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Perfectionnement aux mécanismes de commande des portes de fours à coke.
La présente invention se rapporte aux fours à coke et concerne plus spécialement des perfectionnements aux dispositifs de verrouillage utilisés pour supporter et maintenir en place dans les ouvertures ou bouches des fours à coke les portes em- ployées pour isoler les chambres de carbonisation d'une manière étanche de l'atmosphère extérieure pendant la période de carboni- sation.
Le but de la présente invention est de créer un mecanis- me perfectionne pour régler automatiquement l'effort qui peut s'exercer entre les barres et les crochets de verrouillage. En raison de ce réglage on a prévu un dispositif pour limiter auto- matiquement la pression à laquelle le bord d'étanchéite de la porte doit être appliqué sur l'encadrement de celle-ci lorsqu'on ajuste cette porte dans sa position de service dans la bouche du four.
L'application et le dégagement automatiques de la pression entre les barres et les crochets de verrouillage sont également assurés.
Les verrous des portes de fours à coke sont généralement susceptibles de se déplacer vers l'intérieur et l'extérieur par rapport à la porte dans des plans perpendiculaires à celle-ci.
Un dispositif d'accrochage est établi pour les arrêter dans leur mouvement vers l'extérieur et la pression exercée entre les barres de verrouillage et ces crochets est transmise à la porte et de- veloppe la force nécessaire pour assurer l'étanchéité lorsque la porte est appliquée sur l'encadrement de la porte fixée aux plaques de revetement du four. Lorsqu'on supprime l'effort entre les barres de.verrouillage et les crochets de porte, on relâche la pression entre la porte et l'encadrement de celle-ci et on per- met à ces barres de se dégager des crochets et de libérer la porte qui peut alors être enlevée de la bouche du four par le me- canisme bien connu employé dans ce but.
Dans les systèmes anciens ce déplacement des barres de verr ouillage était géneralement assuré au moyen de broches filetées sur lesquelles les barres de verrouillage étaient montées par un alésage qui était pourvu d'un ta-raudage avec lequel coopérait le filetage de ces broches filetées mais qui pouvait aussi ne pas être taraude et dans ce dernier cas la partie filetée des broches porte-verrous coope- rait avec le taraudage d'une pièce de support fixée à la porte, mais dans les deux cas l'effort entre les barres et les crochets de verrouillage résultait de la pression exercée entre les file- @
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tages des broches des barres de verrouillage et les taraudages coopérants,
et les hommes de métier comprendront que 1'application d'un couple excessif sur cette broche filetée peut donner lieu à une déformation permanente des bords d'étanchéité. Par conséquent et spécialement lorsqu'on préfère actionner les barres de verrouil- lage par des moyens mécaniques, l'emploi d'un dispositif qui limite le degré de pression qui peut s'établir entre les barres et les cro- chets de verrouillage indépendamment de la grandeur de la source d'énergie, apporte une contribution avantageuse au bon fonctionne- ment et a la sécurité du mécanisme.
Il a déjà été propose de munir les portes de fours à coke d'une barre de verrouillage ou d'accrochage et d'un organe élasti- que cont l'expansion ou la détente tend à séparer la barre de ver- rouillage de la porte et qui doit être comprimé pour empêcher cette tendance; mais il n'a pas été proposé jusqu'à présent d'employer un organe compressible élastique (ou un ressort) dont la compression exerce une pression sur la barre de verrouillage dans une direc- tion opposée à la porte et qui doit se detendre pour dégager cette pression sur la barre de verrouillage.
En conséquence, la présente invention prévoit dans une chambre de cokéfaction pourvue d'une porte susceptible de l'isoler d'une manière étanche de l'atmosphère, un mécanisme pour fermer cette porte et la maintenir verrouillée dans cette position de fer- meture, qui comprend une barre de verrouillage montée de manière à pouvoir coulisser sous l'action d'un dispositif élastique par rapport à cette porte, un organe compressible élastique étant dis- posé par rapport à la barre de verrouillage et à cette porte de telle manière qu'il peut par sa compression exercer une pression sur cette barre de verrouillage dans une direction opposée à la porte et maintenir une pression d'étanchéité elastique entre la porte et l'encadrement mais Qui peut par son expansion dégager cet- te pression sur la barre de verrouillage.
