<Desc/Clms Page number 1>
déposé à l'appui d'une demande de BREVET D'INVENTION
Dans les locomotives, où le charbon est brûlé en grande quantité sur une grille de surface limitée par suite des exigences du gabarit, le tirage énergique qui est nécessaire est assuré normalement par la vapeur d'échappe- ment des cylindres qui est dirigée, en totalité ou en ma- jeure partie, dans la cheminée. Or, au moment du chargement de charbon frais, il se fait toujours sentir une insuffi- sance d'air et de plus il y a entraînement à la cheminée de fines particules de charbon, de sorte que la production de fumée est inévitable. Cette production de fumée est très intense dans la marche à régulateur fermé et, depuis long- temps, on a cherché à s'affranchir de cet inconvénient.
A
<Desc/Clms Page number 2>
cet effet, il est courant de mettre en action le souffleur lors des chargements à régulateur fermé et, par ailleurs, on ex- ploite, depuis de nombreuses années, le procédé qui consiste à projeter en nappes de la vapeur dans le foyer au-dessus de la masse de combustible.
En outre, le personnel des machines a coutume$ aux arrêts, d'entrebâiller la porte du foyer pour éviter la famée dans les gares. n'un autre côté on sait que la fermeture du régula- teur, alors qu'on procède au chargement de combustible dans le foyer, a été la cause d'accidents graves car elle déter- mine fréquemment des retours de flammes dagereux pour le per- sonnel.
la présente invention a pour objet un appareillage fumivore qui offre, en premier lieu, l'avantage d'assurer automatiquement et efficacement la fumivorité dans toutes les circonstances où cette opération s'impose, d'empêcher les re- tours de flamme et leurs conséquences néfastes et enfin de pouvoir, lorsque son fonctionnement n'est plus nécessaire,être mis hors service, mais tout en restant armé, c'est-à-àire prêt intervenir quand il le faut; en outre, il est conçu de ma- nière telle que le personnel ne puisse le bloquer pour s'en libérer.
Cet appareillage comprend une ou plusieurs buses d'injection de vapeur dans le loyer, un souffleur et une ou plusieurs prises clair seconaaire. Sa particularité essen- tielle réside dans le fait que ces divers organes sont com- mandés par des relais, par exemple des relais à fluide sous pression qui sont mis sous la dépendance du régulateur par un distributeur sur lequel le régulateur agit impérativement, le relais associé à la ou aux prises d'air secondaire étant un relais à fonctionnement différé qui ne ferme les prises d'air secondaire qu'au bout d'un temps déterminé.
<Desc/Clms Page number 3>
De préférence, les prises d'air secondaire consis- tent en des passages ménagés dans la porte du foyer et sus- ceptibles d'être obturéspar un volet ou contre-porte que commande le relais correspondant à ces prises d'air.
Dans la forme d'exécution adoptée de préférence l'ap- pareillage comporte, outre le distributeur auxiliaire dont il a été question ci-dessus, un distributeur principal qui permet la mise hors service des appareils fumivores lorsque besoin est. Ce distributeur possède un organe de verrouil- lage commandé par un relafs qui est asservi à la porte du foyer de façon telle qu'il soit toujours impossible de pro- céder à une annulation lorsque la porte du foyer est ouverte et un certain temps après, laps de temps que l'on peut régler.
Le dispositif d'annulation comprend un élément mobile permet- tant de déplacer l'organe de verrouillage lorsque celui-ci est libre, et devant être ramené à sa position de départ, qui est la position normale de service, pour que l'on ob- tienne l'annulation. Ainsi l'appareillage est toujours ré- armé.
L'invention se rapporte aussi à une disposition de conduits de sortie de vapeur de la buse telle que les jets constituant dans leur ensemble un écran pyramidal. Dans. ce but, les conduits vont en divergeant et les trous de sor- tie sont répartis sur un contour triangulaire ou polygonale,
Cette disposition améliore la fumivorité.
Diverses autres particularités de l'appareillage ressortiront de la description qui va suivre, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
La fig. 1 est un schéma de l'appareillage.
La fig. 2 est une vue de face de la porte de foyer, la tôle protectrice du mécanisme de commande de la contre- porte ayant été enlevée.
<Desc/Clms Page number 4>
La fig. 3 est une coupe transversale de cette porte.
Les fig. 4 et 5 sont des vues analogues d'une porte modifiée.
La fig. 6 est une vue en plan partielle du aistri- buteur principal avec des organes annexes qui sont entoures d'un cadre en traits mixtes sur la fig. 1 et qui peut former un corps.
La fig. 7est une coupe par 7-7 de -La fig. 6.
La fig. 8 est une coupe par 8-8 de la fig. 6.
La fig. 9 montre le distributeur auxiliaire en cou- pe verticale par 9-9 de la fig. 10.
La fig. 10 est une -vue en plan de la partie fixe de ce distributeur.
La fig. 11 est une vue en plan de la partie mobile de ce même distributeur.
On décrira tout d'abord la disposition générale des appareils en regard du schéma que constitue la fig.l.
Dans ce schéma, on a indiqué en 1 le dôme de la lo- comotive et l'on a supposé, ce qui est avantageux, mais non indispensable, que la vapeur destinée au souffleur 2 qui tra- vaille au dessous de la cheminée 3 était prélevée en cet en- droit; on pourrait tout aussi bien -La prendre sur la devan- ture de la locomotive ou en tout autre endroit. La vapeur est amenée de ce dôme au souffleur 2 par l'intermédiaires d'un robinet 4 muni dtun plomb de contrôle 5 et d'un robi- net à trois v@ies 4a et interposé sur le tuyau 6.
