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Perfectionnements aux machines destinées à la manoeuvre des portes.
La présente invention concerne des machines destinées à la manoeuvre de portes et plus particulièrement aux ma- chines destinées à la manoeuvre des portes de fours à coke.
Les machines destinées à la manoeuvre de portes du type que concerne la présente invention sont mises en place pour s'engager sur la porte d'une chambre de cokéfac- tion d'ou.le coke doit être sorti et la machine est alors mise en action pour engager la porte de la chambre et pour retirer cette porte de la chambre vers l'extérieur. Ces machines sont de deux types: dans le premier, la porte est
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retirée de la chambre de cokéfaction dans une direction qui est le prolongement de l'axe longitudinal de la chambre et, dans le second, la porte est non seulement retirée ainsi qu'il est dit ci-dessus, mais elle est, en outre, amenée à pivoter, généralement suivant un arc de 90 .
Dans les deux types de machines construites jusqu'à ce jour, la porte, lorsqu'elle est retirée de la chambre de ookéfaotion, est exposée aux conditions atmosphériques.
Par suite, en service, elle est périodiquement exposée aux conditions de haute tempér4ture qui règnent dans la chambre de cokéfaction, puis aux conditions atmosphériques. Il ré- sulte de cette exposition répétée à la chaleur et aux con- ditions atmosphériques que la portion du revêtement ou tam- pon réfraotaire de la porte se fendille et s'écaille.
Un objet de la présente invention consiste à réaliser une machine destinée à la manoeuvre d'une porte, qui est construite et conçue pour protéger la portion du tampon ré- fractaire de la porte après qu'elle a été retirée de l'em- brasure de la porte, de façon à retarder les déperditions de chaleur de la portion du tampon et à maintenir cette portion à une température plus uniforme, ce qui a pour ef- fet de réduire au minimum le fendillement et l'écaillement du matériau réfractaire. D'autres objets et avantages de la présente invention apparaitront dans la description dé- taillée reproduite ci-après.
Conformément à la présente invention, une machine des- tinée à la manoeuvre d'une porte de four à coke est munie d'un écran isolant de la chaleur qui enveloppe la façade et les cotés de la portion du tampon réfractaire lorsque la porte est retirée de l'ouverture de la chambre de coké- faction, ce qui réduit sensiblement la déperdition de cha- leur du tampon réfractaire tandis que la porte est soutenue par la machine destinée à sa manoeuvre. Par suite, en ser- vice, la machine correspondant à la présente invention,
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maintient la portion du tampon réfractaire à une température plus uniforme que les modes de construction connus antérieu- rement, ce qui a pour effet de réduire au minimum le fendil- lement et l'éoaillement de ladite portion.
Dans la forme de réalisation préférée qui est illustrée dans les dessins, l'invention est représentée sous la forme d'une machine destinée à la manoeuvre d'une porte de four à coke comportant un bélier à mouvement alternatif et la présente description.sera limitée à cette forme de réalisa- tion illustrée de l'invention.
Il convient, toutefois, de comprendre que les caractéristiques et perfectionnements nouveaux sont susceptibles d'autres applications, telles, par exemple, que l'application à des machines destinées à la manoeuvre de portes comportant des pièces réfraotaires ou autres qui tendent à se fendiller lorsqu'elles sont soumises à des variations de température, sans qu'il s'agis- se toutefois de portes de-four à coke, et aussi à des ma- chines destinées à la manoeuvre de portes de four à coke du type dans lequel l'armature portant la porte qui s'en- gage dans des crochets est montée de façon telle qu'elle puisse être amenée à pivoter. Par suite, le cadre de la présente invention n'est pas limité à la forme de réalisa- tion décrite ici.
Dans les dessins ci-joints :
La fig. 1 est une vue perspective fragmentaire d'une machine destinée à la manoeuvre d'une porte, qui montre l'écran à la position ouverte;
La fig. 2 est une vue perspective d'une machine des- tinée à la manoeuvre d'une porte, qui montre l'écran à la position fermée.
La fig. 3 est une élévation latérale fragmentaire d'une machine destinée à la manoeuvre d'une porte, qui re- présente une forme de réalisation de la présente invention.
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La fig. 4 est une élévation antérieure de la machine de la fig. 3, qui montre l'écran à la position fermée.
La fig. 5 est une vue en plan combinée de la machine des fig. 3 et 4, montrant la machine en position pour re- tirer la porte avec l'écran à la position ouverte: la moi- tié de gauche de la fig. 5 est une vue en plan établie sui- vant un plan passant par la ligne 5-5 de la fig. 3 et la moitié de droite est une vue en plan établie suivant un plan passant par la ligne 5'-5' de la fig. 3.
La fig. 6 est une vue en plan combinée analogue à la fig. 5, si ce n'est que la machine est représentée dans la position de la porte retirée avec l'écran fermé.
La fig. 7 est une coupe vertical partiellement en élévation, d'un détail, à savoir : la transmission du type à ressort employée dans le mécanisme destiné à ouvrir et à fermer l'écran.
Si l'on se réfère tout d'abord aux fig. 1 et 2 des dessins, dans lesquelles l'invention est représentée d'une façon quelque peu schématique, la référence 11 désigne un bélier animé d'un mouvement alternatif et portant une tête 12, sur laquelle sont montées à pivot, en 13, une porte su- périeure s'engageant dans le crochet 14 et, en 15, une porte inférieure s'engageant dans le crochet 16. Le bélier est monté en vue de son mouvement alternatif sur un chariot (non représenté).
Dans la fig. 1, la porte de four à coke 17 est du type à obturation automatique et consiste en une portion exté- rieure de tampon réfractaire 18, en un châssis-support 19 et en un châssis d'obturation automatique 20. La porte est représentée dans cette figure dans la position qu'elle occu- pe par rapport aux pièces de la machine destinée à sa ma- noeuvre lorsqu'elle est sur le point d'être retirée du châssis de porte entourant l'ouverture de la chambre de cokéfaction. La porte représentée dans le dessin est munie
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d'un châssis d'obturation amovible 20 qui oomporte à l'in- térieur des joints de dilatation 21.
On comprendra, cependant, due la présente invention est applicable à la manoeuvre de toute porte comportant un revêtement réfractaire ou autre qui tend à se fendiller lorsqu'il est soumis à des varia- tions de température.
