Brevet FR2534020A1 — publié le 19840406

L'invention se rapporte à un appareil de dosage gravimétrique continu et de transport pneumatique pour pro- duits semi-fluides, dans lequel un courant de produit est transporté à l'aide d'un dispositif transporteur dans une zone de mesure, en agissant sur un dispositif dynamométri- que et o le produit de la charge instantanée par la vites- se de transport est calculé, le dispositif transporteur comprenant un rotor à axe sensiblement vertical, muni de poches de transport présentant la forme de chambres ou d'alvéoles qui parcourent la zone de mesure avec le rotor selon une trajectoire circulaire, un carter qui entoure le rotor à joint étanche à la pression et est muni d'un dispo- sitif d'entrafnement attaquant le rotor, et de postes de chargement et de vidange prévus sur le carter, un disposi- tif dynamométrique relié au carter, -un dispositif de mesu- re de la vitesse angulaire du rotor et des raccords ser- vant à raccorder l'appareil aux conduites d'un réseau de transport pneumatique conformément à la demande de brevet français N O 83 07495 du 5 mai 1983. Les appareils de ce type sont particulièrement bien appropriés pour le dosage gravimétrique continu et précis de matières semi-fluides telles que, par exemple, le charbon pulvérulent et d'autres matières solides analo- gues, à grain fin et boulantes. Lors de l'injection d'un produit d'un réservoir dans une chambre du rotor, de l'air est refoulé et cet air tend à s'échapper vers le réservoir, à contre-courant par rapport au produit injecté en traversant la colonne de pro- duit Il se produit alors une contre-pression qui fait obs- tacle à la continuité du remplissage de la chambre. Une autre difficulté résulte du raccordement du dispositif de dosage au réseau de transport pneumatique. En effet, lorsque l'air comprimé qui doit nécessairement être utilisé comme air porteur possède une humidité relati- vement élevée, cette humidité peut provoquer une condensa- tion dans les chambres et, de cette façon, gêner considéra- blement la phase de chargement aussi bien que celle de vi- 2 2534020 dange par la formation d'adhérences du produit Ceci peut entraîner un inconvénient supplémentaire consistant dans une altération de la possibilité de réglage du dispositif de dosage gravimétrique continu. Le but de la présente invention consiste dans une autre configuration technique et dans un perfectionnement de l'appareil selon la demande de brevet français n' 83.07495, en particulier pour surmonter les difficultés et limitations techniques précitées Les perfectionnements ap- portés visent à améliorer les phases de chargement et de vidange du rotor même dans des conditions difficiles On vise en même temps à faire en sorte que le comportement de régulation du dispositif reste conservé à son niveau opti- mal dans toutes les conditions de travail La solution du problème est obtenue par le fait que, dans l'appareil du genre cité au début du présent mémoire, on prévoit un dis- positif qui fait le vide dans les chambres du rotor et qui est raccordé au carter en un point situé en amont du poste de chargement dans le sens de la rotation. Le fait que l'appareil est équipé d'un dispositif qui fait le vide au moins dans les chambres du rotor immé- diatement avant leur pénétration dans le poste de charge- ment établit très avantageusement un gradient de pression entre le produit injecté et la chambre On obtient par ce moyen une accélération du produit injecté et, en conséquen- ce, un abrégement et une amélioration de la phase de rem- plissage Le fait que seule une petite quantité d'air a à être refoulée en sens inverse du courant de produit qu'on injecte permet également d'obtenir un meilleur taux de remplissage des chambres La coopération de ces facteurs conduit à une amélioration considérable de la phase de rem- plissage et on obtient en définitive un tassement plus ser- ré et, par conséquent, pour l'appareil, de meilleures per- formances, un mode de travail plus régulier et un fonction- nement dépourvu de pannes. Dans une forme avantageuse de réalisation, le dis- positif de mise sous vide des chambres du rotor comprend un orifice d'aspiration prévu sur le carter et une pompe à vide mise en communication avec cet orifice et de préféren- ce constituée par une trompe à vide. Une telle trompe à vide présente l'avantage d'être peu compliquée, et, par suite, de travailler sans panne, même dans des conditions de fonctionnement diffici- les et, par ailleurs, de pouvoir être fabriquée à bas prix. Par ailleurs, l'orifice d'aspiration est disposé sur la bissectrice de l'angle dont les côtés issus du cen- tre du carter passent par les centres