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Foyer mécanique.
Cette invention a pour objet un foyer mécanique à grille articulée et à air soufflé du genre dans lequel la grille ar- ticulée se déplace au-dessus de compartiments ou caissons dis- tributeurs d'air reliés à une soufflerie.
Ainsi que cela est bien connu, dans les foyers de ce gen-' re, une condition importante à réaliser est d' obtenir l'en- traînement de la grille de façon àéviter tout coincement pouvant nuire à son mouvement de déplacement régulier, cette condition est d'autant plus difficile à réaliser que, d'une façon générale, les éléments entrant dans la construction de la grille articulée sont fréquemmentexposés à des températu- res différentes, variant avec l'intensité de la combustion en différents endroits de la grille, il en résulte des varia- tions d'allongement entre les différents éléments constituant la chaîne sans fin formée par la grille et des déviations nui'
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sibles surtout lorsque l'entraînement se fait par deux ou un petit nombre de roues dentées espacées sur la largeur de la grille.
Dtautre part, dans les foyers de ce genre, la répartition de l'air soufflé présente également des difficultés, et il arrive fréquemment que la répartition en est effectuée sur la surface de la grille de manière tout à fait irrégulière et sans qu'il soit tenu compte de l'état plus ou moins avancé de la combustion dans les diverses zones.
L'invention actuelle a pour but de remédier à ces inconvé- nients, c'est à dire d'assurer un déplacement régulier des différents éléments entrant dans la constitution de la grille articulée, d'obtenir que chaque ensemble formant chaîne sans fin soit commandé d'une façon positive au point de vue de son déplacement de façon que l'allongement d'un brin de la chai- ne par rapport aux brins voisins ne puisse entraîner une va- riation de position des éléments coopérants et par suite des coincements défavorables et cela tout en assurant une répar tition de l'air soufflé, réglable à volonté en différents . points de la surface de la grille.
En vue de la réalisation de ces buts, le foyer mécanique, objet de l'invention, est caractérisé essentiellement par ce fait que la grille est formée de barreaux indépendants, de faible largeur, articulés par des tiges transversales de fa¯ çon à former en quelque sorte une série de chaines sans fin disposées les unes à coté des autres dans des plans verti- caux parallèles et par ce fait que chaque chaine sans fin, ainsi constituée, est entraînée d'une façon positive par l'in, termédiaire de tambours pourvus d'une denture s'étendant sur toute la largeur de la grille de telle sorte que cette denture agit simultanément sur toutes les chaines sans fin de barreaux constituant la grille.
De plus, conformément à l'invention, ces chaines sans
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fin se déplacent sur des taques en fonte rabotées et renfor- cées, pourvues de lumières transversales et formant coffrage pour l'air soufflé et ces taques coopèrent avec une série de compartiments ou.caissons disposés entre les deux brins de la grille mobile.
Chacun de ces compartiments ou caissons est pourvu, dans le fond, d'un tuyau de distribution d'air présentant une ouverture de passage d'une section déterminée, avec lequel coopère un tuyau rotatif de réglage muni d'une ouverture longitudinale d'une section triangulaire c' est à dire allant en augmentant progressivement à partir de l'extré- mité d' entrée de l'air soufflé, vers l'extrémité opposée la plus éloignée de l'admission d'air. Dans ces conditions,
l'ad" mission d'air dans chaque compartiment peut être réglée à vo- lonté par un simple déplacement angulaire du tuyau rotatif dont l'ouverture de passage de section triangulaire est ame- née à coincider plus ou moins avec l'ouverture de section constante du tuyau de soufflage proprement dit de façon à donner à l'ouverture de passage une section progressive.
Indépendamment de ces caractéristiques l'invention se distingue également des constructions usuelles par l'adoption d'une forme spéciale de barreaux, forme caractérisée par ce fait que chaque barreau présente entre deux talons d'appui, une cavité destinée d'une part, à réduire la surface de con- tact avec les taques sur lesquelles circule la grille et, d' autre part à assurer un refroidissement des barreaux à leur partie inférieure par la circulation d'air prpduite dans ces cavités.
Les dessins ci-joints montrent, à titre d'exemple, une réalisation de l'invention.
