Brevet FR2564062A1 — publié le 19851115

L'invention concerne un dispositif pour fermer un orifice d'alimentation de récipients résistant à la pression, notamment d'autoclaves, comportant un couvercle qui descend à l'intérieur du récipient, le diamètre extérieur de ce cou- vercle dépassant le diamètre libre de l'orifice d'alimenta- tion, et un système d'entraînement pour ouvrir ou fermer le couvercle en appui à l'extérieur du récipient, une goulotte d'alimentation fermée de toutes parts étant enr appui à l'ex- térieur de l'orifice d'alimentation et reliée notamment O ce dernier. il est judicieux de placer le c(,.iercle de façon à ce qu'il soit abaissé à l'intérieur du récipient pour P'ou- vrir, car de cette façon la pression intérieure dans le rlai- pient ou dans l'autoclave facilite la fermeture étanche du couvercle. Le document DE-OS 3 241 784 dëcrit un dispositif de ce genre pour lequel le couvercle est ouvert à l'int1rieur de l'autoclave. Dans cette réalisation connue, le couvercle est relié par une tige au dispositif d'entrainement formi par un vérin à piston hydraulique. Cette tige doit passer par la goulotte, et le mouvement d'ouverture et de fermeture du couvercle est uniquement guidé par cette tige. Le couver- tle est exposé à des contraintes importantes étant donné que les morceaux de matériau arrivant par la 9oulotte tombent sur le couvercle lorsque celui-ci est en position ouverte, et un guidage de ce genre à l'aide d'une tige est donc fortement sollicité, exposé aux endommagements et coûteux. Indépendam- ment de cela, le couvercle en position basse gêne le passage de's,, orceaux de matériau ou de charbon dans l'autoclave, ce qui prolonge le temps nécessaire au remplissage de l'autoclave. L'invention a pour objectif de créer un dispositif rcbuste et sûr permettant d'actionner le couvercle et de raz- courcir le temps nécessaire au remplissage du récipient. A cet effet, l'invention consiste essentiellement à articuler vers l'intérieur le couvercle sur le bord de l'orifice d'ali- mentation, à mettre en appui le système d'entrairement sur la 3 face extérieure du récipient même, a la relier au moins par un élément de traction au couvercle et à mettre en appui sur la goulotte d'alimentation au-dessus de l'orifice d'alimen- tation un équipement de renvoi pour l'élément de traction. Etant donné que le couvercle est articulé sur le bord de l'orifice d'alimentation et n'est pas guidé vers le bas par une tige verticale, le couvercle en position ouverte libère complètement l'orifice d'alimentation. On obtient ainsi une réduction du temps de remplissage du récipient en morceaux de matériau. Un autoclave de ce genre est notamment approprié au procédé de séchage du charbon selon Fleissner. Selon un tel procédé, le charbon à sécher est introduit dans l'auto- clave et mis ensuite sous pression de vapeur surchauffée ou de vapeur saturée. En raccourcissant le temps de remplissage, on raccourcit également le temps nécessaire à réaliser l'o- pération dans son ensemble. On obtient également un bon gui- dage du couvercle pour le mouvement d'ouverture et de ferme- ture. Lorsque le couvercle est guidé par une tige, comme cela est le cas de la réalisation connue, on court le risque que la tige soit endommagée ou tordue par le matériau de remplis- sage, ce qui entrave une fermeture sûre du couvercle. Le fait que le couvercle soit fermé et ouvert à l'aide d'un élément de traction, élimine ce danger d'endommagement du guidage sûr du couvercle. Le guidage d'une tige au-dessus de l'orifice de remplissage de la goulotte d'alimentation n'est pas précis. Le fait que sur la réalisation conforme à l'inven- tion seul un système de renvoi pour l'élément de traction soit en appui sur la goulotte d'alimentation et que la commande du couvercle se fasse par l'élément de traction, évite que des imprécisions qui peuvent se produire à cause de l'appui sur la goulotte d'alimentation n'agissent sur la