Brevet FR2282944A1 — publié le 19760326

La présente invention concerne un procédé de distribution en quantités mesurées de matières particulaires ou de liquides visqueux, ainsi qu'un appareil de mise en oeuvre de ce procédé. Selon un aspect de l'invention, celle-ci propose un procédé de distribution d'une matière particulaire ou d'un liquide visqueux, selon lequel on introduit en continu ce matériau par la grande extrémité d'une chambre tournante tronconique montée avec son axe incliné sur l'horizontale à un angle tel que la partie de paroi tronconique de la chambre située le plus bas à tout instant donné forme un conduit horizontal ou faiblement incliné vers le haut, de la grande extrémité à la petite, la matière s'écoulant de la chambre à travers une sortie située à ladite petite extrémité. Le débit d'écoulement de matière à travers la chambre peut être commandé, de préférence en changeant la vitesse de rotation de la chambre ou, en variante, par modification de l'angle d'inclinaison de l'axe de la chambre sur l'horizontale. De préférence, la vitesse de rotationest toujours inférieure à 40 t/mn pour les matières qui ne s'écoulent pas librement. On peut employer divers modes d'introduction de la matière à la grande extrémité de la chambre. Par exemple, on peut fixer à la grande extrémité de la chambre, coaxialement à elle, un tube cylindrique contenant la matière particulaire et incliné sur'horizontale, de préférence de 250 ou plus, la chambre étant séparée par une plaque circulaire présentant une étroite ouverture circonférentielle en bas dans la région large de la chambre. Le tube cylindrique peut être séparé de la plaque, par exemple au moyen dkn collier en nylon, pour empêcher les. frottements entre le tube et la plaque terminale circulaire. Une plaque chicane ou plaque écran peut également être disposée dans la chambre, en amont de la sortie. Celle-ci peut avoir une ouverture incurvée, ou une découpe à la partie inférieure, ou être située à faible distance de la paroi de la chambre, pour permettre à la matière de la franchir jusqu'à la sortie. Cette plaque écran, montée de manière à ne pas tourner avec la chambre, contribue à la précision de distribution de matière à la sortie, en réduisant toute tendance à l'arrivée en masse ou l'amoncellement de matière, et aussi en diminuant la quantité de poussière emportée par l'air et arrivant à la sortie. La plaque écran et la plaque terminale mentionnée précédemment peuvent être montées ensemble sur un arbre commun coaxial à la chambre et passant à travers la petite extrémité de la chambre jusqu'à une monture fixe. La plaque écran peut être fixée à distance déterminée de la plaque terminale, ou bien, en variante, pouvoir se déplacer à l'intérieur de la chambre. En déplaçant la plaque écran dans la chambre tronconique, on peut modifier la distance entre le bord de la plaque et la paroi de la chambre, ce qui offre un moyen complémentaire de commander le débit d'écoulement de la matière à travers la chambre. La plaque écran mobile peut être positionnée par cheville ou goujon pénétrant dans un ou plusieurs trous axialement espacés, ménagés dans l'arbre. La plaque écran peut égalèment être amovible. On peut également utiliser la plaque écran pour supporter les moyens de récurage, si de tels moyens sont prévus. Selon une variante,. la plaque écran peut être montée rigidement sur l'arbre, la chambre tronconique pouvant se déplacer axialement par rapport à l'ensemble composé de l'arbre et de la plaque écran. En déplaçant axialement le cône, on peut augmenter ou réduire l'intervalle entre la plaque écran et l'intérieur du cône. Dans ce mode de réalisation, la partie d'arbre qui dépasse à la petite extrémité de lalichambre tronconique, peut être graduée de sorte qu'en alignant un repère de calibrage donné sur l'extrémité de la chambre ou une marque portée par celle-ci, on peut former sélectivement un intervalle de largeur donnée entre la plaque écran et l'intérieur de la chambre. De préférence, l'intérieur de la chambre est en acier inoxydable ou autre matériau à degré de polissage élevé, pour minimiser les risques d'adhérence de la matière particulaire. On peut faire tourner par organe moteur, de préférence moteur électrique à vitesse variable, la chambre et le tube cylindrique coaxial contenant la matière, si l'appareil comprend un tel tube. La commande du moteur peut être transmise à la