Brevet FR2495174A1 — publié le 19820604

Dispositif de verrouillage pour porte de four à coke. L'invention concerne un dispositif de verrouillage pour des portes de fours à coke, dans lequel, sur le corps de porte, au moins deux barres de verrouil- lage sont montées mobiles à des hauteurs différentes, l'extrémité extérieure de chacune de ces barres de verrouillage s'appuyant sur des crochets, servant de butée, fixée sur le cadre de la porte, dans la position de fermeture, et la porte étant maintenue appliquée contre le cadre de porte par des forces d'élasticité agissant sur les barres de verrouillage. Dans le cas de portes de fours à coke, dans la position de fermeture, il est connu de produire la - pression d'application du corps de porte contre le cadre de porte soit par son poids propre soit par des forces élastiques. Dans les deux cas, il est prévu de préférence sur le corps de porte deux barres de verrouillage, à hauteur différente, qui, dans la position de fermeture de la porte, s'appuient sur des crochets associés qui sont fixés sur le cadre de la porte. Si la pression d'application est produite par des forces élastiques, sur chaque barre de verrouillage est disposé au moins un ressort de pression qui est monté entre le corps de porte et la barre de verrouillage ayant une mobilité relative limitée par rapport au corps de porte. Comme ressorts on utilise des ressorts de pression hélicoldaux ou également des groupes de ressorts Belleville. En général, un tel élément formant ressort est disposé sur un goujon fixe dont l'extrémité libre porte simultané- ment la barre de verrouillage ayant une mobilité relative. L'arrêt extérieur est constitué par un écrou vissé sur la tête du goujon ou par un autre élément d'arrêt au moyen duquel on peut régler la force élastique et qui sert également de moyen d'application pour des éléments extérieurs servant au verrouillage et au déverrouillage, un organe d'actionnement hydraulique disposé sur la machinerie du four étant utilisé à cet effet ces derniers temps. Les verrouillages à ressorts de ce type ne sont pas encore satisfaisants pour différentes raisons. Etant donné que les éléments formant ressorts sont indépendants les uns des autres sur les barres de verrouillage, il existe le danger que les forces d'application soient différentes. En outre, les ressorts pour produire la pression d'application nécessaire doivent avoir des dimensions relativement importantes. De plus, on doit prévoir des organes d'actionnement particuliers sur la machinerie du four pour le verrouillage et le déverrouillage. L'invention se propose de fournir un dispositif de verrouillage travaillant avec des forces élastiques qui possède une constitution plus simple, de manière que pour chaque paire respective de barres de verrouillage sur une porte, des forces d'application égales soient toujours automatiquement exercées sur les barres de verrouillage individuelles, et qu'aucun organe d'action- nement particulier ne soit nécessaire pour le verrouil- lage et le déverrouillage. Dans un dispositif de verrouillage du type mentionné ci-dessus, ceci est obtenu suivant l'invention grâce au fait qu'au voisinage de leur extrémité libre les barres de verrouillage sont guidées de façon mobile dans des évidements en forme de lumières allongées qui s'étendent perpendiculairement au plan de la porte dans des pattes de maintien rigides fixées sur le corps de porte, que sur chaque barre de verrouillage est respec- tivement accroché un système à genouillères provoquant un déplacement parallèle à l'intérieur des évidements, que les systèmes à genouillères sont disposés symétrique- ment l'un par rapport à l'autre, en ce qui concerne la position angulaire de leurs branches de leviers, sur deux barres de verrouillage, et qu'il est prévu deux tiges d'actionnement, espacées suivant la direction axiale, dont les extrémités extérieures sont respective- ment articulées au niveau de l'articulation centrale d'un système à genouillères, et dont les extrémités intérieu- res sont couplées à un élément de fixation commun, par exemple un ressort, qui charge les systèmes à genouil- lères dans le sens d'un écartement de leurs branches. De façon avantageuse, les branches des systèmes à genouillères sur les deux barres de verrouillage sont dirigées vers l'extérieur par rapport au milieu de la porte et les tiges d'actionnement se présentent sous la forme de tiges de traction. Le couplage mécanique, prévu pour leur actionnement, de deux systèmes à genouillères disposés en sens contraire, présente tout d'abord l'avantage qu'un seul élément de fixation à ressort est nécessaire pour les deux systèmes à genouillères et que des forces toujours