Brevet FR2463398A1 — publié le 19810220

L'invention concerne un détecteur pondérai pour la pesée continue servant à déterminer le poids et le débit d'une matière pulvérulente lors de son amenée continue et plus particulièrement, un détecteur pondérai pour la pesée continue, du type à transporteur en circuit fermé, dési- gné ci-apres dans la description et les revendications par l'expression "détecteur pondéral", servant à détecter le poids et le débit de la matière pulvérulente au moyen d'un transporteur en circuit fermé compor- tant un parcours annulaire pour transporter cette matière. Généralement, les poudres sont dépourvues de fluidité excepté une sorte spéciale de poudre que l'on décrira plus loin. En conséquence, il est très difficile de vérifier le poids ou le débit d'une poudre dans un système d'amenée continue de poudre. Cela n'est pas simplement dû à la difficulté de transporter des poudres à une vitesse constante mais aussi à leur comportement tout à fait différent selon leur nature et l'environnement. On utilise des détecteurs pondéraux du type à transporteur à courroie, o le poids de la poudre portée par la courroie est vérifié au cours du transfert au moyen du transporteur à courroie à marche rectiligne, et aussi du type à transporteur à vis o le poids de la poudre est déterminé au cours du transport par vis. Toutefois, dans ces systèmes de pesée, une partie de la poudre ou des fines particules collent à la courroie ou à la vis et à d'autres parties et atteignent même une certaine épaisseur. Les valeurs de pesée obtenues ne peuvent donc pas être réelles, vu les erreurs crois- santes de tare. Comme sorte spéciale de poudre, on connaît le charbon pulvé- risé qui sert de combustible aux brûleurs à grande échelle. Cette matière présente une grande fluidité et un écoulement violent. Les détecteurs pondéraux habituels à transporteur à courroie ou à vis, indi- qués ci-dessus, ne peuvent pas servir pour cette matière. Cette poudre s'écoule par moments plus rapidement que le mouvement d'une courroie ou s'échappe instantanément à travers une gorge de la vis. Il est donc impossible de détecter le poids de ce genre de poudre. L'invention a pour but de fournir un détecteur pondérai qui per- mette de mesurer avec précision le poids et le débit d'une poudre dans un systeme à écoulement continu. Un autre but est de fournir un détecteur pondérai qui permette d'amener à un débit constant une poudre telle que du charbon pulvérisé, qui pourrait présenter autrement un phénomène d'écoulement violent, et de déterminer avec précision le poids et le débit d'une telle poudre. Un autre but est de fournir un détecteur pondérai présentant plusieurs ailettes de cloisonnement entre lesquelles sont formés des compartiments servant à transporter la poudre, spécialement le charbon pulvérisé, ces ailettes de cloisonnement ayant une étanchéité améliorée. Un détecteur pondéral du type à transporteur en circuit fermé selon l'invention comprend un transporteur en circuit fermé présen- tant un parcours annulaire destiné à transporter de la poudre, des moyens supportant le transporteur en circuit fermé en deux points de son diamètre, par un mécanisme d'équilibrage, et un détecteur électri- que de charge tel qu'une cellule de charge, prévu perpendiculairement au diamètre du transporteur. Le transporteur en circuit fermé présen- te un orifice destiné à recevoir de la matière en poudre, situé sur le même diamètre que les moyens de support en deux points et un orifice d'évacuation de matière disposé exactement à l'opposé de l'orifice récepteur et séparé de celui-ci par un demi-cercle. Les moyens permettant de transporter la poudre sont des moyens rotatifs qui peuvent transporter de façon continue de la poudre amenée, de l'ori- fice de réception à l'orifice d'évacuation. Le poids de poudre transportée en continu sur le parcours semi- circulaire du transporteur en circuit fermé est détecté électriquement au moyen du détecteur sous