chambre ou au tube par tout moyen classique et, de préférence, à l'aide d'un galet à frottement en contact avec la chambre ou le cylindre, ou au moyen de roues dentées. I1 faut avoir un engrenage réducteur pour faire tourner la chambre ou le tube à vitesse suffisamment basse. La chambre, ou bien l'ensemble chambre et tube, peuvent être montés sur un châssis disposé à l'inclinaison voulue, avec des galets fous permettant la rotation axiale. Les objets caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront, par ailleurs, de la description que l'on va en faire d'après divers modes de réalisation, choisis à titre d'exemple et représentés sur les dessins annexés, dont la figure 1 est une élévation latérale montrant un premier appareil dans son ensemble; la figure 2 est une coupe longitudinale d'une partie de cet appareil, montrant en détail le mode de distribution; la figure 3 est une coupe longitudinale fragmentaire, montrant en partie un deuxième appareil; la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3; la figure 5 est une coupe longitudinale montrant une autre forme de chambre; la figure 6 est une coupe longitudinale fragmentaire, portant sur un autre appareil conforme à l'invention;; la figure 7 représente en coupe longitudinale partie d'un autre appareil selon l'invention, analogue dans l'ensemble à celui des figures 1 et 2, mais avec un collier en nylon séparant la plaque terminale du cylindre. Un appareil suivant l'invention comporte une chambre 1, de forme tronconique, munie d'une sortie 2 à sa petite extrémité. L'angle de conicité est d'environ 700. La chambre est montée de telle sorte que la partie inférieure de la paroi tronconique est horizontale, ou, en variante, s'incline vers le haut, à partir de l'entrée, suivant un angle pouvant aller jusqu'à 50 environ. Une plaque terminale 3 (fig. 2) est logée à la grande extrémité de la chambre. Cette plaque, circulaire, est coaxiale à la chambre et ne tourne pas. Elle présente àsa partie inférieure une petite ouverture qui forme admission 4 pour une matière particulaire. La plaque terminale 3 est montée sur un arbre 5 qui supporte en outre une plaque écran 6 disposée à l'intérieur de la chambre 1. L'arbre et la plaque écran sont, eux aussi, coaxiaux à la chambre et il existe un intervalle entre la plaque écran et la paroi de la chambre, dont la partie inférieure 7 permet à la matière de se déplacer en regard de la plaque écran et de la franchir au cours de son passage de l'entrée à la sortie de la chambre. L'arbre 5 présente à l'extérieur de la chambre un prolongement 8, qui peut être serré en position pour porter les plaques 3 et 6. Une brosse 9 à monofilaments 10 en nylon raide est montée en position fixe sur l'arbre 5. Les filaments 10 touchent la paroi'de la chambre et, quand elle tourne, enlèvent toutes particules de matière qui y adhèrent. La grande extrémité de la chambre 1 est formée d'un seul tenant avec un manchon cylindrique 11, la plaque terminale 3 formant séparation entre la chambre et ce manchon. Les dessins montrent un tube cylindrique 12 (en carton par exemple), à extrémité ouverte, reçu dans le manchon 11 et jouant le rôle de récipient pour la matière particulaire. Les dispositions sont telles que la fente 4 est alignée sur la partie la plus basse de la paroi cylindrique du tube 12. Le manchon 11 et le cylindre 12 peuvent être serrés l'un à l'autre, par une ou plusieurs vis d'assemblage 15. Une grande couronne dentée en nylon 13, coaxiale au manchon 13, est fixée à lui. Elle coopère avec une roue dentée 14 fonctionnellement associée à un moteur électrique 16, par l'intermédiaire d'une boite à engrenages 17. La roue a moins de dents que la couronne de sorte que, en cours de fonctionnement, celle- ci tourne plus lentement que celle-là, de préférence à une vitesse ne dépassant pas 40 t/mn pour les matières ne s'écoulant pas librement. Le tube 12 est porté sur des galets fous 18. En fonctionnement, le tube cylindrique 12 contenant la matière particulaire est fixé au manchon 11, comme exposé ci-dessus et on met en marche le moteur pour faire tourner le tube et la chambre 1. La matière tend à se déplacer vers la partie la plus basse du tube, sous l'effet de la pesanteur, et à s'écouler à travers l'admission 4 pour pénétrer dans la chambre 1. Le mouvement de rotation relatif entre la plaque 3 d'une part et, d'autre part, le tube 12 et la chambre 1, contribue