Brevet FR2484866A1 — publié le 19811224

La présente invention concerne la séparation par classement densimétrique en milieu liquide de produits en grains de densités différentes dans un bac à pistonnage ou le liquide est soumis à des pulsations commandées pneumatiquement par admission d'air comprimé dans une chambre communiquant avec la chambre de séparation dont le fond est constitué par une grille immergée dans le liquide. Dans le lit se trouvant au-dessus de la grille, les produits à classer sont séparés en deux couches superposées, une couche inférieure composée principalement de produits de densité élevée, et une couche supérieure composée de produits de faible densité. Il devient alors facile d'évacuer séparément les produits des deux couches précitées. L'invention concerne plus particulièrement la régulation de l'amplitude de la pulsation dans un bac à pistonnage pneumatique de ce genre. Une telle régulation est indispensable pour assurer convenablement l'évacuation des produits lourds en fonction de la quantité desdits produits à évacuer. Il convient alors d'augmenter l'amplitude de la pulsation lorsque la quantité de produits lourds à évacuer augmente, en provoquant la montée du niveau de séparation des couches, et de diminuer l'amplitude de la pulsation dans le cas contraire. Une solution connue consiste à faire appel à un palpeur apte à détecter le niveau de séparation des deux couches de produits et à cosmander le degré d'étranglement d'un organe de fuite d'air. Cette solution présente l'inconvénient de donner lieu à une fuite permanente, de débit instantané variable, pendant toute la durée de l'admission de l'air comprimé. Le bac fonctionne alors dans de mauvaises conditions étant donné que l'effet de choc résultant de l'ouverture rapide de l'organe d'admission de l'air comprimé est considérablement atténué. Une autre solution connue consiste à commander, à partir du palpeur susmentionné, le degré d'ouverture de l'organe d'admission d'air comprimé. L'inconvénient précédemment signalé n'est pas éliminé pour autant, étant donné que l'effet de choc, fonction du degré d'ouverture de l'organe d'admission, est variable et peut, dans certains cas, devenir faible. L'invention a surtout pour but d'éviter les inconvénients inhérents aux bacs connus. Elle consiste essentiellement, afin de bénéficier intégralement de l'effet de choc, à effectuer la régulation de l'amplitude de la pulsation en agissant sur la durée d'admission de l'air comprimé, la commande de l'organe d'admission étant, à cet effet, asservie à un palpeur de détection du niveau de séparation des couches. L'invention a plus précisément pour objet un procédé de régulation de l'amplitude de la pulsation dans un bac à pis tonnage pneumatique où des produits à classer sont séparés en deux couches superposées, caractérisé en ce que, d'une part, on détecte le niveau de séparation des couches au moyen d'un palpeur émettant un signal de mesure, et on ce que, d'autre part, on commande séquentiellement l'ouverture et la fermeture de l'organe d'admission d'air dans le bac, la durée de la phase d'ouverture étant déterminée par le signal émis par le palpeur, ledit signal étant dirigé vers une unité de calcul qui reçoit une information émise par une unité de mise en mémoire du programme d'ouverture et de fermeture de l'organe d'admission et qui délivre un signal de commande dudit organe d'admission, De manière particulièrement avantageuse, on met en mémoire, de préférence dans la même unité, le programme d'ouverture et de fermeture de l'organe d'échappement d'air hors du bac, l'unité de calcul recevant une information représentative de ce programme et délivrant un signal de co-ande dudit organe d'échappement. L'invention a également pour objet un bac à pistonnage pneumatique pour la mise en oeuvre du procédé, comprenant une chambre de pulsation remplie de liquide, ladite chambre de pulsation communiquant avec une chambre de séparation dont le fond est constitué par une grille immergée dans le liquide, une chambre à air en relation avec la chambre de pulsation, un organe d'admission d'air comprimé dans ladite chambre à air, et un organe d'échappement d'air hors de ladite chambre à air, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un palpeur apte à détecter le niveau de séparation des couches et à émettre un signal de mesure une unité de mise en mémoire du programme d'ouverture et de fermeture de l'organe d'admission d'air comprimé qui délivre une information représentative dudit programme, et une unité de calcul qui reçoit l'information délivrée par l'unité de mise en mémoire et le signal émis par le palpeur, et qui délivre un signal de commande de l'organe d'admission. L'unité de mise en mémoire contient, en outre, le programme d'ouverture et de fermeture de ltorgane d'échappement, et l'unité de calcul est aménagée pour recevoir une information représentative de ce programme et pour délivrer un signal de commande de l'organe d'échappement. Les organes d'admission et d'échappement sont avantageusement constitués par des vannes, de préférence des vannes papillons. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description qui suit, faite en regard~des dessins annexés, concernant une forme particulière de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 représente, en coupe transversale, un bac à pistonnage pneumatique conforme à 1'invention. La figure 2 est un diagramme illustrant le fonctionnement de ce bac. Sur la figure 1, le repère 1 désigne la chambre de pulsation du bac à pistonnage pneumatique pour la séparation de produits en grains de densités différentes. La chambre 1 est alimentée en eau par une tubulure 2. A l'intérieur de la chambre 1, l'eau est soumise à des pulsations commandées pneumatiquement par admission d'air comprimé. A cet effet, une chambre à air 3 est aménagée au travers de la chambre 1. Ladite chambre à air, ouverte sur toute sa longueur à sa partie inférieure, est ainsi mise en communication avec la chambre de pulsation 1. L'alimentation en air comprimé de la chambre 3 est assurée, à partir d'une nourrice 4, par l'intermédiaire d'une tuyau terie 5 sur laguelle est monté un organe d'admission, tel qu'une vanne papillon 6. Ladite vanne papillon est commandée pour assurer cycliquement l'ouverture et la fermeture du passage établi par la tuyauterie 5 entre la nourrice 4 et la chambre a air 3. L'échappement de l'air hors de la chambre 3 est assuré, vers un pot de détente 7, par l'intermédiaire d'une tuyauterie 8 sur laquelle est monté un organe dtéchap- pement, tel qu'une vanne papillon 9. Ladite vanne papillon est commandée pour assurer cycliquement l'ouverture et la fermeture du passage établi par la tuyauterie 8 entre la chambre à air 3 et le pot de détente 7. Les pulsations se transmettent a l'eau contenue dans une chambre de séparation 10 située au-dessus de la chambre de pulsation 1, lesdites chambres communiquant entre elles. Le fond de la chambre 10 est constitué par une grille ll en forme de table perforée, qui est immergée dans l'eau. Dans le lit 12 situé au-dessus de la grille 11, les produits sont séparés sous l'effet des pulsations, en deux couches superposées. Les produits de la couche inférieure, de densité élevée, sont évacués par la tubulure 13 qui est prévue à la partie inférieure de la chambre 1, tandis que les produits de la couche supérieure, de faible densité, sont évacués avec l'eau, par débordement de celle-ci hors de la chambre 10. La description qui précède concerne des dispositions relatives à un bac de pistonnage connu. On va maintenant décrire les dispositions caractéristiques de l'invention, à savoir les moyens de régulation de l'amplitude de la pulsation. Le repère 14 désigne un palpeur apte à détecter le niveau de séparation des deux couches du lit 12 et à émettre un signal de mesure représentatif dudit niveau. Le repère 15 désigne une unité de mise en mémoire du programme d'ouverture et de fermeture de la vanne papillon 6. Ladite unité délivre, sous la forme d'un signal, une information représentative dudit programme. Les signaux délivrés par le palpeur 14 et par l'unité 15 sont dirigés vers une unité de calcul 16, laquelle délivre un signal de commande de la vanne papillon 6. Les unités 15 et 16 sont prévues de telle sorte que la durée d'ouverture de la vanne papillon 6 soit asservie au signal émis par le palpeur 14. De manière particulièrement avantageuse, on met également en mémoire dans l'unité 15, le programme d'ouverture et de fermeture de la vanne papillon 9. L'unité 16 délivre alors un signal de commande de la vanne papillon 9, et ladite unité est prévue de telle sorte que a durée d'ouverture de la vanne papillon 9 soit également asservie à la valeur du signal émis par le palpeur 14. Cette dernière disposition permet, de façon particulièrement simple, d'éviter tout déficit d'air qui interviendrait dans le cas où la quantité d'air à l'échappement serait supérieure à la quantité d'air comprimé admise. La commande de la vanne papillon 9 par le signal délivré par l'unité 16 permet alors d'adapter la durée d'ouverture de ladite vanne papillon à l'échappement d'une quantité d'air convenablement prédéterminée. La figure 2 illustre, sous forme de diagramme, les cycles d'ouverture et de fermeture des organes d'admission et d'échappement. Le tracé supérieur (CA) correspond au fonctionnement de la vanne papillon 6, tandis que le tracé inférieur (CE) correspond au fonctionnement de la vanne papillon 9. L'ensemble des deux tracés correspond à un