Brevet FR2451334A1 — publié le 19801010

La présente invention concerne les installations de distribut ion à faible vitesse contrôlée pour granulats ou poudres en vrac pour dosage ou chargements ou mise en tas sans poussières. Dans les dispositifs connus de ce genre,un ensemble de gaines spirales ou de tubes de 2 m environ rentrant ltun dans l'autre avec guides d'épaisseur, sont montés sous une goulotte ou trémie où sont versés les pulvérulents. De tels ensembles conviennent certainement pour les ciments, chaux, et les graines végétales où il suffit due verser rapidement dans des citernes ou soutes. Ils produisent beaucoup de bris et de poussières. La fermeture est obtenue par un cône fixé au bout du cable de treuil, aucune régulation n'est prévue, on se contente de vérifier par sonde que la citerne est 'pleine pour fermer I'arrivée et remonter la man" che après fermeture pour éviter les débordements, de tels dispo sitifsne correspondent pas aux exigences modernes antipollution aussi nous avons dd étudier un nouveau dispositif,objet de la présente invention à la demande d'autorités portuaires, pour réduire les brisances et les poussières polluantes0 Les systèp mes d'extracteur avec activateur connus connus présentent les mimes défaut de brisance et poussières car ils nécessitent des vibreurs surpuissants consommant beaucoup d'énergie qui malmè- nent les granulats et provoquent des poussières car ils n'ont pas eé conçus dans un but d'antipollution et d'économie d'énergie, l'extracteur et l'activateur sont liés rigidement et vibrés en semble pratiquement en continu par un vibreur placé très loin du centre de gravité et très puissant pour faire remuer la masse morte lourde, la masse active de produit et la charge au dessus de l'activateur: le fait de ne pas séparer les fonctions et d'utiliser un seul vibreur polydirectionnel présente de gros inconvénients, outre la consommation et les risques de ruptures: -Impossibilité de régler exactement à la juste valeur nécessaire compatible avec le bris des granulats:lbs fréquences, amplitudes et duréesde vibration du fait des resonnances et de la masse totale à mettre en mouvement solidairement alors que 3 secondes de vibration à grande fréquence suffiraient pour l'activateur contre plusieurs minutes à faible fréquence pour l'extracteur. - Impossibilite de contrôler les phénomènes de resonnances avec harmoniques du fait de la vibration polydirectionnelle unique qui consomme 2fqis plus d'énergie pour le meme débit s qu'un extrac -teur unidirectionnel,-la suspension sur plots élastiques ravorise les résonnances. L'équipement est relativement lourd-et complexe ce qui rend sa mise en place difficile, les réglages sont mal aisés. Le dispositif suivant l'inveçtion permet d'éviter ces invonvénients: tant pout-la partie distributeur-descenseur que pour la partie extracteur tronconique vibré avec activateur. Le distributeur-descenseur comporte un ou plusieurs godets tronconiques à forte pente, en nombre proportionnel à la dif férence de niveau. La hauteur de chaque godet est voisine de son diamètre de base inférieure, la base supérieure est plus grande de manière à donner une pente de 8Oe et plus suivant l'écoulement des produits. Chaque godet disposé verticalement comporte près de l'entrée évasée N supports disposés radialement et symétriquement dans le mtme parallèle. Chaque godet supporte au moyen de 2N chaines spéciales le godet inférieur décalé de 360/2N r dans le plan horizontal: les chaines se croisent 2 par support, l'une s'enroulant à droite et l'autre à gauche autour du distributeur-descenseur extérieurement. Un treuil à 3. ou 2 ou 3 cables soiteplacés au centre, soit à l'extérieur assure le relevage: chaque godet s'emboîte extérieurement dans celui placé dessous jusqutà reposer par les N supports radiaux sur ce dernier; la chaine forme des chainet tes paraboliques entre les supports. Le treuil ne soulève que les godets rentrés, le poids des autres godets en extension est pris par les chaines en tension -e Le granulat est visible et accessible entre deux godets en tension parce que l'entrée du godet inférieur est nettement plus grande que la sortie du godet supérieur; le débourrage reste toujours possible. Le godet inférieur est équipé d'une fermeture réglable progressive qui peut ttre télécommandée et asservie pour obtenir une vitesse de descente lente programmée. La combinaisOn de cet ensemble de godets emboitables supportés par un ensemble de chaînes s'enroulant en 2 séries dthélices opposées avec la fermeture ci-dessous décrite constitue un des éléments