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La présente invention concerne des fours et tambours rotatifs, qui'sont commandés par l'engrènement d'un pignon avec une roue dentée principale entourant l'enveloppe du four et fixée sur elle, et elle se rapporte plus particuliè- rement à de nouveaux organes de support pour un four de ce genre, qui protègent le mécanisme de commande contre les dommages causés par le gauchissement et la torsion de l'en- veloppe lorsque le four est en service, et qui peuvent aussi protéger le.-joint entre le four et la hotte à l'extrémité chaude du four..
Jusqu'à présent, les fours rotatifs étaient couram- ment montés de façon à pouvoir tourner sur plusieurs paires d'éléments de support tels que des galets ou paliers de patins de glissement, venant en prise avec des bandages circulaires répartis le long de l'enveloppe du four. Fréquemment, cer- tains de ces éléments de support sont montés élastiquement, alors que d'autres comportent des montages rigides, et l'uti-
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lisation d'éléments de support élastiques permet de mainte- nir les efforts sur l'enveloppe et les pièces du four. dans les limites voulues lorsque l'enveloppe subit un gauchisse- ment et une torsion, tandis que les éléments rigides empê- chent l'enveloppe de bouger.
Les organes de support du four selon l'invention comprennent à la fois des éléments de support rigides et élastiques et ces éléments sont disposés de telle façon que l'ehgrènement du pignon de commande avec la roue dentée principale est protégé contre les dommages provoqués par le gauchissement de l'enveloppe. On peut assurer aussi, si on le désire, une protection contre un dommage similaire au joint entre le four et la hotte à l'extrémité chaude du four, c'est-à-dire l'extrémité du four dans laquelle le mélange combustible est introduit et au voisinage de laquelle les températures les plus élevées dans le four sont atteintes.
On obtient le résultat voulu en employant au moins deux él.é- ments de support rigides, sensiblement coaxiaux, qui viennent en prise avec des bandages respectifs et qui sont situés du même côté du four que le pignon de commande, c'est-à-dire du même côté d'un plan vertical par rapport à l'axe du four que le pignon. La roue dentée principale est disposée approxima- tivement au centre de gravité du four et les bandages en prise avec les éléments rigides sont si.tués de part et d'au- tre de la roue, un des bandages se trouvant au voisinage de celle-ci et l'autre près de l'extrémité du four. L'axe com- mun des éléments rigides est proche de l'axe du pignon et le deuxième élément de chacune des paires, engrenant avec les bandages en question, peut être rigide ou élastique, des éléments rigides étant préférés.
Lorsqu'une paire d'éléments rigides engrène avec le bandage placé au voisinage de la roue dentée vers l'extrémité froide du four et qu'une deu- xième paire d'éléments rigides engrène avec le bandage à
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l'extrémité chaude du four., les dents de la roue et du pi- gnon sont protégées contre un dommage provenant d'un engrène- ment incorrect, pouvant être causé par le gauchissement du four, et le joint entre le four et la hotte à l'extrémité chaude du four est protégé de façon analogue.
Si chacun des bandages en question vient en prise avec un élément rigide et un élément élastique et si les éléments rigides sont si- tués du même côté du four que le pignon et que leur axe com- mun soit proche de l'axe du pignon, tout mouvement du four provenant d'un gauchissement s'effectuera autour de l'axe commun des éléments et, par conséquent, un tel mouvement n'aura aucun effet sur le mécanisme de commande.
L'invention sera mieux comprise avec référence au dessin annexé, dans lequel :
Fig. 1 est une élévation de côté d'un four rotatif, dont certaines parties sont arrachées et qui est muni des organes de support selon l'invention.
Fig. 2 est une vue en plan schématique du four et de ses ensembles de support, qui sont représentés sous forme de galets.
Fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 1.
Fig. 4 est une vue en plan schématique du four, dont les ensembles de support sont disposés différemment.