La figure 1 donne schématiquement une coupe verticale de l'ensemble d'un foyer mécanique.
La figure 2 donne une coupetransversale prise par la ligne II-II dans la figure 1.
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La figure 3 est une vue de détail, montrant, à échelle agrandie la disposition des barreaux de grille et de leur or- gane de commande.
La figure 4 montre, en demi-coupe verticale et demiélé- vation, le tambour d'avant déterminant l'entraînement de la grille.
La figure 5 est une vue analogue du tambour d' arrière.
La figure 6 est une vue en plan montrant la disposition des barreaux entrant dans la composition de la grille.
La figure 7 est une vue en élévation de côté et la fig.8, une coupe transversale par la partie centrale d'un barreau de grille représenté à une échelle plus grande que dans la fig.
6.
Les figures 9 et 10 montrent en coupe à échelle agrandie, la disposition des tuyaux de distribution d'air soufflé ainsi - que les moyens de réglage de la distribution d'air, la fig.9 représentant la partie d'un tuyau de distribution se trouvant dans le prolongement de la partie de tuyau montrée par la fig.
10, cette dernière étant supposée se raccorder à la fig. 9 par la ligne de coupe X-X.
Comme le montre la fig, 1, dans le foyer 1, recouvert à sa partie supérieure d'avant par la voute 2, est logé un chariot 3 pouvant être déplacé par des roues 4 sur des rails ou des surfaces de roulement 5. Ce chariot est formé de deux parois latérales 6 reliées par des entretoises 7. Ces parois latéra- les présentent, aux deux extrémités, des coulisses 8 dans les- quelles sont logés des coussinets 9 portant par des axes 10, des tambours sur lesquels passent des chaines sans fin 11 for- mées de barreaux de grille, comme cela sera indiqué plus loin.
Le brin supérieur de ces chaines sans fin glisse sur des ta¯ ques 12 tandis que le brin inférieur est guidé par une série de supports transversaux 13 dans lesquels sont disposés des rouleaux 14. Afin d'assurer une tension régulière des chaines sans fin 11, le coussinet 9 portant l'axe 10 du tambour d' a-
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vant est réglable au moyen d'un dispositif comportant, par exemple une vis 15 prenant dans chaque coussinet et tournant dans un é trier 16 formant écrou.
Le coussinet 9 de l' arbre 10 situé à l'arrière du foyer repose, par contre, librement dans le fond de la coulisse 8 ménagée à cette extrémité des parois latérales 6 et est maintenu en place sous l'action de la trac- tion exercée par les chaines sans fin lors du réglage de la position des coussinets d'avant 9, Les entretoises 7 forment avec les taques 12 pourvues de nervures 17 et avec des tôles 18, des chambres ou caissons 19 de distribution d'air soufflé-.
Cet air est amené dans ces chambres par des tuyaux 20 et est distribué sous lebrin supérieur des chaines sans fin 11 par des ouvertures 21.
L'alimentation de la grille, formée par les chaines sans fin 11, est effectuée par une trémie 22 avec laquelle coopère un registre 23 susceptible d'être soulevé et abaissé par une commande mécanique 24 et 25 pour régler l'épaisseur du com- bustible sur la grille formée par les chaines sans fin.
Le foyer mécanique est pourvu à sa partie d'arrière d'un support 26 sur,lequel repose une pièce courbe 27 faisant l'of- fice d'organe de décrassage de façon à déterminer, de la f a- çon habituelle le passage d'une partie des cendres dans la partie d'arrière du foyer qui est pourvue d'un registre bas- culant 28 commandé par un levier 29 de telle sorte que la mi- se en oscillation de ce registre 28 détermine la chute des cendres dans le cendrier 30 en forme de trémie comme le mon- tre la fig. 2, trémie qui est pourvue d'un dispositif d' éva . cuation approprié 31 et d'un orifice de visite et de nettoya- ge 32.
