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PERFECTIONNEMENTS AUX FOYERS A ALIMENTATION PAR EN BAS
La présente invention a trait en général aux dispositifs brûlant du charbon, et plus particulièrement à ceux du type à alimentation par en bas.-, '
Le premier objet de l'invention consiste en un foyer muni de dispositifs de transport et de répartition perfectionnés, permettant d'améliorer considérablement la distribution du combustible dans des installations comportant des foyers de forme allongée.
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Le deuxième objet à trait à un démultiplicateur inter- médiaire en vue de permettre le démontage rapide et facile de la vis d'alimentation en combustible, du conduit qui le contient, soit pour une réparation, soit pour des objets qui l'empêchent de fonctionner, sans avoir à démonter toute l'installation, et aussi en vue de permettre l'abaissement de l'axe horizontal de la vis d'alimentation, par rapport au sol,,et ce sans avoir à creuser une fosse pour réserver l'espace nécessaire au-dessus de la chambre de combustion.
Le troisième objet vise un dispositif mécanique destiné à faire disparaitre une surcharge éventuelle s'exerçant sur le mécanisme d'entrainement de l'installa- tion, ledit dispositif étant réalisé de manière à ne pas pouvoir être facilement dérangé ou rendu inopérant, et comportant par ailleurs des appareils de signalisation audible, ou visible du fonctionnement du dispositif ; sinécessaire, ces appareils peuvent de plus arrêter le fonc- tionnement du moteur de l'installation.
Le quatrième objet concerne un commutateur coupant le circuit d'alimentation de l'installation en cas de manque de charbon, et signalant simultanément au préposé que la réserve de combustible doit être complétée ; onempêche ainsi l'usure prématurée, par combustion, des tuyères qui poirrait se produire au cas où l'installation continuerait à fonctionner pendant un certain temps sans recevoir de combustible, le lit de charbon pouvant de ce fait bruler jusqu'à un niveau trop bas dans le foyer.
Le cinquième objet à trait à un dispositif pour l'alimentation en combustible, réalisé de manière à faciliter l'enlèvement de corps étrangers ayant pu s'intro- duire dans le conduit à combustible, et ce sans avoir à vider la trémie et sans exiger une dépense notable d'efforts
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ou de main-d'oeuvre.
Le sixième objet vise un dispositif pour le réglage automatique du débit d'air, arrivant au foyer, en fonction du charbon arrivant au foyer, et en tenant compte de la quantité, et de l'instant ou le débit d'air à commencé.
Le septième objet à trait à un contrôle du tirage.
Le huitième objet concerne des dispositifs permettant le contrôle automatique de la quantité de chaleur livrée à l'immeuble à chauffer,en se basant sur la température extérieure, en vue de permettre la variation du nombre d'opérations de chauffe pendant un temps déterminé, et d'utiliser les variations de la température extérieure pour déterminer la longueur de chacune des opérations de chauffe.
Tous ces objets ainsi que d'autres, vont être détaillés dans la description ciaprès et dans les dessins annexés dans lesquels
La fig. 1 est une vue schématique d'ensemble montrant l'installation réalisée conformément à l'invention.
La fig. 2 est une coupe suivant l'axe 2-2 de la fig.6
La fig. 3 est une coupe suivant l'axe 3-3 de la fig.2
La fig. 4 est une coupe suivant l'axe 4-4 de la fig.l
La fig. 5 est une coupe suivant l'axe 5-5 de la fig.l
La fig. 6 est une coupe suivant l'axe 6-6 de la fig.l
La fig. 7 est une coupe suivant l'axe 7-7 de la fig.14
La fig. 8 est une coupe suivant l'axe 8-8 de la fig.l
La fig. 9 est une coupe suivant l'axe 9-9 de la fig.10
La fig. 10 est une coupe suivant l'axe 10-10 de la fig 9
La fig.ll est une vue de face du carter des pignons, montrant le dispositif de libération en cas de surcharge.
La fig. 12 est une coupe suivant l'axe 12-12 de la fig. 13.
La fig. 13 est une coupe suivant l'axe 13-13 de la fig.ll.
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La fig, 14 est une vue longitudinale du dispositif pour l'alimentation en air, certaines parties de la conduite étant supposées enlevées.
La fig. 15 montre le dispositif de contrôle par la température extérieure, l'enveloppe qui l'entoure étant partiellement coupée.
La fig. 16 est une coupe suivant l'axe 16-16 de la fig. 15.
La fig. 17 est une coupe suivant l'axe 17-17 de la fig. 14.
La fig. 18 est une vue schématique du mécanisme de contacts électriques du contrôle de débit d'air.
La fig. 19 est une coupe suivant l'axe 19-19 de la fig. 1.
Dans tous ces dessins les pièces semblables portent les mêmes signes de référence.
La fig. 1 montre l'ensemble de toute l'installation de chauffage et de ses commandes, mais en vue de mieux faire comprendre cette installation, les différents per- fectionnements qui en font partie seront étudiés ci-dessous séparement.
DISPOSITIF DE TRANSPORT ET DE DISTRIBUTION DE COMBUSTIBLE.
Le foyer proprement dit 20 présente une forme allongée et son extrémité postérieure 21 est inclinée à environ 45 sur l'horizontale, tandis que l'extrémité opposée 22 n'est que très peu inclinée sur la verticale'.- Une section de tuyère 23 entoure le foyer 20.
Les côtés du foyer 20 sont munis de nervures 24 inclinées et faisant saillie à l'intérieur, qui aident au mouvement ascendant du combustible entrant en contact avec elles. Une tige coulissante 25 est guidée dans les extrémités 21 et 22, ainsi que dans le pied 26 de l'embase 27, qui supporte la trémie à combustible 28. La tige 25
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est animée d'un mouvement alternatif au moyen d'une manivelle 29 attaquant une bielle 30. Des blocs distri- buteurs 31 sont fixés sur la tige 25 et leurs surfaces inclinées 32 et 33 servent à communiquer au combustible le mouvement ascendant désiré lors du déplacement alternatif de la tige 25 .