De là, la vapeur saturée peut être dirigée par le conduit 2a vers le souffleur 2, soit à la main,par l'ouverture d'une sou- pape commandée par un volant ou une manette 8 installée sur la devanture, soit automatiquement par l'ouverture d'une soupape 9. Une fraction de la vapeur qui passe au delà de .l'une ou ltautre des soupapes 7 ou 9 se rend à la ou aux
<Desc/Clms Page number 5>
buses d'injection de vapeur dans le foyer par le tuyau 10 après avoir soulevé le clapet 11. Le tuyau 10 peut également recevoir de la vapeur surchauffée provenant du collecteur d'admission aux cylindres ou des boîtes à vapeur de ceux- ci par le tuyau 12, un clapet de retenue 13 réglable étant intercalé entre les canalisations 10 et 12.
On voit donc déjà que la ou les buses sont ali- mentées soit à régulateur ouvert, par le tuyau 12, soit à régulateur fermé par le tuyau 6 à la condition qu'un souf- fleur soit mis en action.
La porte du foyer de la locomotive est double et comprend un volet à claire-voie 14 sur lequel agit le- chauf- feur pour ouvrir ou fermer la porte et un volet plein 15 pouvant venir masquer le volet 14. Le volet 14 possède,un dispositif de rappel qui tend à le ramener dans l'une ou l'autre des positions d'ouverture complète ou de fermeture.
Le volet 15 est sollicité par un contrepoids ou un ressort, schématisé en 16, et qui tend de même à l'ouvrir. Le bras 17 de commande du volet plein 15 est asservi à l t organe actif 18 d'un servo-moteur de manière à n'être commande par lui que dans un seul sens, c'est-à-dire pour lefermer.
Ainsi, lorsque le piston 19 qui commande l'organe 18 sup- posé être une simple tige avec dent d'entraînement, se meut aans le sens de gauche à droite sous l'influence du ressort 20, il oblige le bras 17 à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre; au contraire, si le piston 19 est poussé à gauche, la porte 15 est libre de se mouvoir. Le cylindre 37 pourrait être fixé sur la porte 14, comme re- présenté fig. 2 et 4. En ouvrant la porte 14 il n'y a aucun mouvement relatif entre la tige 18 et le volet 15. La con- duite du fluide serait effectuée par un tuyau flexible.
Au volet 14 de la porte de foyer est relié par
<Desc/Clms Page number 6>
une commande convenable, un système de tringles 21 par exemple, un robinet 22 intercalé entre les deux tronçons 23, 23' d'une canalisation de fluide auxiliaire. Ce fluide provient d'un réservoir principal 24 qui peut lui-même être alimenté à partir de toute autre source appropriée et il en sort en pas. - sant par un robinet plombé 25. De là, il se dirige en partie dans la canalisation 23 et en partie dans un conduit 26 abou- tissant à. un distributeur que l'on désignera sous le nom de distributeur auxiliaire.
Le distributeur auxiliaire que l'on a représenté d'une façon très schématique sur la fig. 1 est supposé formé d'un répartiteur fixe 27 et d'un répartiteur mobile 28. Ce dernier peut tourner à l'intérieur au répartiteur fixe et est comman- de, par l'intermédiaire de toutes liaisons convenables,par le levier 29 du régulateur. Pour simplifier le schéma, on a représenté une liaison directe par biellettes 30. Le répar- titeur tournant 28 reçoit le fluide en son centre et possède une lumière 31 permettant l'envoyer ce fluide, suivant que le régulateur est ouvert ou fermé (positions 0 ou F), dans un conduit 32 ou dans un conduit 33. Le répartiteur fixe compor- te une lumière d'échappement 34 convenablement calibrée pour que l'échappement se fasse avec une certaine lenteur.
Outre les tuyaux 32 et 33,,des tuyaux 35 et 36 sont raccordés au répartiteur fixe 27. Le tuyau 35 aboutit au cylindre 37 dans lequel joue le plateau 19 précédemment cité.
Lorsque le régulateur est ouvert, la position relu- tive des lumières et aes rainures des répartiteurs dans le distributeur auxiliaire détermine les résultats suivants, ainsi que le montre le dessin: les conduits 26 et 32 commu- niquent par la lumière 31, le conduit 33 est isolé et les -conduits 35 et 36 communiquent avec l'atmosphère par la lu-
<Desc/Clms Page number 7>
mière 34. Lorsque lerégulateur est fermé, le conduit 32 est en relation avec l'atmosphère par la lumière 34, le conduit 33 en relation avec le conduit 26 par la lumière 31 et les con- duits 35 et 36 communiquent par l'intermédiaire de la gorge 38 ménagée dans le répartiteur 28.
On comprendra immédiate- ment qu'au lieu de calibrer la lumière 34 on pourrait tout aussi bien calibrer les orifices qui, dans les deux positions du régulateur, se découvrent, en regard de ladite lumière, entre les deux répartiteurs.
Le tuyau 33 aboutit, de la même façon que le tuyau 26, au centre d'un second distributeur que l'on dénommera distributeur principal.. Le distributeur principal., qui, lui aussi, est représenté schématiquement, comprend une glace fixe 39 d'où partent deux conduits 40, 41, et sur la- quelle peut tourner un tiroir de distribution 42 perche de lumicres 43,44 et 45 et possédant un bras de commando 46 ; ce bras est actionné par un servo-moteur recevant au fluide au- xiliaire par le conduit 32 ou par un conduit 47; ce servo- moteur a été représenté sous la forme d'un piston 48 et d'un cylinare 49.
