Brevet FR2500120A1 — publié le 19820820

La pénurie croissante d'énergie conduit actuellement à de nouvelles études relatives à l'emploi de combustibles solides provenant de diverses sources, tels que charbons, déchets de bois, ordures ménagères et autres. Pour certaines applications, ces combustibles peuvent être employés en grosse granulométrie et leur transport peut être réalisé au moyen d'appareils tels que vis d'Archimède, grilles, chaines ou tapis etc. Cependant, les combustibles en grosse granulométrie sont mal adaptés à certaines applications et notamment à l'alimentation des fours de cuisson dans lesquels le combustible est alimenté à partir de la voûte supérieure du four et pour lesquelles il est avantageux sinon indispensable de réaliser une combustion totale sur la hauteur de chute des particules de combustible, ce qui exige une granulométrie fine. Pour des applications de ce type, c'est-à-dire utilisant des combustibles à fine granulométrie, on a déjà proposé d'utiliser divers systèmes dont des systèmes à transport pneumatique. Cette dernière solution présente l'inconvénient majeur dtintroduire avec le combustible des quantités d'air de transport qui sont en grand excès sur la quantité nécessaire à la combustion, et qui sont ainsi réchauffées inutilement, ce qui conduit à de mauvais rendements et à une consommation d'énergie excessive. Les systèmes à distribution mécanique sont en général individuels, très imprécis et de plus tout à fait incompatibles avec la nécessité de réguler la température des fours avec la précision nécessaire pour la qualité des produits à cuire. I1 est d'autre part nécessaire, dans de nombreuses applications, d'alimenter en combustible plusieurs points distincts d'un appareil tel qu'un four, avec des débits de combustible différents et variables, mais maintenus dans des rapports de proportionnalité sensiblement constants, le débit global de ces différents points étant régulé avec un seul organe de commande, par paliers successifs ou de façon linéaire. De plus, les rapports de proportionnalité entre les différents points doivent pouvoir être modifiés de façon simple, et au besoin, en cours de fonctionnement, et sans que les différences de distance entre la source principale de combustible et les différents points alimentés ne viennent interférer sur les dosages choisis pour ces différents points. A cette fin, l'invention vise un dispositif de distribution transport et dosage de pulvérulents du type à spire hélicoidale, caractérisé en ce qu'à un réservoir de pulvérulent sont associées autant de gaines tubulaires à spires hélicoi- dales qu'il y a de points de distribution àalîmenter, les spires hélicoidales pénétrant à la partie inférieure du réservoir et étant mises en rotation à partir dtun entrainement commun ; une tige coulissante coaxiale à chaque spire étant prévue, laquelle tige traverse la paroi du réservoir faisant face à l'origine de la gaine correspondante pour s'insérer dans la spire et se terminer sous la forme d'une pointe effilée dont le diamètre maximum est peu inférieur au diamètre de la spire, des moyens étant prévus pour fixer ladite tige dans toute position de coulissement choisie entre une position où sa pointe est complètement insérée dans la gaine et une position où elle est complètement extraite de la gaine. L'entrainement de toutes les spires étant commun, la variation de vitesse de cet entrainement à partir d'un organe central de commande détermine le débit global de l'ensemble. Le réglage de la position de chaque tige détermine le rapport de débit entre les différentes spires hélicoidales quel que soit le débit global. La longueur des gaines n'a pas d'influence sur le débit de chaque gaine à spires et par suite le débit à chaque point d'alimentation ne dépend pas de la distance de ce point au réservoir commun. L'invention vise également les dispositions ci-après a) A l'intérieur du réservoir les spires sont disposées parallèlement et entraînées par des arbres creux à l'intérieur desquels coulissent les tiges à pointe. b) Lesdits arbres creux sont supportés par des paliers étanches montés sur les parois d'un carter commun et entraînés a partir d'un organe moteur commun par tout système de transmission cinématique approprié tel que pignons, chaînes, courroies ou l'équivalent. c) Le réglage et le verrouillage des tiges en position longitudinale sont assurés par vis, crémaillère ou l'équiva- lent. d) Les gaines des spires hélicoidales sont flexibles sur tout ou partie de leur parcours. e) Un moyen de dévoûtage est prévu dans le réservoir, ledit moyen agissant dans la zone située au-dessus du passage des spires hélicoldales. f) Ce moyen est constitué de dents incurvées montées obliquement sur au moins une barre parallèle à l'axe des spires et tournant autour de cet axe. g) il est prévu deux barres portant des dents incurvées dont l'obliquité est en direction opposée. h) Les extrémités des gaines débouchent dans des tubes sensiblement verticaux assurant la distribution du pulvérulent par gravité. i) Lesdits tubes sont alimentés en air au niveau du débouché des gaines. L'invention est plus amplement décrite ci-après avec référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue schématique en coupe verticale