La vis d'alimentation en combustible 34 est disposée dans un conduit d'alimentation de combustible 35 et se termine tout de suite après l'extrémité 22 du foyer. La vis 34 pénètre d'autre part dans l'embase 27 de la trémie, son rôle consistant uniquement à transporter le combustible de la trémie 28 dans le foyer 20, la distribution du combustible à l'intérieur du foyer étant entièrement assumée par les blocs 31. La tige 25 et la vis d'alimen- tation 34 reçoivent leur mouvement du mécanisme ci-après décrit.
DEMULTIPLICATEUR INTERMEDIAIRE.¯
Cette partie comprend une enveloppe cylindrique 36 prolongeant le conduit de combustible 35. L'enveloppe 36 est fixée sur la face antérieure de l'embase 27 de la trémie tandis que le conduit 35 est fixé sur la face postérieure. La vis d'alimentation 34 se termine par une. bride 37 qui s'engage librement dans l'enveloppe 36. Cette bride 37 présente par ailleurs un creux 38 de section carrée destiné à recevoir l'arbre 39 également de section carrée et passant librement à travers un orifice carré 40 prévu dans le manchon tournant 41 porté par la palier 42 logé dans l'enveloppe 43. Une vis de règlage 44 traverse l'extrémité du manchon 41 et détermine la position longitudinale de l'arbre 39.
L'arbre 39 est muni d'un orifice 45 qui est destiné à recevoir une barre de traction lorsque l'enveloppe 43 est démontée. Le manchon 41 porte calé sur lui un
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pignon 46 qui sert à l'entrainer. Une plaque de séparation 47 est disposée entre l'enveloppe 43 et l'extrémité voisine de l'enveloppe 36.
Sur le dessus de cette dernière enve- loppe se trouve un carter de vis sans fin 48 dans lequel tourne l'arbre 49 d'une vis 50 qui engrène avec une roue correspondante 51 calée sur l'extrémité supérieure d'un arbre 52 dont l'extrémité inférieure porte la manivelle 29, Il y a avantage à prévoir sur la manivelle 29 plusieurs orifices 53 destinés à recevoir la broche d'accouplement 54 de la bielle 30, ceci en vue de pouvoir modifier la course de la manivelle et par là même, celle de la tige 25,
Pour empêcher tout déplacement latéral de la tige 25, des galets 55 sont prévus de chaque côté de celle-ci (fig. 5). l'enveloppe 43 fixée sur l'enveloppe intermédiaire 56 peut être séparée de celle-ci qui contient le pignon intermédiaire 57 calé sur l'arbre 58 dont l'extrémité 59 est réunie au moyen de l'accouplement 60 à l'arbre 49 de la vis sans fin.
Le pignon 57 engrène avec le pignon 46. L'enveloppe 56 contient également un pignon 61 qui:? engrène avec le pignon 57. Le pignon 61 tourne sur l'axe 62 fixée dans l'enveloppe 56. Le pignon 61 reçoit son mouvement par une transmission du type habituel, logée dans une enveloppe 63, et dont le bout d'arbre carré 64 s'engage dans le moyeu 65 solidaire du pignon 61. L'enveloppe 56 est préférablement haubannée sur l'embase 27 de la trémie au moyen d'un tirant 66.
L'entraînement est assuré par un moteur électrique 67 ou par tout autre moteur approprié, par l'intermédiaire des courroies trapézoïdales 68 passant sur la poulie à gorge 69 attanquant la transmission logée dans l'enveloppe 63, ainsi que sur la poulie à gorge 70 tournant sur l'axe 71 et entrainant le ventilateur. Le ventilateur 72 est fixé sur la poulie 70 et logée dans le carter 73 dont le conduit d'air 74 débouche dans la chambre qui entoure le
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foyer 20.
MECANISME DE COUPURE DE LA TRANSMISSION PRIMAIRE.
En vue d'éviter que la transmission primaire c'est- à-dire le mécanisme d'entraînement de la vis transporteuse de combustible, puisse être endommagée dans le cas où un corps mobile quelconque viendrait à s'introduire dans le mécanisme d'alimentation en combustible, il ezt avantageux de prévoir un mécanisme spécial de coupure.
Ce mécanisme est représenté aux fig. 11 et 12. Le carter dé transmission 63 contient un train planétaire dont les pignons 75 sont portés par une cage 76 et tourne autour du pignon central 77. La cage 76 présente sur sa circonférence des encoches profondes 78 et des encoches peu profondes 79 alternées.
Le carter 63 contient d'autre part un bras 80 termi- né par un crochet et calé sur l'arbre 81 dont l'extrémité extérieure reçoit un levier à main 82, goupillé et rappelé vers le haut par un ressort 83, de telle sorte que le cro- chet 84 du bras 80 soit constamment repoussé vers la cage 76 et dans une des encoches 78 ou 79. Le mouvement est trans- mis au pignon 77 à partir de l'arbre 85 par une transmission appropriée quelconque, étant entendu que la rotation de la cage 76 amène un des pignons planétaires 75 en position d'entraînement, ces pignons étant par ailleurs constamment engrenés avec le pignon 77.
Sur deux des pignons 75 sont fixés des pignons 86 plus petits, tandis que le troisième pignon 75 est plus large, ce qui équivaut à deux pignons de même diamètre,!. L'un des pignons 86 ou le pignon 75 peuvent être amenés à l'engrènement avec le pignon 87 calé sur l'ar- bre 85 au moyen d'une broche de cisaillement 88.