égales sont transmises aux barres de verrouil- lage. L'élément de fixation à ressort peut avoir une constitution plus faible étant donné qu'on utilise éga- lement la force de réaction du ressort. En outre, l'utilisation d'un système à genouillères permet d'uti- liser des ressorts plus faibles, en raison de la multiplication des forces, pour la même force de verrouillage. En ce qui concerne la constitution, de façon avantageuse les extrémités extérieures des tiges de traction sont respectivement couplées de façon à pouvoir tourner, par l'intermédiaire d'une pièce de couplage comportant un perçage traversant s'étendant transversalement, avec le goujon d'articulation du système à genouillères correspondant. Suivant une autre caractéristique du verrouil- lage suivant l'invention, au niveau de l'extrémité intérieure de l'une des deux tiges de traction, les extrémités des branches d'un étrier de maintien en forme de U sont fixées sur une patte transversale rigide, cet étrier entourant un ressort de compression,. par exemple un ressort de compression hélicoïdal ou un empilement de ressorts, et l'extrémité intérieure de l'autre tige de traction traverse l'étrier de maintien et le ressort et comporte une section extérieure filetée sur laquelle est monté un écrou de réglage servant à régler la tension initiale du ressort. Une autre caractéristique concerne l'action- nement du dispositif de verrouillage pour le dévérouil- lage. Cette caractéristique réside en ce que sur la tige de traction mobile par rapport à l'étrier de maintien sont fixés, à une certaine distance de l'étrier de maintien, deux appendices rigides dirigés en sens opposés, sur l'étrier de maintien sont disposées deux barrettes rigides, s'étendant axialement et associées aux appendicest dont les extrémités libres se trouvent sensiblement à la même hauteur que les surfaces de butée des appendices, et que sur le corps de porte est fixée, sensiblement au milieu de l'intervalle entre un appendice et la barrette associée, une broche perpendiculaire au plan de la porte sur laquelle est monté de façon pivotante un levier à deux branches s'étendant sur l'intervalle entre l'appendice et la barrette et voisin des surfaces de butée de ces deux éléments. L'utilisation du dispositif décrit ci-dessus offre l'avantage que la porte est déverrouillée en même temps que l'on actionne les griffes de relevage de la machinerie du four. Par conséquent, il n'est plus 2495174 nécessaire de prévoir sur la machinerie du four un organe d'actionnement spécial, comme cela est le cas pour les verrouillages à ressorts connus jusqu'ici. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisa- tion préféré mais non limitatif d'un dispositif de verrouillage pour porte de four à coke horizontal comportant deux barres de verrouillage, dispositif représenté aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue avant de la porte dans la position de fermeture; la figure 2 est une vue en coupe verticale dans le plan central de la porte; et la figure 3 est un diagramme des forces des éléments d'articulation. Le corps de porte mobile 1 se présente sous la forme d'un corps coulé d'un seul bloc ayant sensi- blement la forme d'un caisson rectangulaire ouvert d'un côté. Dans la position de fermeture, le bord extérieur du corps de porte 1 s'appuie, avec une pression d'application prédéterminée, sur un cadre de porte fixe 2, un élément d'étanchéité 3 élastique du type d'une lame étant disposé sur le bord extérieur, du c8té d'application, sur le corps de porte 1 pour obtenir une étanchéité parfaite. - Pour verrouiller le corps de porte mobile 1, on dispose sur celui-ci deux barres de verrouillage 4 s'étendant transversalement par rapport à l'axe longitu- dinal, et respectivement guidées de façon mobile, au voisinage de leurs extrémités libres, dans des évide- ments 5 en forme de lumières allongées qui s'étendent perpendiculairement au plan de la porte dans des pattes de maintien rigides 6 fixées sur le corps de porte 1. Sur le cadre 2 de la porte sont respectivement fixés rigidement, à la hauteur des barres de verrouillage 4, 6 2495174 deux crochets 7 ouverts vers le haut qui, dans la position de fermeture du corps de porte 1, entourent les extrémités libres des barres de verrouillage 4 et, d'uie part, servent à maintenir le corps de porte, et, d'autre part, forment des butées, au niveau des extrémi- tés des crochets, pour les barres de verrouillage mobiles 4. Sur chacune des barres de verrouillage 4 est disposé un système à genouillères 8 formé par deux paires de pattes écartées l'une de l'autre. les branches 9, 10 d'une paire de pattes sont d'une part articulées, au niveau de leur extrémité libre, sur