à agiter la matière et à empêcher la formation d'agglomérés ou de grumeaux dans la matière qui se trouve à la partie inférieure du tube. Au cours de son entrée dans la chambre à travers l'admission 4, la matière devient moins compacte, et se déplace donc régulièrement vers la plaque écran 6. La brosse 9 retire la matière qui colle à la paroi de la chambre, pendant la rotation de celle-ci.La plaque é cran contribue à entretenir la stabilité d'écoulement de la matiè re vers la sortie 2, celui-ci passant à travers l'intervalle 7' ménagé entre la plaque Chicane et la paroi de la chambre. On peut commander le débit d'écoulement de la matière en faisant varier la vitesse de rotation de la chambre et du tube; plus la vitesse augmente et plus augmente le débit. Si la partie inférieure de la chambre s'incline suivant un petit angle vers le haut, de l'entrée à la sortie, ceci tend à entretenir un écoulement uniforme et à empêcher l'arrivée en masse ou l'amoncellement, ainsi. qu'à empêcher la matière de s'échapper par la sortie quand la chambre est immobile. Si l'on désire faire un mélange de plusieurs matières particulaires différentes, on peut s'arrangeur pour faire débiter dans un même récipient plusieurs des appareils décrits ci-dessus. Une importante application de l'invention se trouve dans la distribution de pigments en poudre ou de mélanges de pigments, dans les cas où il est nécessaire de mesurer avec précision les proportions des divers pigments ou mélanges de pigments. Les figures 3 et 4 montrent une autre forme d'appareil suivant l'invention. Dans celui-ci, la partie inférieure du tube 20 présente un rebord intérieur circonférentiel 21 dans lequel est pratiquée une petite ouverture 22. Le tube ne tourne pas mais la chambre tronconique 23 tourne sur son axe de symétrie. La plaque terminale 24 est fixée à'l'intérieur de la chambre, à sa grande extrémité, par quatre attaches 25 et est située à distance de la paroi de la chambre, pour permettre à la matière de franchir cette plaque terminale au cours de son déplacement vers la sortie 26. Un intervalle suffisamment large est ménagé entre la paroi cylindrique du tube 20 et le manchon cylindrique 28,formé d'un seul tenant avec la chambre, pour s'opposer à toute tendance, de la part de la matière particulaire, d'être retenue entre la paroi cylindrique et le manchon. La sonde 27 (facultative) qui pénètre dans lachambre contribue à agiter la matière et à entretenir un écoulement constant. La figure 5 montre une chambre tronconique 30 formée 'd'un seul tenant avec un manchon 31, interchangeable avec ceux décrits ci-dessus. Il diffère de ceux-ci par le fait que la sortie 32 se trouve dans la paroi tronconique de la chambre, dont la pe tite extrémité est obturée: La matière particulaire ne se déchar ge à travers la sortie que quand celle-ci est tournée vers le bas, de sorte que la matière est distribuée en doses séparées au cours de la rotation de la chambre. Les appareils munis d'une telle chambre peuvent donc servir à remplir une série de récipients en leur fournissant des doses de matière déterminées. La figure 6 représente un autre dispositif selon l'invention, dans lequel la chambre 40 et le tube associé 41, recevant la matière particulaire sont montés de manière à pouvoir basculer sur un axe de pivotement 42. Ceci permet de modifier le débit d'écoulement de matière;à travers la sortie 43 et d'employer un moteur (non représenté) à vitesse constante. Le tube 41 ne tourne pas et sa partie inférieure est obturée par une paroi terminale 44 présentant une étroite sortie 45. L'appareil que représente la figure 7 est semblablé, dans l'ensemble, à celui des figures 1 et 2. I1 en diffère en ce que la couronne dentée 13 est remplacée par un collier annulaire 50 en nylon. Une première extrémité de ce collier est reçue dans le manchon 11 et maintenue en place par une vis de fixation 51. Celle-ci ainsi que deux autres semblables (non représentées) sont uniformément réparties à la circonférence du collier. L'autre extrémité du collier 50 entoure l'extrémité du tube cylindrique 12. Le bord du tube bute contre un rebord annulaire intérieur 52 formant épaulement à la première extrémité du collier 50. Une vis de -fixation 53 maintient le tube en place dans le collier. Cette vis et deux autres semblables (non représentées) sont réparties uniformément sur la circonférence du collier. Entre ces deux jeux de vis se trouve une couronne dentée 13M formée d'un seul tenant avec le collier 50. Une sonde 54, consistant en une courte dent en acier inoxydable, fait saillie perpendiculairement sur la plaque terminale 3 à proximité d'un côté de la fente 4 et bute contre l'eztrémité intérieure du rebord 52. La sonde remplit deux fonctions 1. Elle contribue à maintenir en agitation la matière particulaire au voisinage de la fente et à l'empêcher de se prendre en masse notamment quand en distribue des poudres incapables de s'écouler librement. 