Brevet FR2295791A1 — publié le 19760723

La présente invention concerne un appareil de distribution de poudre et notamment un appareil de distribution continue de poudre, telle que du talc, du carbonate de calcium, du ciment portland et analogues, à un débit pratiquement constant pendant toute une période. De façon plus particulière, l'invention concerne un appareil du type décrit dans le brevet français 1 281 992. Cet appareil connu comporte un organe de réception ayant une surface de réception pratiquement horizontale, un tube d'alimentation pour distribuer la poudre sur l'organe de réception et un moyen pour mettre en vibration cet organe de réception, de façon que la poudre de l'organe de réception s'ecoule suivant le bord périphérique de cet organe de réception, lorsque celui-ci vibre ou oscille. Pour distribuer un produit en forme de poudre à un débit très important, à l'aide de l'appareil décrit, il faut que cet appareil présente une surface au sol très grande; or, le fonctionnement de cet appareil présente des variations fréquentes et très marquées du débit. De façon plus particulière, lorsqu'on utilise un organe de réception de grand diamètre pour augmenter le débit, cela augmente les dimensions horizontales de l'appareil, et ainsi l'encombrement au sol alors que, si l'on tend à augmenter l'épaisseur de la couche de poudre sur l'organe de réception pour assurer un débit plus grand, l'adhésion entre les particules du produit exerce une influence de plus en plus grande, ce qui entrante des irrégularités de plus en plus importantes dans le débit de la poudre suivant le bord périphérique, si bien que l'on aboutit à des variations très marquées du débit. La présente invention a pour but de créer un appareil du type ci-dessus, comportant un organe de réception vibrant et oscillant, de façon que la poudre qui arrive sur cet organe de réception s'écoule, cet appareil devant être compact et permettre une alimentation continue de poudre à une vitesse constante très grande, sans variations fréquentes et marquées de ce débit, et sans présenter d'encombrement au sol augmenté pour l'installation. A cet effet, l'invention concerne un appareil pour distribuer un produit pulvérulent, appareil comprenant un premier organe de réception ayant une surface de réception pratiquement horizontale, un tube d'alimentation pour amener la poudre sur un premier organe de réception et un moyen pour faire vibrer le premier organe de réception de façon que la poudre tombe du premier organe de réception suivant son bord périphérique, appareil caractérisé en ce qu'il comporte au moins un second organe de réception de surface pratiquement horizontale pour recevoir la poudre tombant du tube d'alimentation et ayant un orifice pratiquement concentrique avec le tube, entre le premier organe de réception et le tube d'alimentation, en étant distant verticalement à la fois du premier organe de réception et du tube d'alimentation, la poudre qui se trouve sur le second organe de réception coulant sur le premier organe de réception suivant le bord périphérique du second organe de réception lorsque le second organe de réception est mis en vibration par l'organe vibrant. Ainsi, comme on a un ensemble d'organes de réception disposés l'un au-dessus de l'autre pour faire écouler la poudre simultanément suivant les bords périphériques des organes de réception, ceux-ci ont une longueur périphérique globale, augmentée et permettent une augmentation remarquable et voulue du débit de la poudre. La périphérie globale des organes de réception, qui est augmentée de façon à permettre un débit plus important, permet de diminuer l'épaisseur de la poudre suivant la partie périphérique, par rapport au débit actuel, tout en permettant de réduire les variations du débit. Grâce à l'invention, l'appareil de distribution de poudre vibrant et oscillant permet de réaliser facilement et de façon précise le débit, dans une très grande plage de débit. La présente invention sera décrite plus en détail, à titre d'exenple non limitatif, à l'aide des dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 est une coupe verticale d'un appareil selon l'invention, certaines parties ayant été