du dispositif de l'invention La figure 2 est une vue schématique en coupe horizontale au niveau des tiges coulissantes La figure 3 est une vue schématique en coupe selon A-A de la figure 1 La figure 4 est une vue de détail, en perspective, du dispositif de dévoûtage La figure 5 est une vue en plan du dispositif de la figure 4 Les figures 6 et 7 sont des variantes des dispositions d'alimentation du pulvérulent Les figures 8 et 9 illustrent des variantes de commande de la position longitudinale des tiges coulissantes. En se reportant aux figures 1 à 3, on voit que le dispositif selon l'invention est du type dans lequel le transport du pulvérulent est réalisé par le moyen, connu en lui-meme, de spires hélicoldales 1 rotatives dans des gaines tubulaires 2. Conformément à l'invention, à un réservoir de pulvérulent 3 sont associées autant de gaines tubulaires 2 qu'il y a de points de distribution 4 à alimenter, ces gaines étant disposées en batterie ; les spires hélicoldales 1 pénètrent à la partie inférieure du réservoir 3 et sont mises en rotation à partir d'un entratnement commun 10 ; il est prévu une tige coulissante 5 coaxiale à chaque spire ; chaque tige r traverse la paroi 7 du réservoir 3 faisant face à l'origine 6 de la gaine 2 correspondante, stinsère à l'intérieur de la spire 1 et se termine par une pointe 8 dont le diamètre à la base 11 est voisin du diamètre interne de la spire 1.La tige 5 coulisse entre deux positions extrêmes dans lesquelles la pointe n est complètement extraite de la gaine 2 ou insérée dans cette gaine jusqu1à sa zone de diamètre maximum. Un moyen tel que la vis 9 permet de fixer la tige 5 dans la position longitudinale choisie. Le fonctionnement du dispositif est le suivant Le réservoir 3 étant rempli de pulvérulent, lorsque ltentrainement commun 10 est en marche, toutes les spires 1 sont entraînées simultanément. Le débit global de l'ensemble se trouve ainsi déterminé par la vitesse de l'entrainement 10. Cette vitesse pourra être commandée soit par un variateur de vitesse, soit par un changement de vitesses, ou par tout autre moyen connu de réglage dé vitesse. Le réglage de la position longitudinale de chaque tige5 détermine, pour une vitesse donnée de la spire 1 correspondante, le débit de cette spire entre un débit nul ou quasi nul lorsque la pointe s pénètre dans la gaine 2 jusqu'à sa base 11, et un débit maximum lorsque la pointe 8 est extraite hors de la gaine 2. Par suite, le réglage différentiel des tiges 5 permet de fixer les débits des différentes gaines 2 les uns par rapport aux autres et une fois ce réglage effectué toute variation de vitesse de ltentralnement 10 entraîne une variation du débit global de la batterie de spires sans modification du rapport des débits entre lesdites spires. Ainsi, différents points de distribution 4, même situés à des distances différentes du réservoir 3, peuvent être alimentés avec des débits dont la proportionnalité reste constante, le débit global étant variable et réglé avec un seul organe de commande, c'est-à-dire l'organe contrôlant la vitesse de l'entrainement commun 10. L'exemple des figures 1 à 3 correspond à la forme préférée de réalisation de l'invention. Selon cet exemple les spires 1, dans la partie où elles traversent le réservoir sont disposées parallèlement en batterie et entrainées par des arbres creux 12 à l'intérieur desquels coulissent les tiges 5 portant les pointes s. Les arbres creux 12 sont supportés par des paliers 14 qui assurent leur alignement. Les paliers 14 sont de préférence des paliers étanches montés sur les parois d'un carter 15 commun aux arbres 12 et enfermant les organes de transmission de mouvement 16. Dans l'exemple représenté, les arbres 12 sont entrainés par les pignons 1 6 eux-mêmes entraînés par la chaine 1 7 mise en mouvement par l'entrainement 18 constitué par exemple par un moteur a' vitesse variable ou un moteur associé à un variateur ou un changement de vitesses. Tout système équivalent peut être adopté. Par exemple, les pignons 16 peuvent engrener entre eux, les pas des spires 1 contigus étant inversés. Ou encore les pignons 16 peuvent engrener avec des pignons intermédiaires transmettant le mouvement d'un pignon 16 au suivant. La chaine 17 peut être remplacée par une courroie etc. Sur la figure 1, le réglage en position longitudinale de chaque tige 5 est obtenu en déplaçant cette tige par la poignée ou volant 19, la position adoptée étant fixée par la vis 9 montée sur l'arbre creux 12. Dans cette variante la tige 5 tourne avec l'arbre creux 12. Dans la variante de la figure 8, la position de la tige 5 est réglée par un dispositif à crémaillère 20, 21. Selon la disposition adoptée la tige 5 pourra, ou non, tourner aec l'arbre 12. Dens l'exemple de la figure 9, la partie arrière de la tige 5 est filetée en 23 et sa position est réglée par l'écrou 22. Dans cet exemple, la tige 5 reste immobile. Dans les systèmes de transport de pulvérulent de ce type, il peut se former des voûtes dans la masse de pulvérulent contenue dans le réservoir 3, et la distribution du pulvérulent sten trouve perturbée. il existe différents moyens pour parer à cet inconvénient, qui seront avantageusement combinés & ec les dispositions de ltinvention. Dans l'exemple