Le levier 82 présente une encoche 89 qui vient coiffer la saillie 90 d'un bras 91 manoeuvrant le commuta- teur au moyen de son extrémité fourcha 92 qui embrasse la
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poignée 93 d'un commutateur à bascule 94 intercalé dans le circuit basse tension 95 du transformateur 96, dont le primaire est alimenté par le circuit de force 97. Dans le circuit basse tens/ion 95 sont montés en parallèle une son- nerie 98, une lampe de signalisation 99, et un commutateur électromagnétique 100 qui commande le circuit 101 du moteur.
Le fonctionnement de cette partie du dispositif est alors le suivant : s'il se produit une surcharge de la vie d'alimentation 34, le crochet 84 quittera son encoche 78 en raison de l'inclinaison des faces 102 de celle-ci. Le déga- gement du bras 80 fait tourner l'arbre 81, ce qui provoque la manoeuvre du bras 91 qui actionne la poignée 93 du commu- tateur 94 et provoque la fermeture du circuit 95; la son- -nerie d'alarme 98 se met à fonctionner, la lampe 99 s'al- lume, et l'excitation du commutateur électromagnétique 100 coupe le moteur. Le moment de la cage 76 est suffisant pour l'amener à une position intermédiaire, c'est-à-dire, telle qu'une encoche 79 accroche le crochet 84.
Autrement dit, si une surcharge assez importante vient à s'exercer sur le mécanisme d'alimentation en combustible, l'entraînement est coupé et le moteur est arrêté en coupant simultanément l'ar- rivée d'air, et la lampe de signalisation est allumée. Bien entendu, une ou plusieurs de ces fonctions peuvent s'acomplir séparément ou en combinaison sans altérer la portée de l'invention, COUPURE EN CAS DE MANQUE DE CHARBON.
La fig. 19 représente le dispositif appelé commutateur de coupure en cas de manque de charbon. Ce dispositif compor- te une membrane élastique 103 recouvrant un orifice 104 de l'embase 27 de la trémie, la membrane étant maintenue en place au moyen d'une rondelle 105. Sur la rondelle 105 est placée une bride 106 fixée au moyen de vis 107 qui traversent la-rondelle 105-et la membrane 103 et s'engagent dans l'em.
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base 27 de la trémie. L'embase 106 comporte une ouverture centrale 108 que traverse librement un manchon 109 monté sur l'extrémité rétrécie 110 d'une tige coulissante 111.
Sur l'extrémité rétrécie 110 est fixé un plateau circulaire 112 appliqué contre la membrane 103 au moyen d'un ressort 113 qui prend appui d'une part sur une rondelle 114, et d'autre part sur l'extrémité fermée 115 de l'enveloppe 116 fixée sur la bride 106 au moyen de boulons 117. L'extrémité rétrécie 110 porte d'autre part deux rondelles 118, séparées par une rondelle d'espacement 119. La rondelle 114 peut occuper diverses positions suivant celles qu'occupe la gou- pille 120 dans l'un quelconque des trous 121 percés dans le plongeur 111.
Sur l'un des côtés de l'enveloppe 116 est fixée une plaque 122 comportant deux oreilles 123 entre lesquelles peut osciller un bras 124 qui pénètre à travers un orifice 125 de la plaque 122 dans l'enveloppe 116 et s'engage dans l'espace ménagé entre les deux rondelles 118. Le bfas 124 porte une traverse perpendiculaire 126 qui sert à limiter son débattement. Une des extrémités de la traverse 126 pré- sente un prolongement 127 qui porte à son extrémité un bras de contact articulé 128 muni d'une traverse 129 qui peut venir courcircuiter deux contacts 130 auxquels aboutissent les conducteurs 131 qui sont reliés d'autre part au circuit basse tension 95 de la même manière que le commutateur 94.
Le fonctionnement de cette partie du dispositif est alors le suivant: si le niveau du combustible 132 vient à baisser suffisamment dans l'embase 27 de la trémie pour que le ressort 113 puisse amener la membrane 103 dans la position qu'elle occupe dans la fig. 19, la sonnerie 98 sera mise en fonctionnement, la lampe 99 s'allumera et le moteur sera coupé jusqu'au moment où la trémie 28 sera de nouveau remplie de combustible.
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DISPOSITIF POUR LE NETTOYAGE DU CONDUIT A COMBUSTIBLE.
Lorsque%l'installation est arrêtée du fait de la présence de corps étrangers, tels que fragments métalliques, pierres, bois ou autres matières dans le conduit à combustible 35, il est évidemment nécessaire d'enlever ceux-ci avant de pouvoir mettre en marche le foyer. A cet effet, une section spéciale 133 est interposée dans le conduit 35. La bride 134 de cette section est réunie au conduit 35 au moyens de boulons 135, et la bride 136 est fixée sur l'embase 27.
Au-delà de la bride 136 se trouve une partie inclinée 137 désignée ci-après sous le nom de rampe, le long d es bords 138 de laquelle les corps étrangers 139 peuvent être dépla- cés vers le haut au moyen de la vis d'alimentation 34, pour les élever dans le conduit 35 en vue de faciliter leur pas- sage en même temps que le combustible; dans le cas où les corps étrangers viennent à être coincés entre les parois et la section 133 et la vis 34, ils, peuvent facilenent être enlevés en soulevant le couvercle 140 dont la face inférieu- re 141 présente la même inclinaison que les bords 138. Le couvercle 140 est fixé sur la section 133 au moyen des boulons 142.
Pour améliorer le fonctionnement de ce dispositif, le couvercle 140 présente une partie 143 qui fait saillie à l'intérieur de l'embase 27 de la trémie. Cette saillie 143 sert à localiser le coincement éventuel des corps étran- gers 139 à la partie supérieure du conduit à combustible d'où ils peuvent facilement être enlevés par simple soulè- vement du couvercle 140, sans avoir à vider la trémie 28.
CONTROLE DE DEBIT D'AIR .
