Brevet FR2474353A1 — publié le 19810731

Dispositif destiné à séparer les grains lourds des grains légers et de la poussière d'une matière en vrac. L'invention concerne un dispositif destiné à séparer les grains lourds des grains légers et de la pous- sière d'une matière en vrac au moyen d'au moins une grille disposée dans une enveloppe et recevant le produit en vrac par l'intermédiaire d'une entrée d'alimentation, grille qui est traversée par un courant d'air ascendant circulant à l'intérieur de l'enveloppe et entraînant les grains légers et la poussière, et qui laisse passer les grains lourds. Des dispositifs de ce genre sont connus. Ils requièrent une surveillance constante et un réglage occasio- nel pour pouvoir séparer les grains lourds avec un rende- ment élevé. En revanche, l'invention se propose de maintenir automatiquement le rendement de séparation à un niveau élevé, sans qu'il soit nécessaire d'assurer une surveillance constante et de procéder à un réglage ultérieur du disposi- tif. Pour réaliser cet objectif, le dispositif se carac- térise par le fait que l'entrée débouche au-dessus d'un bord de la grille, qu'un collecteur pour les grains lourds qui ne sont pas tombés à travers la grille, et éventuel- lement pour les grains légers n'ayant pas été entraînés par le flux d'air, mais essentiellement pour les grains marginaux, est disposé à proximité du bord opposé de la grille et alimente un séparateur ascendant traversé par une partie du flux d'air, et qu'un capteur de niveau asso- cié au collecteur commande la puissance du courant d'air en circulation et réduit la puissance du courant d'air en circulation lors de l'augmentation du niveau de remplis- sage. Avec un dispositif selon l'invention, il est pos- sible de régler un flux d'alimentation relativement intense sur la grille, et par conséquent, un débit relativement élevé. Les grains lourds qui ne passent pas à travers la -2- grille, et tous les grains marginaux, parviennent dans le collecteur et finalement dans le séparateur ascendant, dans lequel les grains lourds sont soigneusement séparés-des grains marginaux. Le capteur de niveau contrôle le niveau de remplissage du collecteur. Pour coordonner l'alimenta- tion de la grille par l'entrée et l'alimentation du sépa- rateur ascendant, le dispositif se caractérise de préférence par le fait que les sections de sortie du dispositif d'en- trée vers la grille et du collecteur vers le séparateur ascendant sont variables et accouplés ensemble,augmentant avec un accroissement du volume de la matière en vrac se trouvant dans le dispositif d'entrée. Ainsi, une alimenta- tion croissante de la grille va de pair avec une augmen- tation de l'alimentation du séparateur ascendant. Pour assurer une répartition uniforme de la matiè- re en vrac sur la grille, cette dernière est de préférence montée inclinée vers le bas, depuis le dispositif d'entrée jusqu'au réservoir collecteur. Pour effectuer une autre séparation des grains lourds, un crible est de préférence disposé au-dessous de la grille. Afin de pouvoir régler la quantité de matière en vrac parvenant dans le collecteur, ce dernier comporte de préférence une paroi latérale réglable en hauteur, du côté du dispositif d'entrée. Diverses mesures peuvent être prises pour le ré- glage, la régulation et l'harmonisation du flux d'air. Le montage de volets en aval de la grille et du séparateur ascendant pour le réglage de la section de passage du flux d'air a notamment donné de bons résultats. Pour pouvoir évacuer les grains légers et la poussière ainsi séparés, le dispositif comporte de préfé- rence un compartiment de séparation pour les grains légers et un séparateur pour la poussière, qui sont montés suc- cessivement en aval de la grille et du séparateur ascendant. On peut se servir fonctionnellement du sépara- teur pour produire au moins le volume principal du flux d'air en circulation. A cet effet, le dispositif se -3- caractérise par le fait que le séparateur est un séparateur pneumatique centrifuge qui est raccordé à un premier venti- lateur générateur d'air par l' intermédiaire d'une sortie d'air pur et relié à un second ventilateur par l'intermé- diaire d'une tuyère de réception de la poussière. Pour l'extraction de la poussière recueillie par la tuyère, un filtre dépoussiéreur est de préférence disposé côté sortie sur le second ventilateur. Afin de pouvoir effectuer le réglage et éventuel- lement la régulation du courant d'air sur une réalisation de ce genre, le dispositif se caractérise de préférence par le fait qu'au moins un volet réglable pour le réglage de la section de passage du courant d'air est monté dans la sortie d'air pur et/ou entre la sortie d'air pur et la face inférieure de la grille. Ainsi que cela a été indiqué précédemment, il est essentiel que le collecteur ne déborde pas. Afin de procé- der à une régulation automatique correspondante, le