Brevet FR2246476A1 — publié le 19750502

La présente invention concerne les installations de manutention de matériaux telles que celles dans lesquelles un matériau pulvérulent ou granulé doit etre amené dans des tubes, au moyen d'air comprimé, jusqu'à un ou plusieurs points de réception d'une installation de traitement. Dans les installations de ce genre, le matériau est d'abord introduit par une trémie dans un appareil d'alimentation pouvant etre ensuite isolé de la trémie puis de l'air comprimé, introduit dans l'appareil d'alimentation assure la décharge du matériau dans une tuyauterie de transfert. Un réservoir d'air peut être disposé entre le compresseur d'air et l'appareil d'alimentation en matériau pour répondre à la consommation momentanément élevée d'air comprimé de cet appareil pendant la période de soufflage. L'appareil d'alimentation en matériau peut èfre équipé de son propre réservoir d'air comprimé, Mais une difficulté surgit quand de tels appareils d'alimentation en matériau servent à fournir deux ou plus de deux points de réception d'un réseau de tuyaux où les distances de l'appareil d'alimentation peuvent varier considérablement; le point de réception le plus rapproché pouvant, par exemple, être à iOm du récipient d'alimentation, tandis que le point le plus éloigné peut etre à lOOm La quantité d'air comprimé disponible pour pouvoir faire face à la demande momentanément importante pendant le soufflage doit être suffisante pour atteindre le point de réception le plus éloigné du réseau de tuyaux.Il y aura donc tendance à un sursoufflage en chacun des points de réception plus rapprochés de l'appareil d'alimentation. Il en résulte un gaspillage d'air comprimé. En outre, quand le matériau manipulé est de nature poudreuse et qu'un système de filtrage est disposé entre l'appareil de soufflage et l'air libre, les filtres équipant les points de réception les plus rapprochés peuvent être soumis à des contraintes anormales ou etre bloqués. La présente invention a principalement pour objet de réduire ou de surmonter les difficultés précitées. Ce but est atteint, conformément à l'invention, au moyen d'une installation de manutention pour amener, au moyen d'un fluide comprimé, un matériau pulvérulent ou granulé à un point déterminé d'une pluralité de points de réception, ladite installation comportant une trémie, un appareil de transport de matériau recevant le matériau de la trémie, une pluralité de points de réception de maté riau à diverses distances dudit appareil et en communication avec lui par un système de tubes, une pluralité de distributeurs répartiteurs de matériau disposés chacun dans le système de tubes pour règler l'écoulement de matériau vers l'un ou l'autre des points de réception, et des organes produisant automatiquement une pluralité de diverses quantités prédéterminées de fluide comprimé pour qu'au cours du fonctionnement de l'installation l'une, appropriée, de ces quantités de fluide comprimé puisse servir à permettre audit appareil de transporter le matériau à l'un, choisi, desdits points de réception. L'invention vise également à réaliser un appareil de manutention de matériau comprenant un récipient divisé par une cloison en une enceinte supérieure et une enceinte inférieure, L'enceinte supérieure étant en outre divisée, par des parois, en chambres séparées définissant, I'une un réservoir d'air et l'autre un réceptac le de matériau à orifice d'entrée obturable, la chambre à matériau traversant la cloison pour communiquer avec l'enceinte inférieure pourvue d'un orifice de sortie de matériau, en second réservoir d'air disposé à l'intérieur du récipient, et des distributeurs dont le fonctionnement mettra l'un des réservoirs, ou tous les deux, en communication avec l'enceinte inférieure pour en expulser le matériau vers ledit orifice de sortie. L'invention est décrite ci-après en détail au moyen de deux exemples préférés, non limitatifs, de réalisation représentés aux dessins annexés dans lesquels: - la Fig. 1 est une vue schématique d'une installation de manutention de matéri aux, selon l'invention ; - la Fig. 2 montre une vue de dessus et une coupe longitudinale, respectivement de l'appareil de manutention de matériau destiné à l'installation de la Fig. 1 ; et - la Fig. 3 est une coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation de l'appa- reil de