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MECANISME DESTINE A ACTIONNER MECANIQUEMENT L'ETRANGLEMENT DE LA CONDUITE ASCENDANTE DANS LES FOURS A CHAMBRE POUR LA PRODUCTION DE GAZ ET DE COKE.
Le brevet principal concerne un dispositif destiné à actionner mécaniquement les organes d'étranglement servant au réglage de la pression du gaz dans les conduites ascendantes des batteries de fours à coke, au moyen d'une came servant d'organe de commande et entraînée en rotation par un organe de traction se déplaçant en un mouvement de va-et-vient.
Grâce au mouvement de rotation pas-à-pas de l'organe d'étranglement de la conduite ascendante, la section de cette dernière, depuis le début du remplissage de la chambre du four jusqu'à la fin de la période de cuisson est réglée, en fonction de la variation de pression se produisant pendant la gazéification du charbon à cokéfier, par la came de commande dont,le profil est établi suivant cette variation de pression, le réglage étant effectué de manière à maintenir en permanence dans la chambre une légère surpression.
La présente invention a pour objet des perfectionnements apportés au mécanisme selon le brevet principal, qui assurent un réglage uniforme de la section de la conduite ascendante et la mise hors d'action automatique des organes de manoeuvre de chacune des chambres du four lorsque la cuisson y est terminée.
Conformément à la présente invention, la tige disposée tout le long de la batterie agit, par l'intermédiaire d'un mécanisme à cliquet adjoint à chaque chambre du four, sur un jeu d'engrenages de l'organe d'étranglement.
Le mouvement de la tige est transmis, selon l'invention, par l'intermédiaire du mécanisme à cliquet, à uncamoide cylindrique solidaire de ce dernier et dont la surface curviligne présente un profil correspondant à la variation de la pression du gaz, un galet palpeur, relié à une autre tige, se déplagant sur la surface curviligne précitée et entraînant le jeu d'engrenages de l'organe d'étranglement.
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Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu, au voisinage du camoide et, de préférence, dans son axe médian, un levier oscillant à deux bras, dont l'un, lorsque le galet palpeur, en fin de course, quitte la surface curviligne, est déplacé par ledit galet de manière que, par des organes interposés, l'autre bras dégage le cliquet du mécanisme.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la tige destinée à libérer le mécanisme à cliquet est constituée par deux pièces coulissant l'une dans l'autre et reliées à des ressorts de rappel. Grâce à cet agencement de la tige, le mouvement du premier bras précité du levier double, mouvement qui s'effectue au fur et à mesure de l'avance du galet palpeur, amène la tige d'arrêt dans sa position de poussée, de sorte que, lorsque le galet palpeur a terminé son parcours sur le camoide, c'est-à-dire lorsque la cuisson est terminée,la tige d'arrêt peut s'engager instantanément dans l'encoche correspondante du cliquet pour dégager celui-ci.
Le profil du camoide relié au mécanisme à cliquet est, selon une autre caractéristique de l'invention, établi de telle manière que le galet palpeur, après avoir parcouru celui-ci, soit ramené à sa position de départ par le poids propre de l'organe d'étranglement ou, le cas échéant, par un contre-poids convenable.
Ce rappel en position de départ de l'organe d'étranglement après mise hors circuit automatique d'une chambre de four, dont le temps de cuisson est écoulé, ne peut, selon une autre caractéristique de l'invention, être effectué par le dispositif d'entrainement que lorsqu'un levier, réuni extérieurement à l'arbre de l'organe d'étranglement pivotant, a été dégagé du cliquet d'arrêt au moyen d'un cliquet oscillant, qui maintient l'organe d'étranglement, et qui est soumis au frottement sur un secteur fixe.
Une autre caractéristique de l'invention réside, enfin, dans le fait que le mouvement oscillant de la tige est obtenu au moyen d'un moteur à air comprimé, comportant un soufflet élastique pour chacun des deux sens opposés du mouvement.
Une forme de réalisation préférée de l'invention est représentée à titre d'exemple sur les dessins annexés, dans lesquels :
La fig. 1 est une vue en élévation du toit de l'extrémité d'une batterie de fours à coke,avec le mécanisme de commande du réglage de la section de la conduite ascendante.
