Brevet FR2613021A1 — publié le 19880930

MECANISME POUR ACTIONNER UN CLAPET D' OUVERTURE ET DE FERMETURE L'invention concerne un mécanisme pour actionner un clapet de fermeture et de retenue de l'ouverture d'écoulement du fond d'une trémie d'attente d'une instal- lation de chargement d'un four a cuve qui est constitué de deux registres, chacun en forme de calotte cylindrique ou sphérique, pivotant en sens opposés autour de leurs axes communs de suspension pour définir une ouverture d'écoulement centrale qui est symétriquement variable autour de l'axe central d'écoulement et qui comporte des moyens d'entraînement agissant au moins sur l'un des registres. L'invention vise plus particulièrement un clapet pour une trémie d'attente d'une installation du type à chargement central tel que décrit dans le brevet EP-B1- 0062770. Cette trémie d'attente sert à remplir aussi rapidement que possible un sas disposé immédiatement en dessous de cette trémie et à partir duquel on règle l'écoulement de la matière de chargement vers le moyen de répartition dans le four, qui est généralement une gou- lotte rotative ou oscillante. Le sas comporte une tubulure cylindrique d'écoulement dont l'ouverture est munie d'un clapet de dosage du genre décrit ci-dessus. Un mécanisme du genre décrit ci-dessus pour actionner un tel clapet est proposé dans le document EP-B1-0134918. Ce mécanisme connu n'est malheureusement pas utilisable pour les clapets visés par la présente inven- tion. L'une de ces raisons provient du fait que la trémie d'attente doit être vidée le plus rapidement possible pour raccourcir les temps morts de chargement. A cet effet, son ouverture d'écoulement doit être aussi grande que possible et le clapet associé à son ouverture d'écou- lement doit, bien entendu, être conçu en conséquence. Le clapet de dosage décrit dans les deux documents précités, qui est associé à la tubulure d'écoulement du sas, est par contre de taille beaucoup plus petite. Ces clapets connus sont notamment constitués de deux registres en forme de calottes sphériques qui sont supportées direc- tement par leur axe de pivotement et ce sont ces axes de pivotement qui sont actionnés par le moyen d'entraî- nement. Par contre, les clapets visés par la présente invention doivent avoir un rayon de courbure plus grand étant donné qu'ils ne sont pas associés à une tubulure cylindrique d'écoulement, mais à un fond d'une trémie en forme d'entonnoir, c.-à-d. que les deux registres ne peuvent pas pivoter de 90 chacun. Les deux registres doivent,par conséquent, être montés sur des bras porteurs pivotant autour de l'axe de rotation des registres et, compte tenu de la taille des registres et de la grandeur de l'ouverture d'écoulement, ces bras porteurs doivent être relativement longs. Ceci signifie que si les moyens d'entraenement agissaient sur l'axe de rotation des bras porteurs pour actionner les registres, il y aurait une perte de force par l'effet de levier négatif formé par les bras porteurs relativement longs. Compte tenu de cette perte et vu la taille des registres, les moyens d'entraînement devraient être très puissants et leur suspension devrait être prévue en conséquence. Par ailleurs, il faut signaler que dans les ins- tallations récentes, la trémie d'attente est conçue pour pouvoir tourner avec son clapet de fermeture autour de son axe vertical pour éviter l'effet de ségrégation des particules lors de son remplissage. Or, le mécanisme pour actionner le clapet connu associé à la tubulure d'écou- lement du sas ne convient pas pour une trémie tournante, à cause de l'encombrement latéral du mécanisme de com- mande. Par conséquent, le but de la présente invention est de prévoir un mécanisme pour actionner un clapet de fermeture et de retenue de l'ouverture d'écoulement du fond d'une trémie d'attente, qui est simple et efficace, qui est facilement démontable et qui, en plus, convient pour une trémie d'attente rotative. Pour atteindre cet objectif, l'invention propose un mécanisme du genre décrit dans le préambule, qui est caractérisé, dans un mode de réalisation préféré, en ce que chacun des registres est porté par une paire de bras de part et d'autre du fond de la trémie et pouvant pivoter autour de deux axes montés respectivement sur des consoles fixées de part et d'autre sur le fond de la trémie, en ce que les bras porteurs de l'un des registres sont reliés respectivment aux tiges de piston de deux vérins hydrauliques montés, de façon pivotante, sur les- dites consoles et en ce que les deux bras porteurs subis- sant l'action de vérins sont reliés par une