supprimées; - La figure 2 est une vue en perspective d'un organe vibrant faisant partie dé l'appareil selon l'invention; - La figure 3 est un schéma du circuit électrique d l organe vibrant; - La figure 4 est un schéma de l'appareil en cours de fonctionnement lorsque les organes de réception sont arrêts; - La figure 5 est un schéma de l'appareil en cours de fonctionnement, lorsque les organes de réception vibrent en effectuant des mouvements oscillatoires; Les figures 6 et 7 sont des graphiques de résultats exr,érimcntaux. L'installation comporte un tube d'alimentation 1 cylindrique, dont le bord supérieur est muni d'une bride 2, à laquelle est fixée une trémie 4 par des vis et écrous 3. Un tube 5, de section circulaire, est monté de façon coulissante sur l'extrémité inférieure du tube d'alimentation 1. Le tube 5 comporte une bride 6 à son extrémité supérieure, l'extrémité inférieure 7 étant coupée en biais. L'installation comporte également un caisson 8, dont la partie supérieure 9 est cylindrique et dont la partie inférieure 10 est en forme de trémie. La partie cylindrique 9 comporte une bride 12 â son extrémité supérieure pour le montage d'un élément annulaire 11, alors que la partie 10 en forme de cône comporte une bride inférieure 13 à laquelle on fixe un moyen de réception adéquat. L'liment annulaire 11 comporte deux parois annulaires 14 et 15 distantes verticalement l'une de l'autre, ainsi qu'une paroi de liaison verticale 16. L'élément annulaire 11 constitue un couvercle pour le caisson 6 et est étroitement adapté autour du tube d'alimentation 1. Le tube d'alimentation 1 comporte une bride annulaire 17 placée une certaine distance sous la bride 2. La bride 17 est fixée par des écrous 18 à une certaine distance de la paroi annulaire 15. Une courcnne dentée 19 est montée à rotation dans l'intervalle compris entre la paroi 15 et la bride 17. Cette couronne dentée 19, à denture intérieure, engrène avec des pignons 20 prévus dans l'intervalle cidessus. Chacun des pignons 20 coopère avec une tige filetée 21 qui peut etre soulevée et abaissée par rapport à la paroi 15 et à la bride 17 par l'intermédiaire des tiges filetées 22. L'extrémité inférieure de la tige 21 est fixée à la bride 6. La couronne dentée 19 est nunie d'au moins une poignée 23 en saillie vers l'extérieur et qui, lorsqu'elle tourne, fait tourner la couronne dentée 19 et ainsi les pignons 20 en provoquant le soulèvement ou l'abaissement vertical du tube 5 par l'intermédiaire des tiges filetées 21. Un premier organe de réception 24, essentiellement en forme de disque, est porté par deux ressortslames 25 et 25' fixés à la plate-forme 26. Le premier organe de réception 24 est p-lacé sous le tube d'alimentation 1 de façon essentiellement concentrique à celui-ci. La plate-forme 26 est portée par des bras 27 dirigés vers l'intérieur à partir de la surface intérieure de la partie conique 10, et avec une paroi périphérique inférieure. Une armature 28 est prévue sur la plate-forme 26. Cette armature 28 est en un matériau magnétique avec des filetages 29 prévus autour de la branche centrale de l'armature 28. Comme cela ressort plus clairement de la figure 2, les ressorts-lames 25 et 25' sont prévus aux extrémités opposées de l'armature 28. Les deux ressorts 25, 25' sont opposés l'un à l'autre et sont disposés de façon inclinée dans des directions opposées. L'extrémité inférieure des ressortslames 25 et 25' est fixée à la plate-forme 26 alors que l'extrémité supérieure 25b de ces ressorts 25, 25' est fixée à un premier organe de réception 24. Une tige 45 en un matériau magnétique est fixée sous la surface du premier organe de réception 24 étant normalement distant de l'extrémité supérieure de l'armature 28, en laissant un entrefer 30 entre la tige 45 et l'armature 28. Comme représenté à la figure 3, le bobinage 29 est relié à une alimentation alternative 31 par l'aide d'un transformateur 32 et d'un redresseur demi-onde 33. L'amplitude du premier organe de réception 24 est variable grâce au réglage de tension du transformateur 32. Lorsque le bobinage 29 est alinenté, il commande le premier organe de réception qui se soulève et s'abaisse et, en meme temps, il fait osciller