forme de charge. On peut obtenir le débit compte tenu du nombre de tours des moyens rotatifs de transport de la poudre. Le transporteur en circuit fermé se compose, plus en détail, d'un disque de fond présentant une paroi circulaire à sa périphérie, d'une plaque de recouvrement du disque de fond et des moyens rotatifs qui sont entraihés de manière à tourner dans un plan horizontal dans un espacement formé entre le disque de fond et la plaque de recouvre- ment. Les moyens rotatifs présentent une paroi périphérique extérieure concentrique à la paroi circulaire de manière à former le parcours annulaire entre les deux parois. Les moyens rotatifs destinés aux types de poudres habituels présentent un anneau de fond à gradin qui part de l'extrémité inférieure de la paroi périphérique extérieure de sorte que de la matière amenée de l'orifice de réception peut être placée et portée sur l'anneau de fond, jusqu'à l'orifice d'évacuation du parcours semi-circulaire o ces poudres sont déchargées, Les moyens rotatifs destinés à des poudres telles que le charbon pulvérisé qui a par nature un écoulement violent sont munis de plusieurs ailettes de cloisonnement se dirigeant radialement à des intervalles égaux en partant de la paroi périphérique extérieure d'un arbre d'entraîi- nement et des compartiments destinés à transporter la matière sont formés entre les ailettes de cloisonnement. Chaque ailette de cloison- nement présente une partie qui glisse sur la paroi circulaire, le disque de fond et la plaque de recouvrement. Cette partie de glissement est conçue de manière à être rendue étanche. Ainsi, même la poudre ame- née de l'orifice de réception est conduite aux compartiments semi-circu- laires et entra!iée normalement jusqu'à l'orifice de décharge sans qu'il se produise d'écoulement violent. Un mode d'exécution du détecteur pondéral du type à transporteur en circuit fermé selon l'invention est représenté par les dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en plan avec arrachement partiel d'une plaque de recouvrement; - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne B-B de la figure 1; - la figure 4 est une vue en plan avec arrachement partiel d'une plaque de recouvrement montrant une autre forme de moyens rotatifs de trans- port de poudre, et - la figure 5 est une coupe suivant la ligne C-C de la figure 4. Surles dessins, un transporteur 1 annulaire ou en circuit fermé repose sur des supports 2 composés de paliers 4 et d'arbres horizon- taux 3 dépassant à l'extérieur aux deux extrémités du diamètre de la paroi circulaire et supportés par un mécanisme similaire à un fléau de balance. Le transporteur 1 est formé d'un disque de fond 5 présentant une paroi cylindrique ou circulaire 6 à sa périphérie, une plaque de recouvrement 7 servant à recouvrir le disque de fond 5 et des moyens rotatifs 8 servant à transporter de la poudre et entraînés en rotation horizontalement dans un espacement formé entre le disque de fond 5 et la plaque de recouvrement 7. Un arbre d'entrafiement 9 des moyens rotatifs 8 présente une paroi périphérique extérieure 9a concentrique à la paroi circulaire 6. Un parcours circulaire la est formé entre la paroi périphérique exté- rieure 9a et la paroi circulaire 6 de manière à transporter de la matière en poudre. Les figures 1 à 3 montrent les moyens rotatifs les plus propres à transporter une poudre telle que du charbon pulvérisé qui risque autrement de présenter un phénomène d'écoulement violent. Les moyens rotatifs ici représentés sont munis de plusieurs aiLettes de cloisonne- ment 10 qui partent radialement à intervalles égaux de la paroi péri- phérique extérieure 9a de manière à former des compartiments 14. Chaque ailette de cloisonnement 10 présente une couche de feutre 13 retenue entre un élément d'ailette 1 1 fixé à la paroi périphérique exté- rieure 9a et un élément de retenue 12, de telle sorte que la couche de feutre 13 dépasse le long du bord de l'élément d'ailette 11. Ainsi, les