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La présente invention concerne des fours à cuve équipés d'un disposi- tif de chargement comprenant une trémie tournante. La raison de l'agencement tour- nant de la trémie, la charge qui lui est fournie (provenant ordinairement d'un côté) est uniformément répartie à la périphérie avant d'être envoyée au four, généralement par l'intermédiaire d'une trémie fixe inférieure.
Dans les dispositifs de chargement de type connu, il est nécessaire de prévoir des dispositifs d'étanchéité pour éviter des fuites de gaz entre la partie fixe du four et la trémie tournante.
A cet effet, on a utilisé des systèmes de joints de divers modèles, c'est-à-dire des dispositifs analogues aux presse-étoupe comme on en emploie pour les arbres tournants. On a aussi employé des anneaux métalliques.
En raison du grand diamètre de la surface de joint (environ 2 mètres d'ordinaire) il s'est avéré difficile de réaliser un joint satisfaisant à l'aide de tels dispositifs d'étanchéité. En outre, les systèmes de joints connus causent une résistance de frottement assez grande et s'usent relativement vite.
Il a été proposé aussi d'utiliser des joints à l'eau ou à l'huile pour assurer l'étanchéité. Ceux-ci ont l'inconvénient d'être "soufflés" en cas de pres- sion élevée dans le four et aussi celui que le liquide est vaporisé puisque les parois du joint liquide sont chauffées par le four à cuve. Dans les fours travail- lant sous hautes pressions, on ne peut monter de joints liquides faute de place.
Le principal objet de la présente invention est un dispositif d'étan- chéité pour dispositif de chargement du type ci-dessus, ce dispositif d'étanchéité étant exempt des inconvénients des,systèmes d'étanchéité antérieurs. D'autres objets et avantages apparaîtront au cours de la description.
Conformément à la présente invention, en dispose sous la. cloche de fermeture inférieure de la trémie tournante, cette cloche tournant avec la trémie, une deuxiè- me cloche non tournante qui peut être partiellement enfermée dans la cloche tour- nante. 'Pour faire passer la charge de la trémie tournante au four et à la trémie inférieure, on peut abaisser les deux cloches ensemble ou séparément. Chaque clo- che est suspendue à une tige tubulaire centrale, la tige reliée à la cloche infé- rieure passant à l'intérieur de la tige de la cloche supérieure. L'ouverture annu- laire ménagée sous la trémie tournante, qui constitue l'ouverture d'alimentation supérieure du four ou de la trémie fixe, a un diamètre supérieur à celui de la cloche supérieure tournante, mais inférieur à celui de la cloche inférieure non tournante.
Pour vider la trémie supérieure, la cloche tournante supérieure peut traverser l'ouverture d'alimentation de la trémie inférieure puis revenir pour fermer le fond de la trémie supérieure.
Pour faire descendre la charge, on abaisse la cloche inférieure non tournante au-dessous de l'espace annulaire ci-dessus puis on la ramène à sa posi- tion haute dans laquelle elle vient en contact étanche avec le bord inférieur de l'ouverture d'alimentation.
Dans une forme de réalisation de l'invention pour laquelle les cloches sont déplacées verticalement ensemble, il est important que l'écartement vertical des deux cloches soit réglable, de sorte que la cloche inférieure vienne en con- tact étanche avec le bord inférieur de l'ouverture d'alimentation avant que la clo- che supérieure tournante vienne au contact du bord inférieur de la trémie supérieu- re. A cet effet, il est prévu un faible jeu entre la cloche supérieure et la trémie tournante et, pour ajuster la grandeur du jeu, l'espacement vertical entre les cloches peut être réglé en intercalant ou enlevant des rondelles à l'endroit où est supportée la tige de la cloche inférieure.
Pour éviter des oscillations et une position oblique de la cloche tournante supérieure en position haute, on dispose à la partie inférieure et sur le côté extérieur de la cloche tournante un certain nombre de nervures de guidage qui centrent la position de la cloche.
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Lorsqu'on envoie une charge au four ou à la trémie inférieure, des gaz sous une pression supérieure à la pression de l'atmosphère et des gaz déplacés par la charge qui tombe s'échappent vers l'extérieur par l'ouverture d'alimentatior quand on abaisse la cloche inférieure. Pour diminuer la gêne causse par ces gaz sur la plateforme du four, on peut disposer autour de la partie inférieure de la trémie tournante, une chambre destinée à rassembler les gaz sortant et à les faire passer dans la trémie tournante ou les évacuer hors de la chambre par une canalisa- tion de sortie.
Les dessins annexés représentent deux formes de réalisation de l'in- vention.