La fig. 2 est une vue en coupe verticale suivant II-II de la f ig. l.
La fig. 3 est une vue en coupe suivant III-III de la fig. 1.
La fig. 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de la fig. 3.
La fig. 5 représente des détails du dispositif automatique destiné à retenir l'organe d'étranglement dans sa position finale.
La fig. 6 représente le mécanisme d'entraînement du dispositif de commande.
Gomme le montre la fig. 1, les conduites ascendantes 1 sortent du toit du four 2¯ et communiquent avec les chambres non représentées des fours. Les gaz de distillation, évacués des chambres des fours par ces conduites ascendantes, arrivent dans le barillet 4¯ par un élément tubulaire de jonction 3, comme le montre la fige 2. Dans ce dernier est monté, sur une articulation , qui traverse le tube de jonction 1 d'une manière étanche au gaz, un organe d'étranglement 5. A l'extérieur du tube de jonction 3, l'arbre 6 de l'organe d'étranglement 1 porte une roue dentée 7, qui engrène avec un secteur denté 8,. Ce dernier est articulé en 9 sur une éclisse 10, fixée à la passerelle 11, au dessus du barillet 4.
Le secteur denté 8, est articulé en 13 sur une tige 14, qui passe transversalement au-dessus du barillet 4 et est raccordée à un dispositif 15, représenté en détail aux figs. 3 et 4.
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Le dispositif 15, qui transmet le mouvement d'avancement est constitué par un arbre fixe 16, autour duquel est monté pivotante, par un
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roulement à billes 17, une roue à rochet 18.. Celle-ci est entrainée par un cliquet 19 au moyen d'une bielle 20 animée d'un mouvement de va-et-vient. Le clique 19 possède, de préférence, deux dents 21 décalées d'une demi-division.
Il est possible ainsi de déplacer la roue à rochet d'une demi-division seulement et, par suite, tout en conservant des dents suffisamment grandes pour leur assurer une bonne résistance, d'obtenir un déplacement de faible amplitude, à intervalles réguliers, de l'organe d'étranglement 5. Le cliquet d'en-
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trainement 19. est monté pivotant, au moyen d'une vis 22. dans des leviers pendulaires 2 ,.le 2-4, entre lesquels est articulée, par un axe 25., la tige de traction.
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Un camoide cylindrique 27 est fixé sur la roue à rochet 1, au moyen de vis 26, et, par suite,tourne en même temps que celle-ci autour de
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l'arbre 16.
La face frontale du camoide z présente un profil curviligne cor- respondant à la variation de la pression du gaz du charbon à cokéfier, de sorte qu'un galet palpeur 28, qui se déplace sur ledit profil et qui est relié à la tige 14 par un axe 29, amène, en fin de parcours, l'organe d'étran- glement 5. à sa position finale. Pendant toute l'opération d'étranglement, une certaine surpression, de 4 mm d'eau par exemple, est maintenue dans la chambre du four.
Le mécanisme à cliquet, le camoide 27, ainsi qu'un dispositif de mise hors d'action du cliquet 19 placé au-dessus sont enfermés dans un
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carter 30, fixé sur la passerelle 11. L'arbre 16. de la roue à rochet J.6. et du camoide cylindrique qui en est solidaire sort du carter 30 par une four-
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chette 32, qui porte un axe 1 servant d'articulation à un levier à deux bras 33. Le bras inférieur 4 du levier double .:il présente une encoche 3 dans laquelle vient s'engager un axe 36. relié au-dessus de la passerelle 85 avec l'axe 29 des galets palpeurs, lorsque le galet de pression 28 parvient
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contre l'extrémité de la came du cylindre 27.. L'axe 62. possède des galets z guidés dans des glissières ,l¯ du carter 30 et est disposé sur la tige .
Les passerelles 85, sont reliées fixement avec la tige . Lorsque l'axe .36. est parvenu en regard de l'encoche 5, du bras de levier 3.4 et que le galet palpeur ;Z 1 continue à se déplacer sur la came, l'axe j6. repousse vers l'ex- térieur le bras de levier 34, ce qui détermine le pivotement en sens contraire de l'autre bras 37 du levier, qui vient buter contre la tête 38 d'une tige 39.