manutention de matériau destiné à l'installation de la Fig. 1. L'installation représentée à la Fig. 1 comporte un appareil d'alimentation en matériau 1O, approvisionné à partir d'une trémie principale 12 et alimentant une série de trois trémies réceptrices 14, 16, 18 par l'intermédiaire de deux distributeurs répartiteurs 20 montés chacun sur l'une des trémies 14 et 16. L'appareil 10 peut contenir deux réservoirs d'air de dimensions différentes, placés à l'intérieur de l'appareil pouvont être mis en communication, séparément ou s imultanément avec la chambre de l'appareil contenant le matériau par des distributeurs de comniande d'air Va, commandant le petit réservoir d'air, et VB, commandant le grand réservoir; cet appareil sera décrit plus en détail par la suite. Les distributeurs répartiteurs 20 comportent un boitier possédant un orifice d'entrée et deux orifices de sortie et un piston coulissant dans le boîtier entre deux positions extrêmes, le piston contenant un premier canal qui, dans une desdites positions extremes, fait communiquer l'orifice d'entrée avec l'un des orifices de sortie, et un second canal qui, dans l'autre position extreme fait communiquer 1 orifice d'entrée avec le second orifice de sortie; les pistons des distributeurs répartiteurs sont actionnés pneumatiquement de façon à diriger le matériau arrivant par un tuyau d'alimentation 22, soit dans la trémie qu'ils sùrmorjent, -soit vers le distributeur ou la trémie suivants. Chaque trémie 14, 16, 18 est équipée d'un centrale de niveau 24, du type à sonde ou à palette, par exemple, émettant chacun un signal électrique lorsque le niveau de matériau dans la trémie correspondante vient à diminuer. Les distributeurs d'air VA et VB de même que les distributeurs répartiteurs de matériau 20, sont actionnés pneumatiquement par des cylindres pneumatiques à double effet et sont commandés par des distributeurs de commande à quatre directions CA, CB, C1 et C2, de type connu tel qu'à pilote ou à solénorde . Si, par exemple, les quatre distributeurs de commande sont du type à solénolde unique et rappel par ressort, leurs conducteurs électriques seront connectés de façon que, lorsqu' ils sont excités, il ouvriront leurs distributeurs respectifs VA et VB, et, en ce qui concerne les distributeurs répartiteurs, les amèneront dans une position ou ils dirigeront le matériau dans la trémie qu'ils surmontent. L'installation comporte un tableau central de commande 26 contenant trois jeux d'interrupteurs 14a, 16a, 18a qui, à réception d'un signal électrique d'un des contrôles de niveau 24, transmettront un signal aux distributeurs à solénoledes appropriés placés dans les caissons. C'est ainsi que si le niveau du matériau dans la trémie 14 vient à diminuer, le contra leur de niveau 24 de celle-ci émettra un signal ayant pour effet de placer son répartiteur 20 de façon à amener du matériau dans la trémie, et le distributeur VA s'ouvrira pour permettre l'emploi du petit volume d'air comprimé. Si le contraleur de niveau de la trémie 16 émet un signal, il aura pour effet d'actionner le distributeur de commande C2 et d'ouvrir le distributeur d'airVB, permettant ainsi l'emploi du grand volume d'air comprimé. Si, par contre, le contrôleur de niveau de la trémie 18 émet un signal, aucun des distributeurs répartiteurs ne sera actionné et le matériau les franchira mais les deux distributeurs d'air VA et VB s'ouvriront, permettant l'emploi de la totalité de l'air comprimé des deux réservoirs. Les signaux cesseront brsque les niveaux auront repris leur valeur normale. Les distributeurs de commande CA,CB, C1, C2 peuvent être actionnés, non par l'électricité, mais par un circuit pneumatique pilote, les interrupteurs du coffret central dé commande étant, dans ce cas, remplacés par des distributeurs pneumatiques pilotes actionnés par des solénotdes, et les connexions entre le coffret et les caissons étant constituées par des tubes capillaires au lieu de conducteurs électriques. La Fig. 2 montre une forme d'appareil de manutention de matériau 10 comportant un récipient constitué par deux fonds bombés, l'un supérieur 32 et l'autre inférieur 33, joints, par exemple par soudure, à un corps cylindrique 34. Deux parois cylindriques espacées l'une de l'autre 36a et 36b descendent du fond supérieur 32 auquel elles sont fixées; elles définissent entre elles une