La fig. 1 représente, en coupe verticale partielle, un four à cuve avec distributeur de charge comprenant deux trémies, la trémie supérieure étant construite conformément à la présente invention.
La fig. 2 représente en coupe verticale la trémie supérieure à plus grande échelle.
La fig. 3 représente en élévation des dispositifs de guidage des tiges de cloche.
La fig. 4 représente en coupe verticale le montage des tiges de cloche dans une réalisation comportant le mouvement vertical simultané des cloches;
La fig. 5 est une vue analogue à la fig. 4, mais se rapporte à une réalisation dans laquelle les mouvements des deux cloches se font de manière indé- pendante.
En se reportant aux figures et en particulier aux figures 1 et 2, la référence A désigne un four à cuve équipé d'un dispositif de chargement comprenant une trémie inférieure B et une trémie supérieure C. La charge à enfourner est en- voyée à la trémie supérieure par le skip 1. Quand la trémie supérieure C est rem- plie de charge, on la fait tourner d'un certain angle, différent suivant les di- vers charges, conformément à un programme arrêté à l'avance.
La trémie supérieure comprend une partie cylindrique supérieure 2, une partie c8nique inférieure 3 et une cloche de fond 4. Ces parties constituent 1'ensemble tournant et la cloche 4 est mise en rotation du fait que le mouvement de rotation des pièces 2 et 3 est transmis à la cloche 4 par l'intermédiaire de la charge introduite dans la trémie C Le mouvement de rotation est appliqué à la trémie C par un ensemble moteur monté sur la partie fixe du four et composé d'un moteur électrique 6, d'une vis sans fin sans carter 7 et d'une roue dentée 8.
La roue dentée 8 entraîne la trémie C par une roue dentée 9 fixée à la partie inférieure 3 de la trémie C. La trémie C est portée verticalement et guidée hori- zontalement par un certain nombre de rouleaux fixés à la partie fixe du four, chaque rouleau comprenant un rouleau porteur 10 avec un axe 11, un rouleau de guidage 12 et une monture 13. Une table de roulement amovible 14 pour les rouleaux 10 est fixée à une collerette de la partie 3.,
La trémie inférieure B se compose d'un anneau tronconique 15 qui porte l'ensemble moteur et les dispositifs porteur ou de guidage de la trémie C et forme une embouchure circulaire pour le passage de la charge venant de la trémie C, une partie tronconique supérieure 16 et une partie inférieure 17 en forme d'entonnoir.
A sa partie supérieure, la trémie B est fermée de façon étanche par la cloche 5 quand celle-ci est en position haute comme représenté sur la fig. 2 A sa partie inférieure, la trémie B est fermée d'une façon bien connue par une cloche 18 au- dessous de laquelle est disposée une cloche 19 de répartition de charge.
La mise en place de la charge s'effectue de la manière suivante:
Quand la trémie C a été remplie et qu'on l'a fait tourner de l'angle voulu conformément au programme déterminé d'avance, on abaisse les cloches 5 et 4 indépendamment l'une de l'autre ou simultanément jusqu'aux positions représentée
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en 5' et 4' à la suite de quoi la charge passe de la trémie C à la trémie B.
Puis on ramène les cloches 5 et 4 à leurs positions hautes. Quand la trémie B (qui peut recevoir plus d'une charge de la trémie C) est remplie, jusqu'à un ni- veau approprié, on la vide (après que les cloches 4 et 5 aient été ramenées en position haute), en soulevant la cloche de fond 18 de la trémie B. Avant cette opération, la cloche de répartition 19 a été réglée à son niveau approprié pour la répartion désirée de la charge dans le four. Quand la trémie B est vidée, les cloches 18 et 19 reviennent à leurs positions de fermeture.
La cloche 19 est portée par une tige centrale 20, un câble 21 et une poulie 22. La cloche 18 est portée par une tige tubulaire 23 (à l'intérieur de laquelle est placée la tige 20), des croisillons 24, les câbles 25 et les poulies
26. La cloche 5 est portée par une tige tubulaire 27 ( à l'intérieur de laquelle sont placées les tiges 20 et 23), et la cloche 4 est portée par la tige tubulaire
28 (à l'intérieur de laquelle sont placées les tiges 20, 23 et 27). A l'extrémité supérieure de la tige 28 est fixé un manchon 29 sur lequel est vissé l'écrou 30 porté par une butée à billes 31. La butée à billes 31 est supportée par une rondelle 32 boulonnée à un support 33. Ce support 33 est porté par deux câbles
34 et les poulies 35.
