Brevet FR2576396A2 — publié le 19860725

FR 2576396 A2 19860725 FR 8500941 A 19850122 DISPOSITIF D'ALIMENTATION AUTOMATIQUE DE CHAUDIERE EN COMBUSTIBLE SOLIDE NOTAMMENT DU BOIS EN BUCHES La présente invention a trait à des perfectionnements au dispositif d'alimentation automatique de chaudière en combustible solide notamment du bois en bûches décrit dans le brevet principal. Ce dernier a en effet pour objet un dispositif d'alimentation automatique caractérisé en ce qu'il comprend - un chargeur comportant des moyens de réception d'une dose de combustible à introduire dans la chaudiere et mobile entre un point de chargement de ladite dose et un point de déversement à l'intérieur du foyer de la chaudière, - des moyens pour déplacer ledit chargeur entre les deux points extrêmes susdits, - des moyens pour commander l'ouverture de la porte d'accès au foyer de la chaudière pour permettre l'introduction dudit chargeur, - des moyens pour commander le déversement du combustible dans le foyer en fin de course du chargeur, et - des moyens pour détecter l'état de combustion au droit de la grille de la chaudière et pour commander lesdits moyens de déplacement du chargeur. Le but de la présente invention est de proposer upe nouvelle version de l'installation selon le brevet principal plus compacte et plus facile d'emploi, en particulier au niveau du stockage du combustible et de son introduction dans le chargeur. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'alimentation de chaudière en combustible solide, notamment du bois en bûches, du type décrit dans le brevet principal et comprenant un chargeur comportant des moyens de réception d'une dose de combustible à introduire dans la chaudière et mobile entre un point de chargement de ladite dose et un point de déversement à l'intérieur du foyer de la chaudière, des moyens pour déplacer ledit chargeur entre les deux points extrêmes susdits, des moyens pour commander l'ouverture de la porte d'accès au foyer de la chaudière pour permettre l'introduction dudit chargeur, des moyens pour commander le déversement du combustible dans le foyer en fin de course du chargeur, et des moyens pour détecter l'état de combustion au droit de la grille de la chaudière et pour commander lesdits moyens de déplacement du chargeur, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un magasin de stockage du combustible constitué par un tambour rotatif d'axe horizontal en forme de tore tourné vers la chaudière, reposant sur des galets et définissant une pluralité de compartiments individuels ouverts aux deux extrémités,etdesmoyens moteurs pour entraîner en rotation ledit magasin de façon à amener successivement chaque compartiment au droit d'un poste de chargement dudit chargeur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le poste de chargement comporte un poussoir mobile en direction de l'extrémité ouverte du chargeur et disposé au repos de l'autre côté du compartiment à vider par rapport audit chargeur, et des moyens pour déplacer ledit poussoir pour lui faire traverser ledit compartiment puis le ramener à sa position initiale. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens pour entrainer le magasin en rotation sont constitués par un moteur entrainant par l'intermédiaire d'un réducteur anti-retour, au moins l'un des galets sur lesquels repose ledit magasin. Le chargeur est de préférence un récipient parallélépipèdique dont le fond est constitué de deux volets escamotables, suspendu et guidé latéralement à l'aide de deux barres horizontales disposées entre le stockeur et la chaudière et mû le long desdites barres à l'aide d'une noix mobile le long d'une vis rotative parallèle aux barres. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation du dispositif ci-dessus, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels - Figure 1 représente schématiquement une vue en élévation latérale d'une installation conforme à l'invention - Figure 2 est une vue schématique de droite de l'installa tion de la figure 1 - Figure 3 est une vue partielle plus détaillée du disposi tif de la figure 2 - Figure 4 illustre les moyens d'entraînement en avant du poussoir du dispositif des figures 2 et 3 ; - Figure 5 illustre schématiquement les moyens d'entraîne ment en avant dudit poussoir et du chariot de chargement;; - Figure 6 illustre schématiquement les moyens d'entraine ment en arrière dudit poussoir - Figure 7 illustre schématiquement le mode de suspension, guidage et entraînement dù chariot de chargement, et - Figure 8 représente schématiquement les moyens de comman de du déchargement dudit