Brevet FR2260522A1 — publié le 19750905

La présente invention concerne un dispositif permettant d'assurer dans des conditions automatiques le remplissage régulier et le déversement ultérieur d'une trémie alimentant une machine en produits en vrac notamment à l'état pulvérulent. Plus particulièrement l'invention sera adaptée à équiper une trémie d'alimentation d'une machine de façonnage de matières plastiques telle qu'une extrudeuse boudineuse ou analogue. On connait dans les installations de ce type des trémies d'alimentation disposées à la verticale de la machine et déversant dans une chambre de réserve immédiatement en amont de la machine les produits bruts ,notamment les granulés, poudres ou perles destinés à être amenés à l'état plastique en vue de leur façonnage. Dans les dispositifs connus les trémies d'alimentation sont généralement ellesmêmes alimentées à partir d'un silo par des moyens de transport pneumatique; la base de la trémie est alors équipée d'un volet d'obturation amené en position de fermeture ou d'ouverture par des moyens mécaniques généralement télécommandés depuis un programmeur. L'espace intérieur de la trémie est relié d'une part à une source de vide et d'autre part à une réserve de matières en vrac, les produits en vrac sont transportés pneumatiquement depuis ladite réserve Jusqu'à l'intérieur de la trémie où ils s'accumulent. Le clapet pendant cette période est maintenu fermé de sorte que les produits en vrac transportés et acheminés dans la trémie peuvent s'accumuler à la base de cette dernière sans s'écouler à l'extérieur ; lorsque le cycle d'alimentation de la trémie est terminé, le volume intérieur de la trémie est déconnecté de la source de vide; la dépression qui régnait à l'intérieur de la trémie disparait; le clapet s'ouvre et les produits en vrac qui se sont accumulés à l'intérieur de la trémie stécoulent dans la chambre de réserve située immédiatement en amont de la machine. Pour assurer un cycle régulier d'alimentation de la machine il est donc nécessaire d'assurer la mise en position de remplissage de la trémie afin de permettre le-déversement des produits à l'intérieur de la chambre de réserve au fur et à mesure des besoins, c' est-à-dire au fur et à mesure que la chambre de réserve se vide, une alimentation programmée selon un cycle constant, par exemple actionnée par une minuterie peut difficilement être adaptée à moins d'être ajustée très exactement à la consommation de la machine, ce qui sera dans la pratique extrèmement difficile ; de plus la consommation de la machine peut elle-même ne pas être régulière et dans ces conditions on risque de provoquer une suralimentation, la trémie se remplissant et déversant les produits dans la chambre de réserve alors que cette dernière est déjà pleine ; inversement l'alimentation par la trémie peut être en retard par rapport à la consommation de la machine en sorte que la chambre de réserve va se vider et la machine ne sera plus alimentée. Pour remédier à cet inconvénient on connait déjà des dispositifs palpeurs qui visent à détecter le niveau de remplissage de la chambre de réserve en matières de façon à envoyer un signal au dispositif de programmation afin de renseigner ce dernier sur l'état de remplissage de la chambre de réserve ; dans ces conditions le programmeur déclenchera l'alimentation de la trémie et son déversement dans la chambre de réserve au fur et à mesure des besoins ; si la chambre de réserve est pleine le programmateur renseigné sur ce remplissage par le dispositif de détection annulera l'ordre de remplissage de la trémie et on évitera ainsi une suralimentation ; de plus dans les dispositifs connus le clapet peut se trouver maintenu en position d'ouverture par l'excès de matières dont le niveau au sein de la chambre de réserve atteindra l'orifice d'évacuation de la trémie ; il convient d'empêcher dans un tel cas que le mécanisme d'alimentation pneumatique de la trémie se mette en fonctionnement. Un dispositif palpeur destiné à détecter le niveau de remplissage de la chambre de réserve est connu notamment par le brevet français n0 1 559 086 Cependant les dispositifs de ce genre disposés à l'intérieur de la chambre de réserve constituent un ensemble dont la mise en place au sein de la chambre de réserve représente un accroissement du colt de l'installation; par ailleurs la commande de la manoeuvre des clapets d'obturation et le dispositif de détection du niveau de la matière au sein de la chambre de réserve, outre l'accroissement du prix de revient qu'ils représentent, constituent un dispositif qui peut être une source de mauvais fonctionnement et de distorsion dans l'alimentation régulière de la chambre de réserve. L'invention vise à remédier à ces inconvénients Et permet de réaliser un dispositif d'obturation et de régulation dans l'alimentation et le déversement d'une trémie notamment d'une trémie alimentant une chambre de réserve située en amont d'une