l'organe de réception en rotation dans un plan horizontal sous l'effet des ressorts-lames 25 et 25'. Deux seconds organes de réception annulaires 34 et 35, verticalement écartés l'un de l'autre suivant des plans horizontaux, sont placés entre le tube 5 et le premier organe de réception 24. Ces organes 34 et 35 sont fixés au premier organe de réception 24 par des vis et écrous 36. Les seconds organes de réception sont excentrés par rapport au tube 5 et au premier organe de réception 24. Le second organe de réception supérieur 35 comporte un orifice 38 de diamètre d1 supérieur au diamètre d2 de l'orifice 37 du second organe de réception inférieur 34. Le diamètre extérieur d3 de l'organe de réception inférieur 34 est plus grand que le diamètre extérieur d4 du premier organe de réception 24; le diamètre extérieur d5 du second organe de réception supérieur 35 est supérieur au diamètre extérieur d3 du second organe de réception inférieur 34.Les seconds organes de réception 34 et 35 peuvent coulisser chacun grâce aux vis et écrous 36 qui permettent de modifier la distance entre le premier organe de réception 24et le second organe de réception inférieur 34; la distance 12 entre les seconds organes de réception 34 et 35, ainsi que la distance 13 entre le second organe de réception 35 et l'extrémité inférieure du tube 5 sont réglables. Les deux seconds organes de réception 34 et 35 vibrent et oscillent avec le premier organe de réception 24. A la surface supérieure du premier organe de réception 34, on a un organe conique 39 sensiblement concen trique et coaxial avec le tube d'alimentation 1 avec une surface supérieure conique. L'organe 39 assure que le produit pulvérulent du premier organe de réception 24 descend déli catement vers le bord périphérique. Pour libérer l'entrefer 30, éviter la péné tration de poudre, une bande souple 40 en caoutchouc, en résine synthétique, est fixée par un moyen adéquat à la périphérie du premier organe de réception 24 et à la plate forme 26, de façon que cette bande 40 entoure complètement l'espace entre ces organes. Pour vérifier l'intérieur du boîtier 8, la partie cylindrique 9 présente un orifice qui est recouvert d'une plaque 41 transparente ou semi-transparente en verre, en résine synthétique ou analogue. La plaque 41 est fixée au boîtier 8 par un châssis 42 et des écrous 43. La poudre que l'on met dans le tube d'alimentation 1, à partir de la trémie 4, vient sur le premier et les seconds organes de réception 24, 34 et 35, comme représenté à la figure 4. Comme les distances li, 12, 13 précédentes sont chacune déterminées en fonction de l'angle de talus de la poudre et des diamètres extérieurs d3, d4, d5 des organes de réception 24, 34, 35, la poudre ne s'écoule pas des bords périphériques des organes de réception 24, 34, 35 lorsque ces organes ne sont pas en mouvement. Lorsqu'un courant électrique passe dans le bobinage 29, les organes de réception 24, 34, 35 sont mis en vibration, si bien que la poudre des organes de réception 24, 34, 35 se déplace et s'écoule suivant les bords périphériques. Il en résulte que cette poudre arrive en continu à la sortie 44 à l'extrémité inférieure du caisson 8 comme représenté à la figure 5. La quantité de poudre qui s'écoule des organes de réception 24, 34, 35 par unité de temps dépend de l'amplitude et de la fréquence des mouvements des organes de réception 24, 34, 35, de la longueur de la périphérie globale des organes de réception, des distances 11, 12, 13 et des propriétés de la poudre, etc. Lorsque ces conditions sont fixées, le débit est maintenu pratiquement constant.Bien que l'on puisse facilement arriver à un débit plus important en augmentant le nombre et/ou le diamètre des organes de réception 24, 34, 35 et/ou en augmentant les distances 11, 12, 13, il est préférable de réduire ces distances li, 12, 13 et les diamètres extérieurs d3, d4, d5 des organes de réception 24, 34, 35 en utilisant un plus grand nombre de seconds organes de réception de façon à réduire les variations de débit et à minimiser les dimensions horizontales de l'appareil. La trémie 4 de l'appareil selon l'invention peut etre remplacée par un récipient en matériau servant dans les