seul cycle de pistonnage. Les ouvertures desdites vannes papillon sont, bien entendu, espacées dans le temps. Chaque tracé en trait plein correspond à un cycle théorique tel que prévu par le programme mis enmémoire. Chaque tracé en traits discontinus illustre la correction apportée au cycle théorique sous l'action du signal émis par le palpeur 14. Suivant les notations adoptées la durée théorique de pleine ouverture de la vanne papillon 6 est réduite de (t2 - tl) à (t'2 - tl) tandis que la durée de pleine ouverture de la vanne papillon 9 est réduite de (t4 - t3) à (t'4 - t3). Il va de soi que ces durées pourraient au contraire être augmentées par rapport aux durées théoriques, en fonction des indications du palpeur 14. Les instants t'2 et t'4 étant alors respectivement postérieurs aux instants t2 et t4. On a par ailleurs admis que les corrections de durée s'effectuaient respectivement en fin d'admission et en fin d'échappement. Il serait, bien entendu, possible d'effectuer ces corrections en début d'admission et en déhut d'échappement, les vannes papillons ó et 9 recevant alors leur signal de commande d'ouvbrture à un instant décalé dans le temps par rapport à l'instant théoriquement prévu par leurs programmes respéctifs. I1 va de soi qu'il est possible de diviser longitudinalement le bac en une pluralité de cellules. Chaque cellule est alors prévue conformément à la description qui précède. De toute façon, on asservit la durée d'ouverture de la vanne papillon 6 de telle sorte que la pulsation diminue d'intensité lorsque la quantité de produits lourds diminue, ou plus précisément tombe au-dessous d'une valeur de consigne. Bien que l'invention ait été décrite en référence à une forme particulière de réalisation, il va de soi qu'elle n'y est en rien limitée et que des modifications peuvent lui être apportées sans sortir de son domaine. On pourra, bien entendu, remplacer l'un quelconque des moyens décrits par un moyen techniquement équivalent. L'invention couvre donc, outre l'exemple représenté, ses différentes variantes d'exécution. REVENDICATIONS 1. Procédé de régulation de l'amplitude de la pulsation dans un bac à pis tonnage pneumatique où des produits à classer sont séparés en deux couches superposées, caractérisé en ce gue, d'une part, on détecte le niveau de séparation des couches au moyen d'un palpeur (14) émettant un signal de mesure, et en ce que, d'autre part, on commande séguentiellement l'ouverture et la fermeture de l'organe (6) d'admission d'air dans le bac, la durée de la phase d'ouverture étant déterminée par le signal émis par le palpeur(l4), ledit signal étant dirigé vers une unité de calcul (16) gui reçoit une information émise par une unité de mise en mémoire (15) du programme d'ouverture et de fermeture de l'organe (6) d'admission et qui délivre un signal de commande dudit organe d'admission. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par la mise en mémoire du programme d'ouverture et de fermeture de l'organe (9) d'échappement d'air hors du bac, l'unité de calcul (16) recevant une information représentative de ce programme et délivrant un signal de commande dudit organe d'échappement. 3. Bac à pistonnage pneumatique pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2, comprenant une chambre de pulsation (1) remplie de liquide, ladite chambre de pulsation communiquant avec une chambre de séparation (10) dont le fond est constitué par une grille (11) immergée dans le liquide, une chambre à air (3) en relation avec la chambre de pulsation (1), un organe (6) d'admission d'air comprimé dans ladite chambre à air, et un organe (9) d'échappement d'air hors de ladite chambre à air, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un palpeur (14) apte à détecter le niveau de séparation des couches et à émettre un signal de mesure, une unité de mise en wmoire (ils) du programme d'ouverture et de fermeture de l'organe (6) d'admission d'air comprimé qui délivre une information représentative dudit programme, et une unité de calcul (16) qui reçoit l'information délivrée par l'unité de mise en mémoire (15) et le signal émis par le palpeur (14) et qui délivre un signal de commande de l'organe d'admission (6). 4. Bac -à pistonnage pneumatique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'unité de mise en mémoire (15) contient, en outre1 le programme d'ouverture et de fermeture de l'organe (9) d'échappement d'air, et en ce que l'unité de calcul (16) est aménagée pour recevoir une information représentative de ce programme et pour délivrer un signal de commande de l'organe d'échappement (9). 5. Bac à pistonnage pneumatique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe d'admission (6) et l'organe d'échappement (9) sont constitués par des vannes papillons.