Brevet FR2034912A1 — publié le 19701218

i 2034912 La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le transport pneumatique d'une matière en grains sous une pression de transport et un débit de matière constants au moyen d'iin récipient et un conduit de transport entre lesquels est monté un obturateur. 5 II est connu de transporter des matières pulvérulentes ou granuleuses à travers des conduits tubulaires au moyen d'air comprimé. Les variations de la pression dans de telles installations sont relativement importantes, ce qui se traduit par des variations analogues dans le débit de la matière transportée. Il se produit fréquemment une accumulation localisée de matière dans 10 le conduit de transport, ce qui occasionne la formation d'un bouchon de matière de grande longueur qui remplit toute la section du conduit. De ce fait, la pression dans le récipient de chargement ainsi que dans la partie du conduit de transport située avant le bouchon augmente de manière considérable. Le bouchon disparaît généralement dès que la pression dans le récipient de trans-15 port est devenue suffisamment élevée, et la matière formant le bouchon est alors propulsée à grande vitesse. L'air comprimé se trouvant dans le récipient se détend par suite de l'abaissement brusque de la pression dans le conduit de transport, et refoule une quantité excessive de matière dans le conduit, ce qui se traduit fréquemment par son obturation complète. .20 Pour obtenir un transport fiable, il y a lieu d'utiliser un compres seur et un récipient pouvant produire une pression notablement plus élevée que celle qui est normalement nécessaire pour le transport de la matière en grains suivant le débit désiré. L'objet de l'invention est. un procédé et un dispositif qui évitent 25 les inconvénients qui viennent d'être mentionnés. L'invention doit permettre un débit de matière constant dans le conduit lorsque la pression de transport est constante. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, on influence la force de fermeture de l'obturateur - force qui dépend de la pression de 30 transport - au moyen d'une précontrainte constante mais réglable qui est importante par rapport au poids de la colonne de matière s'appuyant sur l'obturateur. On obtient de cette manière un circuit de régulation qui assure le déroulement convenable du transport de la matière. La précontrainte est de préférence produite par voie pneumatique, 35 hydraulique ou mécanique. Selon une forme de mise en oeuvre particulière du procédé suivant l'invention, l'entrée de la matière dans le conduit de transport est facilitée 70 09136 2 2034912 par l'introduction, dans le récipient, d'une quantité de gaz de transport qui est dosée en fonction de la pression de transport et qui entre dans ce récipient par un conduit monté parallèlement à l'obturateur. Un tel agencement évite la formation de voûtes empêchant la descente de la matière à l'inté-5 rieur du récipient. Le dispositif selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé comprend un récipient principal ou réservoir suivi par un récipient collecteur et, entre les deux, un obturateur. Selon l'invention, cet obturateur est suspendu par des leviers à au moins un diaphragme élastique fixé de manière 10 étanche sur le récipient collecteur, l'obturateur étant en outre relié à un système de précontrainte réglable. Le diaphragme élastique se présente de préférence sous la forme d'un soufflet dont l'extrémité inférieure est fixée de façon étanche sur le récipient collecteur, et dont l'extrémité supérieure est fermée par un disque 15 suspendu au système à leviers. Selon une autre forme de réalisation, le diaphragme élastique est plan et est suspendu au système à leviers. On peut utiliser des feuilles métalliques élastiques, du caoutchouc ou une matière plastique pour le diaphragme de l'une ou de l'autre forme de réalisation mentionnée ci-dessus. 