Dans les foyers de ce genre tels que construits jusqu'ici: la grille 11 est généralement formée de barreaux indépendants articulés par des tiges transversales, mais deux ou quelques brins seulement de ce tapis sont fermés de barreaux spéciaux
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qui engrènent avec un nombre égal de roues dentées portées par un arbre à l'avant du chassis, Dans une construction sem- blable,lorsque ces brins d'engrènement agissent comme chai- nes motrices, il arrive fréquemment que par suite d'allonge- ment différent de ces brins par rapport aux autres brins du tapis, les barreaux prennent des positions obliques et ne se déplacent pas régulièrement et parallèlement les uns aux au- tres .il en résulte des coincements, des ruptures de barreau:
et un fonctionnement irrégulier de la grille* D'autre part, des inconvénients se produisent fréquemment aussi par suite de la haute température à laquelle sont portés les barreaux dt grille, surtout lorsque ceux-ci sont soutenus pendant leur parcours dans le foyer par des taques du genre:! des 'Vaques 12 montrées par la fige 1. Enfin, lorsqu'il est fait usage de chambres de distribution d'air analogues aux chambres 19, dans lesquelles l'alimentation s'opère latéralement, il est difficile d'obtenir une répartition uniforme de l'air soufflé cet air tendant à s' échapper par les parcours de moindre ré- sistance.
Afin d'éviter ces divers inconvénients le foyer mécani que, décrit ci-dessus dans son ensemble présente les particu- larités suivantes :
La grille est formée de séries de barreaux 33 (fig.6) d'une largeur relativement minime présentant, chacun, une par. tie centrale 54 de faible hauteur dans le prolongement de la- quelle sont disposés deux talons 35 de plus grande hauteur et de plus faible largeur percés de trous 36 livrant passage a des tiges d'articulation 37. L'ensemble des barreaux formani ainsi la grille sans fin passe, à l'avant du foyer, sur un tambour de commande 38 (fig. 1 et 4) formé d'une série de pou- lies 39 calées sur l'arbre 10.
Ces poulies sont munies, a leur périphérie, de gorges 40 (fig. 3 et 4) dans lesquelles sont logées des barres trans-
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versales 41 s'étendant sur toute la largeur du foyer. Ces barres qui forment une réelle denture prennent comme le mon- tre la fig. 3 dans l'espace 42 ménagé entre les talons 35 des barreaux de grille, de telle sorte que, lors de la mise en rotation de l'arbre 10 par une commande quelconque appro- priée, par exemple par un moteur électrique disposé à l'ex- térieur du foyer, tous les barreaux formant des rangées paral- lèles ou des chaînes sans fin parallèles sont entraînés, cha- cun séparément, par les barres 41 et se déplacent par suite parallèlement les uns aux autres.
Lors du déplacement de la grille, les barreaux portent par les talons 35 sur les taques 12 percées des ouvertures d'échappement d'air 21 (fig. 3) de telle sorte que le contact des barreaux avec ces taques donne naissance a la formation, entre les barreaux grâce aux espaces 42 existant entre les talons 35, a de petites chambres ou passages dans lesquels circule l'air avant de traverser la couche de combustible en ignition sur la grille ; cet air, tout en s'échauffant abais- se la température de la partie inférieure de la grille et contribue à la maintenir en bon état. L'ensemble de la gril- le passe, à l'arrière du foyer sur un tambour lisse 43 formé, comme le montre la fig, 5 de plusieurs sections calées les unes à coté des autres sur l'arbre 10 tournant dans le cous- sinet 9 placé librement dans la coulisse 8 à 1'arrière du foyer.
Comme déjà dit, l'air nécessaire à la combustion est souf- flé dans les chambres ou caissons 19 par l'intermédiaire des tuyaux 20. Ces tuyaux sont munis du dispositif de réglage d' admission d'air montré par les fig. 9 et 10. Ils sont mon- tés, à l'aide de colliers ou supports 44, sur les parois la- térales 6 du foyer mécanique et présentent, chacun, à la par- tie supérieure, une ouverture 45 s'étendant sur une partie de leur périphérie à l'intérieur des chambres 19 ; ilscon- tiennent chacun un second tuyau 46 concentrique au premier
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dans lequel ce second tuyau peut tourner à l'aide de bagues de support 47.