fonction du cou- vercle. On obtient également un remplissage plus important de l'autoclave, car le couvercle rabattu vers le bas ne plonge qu'avec une zone marginale dans le matériau de remplissage, lorsque le niveau de remplissage de l'autoclave est plus élevé. Conformément à l'invention, il est judicieux d'ar- ticuler le couvercle avec du jeu perpendiculairement au plan du bord de l'orifice d'alimentation. Ceci peut être facilement mis en oeuvre en guidant l'axe d'articulation du couvercle dans des trous oblongs perpendiculaires au plan du bord de l'orifice d'alimentation. Ce jeu permet, dans la dernière pha- se de fermeture, de relever verticalement le couvercle à 1l'ai- de de l'élément de traction et de l'appuyer régulièrement sur toute sa circonférence contre le bord d'étanchéité de l'ori- fice d'alimentation. Suivant l'invention, le couvercle présen- te de préférence une console faisant saillie vers le haut, dans laquelle vient se prendre l'élément de traction à une certaine distance par rapport au plan du couvercle et au cen- tre de ce dernier. Ceci facilite le centrage du couvercle au moment de sa mise en place sur le bord d'étanchéité de l'ori- fice d'alimentation. A cet effet, la partie supérieure du cou- vercle est recouverte de préférence par un revêtement en for- me de pyramide ou de cône, l'élément de traction étant en pri- se à la pointe de la pyramide ou du cône du revêtement. Ce re- vêtement évite que le matériau ou le charbon ne reste sur le couvercle. Le couvercle a un poids élevé. Pour obtenir une meilleure stabilité, la console conforme à l'invention peut être conçue à partir de tôles pla- cées en forme d'étoiles perpendiculairement au çouvercle et ayant à peu près la forme de triangles, ces tôles étant éga- lement recouvertes par des surfaces de revêtement en forme de pyramide ou de cône. Une forme de réalisation avantageuse de l'invention prévoit l'implantation de façon à ce que le bord de l'orifice d'alimentation et le couvercle présentent des faces d'appui coniques, et qu'une conduite circulaire équipée de buses de sortie soit placée sous le bord de l'orifice d'alimentation qui est coupée par les génératrices de la surface conique du bord de l'orifice d'alimentation. De la vapeur ou de l'air comprimé est injecté par ces buses de sortie pendant la der- nière phase de fermeture du couvercle et, étant donné que cette conduite circulaire est coupée par les génératrices de la surface conique, les jets passent le long des génératrices des cônes à travers l'espace se trouvant entre le couvercle et le bord de l'orifice d'alimentation et nettoient cet es- pace, assurant ainsi une fermeture étanche. Suivant l'invention, la goulotte d'alimentation qui se trouve entre une vanne d'arrêt séparant un silo d'ali- mentation et l'autoclave, est escamotable; elle peut être notamment déplacée latéralement sur des rails de glissement montés sur le châssis de la vanne. Le propre poids de la gou- lotte d'alimentation peut être supporté par des engins de le- vage auxiliaires, ce qui permet donc de la déplacer latérale- ment sans grand problème. En enlevant cette pièce, on peut accéder au couvercle, au bord de l'orifice d'alimentation ainsi qu'à la vanne d'arrêt pour effectuer des travaux de net- toyage et de réparation. Suivant l'invention, il est judicieux de prévoir l'équipement d'entrainement sous forme d'un vérin à piston hydraulique, l'élément de traction sous forme d'une chaine ou d'un câble et l'équipement de renvoi sous forme d'un rouleau. L'invention est expliquée schématiquement sur le dessin à l'aide d'exemples de réalisation. La figure 1 montre une coupe verticale d'un autoclave avec sa goulotte d'alimen- tation, la Fig. 2 montre une vue de dessus d'une forme de réalisation du couvercle et la Fig. 3 montre à plus grande é- chelle l'articulation du couvercle sur le bord de l'orifice d'alimentation de l'autoclave. L'autoclave 1 présente à sa face supérieure un