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La tête z coulisse dans une douille 40. tandis que la tige l2., de plus faible diamètre, s'engage dans une douille 41. Cette dernière est,
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à son tour, montée coulissante, par son collet 42., dans un cylindre g, la douille 4l traversant, par son autre extrémité, un resserrement lu du cylindre 43,. L'extrémité 45 de la douille 4l est munie d'un filetage, sur lequel est vissée une pièce 46 comportant une pointe sensiblement conique.
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La pointe 4. pénètre dans un évidement 47 du levier pendulaire z. Dans la position représentée au dessin, la pointe 4 s'appuie, par un épaulement 48,. contre un collet du camoide 27. Lorsque le levier 37 vient buter contre la tête la de la tige 3.2., le ressort 49. interposé entre ladite tige et l'extrémité de la douille 41, est comprimé, ce qui engendre une tension. La pente de la courbe du camoide 27 cesse un peu avant la fin d'une révolution complète de 3600 et devient ensuite parallèle à l'axe de l'arbre 16.
Cette terminaison prématurée de la courbe résulte du diamètre du galet palpeur 28. Lorsque celui-ci est parvenu au-delà du point d'inflexion de la courbe, une encoche 50 prévue dans le collet du camoide 27, vient, comme le mon-
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tre la fig. 4, rencontrer l'épaulement 48. La pointe 46., sur laquelle agit la tension du ressort 49., peut pénétrer alors dans un évidement fil du levier double 19, en soulevant celui-ci, avant le mouvement de rappel suivant de
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la tige go. Le retour en arrière de la roue à rochet le est interdit par un cliquet d'arrêt double j2, portant lui aussi des dents décalées 53. et main- tenu au contact de la roue à rochet par des ressorts 54.
Entre le collet 42
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de la bague 4 et le rétrécissement 44 du cylindre 43. est logé un ressort
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qu qui est comprimé pendant le mouvement vers l'avant de la pointe fez,
Dans la position finale, qui vient d'être définie, du galet palpeur 28, celui-ci ne peut pas encore revenir à sa position initiale, car l'or-
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gane d?étranglement 1 est retenu par un dispositif de verrouillage, décrit ci-après. A l'élément tubulaire est fixé un secteur de verrouillage dont la périphérie a la forme d'une lame de couteau. Comme le montre la fig. 5,
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un levier 57. est solidaire de l'arbre 6. de l'organe d'étranglement 1, Sur le levier 5? est articulé, en 58, un cliquet à friction fl, qui vient enserrer, par une encoche convenable, la lame de couteau précitée.
Lors du mouvement de fermeture de l'organe d'étranglement 1 et de son levier 57, le cliquet 59 s'efface, tandis qu'il interdit, par son frottement, le mouvement d'ouverture.
Lorsque le galet palpeur 28 a accompli son parcours sur le profil curviligne et ets parvenu dans sa position finale en dehors de celui-ci, le temps de cuisson est terminé. La tige 14 est également arrivée à sa position finale et l'organe d'étranglement 5. formant joint hydraulique et alimenté par une tuyère à liquide 60. est en position de fermeture. Cette fermeture est obtenue par plongée d'un piètement tubulaire 61 dans le liquide se trouvant dans l'organe d'étranglement, ce qui isole le barillet de la chambre du four. La profondeur de la plongée est réglable et son réglage est effectué de manière à permettre, pour une pression de gaz déterminée, le passage du gaz de la chambre au barillet, mais pas en sens inverse.
En conséquen- ce, lorsque la cuisson est sensiblement terminée, les gaz provenant du dégazage subséquent ne peuvent parvenir au barillet que pour la pression fixée par réglage et supérieure à celle qui règne dans celui-ci.