représenté, on a prévu un moyen de dévoûtage agissant dans la zone du réservoir située au-dessus du passage des spires hélicoidales, ce moyen étant constitué de dents incurvées 24 montées obliquement sur une barre 25 parallèle à l'axe des spires 1 et tournant autour de cet axe sous l'action d'un entraînement non représenté. On prévoit de préférence plusieurs barres 25 dont les dents ont des obliquités inversées. Comme représenté, les extrémités des gaines 2 débouchent dans des tubes 26 sensiblement verticaux assurant la distribution du pulvérulent par gravité. Dans 1'exemple de la figure 1, le tube 26 constitue l'extrémité d'une culotte 27 dont une des branches 30 reçoit l'extrémité de la gaine 2, l'autre branche 28 étant alimentée en air de combustion de façon à créer un courant d'air au niveau du débouché de la gaine 2. Le cône 29 assure la répartition du mélange et peut servir à un réglage complémentaire de la vitesse de l'air d'accompagnement et de la forme du jet du mélange de l'air et du combustible. afls la variante de la figure 6, le tube 26 constitue l'extrémité d'un ajutage 31 comprenant une arrivée d'air annulaire 32 au niveau du débouché de la gaine 2. Dans la variante de la figure 7, il n'y a pas d'arrivée drain, Lorsque l'invention est appliquée à une distribution de pulvérulent autre qu'une alimentation en combustible descendant par gravité à partir d'un point haut d'un four, ces dispositions peuvent être omises. En particulier, pour l'alimentation d'un brûleur, la gaine 2 débouchera dans toute partie appropriée dudit brûleur ; de même, pour des applications autres que la distribution de combustible, le mode de débouché des gaines 2 sera réalisé en fonction de chaque application. Lorsqu'il n'y a qu'un seul point de distribution 4 et par suite une seule gaine 2, le dispositif de l'invention conserve sa fonction de réglage du débit indépendant de la vitesse de la spire 1. La ou les gaines 2 peuvent être partiellement ou totalement constituées en matériau souple, du type guinde plastique, ce qui permet de leur donner le parcours voulu en évitant des opérations coûteuses de formage. il va de soi que, pour un même four, plusieurs dispo- sitifs selon l'invention peuvent être prévus, selon le nombre des points de distribution à alimenter. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Dispositif de distribution, transport et dosage de pulvérulents, du type à spire hélicoidale rotative dans une gaine de transport, caractérisé en ce qu'à un réservoir de pulvérulent (3) sont associées autant de gaines tubulaires (2) à spires hélicoldales (1) qutil y a de points de distribution (4). à alimenter, les spires hélicoldales (13 pénétrant à la partie inférieure du réservoir (3) et étant mises en rotation à partir d'un entraînement commun (10);; une tige coulissante (5) coaxiale à chaque spire (1) étant prévue, laquelle tige (5) traverse la paroi du réservoir (3) faisant face à l'origine (6) de la gaine correspondante pour s'insérer dans la spire (1) et se terminer sous la forme d'une pointe effilée (8) dont le diamètre maximum (11) est peu inférieur au diamètre de la spire (1), des moyens étant prévus pour fixer ladite tige dans toute position de coulissement choisie entre une position où sa pointe est complètement insérée dans la gaine (2) et une position où elle est conpletenent extraite de la gaine (2). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'intérieur du réservoir (3) les spires (1) sont disposées parallèlement et entrainées par des arbres creux (12) à l'intérieur desquels coulissent les tiges (5) à pointe (8). 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits arbres creux (12) sont supportés par des paliers (14) étanches montés sur les parois d'un carter commun (15) et entraînés à partir dtun organe moteur commun (18) par tout système de transmission cinématique approprié tel que pignons (16), chaînes (17), courroies ou l'équivalent. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réglage et le verrouillage des tiges (5) en position longitudinale sont assurés par vis (9), crémaillère (20, 21) écrou et vis (22, 23) ou l'équivalent. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que les saines (2) des spires hélicoidales (1) sont flexibles sur tout OU partie de leur parcours. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendica tions précédentes, caractérisé en ce qu'un moyen de dévoû tage (24) est prévu dans le réservoir (3), ledit moyen agissant dans la zone située au-dessus du passage des spires hélicoldales. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen est constitué de dents (24) incurvées montées obliquement sur au moins une barre (25) parallèle à l'axe des spires et tournant autour de cet a;e. S.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qutil est prévu deux barres (25) portant des dents (24) incurvées dont l'obliquité est en direction opposée. 9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendica tions précédentes, caractérisé en ce que les extrémités des gaines (2) débouchent dans des tubes sensiblement verticaux (26) assurant la distribution du pulvérulent par gravité. 10.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits tubes sont alimentés en air au niveau du débouché des gaines.