Dans les dessins annexés à la présente description qui représentent à titre d'exemple un mode d'exécution prefere de l'ap- pareil auquel l'invention est appliquée sans limiter les carac- teristiques développées par les revenaications ci-après :
Figure 1 est une vue en élévation de face d'une porte de four à coke du type étanche, pourvue d'un dispositif de commande du verrouillage éta bli suivant la présente invention ;
Figure 2 est une coupe verticale suivant la ligne II-II de la figure 1;
Figure 3 est une coupe horizontale partielle suivant un plan indiqué par la ligne III-III de la Figure 1 et représentant en coupe une porte de four à coke et un dispositif de verr buillage construit suivant les principes de la présente invention dont elle constitue un mode d'exécution préferé;
Figure 4 est egalement une coupe horizontale partielle à travers une porte de four à coke et un dispositif de verrouillage comportant les principes de la présente invention mais représentant une variante et une forme d'execution plus simple que celle répré- sentée sur la figure 3; et
Figure 5 est une vue en perspective d'une fourrure em- ployee pour régler la position des verrous de porte sur leur manchon de support.
Les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes organes sur chacune de ces figures.
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En se référant d'abord aux figures 1, 2 et 3 qui montrent la forme d'exécution préférée de la presente invention en combinai- son avec une porte de four à coke du type dit étanche, pour la facilité de la présente description, bien qu'il doive être entendu que le principe fondamental développé est applicable à une grande variété de portes de fours à coke, la porte 10 avec sa nervure de renfort 11 est représentée près des plaques de revêtement 12 qui couvrent la brique de jambage 13 duédroit ou paroi de chauffe.
La plaque de revêtement est serrée contre la brique de jambage par le montant d'ancrage 14 qui sert également de dispositif de support vertical et de retenue pour,la maçonnerie au piédroit dont les briques de jambage constituent l'extrémité de chaque as- sise.. Le bord interne de la plaque d'encadrement à rebord 12 pré- sente une surface plane 15 qui s'étend sur toute la péripherie de la bouche du four a l'interieur de laquelle le tampon réfractaire 16, fixé à la porte 10, est introduit pendant la periode de carbo- nisation.
Le bord à surface plane de l'encadrement de la porte qui est séparé de la brique de jambage réfractaire par un bourrage en matière réfractaire 17 coopère avec le bord d'etanchéité flexi- ble 18 fixé à la porte du four lorsqu'on ajuste celle-ci en place dans la bouche du four, pour former un joint étanche s'opposant à l'échappement des produits de la distillation à travers l'espace entre le tampon réfractaire et la brique de jambage.
A la nervure de la plaque de revêtement 12 est fixe le crochet de verrouillage 19 qui est susceptible d'entrer en prise avec la barre de verrouillage 20 et la pression exercée entre ces deux pièces détermine la force nécessaire pour appliquer la porte du four sur son siège dans la bouche de la chambre de cokefaction et établit le contact par pression entre le châssis d'étanchéité 18 et la surface plane 15.
Sur les Figures 3 et 4 le support 25 est représente comme étant fixé à la porte 10 par des boulons 26. La broche 27. filetée à l'une de ses extrémités est vissée dans le support 25 ou une vis de serrage 28 l'empêche de tourner. A l'extremité interne de la broche 27 se trouve un collier 29 et entre celui-ci et une rondelle coulissable 30 est logé un ressort à boudin 31 qui est monte sur la broche 27 maintenue rigidement. La rondelle 30 est montée libre- ment sur cette broche et peut s'y déplacer sous la pression du res- sort 31 le long de son axe longitudinal. La partie 33 de la croche 27 entre sa pièce de support et le collier 29 présente de pré- férence une section transversale carrée.