machine de façonnage de matériau plastique à partir de pro duits en vrac tels que pouires, perles, granulés etc. Le dispositif de l'invention permet un fonctionnement extrèmement simple du dispositif d'obturation et une parfaite régulation du cycle dtalimentation de l'ensemble de l'installation. A cet effet l'invention concerne un dispositif d'obturation et de régulation dans une trémie d'alimentation de produits en vrac, la trémie étant elle-même alimentée en produits transportés pneumatiquement et étant reliée à cet effet à une source de dépression, caractérisé en ce que l'orifice d'évacuation inférieur de la trémie est équipé d'un clapet de fermeture constitué d'un volet d'obturation rappelé en position de fermeture contre l'orifice d'évacuation de la trémie, le volet étant associé à des moyens de détection propres à constater la position d'obturation ou d'ouverture du volet. Les moyens de détection du positionnement du volet sont reliés par des relais et des circuits électriques appropriés à un dispositif de programmation apte à annuler l'ordre d'alimentation pneumatique de la trémie lorsque le volet n'est pas en position de fermeture. Dans ces conditions on comprend que l'alimentation de la trémie ne peut se faire que Si l'organe de détection a préalablement constaté que le volet d'obturation est bien en position fermée ; dans ce cas le cycle d'alimentation peut être déclenché par mise en communication de l'espace intérieur de la trémie avec la source de dépression ce qui provoque l'alimentation pneumatique de la trémie en produits pulvérulents depuis le réservoir. Ledit réservoir peut être constitué soit par un silo central de stockage soit par un container ou analogue. De préférence le volet d'obturation et ltorifice d'évacuation sont prévus avec des joints d'étanchéité assurant un effet de fermeture complémentaire du volet d'obturation par la différence de pression entre l'espace intérieur de la trémie relié à une source de dépression et la pression atmosphérique régnant à l'extérieur de la trémie. Dans ces conditions le volet d'obturation étant maintenu et rappelé en position de fermeture face à l'orifice d'évacuation de la trémie , la mise en communication de la trémie avec la source de dépression et l'alimentation consécutive par transport pneunatique des produits pulvérulents depuis le réservoir, en trainera la fermeture et le blocage en position d'obturation du volet du fait de la différence de pression, dès lors le volet d'obturation pourra remplir son office et résister au poids de matières s'accumulant dans la trémie ; dès la fin du cycle la trémie n'étant plus en communication avec la source de dépressinon, la pression interne au sein de la trémie redevient égale à la pression atmosphérique et le clapet n'est plus plaqué par la dépression contre l'orifice d'évacuation; le poids de matières pulvérulentes accumulées dans la trémie et pesant sur le volet provoque alors le basculement de ce dernier et l'ouverture de l'orifice d'évacuation. Par exem#ple selon une première forme de réalisation le volet d'obturation est maintenu en position de fermeture par son propre poids et il est relié à cet effet à un axe de tourillonnement par des bras latéraux positionnés de telle façon que le poids du volet ramène ce dernier en position d'obturation. Selon une variante le volet d'obturation est articulé sur un axe latéral par l'intermédiaire d'un bras de levier, ce dernier étant prolongé au delà de l'axe d'articulation par un bras support d'un contrepoids ramenant le volet en position de fermeture contre l'orifice d'évacuation de la trémie. Selon une variante le volet d'obturation est ramené en position de fermeture par un ressort de rappel. Le dispositif de détection peut être constitué par tout moyen approprié. Selon une première forme de réalisation le dispositif de détection est constitué par un interrupteur à lame souple CILS) positionné sur un support fixe solidaire de la base de la trémie et situé en regard d'une masse aimantée positionnée sur l'ensemble mobile formé par le volet d'obturation et ses bras supports articulés sur la base de la trémie. De préférence l'interrupteur à lame souple est positionné de telle façon qu'il soit actionné par la masse aimantée solidaire de l'ensemble mobile formé par le clapet et son support , lorsque le clapet est amené en position d'obturation. Ainsi en position d'obturation du clapet la masse aimantée provoque la fermeture de l'interrupteur et renseigne de cette façon le programmateur central sur le positionnement fermé du clapet Lorsque le clapet est maintenu en position d'ouverture par l'excès de matières au sein de la chambre de réserve atteignant l'orifice d'évacuation de la trémie, la masse magnétique solidaire de l'ensemble volet-support articulé est maintenu éloigné de l'interrupteur à lame souple en sorte que ce dernier est en position d'ouverture et le programmateur central peut être renseigné