20 Selon une forme de réalisation particulière du dispositif de l'in vention, le côté du diaphragme qui se trouve à l'opposé du récipient collecteur est entouré par une chambre de pression qui communique avec un système pneumatique ou hydraulique dont la pression peut être réglée. Le diaphragme d'une telle forme de réalisation est sollicité, d'une part, par la pression 25 de transport régnant à l'intérieur du récipient collecteur et, d'autre part, par la pression du fluide pneumatique ou hydraulique produisant la précontrainte . Afin de protéger les diaphragmes contre un déchirement dans le cas d'une diminution excessive de la pression de transport à l'intérieur du réci-30 pient collecteur,par suite de la précontrainte agissant sur ces diaphragmes de l'extérieur, une forme de réalisation particulière de l'invention prévoit que le système pneumatique ou hydraulique communique avec l'espace intérieur du récipient collecteur à travers une soupape de retenue. Lorsque la pression régnant dans le récipient collecteur descend au-dessous d'une valeur prédé-35 terminée - à laqiielle a été ajustée la soupape de retenue - cette soupape s'ouvre et. l'air du système pneumatique de précontrainte peut pénétrer par la soupape de retenue à l'intérieur du récipient collecteur, en évitant ainsi 70 09136 3 2034912 une extension excessive des diaphragmes. Lorsque le système de précontrainte fonctionne par voie hydraulique, il'y a lieu d'incorporer un appareil qui transforme la pression hydraulique en une pression pneumatique. Afin.de protéger le diaphragme contre une pres-5 sion de transport excessive, c'est-à-dire contre une extension excessive dans l'autre sens, l'invention prévoit, selon un mode de réalisation préféré, qu'une plaque d'appui perforée qui couvre toute la section de la chambre de pression est disposée du côté du diaphragme qui se trouve à l'opposé du récipient collecteur. Lorsque la pression de transport devient très élevée, 10 le diaphragme s'applique contre cette plaque d'appui. Les perforations de cette dernière sont si petites que le diaphragme ne peut pas y être enfoncé, ce qui provoquerait sa détérioration. Selon une forme de réalisation équivalente du dispositif suivant l'invention pour la production d'une précontrainte, le système à leviers est 15 relié à un système de précontrainte qui fonctionne par voie mécanique. Un tel système se présente de préférence sous la forme d'un levier sollicité par un poids ou un ressort. Une autre caractéristique avantageuse de l'invention prévoit le montage d'un dispositif d'ameublissement pneumatique connu en soi à l'inté-20' rieur du réservoir. Ce dispositf fonctionne en combinaison avec l'obturateur. Le couplage de ces deux organes est tel qu'une position d'ouverture déterminée de l'obturateur provoque l'ouverture d'une soupape montée dans le conduit d'amenée d'air du dispositif d'ameublissement. L'entrée en action de ce dernier accélère la descente de la matière en grains, la pression à l'in-25 térieur du récipient collecteur augmente, et l'obturateur diminue la section de passage en fermant simultanément, par l'intermédiaire du système à leviers, la soupape montée dans le conduit d'amenée d'air relié au dispositif d'ameublissement. Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le dis-30 positif d'ameublissement peut être relié à un conduit d'amenée d'air par un distributeur à trois voies d'où part également un conduit pour l'air de transport qui débouche dans le récipient collecteur, ce distributeur présentant un tiroir accouplé à l'obturateur et établissant la communication entre le conduit d'amenée d'air et le conduit d'air de transport à n'importe quelle 35 position. Ce distributeur à trois voies permet de résoudre de manière particulièrement simple le problème de la réalisation du dispositif. Un ressort réglable agissant sur le tiroir du distributeur fournit de préférence une partie 70 09136 4 2034912. de la force de précontrainte. Bien que l'agencement qui vient d'être décrit soit particulièrement simple et avantageux, il peut bien entendu être remplacé par des dispositifs analogues. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront 5 plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une élévation, partie en coupe longitudinale, d'un dispositif selon l'invention comprenant un système pneumatique pour la précontrainte , 10 - la figure 2 est une élévation analogue à celle de la figure 1, mais avec un décalage angulaire de 90° par rapport à celle-ci, - la figure 3 est une élévation, partie en coupe longitudinale, d'un dispositif comprenant un système mécanique pour la précontrainte, - la figure 4 est une élévation analogue à celle de la figure 3, 15 mais avec un décalage angulaire de 90° par rapport à celle-ci. L'installation représentée aux figure 1 et 2.comprend un réservoir 1 sous lequel est disposé un récipient collecteur 2. Le réservoir 1 peut être fermé au moyen d'un volet 3. Le réglage proprement dit du débit de matière en grains entrant dans le récipient collecteur 2 est assuré par un obturateur 20 4 qui est fixé au milieu d'une traverse 5. Les extrémités de cette dernière sont articulées sur des tiges verticales 6 qui sont suspendues à des diaphragmes plans 7 fixés de manière étanche sur le couvercle 8 du récipient collecteur 2. Au-dessus des diaphragmes plans 7 se trouvent des chambres de pression 9 qui sont traversées de façon étanche par les tiges 6. Des plaques d'appui perfo-25 rëes 10 couvrant toute la section des chambres de pression 9 empêchent l'extension excessive ou même le déchirement des diaphragmes 7 lorsque la pression régnant à l'intérieur du récipient collecteur 2 devient trop élevée. Les chambres de pression 9 communiquent par des conduits 11 et une soupape régulatrice ajustable 12 avec un compresseur (non représenté). Au moyen de la soupape régu-30 latrice 12 on ajuste une pression de travail qui agi,t comme une précontrainte sur l'obturateur 4. L'ensemble de ce système dfe précontrainte pneumatique porte la référence 13. Le conduit 11 est relié à un conduit 14 dans lequel est montée une soupape de retenue 15 et qui débouche à l'intérieur 16 du récipient collecteur 2. La soupape de retenue 15 s'ouvre lorsque la pression dans ce 35 récipient collecteur descend au-dessous d'une valeur de sécurité prédéterminée afin de protéger les diaphragmes"plans 7 contre l'éclatement sous l'effet de la pression de précontrainte exercée sur la face opposée. Les tiges 6 sont 70 09136 5 2034912- accouplées par des leviers 17 au tiroir 18 d'un distributeur à trois voies 19. Ce dernier est raccordé à un conduit d'amenée d'air sous pression 20 et il alimente à travers un conduit 21 un dispositif d'ameublissement 22 monté sur le fond conique du réservoir 1. Le tiroir 18 ouvre le conduit 21 5 dès que l'obturateur 4 a atteint une position de fermeture déterminée. L'air entrant dans le réservoir par le dispositif d'ameublissement 22 facilite la sortie de la matière en grains du réservoir 1 et son entrée dans le récipient collecteur 2. Le débit de l'air de transport introduit à travers le conduit 23 et le fond poreux 24 du récipient collecteur 2 est également 10 réglé, en mime temps, en fonction de la position de l'obturateur. Une tige 25 limite la course dû tiroir 18, de sorte que la communication entre le conduit d'amenée d'air comprimé 20 et le conduit d'air de transport 23 reste toujours ouverte. Le tiroir 18 modifie donc uniquement la section de passage. Afin d'obtenir ce résultat pour les différentes courses 15 possibles du tiroir 18, le point de dérivation du conduit 21 pour l'air de transport présente une lumière 26 qui est parallèle au tiroir 18. 27 désigne le conduit de transport. Les figures 3 et 4 représentent une installation comprenant un réservoir 51 sous lequel est disposé un récipient collecteur 52. Le réservoir 20 51 peut être fermé au moyen d'un volet 53. La section de passage proprement dite est réglée au moyen d'un obturateur 54. Ce dernier est monté sur une traverse 55 dont les extrémités sont articulées sur des tiges verticales 56 • qui sont suspendues à des disques 78 constituant les éléments de'fermeture supérieurs de diaphragmes qui se présentent en l'occucence sous la forme de 25 soufflets 57. Les extrémités supérieures des tiges 56 sont articulées sur des leviers 67 qui sont eux-mêmes articulés au tiroir 68 d'un distributeur à trois voies 69. L'autre extrémité du tiroir 68 est sollicitée par un rëssort 80 dont la pression peut être réglée par une vis 79. L'ensemble du système de précontrainte 63 est dans ce cas constitué par la vis de réglage 79, le tiroir 30 68, les leviers 67, les tiges 56, la traverse 55 et l'obturateur 54. Le distributeur à trois voies 69 alimente un conduit 61 qui débouche dans un dispositif d'ameublissement 72 monté au fond du réservoir 51. Le conduit pour l'amenée d'air sous pression au distributeur à trois voies 69 porte la référence 70. Le conduit 73 pour l'air de transport débouche au-dessous du fond poreux 74 dans 35 le récipient collecteur 52. Le fonctionnement du distributeur à trois voies 69 correspond à celui du distributeur décrit relativement aux figures 1 et 2. 