chariot. L'installation représentée sur la figure 1 comprend une chaudière 1 de chauffage central à bois, domestique ou semi-industrielle, de conception classique et capable de brûler des bûches sur une grille après introduction par une porte 2 d'accès au foyer de la chaudière. En face de la chaudière sont disposés un stockeur 3 de bûches et un système de chargement des bûches comprenant un chariot de chargement 4 ou chargeur mobile à va-et-vient entre le stockeur et l'intérieur de la chaudière. Le chargeur 4 est porté latéralement par deux barres parallèles horizontales 5 fixées, d'une part, au stockeur 3 et, d'autre part, latéralement à la chaudière au droit de la porte 2. Le déplacement horizontal du chargeur 4 est obtenu à partir d'une vis sans fin 6 disposée entre les deux barres 5. Le chargeur 4 commande l'ouverture et la fermeture de la porte de la même manière que dans le brevet principal, à savoir par l'action de l'extrémité avant du chargeur sur un levier coudé 7 articulé sur un support 8 fixé sur la chaudière et agissant par une bielle 9 sur la porte 2, celle-ci pivotant autour d'un axe horizontal symbolisé en 10. Le stockeur 3 est représenté plus en détail sur les figures 2 et 3. I1 est du type tambour rotatif constitué par un magasin en forme de tore de section rectangulaire et d'axe horizontal. Il repose sur quatre galets 11 portés par un berceau métallique 12. L'intérieur du tore est divisé par des cloisons radiales 13 en un certain nombre de compartiments individuels 14 recevant chacun un chargement de bûches 15. Deux des galets 11 (ceux faisant face à la chaudière) sont entrainés par une chaîne 16 mue à partir d'un moteur électrique 17 (figure 3) fixé sur une plate-forme 18 portée par le berceau 12 et disposée dans l'espace central du tore rotatif 3. L'arbre de sortie 19 du moteur 17 est relié à la chaine 16 par un système de transmission à chaines, pignons et embrayage 20 aboutissant à un réducteur anti-retour 21 dont l'arbre de sortie est en prise avec la chalne 16. Chaque chargement contenu dans les compartiments 14 est susceptible d'être poussé dans le chargeur 4 (dans la position de la figure 1) par une plaque-poussoir 22 disposée au repos sur la face du stockeur 3 opposée à la chaudière 1. Le poussoir 22 a bien entendu une forme correspondant à la section des compartiments 14 et est articulé à l'extrémité d'un double levier horizontal 23 (figure 4), articulé à l'autre extrémité sur la plate-forme 18. Le double levier ' 23 forme un parallélogramme permettant au poussoir 22 de se déplacer dans le compartiment 14 en regard en demeurant constamment perpendiculaire à l'axe de ce compartiment. Sur la figure 4 les barres 5 et la vis centrale,6 sont portées par un montant-support commun 24 lui-même fixé sur la plate-forme 18. La vis 6 tourillonne librement et est entraînée à partir de l'arbre 19 du moteur 17 par un système à chaîne et pignon. L'entrainement du double levier 23 est assuré par une traverse verticale 25 passant entre les deux bras du levier 23 et fixée à deux manchons 26 coulissant librement sur les barres 5. La traverse 25 est liée à une noix 27-en prise avec la vis 6 par une liaison symbolisée en 28 et représentée plus en détail sur la figure 5. Le poussoir 22 comporte sur sa face arrière deux tiges de guidage 29 sur lesquelles se déplace librement un coulisseau 30 relié aux extrémités des deux bras du levier 23. Le poussoir peut ainsi coulisser dans les compartiments 14 en conservant une trajectoire parallèle à l'axe du tore-magasin 3, un ressort 31 rappelant le coulisseau 30 lors du retour en arrière du poussoir. En outre, un galet 32 monté fou sur le rebord extrême du poussoir 22 facilite la translation de ce dernier dans le compartiment en prenant appui contre la paroi interne en regard dudit compartiment. Enfin, une encoche 23a (figure 3) ménagée dans la paroi interne de chaque compartiment 14 permet le déplacement du levier 23. La noix 27 est susceptible d'entraîner la traverse 25 uniquement dans le sens de déplacement du poussoir 22 vers le chargeur 4 disposé à l'autre extrémité du compartiment 14 en regard de ces derniers, par des moyens représentés en figure 5 et constitués par un crochet mobile 33 articulé sur la traverse 25 et coopérant avec une butée en saillie 34 portée par la noix 27. La suppression de la liaison d'entraînement entre 27 et 25 est réalisée au bout d'une certaine amplitude du mouvement du levier 23 correspondant à l'arrivée du poussoir 22 à l'extrémité du compartiment 14 tournée vers le chargeur 4, par l'intermédiaire d'un doigt fixe 35 interposé sur la trajectoire du