En vue de se rapprocher le plus possible de la par- faite combustion du charbon, on a prévu un dispositif con- trôlant automatiquement le débit d'air comburant. Ce dis- positif est .représenté schématiquement dans la fig. 14
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dans laquelle le moteur 67 entraîne au moyen de courroies 68 un ventilateur 72 monté dans une enveloppe 73 et envoie de l'air à travers le conduit 74 dans la chambre du foyer.
Un volet régulateur 164 est disposé dans le conduit 4 sur un r"arbre transversal 163; ce volet est manoeuvré par un ensemble vis et secteur 166 et 165, la vis étant calée sur l'arbre d'un moteur 167 susceptible de tourner dans un sens ou dans l'autre. Le secteur 165 est prolongé par un bras 168 susceptible d'ouvrir le commutateur 169, lorsque le secteur 165 se déplace dans le sens de la ferme- ture du volet, c'est-à-dire tend à amener ce volet dans la position verticale.
Le conduit d'air 74 comporte d'autre part un volet- guide 170 fixé sur une arbre 171, dont l'une des extrémités porte deux cames 172 & 173. L'arbre 171 tourne dans un palier 174 fixé sur le conduit 74. Autour du palier 174 peut tourner une enveloppe 175 portant un index 176 qui peut être immobilisé dans une position quelconque au moyen d'un dispositif de fixation constitué par une vis 177 qui coulisse dans une rainure 178.
La came 173 est entourée par un anneau en fibre 179 fixé à l'intérieur de l'enveloppe 175 par les vis 180.
D'autre part, la came 172 est entourée par un anneau en fib- re 181 fixé sur le palier 174 au moyen de vis 182. L'anneau 179 porte intérieurement deux balais de contact 183 et 184 tandis que l'anneau 181 porte intérieurement deux balais de contact 185 & 186. Les anneaux 179 et 181 comportent des contacts de frottement 187 & 188 représentés schématiquement sur la fig. 18. L'anneau 179 comporte d'autre part deux vis de contact 189'&'190, la première pouvant venir au contact du balai 183, et la seconde au contact du balai 184, par suite le l'action de la came 173. L'anneau 181 comporte un contact fixe 191 relié au contact de frottement 187, ainsi
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qu'un contact fixe 192.
Le contact 191 peut venir toucher le balai 185, et le contact 192 peut venir toucher le balai 186, sous l'ac- tion de la came 172. Un conducteur 193 relie le contact 192 aux vis 189 et 190 et au circuit de force 97. Un conducteur 194 relie ce circuit au pole neutre du moteur 167, et les balais 184 et 186 sont reliés par un conducteur 195 à l'une des bornes du moteur 167, tandis que le balai 185 est relié à l'autre borne de celui-ci au moyen du conducteur 196.
Le fonctionnement de cette partie du dispositif est alors le suivant : lorsque le circuit du moteur est coupé soit par le commutateur à main 197,soit par l'un quelconque des dispositifs de coupure thermostatiques ou autres men- tionnés dans la présente description ou d'emploi courant dans les chaufferies modernes, le moteur s'arrêt ainsi que le ventilateur 72, et le volet-guide 170 qui était soulevé par l'air traversant le conduit 74, retombera en provoquant la rotation, par le moteur 167, du secteur 165 dans un sens tel, que le volet de réglage 164 quitte la position verti- cale; de ce fait, le bras 168 atteindra le commutateur 169 dont la manoeuvre entraînera l'arrêt du moteur 167.
En d'autres termes, le volet de réglage 164 est main- tenu en position d'attente tant que le moteur 67 est arrêté.
Dès que le moteur 67 est remis en route,de l'air passe sous le volet-guide 164 en quantité suffisante pour soulever le volet 170 en provoquant ainsi la rotation des cames 172 & 173 et le renversement du sens de marche du moteur 167. Le volet 164 est donc ouvert progressivement jusqu'à ce que le débit voulu soit atteint, ce débit étant alors conservé par la position donnée à l'index 176.
Par ce qui précède, on voit qu'à chaque commencement d'opération de chauffe, le débit d'air est amené progressi- vement à la valeur, désirée à laquelle il peut être maintenu entre des limités déterminées sous le contrôle de l'index
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176.
CONTROLE DU TIRAGE.
En vue de réduire au minimum les pertes de chaleur par la cheminée 145, celle-ci comporte un volet 146 manoeuvré par un moteur réversible 147 du type connu par l'intermédiaire d'une vis 148 et d'un secteur correspondant 149 calé sur l'axe 150 du volet 146 réglant le tirage.
Le secteur 145 est prolongé par un bras 151 destiné à manoeuvrer par son extrémité 152 soit le commutateur de fermeture 153, soit le commutateur d'ouverture 154.
Dans la face avant 155 de la maçonnerie se trouve une tubulure d'entrée d'air 156, dans laquelle est diposé un volet-guide 157 dont le bras 158 oscille entre deux point de contact 159 & 160. Le contact 159 est relié au moteur 147 à travers le commutateur de coupure 154@ Le contact 160 est relié au moteur 147 à travers le commutateur de fermeture 153. Le bras 158 est relié par un conducteur de retour 161 au circuit de force 97. Un conducteur neutre 162 pour le moteur 147 est également relié au circuit de force 97.
Le fonctionnement du dispositif de contrôle de tirage est le suivant : la quantité d'air traversant la tubulure 156 dépasse une certaine quantité qui indique que le tirage dans la chambre de combustion est trop fort, le volet-guide 157 se rapprochera de la position horizontale, dans laquelle le bras 158 viendra au contact du point 160 en établissant le circuit par le commutateur 153,ce qui fait tourner le moteur 147 dans le sens provoquant la fermeture du volet de réglage 146. Lorsque le moteur 147 a fait tourner le vo- let 146 jusqu'à sa position de fermeture complète pour contrôler le tirage, le bras 152 aura provoqué l'ouverture du commutateur 153, ce qui arrête le moteur 147 en laissant le volet 146 dans sa nouvelle position.
