Dispositif transporteur. La présente invention a pour objet un dispositif transporteur pour matière en masse, applicable en particulier aux foyers à alimentation inférieure. Le dispositif trans porteur est toutefois applicable à d'autres cas pour agir sur de la matière en masse.
Le dispositif suivant la présente inven tion comprend un piston primaire prévu pour transporter la matière à travers un canal d'alimentation primaire dont la. sortie dé bouche dans au moins un canal d'ahmenta- tion secondaire où au moins un piston secon daire effectue le transport ultérieur de la matière.
Dans les foyers connus à alimentation inférieure pour la combustion de combusti bles carbonés, on emploie deux types de dis positifs transporteurs pour transporter le combustible de la trémie d'emmagasinage au foyer. Lorsque la trémie est montée au voi sinage immédiat du foyer, on utilise un pis ton animé d'un mouvement de va-et-vient qui fait avancer le combustible à partir de la trémie et le force à travers le foyer, vers la zone de combustion.
Toutefois, lorsqu'il est nécessaire d'amener le combustible sur une distance considérable, de la trémie au foyer, on a constaté qu'un tel piston à mou vement de va-et-vient ne fonctionne pas de façon satisfaisante par suite de la résistance de frottement excessive se produisant dans le canal de transport et, dans ce cas, on em ploie un transporteur à vis qui s'étend de la. trémie au foyer et sert non seulement à conduire le combustible à partir de la tré mie, mais aussi à forcer celui-ci vers le haut à travers le foyer.
On a trouvé qu'avec certaines qualités de combustible, en parti culier avec des charbons friables, une dégra dation excessive a toujours lieu par l'effet de meulage sur la vis, ce qui diminue le rende ment de la combustion. Une telle vis peut aussi être facilement coincée par la matière dure se prenant entre elle et l'enveloppe dans laquelle elle travaille. Lorsque tel accident a lieu, il est fréquemment nécessaire de dé- monter l'appareil tout entier pour permettre d'éliminer l'obstruction. Ce risque de coin cement oblige à prévoir un embrayage glis sant ou autre dispositif de sécurité équiva lent pour l'entraînement de la vis.
Certaines formes d'exécution du disposi tif transporteur selon la présente invention fournissent un mécanisme automatique sim ple et sûr, grâce auquel du combustible, même de nature friable, peut être transporté à partir d'une trémie d'emmagasinage située à. distance d'un foyer à alimentation infé rieure et être déchargé dans la zone de com bustion avec le minimum de dépen#e d'éner gie, sans dégradation appréciable et avec l'élimination complète de tout risque de pos sibilité de coincement de ce mécanisme par l'inclusion fortuite de matières étrangères dans le charbon.
Ces formes d'exécution per mettent aussi l'utilisation de combustibles ayant des dimensions s'étendant largement au delà de celles qu'il est possible d'employer avec un transporteur à vis.
Dans un foyer à alimentation inférieure, on peut utiliser une forme d'exécution du dispositif selon l'invention, dans laquelle le piston primaire, agissant immédiatement au voisinage de la trémie d'emmagasinage, fait avancer le combustible dans un canal diver gent, vers une chambre de réception inter médiaire immédiatement. adjacente au foyer. Dans cette chambre, au-dessous de l'endroit de sortie du canal correspondant au piston primaire, un piston secondaire travaille pour alimenter le foyer.
Dans une forme d'exécution préférée, le piston secondaire a une possibilité de dépla cement excédant celle du piston primaire pour assurer à ce dernier un débit libre et ininterrompu. Le mouvement des deux pis tons, provenant d'une source commune, est prévu de manière à produire les courses res pectives alternativement, en sorte que la course de retour du piston secondaire donne toujours de la place dans la chambre de ré ception intermédiaire, pour la matière ame- née par la course d'aller du piston primaire.
De cette façon, on est assuré qu'aucune ré- sistance notable ne s'oppose au débit r6sul- tant du mouvement du piston primaire et que ce premier stade du mouvement d'alimenta tion est obtenu sans détérioration de la ma tière.
En raison du fait que le piston secon daire agit directement à l'admission du foyer (endroit dont on ne peut pas se rappro cher autant avec une disposition compre nant un seul piston d'alimentation), le mini mum possible de résistance est offert au dé bit de la matière dans le foyer avec diminu tion correspondante de 'la dégradation dans le stade final.