Des consoles-supports supérieures et inférieures 22, 23 sont fixées à l'armature de la tête de la porte 12, sur les o8tés de cette tête, et s'étendent horizontalement à partir de la tête en direction de la porte ainsi qu'il est indiqué dans la fige 1. Deux paires de ces consoles-sup- ports sont utilisées, l'une de chaque côté de la tête; toute- fois, une seule paire est représentée dans la fige 1 des dessins. Une paire d'éléments d'écran 24 est montée à pivot de part et.d'autre de la tête sur ces consoles-supports ain- si qu'il est décrit ci-après.
Chacun des éléments d'écran consiste en un élément recourbé ou en forme d'arc d'une hau- teur approximativement égale à la longueur totale de la por- tion du tampon réfraotaire de la porte et d'une dimension transversale telle que, quand les deux éléments sont fermés, un écran se trouve constitué, qui enveloppe complètement les côtés et la façade de la portion du tampon réfraotaire. Cha- cumn des éléments peut consister en une plaque métallique ex- térieure 25 ayant, cimenté ou assujetti à elle de toute au- tre façon, un revêtement fait d'un matériau isolant de la chaleur 26. Ce matériau isolant de la chaleur 26 peut être de l'amiante ou tout autre isolant approprié et capable de résister aux températures élevées auxquelles est soumise la portion du tampon de la porte.
Une charnière 27, en forme de levier coudé, a l'une de ses extrémités montée à pivot en 28 sur la console-support 22 et son autre extrémité assujettie à l'élément d'écran 24
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sur le coté gauche de la porte, pour un observateur consi- dérant la fig. 1. Une charnière inférieure 29, également en forme de levier coudé, a l'une de ses extrémités montée à pivot en 30 sur la console-support inférieure 23 et son au- tre extrémité assujettie à l'élément d'écran 24. L'élément d'écran sur le c8té droit de la porte est monté de façon ana- logue sur la paire de consoles-supports qui se trouve de ce côté de la tête de la porte.
Une paire de montants 31, dont un seul, toutefois, est représenté dans les dessins, est montée de façon fixe sur le chariot de la machine destinée à la manoeuvre de la por- te, de part et d'autre du bélier à mouvement alternatif 11.
Comme la structure de la came et de la tige de commande associée à chacun de ces montants est la même, une seule de ces structures sera décrite en détail. Chacun de ces montants comporte, à sa partie inférieure, un orifice 32 à travers lequel passe une tige 33, dont l'une des extrémités est file- tée et porte sur son filetage un écrou 34, et dont l'autre extrémité est assujettie à ivot, en 36e à la charnière in- férieure 29. L'écrou 34 est réglable et sa position est dé- terminée sur la tige 33 de façon telle que les éléments d'é- cran 24 puissent être amenés à tourner en s'écartant de la façade du revêtement réfractaire en temps opportun pour per- mettre l'entrée de la portion du tampon dans l'ouverture de la chambre de cokéfaction.
Un galet de came 37 est monté sur la partie supérieure de chacun des montants 31 et sa posi- tion est détermdnée de façon qu'il s'engage sur la charnière supérieure ou sur toute autre partie des éléments d'écran, ainsi qu'il est indiqué dans la fig. 2. Le galet de came 37 est monté dans un support approprié 38 porté lui-même par la partie supérieure du montant 31.
En service, les deux bàttants 26 de l'écran sont à la position ouverte lorsque les crochets 14, 16, s'engagent sur la porte ainsi qu'il est indiqué dans la fig. 1. Lors/? du ,
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retrait de la porte hors de l'ouverture de la chambre de cokéfaction par le mouvement alternatif du bélier 11 dans la direction l'éloignant de la chambre de cokéfaction, les tiges 33 glissent à travers les orifices 32 dans les montants fixes 31 de part et d'autre de la machine.
Dans le mouvement du bélier qui se poursuit, les charnières su- périeures des éléments d'écran s'engagent sur les galets de came 37, amenant les éléments ou battants de l'écran à pivo- ter autour des points 28 et 30 pour fermer et constituer un écran enveloppant complètement la façade et les cotés de la portion du tampon pendant toute la fin du mouvement alternatif du bélier 11 dans la direction l'éloignant de la chambre de cokéfaction et reste dans cette position jusqu'à ce que la porte soit sur le point d'être calée dans l'ouverture de la chambre de cokéfaction.
Ainsi qu'il est indiqué dans la fig. 2, le battant de droite 26 peut être muni d'un rebord 39 s'étendant sur toute sa longueur, recouvrant un liteau 40 sur le battant de gauche 26 et constituant une fermeture sur toute la longueur de la ligne de jonction des deux battants. Il convient de noter, en ce qui concerne la fig. 2, que les bords intérieurs 41 des battants 26 sont disposés vis-à-vis des bords latéraux intérieurs 42 du tampon réfractaire de façon que le châssis d'obturation *20 soit facilement acaes- sible à partir de l'avant de la machine, même si l'écran est à la position fermée. Par suite, un opérateur, au moyen des outils habituels servant au nettoyage, peut reti- rer toutes les matières charbonneuses ou goudronneuses qui adhèrent au châssis d'obturation 20 même si l'écran est fermé.
Lorsque l'on désire replacer la porte dans l'ouverture de la chambre de cokéfaction, on amène le bélier 11 dans la direction opposée à celle qui est décrite ci-dessus,
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Dans la partie initiale de ce mouvement, les tiges 33 glissent à travers les orifices 32 dans les montants 31.
Lorsque la porte atteint une position en avant du châssis de porte et tout contre ce châssis, l'écrou 34 s'engage sur les montants 31, empêchant tout mouvement ultérieur des ti- ges 33 en direction de la chambre de cokéfaction. Lors du mouvement du bélier qui se poursuit, les écrans sont amenés à tourner jusqu'à leur position ouverte sous l'effet des tiges 33 qui tirent sur les charnières 29 du fait que les tiges ne peuvent pas se déplacer vers l'avant puisque les écrous 34 sont engagés sur les montants 31. Le déplacement ultérieur du bélier amène la porte au-delà des éléments d'écran ouverts 26 jusqu'à ce que la porte vienne s'engager et se caler dans le châssis de porte.
De préférence, des plaques non représentées dans les fig. 1 et 2, mais visibles dans les fig. 5 et 6, sont dis- posées au sommet et à la partie inférieure de l'écran pour recouvrir les parties du sommet et du bas de la portion du tampon réfractaire lorsque l'écran est à la position fermée et pour empêcher la circulation d'air dans l'espace compris entre l'éoran et la portion du tampon réfractaire.