Le tirage étant contrôlé, le volet-guide 157 retombe en mettant le bras 158
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en contact avec le point 159 et provoquant ainsi la rota- tion du moteur 147 en sens opposé pour augmenter à nouveau le tirage, CONTROLE DE LA TEMBERATURE EXTERIEURE.
Pour faire correspondre la marche de la chaufferie aux variations de la température extérieure, on a prévu un dis- positif qui permet de faire varier le nombre d'opération de chauffe pendant un temps déterminé et employant les variations de la température extérieure pour déterminer la longueur des différentes opérations de chauffe.
Pour obtenir ce résultat, on dispose à l'extérieur des murs de l'immeuble à chauffer 198 un élément thermosta- tique 199 comportant un couple bi-métallique dont l'extré- mité 200 est fixée sur un support réglable 201, le règlage de ce dernier s'effectuant au moyen des vis 202. L'extrémi- té 203 du couple 199 est disposée dans le trajet d'une came 204 entrainée par un moteur 206 au moyen d'un accouplement à friction variable 205. Un balai 207 frotte sur le coté de la came 204 et est relié par le conducteur 208 à une des bornes 209 d'un commutateur 210 fonctionnant par l'effet de la température ou de la pression et disposé sur le four 144.
L'autre borne 211 du commutateur 210 est reliée au panneau 212 sur lequel est disposé un disjoncteur 213 pour le moteur auquel est reliée cette borne ; le retour s'effec- tue par le conducteur 214 relié au bras mobile 215 manoeuvra par la température ou par la pression. Le moteur 206 est reliré au circuit de force 97 par les conducteurs 216.
Le fonctionnement de cette partie de l'installation est le suivant : le foyer est conduit de telle sorte qu'il peut être arrêté par la pression de la chaudière, mais sera mis en marche périodiquement et à une fréquence variable qui peut être déterminée par une manoeuvre à la main,la durée de chacune de ces périodes de fonctionnement est
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contrôlée par la température extérieure au moyen du dispo- sitif thermostatique.
En d'autres termes, il existe un dispositif pour chauffer périodiquement, c'est-à-dire pour mettre en marche le foyer ou tout autre dispositif dégageant de la chaleur, pendant des durées déterminées dont la longueur est contrôlée par le réglage à la main des vis 202 qui détermine la durée pendant laquelle l'élément 199 n'est pas en contact avec la came 204'. Cet élément étant d'autre part relié par le conducteur 217 au contact de mise en route 218 du commutateur 213, il s'ensuit dans le cas de la fig.
1, dans laquelle le couple 199 n'est pas en contact avec la came 204, que le foyer ne fonctionnera pas jusqu'à/ce que la came 204 tourne pour atteindre une position assurant le contact, ou jusqu'à ce qu'une baisse de la tem- pérature extérieure mettra l'élément thermostatique 199 en contact avec la came 204.
Autrement dit, ce dispositif a pour objet de provoquer le fonctionnement intermittent régulier du foyer en dépendence des exigences de fonctionnement de l'installation de chauffe, mais en réglant la durée de chacune de ces mises en route en fonction de la témpérature extérieure, et après un réglage à la main permettant de tenir compte des conditions de fonctionnement de l'installation.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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BOTTOM-FEED FIREPLACES IMPROVEMENTS
The present invention relates in general to devices burning coal, and more particularly to those of the bottom feed type.
The first object of the invention consists of a hearth provided with improved transport and distribution devices, making it possible to considerably improve the distribution of fuel in installations comprising hearths of elongated shape.
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The second object relates to an intermediate reduction gear in order to allow the quick and easy disassembly of the fuel feed screw, from the duct which contains it, either for repair or for objects which prevent it from functioning. , without having to dismantle the entire installation, and also with a view to allowing the horizontal axis of the feed screw to be lowered, relative to the ground, without having to dig a pit to reserve the space required above the combustion chamber.
The third object relates to a mechanical device intended to eliminate a possible overload exerted on the drive mechanism of the installation, said device being made so that it cannot be easily disturbed or rendered inoperative, and comprising by elsewhere audible or visible signaling devices of the operation of the device; if necessary, these devices can also stop the operation of the plant motor.
The fourth object concerns a switch cutting off the power supply circuit of the installation in the event of a lack of coal, and simultaneously signaling to the attendant that the fuel reserve must be completed; this prevents the premature wear, by combustion, of the nozzles which could occur if the installation continues to operate for a certain time without receiving fuel, the coal bed being able to burn down to too low a level in the foyer.
The fifth object relates to a device for the supply of fuel, produced in such a way as to facilitate the removal of foreign bodies which may have entered the fuel pipe, without having to empty the hopper and without requiring a significant expenditure of effort
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or labor.
The sixth object aims at a device for the automatic adjustment of the air flow, arriving at the hearth, as a function of the coal arriving at the hearth, and taking into account the quantity, and the moment when the air flow has started.
The seventh object relates to a draft control.
The eighth object relates to devices allowing the automatic control of the quantity of heat delivered to the building to be heated, based on the outside temperature, in order to allow the variation of the number of heating operations during a determined time, and to use variations in the outside temperature to determine the length of each heating operation.
All these objects and others will be detailed in the description below and in the accompanying drawings in which
Fig. 1 is an overall schematic view showing the installation made in accordance with the invention.