chambre annulaire 36 pour la réception du matériau. Les extrémités inférieures des parois 36a et 36b sont espacées du fond inférieur 33 et sont fixées à une cloison 37, transversale au récipient, qu'elles traversent. Les parois 36a et 36b séparent l'espace situé au dessus de la cloison en une chambre 36, déjà mentionnée, et en deux autres espaces 38 et 40 servant de réservoir d'air.L'espace 38 reçoit de l'air par l'orifice d'entrée 42 et l'espace 40 en reçoit par le tube 44 mettant en communication les deux espaces et muni d'un obturateur 46 permettant de la fermer en cas de besoin. Plusieurs distributeurs à tiroir 47 (quatre, dans-l'exemple représenté) actionné pneumatiquement sont disposés dans le fond supérieur bombé 32, chacun immédiatement au dessus de la chambre annulaire 36. La cloison 3i est jointe, de façon étanche aux gaz, au corps cylindrique 34 ainsi qu'aux parois 36a et 36b. A la jonction de la cloison et de l'enveloppe extérieure du récipient sont disposés un ou plusieurs distributeurs d'air 48 correspondant aux distributeurs VA et VB de la Fig. 1. Ces distributeurs ont un orifice d'entrée s'ouvrant dans le réservoir d'air 38 au dessus de la cloison 37 et un orifice de sortie débouchant dans l'espace situé entre la cloison et le fond inférieur bombé 33. Chacun'due ces orifices communique avec l'autre par un siège de soupape. Une tige de soupape plongeuse, actionnée par air comprimé, prend contact avec le siège de soupape. Une couronne annulaire 50, pendant de la face inférieure de la cloison 37 et radialement en retrait des distributeurs d'air 38, s'étend jusqu'à une distance exactement déterminée du fond inférieur bombé 33 de façon à ménager un passage 52. Le fond inférieur bombé 33 comporte un orifice central de décharge 11. L'appareil de manutention décrit fonctionne de la façon suivante Les distributeurs 48 étant fermés, les distributeurs à tiroirs 47 sont ouverts pour permettre au matériau de passer d'une trémie ou d'une soute (non représentée) dans la chambre d'alimentation 36 ainsi que dans l'espace situé entre la cloison 47 et le fond inférieur bombé 33. Simultanément, les réservoirs d'air 38 et 40 se remplissent d'air comprimé par l'orifice d'entrée la et le tube 44. Lorsque la chambre d'alimentation est remplie, les distributeurs à tiroirs 47 se ferment et le distributeur 46 reste ouvert si le matériau doit etre transporté à une certaine distance de l'appareil 10, ou se ferme de façon à ne laisser agir que l'espace 38 s'il ne doit être transporté qu'à proximité. Les distributeurs d'air 48 s'ouvrent alors et le volume emmagasiné d'air comprimé passe par les distributeurs 48 dans l'espace annulaire défini par le fond inférieur bombé 33 et la couronne 50, puis à travers le passage 52. Ceci engendre une couche d'air se déplaçant à grande vitesse qui balaye la face interne du fond inférieur bombé et chasse le matériau vers orifice central de décharge Il et le tuyau de transport.Le matériau déposé sur le fond 33 en sera soulevé et transporté dans la tuyauterie de manutention. Le niveau du matériau dans la chambre 36 s'abaissera régulièrement jusqu'à ce que les dernières particules soient tombées sur la surface balayée par l'air et aient été chassées de l'appareil. Le cycle d'opération est accéléré par le fait que l'air comprimé n'a pas à etre amené par une tubulure, d'un réservoir d'air éloigné. L'ouverture totale de remplissage fournie par la multiplicité des distributeurs à tiroirs 47 réduit le temps nécessaire au remplissage de la chambre d'alimentation. La synchronisation du fonctionnement des distributeurs 47 et 48 peut s'effectuer automatiquement, soit par perception du niveau de matériau à l'intérieur de la chambre d'alimentation, soit par un dispositif synchronisateur, soit par perception de l'augmentation et de la chute de pression d'air à l'intérieur des réservoirs d'air. Les divers distributeurs peuvent être actionnés électriquement ou hydraul iquement. La variante d'appareil de manutention 10 représentée à la Fig. 3 comporte un récipient comprenant des fonds bombés supérieur 32 et inférieur 33, réunis par un corps cylindrique 34, comme dans l'exemple de la Fig. 2, et une cloison 37 s'étendant transversalement au récipient. Mais la. chambre annulaire 36 est rempla cée par une pluralité de chambres séparées 60 ayant chacune son orifice d'entrée 62 commandé