Ces tuyaux 46 sont pourvus d'une ou plusieurs ouvertures 48 âe section triangulaire, c'est à dire présen- tant une section croissante à partir du,point de raccorde- ment 49, des tuyaux 20 à la tuyauterie 50 d'alimentation d'air soufflé. Les tubes 46 portent, à l'extérieur.des chambres 19, une couronne dentée 51 permettant la mise en rotation au moyen d'un engrenage 52 monté sur une tige 53 commandée par un volant à main 54. Dans ces conditions l'air soufflé, ame¯ né dans chaque chambre ou caisson 19 par la conduite 50, re- liée à la canalisation générale d'air soufflé, est distribué dans cette chambre par l'ouverture 45 du tuyau 20, en quanti- té réglable suivant la position donnée, par la commande 52 et 51, au tuyau 46 pourvu de l'ouverture de passage triangu- laire 48.
Cette ouverture présentant une section de passage plus faible à l'endroit le plus rapproché du raccord à la conduite 50 et une ouverture d'autant plus grande que la section considérée est plus éloignée de la conduite d'admis- sion 50, il est possible de régler la distribution d'air, de façon indépendante, dans chaque chambre 19 et proportionnel- lement à la résistance offerte au passage de l'air par suite de la longueur du parcours dans le sens de la largeur du foyer.
Afin de faciliter l'évacuation des cendres et poussiè. res qui peuvent tomber par les ouvertures de distribution d'air 21 dans les chambres 19, celles-ci peuvent être munies dans les angles formés entre les tôles 18 et leur point de jonction avec les entretoises 7, d'ouvertures disposées en 55 (fig. 1) coopérant avec un registre à glissière ou autre (non représenté) susceptible d'être manoeuvré de l'extérieur du foyer.
Grâce au mode de construction décrit de la grille et a l'entraînement positif de chacune des chaînes sans fin de barreaux, par les barres 41 agissant à la façon d'une den-
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ture d'engrenages sur toute la largeur de la grille, le fonc- tionnement régulier de celle-ci se trpuve assuré de façon par- faite sans possibilité de coincement. D' autre part, -ce % la coopération, avec cette grille mobile, du dispositif de réglage de la distribution d'air dans chacun des compartiments ou caissons 19, la combustion du charbon sur la grille s'ob- tient dans les meilleures conditions possibles et uniformé- ment sur toute la surface de la grille.
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Mechanical hearth.
This invention relates to a mechanical hinged grate and forced air fireplace of the type in which the hinged grate moves over air distribution compartments or boxes connected to a blower.
As is well known, in foci of this type, an important condition to be fulfilled is to obtain the drive of the grid in such a way as to avoid any jamming which could impair its regular movement of movement, this condition is all the more difficult to achieve since, in general, the elements used in the construction of the hinged grate are frequently exposed to different temperatures, varying with the intensity of the combustion at different places on the grate, this results in variations in elongation between the various elements constituting the endless chain formed by the grid and in deviations which are harmful.
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sibles especially when the drive is done by two or a small number of toothed wheels spaced across the width of the grid.
On the other hand, in hearths of this kind, the distribution of the blown air also presents difficulties, and it frequently happens that the distribution is effected on the surface of the grille in a completely irregular manner and without being taking into account the more or less advanced state of combustion in the various zones.
The object of the current invention is to remedy these drawbacks, that is to say to ensure regular movement of the various elements entering into the constitution of the articulated grid, to obtain that each assembly forming an endless chain is controlled. in a positive way from the point of view of its displacement so that the elongation of a strand of the chain with respect to the neighboring strands cannot cause a change in position of the cooperating elements and as a result of unfavorable jamming and this while ensuring a distribution of the blown air, adjustable at will in different. points on the grid surface.
With a view to achieving these aims, the mechanical hearth, object of the invention, is characterized essentially by the fact that the grid is formed of independent bars, of small width, articulated by transverse rods so as to be formed in in a way a series of endless chains arranged one beside the other in parallel vertical planes and by this fact that each endless chain, thus constituted, is driven in a positive way by the intermediary of drums provided with toothing extending over the entire width of the grid such that this toothing acts simultaneously on all the endless chains of bars constituting the grid.
In addition, according to the invention, these chains without
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end move on planed and reinforced cast iron plates, provided with transverse slots and forming a shuttering for the blown air and these plates cooperate with a series of compartments or boxes arranged between the two strands of the mobile grid.