Fig. 2 is a section along the axis 2-2 of fig. 6
Fig. 3 is a section along the axis 3-3 of FIG. 2
Fig. 4 is a section along the axis 4-4 of fig.l
Fig. 5 is a section along the axis 5-5 of fig.l
Fig. 6 is a section along the axis 6-6 of fig.l
Fig. 7 is a section along the axis 7-7 of Fig. 14
Fig. 8 is a section along the axis 8-8 of fig.l
Fig. 9 is a section along the axis 9-9 of FIG. 10
Fig. 10 is a section along the axis 10-10 of FIG 9
Fig.ll is a front view of the gear housing, showing the overload release device.
Fig. 12 is a section taken along the axis 12-12 of FIG. 13.
Fig. 13 is a section along the axis 13-13 of fig.ll.
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Fig, 14 is a longitudinal view of the device for the air supply, certain parts of the pipe being supposed to be removed.
Fig. 15 shows the device for controlling the outside temperature, the casing which surrounds it being partially cut off.
Fig. 16 is a section taken along the axis 16-16 of FIG. 15.
Fig. 17 is a section taken along the axis 17-17 of FIG. 14.
Fig. 18 is a schematic view of the electrical contact mechanism of the air flow control.
Fig. 19 is a section taken along the axis 19-19 of FIG. 1.
In all these drawings, similar parts bear the same reference signs.
Fig. 1 shows the whole of the entire heating installation and its controls, but in order to better understand this installation, the various improvements which form part of it will be studied separately below.
FUEL TRANSPORT AND DISTRIBUTION DEVICE.
The hearth itself 20 has an elongated shape and its posterior end 21 is inclined at about 45 on the horizontal, while the opposite end 22 is only very slightly inclined on the vertical. A nozzle section 23 surrounds it. home 20.
The sides of the fireplace 20 are provided with ribs 24 inclined and protruding inwardly, which aid in the upward movement of the fuel coming into contact with them. A sliding rod 25 is guided in the ends 21 and 22, as well as in the foot 26 of the base 27, which supports the fuel hopper 28. The rod 25
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is reciprocated by means of a crank 29 attacking a connecting rod 30. Distributor blocks 31 are fixed to the rod 25 and their inclined surfaces 32 and 33 serve to impart to the fuel the desired upward movement during the displacement. alternative of rod 25.
The fuel feed screw 34 is disposed in a fuel feed duct 35 and ends immediately after the end 22 of the hearth. The screw 34 penetrates on the other hand into the base 27 of the hopper, its role consisting only of transporting the fuel from the hopper 28 into the furnace 20, the distribution of the fuel inside the furnace being entirely assumed by the blocks. 31. The rod 25 and the feed screw 34 receive their movement from the mechanism described below.
INTERMEDIATE DEMULTIPLIER. ¯
This part comprises a cylindrical casing 36 extending the fuel pipe 35. The casing 36 is fixed on the front face of the base 27 of the hopper while the pipe 35 is fixed on the rear face. The feed screw 34 ends with a. flange 37 which engages freely in the casing 36. This flange 37 also has a hollow 38 of square section intended to receive the shaft 39 also of square section and passing freely through a square hole 40 provided in the rotating sleeve 41 carried by the bearing 42 housed in the casing 43. An adjusting screw 44 passes through the end of the sleeve 41 and determines the longitudinal position of the shaft 39.
The shaft 39 is provided with an orifice 45 which is intended to receive a drawbar when the casing 43 is removed. The sleeve 41 carries wedged on it a
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pinion 46 which is used to drive it. A separator plate 47 is disposed between the envelope 43 and the adjacent end of the envelope 36.
On top of the latter casing is a worm casing 48 in which rotates the shaft 49 of a screw 50 which meshes with a corresponding wheel 51 wedged on the upper end of a shaft 52 whose The lower end carries the crank 29, It is advantageous to provide on the crank 29 several orifices 53 intended to receive the coupling pin 54 of the connecting rod 30, this in order to be able to modify the stroke of the crank and thereby , that of rod 25,
To prevent any lateral displacement of the rod 25, rollers 55 are provided on each side thereof (Fig. 5). the casing 43 fixed to the intermediate casing 56 can be separated from the latter which contains the intermediate pinion 57 wedged on the shaft 58 whose end 59 is joined by means of the coupling 60 to the shaft 49 of the worm.
The pinion 57 meshes with the pinion 46. The casing 56 also contains a pinion 61 which :? meshes with the pinion 57. The pinion 61 rotates on the axis 62 fixed in the casing 56. The pinion 61 receives its movement by a transmission of the usual type, housed in a casing 63, and whose square shaft end 64 engages in the hub 65 integral with the pinion 61. The casing 56 is preferably guyed on the base 27 of the hopper by means of a tie rod 66.
The drive is provided by an electric motor 67 or by any other suitable motor, by means of the trapezoidal belts 68 passing over the grooved pulley 69 adjoining the transmission housed in the casing 63, as well as over the grooved pulley 70 rotating on axis 71 and driving the fan. The fan 72 is fixed on the pulley 70 and housed in the housing 73, the air duct 74 of which opens into the chamber which surrounds the
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fireplace 20.
PRIMARY TRANSMISSION CUT-OFF MECHANISM.
In order to avoid that the primary transmission, that is to say the drive mechanism of the fuel conveyor screw, can be damaged in the event that any movable body enters the feed mechanism in fuel, it is advantageous to provide a special cut-off mechanism.
This mechanism is shown in Figs. 11 and 12. The transmission housing 63 contains a planetary gear whose pinions 75 are carried by a cage 76 and rotates around the central pinion 77. The cage 76 has on its circumference deep notches 78 and shallow notches 79 alternately.
The housing 63 also contains an arm 80 terminated by a hook and wedged on the shaft 81, the outer end of which receives a hand lever 82, pinned and returned upwards by a spring 83, in such a manner. that the hook 84 of the arm 80 is constantly pushed towards the cage 76 and into one of the notches 78 or 79. Motion is transmitted to the pinion 77 from the shaft 85 by some suitable transmission, it being understood that the rotation of the cage 76 brings one of the planetary pinions 75 into the drive position, these pinions moreover being constantly meshed with the pinion 77.