ori- fice d'alimentation 2 fermé par un couvercle 3. Le couvercle 3 est articulé sur le bord 4 de l'orifice d'alimentation à l'aide d'un pivot 5 et peut s'ouvrir vers le bas pour venir dans la position 3' représentée en pointillés. Un bourrelet 6 est soudé avec la paroi 9 de l'autoclave 1 sur lequel l'on a vissé le bord 4 de l'orifice d'alimentation 2. Une goulotte d'alimentation 7 est fixée par des vis 8 (voir Fig. 3) au bord 4 de l'orifice d'alimentation 2. Un vérin à piston hy- draulique 10 pivote autour d'un axe ll sur la paroi 9 de l'au- toclave 1. Le couvercle 3 présente une console 12 saillant vers le haut. Un élément de traction 13, par exemple une chai- ne ou un câble, relie l'extrémité supérieure 14 de la console 12 au vérin à piston 10. L'élément de traction 13 est guidé par un équipement de renvoi 15 formé par un rouleau en appui sur la goulotte 7. Le vérin à piston hydraulique 10 permet d'abaisser le couvercle 3 en position d'ouverture 3'. Le repè- re 16 indique la hauteur de remplissage maximum de l'autoclave. Le couvercle 3 peut plonger en position ouverte 3' dans le cône de remplissage 16, seul son mouvement de ferme- ture l'obligeant à refouler une faible quantité de matériau de remplissage. Comme le montre égalYment la Fig. 2, le couvercle présente deux griffes 17 recourbées, sur lesquelles est fix& un pivot 5. Le pivot 5 est guidé dans des pattes 18 soudées au bourrelet 6 et qui présentent des trous oblongs 29 perpen- diculaires au plan du bord 4 de l'orifice de remplissage 2. Dans la dernière phase de fermeture, le couvercle peut donc être soulevé verticalement de façon à ce que ses surfaces d'É- tanchéité coniques 19 viennent en appui sur les surfaces d'é- tanchéité coniques et creuses 20 du bord 4 de l'orifice d'a- limentation 2. Le repère 21 est un élément d'étanchéité. Sur les exemples de réalisation des Fig. 1 et 3, la console 12 est constituée par des tôles 22 en forme de pyra- mide, le point 14, sur lequel l'élément de traction 13 est en prise, se trouvant à la pointe de la pyramide. Comme le mon- tre la Fig. 2, la console 12 peut être également constituée de tôles 23 triangulaires placées en forme d'étoiles. Sur cette forme de réalisation, ces tôles 23 peuvent être égale- ment revêtues à l'extérieur par des tôles 22, ces tôles 22 pouvant être plus faibles pour tenir compte des tôles 23 pla- cées en forme d'étoiles. Le guidage du pivot 5 dans les trous oblongs 29 crée dans la dernière phase du processus de fermeture un es- pace en forme de cône entre les surfaces d'étanchéité 19 et , qui est fermé au fur et à mesure que le couvercle remonte. Une conduite annulaire 24 est placée sous le bord 4 de l'orifice d'alimentation et coupée par les génératrices de la surface d'étanchéité conique 20. Cette conduite annulaire présente des buses pour injecter de la vapeur ou de l'air comprimé. La vapeur ou l'air comprimé est injecté par ces buses vers les génératrices à travers l'espace en forme de cône du couvercle existant dans la dernière phase du proces- sus de fermeture du couvercle, ce.qui a pour effet de nettoyer cet espace. Le repère 25 est un silo d'alimentation en charbon ou matériau similaire. Une vanne 26 commandée par un vérin à piston hydraulique 27 sépare la goulotte 7 du silo d'ali- mentation avant fermeture du couvercle 3. La goulotte d'ali- mentation 7 est placée entre un châssis de la vanne 28 et le - bord fixe 4 de l'orifice d'alimentation; cette goulotte sup- porte l'équipement de renvoi 15 et son élément supérieur 7' rejoint le châssis de la vanne 28 par une tubulure 7". La gou- lotte d'alimentation 7 peut être déplacée sur des rails de glissement reliés au châssis de la vanne 28 le long des con- soles d'appui latérales et équipée d'un oeillet d'accrochage qui n'est pas représenté. Ceci permet de soulever latéralement la goulotte d'alimentation 7 au-dessus des rails de glisse- ment à l'aide d'engins de levage. A cet effet, l'élément de