Une telle circulation tendrait, en effet, à refroidir le tampon réfractaire. Ces plaques peuvent être opportunément fixées aux parties du sommet et du bas de l'un des éléments d'écran et s'étendent latéralement dans la direction de l'autre élément d'écran. Leurs dimensions peuvent être tel- les qu'elles recouvrent complètement l'espace compris entre les deux éléments d'écran lorsque ceux-ci sont dans la po- àition fermée.
Si l'on se réfère maintenant aux fig. 3 à 7 inclusi- vement, dans lesquelles est représentée une machine des- tinée à la manoeuvre d'une porte qui constitue une forme de réalisation préférée de l'invention, la référence 50 dé- signe un bélier animé d'un mouvement alternatif, dont la
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partie inférieure repose et se déplace sur les galets de guidage 51 montés de façon appropriée dans des paliers-sup- ports sur le berceau;ou chariot de la machine destinée à la manoeuvre d'une porte. Ce berceau ou chariot: peut être d'un type courant quelconque.
Suspendue à la partie anté- rieure 52 du bélier 50 par un mécanisme de jonction appro- prié, désigné par la référence 53. une tête 54 engageant la porte est munie de crochets montés à pivot au sommet et en bas 55, 56 pour engager la porte 57 et pour soulever et sup- porter le poids de la porte. Le déplacement des crochets 55, 56 autour de leurs pivots est réalisé à l'aide d'un méca- nisme approprié d'un type courant quelconque, lequel méca- nisme a été omis dans les dessins pour les rendre plus clair.
Lorsque ces crochets sont mis en aotion pour engager et pour soulever la porte, l'obturation entre la porte et le châssis de porte se trouve rompue et le poids de la porte est désormais supporté, par l'intermédiaire des crochets, par la tête de la porte 54.
Le modèle spécifique de la tête de la porte, du bé- lier, de la transmission entre l'armature et le bélier, du mécanisme destiné à mettre en action les crochets de la porte pour engager cette dernière, et de la porte elle-même, ne constitue pas des caractéristiques de la présente inven- tion.
Cette invention peut se trouver réalisée dans une ma- chine destinée à la manoeuvre d'une porte ayant une armatu- re de porte appropriée quelconque avec un bélier ou une au- tre pièce mobile destiné à déplacer la tête de la porte t à engager tout type de porte approprié et il apparaît, en conséquence, qu'il est inutile de décrire ces pièces de la machine destinée à la manoeuvre de la porte et de la porte elle-même avec de plus amples détails; il convient toute- fois de noter que, dans la forme de réalisation représentée dans les dessins, la porte consiste en une portion de tam-
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pon réfractaire a, en un châssis d'obturation b et en une portion de support extérieur c composée de deux fers en U s'étendant dans le sens longitudinal, ainsi qu'il apparait dans la fig. 6.
Des châssis 58 sont assujettis à la charpente du ber- ceau de la machine destinée à la manoeuvre d'une porte, de part et d'autre dudit berceau, chacun de ces châssis pou- vant être constitué par un fer en U supérieur horizontal 59 et des fers en U s'étendant verticalement 60, 761, ces der- niers étant destinés à supporter le fer en U 59 qui s'étend dans le sens horizontal. Des fers en U 62 sont fixés plus bas parallèlement au fer en U 'supérieur 59 de part et d'au- tre de la machine. Ainsi qu'il est indiqué dans les fig.
3 et 4, les fers en U 59, 62 constituent une paire de rails de chaque côté de la machine. Sur ces rails roulent les roues 64 d'un chariot 65. Ainsi qu'il ressort clairement des fig. 4, 5 et 6, deux de ces chariots sont utilisés, à raison d'un de chaque côté de la machine. Comme la structure des deux chariots et des pièces associées est la même, un seul de ces chariots sera décrit ci-après en détail.
Si l'on se réfère à la fig. 3, des supports espaoés 66, 67 sont soudés ou assujettis de toute autre façon ap- propriée au bord antérieur de chacun des chariots 65. Un arbre 68 est monté dans les supports 66, 67 de chaque cha- riot de façon à pouvoir tourner librement. Les battants 70, 71 (fig. 4 et 6) de l'écran sont montés à pivot sur les ar- bres 68. Chaque battant a, fixés sur lui, un bras de pro- longement supérieur 72 (fig. 3) muni d'un palier 73, dans lequel passe l'arbre 68 pour y tourner librement, et un bras inférieur 74 muni d'un palier 75, dans lequel passe et peut tourner librement l'arbre 68. Les deux battants, de l'écran sont montés en vue de leur mouvement libre à pivot autour
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des arbres 68.
Par suite, si l'on désire ouvrir l'écran pour une raison quelconque en rompant la transmission qui existe entre l'écran et-le mécanisme pour l'ouverture et la fermeture de l'écran et qui est décrite ci-après, les battants de l'écran peuvent être déplacés autour de leurs pivots-supports sur l'arbre 68 et, ainsi ouverts, donner accès au revêtement de la porte a.
La forme du mécanisme destiné à l'ouverture et à la fermeture de l'écran et représenté dans les dessins est décrite ci-après. Il est évident que l'inventicnn'est pas limitée à cette forme de mécanisme, mais que d'autres moyens peuvent être utilisés pour ouvrir et fermer l'écran.
Comme les pièces de l'un des -cotés de la machine, dans la forme de réalisation représentée dans les'fig. 3 à 6 in- clusivement, sont essentiellement les mêmes que celles de l'autre côté, le mécanisme de l'un des cotés seulement sera décrit en détail ciaprès. Les mêmes références désignent les mêmes pièces de part et d'autre de la machine. Ce mécanisme comprend un levier coudé 76 (fig. 3). dont l'une des extré- mités est assujettie à un battant 70 ou 71, selon le cas, au moyen d'un goujon 77 s'étendant à travers un orifice du levier et à travers un orifice aligné sur le premier, d'une console 78 soudée ou assujettie de toute autre façon appropriée au battant.
En retirant le goujon 77 des orifices alignés du le- vier coudé 76 et de la console 78, la transmission entre le battant de l'écran et le mécanisme d'entrainement de l'écran, qui est décrit ci-après, peut être rompue pour per- mettre d'actionner l'écran à la main lorsqu'on le désire.
