Brevet FR2187642A1 — publié le 19740118

La présente invention a trait à un dispositif de distribution de produits en vrac destinés a l'alimentation d'installations de traitement desdits produits. Certains m atriaux en vrac se prêtent m i de par leur nature et leur cons- titution à une distribution par trémie. C'est par exemple le cas des ferrailles dont la forme est généralement incompatible avec la réalisation d'un écoulement de type granulaire. On utilise pour ces m fériaux des moyens de chargement de type discontinu tels que des pinces, cuillers cu électroaimants. Les charges successives peuvent être véhiculées vers l'installation de traitement par un convoyeur. Il résulte de ce mode d'alimentation que le débit instantané realisé est très variable.On peut remédier partiellement à cet inconvénient en disposant les charges successives sur un organe soumis à des vibrations, par exemple une goulotte vibrante, ce qui permet d'obtenir un certain étalement des charges dans le temps, et par suite d'atténuer les variations instantanées de débit. On peut régler la fréquence et l'amplitude des vibrations pour que le débit nominal de la goulotte soit regel au débit désiré pour un produit de densité apparente moyenne déterminée. On peut améliorer ltétalement des charges en augmentant la fréquence ou l'amplitude des vibrations, nais ce résultat est obtenu au détriment de la continuité du débit instantané, cette augmentation entraînant en effet un accroissement du débit nominal qui se trouve de ce fait supérieur au débit désiré. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et de permettre d'obtenir une régulation satisfaisante des charges tout en respectant la valeur de débit instantané désirée. A cet effet l'invention a pour objet un dispositif de distribution de produits en vrac au moyen de transporteurs successifs soumis à des mouvements de vibration dont une composante est orientée selon le sens de déplacement desdits produits, dispositif carbetérisAe en ce que les conditions de vibration des transporteurs successifs sont réglées de telle façon que les débits nominaux respectifs desdits transporteurs aient une valeur croissante dans le sens de déplacement des produits, le débit nominal du transporteur amont étant fixé à la valeur du débit désiré. Le dispositif selon l'invention permet de transformer une série de charges distinctes successives de densité apparente relativement élevée en une suite d'éléments séparés répartis de façon statistiquement régulière, de sorte que l'on obtient un débit quasi continu à partir d'un chargement discontinu. En effet, la distance séparant aeux éléments d'une même charge sur deux transporteurs successifs varie dans le même sens que les débits nominaux de ces transporteurs, lesquels sont sensiblement proportionnels aux fréquences et aux amplitudes de vibration. La valeur du débit instantané reste cependant voisine de celle du débit de consigne, du fait que ce débit de consigne est un paramètre impose en amont du dispositif de distribution. Les caractéristiques de l'invention ressortiront de toutes façons de la description d'un exemple d'application donnée dans ce qui suit en référence aux figures des dessins annexés dans lesquelles -la figure 1 représente un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention ; -la figure 2 est un diagramme de débits représentés en fonction des caracté ristiques de vibration appliquées au dispositif selon la figure 1. On a représenté sur la figure 1 un dispositif de distribution comportant trois transporteurs vibrants la, lb, lc disposés en prolongement les uns des autres, chaque transporteur étant constitué d'une goulotte 2a, 2b, 2c solidaire d'un organe générateur de vibrations 3a, 3b, 3c. Cet organe peut être constitué par un- moteur à balourd ou de préférence par un vibrateur électromagnétique, dispositif qui permet de tirer parti des phénomènes de résonance. De tels vibrateurs sont bien connus dans la technique considérée et ne seront donc pas décrits en détail. Les vibrateurs sont disposés de telle façon que les vibrations imprimées aux goulottes comportent une composante orientée dans le sens longitudinal de la goulotte, ce qui permet le déplacement des produits déposés.Chaque transporteur peut être suspendu par des câbles ou reposer sur un bâti par l'intermédiaire de liaisons élastiques. Le choix de la forme des goulottes est adapté en fonction de la nature du produit et du résultat recherché ; on peut par exemple donner au fond de la goulotte une forme concave rexz réaliser un alignement dans le sens longitudinal des produits transportés, ou au contraire une forme convexe pour réaliser un étalement transversal sur la largeur de la goulotte. Les produits, dans le cas d'espèce des ferrailles, sont disposés sur le transporteur amont la en charges distinctes par exemple au moyen d'un électroaimant 4.La cadence de chargement et le poids des charges sont tels que le débit moyen corresponde au débit désiré, ce résultat pouvant être obtenu soit en disposant à intervalles fixes des charges de poids constant, soit en modulant lesdits intervalles en fonction des poids des charges selon la méthode exposée dans la demande de brevet nO 72 18591 du demandeur. En se reportant à la figure 2, on voit que le débit nominal