traction 13 est détaché du vérin 10. La remontée latérale de la goulotte d'alimentation 7 dégage les orifices d'alimenta- tion 2 et la vanne 26, permettant ainsi de procéder avec tou- te facilité à des travaux de nettoyage et de réparation sur le couvercle 3, sur le bord 4 de l'orifice d'alimentation 2 et également sur la vanne 26. Enfin, l'orifice d'alimentation 2 de l'autoclave 1 présente un entonnoir ouvert 30 pour l'alimentation qui guide les morceaux de matériau ou le charbon selon l'axe longitu- dinal de l'autoclave, et protège ainsi la paroi 9 de l'auto- clave contre l'usure. R E V END I C A T I ONS 1 Dispositif pour fermer un orifice d'alimentation de récipients résistant à la pression, notamment d'autoclaves, comportant un couvercle (3) qui descend à l'intérieur du ré- cipient, le diamètre extérieur de ce couvercle dépassant le diamètre libre de l'orifice d'alimentation (2), et un système d'entrainement (10) pour ouvrir ou fermer le couvercle en ap- pui à l'extérieur du récipient, une goulotte d'alimentation fermée de toutes parts étant en appui à l'extérieur de l'ori- fice d'alimentation et reliée notamment à ce dernier, carac- térisé en ce que le couvercle '3) est articulé vers l'inté- rieur sur le bord (4) de l'orifice d'alimentation (2), en ce que le système d'entrainement (10) est en appui sur la face extérieure du récipient (1) même et relié par au moins un é- lément de traction (13) au couvercle (3), et en ce qu'un élé- ment de renvoi (15) pour l'élément de traction (13) est en appui sur la goulotte d'alimentation (17) au-dessus de l'ori- fice d'alimentation (2). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le couvercle (3) est articulé avec du jeu perpen- diculairement au plan du bord (4) ce l'orifice d'alimentation (2). 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractéri- sé en ce que l'axe d'articulation (5) du couvercle (3) est guidé dans des trous oblongs (29) perpendiculaires au plan du bord (4) de l'orifice d'alimentation (2). 4 - Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, ca- ractérisé en ce que le couvercle (3) est muni d'une console (12) saillant vers le haut, sur laquelle vient se prendre l'élément (13) à une certaine distance du plan du couvercle et au centre du couvercle (3). - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la face supérieure du couvercle (3) est recouverte par un revêtement (22) en forme de pyramide ou de cône et l'élément de traction (13) est en prise à la pointe (14) de la pyramide ou du cône du revêtement (22). 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à , caractérisé en ce que la console (12) est constituée par des tôles (23) à peu près triangulaires et perpendiculaires au couvercle (3), placées en forme d'étoiles qui sont recou- vertes le cas échéant par des surfaces de revêtement en for- me de pyramide et de cône. 7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le bord (4) de l'orifice d'alimen- tation (2) et le couvercle (3) présentent des surfaces d'ap- lO pui coniques (19, 20) et qu'une conduite annulaire (24) pré- sentant des buses de sortie est placée sous le bord (4) de l'orifice d'alimentation (2), cette conduite étant coupée par les génératrices de la surface conique du bord (4) de l'o- rifice d'alimentation (2). 8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la goulotte d'alimentation (7) pla- cee entre une vanne d'arrêt (26) séparant un silo d'alimenta- tion (25) et l'autoclave (1) est escamotable, notamment dé- plaçable latéralement. 9 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le système d'entraînement est cons- titué par un vérin à piston hydraulique (10O), l'élément de traction (13) par une chaîne ou un câble et l'équipement de renvoi (15) par un rouleau. O10 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'entonnoir d'alimentation (30) gui- de les morceaux de matériau selon l'axe longitudinal du ré- cipient (1) résistant à la pression.