Pour entraîner les deux pistons. on utilise de préférence un dispositif hydraulique, dans lequel un piston hydraulique à double effet est constitué ou est monté à une extré mité de l'un des pistons déplaçant la.
masse, le mouvement étant transmis au second pis ton au moyen d'une roue d'engrenage coopé rant avec des dents d'une crémaillère formée dans les pistons primaire et secondaire ou prévue eur des barres à crémaillère fixées à ces pistons.
Une forme d'exécution particulière du dispositif comporte une pompe à débit cons tant réglée (au moyen d'une soupape de trop- plein limitant la pression) à une pression maximum appropriée qui, lors de la course de travail du piston secondaire, produit l'application du fluide.
sous pression à la sur face terminale totale du piston hydraulique, tandis que la course de retour est effectuée par application du fluide sous pression sur une surface annulaire entourant une portion réduite du piston hydraulique qui constitue la liaison entre ce piston et le piston secon daire.
Comme, dans cette forme d'exécution, une pompe à débit constant est employée le mouvement de travail du piston secondaire est comparativement lent, mais avec la force maximum, tandis que la course de retour a lieu à vitesse supérieure, avec une force plus petite de façon correspondante. Ceci est tout à fait satisfaisant puisque le premier stade du mouvement d'alimentation, au moyen du piston primaire, rencontre une très faible ré- sistance et permet ainsi une accélération du cycle complet d',opérations.
La commande automatique du dispositif de distribution à soupape par le fluide sous pression, destiné à déterminer les deux sens du mouvement du piston hydraulique dans un cylindre, peut, de façon appropriée, être obtenue directement à partir de l'une des barres porte-crémaillère. Par exemple, une tige de commande, montée sur l'une des barres porte-crémaillère, est reliée à un tiroir qui commande l'admission du fluide sous pression à travers des ouvertures de section réduite, pour actionner des pistons comman dant des soupapes à piston mettant les:
deux côtés du piston hydraulique en communica tion soit avec le côté de pression, soit avec le côté d'échappement. Une forme d'exécution particulière peut comporter, pour les sou papes à piston, des pistons d'actionnement rappelés par gravité.
Ainsi, lorsque le tiroir est mû, par suite du déplacement des pistons déplaçant la masse, d'une part, pour fermer l'admission du fluide sous pression à l'un des pistons d'actionnement et pour découvrir la lumière d'échappement correspondante et, d'autre part, pour découvrir l'admission de fluide sous pression à l'autre piston d'action- nement, tout en fermant la.
lumière d'échap pement correspondante, le premier piston d'actionnement tombe lentement sous l'action de la gravité, tandis que le fluide au-dessous de lui échappe à travers la lumière d'échap pement découverte, laquelle ,est prévue de section telle qu'elle donne le temps de chute total. désiré du piston d'actionnement. Après cet intervalle, la soupape à piston amène la face correspondante du piston hydraulique en communication avec le conduit de pres sion pour solliciter ce piston en sens opposé.
Auparavant, toutefois, l'autre piston d'ac- tionnement et l'autre soupape à piston ont été sollicités vers le haut plus rapidement par le fluide sous pression et ont auparavant coupé l'alimentation de fluide sous pression sur l'autre face du piston hydraulique et ont amené cette face du piston hydraulique en communication avec l'échappement.
Ainsi, après l'actionnement du tiroir par le méca nisme à pistons primaire et secondaire, il y a une période de mouvement qui se conti nue, durant laquelle les. pistons, primaire et secondaire peuvent terminer leur course et, après une pause dépendant de la différence de vitesse de mouvement des pistons d'ac- tionnement des soupapes à piston, respective ment sous l'effet du fluide sous pression et de la gravité, le piston hydraulique com mence sa course de travail en sens opposé dans le cylindre.