une broche de support 11 disposée sur le corps de porte 1, et d'autre part fixées sur la barre de verrouillage 4. Les articu- lations centrales des deux paires de pattes sont réunies par un goujon d'articulation commun 12. Comme on le voit sur les dessins, les systèmes à genouillères 8 des barres de verrouillage supérieure et inférieure sont disposés symétriquement l'un par rapport à l'autre en ce qui concerne la position angulaire de leurs branches 9, 10. Pour actionner simultanément les systèmes à genouillères 8 on utilise deux tiges de traction 13 s'étendant au milieu, dont les extrémités extérieures sont respectivement couplées de façon à pouvoir tourner, par l'intermédiaire d'une pièce de couplage 14 compor- tant un perçage traversant s'étendant transversalement, avec le goujon d'articulation 12 du système à genouillères correspondant 8. Sur les extrémités inté- rieures des tiges de traction 13 agit un élément de fixation à ressort constitué de la manière décrite ci-après, Sur une des tiges de. traction 13 est disposée une patte transversale rigide 15 qui sert à fixer, de façon amovible, un étrier de maintien 16 en forme de U. 7 2495174 De préférence, pour la fixation de l'étrier de maintien 16 en forme de U on utilise des perçage filetés ou traversants au niveau des extrémités de ses-branches. L'étrier de maintien 16 sert à recevoir un ressort de compression hélicoïdal 17 qui est traversé par l'extrémité extérieure de l'autre tige de traction 13 qui est guidée, de façon à pouvoir se déplacer longitu- dinalement, dans un perçage 18 ménagé dans la branche transversale de l'étrier de maintien. la section exté- rieure de la tige de traction 13 comporte un filetage extérieur sur lequel est vissé un écrou de réglage 19 qui sert de butée variable pour un disque d'appui 20. le ressort de pression hélicoïdal 17 est disposé entre ce disque d'appui 20 et la branche transversale de l'étrier de maintien 16. Le ressort 17 exerce sur les tiges de traction 13 une force dans le sens d'un rapprochement mutuel, c'est-à-dire que les systèmes à genouillères 8 sont chargés chargés dans le sens d'un écartement de leurs branches 9, 10 par là force d'un seul ressort de pression. Un mouvement d'écartement des branches 9,. 10 des systèmes à genouillères 8 provoque un déplacement parallèle des barres de verrouillage 4 dans un sens opposé au cadre 2 de la porte. Cependant, dès que les barres de verrouil- lage 4 s'appuient sur les crochets 7, la charge agissant sur les systèmes à genouillères 8 fait naltre des forces de pression en direction du corps de porte 1 et par conséquent appuie celui-ci contre le cadre 2 de la porte. Le diagramme des forces de la figure 3 montre clairement les principaux avantages de l'utilisation de deux systèmes à genouillères actionnés à l'aide d'un seul élément de fixation à ressort. Un avantage réside dans le fait que des forces de verrouillage P ayant tou- jours la même valeur sont appliquées au niveau des deux barres de verrouillage. Un autre avantage réside dans le fait que suivant l'angle a choisi la force de verrouil- lage efficace P peut 8tre augmentée par rapport à la force F du ressort, d'un facteur important qui en pratique est compris entre 1, 7 et 3, 7, comme le montrent les exemples de calcul suivants.: . A = 1,732.F a =200 - P = 2,7475.P a 150 > P = 3,732.F Le dispositif décrit cidessus'permet d'obtenir que la porte est déverrouillée au moment o on actionne les griffes de relevage de la machinerie du four. Pour l'application des forces exercées par les griffes de relevage de la machinerie du four, deux appendices 21 sont fixés sur la tige de traction supérieure 13, de chaque côté de celle-ci. D'autres appendices 22, compor- tant des surfaces de butée dirigées vers le haut sont prévus au voisinage de l'étrier de maintien 16. Sur l'étrier de maintien lui-même sont fixés deux appendices -23 en forme de barrettes dont les surfaces extrgmes se trouvent sensiblement à la même hauteur que les surfaces de butée des appendices 22. Sur le corps de porte 1 sont fixées deux broches 24 perpendiculaires au plan de la porte, et ce dans une position telle que chaque broche se trouve sensiblement au milieu de l'intervalle entre un appendice 22 et la barrette associée 23. Sur chaque broche 24 est montée de façon pivotante un levier 25 à deux branches qui, dans la position de fermeture de la porte, s'étendent sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal de la porte. Lorsqu'à l'aide des griffes de relevage s'appuyant sur les appendices 21, les tiges de traction 1 3 sont déplacées en direction des flèches, les appendices 22 provoquent un mouvement de pivotement du levier 25 et par conséquent une poussée de l'étrier de maintien 16 dans le sens opposé. les deux systèmes à genouillères 8 sont actionnés, au début de la mise en oeuvre du dispositif de relevage de la porte, dans le sens d'un déverrouillage. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus particulièrement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. a REVENDICATI0NS 1. Dispositif de verrouillage pour des portes de fours à coke, dans lequel, sur le corps de porte, au moins deux barres de verrouillage sont montées mobiles, perpendiculairement au plan de la porte, à des hauteurs différentes, l'extrémité extérieure de chacune de ces barres de verrouillage s'appuyant sur des crochets, servant de butée, fixés sur le cadre de la porte, dans la position de fermeture, et la porte étant maintenue appliquée contre le cadre de porte par des forces d'élasticité agissant sur les barres de verrouillage, caractérisé en ce qu'au voisinage de leur extrémité libre les barres de verrouillage (4) sont guidées de façon mobile dans des évidements (5) en forme de lumières allongées qui s'étendent perpendiculairement au plan de la porte dans des pattes de maintien rigides (6) fixées sur le corps de porte (1), en ce que sur chaque barre de verrouillage (4) est respectivement accroché un système à genouillères (8) provoquant un déplacement parallèle à l'intérieur des évidements (5), en ce que les systèmes à genouillères (8) sont disposés symétriquement l'un par rapport à l'autre, en ce qui concerne la position angulaire de leurs branches (9,10) de leviers, sur deux barres de verrouillage (4), et en ce qu'il est prévu deux tiges d'actionnement (13), espacées suivant la direction axiale, dont les extrémités extérieures sont respectivement articulées au niveau de l'articulation centrale d'un système à genouillères (8), et dont les extrémités intérieures sont couplées à un élément de fixation commun (17), par exemple un ressort, qui charge les systèmes à genouillères (8) dans le. sens d'un écartement de leurs branches (9, 10). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les branches (9, 10) des systèmes à genouillères (8) sur les deux barres de verrouillage (4) sont dirigées vers l'extérieur p ar rapport au milieu de la porte et en ce que les tiges d'actionnement (13) se présentent sous la forme de tiges de traction. - 3. Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque système à genouillères (8) est formé par deux paires de branches leviers (9, ) de même sens qui sont articulées, à une certaine distance l'une de l'autre, d'une part sur la barre de verrouillage (4) et d'autre part sur des points de support fixes (11) sur le corps de porte (1), et dont les articulations centrales sont couplées par un gouJon d'articulation commun (12). 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les extrémités extérieures des tiges de traction (13) sont respectivement couplées de façon à pouvoir tourner, par l'intermédiaire d'une pièce de couplage (14) comportant un perçage traversant s'étendant transversalement, avec le goujon d'articula- tion (12) du système à genouillères correspondant (8). 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations,2à4,caractériséen ce qu'auniveau de l'extrémité intérieure de l'une des deux tiges de traction (13), les extrémités des branches d'un étrier de maintien (16) en forme de U sont fixées sur une patte transversale (15. rigide, cet étrier entourant un ressort de compression (17), par exemple un ressort de compression hélicoïdal ou un empilement de ressorts, et en ce que l'extrémité inté- rieure de l'autre tige de traction (13) traverse l'étrier de maintien (16) et le ressort (17) et comporte une section extérieure filetée sur laquelle est monté un écrou de réglage (19) servant à régler la tension initiale du ressort. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que sur la tige de traction (13) mobile par rapport à l'étrier de maintien (16) sont fixés, à une 12 2495174 certaine distance de l'étrier de maintien (16), deux appendices rigides (22) dirigés en sens opposés, en ce que sur l'étrier de maintien (16) sont disposées deux barrettes rigides (23), s'étendant axialement et associées aux appendices, dont les extrémités libres se trouvent sensiblement à la même hauteur que les surfaces de butée des appendices (22), et en ce que sur le corps de porte (1) est fixée, sensiblement au milieu de l'intervalle entre un appendice (22) et la barrette associée (23),une broche.(24)perpendiculaire au plan de la porte sur laquelle est monté de façon pivotante un levier (25) à deux branches s'étendant sur l'intervalle entre l'appendice (22) et la barrette (23) et voisin des surfaces de butée de ces deux éléments.