Enfin à l'intérieur du tiroir 42 peut se dépla- cer un secteur 50 que l'on actionne à l'aide d'une manette 51; il entraîne, par la dent 52, le tiroir 42 lorsque, par- tant de la position que montre le dessin, on tourne la manette 51 vers le bas.
Si les divers organes occupent les positions indi- quées sur le dessin, on voie immédiatement que le conduit 41 et le conduit 33 sont en communication par la lumière 45 et que le conduit 40 est isolé. En supposant maintenant la ma- nette 51 abaissée, ce qui n'est possible qu'autant que le cylindre 49 ne reçoit pas de fluide, les conduits 41 et 33 communiquent encore mais seulement grâce à la présence d'une
<Desc/Clms Page number 8>
rainure 53 dans le tiroir 42. Dans le cas où la manette 51 est ensuite relevée, le tuyau 40 est mis en communication avec l'atmosphère par l'orifice 54, la rainure 55 du secteur 50 et la rainure 56 au tiroir 42. -Le tuyau 41 est isolé.
Le conduit 23'qui fait suiteau conduit 23 partant du réservoir principal 24 aboutit à un réservoir intermédiai- re 57. De ce réservoir part un conduit 58 qui se divise en deux conduits; l'un d'eux est le conduit 47 alimentant le cylindre 49 et il possède un clapet de retenue 59. L'autre, le conduit 60, comporte un clapet de retenue 61 et se rac- corde au conduit 36. Sur le conduit 60 sont branchés, d'une part, le conduit 40 et, d'autre part, un conduit 62 posa.- dant une soupape de retenue 63 et débouchant dans le conduit 41. Ce dernier aboutit à un cylindre 64 dans lequel se meut, à rencontre d'un dispositif de rappel, le piston de commande 65 de la soupape9.
De préférence, le distributeur principal et les organes de commande grâce auxquels le souffleur et-les buses de vapeur sont mis en action sont groupés en un ensemble mo- nobloc et peu encombrant, ce que l'on a schématisé par un cadre en traits mixtes sur la fig. 1.
Le fonctionnement de l'appareillage est le suivant.
Tout d'abord, supposant la machine froide, il est très aisé d'activer le feu lors de l'allumage; si, en effet, on branche sur le robinet à trois voies 4a un raccord d'amenée de va- peur, voire même d'un autre fluide, et si l'on dégage le cla- pet 9 de son siège à l'aide de la manette 8, on met en action le souffleur 2 qui produit un tirage énergique et une alimen- tation des buses.
Si l'on suppose maintenant que la locomotive est en marche et que le régulateur est ouvert, la porte du foyer cotant fermée, les organes occupent les positions que montre
<Desc/Clms Page number 9>
la fig, 1. La ou les buses placées dans le foyer reçoivent, par l'intermédiaire au tuyau 12, du clapet 11 et au tuyau 10, de la vapeur provenant de la boîte à vapeur ou du collecteur d'admission aux cylindres. Le cylindre 49 reçoit du fluide au-* xiliaire par 24, 26, 31, 32 ; le cylindre 37 est à l'échappement par 35, 38 et 34.
Si le chauffeur désire charger du charbon sur la grille, il fait basculer la porte en agissant sur le volet à claire-voie 14 qui entraîne aveclui le volet plein 15. Ce dernier, par le bras 17 qui en est solidaire déplace vers la droite le piston 19 en comprimant le ressort 20. L'ouverture de la porte détermine, par le jeu de uringles 21, l'ouvertu- re du robinet 22. Du fluiae comprima est admis dans le tuyau 23' et se rend au réservoir intermédiaire 57; de là il gagne le tuyau 60, en soulevant le clapet 61, et passe dans le tuyau 36 d'où il se dirige en partie à l'atmosphère par l'orifice calibré 34 et en partie derrière le piston 19 par la tuyau 35, Quand le chargement est terminé, le chauffeur ferme la porte.
Seul le volet 14 obéit au mouvement communiqué; en effet,le volet 15, maintenu dans la position , d'ouverture par le con- trepoids 16, n'est pas rappelé immédiatement par le ressort , 20 ; du fait que l'orifice 34 est un orifice relativement étroit, la capacité constituée par le tuyau 23', le réservoir 57, les tuyaux 58, 60, 36 et 35 et par le cylindre 37 met un certain temps à se vider par cet orifice 34. On conçoit d'ailleurs qu'en calculant convenablement le volume du réservoir inter- médiaire 57 et le diamètre de l'orifice 34, on peut faire varier à volonté le temps pendant lequel la fermeture du Vo- let 15 est différée. On pourrait le cas échéant munir le ré- servoir 57 d'un fond mobile et réglable entre certaines limi- tes.
Pendant le temps où le volet 15 reste ouvert,de
<Desc/Clms Page number 10>
l'air que l'on appellera air secondaire est admis au-dessus du charbon frais et assuré la fumivorité.