Chaque goujon 77 est de préférence assujetti par une chaîne 82 au battant de l'écran auquel il est associé pour éviter de le perdre lorsqu'on vaut le retirer des orifices alignés du levier 76 et de la console 78.
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L'autre extrémité du levier coudé 76 est construite d'une seule pièce avec un coussinet 79 claveté sur l'arbre 68'. Dans la forme de réalisation de l'invention qui est re- présentée dans les dessins, le levier coudé 76 consiste en un bras ayant l'une de ses extrémités assujettie à un battant de l'écran qui est décrit ci-dessus et son autre extrémité assujettie à un manchon 80. Une paire de bras 81, formant l'autre partie du levier coudé 76, s'étend à partir du man- chon 80 jusqu'au coussinet 79, les extrémités de ces bras étant constituées d'une seule pièce avec le coussinet 79.
Un élément de coussinet 83 est claveté sur chacun des arbres 68 et est relié de façon appropriée, par l'intermé- diaire d'un élément de jonction 84 amorti par un ressort et décrit ci-après en détail, à un bras de levier 85 (fig.5 et 6). Un goujon 86 passe par un point intermédiaire de ce bras de levier. Une extrémité de l'élément de jonction 84 est montée à pivot sur l'une des extrémités de ce goujon 86.
Ainsi qu'il est indiqué dans les fig. 5 et 6, l'une des extrémités du bras de levier 85 est montée à pivot en 87 sur le chariot 65. Un galet de came 88 est monté de façon appropriée sur l'autre extrémité du bras de levier 85. Un second élément de jonction 89 amorti par un ressort (fig.3) a l'une de ses extrémités montée à pivot sur l'autre extré- mité du goujon 86. L'autre extrémité de l'élément de jonc- tion 89 est fixée à pivot à l'une des extrémités d'un le- vier court 90 (fig. 5 et 6). L'autre extrémité du levier 90 est montée, de façon à pouvoir tourner, sur l'arbre 68 par l'intermédiaire d'un élément de coussinet 91 susceptible de tourner librement sur l'arbre 68.
Un bras de jonction 92'. s'étendant à partir de l'élément de coussinet 91, est fixé au battant 70 ou 71, ou constitué d'une seule pièce avec l'un de ces battants, selon le cas, et il en est de même d'un bras
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de levier 92 qui porte, monté sur son extrémité libre, un galet de oame 93 lequel roule sur une trajectoire de came 93' assujettie à la face inférieure du fer en U 62. La tra- jeotoire de came 93' consiste en une portion rectiligne re- lativement longue 93a se terminant par une portion incur- vée 93b qui a une butée 93c à son extrémité. Des leviers 90,92 constituent en fait un levier coudé monté à pivot au- tour de l'arbre 68 et actionné par l'élément de jonction 89 amorti par un ressort.
Chacun des éléments de jonotion amortis par un res- sort, qui sont représentés dans la fig. 7, comprend une ti- ge 94 ayant l'une de ses extrémités vissée dans un logement 95 et son autre extrémité munie d'un orifice 96 en vue d'un engagement à pivot avec un goujon ou toute autre pièce à laquelle elle est reliée ainsi qu'il est décrit ci-dessus.
Un écrou de blocage 97 est prévu pour bloquer la tige 94 dans toute position dans laquelle elle peut être amenée en vue de régler la longueur de la tige pour assurer une jonc- tion de la longueur voulue, comme le comprendront les per- sonnes connaissant cette technique. Le logement comporte à l'intérieur un ressort de compression 98 qui est maintenu au degré de compression désiré par un manchon cylindrique 99 engagé de façon à pouvoir coulisser dans l'extrémité par ailleurs ouverte du logement 95 et maintenu dans la position désirée par un écrou de blocage 101 vissé sur la tige 94.
L'une des extrémités de l'élément de bride 102 est soudée ou fixée d'une autre façon au logement 95 et comporte un orifice 103 recevant un goujon à son autre extrémité en vue de sa fixation à pivot à un goujon ou à une autre pièce à laquelle cette extrémité peut être reliée. Grâce au mode de construction décrit ci-dessus, si un obstacle quelconque, tel qu'un bloc de charbon ou de coke, venait s'opposer à la fermeture des battants de l'écran, une pression accrue se-
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rait exercée sur les ressorts 98 dans les éléments de jonc- tion 84 par le fait même, ce qui aurait pour effet d'éviter tout dommage pour le mécanisme de transmission ou autre char- gé d'assurer la fermeture des battants de l'écran.
Une trajectoire de came 104, sur laquelle roule le galet de came 88, est assujettie à la tête de porte 54 de part et d'autre de cette tête de porte, ainsi qu'il est indiqué dans les fig. 5 et 6. A l'extrémité 105 de chaque trajectoire de came 104 il est prévu un orifice 106 destiné à recevoir le galet de came 88. L'une des parois de cet orifice est li- mitée par un élément de butée 107 qui s'étend au-dessus du niveau de la trajectoire de came 104.
Ainsi qu'il est indiqué dans la fig. 5, le sommet et la partie inférieure de chaque battant sont muhis chacun d'une plaque 108 constituée de préférence d'une seule pièce avec la partie antérieure et les côtés de façon telle que, quand 1' écran est fermé, le sommet et la partie inférieure du re- vêtement réfractaire de la porte se trouvent recouverts, ce qui a pour effet de réduire au minimum la circulation d'air le long du tampon réfractaire. Les portions antérieures des battants de l'écran peuvent être munies de poignes 109 pour faciliter, si on le désire, la manoeuvre des battants.
De même que dans la forme de réalisation des fig. 1 et 2, les surfaces internes des battants de l'éoran sont munies d'a- miante ou de tout autre matériau approprié isolant de la cha- leur pour réduire au minimum l'écoulement de la chaleur à partir du tampon réfractaire lorsqu'il est enveloppé par l'écran.
Ainsi qu'il est indiqué dans la fig. 5, l'ouverture 111 de la chambre de cokéfaction est limitée par le châssis de porte 112 qui porte les crochets d'enclenchement 113 lesquels sont engagés par les barres d'enclenchement 114 sur la porte pour maintenir cette porte à la position d'obturation. Lors- que l'on désire retirer la porte, on dégage tout d'abord les
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barres d'enclenchement de leur engagement avec les crochets' d'enclenchement, puis la porte est engagée par les crochets d'engagement de la porte' sur la tête de la porte et, de ce fait même, la porte se trouve retirée de son embrasure.