Le four rotatif représenté sur la fig. 1 comprend une longue enveloppe cylindrique 1 montée de façon à pouvoir tourner à une faible inclinaison et dont l'extrémité infé- rieure pénètre dans une hotte 2., Un joint est prévu entre l'extérieur de l'enveloppe du f our et la paroi de l'ouvertu- re à travers laquelle l'enveloppe s'étend dans la hotte, pour empêcher une 'admission d'air dans la hotte par ladite ouverture. Un tuyau de brûleur 3 servant à l'alimentation d'un mélange d'air-combustible traverse la hotte et pénètre
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dans l'extrémité inférieure du four, et la combustion a. lieu à quelque distance en amont de la hotte, de sorte que l'extrémité du four dans laquelle le mélange de combustible est introduit est appelée couramment l'extrémité chaude.
L'extrémité supérieure ou froide du four repose dans une chambre à fumée 4, et le tuyau d'alimentation 5 servant à l'introduction dans le four de la matière première traverse la chambre 4 et pénètre dans l'extrémité du four.
L'enveloppe comporte plusieurs bandages circulaires
6, 7, '8 et 9 qui sont répartis le long de l'enveloppe et dont le nombre dépend de la longueur du four. Ce dernier est supporté par des paires d'éléments qui viennent en prise avec les bandages par dessous, ces éléments se trouvant de part et d'autre du plan vertical passant par l'axe du four.
Dans l'installation représentée, lesdits éléments sont des galets 10, 11, 12 et 13 venant en prise avec des bandages correspondants 6, 7, 8 et 9 sur le côté du four du côté de l'observateur, en observant la fig, l, tandis que les autres galets 14, 15,16 et 17 des paires respectives viennent en . prise avec les bandages sur le côté opposé du four.
Les galets 10, 13 et 14 à 17 inclus sont montés élas, tiquement de façon à pouvoir se déplacer vers la haut et vers le bas lorsque les pièces du four sont soumises à un mouvement excentrique ou irrégulier provoqué par le gauchis-' sement ou la torsion de l'enveloppe du four. Le montage élas- tique de chaque galet comprend un bâti 18 monté, par une extrémité, sur un arbre 19 supporté dans des paliers 20 dans un pilier ou fondation 21. L'extrémité opposée du bâti est reliée à une tige de piston 22 dont l'extrémité inférieure est fixée à un piston logé dans un cylindre 23.
Les extrémi- tés inférieures des cylindres des paires qui agissent sur les montages des galets 10, 14 et 13, 17 et des cylindres uniques qui agissent sur les montages des galets 15, 16 sont reliées au moyen d'une tuyauterie 24 à des accumulateurs ou
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des réservoirs de pression respectifs 25. Chacun de ces réservoirs est alimenté en un agent fluide qui est maintenu à une pression sensiblement constante, quelle que soit la position des pistons dans leurs cylindres. Les galets 11 et 12, qui forment des paires avec les galets 15, 16 respecti- vement, sont supportés rigidement, leurs tourillons étant .montés de façon à se trouver sensiblement dans un. axe commun dans des paliers 26 fixés au sommet du pilier 21a.
Une roue dentée principale 27 entoure l'enveloppe du four et y est fixée approximativement au centre de gravi, té du four, et elle est située entre les bandages 7 et 8.
Dans l'installaticu représentée, le bandage 8, qui se trouve du côté de la roue dentée vers l'extrémité froide du four, est plus rapproché de ladite roue que le bandage 7. Un pignon de commande 28 engrène avec la roue dentée 27 et il est monté à rotation dans des paliers 29, son arbre étant relié à un moteur (non représenté). Le pignon se trouve du même côté du four que les galets 11, 12 montés rigidement et l'axe commun de ces galets est rapproché de l'axe du pi- gnon et, de préférence,les galets et le pignon sont coa- xia.ux.
Dans la disposition décrite, les mouvements du four permis par les galets 15 et 16 supportés élastiquement sont limités par les galets 11 et 12 montés rigidement à. un mouvez. ment de bascule autour de l'axe des galets 11 et 12. Comme cet axe est proche de l'axe du pignon, les mouvements du. four provenant d'un gauchissement ou torsion n'entrainenont pas un changement sensible dans l'engrènement du pignon avec la roue dentée.