La fig. 4 qui représente la réalisation suivant laquelle les cloches
4 et 5 sont déplacées ensemble verticalement et la fig. 5 qui représente une réa- lisation dans laquelle les mouvements verticaux des cloches sont indépendants, diffèrent en ce qui concerne le montage de la tige 27. Conformément à la figure, un manchon 36 est fixé à l'extrémité supérieure de la tige 27, ce manchon repo- sant sur le support 33 par l'intermédiaire de rondelles 37. Il est clair que les cloches 4 et 5 peuvent être soulevées simultanément à l'aide du support 33 et que la tige 28 avec la cloche 4 peut tourner sur la butée à billes 31 sans entraîner la tige 27 avec la cloche 5 dans son mouvement de rotation.
Pour que la cloche 5 ne soit pas empêchée de venir en contact étanche avec la partie annulaire 15, la distance verticale entre les cloches 4 et 5 est choisie de manière à réserver un jeu 38 entre la cloche 4 et la partie inférieure 3 de la trémie.
La grandeur du jeu est réglée en ajoutant ou retirant des rondelles
37.
A la fig. 5, la tige 27 n'est pas portée par le support 33, mais par un support séparé 39 qui est fixé à la tige 27. Le support 39 est porté par les câbles 40 et deux poulies (non représentées sur le dessin). Il est clair que l'on peut soulever et abaisser les deux cloches indépendamment l'une de l'autre et que la tige 28 avec la cloche 4 peut tourner sur la butée à billes 31 sans en- traîner la tige 27 avec la cloche 5 dans son mouvement de rotation.
Des presse-étoupe 41,42 et 43 sont prévus pour assurer contre les fui- .tes de gaz l'étanchéité entre les tiges. Une bague 44 est disposée pour rendre étanche le boîtier de la butée à billes. Un manchon 45 protège la tige 28'contre l'usure.
Pour guider la cloche 4 à une position centrale horizontale en posi- tion haute, des nervures de renforcement sur la paroi'inférieure 3 s'allongent vers le bas au-dessous du bord inférieur de la trémie C pour servir de guides 45a à la cloche 4.
La fig. 3 représente un angencement approprié pour tenir en place hori- zontalement et guider verticalement les tiges des cloches. A chaque extrémité du support 33 est fixée une barre articulée 46. Les deux barres 46 sont réunies par des traverses 47 et 48. A leurs extrémités, les barres 46 portent des pivots 49 auxquels sont attachées des tiges 50 et 51. A leurs extrémités opposées, les bar- res 46 sont fixées au bâti fixe 54 du four par des pivots 52 et des étriers 53.
Les tiges 50 et 51 sont inclinées l'une par rapport à l'autre de telle sorte que, lorsque l'on fait monter ou descendre le support 33, ainsi que les pièces qui sont reliées à ce support, son mouvement est vertical. Sur la fig 3, les tiges
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50 et 51 sont représentées en traits pleins dans leurs positions correspondant à la position haute du support 33 et en traits pointillés 50' et 51' dans leurs positions correspondant à la position basse du support 33.
Le bâti fixe supportant l'axe des poulies 22,26 et 35 est indiqué en 55 (figo 1)
A la partie inférieure gauche de la fige 2 on a représenté une modifi- cation dans laquelle est prévu un espace fermé D maintenu étanche au gaz par rap- port à l'atmosphère ambiante à l'aide d'un anneau supérieur 56 et d'un anneau in- férieur 57 de section droite triangulaire. L'anneau inférieur 57 peut être divisé radialement en un certain nombre de segments disposés avec des espacements entre leurs extrémités opposées, de sorte que, même si de l'usure se produit, cet anneau peut être maintenu en contact avec la paroi tournante 3 par a pression de l'an- neau 56.
La présence de l'espace D contraint les gaz sortant de la trémie B à pas- ser soit par l'espace 38 dans la trémie C, soit à sortir par un tube 58 (représen- té en traits pointillés). Le numéro 59 désigne l'échappement des gaz du four.
Il est évident pour tous les techniciens que la construction et l'a- gencement du dispositif de distribution de charge peuvent être modifiés sans s'é- carter de l'esprit et du cadre de la présente invention. Ainsi, les mouvements verticaux des tiges de cloches peuvent être assurés par des leviers à l'aide de pistons pneumatiques ou hydrauliques montés directement sur les tiges des cloches, par des dispositifs électriques de levage agencés pour agir directement sur les tiges ou tous autres dispositifs. De plus, les moyens de rendre étanche l'espace D peuvent varier. D'autres variantes ou modifications seront évidentes aux techni- ciens.