sur le fait que le volet est resté ouvert et que par conséquent la matière dans la chambre de réserve atteint le niveau de la base de la trémie ; dans ces conditions ltordre d'alimentation de la trémie sera annulé jusqu'à ce que la matière descendant dans la chambre de réserve par suite de la consommation de la machine débloque le volet et assure son rappel en position de fermeture ; à ce moment la masse magnétique revenue face à l'interrupteur à lame souple permettra la fermeture de ce dernier et l'envoi du signal approprié au programmateur central. Selon une variante le dispositif de détection est constitué par un micro contact positionné sur un support fixe solidaire de la base de la trémie et actionné par un contacteur solidaire de l'ensemble articulé volet et support, le contacteur venant actionner le contact et permettre l'envoi d'un signal approprié lorsque le volet est maintenu en position de fermeture. Lorsque le volet est maintenu par excès de matières dans la chambre de réserve en position d'ouverture , le contacteur solidaire de l'ensemble volet support sera maintenu éloigné du contact et ce dernier ne sera donc pas action né ; le signal correspondant permettra au programmeur d'entre renseigné sur l'état d'ouverture du volet. Le dispositif de détection associé au volet pourrait être formé par tout moyen approprié. L'organe de détection pourrait notamment être constitué par un dispositif optique telle qu'une cellule photo-électrique. En variante le dispositif de détection est constitué par une sonde électronique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec plusieurs formes de réalisation présentées à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 représente une vue d'une première forme de réalisation d'un volet d'obturation associé à un dispositif de détection selon l'invention, le volet étant en position de fermeture. La figure 2 représente le volet de la figure 1 en position d'ouverture et de déversement de la trémie. La figure 3 représente un volet d'obturation selon une variante, ce volet étant dans cette figure en position de fermeture. La figure 4 représente le volet de la figure 3 en position de fermeture. La figure 5 représente une vue d'un schéma de fonctionnement du dispositif de détection selon l'invention. Selon les figures 1 et 2 on voit que la base de la trémie 1 est ouverte par un orifice 2 associé à un clapet formé d'un volet 3 articulé en 4 par le levier 5 se prolongeant au delà de l'axe 4 par le bras 6 ; ce dernier supporte un contrepoids 7 qui assure le maintien en position d'obturation du volet 3. Un support 8 solidaire des parois de la trémie sert de palier pour l'axe de tourillonnement 4; sur ce support 8 est rapporté le bras fixe 9 supportant lui-même un dispositif de détection tel qu'un interrupteur à lame souple 10; dans le présent cas le contrepoids 7 constitue une masse magnétique susceptible d'actionner l'interrupteur à lame souple lorsque cette masse 7 se trouve à proximité, ce qui correspond à la position de fermeture du clapet représentée à la figure 1. Un joint, par exemple un joint torique 11 disposé sur le bord de l'ouverture d'évacuation de la trémie assure la fermeture du volet 3 et lorsque la trémie 1 est en phase de dépression, correspondant à l'alimentation et à l'arrivée de la matière s'accumulant à la base de la trémie, la dépression interne régnant au sein de la trémie assure le maintien du volet 3 en position de fermeture. Après la fin du cycle de relrplissage de la trémie > la dépression cesse et le poids de la matière accumulée à la base vient peser contre le clapet ou volet d'obturation 3 et assure alors le mouvement angulaire de ce dernier selon l'axe 4 pour permettre l'évacuation de la matière accumulée à la base de la trémie, ainsi qu'on le voit à la figure 2. Cependant dans ce mouvement le bras 6 est élevé vers le haut et la masse 7 constituant contrepoids et masse magnétique coopérant avec l'interrupteur à lame souple 10 se trouve alors éloignée de ce dernier ; l'interrupteur à lame souple n'est plus soumis à l'action magnétique de la masse 7 et le circuit se trouve alors ouvert. Ainsi qu'on le voit à la figure 5 le positionnement de la masse 7 selon la ligne pointillée, correspondant à la position de fermeture du volet provoque la fermeture du circuit 12 passant par l'interrupteur à lame souple 10 et le programmateur P peut recevoir le signal constatant que le volet est en position de fermeture. Au contraire lorsque le contrepoids est dans la position 7' représentée en traits pleins, correspondant à l'ouverture du clapet le circuit 12 est ouvert et le programmateur P est ainsi renseigné sur l'état d'ouverture du clapet. Le maintien du clapet en position d'ouverture (correspondant au positionnement du bras 6' en traits pleins sur la figure 5) indique que la matière s'est accumulée dans la chambre de réserve jusqutau niveau de l'orifice d'évacuation de la trémie et cette abondance