Les mouvements du four sont d'habitude si faibles que si le pignon 28 est monté du même coté du four que les galets 11,et 12 supportés rigidement, l'engrènement des dents du pignon et de la roue dentée ne s'en trouvera pas affecté de façon pré judiciable. Cependant,. il est préfé-
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rable de monter le,pignon de façon que son axe soit identi- que à l'axe commun des galets, étant donné que J'engrène- ment de commande du pignon et de la roue dentée ne sera alors pas affecté par un mouvement quelconque du four.
Dans l'installation représentée, les galets 11 et 12 montés rigidement viennent en prise avec les bandages placés de part et d'autre de la roue dentée principale 27 et au voisinage de celle-ci. Bien qu'il soit important que les éléments de support rigides viennent en contact avec des bandages placés de part et d'autre de la roue dentée, il n'est pas nécessaire que les deux bandages en prise avec les éléments rigides soient placés au voisinage de ladite roue dentée. La constraction préférée implique l'utilisation d'un élément de support rigide engrenant avec le bandage au voisinage de la roue dentée et du côté de l'extrémité froide du four, et d'un élément de support rigide engrenant avec un bandage au voisinage de l'extrémité chaude du four. Une telle construction est représentée sur la fig. 4.
Le four représenté sur la fig. 4 comprend une enve- loppe 30 dont l'extrémité inférieure pénètre dans une hotte 31 à travers laquelle un tube de brûleur 32 pénètre dans le four. A son extrémité supérieure, l'enveloppe est située dans une chambre 33 analogue à la chambre 4. L'enveloppe du four est entourée par une roue dentée principale 34, avec laquelle engrène un pignon de commande 35, et le four est monté à rotation sur plusieurs bandages, représentés au nombre de quatre et désignés par 36, 37, 38 et 39. Le banda. ge 38 est placé au voisinage de la roue dentée du côté du four vers l'extrémité froide, et le bandage 36 se trouve au voisinage de l'extrémité chaude du four.
Le bandage 36 est en prise avec une paire de galets 40, 41 montés rigidement et placés de part et d'autre du four, et le bandage 38 est en prise de façon analogue avec une paire de galets 42, 43 disposés de part et d'autre du
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four. Les galets 40, 42 sont sensiblement coaxiaux et leur axe commun est proche et de préférence identique à l'axe du pignon 35. Les galets 41, 43 sont aussi sensiblement coaxiaux, Le bandage,37 est supporté sur une paire de galets 44, 45 montés élastiquement, et le bandage 39 est supporté sur une paire de galets 46, 47 montés élastiquement. Les montages élastiques des galets 44 à 47 inclus sont les mêmes que ceux exposés au sujet de la construction représentée sur les figs.
1 à 3 inclus.
Dans la disposition des galets représentés sur la fig. 4, le mouvement de l'enveloppe du four est limité de telle façon qu'un engrènement incorrect des dents de la roue dentée et du pignon, susceptible de causer des dommages, est empêché et qu'un dommage causé au joint entre le four et la hotte 31 est évité de même façon. Si les galets 41 et 43 étaient remplacés par des galets montés élastiquement, le mécanisme de commande serait protégé contre tout dommage résultant d'un gauchissement, du four, puisque les mouvements du four s'effectueraient autour de l'axe commun des galets 40,42 qui est proche de l'axe du pignon. Toutefois, si les galets 41, 43 étaient remplacés par des galets montés élasti- quement, la protection désirée du joint entre le four et la hotte ne serait pas assurée.
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The present invention relates to rotary kilns and drums, which are controlled by the meshing of a pinion with a main toothed wheel surrounding the casing of the furnace and fixed to it, and it relates more particularly to new members. supports for such an oven, which protect the operating mechanism against damage caused by warping and twisting of the casing when the oven is in use, and which may also protect the seal between the oven and the hood at the hot end of the oven.
Heretofore, rotary kilns have been commonly mounted so as to be able to rotate on several pairs of support elements such as rollers or sliding shoe bearings, engaging with circular tires distributed along the length of the roller. oven casing. Frequently, some of these support members are resiliently mounted, while others have rigid mounts, and use.
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The use of elastic support elements makes it possible to maintain the forces on the casing and on the parts of the oven. to the desired limits when the casing is warped and twisted, while the rigid elements prevent the casing from moving.