Each of these compartments or boxes is provided, at the bottom, with an air distribution pipe having a passage opening of a determined section, with which cooperates a rotary adjustment pipe provided with a longitudinal opening of a triangular section, that is to say gradually increasing from the inlet end of the blown air towards the opposite end furthest from the air inlet. In these conditions,
the air intake in each compartment can be adjusted as desired by a simple angular displacement of the rotating pipe, the passage opening of which of triangular section is brought to coincide more or less with the section opening. constant of the blowing pipe itself so as to give the passage opening a progressive section.
Independently of these characteristics, the invention is also distinguished from usual constructions by the adoption of a special form of bars, a form characterized by the fact that each bar has between two support heels, a cavity intended on the one hand, to reduce the contact surface with the plates on which the grid circulates and, on the other hand, to ensure cooling of the bars at their lower part by the circulation of air produced in these cavities.
The accompanying drawings show, by way of example, one embodiment of the invention.
Figure 1 schematically gives a vertical section of the assembly of a mechanical fireplace.
Figure 2 gives a cross section taken by line II-II in figure 1.
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FIG. 3 is a detail view showing, on an enlarged scale, the arrangement of the grid bars and of their control member.
Figure 4 shows, in vertical half-section and half-elevation, the front drum determining the drive of the grid.
Figure 5 is a similar view of the rear drum.
FIG. 6 is a plan view showing the arrangement of the bars entering into the composition of the grid.
FIG. 7 is a side elevational view and FIG. 8 is a cross section through the central part of a grid bar shown on a larger scale than in FIG.
6.
Figures 9 and 10 show in section on an enlarged scale, the arrangement of the blown air distribution pipes as well as the means for adjusting the air distribution, Fig. 9 showing the part of a distribution pipe. being in the extension of the part of pipe shown in fig.
10, the latter being supposed to be connected to FIG. 9 by the X-X cut line.
As shown in fig, 1, in the fireplace 1, covered at its upper front part by the vault 2, is housed a carriage 3 which can be moved by wheels 4 on rails or running surfaces 5. This carriage is formed of two side walls 6 connected by spacers 7. These side walls have, at both ends, slides 8 in which are housed bearings 9 carrying by pins 10, drums on which pass chains without end 11 forms of grid bars, as will be indicated later.
The upper strand of these endless chains slides on plates 12 while the lower strand is guided by a series of transverse supports 13 in which are arranged rollers 14. In order to ensure a regular tension of the endless chains 11, the bearing 9 carrying the axis 10 of the drum of a-
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vant is adjustable by means of a device comprising, for example a screw 15 taking in each bearing and rotating in a caliper 16 forming a nut.
The bearing 9 of the shaft 10 located at the rear of the fireplace rests, on the other hand, freely in the bottom of the slide 8 provided at this end of the side walls 6 and is held in place under the action of traction. exerted by the endless chains when adjusting the position of the front bearings 9, the spacers 7 form with the plates 12 provided with ribs 17 and with sheets 18, chambers or boxes 19 for blown air distribution.
This air is brought into these chambers by pipes 20 and is distributed under the upper strand of endless chains 11 through openings 21.
The grid, formed by the endless chains 11, is fed by a hopper 22 with which cooperates a register 23 capable of being raised and lowered by a mechanical control 24 and 25 to adjust the thickness of the fuel. on the grid formed by endless chains.
The mechanical hearth is provided at its rear part with a support 26 on which rests a curved piece 27 acting as a scouring member so as to determine, in the usual way, the passage of 'a part of the ashes in the rear part of the hearth which is provided with a tilting register 28 controlled by a lever 29 so that the setting in oscillation of this register 28 determines the fall of the ashes in the ashtray 30 in the form of a hopper as shown in FIG. 2, hopper which is provided with an eva device. appropriate cuation 31 and an inspection and cleaning hole 32.
In homes of this kind as built up to now: the grid 11 is generally formed of independent bars articulated by transverse rods, but only two or a few strands of this carpet are closed by special bars
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which mesh with an equal number of toothed wheels carried by a shaft at the front of the chassis, In a similar construction, when these meshing strands act as driving chains, it frequently happens that as a result of extension- Different from these strands with respect to the other strands of the belt, the bars take oblique positions and do not move regularly and parallel to each other. This results in jamming, bar breaks:
and irregular operation of the grid * On the other hand, drawbacks also frequently occur as a result of the high temperature to which the bars of the grid are brought, especially when they are supported during their journey through the hearth by plates of the kind:! of 'Vaques 12 shown by fig 1. Finally, when use is made of air distribution chambers similar to chambers 19, in which the supply takes place laterally, it is difficult to obtain a uniform distribution of the blown air this air tending to escape through the paths of least resistance.