de matières maintient le clapet prisonnier dans la masse en position d'ouverture ~ il est donc alors inutile et néfaste d'assurer le remplissage de la trémie. Le programmateur renseigné sur cette situation peut donc annuler l'ordre de remplissage qui est envoyé par le circuit 13 commandant la mise en communication de la trémie avec une source de dépression. Les représentations des figures 3 et 4 correspondent à une variante dans laquelle l'organe de détection est positionné directement sur le bras 20 support du volet 21 et articulé en 22 sur la base de la trémie 23. Un organe de détection, qui peut être un interrupteur à lame souple, un contact électrique 24 est positionné sur un support solidaire de la paroi extérieure de la trémie; cet organe de contact 24 monté sur le support fixe 25 coopère avec un organe complémentaire 26 monté sur le bras mobile 20 supportant le volet 21 ; par exemple cet organe peut être une masse magnétique actionnant le détecteur 24 constitué alors d'un interrupteur à lame souple comme dans l'exemple des figures 1, 2 et 5. En variante l'ensemble de détection constitué par les organes coopérant 24 et 26 peut être constitué par un contact fixe et un contacteur monté sur le bras support 20. La description qui précède n'ayant été donnée qu'à titre d'exemple d'une forme de réalisation de l'invention n'a aucun caractère limitatif et l'on pourra sans franchir les limites de l'invention réaliser à partir des éléments décrits plusieurs variantes ou formes de réalisation de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'obturation et de régulation d'une trémie d'alimentation de produits en vrac, la trémie étant elle-même alimentée en produits transportés pneumatiquement et étant reliée à cet effet à une source de dépression , carac- térisé en ce que l'orifice d'évacuation inférieur de la trémie est équipé d'un clapet de fermeture constitué d'un volet d'obturation rappelé en position de fermeture contre l'orifice d'évacuation de la trémie, le volet étant assoc#ié à des moyens de détection propres à constater la position d'obturation ou d'ouverture du volet. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de détection du positionnement du volet sont reliés par des relais et des circuits électriques appropriés à un dispositif de programmation apte à annuler l'ordre d'alimentation pneumatique de la trémie lorsque le volet n'est pas en position de fermeture. 3 - Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le volet d'obturation et l'orifice d'évacuation sont prévus avec des joints d'étanchéité assurant un effet de fermeture complémentaire du volet d'obturation par la différence de pression entre l'espace intérieur de la trémie relié à une source de dépression et la pression atmosphérique régnant à l'extérieur de la trémie. 4 - Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le volet d'obturation est maintenu en position de fermeture par son propre poids et qu'il est relié à cet effet à un axe de tourillonnement par des bras latéraux positionnés de telle façon que le poids du volet ramène ce dernier en position d'obturation. 5 - Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le volet d'obturation est articulé sur un axe latéral par l'intermédiaire d'un bras de levier, ce dernier étant prolongé au delà de l'axe d'articulation par un bras support d'un contrepoids ramenant le volet en position de fermeture contre l'orifice d'évacuation de la trémie. 6 - Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le volet d'obturation est ramené en position de fermeture par un ressort de rappel. 7 - Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé --en ce que le moyen de détection est constitué par un interrupteur à lange souple 1ILS) positionné sur un support fixe solidaire de la base de la trémie et situé en regard d'une masse magnétique positionnée sur l'ensemble mobile forme par le volet d'oo- turation et ses bras supports articulés sur la base de la trémie. 8 - Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'interrupteur à lame souple est positionné de telle façon qu'il soit actionné par la masse magnétique solidaire de l'ensemble mobile formé par le clapet et son support, lorsque le clapet est amené en position d'obturation. 9 - Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le moyen de détection est constitué par un microcontact positionné sur un support fixe solidaire de la base de la trémie et actionné par un contacteur solidaire de l'ensemble articulé volet et support, le contacteur venait actionner le contact et permettre l'envoi d'un signal approprié lorsque le volet est maintenu en position de fermeture. 10 - Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le moyen de détection pourrait notamment être constitué par un dispositif opt que te'le qu'une cellule photo-électrique. 11 - Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le moyen de détection est constitué par une sonde électronique.