On considérera maintenant le cas de la marche à régu- lateur fermé. On supposera tout d'abord qu.e le mécanicien fer- me le régulateur sans avoir prévenu le chauffeur alors que ce- lui-ci charge du charbon sur la grille. La fermeture du régu- lateur 29 entraine impérativement la rotation du répartiteur mobile 28 appartenant au distributeur automatique. Dès lors, le fluide auxiliaire est envoyé au conduit 26, par la lumière 31 au tuyau 33 et de là, par la lumière 45 du tiroir 42,au conduit 41 ; il en résulte immédiatement la miae en action du souffleur 2, le piston 65 étant soulevé et, par conséquent, le clapet 9 ouvert. Ainsi aucun retour de flamme n'est à reaou- ter.
En même temps, par la gorge ou rainure 38 le conduit 32 est mis en communication avec l'atmosphère et le fluide con- tenu dans le cylindre 49 s'évacuerait entièrement par l'ori - fice 34, si une compensation n'était fournie par le tuyau 47 qui reste alimenté tant que le robinet 22 est ouvert,c'est- à-dire tant que le volet 14 de la porte du foyer est lui-même ouvert. Par conséquent, le tiroir 42 se trouve verrouillée dans la position que représente le dessin et il est impossible de manoeuvrer le levier d'isolement 51.
De plus, dès que l'on ferme le régulateur le clapet 13 tombe sur son siège, mais le clapet 11 se soulève par suite de l'ouverture de la soupape 9; ainsi les buses ne ces- sent pas d'être alimentées. Lorsque la porte est refermée par le chauffeur, le robinet 22 se ferme.
Dès lors le tuyau 58 ne reçoit plus de fluide com- primé, le cylinare 49 se vide. Le fluide continue à arriver au souffleur par 26, 31, 33,45 et 41 ainsi qu'au cylindre
37 par 63, 62,60, 36 et 35. Donc à régulateur fermé l'air secondaire et la vapeur éjectée par le souffleur assurent
<Desc/Clms Page number 11>
en permanence la fumivorité.
Lorsque le régulateur est fermé, il devient inutile au bout d'un certain temps de maintenir en action les buses de projection de vapeur et lesouffleur. Pour mettre hors service les appareils fumivores, il suffit rabaisser la ma- nette 51 en lui faisant décrire l'angle [alpha] puis de la ramener à sa position de départ. Au bout de la première manoeuvre, le piston 65 commandant l'intervention du souffleur reçoit tou- jours du fluide auxiliaire, grâce à la présence de la gorge ou rainure 53 ; il en est donc le même du piston 19 agissant sur le volet plein 15. Au bout de la seconde manoeuvre, par contre, le tuyau 60 est mis en communication avec l'atmos- phère par 40, 55, 43,56 et 54 ; plus, le tuyau 41 n'est plus en relation avec le centre du aistributeur principal..
Par suite la soupape 9 se referme de même que. le volet 15 qui est ramené par le ressort 20 puisque le cylindre 37 est mis en communication avec l'atmosphère.
On voit donc que l'annulation des appareils n'a pu être obtenue qu'après retour du segment 50 à sa position primitive, c'est-à-dire à la position qu'il occupe quand le régulateur est ouvert ou quana, le régulateur, étant fermé, la porte au loyer a éte ouverte par le chauffeur. En d'aut- res termes, le seul organe déplaçable à la main a dû être ramené à la position de service normal. L'appareillage se trouvera donc réarmé automatiquement dès l'ouverture au ré- gulateur et prêt à assurer la fumivorité et à jouer son rôle a'installation de sécurité dès que l'on refermera le régula- teur.
Comme l'admission au fluide auxiliaire dans le cylindre 49 a toujours lieu quand le robinet 22 est ouvert, on remar- que qu'il est impossiblé ue mettre hors service les appareils fumivores lorsque la porte au foyer est ouverte, ce qui cons-
<Desc/Clms Page number 12>
titue une sécurité contre les retours de flamme.
La nature de l'appareillage ayant été définie, l'on indiquera maintenant les formes de réalisation adop- tées de préférence mais non indispensables pour divers élé- ments de cet appareillage.
La porte de foyer peut être construite comme le montrent les fig. 2 et 3. Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, elle comprend deux parties essentielles, à savoir un volet à claire voie 14 et un volet plein 15. Le vo- let à claire voie 14 comprend un cadre 66 que l'on peut faire pivoter, à la manière connue, a l'aide de poignées 67 et qui s'ouvre de aenors en dedans par rapport au foyer, par mesure de sécurité. Ce volet est rappelé dans ses po- sitions extrêmes par exemple par des ressorts 68. Le cadre 66 porte un panneau 69 qui est ajouré et muni, avantageu- sement, de tôles déflectrices ou jalousies 70. A droite de la fig. 2, on aperçoit le rooinet 22 et les biellettes 21.
Le volet 15, constitué de préférence par une pla- que métallique 71 avec garnissage réfractaire, peut pivoter sur le volet 14 ainsique lemontrent les tourillons 73 et il est rappelé dans sa position d'ourerture par un res- sort 74 équivalent au contrepoias 16 mentionné en regara de la fig. 1. Au-dessus de la porte, on voit le cylindre 37, le piston 19, le tuyau flexible 35 et le ressort de rappel 20. Ces éléments sont normalement protégés par une tôle 75 non indiquée sur 'la fig. 2. On a supposé que le piston 19 agissait sur le volet 15 par l'intermédiai- re a'un galet 76 monté à l'extrémité d'un bras 77 que porte la tige 18 du piston et d'une rampe 78 solidaire du volet.
<Desc/Clms Page number 13>
A titre de variante, le ressort de rappel 20 polit comme le montrent les fig. 4 et 5 être logé à l'intérieur du cylindre 37 et la came ou rampe 78 être portée par un dontropoids 92 remplaçant le rossort 74 ot équivalent au contrepoids 16 de la fig, 1.