d'un transporteur dépend dés caractéristiques de la vibration qui lui est appliquée. Ces caractéristiques peuvent être réglées en modifiant l'amplitude des vibrations à fréquence constante par réglage de la tension d'excitation du vibrateur électromagnétique. La fréquence est par exemple de 100 Hz pour un vibrateur électro maanétique directement alimenté par le réseau 50 Hz, ou 50 Hz avec interposition d'un redresseur supprimant une demi période du courant du réseau. Les propriétés mécaniques du vibrateur et de la goulotte sont choisies de préférence pour obtenir la résonance pour la fréquence considérée, ce qui permet une diminution substantielle de la puissance nécessaire à l'entretien des oscillations. La courbe en trait continu du diagramme de la figure 2 représente la variation du débit nominal Q de chaque transporteur en fonction de la tension d'excitation V du vibrateur electromagnétique, les transporteurs étant supposés identiques et vibrant à 50 Hz. L'excitation du vibrateur électromagnétique 3a du transporteur amont la est réglée de façon que le débit nominal a de ce transporteur soit égal au débit de consigne. Dans le cas spécifique de distribution de ferrailles, il est préférable d'obtenir ce débit au moyen d'une vibration de fréquence relativement basse et d'amplitude relativement grande, ces conditions de vibration favorisant la séparation des éléments de la charge. Le point figuratif de la vibration correspondante dans l'exemple décrit est le point A du diagramme de la figure 2. L'excitation du vibrateur 3b du transporteur intermédiaire lb est réglée à une valeur correspondant à un débit nominal Qb substantiellement supérieur à Qa, le point figuratif de la vibration correspondante sur le diagramme étant le point B.Enfin, l'excitation du vibrateur 3c du transpor teur aval 7c est réglée à une valeur correspondant à un débit nominal Qc substantiellement supérieur à Qb, le point figuratif de la vibration correspondante étant le point C. Il peut se révéler souhaitable pour des raisons constructives de ne pas dépasser certaines limites d'amplitude. On peut dans ce cas faire choix pour un ou plusieurs des transporteurs avals d'une fréquence d'oscillation supérieure à la fréquence du transporteur amont. Le transporteur 1c peut par exemple vibrer à 100 Hz, le point figuratif de la vibration correspondante à débit nominal constant étant le point C' sur la courbe en trait interrompu représentée sur le diagramme de la figure 2, qui se rapporte à la variation de débit pour la fréquence considérée. Il convient cependant de noter que l'on ne peut agir sur la fréquence d'excitation d'un transporteur déterminé sans perdre le bénéfice de la résonance.Le choix des fréquences et des caractéristiques correspondantes des transporteurs sera donc effectué au préalable en fonction des conditions de fonctionnement et d'utilisation propres à chaque installation. Quel que soit le paramètre de vibration sur lequel on agit pour faire varier les débits, on règle donc les caractéristiques des vibrations successives pour obtenir des débits nominaux allant en croissant de l'amont vers 11 aval. il doit être compris que l'on tiendra compte pour ces réglages d'une éventuelle inclinaison des goulottes. Deux éléments ponctuels de charge séparés par une distance da sur la goulotte amont 2a sous l'effet des vibrations imprimées au transporteur la se trouveront séparés sur la goulotte intermédiaire 2b d'une distance db = (fb/fa)(Ab/Aa)da aux phénomènes de collision et d'accrochage près, a et fb étant les fréquences respectives de vibration des transporteurs la et lb, Aa et Ab étant les amplitues rebpectives de ces vibrations. La distance dc séparant ces de-x LflES éléments ponctuels sur la goulotte 2c sera de meme multipliée par les rapports correspondants.Le débit moyennement constant mais discontinu de matériau réali sé en amont se trouve donc transformé en aval par répartition en un début instantané sensiblement constant d'éléments successifs. En raison des phénomènes aléatoires mis en jeu tels que les différences de poids et de forme entre les éléments des charges et les interférences entre ces éléments au cours de leur progression vers l'aval, le débit réel présente des fluctuations aléatoires tout en demeurant voisin du débit de consigne. Le dispositif selon l'invention trouve son application pour la distribution de matériaux en vrac, en particulier de matériaux difficilement ensilables tels que des ferrailles, en vue de réaliser un débit instantané sensiblement constant pour l'alimentation d'une installation de traitement desdits matériaux, par exemple pour l'alimentation en ferrailles d'un four électrique continu ou d'une installation d'affinage continu pour la production d'acier. REVENDICATION Dispositif de distribution de produits en vrac au moyen de transporteurs successifs soumis à des mouvements de vibration dont une composante est orientée selon le sens de déplacement desdits produits, dispositif caractérisé en ce que les conditions de vibration des transporteurs successifs sont fixées de telle façon que les débits nominaux respectifs desdits transporteurs aient une valeur croissante dans le sens de déplacement des produits, le débit nominal du transporteur amont étant fixé à la valeur du débit désiré.