Brevet FR2721096A1 — publié le 19951215

La pïesente invention concerne un dispositif d'alimen tation et d'allumage automatique d'une chaudiere ou tout au tre element chauffant avec du bois de chauffage en buches destinée a chauffer une habitation. un local quelconque. En vue de charger et d'allumer automatiquement l'élément chauffant avec des quantites préparées de bois et cela sur une période qlll peut s échelonner sur vingt quatre heures et plus sans aucune intervention manuelle. Le chargement de ces elements chauffants est tradition nez liement effectue pal l'utilisateur qui est obligé de faire ce travail plusieurs fois dans une journee et même durant la nuit s'il ne veut pas que le feu s'éteigne. Habituellement on surcharge la chaudiere pour limiter les fréquences de chargement cela implique une mauvaise combustion d'ou pollution de l'air. un encrassement rapide du foyer et des conduits de fumee. une baisse de rendement. des surchauffes de l'élément chauffant qui occassionnent des temperatures excessives au sein du local chauffe. La temperature est mal controlee. aucune régulation efficace n est possible.L'utilisateur est ega lement tenu d'allumer 17u de reallumer le bois sachant que cela est une operation delicate et fastidieuse. Le but de l'invention est de procurer un dispositif qui remplace les opérations manuelles par des phases automatiques permettant des chargements de l'element chauffant avec de petites quantites de bois suivis d'un allumage des qu'il y a chute de temperature. Ainsi la temperature reste la plus constante possible et appropriee a une demande. Plus de surcharge de l'élement chauffant d ou une meilleure cornbustion. moins de fumée polluante. La coivee de remplissage sera moindre, l'alluma oe néant. Une economie ceïtaine en temps et en combustible en découlera. L'invention propose en consequence un dispositif d'alimentation et d allumage automatique d'une chaudiere ou tout autre élément chauffant avec du bois de chauffage en bûches caractérisé en ce qu'il compi-end - un bâti porteur d'une multiplicité de casiers de stockage des charges de bois a introduire dans l'élément chauffant, - des moyens d'avance pas a pas pour imposer des déplace ments auxdits casiers, - des moyens pour pousset- lesdites charges de bois hors des casiers à l'interieur de l elément chauffant. - des moyens coopérants pour soutenir dans un premier temps lesdites charges de bois pendant l'introduction et les faire tomber ensuite en fin de course au coeur du foyer. - des moyens pour permettre l'allumage des charges de bois dans le foyer. et - un moyen coopérant pour obturer ledit orifice de chargement lorsque ledit pousseur est en phase de rechargement. D'autres caiacteristiques de la présente invention apparaïtront au cours de la description suivante faite en relation avec les dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue de droite de l'ensemble du dispositif selon l'invention. - La figure 2 est une vue de face de la figure 1 du dispositif selon l'invention. - La figure 3 represente en coup le moyen d'avance pas à pas des casiers. - La figure 4 est une vue detaillée d'une partie de la figu re 3. elle represente le levier escamotable fié sur chaque casier. - La figure 5 est une vue de dessus de la figure 4. - la figure 6 représente une coupe horizontale de la figure 3 montrant les guidages des casiers. les chaines et pignons de manutention. - La fiaure 7 représente une coupe longitudinale dans l'axe de l'orifice de chargement. le pousseur est en position reculé, hos du casier. - La figure 8 représente la mëme coupe que la figure 7 mais avec le pousseur place en position avancé obturant l'orifice de chargement de l'élement chauffant. - La figure 9 est une vue arrière du pousseur suivant la ligne I-I de la figure 7. - La figure 10 est une vue de face du fourreau fixé devant l'orifice de chargement de l élément chauffant. - La figure 11 représente en coupe une arille pivotante de soutien équipée d'une résistance éléctrique. - La figure 12 représente en coupe verticale la forme de la grille pivotante suivant la liane II-II de la figure 11. - La fiaure 13 est une