Dans les fig. 6 à 8, on a représenté, sous la forme de réalisation adoptée de préférence, le distribua teur principal et ses annexes. Pour qu'il soit facile de retrouver les divers organesvon les a affectées pour la plupart des mêmes chiffres de référence qu'à la fig. 1 , quand bien même leur réalisation serait légèrement diffé- rente. On remarquera (fig. 7), la forme du distributeur principal. Le segment 50 soumis à l'action d'un ressort 79 est solidaire d'une tige cylindrique 80 à laquelle fait suite un axe carré 81; sur cet axe est montée la manette 51. Sur la tige 80 peut tourner un manchon 82 solidaire au tiroir 42, et portant un collier 83; celui-ci présente une .dent 83'sur laquelle agit la tige de poussée 84 du piston 48 (voir fige 8).
On notera sur la fig. 7 le dispositif de réglage situé en bas et à gauche. De la vapeur est envoyée, lors de l'abaissement du clapet 9 ou du clapet 7, dans la cham- bre 85 qui est reliée au souffleur. Pour se rendre dans la chambre 85, la vapeur qui franchit le clapet 9 doit traverser un orifice annulaire 86 dont la section est ré- glable par ce fait que la tête 87 de la vis 88 est de forme conique ou d'une forme analogue.
Les fig. 9 à 11 montrent le distributeur auxi- liaire et ses éléments, à savoir le répartiteur fixe 27 et et le répartiteur mobile 28 relié par un carré 89 à l'axe 90 sur lequel est calée la biellette 30. On aper-
<Desc/Clms Page number 14>
çoit en 34 l'orifice d'échappement du fluide, l'espace par lequel sort ce fluiae étant réglable à l'aide du pointeau 91, ce qui permet de faire varier le temps pendant lequel la contre-porte 15 reste ouverte après un chargement.
Il va de soi que des modifications de détail pour- ront être apportées à l'appareillage fumivore qui vient d'être décrit sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. On conçoit notamment que le souffleur utilisé ici pourrait être distinct du souffleur commandé à la main et que, par ailleurs, l'on pourrait, pour la fermeture dif- férie de la contre-porte, avoir recours à un relais retar- dé autre que celui qui a été décrit.
REVENDICATIONS
1 - Un appareillage fumivore caractérisé en ce une ou plusieurs buses d'injection de vapeur dans le foyer, un souffleur qui est le souffleur habituel ou un souffleur auxiliaire, et une ou plusieurs prises d'air secondaire sont commandés par des relais qui sont eux-mâ- mes mis sous la dépendance au régulateur par un aistribu- teur relié desmodromiquement à ce régulateur, le relais associé à la ou aux prises d'air secondaire étant, de préférence, un relais à fonctionnement différé qui ne fer- me la ou les prises d'air qu'nu bout d'un Lemps aétermi- né.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
filed in support of a PATENT OF INVENTION application
In locomotives, where the coal is burned in large quantity on a grate of limited surface due to the requirements of the template, the energetic draft which is necessary is normally provided by the exhaust steam from the cylinders which is directed in full or for the most part, in the fireplace. However, when loading fresh coal, there is always a lack of air and, moreover, there is entrainment in the stack of fine particles of coal, so that the production of smoke is inevitable. This smoke production is very intense in operation with closed regulator and, for a long time, attempts have been made to overcome this drawback.
AT
<Desc / Clms Page number 2>
For this purpose, it is common practice to activate the blower during loadings with closed regulator and, moreover, the process which consists in projecting steam in layers above the furnace above has been used for many years. of the fuel mass.
In addition, the machinery personnel are wont at stops, to open the door of the foyer a crack to avoid the famé in the stations. On the other hand, we know that closing the regulator, while loading fuel into the firebox, has been the cause of serious accidents because it frequently causes backfires that are dangerous for the person. - sonnel.
the present invention relates to a smoke-eating device which offers, in the first place, the advantage of automatically and efficiently ensuring fumivity in all the circumstances in which this operation is necessary, of preventing flashbacks and their consequences harmful and finally to be able, when its operation is no longer necessary, to be put out of service, but while remaining armed, that is to say ready to intervene when necessary; moreover, it is designed in such a way that the personnel cannot block it to free itself from it.
This apparatus comprises one or more nozzles for injecting steam into the rent, a blower and one or more secondary clear sockets. Its essential feature lies in the fact that these various components are controlled by relays, for example pressurized fluid relays which are placed under the control of the regulator by a distributor on which the regulator must act, the associated relay. with the secondary air intake (s) being a delayed operation relay which only closes the secondary air intakes after a determined time.
<Desc / Clms Page number 3>
Preferably, the secondary air intakes consist of passages made in the door of the hearth and capable of being blocked by a shutter or door controlled by the relay corresponding to these air intakes.
In the preferred embodiment adopted, the apparatus comprises, in addition to the auxiliary distributor referred to above, a main distributor which allows the smoke-eating devices to be taken out of service when necessary. This distributor has a locking device controlled by a relafs which is slaved to the door of the fireplace in such a way that it is always impossible to carry out a cancellation when the door of the fireplace is open and a certain time after, time that can be adjusted.
The cancellation device comprises a movable element making it possible to move the locking member when the latter is free, and to be returned to its starting position, which is the normal operating position, in order to ob - hold the cancellation. The switchgear is therefore always re-armed.
