'appliquant
à toute surface métallique à revêtir.