In order to avoid these various drawbacks, the mechanical fireplace, described above as a whole, has the following peculiarities:
The grid is formed of a series of bars 33 (fig.6) of a relatively small width each having one by. Central tie 54 of low height in the extension of which are arranged two heels 35 of greater height and less width pierced with holes 36 providing passage for articulation rods 37. All of the bars thus form the grid endless passes, at the front of the fireplace, over a control drum 38 (fig. 1 and 4) formed of a series of pulleys 39 wedged on the shaft 10.
These pulleys are provided, at their periphery, with grooves 40 (fig. 3 and 4) in which are housed transverse bars.
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versales 41 extending over the entire width of the hearth. These bars which form a real toothing take, as shown in fig. 3 in the space 42 formed between the heels 35 of the grid bars, so that, when the shaft 10 is rotated by any suitable control, for example by an electric motor arranged at the Outside the hearth, all the bars forming parallel rows or endless parallel chains are driven, each separately, by the bars 41 and therefore move parallel to each other.
When moving the grid, the bars bear by the heels 35 on the plates 12 pierced with air exhaust openings 21 (FIG. 3) so that the contact of the bars with these plates gives rise to the formation, between the bars thanks to the spaces 42 existing between the heels 35, has small chambers or passages in which the air circulates before passing through the layer of ignited fuel on the grid; this air, while heating, lowers the temperature of the lower part of the grille and helps to keep it in good condition. The whole grill passes, at the rear of the hearth on a smooth drum 43 formed, as shown in fig, 5 of several sections wedged next to each other on the shaft 10 rotating in the neck. sinet 9 freely placed in the slide 8 at the rear of the fireplace.
As already stated, the air necessary for combustion is blown into the chambers or boxes 19 through the pipes 20. These pipes are provided with the air intake adjustment device shown in FIGS. 9 and 10. They are mounted, using collars or supports 44, on the side walls 6 of the mechanical hearth and each have, in the upper part, an opening 45 extending over a part of their periphery inside the chambers 19; they each contain a second pipe 46 concentric with the first
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in which this second pipe can be rotated by means of support rings 47.
These pipes 46 are provided with one or more openings 48 with a triangular section, that is to say having an increasing section from the point of connection 49, of the pipes 20 to the supply pipe 50. blown air. The tubes 46 carry, on the exterior of the chambers 19, a toothed ring 51 allowing rotation by means of a gear 52 mounted on a rod 53 controlled by a hand wheel 54. Under these conditions, the air blown. , brought into each chamber or box 19 by the pipe 50, connected to the general supply air pipe, is distributed in this chamber through the opening 45 of the pipe 20, in an adjustable amount according to the given position , by control 52 and 51, to the pipe 46 provided with the triangular passage opening 48.
This opening having a smaller passage section at the location closest to the connection to the pipe 50 and an opening that is all the larger the further the section considered is from the inlet pipe 50, it is possible to regulate the air distribution, independently, in each chamber 19 and proportional to the resistance offered to the passage of the air as a result of the length of the path in the direction of the width of the hearth.
To facilitate the removal of ash and dust. res which can fall through the air distribution openings 21 into the chambers 19, these may be provided in the angles formed between the sheets 18 and their point of junction with the spacers 7, with openings arranged at 55 (fig. 1) cooperating with a sliding register or the like (not shown) capable of being operated from outside the home.
Thanks to the described method of construction of the grid and to the positive drive of each of the endless chains of bars, by the bars 41 acting in the manner of a den-
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gears over the entire width of the grid, the regular operation of the latter is guaranteed perfectly without the possibility of jamming. On the other hand, - this cooperation, with this mobile grid, of the device for adjusting the air distribution in each of the compartments or boxes 19, the combustion of the coal on the grid is obtained under the best conditions. possible and evenly over the entire surface of the grid.