ailettes de cloisonnement 10 sont rendues étanches dans une partie qui glisse sur la paroi circulaire 6, le disque de fond 5 et la plaque de recouvrement 7 et même une poudre de grande fluidité est empêchée de s'échapper. On a répété des expériences sur diverses matières comprenant des matières dures comme l'acier inoxydable, pour constituer les éléments d'étanchéité des ailettes de cloisonnement 10. Le charbon pulvérisé a un profil anguleux bien que celui-ci ne puisse pas s'observer à l'oeil nu. En conséquence, le charbon pulvé- risé peut jouer le rôle d'un abrasif très efficace qui use les éléments d'étanchéité et les surfaces de paroi. La plupart des matières d'étan- chéité essayées ont été trouvées défectueuses et le feutre a été trouvé le plus désirable étant donné son étanchéité, sa résistance au frottement et sa résistance à la chaleur. Le transporteur en circuit fermé 1 présente un orifice récep- teur de matière 15 prévu sur la plaque de recouvrement 7, sur le même diamètre que les arbres horizontaux 3 et un orifice d'évacuation de matiere 16 prévu sur le disque de fond 5, juste à l'opposé de l'orifice récepteur de matière 15, leur décalage étant de 180 . Des tubes flexi- bles de réception et d'évacuation 17 et 18 sont reliés respectivement aux deux orifices. Au tube récepteur 17 est relié un orifice d'alimentation d'un système d'alimentation automatique en poudre à débit constant, que l'on a disposé séparément pour amener la poudre à un débit cons- tant à travers le tube récepteur 17. Le transporteur en circuit fermé 1 disposé de la façon décrite plus haut repose sur un détecteur électrique tel qu'une cellule de charge 19, dans ce mode d'exécution, celle-ci étant disposée perpen- diculairement au diamètre de la paroi périphérique et alignée sur les arbres horizontaux 3, 3. La cellule de charge peut être du type à trac- tion ou du type à compression, ce qui dépend de la position de montage et elle est capable de détecter électriquement le poids total de poudre correspondant à la quantité transportée dans le parcours semi-circu- laire en boucle, de l'orifice de réception de matière 15 à l'orifice d'évacuation de matière 16. Sur les dessins, un moteur d'entraînement 20 sert à actionner les moyens rotatifs 8 par l'intermédiaire de moyens de transmission tels qu'une courroie 21, un train réducteur 22 et d'autres composants. Ces moyens de transmission sont prévus dans leur ensemble comme tare, sous le transporteur en circuit fermé 1, de préférence symétriquement autour de l'axe des arbres horizontaux 3, 3. Ainsi, aucun couple ne peut être appliqué à la cellule de charge par des forces exté- rieures accidentelles. Dans un autre mode d'exécution de l'invention, que l'on expli- quera plus loin à propos des figures 4 et 5, on utilise un moteur à ré- ducteur pour actionner les moyens rotatifs 8 directement au moyen de l'arbre du moteur. Sur les dessins, TG représente un générateur tachy- métrique et 23 un multiplicateur. S'il se produit un déséquilibre dans le poids du transporteur en circuit fermé 1, on peut l'équilibrer mécaniquement, par exemple en adjoignant un compensateur. La cellule de charge est légèrement chargée et le signal de pesée résultant de cette charge est réglé à zéro. De cette manière, le poids de toute matière pulvérdiente peut être indiqué facilement et avec précision et on peut aussi obtenir le débit en multipliant le poids détecté par la cellule de charge par la vitesse de rotation des moyens rotatifs 8. Autrement dit débit = poids x tours par unité de temps. Les moyens rotatifs 8 peuvent avoir une structure simplifiée pour le traitement de types courants de matières pulvérulentes comme le montrent les figures 4 et 5. Les moyens rotatifs 8 des figures 4 et 5 ne comportent pas d'ailette de cloisonnement mais comportent un anneau de fond 24 qui part de l'extrémité inférieure de la paroi périphérique extérieure 9a, faisant face étroitement au parcours en boucle la. Un orifice