The support members of the furnace according to the invention comprise both rigid and elastic support elements and these elements are arranged such that the engagement of the drive pinion with the main toothed wheel is protected against damage caused by the gear. warping of the envelope. Protection against similar damage can also be provided, if desired, to the seal between the furnace and the hood at the hot end of the furnace, that is, the end of the furnace in which the combustible mixture is. introduced and in the vicinity of which the highest temperatures in the furnace are reached.
The desired result is obtained by employing at least two rigid, substantially coaxial support elements which engage respective tires and which are located on the same side of the furnace as the drive pinion, i.e. - say on the same side of a vertical plane with respect to the axis of the furnace as the pinion. The main toothed wheel is disposed approximately at the center of gravity of the furnace and the tires in engagement with the rigid elements are located on either side of the wheel, one of the tires being in the vicinity of the wheel. one near the end of the oven. The common axis of the rigid elements is close to the axis of the pinion and the second element of each of the pairs, meshing with the tires in question, can be rigid or elastic, rigid elements being preferred.
When a pair of rigid elements meshes with the tire placed in the vicinity of the toothed wheel towards the cold end of the furnace and a second pair of rigid elements meshes with the tire to
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the hot end of the oven., the teeth of the wheel and pinion are protected against damage from improper meshing, which may be caused by warping of the oven, and the seal between the oven and the hood at the hot end of the oven is similarly protected.
If each of the tires in question engages a rigid element and an elastic element and if the rigid elements are located on the same side of the furnace as the pinion and their common axis is close to the pinion axis, any movement of the furnace resulting from warping will take place around the common axis of the elements and therefore such movement will have no effect on the operating mechanism.
The invention will be better understood with reference to the appended drawing, in which:
Fig. 1 is a side elevation of a rotary kiln, parts of which are broken away and which is provided with the support members according to the invention.
Fig. 2 is a schematic plan view of the oven and its support assemblies, which are shown in the form of rollers.
Fig. 3 is a section taken along line 3-3 of FIG. 1.
Fig. 4 is a schematic plan view of the furnace, the support assemblies of which are arranged differently.
The rotary kiln shown in fig. 1 comprises a long cylindrical casing 1 mounted so as to be able to turn at a low inclination and the lower end of which penetrates into a hood 2., A seal is provided between the outside of the oven casing and the wall of the opening through which the casing extends into the hood, to prevent admission of air into the hood through said opening. A burner pipe 3 for supplying an air-fuel mixture passes through the hood and enters
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in the lower end of the furnace, and the combustion a. held some distance upstream of the hood, so that the end of the furnace into which the fuel mixture is introduced is commonly referred to as the hot end.
The upper or cold end of the furnace rests in a smoke chamber 4, and the supply pipe 5 serving for the introduction into the furnace of the raw material passes through the chamber 4 and enters the end of the furnace.
The envelope has several circular bandages
6, 7, '8 and 9 which are distributed along the casing and the number of which depends on the length of the oven. The latter is supported by pairs of elements which engage the tires from below, these elements being on either side of the vertical plane passing through the axis of the furnace.
In the installation shown, said elements are rollers 10, 11, 12 and 13 engaging with corresponding bandages 6, 7, 8 and 9 on the side of the furnace on the side of the observer, observing FIG. , while the other rollers 14, 15, 16 and 17 of the respective pairs come in. taken with the bandages on the opposite side of the oven.
The rollers 10, 13 and 14 to 17 inclusive are elastically mounted so that they can move up and down when the furnace parts are subjected to eccentric or irregular movement caused by warping or bending. twisting of the oven casing. The elastic mounting of each roller comprises a frame 18 mounted, at one end, on a shaft 19 supported in bearings 20 in a pillar or foundation 21. The opposite end of the frame is connected to a piston rod 22 of which the The lower end is attached to a piston housed in a cylinder 23.
The lower ends of the cylinders of the pairs which act on the mountings of the rollers 10, 14 and 13, 17 and of the single cylinders which act on the mountings of the rollers 15, 16 are connected by means of a pipe 24 to accumulators or
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respective pressure reservoirs 25. Each of these reservoirs is supplied with a fluid medium which is maintained at a substantially constant pressure, whatever the position of the pistons in their cylinders. The rollers 11 and 12, which form pairs with the rollers 15, 16 respectively, are rigidly supported, their journals being mounted so as to lie substantially in one. common axis in bearings 26 fixed to the top of the pillar 21a.