La vitesse de fonctionnement réelle du piston hydraulique dans son cylindre peut être réglée, de façon appropriée, dans une forme d'exécution particulière, au moyen d'une simple soupape à pointeau disposée à l'admission de la pression dans le disposi tif de distribution à. soupape. En étranglant ainsi l'écoulement du fluide sous pression, il est possible de faire varier la vitesse de fonctionnement du dispositif à pistons pri maire et secondaire entre les limites désirées en pratique, sans imposer une charge indé sirable sur la pompe hydraulique prévue dans la soupape de trop-plein limitant la pression.
Avec la soupape de commande construite et actionnée de la manière décrite, la mise en train immédiate du mouvement de va-et- vient -du piston hydraulique est obtenue à partir de n'importe quelle position de repos et la fonction d'inversion de la soupape est exécutée de façon contrainte à n'importe quelle vitesse comprise entre un maximum et un minimum, -et qui peut être déterminée par réglage de la soupape d'étranglement.
Avec un tel dispositif de distribution à soupape, il est avantageux que la pompe et la soupape de commande, le cylindre hy draulique .et le mécanisme à crémaillères et- pignon reliant les pistons primaire et secon daire, soient tous logés dans une enveloppe étanche à l'huile, dont la partie inférieure constitue un réservoir d'huile d'où la pompe tire de l'huile et dans laquelle de l'huile est déchargée du cylindre hydraulique au moyen du dispositif de commande à soupape.
Le dispositif selon l'invention est appli cable de façon appropriée à l'alimentation des foyers simples de forme habituelle. Son emploi est également particulièrement avan tageux pour l'alimentation d'un foyer prévu avec des subdivisions. Dans ce cas, on uti lisera une forme d'exécution comportant un seul piston primaire pour le premier stade, qui fait avancer le combustible de la trémie d'emmagasinage à travers un canal diver gent, jusqu'à une chambre de réception in termédiaire immédiatement adjacente aux admissions du foyer ainsi subdivisé.
Dans cette chambre, et en un, endroit situé au- dessous de la sortie de ce canal, deux ou trois pistons secondaires, selon le nombre de subdivisions, accouplés à une seule tige d'ac- tionnement, agissent pour exécuter le deuxième stade, c'est-à-dire l'alimentation dans les chambres respectives du foyer.
L'avantage de cette subdivision du foyer est que l'air fourni à la zone de combustion à travers des ouvertures ou tuyères prévues dans les parois latérales et de subdivision du foyer est dispersé d'une façon beaucoup plus complète à travers le lit de combustible et, qu'en conséquence, une combustion complète et uniforme est obtenue sur toute la surface, même avec des combustibles de qualité infé rieure ou réfractaire et qui, brûlés dans un foyer simple de largeur ordinaire et alimenté soit par un seul piston plongeur, soit par un mécanisme à vis, donnent naissance à un centre noir où il n'y a pratiquement pas de combustion.
Il est également avantageux, lorsqu'on emploie le dispositif selon l'invention pour des foyers à alimentation inférieure, de pré voir une forme d'exécution comportant un seul moteur électrique pour entraîner la pompe et le ventilateur fournissant l'air à la grille. Pour éviter le bruit, dû à l'emploi de transmissions à engrenages, on préfère mon ter le moteur de la pompe et le ventilateur en alignement axial soit au moyen d'un arbre commun, soit au moyen d'arbres ali gnés reliés au moyen d'accouplements ap propriés.
On a déjà mentionné que, dans certaines formes d'exécution, la vitesse de fonctionne ment du dispositif peut être commandée au moyen de simples soupapes à pointeau. Une telle soupape, qui tend à s'ouvrir sous l'ac tion du fluide sous pression, peut être main tenue dans la. position désirée au moyen d'une vis de réglage;
une graduation est avantageusement prévue adjacente à la vis de réglage pour indiquer le réglage de la sou pape à pointeau et par suite la vitesse d'opé ration résultante du piston hydraulique pro duisant le mouvement des pistons primaire et secondaire. Si l'on désire une commande automatique, la soupape à pointeau peut être commandée au moyen d'une commande ou de moyens équivalents, actionnés par un ther mostat associé à la chaudière ou autre appa reil chauffé par le foyer.
Lorsqu'une batte rie de foyers est employée, chaque foyer a son propre mécanisme à double pistons pri maire et secondaire, mais une seule pompe à huile peut fournir le fluide sous pression pour produire le mouvement des pistons pour toutes les grilles.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du disposi tif transporteur faisant l'objet de la pré sente invention.