d'évacuation 16 est prévu sur la paroi circulaire 6 et une trappe d'évacuation 25 part diagonalement de l'extrémité éloignée de l'orifice d'évacuation 16 et va jusqu'à la paroi périphérique extérieure 9a sur laquelle glisse l'ex- trémité- libre de la trappe 25. Ainsi, la matière pulvérulente amenée de l'orifice de réception 15 peut être placée et transportée uniformément sur l'anneau de fond 24 jusqu'à la trappe d'évacuation 25 et est alors raclée vers l'orifice d'évacuation 15 par la trappe 25 qui sert de guide. Ces moyens rotatifs sont pratiquement identiques, sur les autres points, à ce que montrent les figures 1 à 3 et un moteur à réducteur 26 sert de moteur d'entraînement. Sur les figures 1 à 5, des éléments de joint 27 sont prévus entre les moyens rotatifs 8 et le disque de fond 5 et entre les moyens rotatifs 8 et la plaque de recouvrement 7. Dans le détecteur pondéral du type à transporteur en circuit fermé selon l'invention, de la matière en poudre ou en fines particules a- menée de l'orifice récepteur est entraînée en demi-cercle dans le par- cours en boucle puis débitée par l'orifice d'évacuation. Pendant ce transport, le poids de matière amenée etiransportée dans le parcours en demi-boucle peut être détecté avec précision par un signal électrique engendré par la cellule de charge adjointe au transporteur en circuit fer- mé supporté en deux points du diamètre par un mécanisme d'équili- brage. Une matière telle que le charbon pulvérisé, qui a une grande fluidité et un écoulement violent, est reçue et transportée dans plusieurs compartiments formés sur les moyens rotatifs. Cela permet de traiter de façon usuelle même une telle poudre sans risquer une décharge soudaine. En outre, même lorsqu'une certaine quantité de matière pulvérdlente colle aux ailettes de cloisonnement et à d'autres parties des moyens rotatifs, aucune erreur ne peut en résulter à cause de la tare, grâce à l'équilibrage de la tare totale à droite et à gauche des deux points du diamètre o le transporteur en circuit fermé est supporté. En outre, le transporteur en circuit fermé peut être maintenu à l'abri de l'effet de pression ou de choc produit lorsque de la poudre tombe dessus. REVENDICATIONS 1. Détecteur pondérai du type à transporteur en circuit fermé, caractérisé en ce qu'il comporte un parcours annulaire ou en boucle (1) servant à transporter de la matière pulvérulente, des moyens (2) servant à supporter le transporteur en deux points de son diamètre par un méca- nisme d'équilibrage et un détecteur électrique de charge tel qu'une cel- lule de charge (19) disposé perpendiculairement au diamètre et sur lequel repose le transporteur (1), ce dernier présentant un orifice récepteur de matiere (15) prévu sur le même diamètre que les deux points des moyens de support, un orifice d'évacuation de matière (16) prévu juste à l'opposé de l'orifice récepteur de matière (15), à mi-chemin du par- cours en boucle, et des moyens rotatifs (8) servant à entraîner de la matière pulvérulente amenée en continu de l'orifice récepteur (15) à l'orifice d'évacuation (16) de sorte que le poids de matière porté en un demi-cercle à travers le parcours en boucle du transporteur peut être détecté électriquement au moyen du détecteur de charge (19). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens rotatifs (8) portent plusieurs ailettes de cloisonnement (10) montées radialement, entre lesquelles des compartiments sont formés dans le parcours en boucle de sorte que de la matière en poudre peut être reçue et transportée normalement dans ces compartiments indivi- duel s. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que cha- cune des ailettes de cloisonnement (10) présente un élément de joint (13) souple ou flexible servant à rendre étanches les compartiments formés entre les ailettes (10). 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élé- ment de joint (13) est formé de feutre, disposé de manière à être facile- ment enlevé et remplacé.