Un manchon à bride 32 est susceptible de glisser sur le collier 29 et la rondelle 30, et est empêché de tourner sur la broche 27 par une plaque 34 pourvue d'un trou carré susceptible de s'emboîter sur la partie carrée 33 de cette broche. La plaque 34 est boulonnée à la bride à l'ex- trémité interne du manchon 32 par des boulons 35. Un court tron- çon du manchon 32 présente une section de diamètre plus petit que le restant et ce tronçon est pourvu d'un taraudage à gros pas 36 de préférence à double filetage du type ACME. A son extré- mité externe et sur sa surface extérieure ce manchon est fileté de telle sorte qu'une bague taraudée 37 peut y être vissée en un point où elle est empêchée de tourner par une vis de serrage qui fait office de clef de DUTCH.
Sur le manchon 32 peut tourner un manchon plus court ou une pièce en forme de bague 39 qui est pour- vue d'un logement pour recevoir une bague plus petite 37 autour de laquelle le manchon 39 est susceptible de tourner librement.
Une plaque 40 est fixée à la pièce en forme de bague 39 au moyen de boulons 41 et est pourvue en son centre d'un trou carre. Le bras de manivelle 45 est solidaire de la plaque 40 sur la figure 3. Sur le tronçon du manchon 32 entre le taraudage 36 et la plaque 40 se trouve un court ressort à boudin 42 dont le diamètre des
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spires est legèrement plus faible que le diamètre du manchon.
La pièce 43 et une pièce creuse en forme de moyeu à peu près ronde à son extrémité interne où elle est convenablement pourvue d'un. filetage susceptible d'entrer en prise,.avec le tarau- dage 36 du manchon coulissant 32 lorsqu'on fait tourner ce moyeu.
Le tronçon médian de la pièce 43 est de section transversale telle qu'il peut passer facilement à l'intérieur des spires du res- sort 42 et se de:placer, de préférence aussi sans friction, à travers l'ouverture centrale de la plaque 40. Alors que la pièce 43 est de section parfaitement circulaire sur son tronçon interne, le tronçon médian et l'extrémité externe sont de section carrée et tous deux susceptibles de s'engager dans le trou carré de la plaque perforée 40 et du bras de manivelle 45 qui y est fixé; en faisant tourner ce bras de manivelle, on peut déplacer la pièce 43 vers l'interieur ou vers l'extérieur dans le taraudage 36.
A l'extrémité opposée à celle où est fixé le support de la porte, une rondelle 46 de diamètre quelque peu plus grand que la partie adjacente de la broche 27 est maintenue immobile contre cette broche par l'écrou 47. La rondelle fixe 46 sert à arrêter et par conséquent à limiter le déplacement vers l'extérieur de la rondelle mobile 30 qui est toujours soumise à la pression plus ou moins grande du ressort à boudin 31.
La barre de verrouillage 20 est montée sur le manchon 32 de manière à pouvoir tourner et la distance relative qui la sépare des crochets de verrouillage 19 de même que sa position préférée sur ce Manchon peuvent être réglées par l'intercalation de fourrures 48. Ges rondelles sont prévues en plusieurs épais- seurs de telle façon qu'en les choisissant convenablement pour les placer les unes à côté des autres sur la barre de verrouillage, on peut régler la position de cette dernière par rapport à la porte du four 10 entre de faibles limites.
Comme le représente la figure 5, ces fourrures ont la zorme ae fers à cheval et on les empêche de tourner en les munissant chacune â'un tenon susceptible de pé- netrer dans une rainure 54 pratiquee dans ce but dans la surface extérieure du .manchon 32 comme c'est représenté sur les dessins en traits ae chaînettes à 90 du plan des coupes horizontales. Par suite âe leur ' configuration les fourrures 48 peuvent être enle- vées ou interchangées sans necessiter le démontage du aispositif de verrouillage.