Fig. 1 est une coupe longitudinale faite à travers un foyer à alimentation inférieure pourvu de cette forme d'exécution.
Fig. 2 est un plan correspondant à la fig. 1, le couvercle étant enlevé.
Fig. 3 est une coupe transversale faite à travers le foyer.
Fig. 4 représente un. dispositif de distri bution à soupapes que comprend ladite forme d'exécution, en coupe selon la ligne A-A de fig. 6.
Fig. 5 est une vue en plan correspondant à la fig. 4.
Fig. 6 est une vue en coupe selon la ligne B-B de fig. 4.
Fig. 7 est une vue en coupe selon la ligne C-C de fig. 4.
Le combustible destiné à être amené au foyer 10 est logé dans une trémie 1. Cette trémie débouche dans, -une chambre d'alimen tation primaire 2, immédiatement en face d'un piston primaire 3. Par suite du mouve ment de va-et-vient du piston 3, le combus tible est .obligé de passer à travers le con duit d'alimentation primaire 2. pour aller à une chambre de décharge primaire 4.
Le conduit d'alimentation primaire 2 est de sec tion transversale allant en augmentant pro gressivement du côté de la chambre de dé charge primaire 4, en sorte que la résistance au transporteur du combustible à travers lui est minimisée. De la chambre de décharge primaire 4, le combustible passe dans des chambres d'alimentation secondaires 6 et 7, dans lesquelles des pistons secondaires 8, 9 agissent en sorte que le combustible est amené aux deux parties du foyer divisé 10. Afin de faciliter le passage du combustible dans les chambres d'alimentation secon daires, il est prévu un déflecteur 5, en forme de faîte, à l'extrémité du conduit d'alimen tation primaire 2.
Dans le foyer 10, le com bustible -est brûlé de la façon habituelle, de l'air étant fourni par des admissions ou tuyères 11. Dans l'exemple représenté, le foyer 10 est divisé en deux parties, alimen tées chacune séparément. Si c'est nécessaire, ou si on le désire, le foyer peut être divisé en un plus grand nombre de parties, chacune avec piston secondaire distinct et une cham bre d'alimentation secondaire distincte, pour le combustible.
Le piston S est porté à l'extrémité avant d'une barre porte-crémaillère 12 coopérant avec un pignon 13 qui est en prise, en un point diamétralement opposé, avec une autre barre porte-crémaillère 14, qui est reliée, au moyen d'une biellette 1.5, aux pistons secon daires 8, 9. En raison de cette disposition., la course d'allar du piston primaire correspond à la course de retour des pistons secondaires, en sorte que de l'espace est créé dans les chambres d'alimentation secondaires 6, 7 pour le combustible qui est déplacé lors de la course d'alimentation du piston primaire 3.
De préférence, le déplacement total des pis tons secondaires 8, 9 est plus grand que le déplacement du piston primaire 3, de ma nière à assurer que la quantité de combus tible .amené par le piston 3 n'excède jamais l'espace disponible dans les chambres d'ali mentation secondaires 6, 7.
L'extrémité arrière de la barre porte- crémaillère 14 est formée de manière à cons tituer un piston différentiel 16 (ou porte fixé étroitement sur elle un tel piston diffé rentiel) dont l'extrémité de plus grand dia mètre agit dans un cylindre 17. Le fluide sous pression, destiné à actionner le piston, est admis par un canal 19, pour la course d'aller du piston et, par suite, des pistons se condaires 8, 9, et par un conduit 18 pour la course de retour du piston 16.
L'extrémité arrière du cylindre 17 est fermée par un couvercle 20 conformé de. manière à consti tuer une communication entre le canal 19 et l'extrémité arrière du cylindre 17.
L'admission du fluide sous pression, de préférence de l'huile, au cylindre 17, par les canaux 1,8, 19, est commandée par une sou pape de distribution indiquée d'une façon générale en 21.
La forme d'exécution représentée est pourvue de son propre dispositif d'entraîne ment, qui -est constitué par un moteur élec trique 23, actionnant une pompe à huile 22 montée coaxialement avec ce moteur, un accouplement approprié étant indiqué en 24. L'huile sous pression fournie par la pompe 22 est amenée à la soupape de distribution 21 par un conduit 30, une soupape de trop- plein 29 étant prévue pour limiter la pression maximum produite.