The invention also relates to an arrangement of ducts for the outlet of steam from the nozzle such that the jets as a whole constitute a pyramidal screen. In. For this purpose, the conduits divide and the outlet holes are distributed over a triangular or polygonal contour,
This arrangement improves fumivity.
Various other features of the equipment will emerge from the description which follows, with reference to the appended drawings, in which:
Fig. 1 is a diagram of the apparatus.
Fig. 2 is a front view of the firebox door with the protective sheet of the door control mechanism removed.
<Desc / Clms Page number 4>
Fig. 3 is a cross section of this door.
Figs. 4 and 5 are analogous views of a modified gate.
Fig. 6 is a partial plan view of the main distributor with ancillary members which are surrounded by a frame in phantom in FIG. 1 and which can form a body.
Fig. 7 is a section through 7-7 of -The fig. 6.
Fig. 8 is a section through 8-8 of FIG. 6.
Fig. 9 shows the auxiliary valve in vertical section through 9-9 of FIG. 10.
Fig. 10 is a plan -view of the fixed part of this dispenser.
Fig. 11 is a plan view of the mobile part of the same dispenser.
The general arrangement of the devices will be described first of all with reference to the diagram in fig.l.
In this diagram, the dome of the locomotive has been indicated at 1 and it has been assumed, which is advantageous, but not essential, that the steam intended for the blower 2 which works below the chimney 3 was taken in this place; one could just as easily - Take it on the front of the locomotive or in any other place. The steam is brought from this dome to the blower 2 via a tap 4 fitted with a control lead 5 and a three-way tap 4a and interposed on the pipe 6.
From there, the saturated steam can be directed through the duct 2a to the blower 2, either by hand, by opening a valve controlled by a handwheel or a lever 8 installed on the front, or automatically by the opening of a valve 9. A fraction of the vapor which passes beyond one or the other of the valves 7 or 9 goes to the
<Desc / Clms Page number 5>
nozzles for injecting steam into the combustion chamber through pipe 10 after lifting valve 11. Pipe 10 can also receive superheated steam from the inlet manifold to the cylinders or from the steam boxes thereof through the pipe 12, an adjustable check valve 13 being interposed between the pipes 10 and 12.
It can therefore already be seen that the nozzle or nozzles are supplied either with an open regulator, by the pipe 12, or with a closed regulator by the pipe 6 on the condition that a blower is put into action.
The door of the hearth of the locomotive is double and includes a slatted shutter 14 on which the heater acts to open or close the door and a solid shutter 15 which can come to hide the shutter 14. The shutter 14 has a return device which tends to return it to one or the other of the fully open or closed positions.
The shutter 15 is biased by a counterweight or a spring, shown schematically at 16, and which likewise tends to open it. The control arm 17 of the solid shutter 15 is slaved to the active member 18 of a servomotor so as to be controlled by it only in one direction, that is to say to close it.
Thus, when the piston 19 which controls the member 18, supposed to be a simple rod with a driving tooth, moves in the direction from left to right under the influence of the spring 20, it forces the arm 17 to turn in clockwise; on the contrary, if the piston 19 is pushed to the left, the door 15 is free to move. The cylinder 37 could be fixed on the door 14, as shown in fig. 2 and 4. By opening the door 14 there is no relative movement between the rod 18 and the shutter 15. The fluid will be conveyed by a flexible pipe.
To shutter 14 of the fireplace door is connected by
<Desc / Clms Page number 6>
a suitable control, a system of rods 21 for example, a valve 22 interposed between the two sections 23, 23 'of an auxiliary fluid line. This fluid comes from a main reservoir 24 which can itself be supplied from any other suitable source and it leaves in step. - sant by a leaded valve 25. From there, it goes partly in pipe 23 and partly in a pipe 26 ending in. a distributor which will be referred to as an auxiliary distributor.
The auxiliary distributor which is represented very schematically in FIG. 1 is assumed to be formed by a fixed distributor 27 and a movable distributor 28. The latter can rotate inside the fixed distributor and is controlled, by means of any suitable connections, by the lever 29 of the regulator. . To simplify the diagram, a direct connection by connecting rods 30 has been shown. The rotating distributor 28 receives the fluid in its center and has a slot 31 allowing this fluid to be sent, depending on whether the regulator is open or closed (positions 0 or F), in a duct 32 or in a duct 33. The fixed distributor comprises an exhaust port 34 suitably calibrated so that the exhaust takes place with a certain slowness.
In addition to the pipes 32 and 33, pipes 35 and 36 are connected to the fixed distributor 27. The pipe 35 ends at the cylinder 37 in which the plate 19 mentioned above plays.
When the regulator is open, the relative position of the lights and grooves of the distributors in the SCV determines the following results, as shown in the drawing: conduits 26 and 32 communicate through lumen 31, conduit 33 is isolated and the -conduits 35 and 36 communicate with the atmosphere by the lu-
<Desc / Clms Page number 7>
34. When the regulator is closed, the conduit 32 is in connection with the atmosphere through the lumen 34, the conduit 33 in relation to the conduit 26 through the lumen 31 and the conduits 35 and 36 communicate by means of the groove 38 formed in the distributor 28.
It will be understood immediately that instead of calibrating the light 34, it is just as possible to calibrate the orifices which, in the two positions of the regulator, are discovered, facing said light, between the two distributors.