En service, si l'on suppose que les pièces sont dans la position représentée par la fig. 6 avec l'écran fermé, les trajectoires de came 104 et les chariots 65, de part et d'autre de la machine, se déplacent en direction de l'ou- verture de la chambre de cokéfaotion 111.
Pendant ce dépla- cement, le galet de came 88 est disposé dans l'évidement ou orifice 106 et les galets de came 93 roulent sur la por- tion reotiligne 93a de la trajectoire de oame 93', de sorte qu'il ne se produit pas de mouvement du mécanisme pour l'ou- verture de l'écran. Lorsque les galets de came 93 commen- cent leur mouvement le long des port ions incurvées 93b des trajectoires de came 93', ils provoquent, par l'intermé- diaire des battants 90, 92, et de l'élément de jonction 89, un mouvement des bras de levier 85 autour de leurs pivots 87 vers la gauche, pour un observateur oonsidérant la fig.6, de sorte que, dans le mouvement des pièces qui se poursuit, les galets de came 88 sortent des orifices 106 des cames 104.
Lors du mouvement ultérieur, les cames 104 roulent avec la tête de la machine sur les galets de came 88 et les galets de came 93 roulent le long des portions incurvées 93b de la trajectoire de came 93' jusqu'à ce qu'ils atteignent les butées 93c. Ce mouvement ultérieur provoque le mouvement des bras de levier 85 qui, par l'intermédiaire desjonc- tions 84, comprimées par des ressorts, font tourner les coussinets 83 clavetés sur les arbres 68, les coussinets 79 également clavetés sur les arbres 88 étant animés d'un mou- vement de rotation qui fait tourner les battants de l'écran jusqu'à la position ouverte qui estreprésentée dans la fig. 5, ce qui permet de placer la porte dans l'ouverture 111 de la chambre de cokéfaction.
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Lorsque l'on désire retirer la porte, on déplace le bélier 50 dans la direction opposée à celle décrite ci-dessus.
Au fur et à mesure que le bélier se déplace vers la droite, pour un observateur considérant la fig. 5, les trajectoires de came 104 sur la tête 54 se déplacent avec lui le long des galets de came 88 jusqu'à ce que les orifices 106 sur les trajectoires de came 104 aient été atteints, point auquel les galets 88 pénètrent dans les orifices 106, bloquant les chariots 65 sur la tête, de sorte qu'ils se déplacent avec elle. Le déplacement ultérieur de la tête vers la droite provoque: (a) l'engagement des galets de came 88 sur les butées 107 et (b) l'abandon par les galets de came 93 des portions incurvées 93b des trajectoires de came 93'.
Au fur Et à mesute que ce mouvement vers la droite se poursuit, les leviers 85 sont amenés à tourner dans le sens opposé à celi décrit ci-dessus, ce qui a pour effet de fermer les battants de l'écran.
La longueur des trajectoires de came 104 et la position des trajectoires de came 93'. y compris la portion incurvée 93b, sont telles qu'elles arrêtent le mouvement de l'écran en avant en un point situé à proximité et en avant de l'em- brasure de la porte et tel que l'écran puisse être ouvert sans que son mouvement rencontre un obstacle de la part d'u- ne pièce quelconque de la batterie des fours à coke, le mou- vement complémentaire du bélier en avant plaçant la porte dans un engagement d'obturation avec le châssis de porte.
En outre, ces piècessont conçues de telle façon que, ainsi qu'il est décrit ci-dessus, la porte soit retirée du châssis de porte et amenée au-delà de l'écran de la porte avant que n'ait lieu un mouvement quelconque de fermeture de l'écran de la porte.
Il convient de noter que la présente invention procure une machine destinée à la manoeuvre d'une porte de four à coke conçue pour envelopper la portion du tampon réfractaire
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d'une porte de four à coke au moyen d'un écran qui réduit au minimum les déperditions de la chaleur provenant de la portion du tampon réfractaire de la porte lorsque cette por- te est retirée de 11 ouverture de la chambre de cokéfaction, ce qui a pour effet de maintenir cette partie de la porte à une température plus uniforme qui en prolonge la durée ef- feative.
Il doit être bien entendu que la présente invention n'est pas limitée à la description qui précède et à la forme d'exécution représentée à titre d'exemple.
Revendications -----------------------
1/ Machine destinée à la manoeuvre d'une porte, com- prenant des moyens pour engager une porte ayant une partie qui tend à se détériorer lorsqu'elle est soumise à des variations de température, comme, par exemple, une porte de four à coke comportant une portion de tampon réfractai- re, et un écran isolant de la 'chaleur pour envelopper essen- tiellement et complètement ladite partie afin de réduire au minimum les déperditions de chaleur en provenant.
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Improvements to machines intended for operating doors.
The present invention relates to machines intended for operating doors and more particularly to machines intended for operating doors of coke ovens.
Machines intended for operating doors of the type to which the present invention relates are set up to engage the door of a coking chamber from which the coke is to be taken out and the machine is then put into operation. action to engage the chamber door and to remove this chamber door to the outside. These machines are of two types: in the first, the door is
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withdrawn from the coking chamber in a direction which is the prolongation of the longitudinal axis of the chamber and, in the second, the door is not only withdrawn as said above, but it is, moreover, rotated, generally in an arc of 90.
In both types of machines built to date, the door, when removed from the ookéfaotion chamber, is exposed to atmospheric conditions.
Consequently, in service, it is periodically exposed to the high temperature conditions which prevail in the coking chamber, then to atmospheric conditions. As a result of this repeated exposure to heat and atmospheric condi- tions, the portion of the coating or damper of the door cracks and flakes.
It is an object of the present invention to provide a machine for operating a door which is constructed and designed to protect the refractory pad portion of the door after it has been removed from the armor. of the door, so as to retard heat loss from the pad portion and to maintain that portion at a more uniform temperature, which has the effect of minimizing cracking and chipping of the refractory material. Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description reproduced below.
In accordance with the present invention, a machine for operating a coke oven door is provided with a heat insulating shield which envelops the face and sides of the refractory pad portion when the door is removed. opening of the coking chamber, which significantly reduces heat loss from the refractory pad while the door is supported by the machine for operating it. Therefore, in use, the machine corresponding to the present invention,
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maintains the portion of the refractory pad at a more uniform temperature than previously known construction methods, which has the effect of minimizing cracking and chipping of said portion.
