Brevet FR2344818A1 — publié le 19771014

La présente invention, due à la collaboration de Monsieur Henri DUCHENNE, se rapporte aux dispositifs de dosages volumétriques de matières pulvérulentes et en particulier à une trémie équipée d'un système d'obturation pneumatique de son conduit de sortie pour l'élaboration d'une dose prédéterminée desdites matières. On connait des trémies de stockage et d'approvisionnement de matériaux quelconques, munies de dispositifs variés pour ltobtura- tion du conduit de sortie. Les systèmes les plus couramment utilisés sont des vibreurs, des obturateurs pivotants ou à couteau rotatif, des plaques de fond mobiles, des diaphragmes constitués par un rideau d'air comprimé etc., On connait aussi un obturateur constitué par une membrane gonflable en forme de manchon disposé autour d'une tubulure centrale placée dans l'orifice de sortie de la trémie. Tous ces dispositifs fonctionnent en tout ou rien et ne permettent pas d'isoler ou de doser une quantité prédéterminée de matières à fournir au moment voulu. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif réglable de dosage volumétrique de matières pulvérulentes, de conception simple et de fonctionnement fiable permettant de doser des volumes relativement précis des dites matières. A cet effet, l'objet de l'invention comprend une trémie dont l'extrémité extérieure du conduit de sortie peut être obturée par un organe mobile d'obturation. Une paroi du conduit de sortie forme une cavité logeant une membrane gonflable, alimentée à partir d'une source d'air comprimé avec interposition d'un dispositif pneumatique de protection de la membrane contre lessurpressions membrane dont le gonflement forme un bouchon qui obstrue le conduit, en amont de son extrémité extérieure, pour emprisonner une dose prédéterminée des dites matières pulvérulentes entre le bouchon et l'organe - - - - - - en couche uniformément répa d'obturation. La dose de matières est ensuite llueree/vers une cuillère réceptrice placée sous le conduit. Selon une autre caractéristique de l'invention, la trémie est constituée de deux parois tranw oc}y fixes et de deux parois longitudinales symétriques dont l'écartement peut être réglé, en vue du réglage de la dose de matières à délivrer. D'autres avantages et particularités de l'invention ressortiront de la description qui suit, d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés sur lesquels - La figure 1 représente, en perspective et en coupe transversale, le dispositif de dosage selon l'invention, la membrane étant dégonflée. - La figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de dosage montrant la membrane gonflée obstruant le conduit de sortie de la trémie. - La figure 3 est une demi-coupe longitudinale du circuit d'alimentation en air comprimé muni d'un dispositif de protection de la membrane gonflable contre les surpressions. La trémie 1 représentée sur la figure 1 se compose essentiellement de deux parois transversales fixes 2 et de deux parois symétriques longitudinales 3,4 en tole pliée, subissant un rétrécissement à leur partie inférieure de manière à constituer un conduit longitudinal 5 pour la sortie des matières pulvérulentes 6 contenues à l'intérieur de-la trémie 1. Les parois longitudinales et les parois transversales associées sont solidarisées au moyen d'une série de boulons 7 traversant librement des lumières 22 pratiquées dans les retours 8 des parois longitudinales 4, et les bloquant sur les parois transversales 2.L'extrémité inférieure du conduit 5, débouchant sur l'extérieur, peut entre obturée au moyen d'un volet mobile 9 recouvert d'un joint d'étanchéité 10, susceptible de pivoter autour d'un axe d'articulation tt il supporté par des pattes 12 des parois transversaleS 2. Conformément à l'invention, l'autre paroi longitudinale 3 du conduit 5 présente une cavité 13 semi-cylindrique logeant une membrane gonflable 14 de même forme, collée contre la cavité 13 (ri- gure 2). Ainsi, lorsque la membrane t4 est dégonflée, sa face plane 15 reste dans le prolongement vertical de la paroi 3, si bien que la matière pulvérulente 6 remplit l'espace compris entre le volet 9 et les deux faces parallèles respectivement de la membrane 15 et de la paroi longitudinale 4 en regard. La membrane a été prolongée volontairement sur la figure 1 pour représenter en bout sa valve 16, d'introduction de l'air comprimé. Cette membrane est constituée d'une enveloppe mince en caoutchouc à fort coefficient d'élasticité, plus connu sous le nom de "feuille anglaise. Comme on le voit sur la figure 2, l'injection d'air comprimé dans la membrane 14 la fait gonfler à la manière d'un ballon, de telle sorte que sa face plane 15 se déforme et s'étende en direction de la paroi longitudinale opposée 4. LesgsbB de poudre rencontrés sont repoussés vers le haut et vers le bas du conduit 5, certains sont comprimés contre la paroi opposée 4 et sont retenus par la membrane.Le bouchoh 17, ainsi constitué, obstrue complètement le conduit 5, en amont de son extrémité extérieure, de sorte qu'unie dose déterminée 18 de matières pulvérulentes se trouve emprlsonnée entre ledit bouchon 17, les parois du conduit 5 et le volet mobile 9 en position de fermeture. La dose 18 est ensuite libérée en faisant pivoter le volet 9 à l'ouverture au moyen d'un levier 19 dans la position 20 représentée en traits pointillés sur la figure 2. La poudre dosée est récupérée dans un réctpient récepteur 21 de forme appropriée à celle du conduit 5 de la trémie (figure t). Le volet 9 revient à sa position initiale de fermeture, sous l'action d'un ressort de rappel non représenté. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est possible de régler la dose 18, c'est à dire la quantité de matière confinée entre le bouchon élastique 17, les parois du conduit 5 et le volet d'obturation 9. A cet effet, on règle l'écartement entre les deux parois longitudinales 3,4 de la trémie en faisant varier leur position relative, ainsi que le permettent les lumières 22 pratiquées dans les retours 8 d'au moins une paroi longitudinale après déblocage des boulons 7. Compte tenu de la longueur et de l'écartement des parois longitudinales 3,4, il est facile de connaître le volume exact de la dose 18 de matière isolée. L'étalonnage du dispositif pourra Qtre réalisé en graduant les bords 23 des lumières et en prenant pour repère les axes verticaux 24 des vis de fixation 7. Le circuit d'alimentation en air comprimé représenté sur la figure 3 comprend un organe 25 de réglage de la pression dtad- mission, disposé en série avec un dispositif pneumatique de protection 26 de la membrane gonflable contre les surpressions éventuelles. L'organe de réglage 25 peut Qtre un simple robinet détendeur branché sur un réseau d'air comprimé basse pression. Le dispositif de protection 26 est constitué par une pièce rigide tubulaire+27 fermée à ces deux extrémités par des bouchons 28 coincés ou filetés traversés à leur tour par les conduits d'admission 29 et d'échappement 30 de l'air comprimé délivré par le détendeur 25. La pièce tubulaire 27 est percée d'un trou oblong ou lumière 31 dans la direction de l'axe du tube. Une membrane élastique amovible 32, introduite dans le tube 27, est coinçée dans celui-ci par les bouchons d'étanchéité 28. La membrane élastique 32 est susceptible de se dilater plus facilement que la membrane gonflable 14 de la trémie, de sorte que la première formera une hernie et éclatera avant la seconde lorsque les deux membranes seront soumises à la même surpression, au delà d'un seuil prédéterminé et fité par des essais0 A qualité égale de caoutchouc, la membrane protectrice 32 sera d'épaisseur inférieure à celle de la membrane gonflable 14 ; on peut aussi choisir un caoutchouc de même épaisseur mais de qualité inférieure. Le conduit d'échappement 30 est directement relié à la valve 16 de la membrane gonflable. Comme on le voit, le dispositif de dosage réglable selon l'invention est parfaitement fiable et de conception simple, donc peu couteuse. Une application particulièrement intéressante du dispositif a été réalisée pour doser des quantités prédéterminées de ferrowsilicium en poudre destiné à l'inoculation de la fonte dans le procédé de centrifugation en coquille des chemises de moteur à combustion interne.Dans cette application, une trémie de capacité de 10 kg de Fe Si (densité = 3 environ) mis en vrac a permis de distribuer des doses réglables de 10 à 20 grammes toutes les 15 se condés0 La membrane gonflable, d'épaisseur égale à 5 dizièmes de mm se gonfle sous une pression de 100 g/cm2, alimentée à partir d'un réseau basse pression de 1 kg/cm2, tandis que la membrane protectrice éclate sous une pression sensiblement supérieure à la pression de fonctionnement de la membrane gonflable. il est bien entendu que ces valeurs n'ont qutun caractère illustratif de l'exemple considéré et qu'elles peuvent valider dans de larges limites selon les applications envisagées. De nombreuses variantes peuvent être apportées au dispositif selon l'invention. C'est ainsi, en particulier, qutil peut astre appliqué sur des trémies de formes et de dimensions différentes, que l'organe d'obturation du conduit de sortie peut être quelconque, aussi bien interne qu'externe et que la cavité, pour le logement de la membrane gonflable, peut être prévue aussi bien sur la paroi fixe que sur la paroi mobile. - REVENDICATIONS 1. Dispositif réglable de dosage volumétrique de matières pulvérulentes comprenant une trémie dont l'extrémjté extérieure du conduit de sortie peut être obturée par un organe mobile d'obturation, caractérisé en ce qu'une paroi du conduit de sortie 5 de la trémie 1 forme une cavité 13 logeant une membrane gonflable 14 dont le gonflement forme un bouchon 17 qui obstrue le conduit 5, en amont de son extrémité extérieure, pour emprisonner une dose 18 prédéterminée de matières pulvérulentes entre le bouchon 17 et l'organe d'obturation 9. 2e- Dispositif de dosage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la trémie 1 est constituée de deux parois transversales fixes 2 et de deux parois longitudinales symétriques 3,4 à écartement réglable formant, à leur partie inférieure, un rétrécissement se terminant par un conduit 5 de sortie à faces parallèles dont une face est formée par la face plate 15 de la membrane dégonflée tandis que l'autre face 4 du conduit supporte, à ltextérieur, l'axe d'articulation il d'un volet mobile 9 formant organe d'obturation du conduit de sortie 5. 3e- Dispositif de dosage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réglage de l'écartement entre les deux parois longitudinales 3,4 de la trémie est permis par des lumières 22 pratiquées dans des retours 8 d'au moins une paroi longitudinale 4, après desserrage des boulons 7 bloquant les parois longitudinales 3,4 sur les parois transversales 2. 4e~ Dispositif de dosage selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la membrane gonflable 14 comporte une valve 76 reliée à une source d'alimentation en air comprimé par l'intermédiaire d'un organe de réglage 25 de ladite pression en série avec un dispositif pneumatique de protection 26de la membrane gonflable contre les surpressions. 5. Dispositif de dosage selon la rèvendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de protection 26 est constitué par une pièce tubulaire rigide 27 percée d'une lumière 31 et pourvue intérieurement d'une membrane élastique amovible 32 susceptible de se dilater plus facilement que la membrane gonflable 14 de la trémie et d'éclater avant cette dernière lorsque les deux membranes sont soumises à la même surpression, au delà dtun seuil prédéterminé.