vue de profil d'un verrou maintenant la grille pivotante en position horizontale. La réalisation particulière du dispositif selon l'invention représente sur les figures 1 et 2 comprend: un bati (2) porteur d'une multiplicité de casiers. place devant un élément chauffant (43) capable de recevoir et de brûler les charges de bois (1) contenues dans lesdits casiers (3). Le bâti (2) est constitué par deux montants verticaux, des roulettes (20) sont implantees dans la partie basse et prises dans des rails (21) fixes au sol. un doigt de positionnement (19) immobilise l'ensemble et le place devant l'élément chauffant. Les casiers (3) de section rectangulaire sont séparés les uns des autres et possedent une ouverture å chaque extremi te orientee vers l'orifice de chal-aement i45). ils sont dispo ses l'un au-dessus de l autre et de part et d'autre d'un axe vertical maintenus par deux chaînes de manutention (29). Deux tendeurs (5) dans la partie superieure donnent une tension su les chaînes (29) par l'intermédiaire des vis de pression (4). Des axes (8) et (22) equipes de pignons à chaines (6) sont tenus par des paliers (7). ils permettent la rotation des casiers (3) a chague extrémite Le pousseur t introducteur des charges de bois est auide par deux supports (9-12). . et relié par un levier (13) multiplicateur articule sur un axe (15) à un vérin (18) de faible course lui donnant le mouvement d avance et de recul. Un fourreau (40) cooperant est place derrière les casiers et fie devant l'orifice de chargement (45) de l'élément chauffant (43). Ce fourreau est muni de grilles de soutien pivotantes placees dans le corps de 1 element (43). . Des résis- tances chaufffantes electi iques (49) sont disposées sur les arilles pivotantes. un verra plus en détail ces éléments montrés aux figures suivantes. Un contacteur (23) sui- le thei-mostat (39) de l'élément chauffant associe à deux. autres détecteurs (24) cooperent pour donnel- l'ordre de chargement et d'allumage de la charge de bois. On se refère au figures 3. 4. et 5 pour décrire les moyens d'avance pas a pas des Casiers (1). Lorsque la tige du vé rin (38) est déplacée dans les sens de son allongement un casier (3) est entraîné dans sa course. il est ainsi positionné en fin de course devant l'orifice (45) de l'élément chauffant (43). Un levier articule (35) en butee contre une goupille (34) solidaire de chaque casier. est poussé par un butoir (30) fixé en bout de tige du venin t38). Le retrait du butoir (30) éclipse le levier (35) pivotant autour d'une vis (36) fixé sur le casier suivant. La course du verin (38) est supérieure au pas des casiers pour permettre un rabattement en position initiale du levier (35) aidé par un ressort (33). Le dispositif repr@sente sur la figure 6 comporte d'autre part Des glissières verticales (28) servant de guidage pour maintenir les casiers (3) en position horizontale. Un frein immobilisant l'ensemble des casiers. formé par un disque (17) lié au montant du bati (2). et d'un autre disque (27) solidaire de l'axe de rotation (22). Une pression constante est donnée sur ces disques par des rondelles élastiques (16) serres par un écrou (25). En référence aux figures 7. 8 et 9 le pousseur (10) de section rectangulaire léacrement inférieure à l'intérieur du casier (3) pour permettre son passage est en forme de bouchon. il obture l'orifice de chargement (45) en position avancée figure (8) pendant la combustion de la charge de bois. Les casiers sont munis d'une fente longitudinale autorisant le passage de l'axe (44) solidaire du pousseur (10). partie entrainée par le levier de commande (13) relie au vérin (18) figure 2. Selon une variante non representee le vérin de commande du pousseur peut être implanté dans son axe. @ l'arriere de celui-ci si l'encombrement de 1 ensemble le permet. Un fourreau d entrée (40) qui coopere est fixé devant l'orifice de chargement (45). il comporte comme les casiers (3) un chanfl-ein d'entree afin d'eviter tout accrochage avec le bois lors de l'introduction . Une trappe pivotante (41) placée dans ce fourreau ferme l ouverture du corps chauffant en l'ab- sence du pousse (10). elle pivote vers le haut poussée par le bois dans la phase de chai-gement. dégageant ainsi le passage. un se réfere maintenant aux figures 10. 