Brevet FR2085159A1 — publié le 19711224

La présente invention concerne un convoyeur de substances pulverulentes ou en grains ou fluides à débit contrôlé. Les convoyeurs, généralemenI île ibles, constitués par une gaine tubulaire extérieure à l'intérieur de laquelle est disposé Un élément central cylindrique qui délimite avec ladite gaine un espace annulaire dans Iequel est placé un organe transporteur constitué par un fil rond enroulé en hélice et désigné sous le nom dc spire, laquelle spire est entraînée ci rotation par une de ses extrémités, sont connus. Ces convoyeurs ont fait l'objet notamment du brevet franrais n 1.436.336 et du certificat d'addition n0 89.-381. La présente lavent ion concerne des perfectionnements à des convoyeurs de ce t-ype, flexibles ou non. Un des buts de l'invention est un convoyeur dont le débit puisse être contrôlé, avec une préeision suffisante, de l'ordre de 1 %, en anissant uniquement sur la vitesse d'entraînement de la spire. Un convoyeur suivant l'invention comporte a) une gaine tylindrique cxterne ayant au moins une ouverture au voisinage de chacune de ses extrémités, l'une pour l'admission des produits et l'autre pour la sortie des produits. b) une spire, placée à 1'iniérieur de ladite gaine, et entraî- née en rotation par l'une de ses extrémités au moyen d'un groupe motovariateur à vitesse de sortie réglable. c) un élément central cylindrique, disposé à l'intérieur de ladite spire. suivant une caractéristique de l'invention, l'élément central et la gaine externe ont des diamètres tels que l'espace annulaire qu'ils délimitent ait une largeur, mesurée suivant un rayon, légèrement supérieure au diamètre du fil constituant la spire. En d'autres termes, le diamètre de l'élément interne est légèrement inférieur au diamètre de l'espace tubulaire intérieur à la spire ou diamètre d'enroulement interne de la spire et la gaine extérieure a un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre d'enroulement extérieur de la spire. Suivant une autrr caractéristi(iue de l'invention, la vitesse de rotation relative de la spire par rapport. à l'élément interne est. déterminée. L'élément interne peut être entraîné en rotation en même temps que la spire, auquel cas la vitesse relative est nulle. L'élément interne peut être fixe par rapport à la gaine auquel cas la vitesse relative est toujours égale à la vitesse de la spire. L'élément interne peut être libre de tourner sur lui-même soit monté fou dans un palier,soit même entièrement flottant auquel cas lgexpérience montre que l'élément interne est entraîné en rotation par le frottement de la spire et des produits à une vitesse sensiblement égale à la vitesse de la spire et la vitesse relative est donc sensiblement nulle. Le convoyeur selon l'invention peut être utilisé avantageusement dans tous les cas où l'on doit transporter un produit pulvérulent ou en grains depuis un récipient de stoekage,par exemple un silo ou une trémie, jusqu'à un lieu 'l'utilisation avec un débit régulier et avec la possibilité de régler à volonté ce débit avec une précision de l'ordre de i %. Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemples sans caractère limitatif, des modes de réalisation d'un convoyeur suivant l'invention. La figure l représente schématiquement une vue d'ensemble d'un convoyeur selon l'invention. La figure 2 est une coupe transversale, à plus grande échelle, de l'extrémité d'entrée des produits dans le convoyeur. La figure 3 est une coupe par III III de la figure 2. Sur ces trois figures, le repère l désigne une gaine tubulaire externe flexible, le repère 2 un élément cylindrique flexible et le repère 3 une spire de transport. La spire 3 est constituée par un fil à section circulaire enroulé suivant une hélice. La spire 3 est située dans l'espace annulaire délimité par l'élément 2 et par la gaine l. L'élément 2 peut être constitué indifféremment par une tige pleine et flexible, par exemple en matière plastique ou par un tube creux. La spire 3 est entraînée en rotation, par l'une de ses extrémités 4, grâce à un groupe moto-variateur 5, lequel est de tout type connu, par exemple un moteur électrique à vitesse réglable. L'autre extrémité 6 de la spire 7 est libre. Le convoyeur a un orifice d'entrée 7 des produits qui est raccordé, par exemple, sur la sortie d'une trémie ou d'un récipient quelconque 8 contenant les produits à transporter 9, par exemple une poudre ou des grains. Au voisinage de l'autre extrémité, le convoyeur a un orifice de sortie des produits 10 qui est placé, par exemple, au dessus d'un récipient récepteur des produits non représenté. Le trajet du convoyeur peut être sinueux grâce à la flexibilité de toutes ses parties constitutives. Il est cependant précisé qué, sans sortir du cadre de l'inven tion, on peut également construire un convoyeur selon I'invention, rectiligne ou courbe, dans lequel la gaine extérieure serait rigide et on peut construire un convoyeur rectiligne dans lequel à la fois la gaine extérieure et l'élément central seraient rigides. Le convoyeur ainsi décrit est connu particulièrement dans un mode de réalisation dans lequel I'lment central est fixé à la gaine. Le convoyeur suivant invention est caractérisé en ce que le diamètre intérieur de la gaine 1 et le diamètre externe de l'élément central 2 sont tels que l'espace annuaire qulils délimitent est occupé presque entièrement, avec un très faible jeu, par la spire 3 comme le représente la coupe transversale 3. En d'autres termes, la largeur radiale de ltespaee annulaire est légèrement supérieure au diamètre du fil qui constitue la spire 3. (irâce à cette caractfistique, les produits qui sont introduits en 7 dans l'espace annulaire sont extrudés vers l'avant lorsque la spire est entraînée en rotation dans un sens inverse de son pas et cette extrusion se fait avec