2. Etant diamétralement opposée à la brosse 9, elle agit avec elle pour étayer l'ensemble et lui conférer de la rigidité. Dans tout autre mode de réalisation de l'invention, on peut associer à la plaque terminale un agitateur ou une sonde, pénétrant-dans le tube contenant la matière part icula ire à distribuer. La sonde peut consister en une paire de dents diamétralement opposées qui font saillie perpendiculairement sur la plaque terminale et touchent l'intérieur du tube avec une entretoise les reliant l'une à l'autre. Bien entendu, les dispositions décrites et représentées pourront faire l'objet de diverses autres variantes et modifications, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de distribution d'une matière particulaire ou consistant en un liquide visqueux, selon lequel on introduit la matière en continu dans la grande extrémité d'une chambre tronconique rotative montée avec son axe incliné sur l'horizontale de sorte que la partie de proi tronconique de la chambre située le plus bas à tout instant donné forme un canal horizontal ou légèrement incliné vers le haut en allant de la grande à la petite extrémité de la chambre et on laisse la matière s'écouler hors de la chambre à ladite petite extrémité. 2. Appareil adapté à.la distribution d'une matière particulaire ou consistant en un liquide visqueux, caractérisé par une chambre tronconique, une plaque circulaire terminale adaptée à recouvrir la grande extrémité de la chambre et présentant à sa circonférence une admission pour la matière, une sortie de matière aménagée à la petite extrémité de la chambre, celle-ci pouvant tourner sur son axe alors que celui-ci est incliné sur l'horizontale de sorte que la partie de paroi tronconique située le plus bas à tout instant donné est horizontale ou s'incline légèrement vers le haut, dans le sens allant de l'admission à la sortie. 3. Appareil suivant la revendication 2, dans lequel la plaque terminale est bloquée en rotation. 4. Appareil suivant la revendication 3, dont la plaque terminale est montée sur un arbre qui, disposé dans l'axe de la chambre, en sort par la petite extrémité de celle-ci pour s as sembler à une monture fixe. 5. Appareil suivant la revendication 4, comportant, montée sur l'arbre, à l'intérieur de la chambre et en amont de la sortie, une plaque écran qui présente une petite ouverture ou une découpe à sa partie inférieure, ou qui est située à distance de la paroi de la chambre, pour permettre à la matière de dépasser la plaque chicane vers la sortie. 6. Appareil suivant la revendication 5, dont la plaque écran est axialemeit mobile par rapport à la chambre. 7. Appareil suivant une quelconque des revendications 2 à 6, muni d'un moyen fixe de récurage situé dans la chambre et adapté à en essuyer l'intérieur pendant sa rotation pour enlever la matière qui adhère à sa paroi. 8. Appareil suivant la revendication 7, dont le moyen de récurage est situé en partie haute de la chambre. 9. Appareil suivant une quelconque des revendications 2 à 8 comportant un tube cylindrique à extrémité ouverte servant de récipient pour la matière à distribuer, adapté à pénétrer dans un manchon cylindrique, coaxial à la chambre et attaché à la grande extrémité de celle-ci. lo. Appareil suivant la revendication 2 muni d'un tube cylindrique servant de récipient pour la matière à distribuer, adapté à pénétrer dans la grande extrémité de la chambre, la place que circulaire étant formée d'un seul tenant avec le cylindre et en constituant une paroi terminale. 11. Appareil suivant une quelconque des revendications 2 à 10 dont la petite extrémité de chambre est ouverte et forme la sortie de matière. 12. Appareil suivant une quelconque des revendications 2 à 9 dont la sortie se trouve dans la paroi tronconique de la chambre à sa petite extrémité. 13. Appareil suivant la revendication 9 ou 10, dont le tube est en carton.