filtres à poche ou les collecteurs à cyclone. La forme du premier et des seconds organes de réception 24, 34, 35 en plan et la section transversale du tube d'alimentation 5 peuvent être variables. A titre d'exemple, ces formes peuvent être triangulaires, carrées, polygonales ou n'importe quelle autre forme irrégulière. Le nombre des seconds organes de réception, qui doit être au plus égal à un, est variable en fonction du débit voulu. Le moyen de mise en vibration et d'oscillation du premier et des seconds organes de réception 24, 34, 35 peut être de n'importe quel type. A titre d'exemple, on peut utiliser un moteur électrique ou un moteur à combustion interne, en combinaison avec un mécanisme à levier ou un bras excentrique. De façon générale, ces moyens seront appelés des moyens vibrants ou organes de mise en vibration. Les organes de réception 24, 34, 35 peuvent être mis en vibration et osciller a l'aide d'un moyen vibrant, par exemple dans une direction sensiblement verticale, dans une direction inclinée, dans une direction horizontale, en rotation, dans un plan horizontal ou suivant une combinaison de ces directions. Lorsque l'ensemble des organes de réception 34 et 35 est utIlisé, la poudre peut être répartie avantageusement sur le premier et le second organe de réception, de façon douce, si l'orifice 38 de l'organe supérieur est plus grand que l'orifice 37 de l'organe inférieur. Cependant, tous les orifices 37 et 38 peuvent avoir la meme dimension ou encore l'orifice inférieur 37 peut être plus grand que l'orifice supérieur 38, On donnera ci-après les résultats des essais faits à l'aide d'un appareil selon l'invention. Le premier organe de réception 24 utilisé présentait la forme d'un disque d'un diamètre de 200 mm. Les seconds organes de réception 34 et 35 utilisés avaient la forme d'un disque d'un diamètre de 215 mm à l'extérieur, et un orifice concentrique d'un diamètre de 235 mm. Le tube d'alimentation 1 était un cylindre d'un diamètre intérieur de 220 mm. Comme moyen de mise en vibration, on a utilisé un organe vibrant formé d'un électro-aimant vibrant à une fréquence de 1800 Hz/min, dans une direction inclinée d'un angle d'cviron 45 par rapport au plan horizontal, suivant un plan cylindrique imaginaire d'axe vertical Lorsque la tension appliquée à l'enroulement était de 40 Volts, l-'amplitude résultante était égale a 0,1 mm alors que, pour une tension de 220 volts, l'organe vibrant donnait une amplitude de 2 0 mm. L'amplitude a varié pratiquement de façon rectiligne pour une variation de la tension entre ces deux niveaux. On a utilisé comme poudre, du carbonate de calcium loiid. Essai NO 1 La figure 6 montre la relation qui a été déterminée entre le nombre des seconds organes de réception et la quantité de poudre introduite dans l'appareil. A la figure -6, on a représenté en ordonnées (Kg) la quantité de poudre introduite par minute dans l'appareil alors que la tension appliquée à l'organe vibrant était représentée en abscisses. La ligne en tiretés (a) représente les résultats obtenus avec le seul premier organe de réception, distant du tube d'alimentation d'une longueur de 30 mm, à savoir la plus grande distance possible pour la poudre de carbonate de calcium lourd pour former un angle de talus sur le premier organe de réception. Le trait plein (b) représente les résultats obtenus avec un seul second organe entre le premier organe de réception et le tube d'alimentation, à une distance de 20 mm entre chaque organe et le tube, le second organe de réception étant concentrique au premier.La courbe en traits pleins (c) représente les résultats obtenus avec deux seconds organes de réception et la courbe en traits pleins (d) représente la courbe obtenue avec trois seconds organes de réception. Dans ces deux derniers cas, la distance entre le premier organe de réception et le second organe de réception inférieur, la distance entre les seconds organes de réception et la distance entre le tube d'alimentation et le second organe de réception supérieur était dans tous les cas égale à 20 mm, le premier et les seconds organes de réception ainsi que le tube d'alimentation étant concentriques. La figure 6 montre que la quantité