The pipe 33 ends, in the same way as the pipe 26, at the center of a second distributor which will be called the main distributor. The main distributor, which, too, is shown schematically, comprises a fixed lens 39 of 'where two conduits 40, 41 start, and on which can turn a distribution slide 42 light pole 43, 44 and 45 and having a control arm 46; this arm is actuated by a servo-motor receiving the auxiliary fluid through line 32 or through line 47; this servomotor has been represented in the form of a piston 48 and a cylinare 49.
Finally, inside the drawer 42 can move a sector 50 which is actuated using a lever 51; it drives, via tooth 52, slide 42 when, starting from the position shown in the drawing, handle 51 is turned downwards.
If the various members occupy the positions indicated in the drawing, it will immediately be seen that the conduit 41 and the conduit 33 are in communication through the lumen 45 and that the conduit 40 is isolated. Now assuming the handle 51 lowered, which is only possible as long as the cylinder 49 does not receive fluid, the conduits 41 and 33 still communicate but only thanks to the presence of a
<Desc / Clms Page number 8>
groove 53 in the drawer 42. In the case where the lever 51 is then raised, the pipe 40 is placed in communication with the atmosphere through the orifice 54, the groove 55 of the sector 50 and the groove 56 in the drawer 42. - Pipe 41 is insulated.
The conduit 23 'which follows the conduit 23 starting from the main reservoir 24 leads to an intermediate reservoir 57. From this reservoir leaves a conduit 58 which is divided into two conduits; one of them is the conduit 47 supplying the cylinder 49 and it has a check valve 59. The other, the conduit 60, has a check valve 61 and is connected to the conduit 36. On the conduit 60 are connected, on the one hand, the conduit 40 and, on the other hand, a conduit 62 posing a check valve 63 and opening into the conduit 41. The latter ends in a cylinder 64 in which moves, to meets a return device, the control piston 65 of the valve 9.
Preferably, the main distributor and the control members by means of which the blower and the steam nozzles are put into action are grouped in a single-piece and compact assembly, which is shown diagrammatically by a frame in phantom lines. in fig. 1.
The operation of the apparatus is as follows.
First of all, assuming the machine to be cold, it is very easy to activate the fire during ignition; if, in fact, a connection for supplying steam, or even another fluid, is connected to the three-way valve 4a, and if the valve 9 is released from its seat using from the lever 8, the blower 2 is activated, which produces an energetic draft and a supply to the nozzles.
If we now assume that the locomotive is running and that the regulator is open, the door of the fireplace side closed, the components occupy the positions shown
<Desc / Clms Page number 9>
FIG, 1. The nozzle or nozzles placed in the hearth receive, via the pipe 12, the valve 11 and the pipe 10, steam from the steam box or the cylinder inlet manifold. Cylinder 49 receives auxiliary fluid through 24, 26, 31, 32; cylinder 37 is exhausted by 35, 38 and 34.
If the driver wishes to load coal on the grid, he tilts the door by acting on the slatted shutter 14 which drives the solid shutter with it 15. The latter, by the arm 17 which is integral with it, moves the shutter to the right. piston 19 by compressing the spring 20. The opening of the door determines, by the set of uringles 21, the opening of the valve 22. Compressed fluid is admitted into the pipe 23 'and goes to the intermediate reservoir 57; from there it reaches the pipe 60, lifting the valve 61, and passes into the pipe 36 from where it goes partly to the atmosphere through the calibrated orifice 34 and partly behind the piston 19 through the pipe 35, When loading is complete, the driver closes the door.
Only the shutter 14 obeys the communicated movement; in fact, the shutter 15, held in the open position by the counterweight 16, is not immediately returned by the spring, 20; because port 34 is a relatively narrow orifice, the capacity of pipe 23 ', reservoir 57, pipes 58, 60, 36 and 35 and cylinder 37 takes some time to empty through this orifice 34. It is also understood that by suitably calculating the volume of the intermediate reservoir 57 and the diameter of the orifice 34, the time during which the closing of the shutter 15 is deferred can be varied at will. The tank 57 could be provided, if necessary, with a movable and adjustable bottom between certain limits.
During the time when shutter 15 remains open,
<Desc / Clms Page number 10>
the air which will be called secondary air is admitted above the fresh coal and ensured the fumivity.
We will now consider the case of closed regulator operation. It will be assumed first of all that the mechanic closes the regulator without having warned the driver while the latter is loading coal on the grid. The closing of the regulator 29 necessarily causes the rotation of the mobile distributor 28 belonging to the automatic distributor. Therefore, the auxiliary fluid is sent to the conduit 26, through the lumen 31 to the pipe 33 and from there, through the lumen 45 of the spool 42, to the conduit 41; this immediately results in the miae in action of the blower 2, the piston 65 being raised and, consequently, the valve 9 open. Thus no flashback is to be repeated.
At the same time, through the groove or groove 38 the duct 32 is placed in communication with the atmosphere and the fluid contained in the cylinder 49 would be discharged entirely through the orifice 34, if compensation were not provided. by the pipe 47 which remains supplied as long as the tap 22 is open, that is to say as long as the shutter 14 of the door of the fireplace is itself open. Consequently, the drawer 42 is locked in the position shown in the drawing and it is impossible to operate the isolation lever 51.
In addition, as soon as the regulator is closed, the valve 13 falls on its seat, but the valve 11 rises as a result of the opening of the valve 9; so the nozzles do not stop being fed. When the door is closed by the driver, the valve 22 closes.