In the preferred embodiment which is illustrated in the drawings, the invention is shown in the form of a machine for operating a coke oven door having a reciprocating ram and the present description will be limited. to this illustrated embodiment of the invention.
It should, however, be understood that the new characteristics and improvements are susceptible of other applications, such as, for example, the application to machines intended for the operation of doors comprising refraotaires or other parts which tend to crack when 'they are subjected to temperature variations, without however being coke oven doors, and also to machines for operating coke oven doors of the type in which the coke oven doors are operated. The frame carrying the door which engages in hooks is mounted in such a way that it can be pivoted. Hence, the scope of the present invention is not limited to the embodiment described herein.
In the attached drawings:
Fig. 1 is a fragmentary perspective view of a machine for operating a door, showing the screen in the open position;
Fig. 2 is a perspective view of a machine intended to operate a door, which shows the screen in the closed position.
Fig. 3 is a fragmentary side elevation of a machine for operating a door, which shows one embodiment of the present invention.
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Fig. 4 is a front elevation of the machine of FIG. 3, which shows the screen in the closed position.
Fig. 5 is a combined plan view of the machine of FIGS. 3 and 4, showing the machine in position to remove the door with the screen in the open position: the left half of fig. 5 is a plan view taken along a plane passing through line 5-5 of FIG. 3 and the right half is a plan view taken along a plane passing through the line 5'-5 'of FIG. 3.
Fig. 6 is a combined plan view similar to FIG. 5, except that the machine is shown in the position of the door removed with the screen closed.
Fig. 7 is a vertical section partly in elevation, of a detail, namely: the transmission of the spring type employed in the mechanism for opening and closing the screen.
If we refer first of all to fig. 1 and 2 of the drawings, in which the invention is shown somewhat schematically, the reference 11 designates a ram driven by a reciprocating movement and carrying a head 12, on which are pivotally mounted, at 13, a upper door engaging in hook 14 and, at 15, a lower door engaging in hook 16. The ram is mounted for reciprocating movement on a carriage (not shown).
In fig. 1, the coke oven door 17 is of the self-sealing type and consists of an outer portion of refractory pad 18, a support frame 19, and an automatic shut-off frame 20. The door is shown in this illustration. figure in the position it occupies in relation to the parts of the machine intended for its operation when it is about to be withdrawn from the door frame surrounding the opening of the coking chamber. The door shown in the drawing is equipped
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a removable shutter frame 20 which includes expansion joints 21 inside.
It will be understood, however, that the present invention is applicable to the operation of any door having a refractory or other coating which tends to crack when subjected to temperature variations.
Upper and lower support brackets 22, 23 are fixed to the frame of the head of the door 12, on the sides of this head, and extend horizontally from the head towards the door as well as is shown in fig 1. Two pairs of these brackets are used, one on each side of the head; however, only one pair is shown in Fig 1 of the drawings. A pair of screen elements 24 is pivotally mounted on either side of the head on these support consoles as is described below.
Each of the screen elements consists of a curved or arcuate element of a height approximately equal to the total length of the portion of the door refraotary pad and of a transverse dimension such that, when the two elements are closed, a screen is formed, which completely envelops the sides and the facade of the portion of the refraotary buffer. Each of the elements may consist of an outer metal plate 25 having, cemented or otherwise secured to it, a covering made of a heat insulating material 26. This heat insulating material 26 may be asbestos or other suitable insulation capable of withstanding the high temperatures to which the pad portion of the door is subjected.
A hinge 27, in the form of an angled lever, has one of its ends pivotally mounted at 28 on the support bracket 22 and its other end secured to the screen element 24
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on the left side of the door, for an observer considering fig. 1. A lower hinge 29, also in the form of an angled lever, has one end pivotally mounted at 30 on the lower support bracket 23 and its other end secured to the screen element 24. L The screen element on the right side of the door is likewise mounted on the pair of support brackets on this side of the door head.
A pair of uprights 31, only one of which, however, is shown in the drawings, is fixedly mounted on the carriage of the machine for operating the door, on either side of the reciprocating ram. 11.
As the structure of the cam and the control rod associated with each of these uprights is the same, only one of these structures will be described in detail. Each of these uprights comprises, at its lower part, an orifice 32 through which passes a rod 33, one end of which is threaded and bears on its thread a nut 34, and the other end of which is secured to ivot, at 36e to the lower hinge 29. The nut 34 is adjustable and its position is determined on the rod 33 so that the screen elements 24 can be caused to rotate away from each other. of the front of the refractory lining in a timely manner to allow the buffer portion to enter the opening of the coking chamber.
A cam follower 37 is mounted on the upper part of each of the uprights 31 and its position is determined so that it engages the upper hinge or any other part of the screen elements, as well as is shown in fig. 2. The cam follower 37 is mounted in a suitable support 38 itself carried by the upper part of the upright 31.
In service, the two flaps 26 of the screen are in the open position when the hooks 14, 16 engage on the door as indicated in fig. 1. When /? of ,
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removal of the door from the opening of the coking chamber by the reciprocating movement of the ram 11 in the direction away from the coking chamber, the rods 33 slide through the orifices 32 in the fixed uprights 31 on either side and other side of the machine.
In the continuing ram movement, the upper hinges of the screen elements engage on the cam rollers 37, causing the screen elements or flaps to pivot around points 28 and 30 to close. and constitute a screen completely enveloping the facade and the sides of the portion of the buffer during the entire end of the reciprocating movement of the ram 11 in the direction away from the coking chamber and remains in this position until the door is about to be wedged into the opening of the coking chamber.
As indicated in fig. 2, the right leaf 26 may be provided with a flange 39 extending over its entire length, covering a batten 40 on the left leaf 26 and constituting a closure over the entire length of the junction line of the two leaves. It should be noted, with regard to fig. 2, that the inner edges 41 of the leaves 26 are disposed vis-à-vis the inner side edges 42 of the refractory pad so that the shutter frame * 20 is easily accessible from the front of the machine, even if the screen is in the closed position. As a result, an operator, using the usual cleaning tools, can remove any carbonaceous or tarry material which adheres to the shutter frame 20 even if the screen is closed.
When it is desired to replace the door in the opening of the coking chamber, the ram 11 is brought in the direction opposite to that described above,
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In the initial part of this movement, the rods 33 slide through the holes 32 in the uprights 31.