important de la présente invention car cette combinaison peut donnerles qualités requises pour cette invention. La fermeture comporte essentiellement une manchette souple dtun diamètre voisin de celui des godets afin de ne pas gèner l'écoulement régulier du granulat ni le briser et afin de laisser une possibilité dsécoulement très près du tas grace aux déformations souples élastiques de la manchette même lorsqu'elle est partiellement serrée entre les rouleaux qui règlent le débit et donnent à la sortie une forme de tuyère plastique, semi-ellip tique.Le manchette plastique amorti les chocs lors de la fermeture partielle ou totale. , Deux rouleaux ou plus sont portés par deux bras articulés doubles formant pantographe; la distance des rouleaux droites et gauches est commandée par un système bielle et manivelle entraîné par la rotation d'un moto-réducteur à vitesse lente avec axe de rotation horizontal généralement, parallèle aux axes de rotation des bras qui portent les rouleaux Il est prévu généralemmt un moteur-frein sur le réducteur afin de maintenir la position choisie malgré les vibrations. Les différentes ouvertures correspondent à des arrtts du moteur commandés par des cames agissant sur des contacteurs type fin de course t la came positionnée soulevé le bras du contacteur qui bascule et coupe le courant sur le disjoncteur alimentant le moteur. Le réglage tient compte de la lancée du motoréduc- teur.Ce système se prote bien à un automatisme par sondes de niveau à 2 relais: lorsque la sonde dans le tas de la trémie supérieure est découverte, son relaps bascule en position T et le courant passe pour exciter le disjoncteur à travers le contacteur Fin de Course correspondant à Fermeture : le moteur tourne jusqu à ce que la manchette plastique soit assez fermée, le produit remonte dans la trémie supérieure et le reliai de sonde bascule à nouveau pour revenir en position R qui commande de mtme une ouverture normale correspondant au débit choisi. Un sonde supérieure de trémie commande de même une ouverture maximale pour éviter les débordements, son basculement sur T arrête l'alimentation de la sonde niveau bas pour éviter les battements et interférences. Le niveau au dessus du tas peut entre programmé de mtme : une sonde basse doit toujours rester dans le tas et donc être en position R tandisqueune sonde haute doit toujours rester hors du tas et être en position T ces 2 sondes commandent la montée et la descente du treuil au travers d'un temporisateur tout au moins pour la sonde haute s ainsi ehaque fois que celle-ci touche le tas elle peut remonter de 30 ou 40 cm ou plus au dessus du tas, bien que la sonde soit soit déja hors dutas depuis un Court instant.Les sondes capacitives à haute fréquence, par exemple 400.000 Hz sont particulièrement bien adaptées à ee mécanisme Cet ensemble peut entre réalisé en acier, ordinaire ou inox ou en matière plastique pour les godets, suivant les matériaux à traiter.La manchette de fermeture est en textile ou plastique souple ou élastomère0 Pour eviter les bourrages dans les godets on monte sun le dernier, extérieurement, un vibrateur à axe horizontal disposé de manière à donner des vibrations elliptiques: celles-ci n'intéressent que ce dernier godet lorsque tous les godets sont en tension, la vibration est importante car le poids à vibrer est relativement faible , généralement moins de 100 kg : les chaînes jouent le r8le de suspension élastique, les anneau ne peuvent pas transmettre la vibration Lorsque lon monte ce godet autour de l'avant-dernierw la vibration est transmise à celui qui se trouve rapidement décolmaté et ainsi de suite, La vibration n'est normalement mise en marche que lorsque la manche est ouverte et que le produit ne sort pas: on utilise le fin de course correspondant à l*Guserture pour commander le vibreur. Pour une distribution contrelee de granulats fragiles mis en silo ou trémies, il est nécessaire d'éviter les brisures dans le silo et d'obtenir un écoulement régulier jusqu' l'entrée du distributeur. Le dispositif suivant l'invention permet d'atteindre ce résultat tout en évitant les inconvée nients énumérés en page 1, car il assure une vibration entièséparée de chaque organe et m8m.e de chaque godet du dis très buteur, ce qui autorise d'ajuster exactement la fréquence, amplitude et durée de vibration pour chaque organe. Pour éviter les brisures durant le stockage, le silo est équipé d'un ou de plusieurs double-fonds perforés de lumières et réalisés en éléments courbes concaves vers le bas qui peuvent entre assemblés sur place. Le diamètre d'un