11, 12, et 13 pour décrire les moyens cooperants de soutien et d'allumage de la charge de bois (1). Deux grilles de soutien (50) opposées sont installées sur le fourreau (40) des paliers (52) assurent leur guidage en rotation. Les ressorts (47) maintiennent lesdites grilles (50) en position horizontale contre des goupilles (56). Dans cette position les grilles sont bloquées par les verrous (54) articules su une tioe (48 et pousses par des ressorts (55). Dans une variante de realisation non representee les ressorts (47) peuvent être remplaces par des contrepoids. La partie active des grilles (50) est formée par trois rampes de glissement (figure 12) situee à l'intérieur du corps chauffant. Un doigt (11) solidaire du pousseur (10) vient en fin de course dans la phase de chargement actionner les verrous (54), les arilles (50) chargees de bois basculent. le bois tombe au coeur du foyer. Le volume de la charae de bois (1) ainsi déposé empêche lesdites grilles de revenir en position horizontale. Lee resistances chauffantes (49) disposées sur les grilles (50) déboi-dent légerement pour créer le contact. donc l'allumage du bois leurs branchements se fait a l'extérieur de l'élément chauffant sous les capots (53). Le fonctionnement du dispositif est le suivant En utilisation normale le pousseur (10) obture l'orifice de chargement (45) pendant la combustution de la charge de bois (1) préalablement intyroduite et. même au-dela de ce temps si aucun rechal-aement s'avere nécessaire. figure 8 Le cycle de rechargement est autorisé si deux conditions sont réunies La première est donnee par le contacteur (23) lié au thermostat (39). de l'élément chauffant, si la température prd- reglée par l'utilisateur est étale ou supérieure a celle demandée. le contacteur (23) n autorise pas le rechargement. mais par contre si la température est inférieure à la demande un premier signal est donné. La deuxième condition est donnée par les deux détecteurs signalant la position horizontale de chaque grille pivotante (50). cette position veut dire que la charge de bois (1) qui a été introduite est consumée.sa masse et son volume réduit en braises n'est plus gênante. les grilles pivotantes (50) reviennent donc en position horizontale tirées par les ressorts (47) contre les butées (56). figure 10 Dans le cas ou les deux conditions sont réunies le cycle de chargement est mis en route. Le pousseur (10) mù par le vérin (38) recule en position arrière fin de course ( figure 7 ), il libère la trappe (41) placée dans le fourl-eau (40) qui par son propre poids ferme l'orifice de chargement (45) Le casier (j) vide est pousse par celui qui est audessus de lui. pour te faire le verin (38) rentre sa tige munie du butoir (30) qui eclipse le levier (35) articulé du casier plein. ce levier (35) revient n position initiale contre une butée e34) aide par un ressort (33) fiaure 45. des que la tige du vérin (38) arrive en fin de coul-se rentree son mouvement est inversé. le butoir (30) emmene le casier plein par l'intermédiaire du levier (35) en fin de course. le plaçant ainsi devant l'orifice de chargement figure 3 Dans cette confiaui-ation le vérin (18) actionne le pousseur (10) qui introduit une nouvelle charae de bois repoussant la trappe t4l). Les grilles pivotants (50) verouillées en position horizontale soutiennent la charge de bois (1). en fin d'introduction. le doigt (11) solidaire du pousseur déclenche les verrous (54). les arilles chargees de bois basculent et restent orientees ver-s le bas. A ce moment précis les résistances chauffantes sont mises en marche un court instant le temps d'enflammer le bois. L'alimentation de @ élément chauffant ainsi que l'allumage est donc entierement automatique avec un maximum de sécurité du fait qu'il y ait deux organes de fermeture (10-41) et trois éléments de contrôle. le contacteur (23) et deux autres détecteurs (24) Le remplissaae des casiers est une tache relativement facile pour l'utilisateur. il lui sufira de glisser les buches dans les casiers et pour une intervention sur l'élément chauffant (43). il pourra déplacer l'ensemble du dispositif monté sur roulettes (@@ Un autre avantage du dispositif selon l'invention est son encombrement réduit au sol placé très près de l'élément chauffant. Les verins hydrauliques (18) et (38) fonctionnent avantageusement å l eau prise sul- le réseau sous pression que l'on trouve habituellement dans nos locaux. ainsi que leurs commandes. Une coupure éléctrique n arrétera pas le cycle de rechargement qui pourrai laissei- le pousseur (10) à mi-course. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits. elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaitront à l'homme de l'art. Le dispositif selon l invention est particulièrement destiné à un usage domestique. il peut convenir aussi bien à des chaudières existantes qu'à de nouvelles realisations. REVENDICATIONS I) Dispositif d'alimentation et d'allumage automatique d'une chaudière ou tout autre élément chauffant avec du bois de chauffage en bûches caractérise en ce qu'il comprend - un bâti (2) porteur d'une multiplicité de casiers (3) de stockage des chartes de bois (1) à introduire dans l'élément chauffant (43). - des moyens d'avance pas à pas (38) pour imposer des déplacements auxdits casiers 3 - des moyens (10-13-18) (38) pour pousser lesdites charges de bois (1) hors des casiers t3) à l'intérieur de l'élément chauffant (43). - des moyens (40-50) cooperants pour soutenir dans un premier temps lesdites chartes de bois (1) pendant l'introduction et les faire tomber ensuite en fin de course au coeur du foyer. - des moyens (49) pour permettre l'allumage des charges de bois (1) dans le foyer et - un moyen 41 coopérant pour obturer ledit orifice (45) de chargement lorsque ledit pousseur (10) est en phase de rechar ment. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le bâti (2) est constitue par deux montants verticaux et muni de roulettes (20) quidées par des rails (21). l'ensem- ble étant positionné par un doigt (19). 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les casiers (3) sont sépares entre eux et possèdent une ouverture à chaque extremite orientée vers l'orifice de chargement (45). 4) Dispositif selon l'une des revendications 1 et 3 carac térise en ce que les casiers 3 je sont disposés l'un au-dessus de l'autre et de part et d autre d'un axe vertical, maintenus par deux channes (29) de manutention et par des guidages (28) en position horizontale. 5) Dispositif selon l'une des revendications I à 4 caracterisé en ce que lesdits moyens d'avance pas a pas des casiers sont constitués par un vérin bl Dispositif selon l une des revendications I a 5, caracterise en ce qu'il comporte. en outre. un dispositif d'immobilisation des casiers (3) constitue par un frein (17-27). l'en- semble etant dispose sur un arbre (22) porte pignons (6). 7) Dispositif selon la i-evendication l. caractérise en ce que les moyens pour pousser lesdites charaes de bois (1) sont constitues par un pousseur (10) attaché a un levier (13) multiplicateur et mu. par un vérin de faible course (18). 8) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que le pousseur (10) est en forme de bouchon assurant la fermeturc de orifice (45) de chargement pendant la combustion. 9) Dispositif selon la revendication 1. caractérisé en ce que lesdits moyens coopérants pour soutenir la charge de bois (1) dans l'element chauffant (43) pendant l'introduction sont constitués par deux grilles (50) pivotantes opposées. installees sur le fourreau (40) fix@ devant l'orifice de chargement (45). des verrous 10@ Dispositif selon la revendication l. caracterise en ce que lesdits moyens d allumage des charges de bois sont constitués par deux résistances chauffantes électriques (49) disposees su lesdites aiilles (50) Il Dispositif selon une des revendications 1 à 10 carac térisé en ce qu'il compoi-te. en outre. des moyens coopérants pour commander le chargement et l'allumage de la charge de bois (1) constitues par un contacteur (23) relie au thermostat (39) de l'élément chauffant (43) associé a deux autres détecteurs (24) de position des grilles (50)