When the door reaches a position in front of the door frame and right up against this frame, the nut 34 engages on the uprights 31, preventing any further movement of the rods 33 in the direction of the coking chamber. During the movement of the ram which continues, the screens are caused to rotate to their open position under the effect of the rods 33 which pull on the hinges 29 because the rods cannot move forward since the nuts 34 are engaged on uprights 31. Subsequent movement of the ram brings the door past the open shield members 26 until the door engages and wedges into the door frame.
Preferably, plates not shown in FIGS. 1 and 2, but visible in fig. 5 and 6, are disposed at the top and bottom of the screen to cover the top and bottom portions of the refractory pad portion when the screen is in the closed position and to prevent circulation. air in the space between the eoran and the portion of the refractory pad.
Such circulation would, in fact, tend to cool the refractory pad. These plates may be conveniently attached to the top and bottom portions of one of the screen elements and extend laterally in the direction of the other screen element. Their dimensions may be such that they completely cover the space comprised between the two screen elements when the latter are in the closed position.
If we now refer to fig. 3 to 7 inclusive, in which is shown a machine intended to operate a door which constitutes a preferred embodiment of the invention, the reference 50 denotes a ram driven by a reciprocating movement, whose
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the lower part rests and moves on the guide rollers 51 suitably mounted in support bearings on the cradle, or carriage of the machine intended for operating a door. This cradle or cart: can be of any standard type.
Suspended from the front part 52 of the ram 50 by a suitable junction mechanism, designated by the numeral 53. a head 54 engaging the door is provided with hooks pivotably mounted at the top and bottom 55, 56 for engaging the door. door 57 and to lift and support the weight of the door. The movement of the hooks 55, 56 around their pivots is effected by means of a suitable mechanism of some common type, which mechanism has been omitted in the drawings to make them clearer.
When these hooks are put in motion to engage and lift the door, the seal between the door and the door frame is broken and the weight of the door is now supported, through the hooks, by the head of the door. gate 54.
The specific model of the head of the door, of the ram, of the transmission between the frame and the ram, of the mechanism intended to activate the hooks of the door to engage the latter, and of the door itself , is not a feature of the present invention.
This invention can be found in a machine intended for operating a door having any suitable door frame with a ram or other movable part intended to move the head of the door to engage all. appropriate type of door and it therefore appears that it is unnecessary to describe these parts of the machine for operating the door and the door itself in greater detail; however, it should be noted that, in the embodiment shown in the drawings, the door consists of a portion of a drum.
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refractory pon a, in a closure frame b and in an external support portion c composed of two U-shaped irons extending in the longitudinal direction, as appears in FIG. 6.
Frames 58 are attached to the frame of the cradle of the machine intended for operating a door, on either side of said cradle, each of these frames being able to be constituted by an upper horizontal U-shaped iron 59. and vertically extending U-bars 60, 761, the latter being intended to support the horizontally extending U-bar 59. U-bars 62 are attached lower parallel to the upper U-bar 59 on either side of the machine. As indicated in Figs.
3 and 4, the U-shaped irons 59, 62 constitute a pair of rails on each side of the machine. On these rails roll the wheels 64 of a carriage 65. As is clear from FIGS. 4, 5 and 6, two of these carriages are used, one on each side of the machine. As the structure of the two carriages and associated parts is the same, only one of these carriages will be described in detail below.
Referring to fig. 3, spaced supports 66, 67 are welded or secured in any other suitable manner to the leading edge of each of the carriages 65. A shaft 68 is mounted in the supports 66, 67 of each car so that it can rotate freely. . The flaps 70, 71 (fig. 4 and 6) of the screen are pivotally mounted on the shafts 68. Each flap has, fixed on it, an upper extension arm 72 (fig. 3) provided with a 'a bearing 73, through which the shaft 68 passes in order to rotate freely therein, and a lower arm 74 provided with a bearing 75, in which the shaft 68 passes and can freely rotate. The two leaves of the screen are mounted for their free movement to pivot around
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trees 68.
Consequently, if one wishes to open the screen for any reason by breaking the transmission which exists between the screen and the mechanism for opening and closing the screen and which is described below, the leaves of the screen can be moved around their support pivots on the shaft 68 and, thus opened, provide access to the covering of the door a.
The form of the mechanism for opening and closing the screen and shown in the drawings is described below. It is obvious that the invention is not limited to this form of mechanism, but that other means can be used to open and close the screen.
Like the parts of one of the sides of the machine, in the embodiment shown in les'fig. 3 to 6 inclusive, are essentially the same as those on the other side, the mechanism of only one side will be described in detail below. The same references designate the same parts on either side of the machine. This mechanism comprises an angled lever 76 (fig. 3). one of the ends of which is secured to a leaf 70 or 71, as the case may be, by means of a stud 77 extending through a hole in the lever and through a hole aligned with the first, of a console 78 welded or secured in any other suitable way to the leaf.
By removing the stud 77 from the aligned holes of the angled lever 76 and the console 78, the transmission between the screen flap and the screen drive mechanism, which is described below, can be broken. to allow the screen to be operated by hand when desired.
Each stud 77 is preferably secured by a chain 82 to the leaf of the screen with which it is associated to avoid losing it when it is necessary to withdraw it from the aligned holes of the lever 76 and of the console 78.
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The other end of the elbow lever 76 is constructed in one piece with a bushing 79 keyed to the shaft 68 '. In the embodiment of the invention which is shown in the drawings, the elbow lever 76 consists of an arm having one of its ends secured to a leaf of the screen which is described above and its other. end secured to a sleeve 80. A pair of arms 81, forming the other part of the elbow lever 76, extends from the sleeve 80 to the bearing 79, the ends of these arms being made up of a single part with bearing 79.
A bushing member 83 is keyed to each of the shafts 68 and is suitably connected, through a spring-damped connecting member 84 and described in detail hereinafter, to a lever arm 85. (fig. 5 and 6). A stud 86 passes through an intermediate point of this lever arm. One end of the junction element 84 is pivotally mounted on one of the ends of this stud 86.
As indicated in Figs. 5 and 6, one end of the lever arm 85 is pivotally mounted at 87 on the carriage 65. A cam follower 88 is suitably mounted on the other end of the lever arm 85. A second locking member. junction 89 damped by a spring (fig. 3) has one end pivotally mounted on the other end of stud 86. The other end of junction element 89 is pivotally fixed to one end of a short lever 90 (fig. 5 and 6). The other end of the lever 90 is mounted so as to be able to turn on the shaft 68 by means of a bearing element 91 capable of rotating freely on the shaft 68.