crochet 33 en un endroit prédéterminé le long de la vis 6 et chargé de relever ledit crochet pour le faire échapper à la butée d'entraînement 34. La noix 27 poursuivant son chemin le long de la vis 6 en rotation, prend en charge (position 27') le chargeur 4 qui vient d'être rempli de bûches par le poussoir 22. Cela s'effectue par exemple par la butée 34 qui vient contacter un crochet 36 solidaire du chargeur 4 par l'intermédiaire d'un support symbolisé en 37 sur les figures 5 et 6. Lorsque la noix 27 atteint l'extrémité de la vis 6 (position 27" ; figure 6) le chargeur 4 a pénétré complètement à l'intérieur du foyer de la chaudière 1 après relevage de la porte 2, le sens de rotation de la vis 6 est inversé à l'aide par exemple d'un contact de fin de course disposé en un endroit approprié et la noix 27" repart en sens inverse (flèche 38) en entraînant une tige 39 disposée parallèlement à la vis 6. L'entrainement se fait par exemple par un crochet mobile 40 porté latéralement par la noix 27. La tige 39 est chargée de ramener la traverse 25 dans la position initiale de repos, c'est-à-dire au voisinage du support d'extrémité 24, le poussoir 22 étant sorti hors du compartiment 14 et laissant le stockeur 3 libre de tourner autour de son axe. La liaison entre la tige 39 et la traverse 25 se fait par exemple par un doigt symbolisé en 41 sur la figure 3, solidaire de la traverse 25 et interposé sur la trajectoire de la tige 39. La course de retour de la tige 39 est déterminée par une butée fixe 39a désolidarisant la tige 39 du crochet 40. La figure 7 illustre la suspension et le guidage du chargeur 4 sur les barres 5. Le chargeur 4 qui a une forme paralélépipèdique est porté latéralement par une structure 42 munie au droit des barres 5 de galets de roulement 43. Le chargeur est fermé à son extrémité tournée vers la chaudière, ouvert à son extrémité tournée vers le stockeur et son fond est constitué de deux volets 44 pivotant à la manière d'une trappe autour de deux axes horizontaux 45. La figure 8 illustre un mode de réalisation du système de verrouillage des volets 44 en position horizontale et de déverrouillage de ceux-ci lorsque le chargeur 4 est en fin de course au fond du foyer de la chaudière. Deux tiges-poussoirs 46 faisant saillie à l'avant du chargeur 4 sont sollicitées par des butées (par exemple le fond du foyer de la chaudière) et déclenchent la libération des deux volets 44 par un jeu de galet 47 - came-levier 48 - levier 49 crochet 50. Le crochet 50 solidaire de chaque volet 44 coopère avec une plaque de verrouillage 51 articulée autour d'un axe 52 et sollicitée par la tige-poussoir 46 par un jeu de doigt et levier de transmission 53 approprié. Les divers mécanismes schématisés sur la figure 8 sont logés dans des doubles-parois constituant les flancs et la face avant du chargeur 4. Le retour en position initiale des tiges-poussoirs 46 (lors du recul du chargeur) provoque, grâce à des ressorts de rappel 54, la remise des volets 44 en position horizontale verrouillée (crochet en position 50'). Lorsque l'installation est au repos un compartiment 14 plein de bûches 15 est en regard du poussoir 22 et du chargeur 4 ceux-ci se trouvant à proximité immédiate des deux extrémités ouvertes dudit compartiment. Quand un besoin de combustible se manifeste, par exemple par un détecteur tel que celui décrit dans le brevet principal, le moteur 17 est mis en marche par ce détecteur. La vis 6 est aussitôt entrainée en rotation. La noix 27 commence à s'éloigner du support 24 en entraînant le levier 23. Le poussoir 22 pénètre dans le compartiment 14 en regard et commence à pousser les bûches 15 en direction du chargeur 4. Dès que le poussoir arrive à l'autre extrémité du compartiment le doigt 35 (figure 5) libère le crochet 33 en sorte que le poussoir 22 s'arrête. La noix 27 poursuivant son chemin prend en charge le chargeur 4 par le crochet 36 et l'entraîne jusqu'au fond du foyer de la chaudière où il se vide. La vis 6 change alors, comme expliqué plus haut, de sens de rotation et, au retour, d'une part, ramène le chargeur 4 en position initiale (par un dispositif d'entrainement analogue à 37 non représenté sur les dessins) et, d'autre part, ramène la tige 39 et donc l'ensemble 25-23-22 également en position initiale. Dès ces remises en position initiale effectuées l'embrayage 20 est commandé de manière à interrompye l'entraînement de la vis 6 et à entraîner la chaîne 16 pour amener le compartiment 14 suivant en place en regard du chargeur 4, prêt au chargement de la prochaine dose de combustible. Ces opérations s'effectuent par ;L'intermédiaire