de poudre peut être augmentée considérablement en utilisant un ou plusieurs seconds organes de réception ainsi qu'en augmentant le nombre des seconds organes de réception. En outre, malgré l'utilisation d'un ou plusieurs organes de réception, l'appareil reste pratiquement le même du point de vue de ses dimensions horizontales et est très peu changé en hauteur. Essai NO II La figure 7 représente les variations du débit de poudre déterminé suivant que l'on n'utilise qu'un seul premier organe de réception ou que l'on utilise deux seconds organes de réception en plus du premier, à l'aide du même appareil que celui de l'essai NO I. La poudre distribuée par l'appareil a été recueillie pendant 60 secondes successives et les quantités unitaires du produit recueilli ont été pesées pour calculer le poids moyen. La figure 7 représente la déviation représentée en ordonnées et le nombre de quantités unitaires en abscisses. La déviation est donnée par la formule Déviation = A - B B 100 (%), dans cette formule A est le poids par quantité unitaire et B est le poids moyen desKquantités unitaires. La figure 7 montre que l'utilisation du seul premier organe de réception entraîne les déviations représentées en tiretés (déviations supérieures à + 7 %). Par contre, lorsqu'on utilise les seconds organes de réception en combinaison avec le premier, cela réduit considérablement les déviations (ces déviations sont inférieures à + 1 %), comme le montre le tracé en traits pleins. Ainsi, les seconds organes de réception réduisent considérablement les variations de débit de la poudre. Les résultats des essais I et II indiquent que l'appareil selon l'invention permet de distribuer une poudre à grand débit tout en réduisant les variations sans que cela ne nécessite l'utilisation d'un montage complexe. En outre, l'installation assure un débit continu avec un rendement amélioré. Bien entendu,- l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Appareil pour distribuer un produit pulvérulent, appareil comprenant un premier organe de réception ayant une surface de réception pratiquement horizontale, un tube d'alimentation pour amener la poudre sur un premier organe de réception et un moyen pour faire vibrer le premier organe de réception de façon que la poudre tombe du premier organe de réception suivant son bord périphérique, appareil caractérisé en ce qu'il comporte au moins un second organe de réception de surface pratiquement horizontale pour recevoir la poudre tombant du tube d'alimentation et ayant un orifice pratiquement concentrique avec le tube, entre le premier organe de réception et le tube d'alimentation, en étant distant verticalement à la fois du premier organe de réception et du tube d'alimentation, la poudre qui se trouve sur le second organe de réception coulant sur le premier organe de réception suivant le bord périphérique du second organe de réception lorsque le second organe de réception est mis en vibration par l'organe vibrant. 20) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de seconds organes de réception distants verticalement l'un de l'autre et placés entre le premier organe de réception et le tube d'alimentation, chacun des seconds organes de réception permettant à la poudre de s'écouler à l'extérieur sur l'organe de réception qui se trouve en-dessous. 30) Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chacun des organes de réception est un disque. 40) Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen vibrant fait vibrer tous les organes de réception, alternativement dans la direction verticale, tout en les faisant simultanément osciller dans la direction horizontale, chaque disque dans un même plan horizontal. 50) Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 a' 4, caractérisé en ce que le tube d'alimentation comporte à son extrémité inférieure un tube qui peut coulisser axialement par rapport au tube d'alimentation. 60) Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'orifice de chacun des seconds organes de réception présente un diamètre plus grand que l'orifice du second organe de réception qui se trouve directement endessous dc celui-ci. 70) A d'alientation, avec une extrémité inférieure en arête.