On two of the pinions 75 are attached smaller pinions 86, while the third pinion 75 is wider, which is equivalent to two pinions of the same diameter,!. One of the pinions 86 or the pinion 75 can be brought into mesh with the pinion 87 clamped on the shaft 85 by means of a shear pin 88.
The lever 82 has a notch 89 which covers the projection 90 with an arm 91 operating the switch by means of its forked end 92 which embraces the
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handle 93 of a toggle switch 94 interposed in the low voltage circuit 95 of the transformer 96, the primary of which is supplied by the force circuit 97. In the low voltage circuit 95, a bell 98 is connected in parallel, a signaling lamp 99, and an electromagnetic switch 100 which controls the circuit 101 of the motor.
The operation of this part of the device is then as follows: if there is an overload of the supply life 34, the hook 84 will leave its notch 78 due to the inclination of the faces 102 thereof. The disengagement of the arm 80 causes the shaft 81 to turn, which causes the operation of the arm 91 which actuates the handle 93 of the switch 94 and causes the circuit 95 to close; the alarm bell 98 starts to operate, the lamp 99 lights up, and the energization of the electromagnetic switch 100 cuts off the engine. The moment of the cage 76 is sufficient to bring it to an intermediate position, that is to say, such that a notch 79 catches the hook 84.
In other words, if a sufficiently important overload occurs on the fuel supply mechanism, the drive is cut and the engine is stopped by simultaneously cutting off the air supply, and the signal lamp is switched on. on. Of course, one or more of these functions can be performed separately or in combination without altering the scope of the invention, CUT IN CASE OF LACK OF COAL.
Fig. 19 shows the device called the cut-off switch in the event of a lack of carbon. This device comprises an elastic membrane 103 covering an orifice 104 of the base 27 of the hopper, the membrane being held in place by means of a washer 105. On the washer 105 is placed a flange 106 fixed by means of screws. 107 which pass through the-washer 105-and the membrane 103 and engage in the em.
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base 27 of the hopper. The base 106 has a central opening 108 through which a sleeve 109 mounted on the narrowed end 110 of a sliding rod 111 freely passes.
On the narrowed end 110 is fixed a circular plate 112 applied against the membrane 103 by means of a spring 113 which bears on the one hand on a washer 114, and on the other hand on the closed end 115 of the envelope 116 fixed to the flange 106 by means of bolts 117. The narrowed end 110 carries on the other hand two washers 118, separated by a spacing washer 119. The washer 114 can occupy various positions depending on those occupied by the gou - pillar 120 in any one of the holes 121 drilled in the plunger 111.
On one side of the casing 116 is fixed a plate 122 having two ears 123 between which can oscillate an arm 124 which enters through an orifice 125 of the plate 122 in the casing 116 and engages in the space between the two washers 118. The bfas 124 carries a perpendicular cross member 126 which serves to limit its travel. One of the ends of the cross member 126 has an extension 127 which carries at its end an articulated contact arm 128 provided with a cross member 129 which can bypass two contacts 130 which lead to the conductors 131 which are connected on the other hand to the. low voltage circuit 95 in the same way as switch 94.
The operation of this part of the device is then as follows: if the level of fuel 132 drops sufficiently in the base 27 of the hopper for the spring 113 to be able to bring the membrane 103 into the position it occupies in FIG. . 19, the buzzer 98 will be activated, the lamp 99 will come on and the engine will be stopped until the moment when the hopper 28 is refueled.
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DEVICE FOR CLEANING THE FUEL DUCT.
When% the installation is stopped due to the presence of foreign bodies, such as metal fragments, stones, wood or other matter in the fuel pipe 35, it is obviously necessary to remove these before being able to start up. the home. For this purpose, a special section 133 is interposed in the duct 35. The flange 134 of this section is joined to the duct 35 by means of bolts 135, and the flange 136 is fixed to the base 27.
Beyond the flange 136 is an inclined portion 137 hereinafter referred to as the ramp, along the edges 138 of which foreign bodies 139 can be moved upward by means of the screw. feed 34, to elevate them in conduit 35 to facilitate their passage at the same time as the fuel; in the event that foreign bodies become trapped between the walls and section 133 and screw 34, they can easily be removed by lifting the cover 140, the underside of which 141 has the same inclination as the edges 138. Cover 140 is secured to section 133 by means of bolts 142.
To improve the operation of this device, the cover 140 has a part 143 which projects inside the base 27 of the hopper. This projection 143 serves to locate any jamming of the foreign bodies 139 at the upper part of the fuel pipe from where they can easily be removed by simply lifting the cover 140, without having to empty the hopper 28.
AIR FLOW CONTROL.
In order to come as close as possible to the perfect combustion of the coal, a device has been provided which automatically controls the flow of combustion air. This device is shown schematically in FIG. 14
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wherein the motor 67 drives by means of belts 68 a fan 72 mounted in a casing 73 and sends air through the duct 74 into the hearth chamber.
A regulator flap 164 is disposed in the duct 4 on a r "transverse shaft 163; this flap is operated by a screw and sector assembly 166 and 165, the screw being wedged on the shaft of a motor 167 capable of rotating in a The sector 165 is extended by an arm 168 capable of opening the switch 169, when the sector 165 moves in the direction of closing of the shutter, that is to say tends to bring this shutter to the vertical position.
The air duct 74 also comprises a guide flap 170 fixed on a shaft 171, one of the ends of which carries two cams 172 & 173. The shaft 171 rotates in a bearing 174 fixed on the duct 74. Around the bearing 174 can turn a casing 175 carrying an index 176 which can be immobilized in any position by means of a fixing device constituted by a screw 177 which slides in a groove 178.
The cam 173 is surrounded by a fiber ring 179 fixed inside the casing 175 by the screws 180.