A main toothed wheel 27 surrounds the casing of the furnace and is fixed therein approximately at the center of gravity, tee of the furnace, and it is situated between the tires 7 and 8.
In the installation shown, the tire 8, which is located on the side of the toothed wheel towards the cold end of the furnace, is closer to said wheel than the tire 7. A control pinion 28 meshes with the toothed wheel 27 and it is rotatably mounted in bearings 29, its shaft being connected to a motor (not shown). The pinion is on the same side of the oven as the rigidly mounted rollers 11, 12 and the common axis of these rollers is brought closer to the pinion axis and, preferably, the rollers and the pinion are coaxial. ux.
In the arrangement described, the movements of the oven allowed by the elastically supported rollers 15 and 16 are limited by the rollers 11 and 12 mounted rigidly to. a move. tilting ment around the axis of the rollers 11 and 12. As this axis is close to the axis of the pinion, the movements of. Oven resulting from warping or twisting does not cause a substantial change in the engagement of the pinion with the toothed wheel.
The movements of the furnace are usually so weak that if the pinion 28 is mounted on the same side of the furnace as the rollers 11, and 12 rigidly supported, the meshing of the teeth of the pinion and the toothed wheel will not be found. prejudicially affected. However,. he is prefer-
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It is possible to mount the pinion so that its axis is identical to the common axis of the rollers, since the control meshing of the pinion and the toothed wheel will then not be affected by any movement of the oven.
In the installation shown, the rigidly mounted rollers 11 and 12 engage with the tires placed on either side of the main toothed wheel 27 and in the vicinity of the latter. Although it is important that the rigid support elements come into contact with tires placed on either side of the toothed wheel, it is not necessary that the two tires engaged with the rigid elements are placed in the vicinity. of said toothed wheel. The preferred construction involves the use of a rigid support member meshing with the tire in the vicinity of the toothed wheel and on the cold end side of the furnace, and a rigid support member meshing with a tire in the vicinity of. the hot end of the oven. Such a construction is shown in FIG. 4.
The oven shown in FIG. 4 comprises a casing 30, the lower end of which enters a hood 31 through which a burner tube 32 enters the oven. At its upper end, the casing is located in a chamber 33 analogous to chamber 4. The casing of the furnace is surrounded by a main toothed wheel 34, with which a control pinion 35 engages, and the furnace is rotatably mounted. on several bandages, represented four in number and designated by 36, 37, 38 and 39. The banda. ge 38 is placed in the vicinity of the toothed wheel on the side of the furnace towards the cold end, and the tire 36 is in the vicinity of the hot end of the furnace.
The tire 36 is engaged with a pair of rollers 40, 41 rigidly mounted and placed on either side of the oven, and the tire 38 is similarly engaged with a pair of rollers 42, 43 arranged on either side of the oven. 'other from
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oven. The rollers 40, 42 are substantially coaxial and their common axis is close to and preferably identical to the axis of the pinion 35. The rollers 41, 43 are also substantially coaxial, The tire 37 is supported on a pair of rollers 44, 45 resiliently mounted, and the tire 39 is supported on a pair of elastically mounted rollers 46, 47. The resilient mountings of the rollers 44 to 47 inclusive are the same as those shown in connection with the construction shown in Figs.
1 to 3 included.
In the arrangement of the rollers shown in FIG. 4, The movement of the furnace casing is restricted so that incorrect meshing of the teeth of the toothed wheel and pinion, which could cause damage, is prevented and damage to the seal between the furnace and the hood 31 is avoided in the same way. If the rollers 41 and 43 were replaced by elastically mounted rollers, the control mechanism would be protected against any damage resulting from warping of the oven, since the movements of the oven would take place around the common axis of the rollers 40, 42 which is close to the pinion axis. However, if the rollers 41, 43 were replaced by resiliently mounted rollers, the desired protection of the seal between the oven and the hood would not be assured.