A connecting arm 92 '. extending from the pad member 91, is attached to the leaf 70 or 71, or made in one piece with one of these leaves, as the case may be, and the same is true of an arm
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lever 92 which carries, mounted on its free end, a cam roller 93 which rolls on a cam path 93 'secured to the underside of the U-shaped iron 62. The cam path 93' consists of a rectilinear portion relatively long 93a terminating in a curved portion 93b which has a stopper 93c at its end. Levers 90, 92 in fact constitute an angled lever pivotally mounted around the shaft 68 and actuated by the junction element 89 damped by a spring.
Each of the connecting elements damped by a spring, which are represented in fig. 7, comprises a rod 94 having one of its ends screwed into a housing 95 and its other end provided with a port 96 for pivotal engagement with a stud or other part to which it is connected. as described above.
A locking nut 97 is provided to lock the rod 94 in any position in which it can be brought in order to adjust the length of the rod to provide a joint of the desired length, as will be understood by those familiar with this technique. technical. The housing has a compression spring 98 inside which is held at the desired degree of compression by a cylindrical sleeve 99 slidably engaged in the otherwise open end of the housing 95 and held in the desired position by a nut. blocking 101 screwed onto the rod 94.
One end of the flange member 102 is welded or otherwise secured to housing 95 and has a hole 103 receiving a stud at its other end for pivotal attachment to a stud or other stud. part to which this end can be connected. Thanks to the method of construction described above, if any obstacle, such as a block of coal or coke, oppose the closing of the shutters of the screen, an increased pressure is applied.
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exerted on the springs 98 in the connecting elements 84 by the same fact, which would have the effect of avoiding any damage to the transmission mechanism or other responsible for ensuring the closing of the leaves of the screen .
A cam path 104, on which the cam roller 88 rolls, is secured to the door head 54 on either side of this door head, as indicated in FIGS. 5 and 6. At the end 105 of each cam path 104 there is provided an orifice 106 intended to receive the cam roller 88. One of the walls of this orifice is bounded by a stop element 107 which s 'extends above the level of cam path 104.
As indicated in fig. 5, the top and bottom of each leaf are each formed with a plate 108 preferably integrally formed with the front part and sides so that when the screen is closed the top and bottom. The lower portion of the refractory lining of the door is covered, which has the effect of minimizing airflow along the refractory pad. The front portions of the screen leaves can be provided with handles 109 to facilitate, if desired, the operation of the leaves.
As in the embodiment of Figs. 1 and 2, the internal surfaces of the flaps of the éoran are provided with a miante or other suitable heat insulating material to minimize the flow of heat from the refractory pad when it is is enveloped by the screen.
As indicated in fig. 5, the opening 111 of the coking chamber is limited by the door frame 112 which carries the latching hooks 113 which are engaged by the latch bars 114 on the door to maintain this door in the closed position . When you want to remove the door, you first release the
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latch bars from their engagement with the 'latching hooks, then the door is engaged by the door engaging hooks' on the door head and thereby the door is pulled out of its way. embrasure.
In service, if it is assumed that the parts are in the position shown in FIG. 6 with the screen closed, the cam paths 104 and the carriages 65, on either side of the machine, move in the direction of the opening of the coking chamber 111.
During this movement, the cam follower 88 is disposed in the recess or orifice 106 and the cam rollers 93 roll on the reotilinear portion 93a of the cam path 93 ', so that it does not occur. no movement of the mechanism for opening the screen. As the cam rollers 93 begin their movement along the curved portions 93b of the cam paths 93 ', they cause, through the leaves 90, 92, and the junction member 89, a movement of the lever arms 85 around their pivots 87 to the left, for an observer considering fig. 6, so that, in the movement of the parts which continues, the cam rollers 88 come out of the orifices 106 of the cams 104.
In subsequent movement, the cams 104 roll with the machine head over the cam rollers 88 and the cam rollers 93 roll along the curved portions 93b of the cam path 93 'until they reach the ends. stops 93c. This subsequent movement causes the movement of the lever arms 85 which, through the joints 84, compressed by springs, rotate the bearings 83 keyed on the shafts 68, the bearings 79 also keyed on the shafts 88 being driven by 'a rotational movement which rotates the leaves of the screen to the open position which is shown in fig. 5, which allows the door to be placed in the opening 111 of the coking chamber.
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When it is desired to remove the door, the ram 50 is moved in the direction opposite to that described above.
As the ram moves to the right, for an observer considering fig. 5, the cam paths 104 on head 54 move with it along the cam rollers 88 until the ports 106 on the cam paths 104 have been reached, at which point the rollers 88 enter the ports 106 , blocking the carriages 65 on the head, so that they move with it. The subsequent movement of the head to the right causes: (a) the engagement of the cam rollers 88 on the stops 107 and (b) the abandonment by the cam rollers 93 of the curved portions 93b of the cam paths 93 '.
As this movement to the right continues, the levers 85 are caused to rotate in the opposite direction to that described above, which has the effect of closing the leaves of the screen.
The length of the cam paths 104 and the position of the cam paths 93 '. including the curved portion 93b, are such that they stop the movement of the screen forward at a point near and in front of the door arm and such that the screen can be opened without its movement is obstructed by any part of the coke oven battery, the complementary movement of the ram forward placing the door in shutter engagement with the door frame.
Further, these parts are designed in such a way that, as described above, the door is withdrawn from the door frame and brought past the door screen before any movement takes place. closing the door screen.
It should be noted that the present invention provides a machine for operating a coke oven door designed to wrap the portion of the refractory pad.
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of a coke oven door by means of a shield which minimizes heat loss from the refractory pad portion of the door when this door is withdrawn from the opening of the coking chamber. which has the effect of maintaining this part of the door at a more uniform temperature which prolongs its effective duration.
It should of course be understood that the present invention is not limited to the preceding description and to the embodiment shown by way of example.
Claims -----------------------
1 / Machine intended for operating a door, comprising means for engaging a door having a part which tends to deteriorate when it is subjected to variations in temperature, such as, for example, an oven door with coke having a portion of refractory pad, and a heat insulating shield for substantially and completely enveloping said portion to minimize heat loss therefrom.