Après nouveau remplissage de la chambre, le cliquet de friction
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59 est relevé à l'aide d'une manette Z; le levier z, fixé à l'organe d'é- tranglement 5, est ramené vers le haut à sa position initiale, sous l'action du poids de ce dernier qui s'ouvre ainsi automatiquement. Par le jeu d'en-
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grenages 7, fi, la tige 14 est également retirée vers l'arrière et le galet palpeur 28 est ramené de sa position finale, définie précédemment, à sa position initiale représentée à la fig. 3. Le levier double 33 reprend également sa position représentée à la fig. 3; le ressort de rappel 90 ramène la
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douille 4l avec la pointe épi et le ressort 49,, la tige j dans leur position de départ représentée à la fig. 3.
Le cliquet 19 revient en prise avec la roue à rochet 18 et l'opération, décrite précédemment, d'étranglement de la section de la conduite ascendante peut recommencer.
Afin de permettre le réglage de la position relative du cliquet
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d'entraînement 12 et du cliquet d'arrêt 52 sur la roue à rochet 18. il est prévu un tendeur 64, articulé en 2i sur la tige de traction gg et sur l'au- tre extrémité duquel est monté, par un oeil 65., l'axe d'accouplement 25.
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L'axe 25 traverse sans jeu sensible les leviers pendulaires 23. 24. tandis que l'oeil 65 peut se déplacer dans une boutonnière 66 de la tige de traction 20. Le tendeur 64 permet de régler, à l'intérieur de cette boutonnière 66., la position des leviers pendulaires 23, 24 par rapport aux deux cliquets 12.et 52.
Dans le cas où la cuisson se terminerait prématurément dans une ou plusieurs chambres, c'est-à-dire avant que le galet palpeur n'ait terminé son parcours sur la courbe, il est possible, après avoir retiré l'axe d'accouplement 25, de faire effectuer à la main au galet palpeur la fin de sa course, par manoeuvre alternative d'un levier 84 fixé au levier pendulaire 24.
Pour l'entraînement de la tige de traction 20, il est prévu un moteur pneumatique à deux soufflets, représenté à la fig. 6. Il est constitué par deux pièces annulaires creuses élastiques 68, fif, disposées de part et
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d'autre d'une paroi fixe 67. Les deux pièces creuses 68. fez, peuvent compor- ter, par exemple, une enveloppe de buna, maintenue de manière étanche sur la paroi intermédiaire 67, par des bagues intermédiaires 70 et des brides extérieures 71, au moyen de vis ou boulons non représentés. Le moteur à deux
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soufflets fiv, fi9 est monté sur un arbre z, relié à la bielle 20. De part
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et d'autre des pièces annulaires élastiques 68, 69 sont disposées des bagues de butée 73, 74, métalliques, reliées ensemble et solidaires de l'arbre 72.
Un relais temporisé électrique, non représenté, commande un ro- binet à quatre voies, à action électrique, qui n'est pas non plus représenté, de manière qu'un côté du moteur à double soufflet reçoive de l'air comprimé, tandis que l'autre côté soit vide d'air. C'est ainsi que, dans la position représentée à la fig. 6, la manoeuvre suivante entraînera un mouvement de traction de la tige 20 par admission d'air comprimé, par l'orifice 75, dans la pièce annulaire élastique 69, avec évacuation simultanée de l'air de la pièce annulaire 61 par l'orifice 76 et le même robinet à quatre voies. De manière analogue, lorsque l'admission est inversée ainsi que l'échappement, dans les deux pièces annulaires 68, fi9, la tige de traction effectue son mouvement de retour.
Au lieu d'un entraînement pneumatique, il peut être prévu un entrainement hydraulique par moteur à double piston ou à élément d'allongement. Dans ce dernier cas, il est avantageux de prévoir un entraînement con- tinu du moteur par pompe doseuse.
REVENDICATIONS.
1) Mécanisme destiné à 'actionner mécaniquement l'organe d'étranglement servant au réglage de la pression du gaz dans les conduites ascendantes des batteries de fours à coke, au moyen d'une came servant d'organe de commande et entraînée en rotation pas-à-pas par un organe de traction, caractérisé en ce que la tige disposée tout le long de la batterie agit, par l'intermédiaire d'un mécanisme à cliquet adjoint à chaque chambre du four, sur un jeu d'engrenages de l'organe d'étranglement.