Ainsi qu'il a été mentionne précédemment la manivelle 45 est fixée à la plaque 40, sur la figure 3, et des moyens méca- niques sont prévus pour faire tourner le moyeu 43. Toutefois on peut faire tourner le moyeu à la main si on le préfère et au moyen d'une manivelle de n'importe quelle forme qu'on peut adapter dans la partie du moyeu qui dépasse le bras de manivelle 45 et qui est prevue aans ce but.
Une force mécanique peut être appliquée pour faire tourner le bras 49 autour de l'axe du dispositif de ver- rouillage. Dans le bras 49 peut tourner une pièce 50 qui présente une forme conique à l'une de ses extrémités de telle qorte que lorsque le bras 49 est amené dans la position de travail pour faire tourner le bras ae manivelle 45 et que ces deux pièces sont placées bout a bout, la surface conique de la pièce 5U guide ce bras sur les surfaces inclinées 51 de la manivelle et permet aux deux pièces de venir en contact latéralement.
Ainsi qu'on le remarquera sur les figures annexees, la porte du four se trouve dans la position de travail et obture d'une ¯lanière étanche la bouche de la chambre de cokéfaction, et le bora d'étanchéité flexible 18 s'applique avec une legère pression sur la surface 15 où elle est maintenue par la pression de la barre
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de verrouillage sur le crochet ae verrouillage 19, pression qui à son tour résulte de la pression du ressort 31 sur la rondelle 30 susceptible de coulisser sur la broche 27.
Cette pression du ressort sur la rondelle 30 est transmise au moyeu 43 et par conséquent au taraudage 36 du manchon 32 de manière à exercer un effort qui tend à déplacer ce manchon vers l'extérieur de la surface de la porte, et en même temps la tige de verrouillage qui y est montée est déplacée de manière à venir s'appliquer avec pression sur les crochets de verrouillage 19. La résistance offerte à cette pression par le crochet de verrouillage repousse les bords d'étanchéité 18 de la porte du four avec pression sur la surface de l'encadrement 15 de la porte.
On remarquera que la barre de verrouillage est de préférence disposée sur le manchon 32 suivant l'invention au moyen de fourrures interchangeables 48 de telle façon que lorsque la porte du four est fermee, rendue étanche et verrouillée dans sa position, le filetage du moyeu 43 a de préférence parcouru entièrement le taraudage 36 du man- chon et se trouve au bout de ce taraudage.
Dans cette position préferée du verrou sur le manchon, le moyeu peut encore tourner de n'importe quelle amplitude sans augmenter la pression entre la barre de verrouillage et les crochets de verrouillage ou entre le bord d'étanchéité et l'encadrement de la porte, Cette carac- téristique présente un grand avantage lorsqu'on prefère action- ner mécaniquement le dispositif de commanae du verrou, car elle permet de protéger aussi bien le verrou que le bord d'etancheité contre tout effort excessif qui pourrait sans cela résulter d'une prolongation intempestive de l'action exercee sur le dispositif ae commande du verrouillage.
Pour soustraire la tige ae verrouil- lage à la pression du ressort 31 qui s'y exerce, de façon qu'on puisse la faire tourner autour du manchon 32 et la dégager ainsi des crochets de la porte pour permettre de retirer celle-ci du four, on fait tourner la manivelle 45 de manière à remettre le moyeu 43 en prise avec le taraudage 36 du manchon 32, ce qui a pour effet de déplacer ce dernier vers l'extérieur et de per- mettre ainsi au ressort 31 de se détendre contre -La rondelle 30.
A mesure que le moyeu continue à se déplacer vers l'extérieur, suivi de la rondelle 30 qui coulisse sur la broche 27, la ron- delle mobile 30 est éventuellement arrêtée dans son mouvement par la rondelle 46 maintenue rigidement sur cette broche par l'écrou 47. Toute pression exercée par le ressort à boudin est ainsi éliminée du manchon 32 et celui-ci peut alors être déplacé le long de la broche de support 27 pour arriver dans une position telle que la tige de verrouillage peut facilement tourner autour du manchon et être dégagée des crochets de verrouillage.