un débit régulier si les produits s'écoulent régulièrement du récipient 8 vers l'ouverture 7. Il suffit de placer sur les parois de la trémie un vibreur il pour assurer la régularité de l'écoulement des produits. Du fait que les produits sont extrudés par la spire,à une vitesse déterminée de la spire par rapport aux parois correspond un débit sensiblement constant. Il suffit donc d'entraîner la spire, par tout moyen permettant de régler la vitesse de rotation pour régler le débit. C'est la vitesse relative de la spire par rapport aux parois de ltespace annulaire qui détermine le débit. La gaine extérieure est fixe. Il faut donc que, à chaque vitesse de la spire, corresponde une vitesse de rotation déterminée de ltélément central pour que le débit de produit reste lié à la vitesse de rotation de la spire avec une précision suffisante. Une première solution consiste a' fixer l'élément central par rapport à la gaine de sorte que sa vitesse de rotation est toujours nulle et que la vitesse relative de la spire par rapport à l'élément central est bien déterminée pour chaque vitesse de la spire. Une deuxième solution, qui est représentée sur la figure 2, consiste à entraîner en rotation l'élément central 2 en même temps que la spire 7 de telle sorte que la vitesse relative de la spire par rapport à l'élément central est toujours nulle, mais le débit varie avec la vitesse de rotation de la spire car la vitesse de rotation relative de la spire par rapport a la gaine est variable. Dans cette solution, l'arbre de sortie 13 du moto variateur 5 est accouplé à un bout d'arbre creux 14 à la périphérie externe duquel est fixée l'extrémité de la spire 3 par tout moyen de sorte que la spire 3 est entrainée en rotation par cette extrémité. L'élément central 2, qui est constitué par exemple par un tube flexible, est emmanché sur un raccord mâle 15 dont l'autre extrémité est emmanchée dans le bout d'arbre creux 14. Donc l'élément central 2 est entraîné en rotation à la même vitesse que la spire. Cette disposition est différente des vis d'Archimède du fait que ltélément central n'est pas un arbre d'entraînement de la spire. Il est indépendant de la spire sur toute sa longueur sauf à une extrémité. La fonction de l'élément central du présent convoyeur est de guider la spire et de canaliser les produits. L'expérience montre que le débit reste régulier et constant, à une vitesse de rotation de la spire donnée, même si l'élément central est monté libre en rotation et, par exemple, entièrement flottant comme le représente la figure l, ses deux extrémités étant libres et la seule contrainte à laquelle il est soumis étant des moyens qui ltempê- chent de se déplacer en suivant le sens de circulation des produits, ces moyens étant constitués, par exemple, par le fait que son extrémité 12 vient buter sur le fond du convoyeur.En effet, du fait que le diamètre de ltélément central est très voisin du diamètre d'enroulement intérieur de la spire, les frottements de la spire et des produits sur ledit élément central entraînent celui-ci en rotation à une vitesse qui devient très rapidement sensiblement égale à celle de la spire et on retombe dans le cas précédent, la vitesse de la spire par rapport à l'élément central étant nulle. Ltexpérience montre que les variations de débit par rapport à la vitesse de rotation de la spire suivent dans chaque cas une loi bien déterminée avec une précision de l'ordre de l *. Comme le montre la figure 1, l'extrémité 6 de la spire au repos est située en retrait par rapport à l'extrémité de sortie du convoyeur tandis que l'élément central 2 dépasse au delà de la spire afin de guider celle-ci lorsqu'elle s'allonge au travail. REVENDICATIONS. 1 - Convo-eur de produits pulvérulents, en grains ou fluides comprenant une gaine cylindrique extérieure fixe, un fil enroulé en hélice constituant une spire de transport entraînée en rotation par une de ses extrémités et un élément cylindrique placé à l'intérieur de ladite spire, caracté- risé en ce que la différence entre le rayon intérieur de la gaine extérieure et le rayon exiérieur de l'élément intérieur est légèrement supérieure au diamètre du fil constituant la spire de transport de telle sorte que les produits sont extrudés avec un débit régulier. 2 - Convoyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine extérieure et l'élément central sont flexibles. 3 - Convoyeur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la spire de transport est entraînée en rotation par tout moyen permet tant de faire varier la vitesse d'entraînement de la spire ce qui permet de doser le débit du convoyeur. 4 - Convoyeur suivant l'une des revendications l, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément central est entraîné en rotation par une de ses extré mités, en meme temps que la spire, sans constituer un arbre d'entraîne- ment de la spire dont il est indépendant sur toute sa lonueur. 5 - Convoyeur suivant l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément central est fixe. 6 - Convoyeur suivant l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que ltélément central peut tourner librement. 7 - Convoyeur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément central est flottant, ses deux extrémités étant libres et son extrémité du côté de la sortie des produits venant en butée sur l'extrémité du convoyeur. 8 - Combinaison d'un convoyeur selon l'une des revendications précédentes, d'une trémie contenant le produit à transporter dont la sortie est raccordée à l'orifice d'entrée du convoyeur et d'un vibreur placé sur une paroi du récipient, les éléments de cette combinaison coopérant pour l'obtention d'un débit de produit régulier. 9 - Convoyeur selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que la spire de transport est plus courte, au repos, que l'élément central