des double fonds doit autre supérieur à celui de l'extracteur pour éviter la charge de la colonne de produit sur celui-ci. Le double~ fond est monté sur des supports soudés dans le silos avec interposition de plots plastiques genre silentblock qui per- mettent la vibration séparée du double-fond par un vibrateur placé en son centre ou à l'extérieur de la trémie avec liais par un bras rigide qui traverse une fenêtre plastique dans la paroi du silo.Le vibreur est monté rigide sur une plaque qui repose par des plots plastiques sur une chaise liée au silo ; La plaque est liée rigidement au bras de liaison avec le double fond, de manière à transmettre toute la forcé cinétique du vibreur; le silo ne prenant aucune énergie grace au montage sur plots plastiques; généralement quelques secondes de vibration toutes les 5 minutes sont suffisantes pour faire descendre les granulats.La puissaneedu vibrateur est réduite et la con sommation d'énergie très faible e La goulotte de sortie de silo qui constitue l'entrée du distributeur-descenseur est normalement vibrée comme un alimentateur vibrant, c'est à dire en vibration unidirectionnelle de faible fréquence et grande amplitude pour donner au matériau un angle de jetée cirrespondant à la granulométrie: les deux vibrateurs sont orientables et en opposition, placés de part et dtautre du centre de gravité de la partie à vibrer.Celle-ci est de diamètre et de masse relativement réduits et ne supporte pas le poids de la charge du silo qui est reprise par les double-fonds; les vibreurs pourrait donc avoir une force réduite; d'où une faible consommation et un moindre risque de résonnances et de casse, bris etc.. les nuisances, poussières et bruits, stentrouvent réduits Les 2 dessins annexés illustrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'ensembLe du dispositif cpnforme à la présen te invention : la Planche I/2 représente l'équipement d'un silo ou trémie, complet jusqutau distributeur-descenseur représenté sur la Planche II/2 étant entendu que le silo ou trémie peut ttre séparé du distributeur descenseur par un- convoyeur soit à bandes,soit à viss soit à vibrations etc.. si le stockage & BR Tel qu'il est représenté sur la Planche I/2 le dispositif comporte un double-fond vibrant 1 reposant par des plots souples 2 type silentbiock sur des socles 3 solidaires des parois 4 du contenant Un bras rigide 5 rend solidaire, le fond 1 avec un support de vibrateur 6 qui repose élastiquement, indépendant sur une chaise 7 liée aux parois 4 0 La entre 12 dans la parce 4 assure la passage étanche du bras 5 élastiquement par rapport à la paroi mais rigidement par rapport au vibrateur extérieure Les parois 4 portent 2 N vibreurs montés à axe horizontal sur des profilés disposés suivant des génératrices, pour donner une Vibration elliptique amplifiée qui est transmise à un déflecteur 9 porté porté par des bras solidaires des parois ; une goulotte- de sortie reçoit le produit canalisé par le doublefond et le défleeteur et le centre vers l'entrée du distributeur; Cette goulotte 10 dont la section supérieure correspond à la sortie du silo est suspendue à celui-ci par des tiges réglables montées sur silentblock afin de permettre une vibration horizontale entretenue par par un ou deux vibrateurs à axe horizontal placés près de la sortie avec montage unidirectionnelai- Pour le déversement à hauteur variable contrôlée la goulotte est prolongée par un descenseur-distributeur télescopique dont la planche II/2 illustre, à titre d'exemple, un mode de réalisation en tant que partie du dispositif conforme à la présente invention; tel qu'il est représenté le dispositif télescopique comporte un certain nombre de godets tronconiques 12 qui peuvent s'emboîter l'un dans l'autre jusqutaux axes support 13 lorsque le treuil de relevage 14 commande la remontée. Un ensemble de chaînes spéciales à maillons allongés permettant leur croisement 15 relie 2 axes 13 du godet supérieur à 1 axe 13 du godet inférieur décalé de la moitiée de l'arc entre axes; chaque chaine décrit une hélice, la'moitiée à droite et l'autre à gauche en se croisant une à une sur chaque axe 130 les chaines supportent le poids des godets en extension, seulement; les godets en tension, rentrants sont seuls supportés par le treuil.Le dernier godet 16 porte la fermeture spéciale, réglable à pince sur manchette souple 17,qui est un élément important dans la combinaison nouvelle des éléments constituant le dispositif de l'ensemble conforme à la présente invention car elle permet à ce dispositif la régulation sans bris ni poussières de