Il est évident que la tige de verr ouillage doit être montée sur le manchon coulissable par l'intercalation d'une série de fourrures 48 qui amènent la tige de verrouillage en contact avec les cro- chets de porte et permettent d'y exercer la pression préférée du ressort sans devoir établir le contact entre la plaque 34 et le collier 29. En d'autres termes, la tige de verrouillage et le manchon de support doivent se déplacer sous la pression du ressort lorsque la porte occupe sa position de fermeture.
Le déplacement du moyeu 43 vers l'extérieur peut être arrêté lorsque ce moyeu se trouve encore à l'intérieur du tarau- dage 36 si les barres de verrouillage ont ete suffisamment re- tirées hors de contact avec les crochets de verrouillage; mais dans le cas où ce moyeu est actionne mécaniquement, il peut se faire que le dispositif de commande ne soit pas toujours arrête exactement au même point et que la manivelle 45 puisse tourner suffisamment pour que le moyeu dépasse complètement le taraudage de ce dernier. Dans ce cas, le ressort à boudin 4 est comprimé entre la plaque 40 et le moyeu. La pression du ressort 42 agit alors ultérieurement pour repousser et diriger le filetage du moyeu dans le taraudage du manchon lorsqu'on fait tourner le premier dans le sens Voulu pour effectuer ce réenclenchement.
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Les tronçons filetés du moyeu et du manchon, sont relativement courts et ils ne peuvent par conséquent se déplacer que sur une distance relativement courte l'un par rapport à l'autre. Une compression excessive des ressorts sur l'un ou l'autre côté du tronçon taraude du manchon est évidemment impossible tant que -Les pièces filetées sont degagees l'une de l'autre dans l'un ou l'autre sens du déplacement, et on peut faire tourner le moyeu indefini- ment sans causer de détériorations notables de telle sorte que le perfectionnement ci-dessus décrit est pour cette raison parti- culièrement avantageux lorsqu'il est appliqué à des installations de fours à coke où il est desirable d'actionner les verrous par des moyens mécaniques.
Le perfectionnement ci-dessus décrit est également d'une utilité spéciale lorsqu'il est appliqué à des portes etanches, car il assure une protection contre une application du bord d'étanchéité flexible sur l'encadrement de la porte avec une pression susceptible d'entraîner des détériorations ou des défor- mations lors de la fermeture de la chambre de cokefaction.
Ainsi qu'il a ete signale ci-dessus les fourrures 48 fournissent un moyen de régler la position que la barre de verr ouillage doit occuper par rapport aux crochets de verrouillage lorsque la porte du four est appliquée sur la bouche du four ; end'autres termes ces fourrures peuvent être employées pour limiter la pression que la barre de verrouillage exerce sur les crochets de verrouilla- ge et conséquemment la pression de la porte sur l'encadrement de cette dernière. Par exemple, il ressort de ce qui précède que la distance que doit parcourur le manchon 32 et la barre de verrouil- lage qui y est montee est aeterminée par les longueurs des tron- çons filetés de ce manchon et du moyeu 45.
Lorsqu'on a fait tourner ce .aoyeu de 'tanière à le déplacer dans la direction de la porte et qu'il a complètement dépassé le taraudage 36 pour être amené dans la position representée sur la figure 3, le manchon n'avance plus davantage dans la direction des crochets de verrouillage.
Lorsque le manchon et le moyeu occupent alors ces positions rela- tives, les fourrures 48 de différentes épaisseurs peuvent être disposées sur l'un. ou l'autre côté de la barre de verrouillage 20 de telle façon que cette dernière s'applique avec une légère pres- sion seulement sur les crochets de verrouillage; ou bien on peut déplacer la barre ae verrouillage davantage vers l'extérieur le long ou lanchon et la rapprocher des crochets de verrouillage en enlevant respectivement des fourrures sur l'un des côtés de la barra de verrouillage et en les insérant (le l'autre côté de celle-ci.