tringlerie articulée sur ladite console respectivement aux deux autres bras porteurs. Chacune des tringleries est, de préférence, constituée d'une paire de bras parallèles, le premier étant solidaire du bras porteur soumis à l'action du vérin hydraulique, le second étant monté sur un axe de pivotement parallèle à l'axe de suspension et de pivo- tement des bras porteurs, d'une tige reliant les extré- mités des deux bras pour former une structure en forme de parallélogramme déformable, et d'un levier reliant l'ex- trémité du second bras au bras proteur ne subissant pas directement l'action du vérin hydraulique. Le second bras est, de préférence, constitué de deux branches parallèles solidaires l'une de l'autre, l'une de ces branches étant reliée par ladite tige au premier bras, l'autre étant reliée par ledit levier au bras porteur ne subissant pas directement l'action du vérin hydraulique. Selon une autre caractéristique, chacun des re- gistres est démontable de son bras porteur. D'autres particularités et caractéristiques res- sortiront de la description d'un mode de réalisation préféré, présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue latérale du clapet avec son mécanisme de commande en position fermée du clapet; la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, le clapet étant en position ouverte; la figure 3 montre une vue partielle suivant le plan de coupe III-III de la figure 1; la figure 4 montre une vue partielle suivant le plan de coupe IV-IV de la figure 1, et la figure 5 montre le démontage des registres au moyen d'une vue correspondant à celle de la figure 2. Sur les figures 1 et 2 on voit le fond en forme d'entonnoir 10 d'une trémie d'attente comprenant une ouverture d'écoulement circulaire 12 autour de l'axe central O. A cette ouverture 12 est associé un clapet de fermeture et de retenue constitué de deux registres 14 et 16 en forme de calottes déplaçables en sens opposé, l'un par rapport à l'autre, pour définir une ouverture d'écou- lement variable symétrique autour de l'axe O. A cet effet, les deux registres 14 et 16 sont pourvus d'ouver- tures symétriques et opposées l'une par rapport à l'autre, comme décrit dans les deux brevets précités, à l'exception que les deux registres ont un rayon de cour- bure beaucoup plus grand et une taille plus importante. Les deux registres 14 et 16 sont respectivement portés par une paire de bras porteurs 18 et 20 sur les deux côtés opposés du fond 10, les bras porteurs sur le c8té caché des figures 1 et 2 n'étant, bien entendu, pas visible sur ces figures. La suspension et le mécanisme pour actionner les deux registres 14 et 16 en synchronisme sera décrit en se référant simultanément aux figures 1 à 4. Comme le montre plus en détail la figure 3, les deux bras 18 et 20 peuvent pivoter autour d'un axe commun de suspension 22 porté entre deux plaques 26, 28 d'une console 24 qui est soudée sur la paroi extérieure du fond de la trémie d'attente. Une suspension similaire à celle de la figure 3 pour les bras non visibles se trouve du côté opposé par rapport a l'axe O, mais n'a pas été représentée étant donné que la description de celle vi- sible sur la figure 3 vaut également pour l'autre. La plaque 26 de la console 24 est en forme de "U" renversé (voir figures 1 et 2) dont l'une des jambes supporte l'axe de suspension 22, tandis que l'autre jambe porte un axe 30 sur lequel est monté de façon pivotante un bras 32 à deux branches parallèles 32a, 32b (voir figure 4). La branche 32b est reliée par une tige 34 à un bras 36 qui est solidaire du bras porteur 18 et qui est parallèle au bras 32 de manière à ce que la tige 34 forme avec les bras parallèles 32 et 36 une structure en forme de parallélogramme déformable autour des axes 22 et 30. L'extrémité de la seconde branche 32a du bras double 32 est reliée par un levier 38 au bras porteur 20 du re- gistre 16. L'autre bras porteur 18 est relié, comme le montrent les figures 1 et 2, à l'extémité de la tige de piston 40 d'un vérin hydraulique 42 monté de façon pivo- tante sur la console 24 et plus précisément sur la plaque 26 en dessous de l'axe 30 supportant le bras double 32. Le fonctionnement du mécanisme pour actionner les deux registres 14 et 16 ressort des figures 1 et 2. En position fermée des registres 14 et 16 selon la figure 1, la tige 40 du vérin 42 est rentrée. Lorsque ce vérin 42 est actionné, il agit sur le bras porteur 18 dans le sens de l'ouverture. Le pivotement de ce bras porteur 18 provoque par l'intermédiaire du bras 36 et de la tige 34 un pivotement correspondant du bras double 32, c.