par un distributeur. Dans l'exemple représenté, il y a un réservoir d'air unique 64 au dessus de la cloison 37. Un second fond inférieur bombé 65, de plus petites dimensions, et une couronne annulaire 52 sont fixés à la partie inférieure de la cloison; L'orifice de sortie de matière 11 est ménagé dans ce petit fond 65, et son tuyau de sortie horizontal 67 émerge de la paroi latérale de l'appareil au-dessus du fond inférieur 33. Bien entendu, L'orifice de sortie peut etre dirigé verticalement, par le centre du fond inférieur 33, comme dans le cas de la Fig. 1, mais ceci augmentera la hauteur du récipient. Cette disposition procure un second réservoir d'air entre la face externe du petit fond 65 et la face interne du fond inférieur 33. L'un et/ou l'autre de ces deux réservoirs d'air peuvent etre utilisés grâce au fonctionnement des distributeurs 68a ou 68b correspondant aux distributeurs VA et VB de la Fig. 2. Le distributeur 68a met en communication le réservoir d'air supérieur avec le passage annulaire 52 tandis que le distributeur 68b met le réservoir d'air inférieur avec ce memè passage. On peut donc appliquer, au moment du soufflage, trois volumes différents d'air comprimé pour assurer une distribution plus eff icace de matériau en trois, ou plus de trois, points répartis sur une conduite de distribution, I'un-proche de l'appareil (auquel cas le distributeur 68b sera ouvert), un second quelque peu éloigné (auquel cas le distributeur 68a sera ouvert), et un troisième beaucoup plus éloigné (auquel cas les deux distributeurs 68a et 68b seront ouverts en meme temps p -r appliquer la totalité du volume d'air comprimé disponible). Si on le désire, la pression d'air pourra etre appliquée soit à la partie supérieure du matériau placé dans la ou les chambres d'alimentation, soit en un point quelconque de leur longueur. Bien que, dans la description qui précède, les éléments constitutifs des chambres d'alimentation aient été décrits comme étant de forme cylindrique, ils pourront être également de forme tronconique droite ou inverse; ou une forme quelconque dans laquelle le diamètre est variable d'une extrémité à l'autre ou sur sa longueur. De même, si on a décrit des fonds bombés, pensant aux éléments cupelliformes produits en série par de nombreux fournisseurs spécialisés, l'invention n'ex clut - pas l'usage d' éléments coniques à angle au sommet très ouverts pour les fonds extrêmes supérieur et inférieur- ou pour le fond intérieur de la Fig. 3. Si l'on dispose d'une source d'air illimité, l'appareil de manutention de matériau n'aura pas besoin d'un réservoir d'air incorporé et dans ce cas les distributeurs CA et CB comporteront des régulateurs électriques réglés d'avance donnant trois durées de soufflage différentes de I'air comprimé débité par le compresseur. Lorsque l'appareil d'alimentation en matériau est alimenté en air comprimé à partir d'un réservoir d'air unique incorporé, celui-ci devra avoir une contenance suffisante pour que le soufflage soit effectif jusqu'au point de réception le plus éloigné et les distributeurs CA et CB devront comporter des interrupteurs sensibles à la pression. Un de ces distributeurs sera réglé de façon à fermer le distributeur d'air VA assez tôt au cours du cycle de soufflage. L'autre sera réglé, de façon à permettre d'utilisation d'une plus grande quantité d'air comprimé disposible. En cas de signal émis par la trémie 18, aucun des interrupteurs sensibles à la pression ne fonctionnera et la totalité du volume d'air du réservoir pourra s'échap- per dans l'appareil d'alimentation. Pour plus de simplicité on n'a décrit qu'une installation pneumatique de manutention à trois points de réception mais en pratique ces points pourront etre plus nombreux, répartis sur une ligne unique, ou sur deux branches ou plus en installant au début des lignes des distributeurs à dérivations. En outre, l'appareil de manutention de matériau pourra comporter plus de deux chambres à air séparés Au lieu d'une installation automatique telle que décrite, les signaux provenant des indicateurs de niveau 24 pourront servir à alerter l'opérateur pour qu'il actionne manuellement le distributeur répartiteur et le distributeur d'air approprié. REVENDICATIONS 1. Installation de manutention pour le transport, au moyen d'un fluide comprimé, d'un matériau pulvérulent ou granulé à un point