La vitesse d'écoulement de l'huile à travers la .soupape de distribu tion, vers le cylindre 17, est commandée par une soupape à pointeau appropriée ou dispo sitif similaire, dont l'organe de réglage est indiqué en 28. La pompe 22, la soupape de distribution 21, le cylindre 17, ainsi que le mécanisme à crémaillères et pignon 12, 13, 14, sont tous logés dans une enveloppe 32 pratiquement étanche à l'huile. L'huile sous pression, fournie par le conduit 30, est dé chargée dans l'enveloppe 3@2, après avoir passé dans le cylindre 17; la partie inférieure de l'enveloppe 32 constitue un collecteur d'où un conduit 31 ramène l'huile à la pompe.
Afin d'assurer le synchronisme correct entre le fonctionnement de la soupape de dis tribution 21 et le mouvement de va-et-vient des pistons. 3, 8 et 9, la soupape de distribu tion est commandée par une tige 25, action née par un organe 26 porté par la barre porte-crémaillère 1,2. I1 est évidemment indif férent que l'organe 26 soit porté par la barre porte-crémaillère 12 ou par la barre porte- crémaillère 14.
Un ventilateur fournissant l'air au foyer 10 est logé à l'intérieur d'une enveloppe<B>33</B> et est entraîné par le moteur électrique 23. Le ventilateur est en alignement axial avec le moteur 23, de manière à éviter le bruit de transmissions à engrenages. De l'enveloppe 33 du ventilateur, un canal 34 conduit au foyer 10. L'alimentation en air pourrait être commandée automatiquement suivant des conditions existant dans le foyer.
Afin que le dispositif puisse travailler de façon satisfaisante, même à des vitesses extrêmement faibles, il est nécessaire que la soupape de distribution 21 fonctionne de fa çon sûre dans de telles conditions. N'importe quel dispositif de distribution à soupapes approprié peut être employé, mais il est pré férable d'utiliser un dispositif tel que celui représenté sur les fig. 4 à 7.
La liaison pour le fluide sous pression venant de la pompe est reliée au carter de soupapes en 41 et la vitesse d'écoulement de l'huile ou d'un autre fluide sous pression est commandée par une soupape à pointeau 42, qui est représentée en position complètement fermée à la fig. 7. Cette soupape pourrait être commandée thermostatiquement à partir du foyer.
L'huile passe de l'orifice 41à un conduit 43 transversal, lequel communique avec deux cylindres parallèles 44 et 45 dans lesquels sont ajustées des soupapes à piston 46 et 47. Les cylindres 44 et 45 présentent un orifice d'échappement 48, respectivement 49, conduisant aux deux conduits 18 et 19 (fig. 1.).
Lorsque les soupapes à piston sont dans leur position la plus basse, comme c'est le cas, par exemple, pour la soupape à piston 47 à la fig. 6, le fluide sous pression peut passer à travers le cylindre 45 jusqu'à l'ori fice d'échappement 49.
Comme on le voit en fig. 4, lorsque la soupape à piston 46 est dans sa position la plus élevée, le piston inférieur forme alors une fermeture empêchant le fluide sous pression de passer du canal 43, à travers le cylindre 44, jusqu'à l'orifice de sortie 48.
Un cylindre 51 de tiroir, communiquant également. avec le canal 43 par un passage 50, renferme un tiroir 52. A la fig. 4, ce tiroir 52 est représenté dans sa position d'ex trémité droite, position dans laquelle une communication est établie à partir du cy lindre 51, à travers un canal 53, jusqu'à un cylindre supérieur 55 dans lequel fonc tionne un piston 57 porté par un prolonge ment de la soupape à piston 46.
Dans la po sition représentée à la fig. 4, le fluide sous pression est appliqué à la face inférieure du piston 57, de telle sorte que la soupape à pis ton 46 est maintenue dans la position repré sentée, dans laquelle le fluide sous pression est coupé de l'orifice de sortie 48.