De cette manière la majeure partie de la pression maximum qui peut être exercee par le ressort 31 peut être utilisée pour repousser les carres de verrouillage sur les crochets de verrouillage ou bien, si on le préfère, une fraction seulement de cette pression peut être utilisec cans ce but.
La Figure 4 montre un dispositif de verrouillage sembable celui represente sur la Figure 3 et établi suivant le même prin- cipe mais qui en constitue une variante de construction considéra- biement ,mins coûteuse. Le ressort 42 qui sur la Figure 3 conti- bue à remettre le moyeu 43 en prise avec le tronçon taraude 36 .Lorsqu'on a fait tourner la manivelle 45 suffisamment pour reti- rer le moyeu de ce taraudage, a eté supprimé de ce dispositif,
parce que cette variante ae l'invention est destinée à être em- ployee en combinaison avec un dispositif limiteur qui coupe la source a*énergie utilisee pour faire tourner la manivelle 45 lorsque le tronçon filete du moyeu 43 a ete déplacé vers l'exté- rieur suffisamment pour permettre à la barre de verrouillage d'être soustraite à la pression qui l'appliquait sur les crochets de verrouillage.
Toute forme de dispositif limiteur connu peut être utili-
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sée mais à titre d'exemple, on peut employer un commutateur li- miteur pour couper la source de courant qui fait tourner le bras de commande du moyeu et ce dispositif peut être constitué d'un relais électrique actionne pour ouvrir le circuit de cette source de courant lorsque la rondelle 30 est repoussée au contact de la rondelle 46, des butees coopérantes appropriées étant aménagées sur, ces rondelles et montées dans un circuit de relais comportant une source d'énergie électrique.
Suivant une variante un verrou ou un commutateur à déclic peut être employé pour couper la source de courant lorsqu'il est actionné par la rondelle 30 à l'extrémité de sa course vers la rondelle 46 par l'intermédiaire d'un bras fixé à la rondelle et susceptible de déclencher ce verrou ou ce commutateur.
Il est évident que ce résultat peut être obtenu sans retirer le filetage du moyeu du taraudage du manchon qui supporte la barre de verrouillage.
Dans la Figure 4, le verrou est représente dans la posi- tion de serrage et on a fait rourner le moyeu 43 de manière à amener son filetage vers l'intérieur et le dégager complètement du tron- çon taraudé du manchon 36. La barre ae verrouillage 20 est par con- séquent maintenue sur les crochets de verrouillage par la pression du ressort 31 qui est transmise par l'intermédiaire des pièces 30,
43, 36, 32 et 48 à la barre ae verrouillage. Pour dégager les verrous on déplace le moyeu 43 vers l'extérieur jusqu'a ce que la rondelle 30 vienne affleurer la surface de la rondelle 46 et à ce moment un commutateur limiteur coupe la source de courant employée.
Dans le cas où.l'on a fait tourner le moyeu suffisamment pour le dégager du taraudage du manchon, le long tronçon fileté à l'extre- mité externe de la broche 27, qui est pourvu d'un conduit à travers lequel un agent approprié est chassé à l'interieur du manchon pour lubrifier les organes filetés et le ressort à boudin, supporte le moyeu et l'empêche de tomber du mécanisme de verrouillage. On peut alors réenclencher le moyeu à la main si c'est nécessaire.
REVENDICATIONS
1.- Chambre de cokéfaction pourvue a'une porte pour l'iso- ler d'une manière étanche de l'atmosphère et d'un mecanisme sus- ceptible ae fermer cette porte et de la maintenir verrouillee dans la position de fermeture et comportant une barre de verrouillage montée de manière à pouvoir coulisser sous l'action d'un disposi- tif élastique par rapport à cette porte, caractérisée par la dispo- sition d'un organe compressible élastique aménagé par rapport à la barre de verrouillage et à la porte de telle manière qu'il peut par sa compression exercer une pression sur la barre de verrouilla- ge dans une direction opposée à la porte et maintenir une pression d'étanchéité élastique entre la porte et le châssis tandis qu'il peut par sa détente soustraire la barre de verrouillage à cette pression.