Consequently, the pipe 58 no longer receives any compressed fluid, the cylinare 49 empties. The fluid continues to arrive at the blower through 26, 31, 33, 45 and 41 as well as at the cylinder
37 by 63, 62,60, 36 and 35. So with closed regulator the secondary air and the steam ejected by the blower ensure
<Desc / Clms Page number 11>
permanently fumivity.
When the regulator is closed, it becomes unnecessary after a while to keep the steam projection nozzles and the blower in action. To put the smoke-eating devices out of service, it suffices to lower the stalk 51 by having it describe the angle [alpha] and then bring it back to its starting position. At the end of the first maneuver, the piston 65 controlling the intervention of the blower still receives auxiliary fluid, thanks to the presence of the groove or groove 53; it is therefore the same for the piston 19 acting on the solid shutter 15. At the end of the second maneuver, on the other hand, the pipe 60 is placed in communication with the atmosphere through 40, 55, 43, 56 and 54; more, the pipe 41 is no longer in relation to the center of the main distributor.
As a result the valve 9 closes as well as. the shutter 15 which is returned by the spring 20 since the cylinder 37 is placed in communication with the atmosphere.
It can therefore be seen that the cancellation of the devices could only be obtained after return of segment 50 to its original position, that is to say to the position it occupies when the regulator is open or quana, the regulator, being closed, the rent door was opened by the driver. In other words, the only part that can be moved by hand had to be returned to the normal service position. The equipment will therefore be reset automatically when the regulator is opened and ready to ensure smoke and to play its role as a safety installation as soon as the regulator is closed.
As the admission to the auxiliary fluid in the cylinder 49 always takes place when the valve 22 is open, it is noted that it is impossible to put the smoke-consuming devices out of service when the door to the firebox is open, which is to say.
<Desc / Clms Page number 12>
provides security against backfire.
The nature of the equipment having been defined, we will now indicate the embodiments which are preferably adopted but not essential for various elements of this equipment.
The fireplace door can be constructed as shown in fig. 2 and 3. As indicated above, it comprises two essential parts, namely a slatted shutter 14 and a solid shutter 15. The slatted shutter 14 comprises a frame 66 which the slatted shutter 14 comprises. can be pivoted, in the known manner, with the aid of handles 67 and which opens from aenors inwardly with respect to the hearth, for safety. This shutter is returned to its end positions for example by springs 68. The frame 66 carries a panel 69 which is perforated and advantageously provided with deflector plates or blinds 70. To the right of FIG. 2, we can see the rooinet 22 and the rods 21.
The shutter 15, preferably constituted by a metal plate 71 with refractory lining, can pivot on the shutter 14 as shown by the journals 73 and it is returned to its open position by a spring 74 equivalent to the counterpoias 16 mentioned. in view of fig. 1. Above the door, we see the cylinder 37, the piston 19, the flexible pipe 35 and the return spring 20. These elements are normally protected by a sheet 75 not shown in fig. 2. It has been assumed that the piston 19 acts on the shutter 15 by the intermediary of a roller 76 mounted at the end of an arm 77 which carries the rod 18 of the piston and of a ramp 78 integral with the. shutter.
<Desc / Clms Page number 13>
Alternatively, the return spring 20 polishes as shown in Figs. 4 and 5 be housed inside the cylinder 37 and the cam or ramp 78 be carried by a dontropoids 92 replacing the spring 74 ot equivalent to the counterweight 16 of FIG, 1.
In fig. 6 to 8, there is shown, in the preferred embodiment adopted, the main distributor and its annexes. So that it is easy to find the various organs, they have been assigned for most of the same reference numbers as in fig. 1, even if their realization would be slightly different. Note (fig. 7), the shape of the main distributor. The segment 50 subjected to the action of a spring 79 is integral with a cylindrical rod 80 which follows a square axis 81; on this axis is mounted the handle 51. On the rod 80 can rotate a sleeve 82 integral with the spool 42, and carrying a collar 83; the latter has a tooth 83 'on which the push rod 84 of the piston 48 acts (see fig. 8).
It will be noted in FIG. 7 the adjustment device located at the bottom left. Steam is sent, when the valve 9 or the valve 7 is lowered, into the chamber 85 which is connected to the blower. In order to reach chamber 85, the steam which passes through valve 9 must pass through an annular orifice 86, the cross section of which is adjustable by virtue of the fact that the head 87 of the screw 88 is of conical shape or of a similar shape.
Figs. 9 to 11 show the auxiliary distributor and its elements, namely the fixed distributor 27 and and the mobile distributor 28 connected by a square 89 to the axis 90 on which the rod 30 is wedged.
<Desc / Clms Page number 14>
at 34 the fluid escape orifice, the space through which this fluid exits being adjustable using the needle 91, which makes it possible to vary the time during which the storm door 15 remains open after loading .
It goes without saying that modifications of detail could be made to the smoke-eating apparatus which has just been described without departing from the scope of the present invention. It will be understood in particular that the blower used here could be distinct from the blower controlled by hand and that, moreover, one could, for delayed closing of the storm door, have recourse to a delayed relay other than the one that has been described.
CLAIMS
1 - A smoke-eating device characterized in that one or more nozzles for injecting steam into the fireplace, a blower which is the usual blower or an auxiliary blower, and one or more secondary air intakes are controlled by relays which are themselves -mas- mes placed under the control of the regulator by an aistribu-eur linked desmodromically to this regulator, the relay associated with the secondary air intake (s) being, preferably, a delayed operation relay which does not close the or the air intakes that after a fixed time.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.