Dans cette position, et dans le cylindre 45 correspon dant, la soupape à piston 47 est dans sa po sition la plus basse et l'espace se trouvant dans un cylindre supérieur 56 au-dessous d'un piston 58 est en communication avec l'espace libre, grâce à un canal 60 de sortie.
Ainsi, le fluide sous pression passe par l'ori fice de sortie 49 au cylindre 17, tandis que le fluide déplacé de l'autre côté du piston, dans le cylindre 17, passe à travers 48 dans la partie inférieure du cylindre 44 et depuis là. est refoulé au bas de l'enveloppe princi pale 32.
Lorsque l'organe 26 vient en prise avec l'épaulement prévu sur la tige d'actionne- ment 25, de façon à déplacer le tiroir 52 do la position représentée à la fig. 4 à l'autre position extrême correspondante, les canaux 53 et 60 sont en premâer lieu fermés, de telle sorte que les espaces dans les deux cy- lindres 55 et 5 & , au-dessous<B>des</B> pisttins 57 et 58, sont complètement isolés.
Lors du dé placement .subséquent du tiroir 52, le canal 59 est découvert -de telle sorte que le fluide se trouvant dans le cylindre 55 au-dessous du piston 57 peut s'échapper et la soupape à piston 46 est libre de se mouvoir vers le bas. Egalement, le canal 54 conduisant au cylindre 56, au-dessous du piston 58, est mis en communication avec le canal 50, de telle sorte que le fluide sous pression pénètre dans le cylindre 56 et le piston 58, entraî nant avec lui la soupape à piston 47, est forcé vers, le haut.
Ainsi, après que l'organe 26 a actionné la tige de commande 25, le piston 16 continue de se mouvoir dans le même sens, dans le cylindre 17, jusqu'à ce que les positions. des. deux soupapes à piston 46 et 47 aient été inversées, ensuite de quoi le piston 16 est obligé de se déplacer en sens contraire.
De cette façon, il est possible aux barres porte-crémaillère 12 et 14 de terminer leur course et le mouvement est sûrement in versé, indépendamment de la vitesse de dé placement des barres porte-crémaillère. Si le dispositif de distribution à soupapes. est dis posé de telle sorte que la fig. 4 peut être con sidérée comme une élévation verticale par tiellement en coupe,
le poids peut alors ser vir à ramener les soupapes à piston de leur position la plus élevée à leur position la plus basse. Cependant, il peut être préférable de créer un mouvement positif de retour et, dans ce but, le mécanisme que l'on va décrire est prévu dans la forme d'exécution représentée. Deux consoles 67 et 68 sont fixées à la sur face du carter entre les extrémités libres des cylindres 55 et 56; ces deux consoles portent un pivot 66 sur lequel est monté un culbu teur<B>6,5</B> dont les extrémités portent des ga lets 63 et 64.
Les tiges des soupapes: à pis ton 46 et 47 présentent des, prolongements 61 et 62 qui font contact avec les galets 63 et 64, de, telle sorte que lorsqu'une des sou papes à piston 46 et 47 est déplacée par l'ad mission du fluide sous pression au-dessous du piston correspondant, 57 ou 58, l'autre soupape .est obligée de se déplacer dans l'au- tre direption. Il n'est par conséquent plus né cessaire que le mécanisme à soupape soit monté de manière à fonctionner en ayant les soupapes à piston 46 et 47 se déplaçant ver ticalement.
Que le mécanisme à culbuteur soit prévu ou non, le mouvement ascendant des. pistons 5 7 et 58 peut être limité par un couvercle indiqué en 84 à la fig. 4.
La durée de temps nécessaire au renver sement des soupapes à piston 46 et 47 est établie en premier lieu par la relation entre le contenu volumétrique des cylindres 55 et 56 et la section des canaux 53, 54 et 59, 60. Si on le désire, la durée de temps peut être modifiée en réglant des soupapes à pointeau 82 et 83 qui font varier l'écoulement du fluide sous pression à travers les canaux 53 et 54.
On remarquera que dans la forme d'exé cution du dispositif représenté par le dessin, le canal d'alimentation primaire s'étend sui vant au moins: une portion de direction géné- rale sensiblement horizontale. Ce canal est disposé de telle manière que, lors du fonc tionnement normal du dispositif, ledit canal soit obturé par la matière à transporter.