dispo- sitif selon le mode de réalisation décrit se caractérise de préférence par le fait que le capteur de niveau commande le débit d'au moins un ventilateur et/ou la position d'au moins un des volets disposé dans le flux d'air principal. Pour empêcher que le flux d'air circule immé- diatement à pleine puissance au moment du lancement du dis- positif, un élément temporisé retardant l'action des signaux de commande délivrés par le capteur de niveau, est de préfé- rence associé au capteur dans le réservoir de distribution. L'invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation en se référant au dessin anne- xé dans lequel: la figure 1 est une coupe longitudinale d'un mode de réalisation préférentiel, et la figure 2 est une coupe du dispositif repré- senté sur la figure 1, selon la ligne II-II de cette figure. Le dispositif selon l'exemple de réalisation comporte une enveloppe 2 avec une entrée 4 ouverte vers l'extérieur pour la matière en vrac. A la partie inférieure de l'entrée 4 se trouve un réservoir de distribution 6, -4-_ d'o la matière en vrac peut tomber sur une grille 8 incli- née vers le bas. Un volet d'alimentation 10 prévu à l'extré- mité inférieure du réservoir de distribution 6 est repoussé en position de fermeture au moyen d'un contre-poids 12. A partir du réservoir de distribution 6, la matière en vrac, en passant à travers une ouverture dont la section est limitée par le volet d'alimentation 10 et modifiée automati- quement en cas de variation du volume d'amenée, parvient sur la grille 8 o elle est séparée par un flux d'air circulant de bas en haut à travers la grille 8. Les grains lourds tombent à travers la grille vers le bas sur un crible 14. Les grains légers et la poussière sont entraînés vers le haut par le flux d'air. En raison de la position inclinée de la grille 8, la matière en vrac s'entasse en forme d'éventail, de sorte que des grains lourds sont également entraînés vers le haut par le flux d'air, notamment lorsque le déversement du produit en vrac est important. Ces grains lourds entraînés par le flux d'air parviennent avec la plus grande partie des grains marginaux dans un collecteur 16 disposé au-dessus de l'extrémité inférieure de la grille. La paroi de délimitation 18 du réservoir collecteur 16 orientée vers le volet d'alimentation 10 est réglable en hauteur, ce qui permet de régler grossièrement la quantité de matière en vrac parvenant dans le collecteur 16. La quantité de matière se trouvant dans le collecteur dépend du réglage du courant d'air et de la position de la paroi de délimitation. La matière se trouvant dans le collecteur 16 parvient alors dans un séparateur ascendant 20 qui est balayé de bas en haut par une partie du flux d'air. Un volet d'alimentation 22 disposé à l'extrémité inférieure du collecteur 16 détermine la section d'amenée du collecteur 16 vers le séparateur 20. Pour modifier simultanément dans le même sens les sections de sortie du réservoir de distri- bution 6 et du collecteur 16, les deux volets d'alimenta- tion 10 et 22 sont reliés ensemble au moyen d'une barre d'accouplement 24. Le compartiment 26 situé au-dessus de la grille 8 est fermé au moyen de deux volets de régulation 28, 30 qui 2-4 7 43S3 -5- sont séparés par une chicane 32. Le séparateur 20 est fermé au moyen d'un volet de régulation correspondant 34. Un compartiment de séparation 36 pour les grains légers se trouve en aval des volets de régulation.28, 30, 34. Une chicane 38 logée dans le compartiment de séparation 36 dirige vers le bas le flux d'air véhiculant les grains légers et la poussière. Les grains légers séparés sont éva- cués au moyen d'une vis sans fin 40. Un séparateur pneumatique centrifuge 42, disposé en 1o aval du compartiment de séparation, recueille pour l'essen- tiel la poussière encore véhiculée par le flux d'air. Le séparateur centrifuge 42 dirige le flux d'air suivant une hélice se rétrécissant vers l'intérieur, ce qui a pour conséquence de concentrer la poussière en forme d'une couche dans la zone de la paroi extérieure 44 du séparateur centri- fuge 42. La poussière parvient de cette manière dans une tuyère 46 dont le bec 47 est tangentiel à la face intérieure de la paroi. La tuyère 46 est reliée à un ventilateur 48 qui extrait la poussière de la tuyère 46 et 1' achemine vers un séparateur de poussière non représenté. Il en résulte égale- ment une légère dépression par rapport à l'environnement (aucune poussière). Le séparateur centrifuge 42 est équipé de deux ventilateurs 50, 52 qui sont entraînés au moyen de deux moteurs 54, 56 accolés sur l'enveloppe. La sortie d'air pur 58 du séparateur centrifuge 42 débouche dans une chambre située au-dessous du compartiment 36, d'o le flux d'air parvient sur le côté inférieur de la grille 8. Un volet de régulation 66 est monté sur la sortie d'air pur 58. Un autre volet de régulation 64 se trouve dans la