déterminé d'une pluralité de points de réception, caractérisé en ce qu'elle comporte une trémie, un appareil de transport de matériau recevant le matériau de la trémie, une pluralité de points de réception de matériau à diverses distances dudit appareil et en communication avec lui par un système de tubes, une pluralité de distributeurs répartiteurs de matériau disposés chacun dans le système de tubes pour règler l'écoulement de matériau vers l'un ou l'autre des points de réception, et des organes produisant automa- tiquement une pluralité de diverses quantités prédéterminées de fluide comprimé pour qu'au cours du fonctionnement de l'installation l'une appropriée, de ces quantités de fluide puisse servir à permettre audit appareil de transporter le matériau à l'un choisi, desdits points de réception. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits organes fournisseurs de fluide comprimé sont constitués par des réservoirs de fluide de dimensions différentes raccordés à une source de fluide comprimé. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisé en ce que les réservoirs font partie intégrante de l'appareil de transport de matériau. 4. Installation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits organes fournisseurs de fluide comprimé sont constitués par un distributeur raccordé à une source de fluide comprimé et commandé par Un régulateur conférant au distributeur une pluralité de périodes de soufflage différentes. 5. Installation selon la Revendication 1, caractérisé en ce que lesdits organes fournisseurs de fluide sont constitués par un réservoir unique raccordé à une source de fluide comprimé et par des distributeurs répondant à la pression,- pouvant se fermer à diverses pressions pour permettre au réservoir de fournir différentes quantités de fluide. 6. Installation selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en outre par une pluralité de trémies à raison d'une à chaque point de réception de matériau, une pluralité de consrleurs de niveau de matériau à raison d'un par trémie et susceptibles chacun d'émettre un signal lorsque le niveau de matériau à l'intérieur de la trémie correspondantè atteint une hauteur prédéterminée, et des organes répondant à l'émission d'un signal par un quelconque des contrôleurs pour actionner automatiquement le distributeur répartiteur de la trémie appropriée pour y laisser pénétrer le matériau et mettre automatiquement en action celle desdites quantités de fluide comprimé qui convient pour transporter le matériau à ladite trémie par son distributeur répartiteur. 7. Appareil de transport de matériau pour installation de manutention selon une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comprend un récipient divisé par une cloison en une enceinte supérieure et une enceinte inférieure, l'enceinte supérieure étant en outre divisée, par des parois, en chambres séparées définissant, I'une un réservoir d'air et l'autre un réceptacle de matériau à orifice d'entrée obturable, la chambre à matériau traversant la cloison pour communiquer avec l'enceinte inférieure pourvue d'un orifice de sortie de matériau, un second réservoir d'air^disposé à l'intérieur du récipient, et des distributeurs dont le fonctionnement mettra l'un des réservoirs, ou tous les deux, en communication avec l'enceinte inférieure pour en expulser le matériau vers ledit orifice de sortie. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en outre en ce qu'il comporte une paroi annulaire espacée d'une paroi inférieure de l'espace inférieur pour définir un passage annulaire donnant à l'air provenant du ou des réservoirs la forme d'un courant d'air annulaire pour balayer la paroi inférieure et en chasser le matériau vers ledit orifice de sortie. 9. Appareil selon une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en outre en ce qu'il comporte une pluralité de récipients à matériau comportant chacun son orifice d'entrée obturable et traversant chacun la cloison pour pénétrer dans l'espace inférieur. 10. Appareil selon les revendications 7t8 et 9, caractérisé en ce que le second réservoir est disposé au dessus de la cloison et entoure le premier réservoir. 11. Appareil selon les revendications 7, 8 et 9, caractérisé en ce que le récipient est de forme générale cylindrique et en ce que le second réservoir est espacé axialement du premier réservoir.