ltextrac- tion à vitesse prédéterminée de granulats fragiles ou toxiques, A titre d'exemples l'organe servo-moteur peut titre un moto-réduc teur à frein 18 commandant par manivelle 19 et bielle 20 un système de bras articulés 21 & 22 munis de rouleaux 23 & 24 qui pincent plus ou moins la manche souple 17; les positionnements sont obtenus par des contacteurs Fin de Course 25 réglables. Un vibrateur 26 est monté sur le godet 16 pour le décoLmater et facilitér ltécoulemnt à petite ouverture; lorsque le godet 16 remonte la vibration se transmet aux godets soulevés e L'automatisme est contrôlé par 4 sondes capacitives haute fréquence deux 27 & 28 à la sortie pour régler la hauteur sur le tas et deux sondes 29 & 30 dans la trémie supérieure 10 pour commander l'ouverture de la manche 17 et maintenir le distributeur-descen- seur toujours en charge, automatiquement, mdme s'il arrive un aléas dans l'alimentation; ainsi les chutes sont évitées et les nuisances dues aux poussières, brisures, ricochets sont écartées. Le dispositif, objet de l'invention, peut titre utilisé dans tous les cas où un granulat fragile ou toxique doit entre extrait d'un silo de stockage, ou d'une trémie mtme de faible capacité, pour ttre distribué automatiquement ou non, sans pollution par poussières ou bris, dans des containers, bacs de dilution, bacs de mélange, camions, bennes, wagons et bateaux ou simplement la mise en tas contr8lée, pour un stockage à quai. Des applications particulièrement intéressantes peuvent entre la dépollution par adjuvants solides des eaux et fumées, ainsi que la mise en tas ou chargement de péniches, bateaux, wagons,bennes sans brisures ni poussières pour des produits fragiles ou toxiques tant dans les usines chimiques que dans les ports, gares etc.. La possibilité de contr8îer la vitesse d'écoulement à faible vitesse permet de suprimer les nuisances ddes aux poussières et au bris ; la réduction des écoulemoents'brusques ddaux éboulements dans les silos de préstockage diminue les risques de brisures et donc de poussières. Le dispositif, objet de l'invention permet une complète automatisation du transfert de granulats toxiques qui correspond et répond aux besoins actuels des usines ainsi que des ports. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif permettant d'extraire et distribuer à volonté,à vitesse contrôlée programmée, automatiquement en continu ou menu- ellement, des granulats ou poudres généralement fragiles ou col maints, sans brisures ni poussières polluantes, à hauteur de dév versement variable contrôlée;; caractérisa par le fait qu'il com porte en combinaison,un moyen propre à imprimer à organe récep- teur de matières des vibrations unidirectionneiles horizontales avec limitation de la charge due au produit,en combinaison avec un moyen propr-e à réguler la distribution en débit pour toute hau teur de déversement, associe a' un conduit de descente avec élément, concentriques réglables superposables et certains télescopiques. 2. Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que le moyen destiné à réguler la distribution à toutes hauteurs est une manchette souple pincée plus ou moins-entre des rouleaux portes par des bras de parallélogramme commandés par des bielles et manivellesà partir d'un organe moteur dont les positions d'arrêt peuvent tre fixées par des cames agissant sur des contacteurs réglables, son mouvement pouvant être commandé par des relais liés à des sondas de niveau,généralement haute fréquence, placées dans la trémie d'entrée qui supporte ensemble par 2N chaines spécial disposées en hélices droites et gauches autour d'éléments symé triques, verticaux, télescopiques portant chacun N axes symétri ques généralement horizontaux décalés de 360/ NO: un pas d'hélice correspond à 2N éléments. Le dernier élément porte l'ensemble : manchette, organe moteur et contrSle avec sondes contrôlant laitée 3. Dispositif selon la revendication l, caractérisé par le fait que le moyen destiné à assurer un écoulement régulier sans charge est l'application de vibrations unidirectionnelles à une goulotte surmontée d'un déflecteur perforé indépendant vibre. de courts ins tant par vibreur extérieur lié par bras- rigide au déflecteur- 4, Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le moyen destiné à réguler la distribution est un vibreur à axe horizontal haute fréquence, monté sur le dernier élément à l'extérieur, sur un un U de renfort sur génératrice; 2 sondes de ni veau placées à coté commandent la hauteur de relevage par relais temporise commandant le treuil et la marche du vibreur