chambre 60 au-dessous du compartiment de séparation 36. Un capteur de niveau 62, de préférence un capteur capacitif qui délivre un signal correspondant au niveau de remplissage du collecteur 16, est disposé dans ce dernier. Ce signal permet de commander le flux d'air passant à tra- vers la grille 8. Ce signal est envoyé par exemple vers un régulateur de fréquence qui règle la fréquence et par conséquent la vitesse d'un moteur de commande 69 du venti- lateur 48. La régulation est assurée de manière que la -6- vitesse de rotation du ventilateur 48 diminue avec l'augmen- tation du niveau de remplissage dans le réservoir collecteur 16. La vitesse du ventilateur 48 augmente donc avec le rem- plassage croissant du collecteur 16. De la même manière, le flux d'air qui traverse la grille 8 de bas en haut est égale- ment réduit ou augmenté et par conséquent, l'entassement en éventail de la matière. Le réglage grossier du flux d'air en circulation peut être effectué par positionnement manuel des volets 28, 30, 34, 64 et 66, mais ceux-ci peuvent éven- tuellement aussi être réglés automatiquement. Les volets d'alimentation 10 et 22 peuvent aussi être remplacés par des cylindres d'alimentation à vitesse variable accouplés ensemble, ou par des goulottes d'alimen- tation accouplées ensemble et dont la fréquence de vibration est réglable. Il est également possible de commander les ventila- teurs 50, 52 ou les volets 64 et 66 à l'aide du capteur de niveau 62. -7- REVENDICATIONS 1 - Dispositif destiné à séparer les grains lourds des grains légers et de la poussière d'une matière en vrac au moyen d'au moins une grille disposée dans une enveloppe et recevant le produit en vrac par l'intermédiaire d'une entrée d'alimentation, grille qui est traversée par un courant d'air ascendant circulant à l'intérieur de l'enveloppe et entrai- nant les grains légers et la poussière, et qui laisse passer les grains lourds, caractérisé en ce que l'entrée (4) dé- bouche sur un bord de la grille (8), qu'un collecteur (16) pour les grains lourds n'ayant pas traversé la grille (8) et éventuellement aussi pour les grains légers n'ayant pas été entraînés par le flux d'air, est disposé a proximité du bord opposé de la grille (8) et alimente un séparateur (20) balayé par une partie du flux d'air, et que le collecteur(16) comporte un capteur de niveau de remplissage (62) qui comman- de la puissance du flux d'air en circulation et réduit le débit du courant d'air en circulation lors de l'augmentation du niveau de remplissage. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sections de sortie de l'entrée (4) vers la grille (8) et du collecteur (16) vers le séparateur (20) sont variables et accouplés ensemble, augmentant lorsque le volume de la matière en vrac se trouvant dans l'entrée (4) augmente. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la grille (8) est inclinée vers le bas depuis l'entrée (4) jusqu'au collecteur (16). 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un crible (14) est disposé au-dessous de la grille (8). - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le collecteur (16) comporte une paroi latérale (18) réglable en hauteur du côté de l'entrée (4). 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des volets réglables (28, , 34) pour le réglage de la section de passage et la commande du flux d'air sont prévus en aval de la grille (8) - 2474353 -8- et du séparateur (20). 7 - Disnositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un compartiment de séparation (36) pour les grains légers et- un séparateur (42) pour la poussière sont disposés l'un derrière l'autre en aval de la grille (8) et du sépa- rateur (20). 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le séparateur (42) est un séparateur pneumatique centrifuge qui est raccordé par l'intermédiaire d'une sortie d'air pur (58) à un premier ventilateur (50, 52, 54, 56) générateur du flux d'air et relié à un-second ventilateur (48, 68) par l'intermédiaire d'une tuyère (46) receuillant la poussière. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un filtre dépoussiéreur est monté côté sortie du second ventilateur (48, 68). - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins un volet réglable (64, 66) pour le réglage de la section de nassage du flux d'air est disposé dans la sortie d'air pur (58) et/ou entre la sortie d'air pur (58) et le côté inférieur de la grille (8).. il - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur de niveau (62) commande le débit d'au moins un des ventilateurs (50, 52, 54, 56, 48, 68) et/ou la position d'au moins un des volets (28, , 34, 64, 66) disposé sur le passage du flux d'air principal. 12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un élément temporisé retar- dant l'action des signaux de commande délivrés par le capteur est associé au capteur de niveau logé dans-le réservoir de distribution.