-à-d. une ouverture ou un relèvement de la structure à parallé- logramme précédemment inclinée selon la figure 1. Le pivotement du bras 32 entraîne, par traction, par l'in- termédiaire du levier 38, le bras porteur 20 de sorte que celui-ci pivote, finalement, en synchronisme avec le bras porteur 18 et en sens opposé jusqu'à l'ouverture totale des registres 14 et 16 selon la position illustrée sur la figure 2. Les deux registres 14 et 16 sont boulonnés sur leurs bras porteurs respectifs 18 et 20 et, comme le montre la figure 5, dans la position ouverte du clapet, ils peuvent être aisément démontés. Pour faciliter le démontage, chacun des registres 14 et 16 est, de préfé- rence, pourvu d'un oeillet 44 pour être accroché, moyen- nant un câble, à un oeillet 46 prevu sur la paroi exte- rieure du fond 10 de la trémie d'attente. Le mécanisme de suspension et d'entraînement sur la face non visible sur les figures est identique à celui décrit ci-dessus. Toutefois, au lieu de faire agir le verin hydraulique non visible sur les figures sur le bras porteur du registre 14, il est possible, pour des raisons de symétrie de force et de poids, de le faire agir sur le bras porteur du registre 16. Ainsi, chacun des registres 14 et 16 subit d'un c6té l'action directe d'un vérin hydraulique, tandis que de l'autre côté, il transmet le mouvement à l'autre registre. Le rapport des leviers 38, 34, ainsi que le point de liaison entre le levier 38 et le bras 20 doivent être calculés de façon à permettre une ouverture symétrique et égale par rapport à l'axe O. Ceci est important étant donné que les rayons de courbure des deux registres sont différents. Il est bien entendu également possible de modi- fier ces paramètres si on veut réaliser une ouverture asymétrique. Il reste à signaler que tout le mécanisme se trouve dans l'espace perdu autour du fond conique et qu'il ne gêne pas la rotation de la trémie. REVENDICATIONS 1. Mécanisme pour actionner un clapet de ferre- ture et de retenue de l'ouverture d'écoulement (12) d'une trémie d'attente (10) d'une installation de chargement d'un four à cuve, et qui est constitué de deux registres (14) et (16) chacun en forme de calotte sphérique ou cylindrique à découpe symétrique pivotant, en sens-op- posé, autour de leurs axes communs de suspension pour définir une ouverture d'écoulement centrale qui est symé- triquement variable autour de l'axe central d'écoulement O et qui comporte des moyens d'entraînement agissant au moins sur l'un des registres, caractérisé en ce que chacun des registres (14) et (16) est porté par une paire de bras (18, 20) de part et d'autre dufond de la trémie (10) et pouvant pivoter autour de deux axes (22) montés respectivement sur des consoles fixes (24) de part et d'autre sur le fond (10) de la trémie, en ce que les bras porteurs (18) de l'un des registres (14) sont reliés respectivement aux tiges de piston (40) de deux vérins hydrauliques (42) montés de façon pivotante sur lesdites consoles (24) et en ce que les deux bras porteurs (18) subissant l'action des vérins hydrauliques (42) sont reliés par une tringlerie articulée sur ladite console (24) respectivement aux deux autres bras porteurs (20). 2. Mécanisme selon la revendication 1, carac- térisé en ce que chacune des tringleries est constituée d'une paire de bras parallèles (36, 32), le premier étant solidaire du bras porteur (18) soumis à l'action du vérin hydraulique (42), le second bras (32) étant monté sur un axe de pivotement (30) parallèle à l'axe (22) de sus- pension et de pivotement des bras porteurs (18, 20), d'une tige (34) reliant les extrémités des deux bras (36, 32) pour former une structure en forme de parallélogramme déformable et d'un levier (38) reliant l'extrémité du second bras (32) au bras porteur (20) ne subissant pas directement l'action du vérin hydraulique (42). 3. Mécanisme selon la revendication 2, carac- térisé en ce que le second bras (32) est constitué de deux branches parallèles (32a, 32b) solidaires l'une de l'autre, l'une (32b) de ces branches étant reliée par ladite tige (34) au premier bras (36), l'autre (32a) étant reliée par ledit levier (38) au bras porteur (20). 4. Mécanisme selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que chacun des regis- tres (14, 16) est démontable de son bras porteur (18,20). 5. Mécanisme selon la revendication 4, carac- térisé en ce que chacun des registres (14, 16) est pourvu d'un oeillet (44) pour être accroché, par des câbles ou des chaînes, à des oeillets (46) prévus sur la paroi extérieure du fond (10) de la trémie d'attente lors du démontage.