On the other hand, the cam 172 is surrounded by a fiber ring 181 fixed to the bearing 174 by means of screws 182. The ring 179 internally carries two contact brushes 183 and 184 while the ring 181 carries internally. two contact brushes 185 & 186. The rings 179 and 181 have friction contacts 187 & 188 shown schematically in FIG. 18. The ring 179 also comprises two contact screws 189 '&' 190, the first being able to come into contact with the brush 183, and the second in contact with the brush 184, consequently the action of the cam 173. The ring 181 has a fixed contact 191 connected to the friction contact 187, thus
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than a fixed contact 192.
The contact 191 can come to touch the brush 185, and the contact 192 can come to touch the brush 186, under the action of the cam 172. A conductor 193 connects the contact 192 to the screws 189 and 190 and to the force circuit 97. A conductor 194 connects this circuit to the neutral pole of the motor 167, and the brushes 184 and 186 are connected by a conductor 195 to one of the terminals of the motor 167, while the brush 185 is connected to the other terminal of that. here by means of conductor 196.
The operation of this part of the device is then as follows: when the motor circuit is cut either by the hand switch 197, or by any of the thermostatic or other cut-off devices mentioned in the present description or by common use in modern boiler rooms, the motor stops as well as the fan 72, and the guide shutter 170 which was raised by the air passing through the duct 74, will fall, causing the rotation, by the motor 167, of the sector 165 in a direction such that the adjustment flap 164 leaves the vertical position; therefore, the arm 168 will reach the switch 169, the operation of which will stop the motor 167.
In other words, the adjustment flap 164 is held in the standby position as long as the engine 67 is stopped.
As soon as the engine 67 is restarted, air passes under the guide flap 164 in sufficient quantity to lift the flap 170, thus causing the rotation of the cams 172 & 173 and the reversal of the direction of operation of the motor 167. The shutter 164 is therefore opened progressively until the desired flow rate is reached, this flow rate then being maintained by the position given at index 176.
From the foregoing, it can be seen that at each beginning of the heating operation, the air flow rate is gradually brought to the desired value at which it can be maintained between determined limits under the control of the index.
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176.
DRAFT CONTROL.
In order to minimize heat loss through the chimney 145, the latter comprises a shutter 146 operated by a reversible motor 147 of the known type via a screw 148 and a corresponding sector 149 wedged on the 'axis 150 of the shutter 146 adjusting the draft.
The sector 145 is extended by an arm 151 intended to operate via its end 152 either the closing switch 153 or the opening switch 154.
In the front face 155 of the masonry is an air inlet pipe 156, in which is placed a guide flap 157 whose arm 158 oscillates between two contact points 159 & 160. The contact 159 is connected to the motor. 147 through the cut-off switch 154 @ The contact 160 is connected to the motor 147 through the closing switch 153. The arm 158 is connected by a return conductor 161 to the force circuit 97. A neutral conductor 162 for the motor 147 is also connected to the force circuit 97.
The operation of the draft control device is as follows: the amount of air passing through the manifold 156 exceeds a certain amount which indicates that the draft in the combustion chamber is too strong, the guide flap 157 will approach the horizontal position , in which the arm 158 will come into contact with the point 160 by establishing the circuit through the switch 153, which turns the motor 147 in the direction causing the closing of the adjustment flap 146. When the motor 147 has rotated the vol- let 146 to its fully closed position to control the draft, the arm 152 will have caused the opening of the switch 153, which stops the motor 147 leaving the shutter 146 in its new position.
The draft being controlled, the guide flap 157 falls by placing the arm 158
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in contact with point 159 and thus causing the motor 147 to rotate in the opposite direction to again increase the draft, CHECKING THE OUTSIDE TEMBERATURE.
To match the operation of the boiler room to the variations in the outside temperature, a device has been provided which allows the number of heating operations to be varied during a determined time and which uses the variations in the outside temperature to determine the length. different heating operations.
To obtain this result, there is placed outside the walls of the building to be heated 198 a thermostatic element 199 comprising a bi-metallic pair, the end 200 of which is fixed on an adjustable support 201, the adjustment of the latter being effected by means of screws 202. The end 203 of the torque 199 is disposed in the path of a cam 204 driven by a motor 206 by means of a variable friction coupling 205. A brush 207 rubs on the side of the cam 204 and is connected by the conductor 208 to one of the terminals 209 of a switch 210 operating by the effect of temperature or pressure and arranged on the oven 144.
The other terminal 211 of the switch 210 is connected to the panel 212 on which is arranged a circuit breaker 213 for the motor to which this terminal is connected; the return is effected by the conductor 214 connected to the movable arm 215 operated by temperature or by pressure. Motor 206 is fed back to force circuit 97 by leads 216.
The operation of this part of the installation is as follows: the fireplace is driven in such a way that it can be stopped by the pressure of the boiler, but will be started periodically and at a variable frequency which can be determined by a manual operation, the duration of each of these operating periods is
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controlled by the outside temperature by means of the thermostatic device.
In other words, there is a device for periodically heating, that is to say for turning on the fireplace or any other device giving off heat, for determined periods of time, the length of which is controlled by the adjustment to the hand of the screws 202 which determines the duration during which the element 199 is not in contact with the cam 204 '. This element being on the other hand connected by the conductor 217 to the switching on contact 218 of the switch 213, it follows in the case of FIG.
1, in which the torque 199 is not in contact with the cam 204, that the fireplace will not operate until the cam 204 turns to reach a position ensuring contact, or until a A drop in the outside temperature will put the thermostatic element 199 in contact with the cam 204.
In other words, the object of this device is to cause the regular intermittent operation of the fireplace depending on the operating requirements of the heating installation, but by adjusting the duration of each of these starts according to the outside temperature, and after manual adjustment to take into account the operating conditions of the installation.
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