70 09136 6 2034912 REVENDICATIONS 1 - Procédé pour le transport pneumatique d'une matière en grains 5 sous une pression de transport et un débit de matière constants à partir d'un réservoir, selon lequel l'introduction de la matière en grains dans le conduit de transport s'effectue par l'intermédiaire d'un obturateur, caractérisé en ce que l'on influence la force de fermeture de l'obturateur - qui dépend de la pression de transport - au moyen d'une précontrainte constante 10 mais réglable qui est importante par rapport au poids de la colonne de matière en grains s'appuyant sur l'obturateur. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la précontrainte est produite par voie pneumatique, hydraulique ou mécanique. 3 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, carac-15 térisé en ce que l'introduction de la matière dans le conduit de transport est facilitée par un courant de gaz introduit dans le réservoir à travers un conduit monté parallèlement à l'obturateur, le débit de ce courant de gaz étant régulé en fonction de la pression de transport. 4 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quel-20 conque des revendications précédentes, ce dispositif comprenant un réservoir suivi par un récipient collecteur avec intercalation d'un obturateur, caractérisé en ce que l'obturateur est suspendu par l'intermédiaire de tringleries à au moins un diaphragme élastique fixé de manière étanche sur le récipient collecteur, et est relié à un système de contrainte réglable. 25 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le diaphragme élastique se présente sous la forme d'un soufflet dont l'extrémité inférieure est fixée de manière étanche au récipient collecteur, et dont l'extrémité supérieure est fermée par un disque suspendu à la tringlerie. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le 30 diaphragme élastique est plan, et est suspendu à la tringlerie. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le côté du diaphragme qui se trouve à l'opposé du récipient collecteur est entouré par une chambre de pression qui communique avec un système pneumatique ou hydraulique dont la pression peut être réglée.- 35 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le système pneumatique ou hydraulique communique avec l'espace intérieur du récipient collecteur par l'intermédiaire d'une soupape de retenue. 70 09136 7 2034912 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'une plaque d'appui perforée couvrant toute la section de la chambre de pression est disposée du côté du diaphragme qui se trouve à l'opposé du récipient collecteur. 5 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la tringlerie est reliée à un système de précontrainte mécanique qui se présente sous la forme d'un levier sollicité par un-poids ou un ressort. 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, 10 caractérisé en ce que le réservoir est équipé d'un dispositif pneumatique d'ameublissement connu en soi qui fonctionne en combinaison avec l'obturateur. 12 - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le • dispositif d'ameublissement peut être relié par un distributeur à trois voies à un conduit d'amenée d'air qui est également en conmunication avec un côn-15 duit pour l'air de transport qui débouche dans le récipient collecteur, le distributeur présentant un tiroir qui est accouplé à l'obturateur et qui établit, dans chaque position, la communication entre le conduit d'amenée d'air et le conduit pour l'air de transport. 13 - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que 20 le tiroir du distributeur à trois voies est sollicité par un ressort, et en ce que ce tiroir forme avec ce ressort une partie du système de précontrainte.