d'une commande d'embrayage symbolisée en 54 (figure 3) sollicitée par un levier 55 articulé sur un support 56 porté par le double levier 23. Le levier 55 porte à son extrémité opposée un doigt 57 interposé sur la trajectoire de saillies 58 portées par le stockeur 3 au droit de chaque cloison 13 et du côté opposé à la chaudière. Plus précisément, lors du retour du levier 23 en position initiale, le levier 55 agit sur la commande 54 provoquant le débrayage de la vis 6 et l'embrayage de la chaine 16. La rotation du stockeur 3 entraîne alors, par l'une des saillies 58, la rotation du doigt 57. Lorsque le levier 55 a pivoté d'un angle correspondant au positionnement correct du compartiment 14 suivant, il échappe alors à la commande 54 et le moteur 17 est débrayé et arrêté. L'installation est donc totalement automatique. Le stockeur-revolver 3 ainsi conçu permet un maximum de stockage de bûches pour un minimum d'encombrement, la recharge manuelle en bûches des compartiments 14 vides étant en outre particulièrement facile. Le nombre des compartiments est suffisamment grand pour assurer à l'installation une large autonomie. Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes notamment en ce qui concerne la nature et l'agencement des moyens pour réaliser les différents mouvements (et leur commande) des divers organes mobiles de l'installation. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation automatique de chaudière en combustible solide, notamment du bois en bûches, du type comprenant un chargeur comportant des moyens de réception d'une dose de combustible à introduire dans la chaudière et mobile entre un point de chargement de ladite dose et un point de déversement à l'intérieur du foyer de la chaudière, des moyens pour déplacer ledit chargeur entre les deux points extrêmes susdits, des moyens pour commander l'ouverture de la porte d'accès au foyer de la chaudière pour permettre l'introduction dudit chargeur, des moyens pour commander le déversement du combustible dans le foyer en fin de course du chargeur, et des moyens pour détecter l'état de combustion au droit de la grille de la chaudière et pour commander lesdits moyens de déplacement du chargeur, caractérisé en ce qu'il comporte un magasin de stockage du combustible (15) constitué par un tambour rotatif (3) d'axe horizontal en forme de tore tourné vers la chaudière (1), reposant sur des galets (11) et définissant une pluralité de compartiments individuels (14) ouverts aux deux extrémités,etdesmoyens moteurs (11,16,17) pour entraîner en rotation ledit magasin (3) de façon à amener successivement chaque compartiment au droit d'un poste de chargement dudit chargeur (4). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit poste de chargement comporte un poussoir (22) mobile en direction de l'extrémité ouverte du chargeur (4) et disposé au repos de l'autre côté du compartiment (14) à vider par rapport audit chargeur, et des moyens (23) pour déplacer ledit poussoir pour lui faire traverser ledit compartiment puis le ramener à sa position initiale. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caraçtérisé en ce que lesdits moyens pour entraîner le magasin (3) en rotation sont constitués par un moteur (17) entraînant par l'intermédiaire d'un réducteur anti-retour, au moins l'un des galets (11) sur lesquels repose ledit magasin. 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit chargeur (4) est un récipient parallélépipèdique dont le fond est constitué de deux volets (44) escamotables, suspendu et guidé latéralement à l'aide de deux barres (5) horizontales disposées entre le stockeur (3) et la chaudière et mû le long desdites barres à l'aide d'une noix (27) mobile le long d'une vis rotative (6) parallèle aux barres (5). 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'ensemble des moyens de commande de rotation du stockeur (3) et de la vis (6) et de déplacement dudit poussoir (22) sont montés sur une plate-forme (18) fixe disposée dans l'espace central libre du tore formé par le stockeur (3). 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des moyens (55,57) pour détecter le passage de saillies (58) portées par le stockeur (3) au droit de chaque compartiment (14) et commander le déplacement en rotation pas à pas du stockeur. 7. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit chargeur (4) est muni à son extrémité tournée vers la chaudière (1) d'au moins un poussoir (46) en saillie dont l'enfoncement provoque le déverrouillage et l'ouverture à la manière d'une trappe desdits volets (44) puis leur remise en position relevée verrouillée.