des orifices de char- gement et de vidange. Grâce à cette caractéristique et au choix d'une valeur appropriée de cet angle, comparativement au pas an- gulaire des chambres, l'abaissement de la pression d'une chambre commence aussitôt après que cette chambre a quitté le poste de vidange et il est interrompu immédiatement avant l'entrée de cette chambre dans le poste de charge- ment. Selon une autre caractéristique avantageuse, la trompe à vide est agencée dans la conduite de pression du réseau de transport pneumatique, en amont du carter du ro- tor et elle est reliée à l'orifice d'aspiration par une conduite Cette disposition apporte l'avantage de tirer parti d'une petite fraction de l'énergie cinétique de l'a- gent transporteur avec le minimum de complications mécani- ques pour la production du vide Un autre avantage de cet- te disposition résulte du fait que la poussière entraînée lors de l'aspiration du contenu gazeux d'une chambre est introduite dans la conduite de transport pneumatique, de sorte qu'aucune poussière ne s'échappe à l'extérieur et qu'aucune fraction du produit pulvérulent n'est perdue. Dans le cas de poussières combustibles, toxiques ou noci- ves d'une autre façon, ceci améliore encore la sécurité. Selon -un autre perfectionnement de l'invention, dans le cas o l'appareil de dosage gravimétrique continu et de transport pneumatique pour produits semi-fluides com- 4 2534020 porte un rotor, utilisé comme dispositif transporteur dans une zone de mesure et monté dans un carter, d'un type de construction protégé contre les explosions et qui l'entou- re à joint étanche à la pression, les éléments du carter qui entourent le rotor à joint étanche étant réalisés à double paroi et étant remplis d'un liquide, on prévoit un chauffage du liquide qui est de préférence à régulation thermostatique. De cette façon, on évite très avantageusement et par des moyens peu compliqués que le condensat issu de l'air transporteur ne puisse se précipiter dans les cham- bres ou conduites du rotor Ceci évite les perturbations et les adhérences du produit transporté et permet à l'appa- reil de travailler sans panne et sans défaut. Les figures du dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, feront bien comprendre comment l'inven- tion peut être réalisée Sur ces dessins, la figure 1 est un schéma de principe de l'appa- -reil de dosage, représenté par une vue de dessus sans son couvercle; la figure 2 représente un appareil de dosage en partie en élévation et en partie en coupe; la figure 3 est une vue de l'appareil de dosage selon la figure 2, prise dans une direction d'observation décalée de 900, et également en partie en coupe. Sur la figure 1, l'appareil de dosage à rotor 100 est représenté de façon purement schématique On recon- natt, sur la vue de dessus, et sans le couvercle, la roue à alvéoles 101, avec ses cloisons 103 qui délimitent les alvéoles 102 et qui sont reliées solidairement au corps central 104 entratné en rotation A leur périphérie, les cloisons 102 sont appuyées à joint étanche contre la paroi extérieure du carter 105 par des garnitures d'étanchéité élastiques (non représentées) Il est prévu des garnitures d'étanchéité, également non représentées, qui forment des joints étanches avec la partie fond et la partie couvercle de l'appareil de dosage à rotor 100 Le carter 105 est mon- 2534020 té pour osciller dans des paliers 106 autour de l'axe I-I. Un poste de vidange 107 et un poste de chargement 108 sont prévus sur le carter, comme on peut le voir sur la vue de dessus Entre ces deux postes, il est prévu sur le carter une tubulure de raccordement 109 destinée à faire le vide dans l'alvéole 102 ' qui pénètre dans la région du poste de chargement 108 au cours du mouvement de la roue à alvéoles 101 selon la flèche 110 De la tubulure de raccordement 109, part une conduite de vide, indiquée par la ligne tire- tée 101, qui mène à la pompe à vide 112 Comme on peut le voir sur la figure 2, cette pompe est montée dans la con- duite de pression 113 du dispositif de transport pneumati- que et réalisée sous la forme d'une trompe. Le fonctionnement de l'appareil est très simple. Lorsque le rotor, avec les chambres ou alvéoles 102, tour- ne dans le sens de la flèche 110 autour de l'axe vertical A, une chambre 102 ' franchit la région de la tubulure de raccordement 109 et, dans ce passage, elle est vidée de son air par la pompe à vide 112, par l'intermédiaire de la conduite de vide 111 Pendant la suite du mouvement dans le sens de la flèche 110, la chambre 102 ', ainsi mise sous vide pénètre dans la région du poste de chargement 108 et, là, elle se remplit de produit issu du silo placé au-des- sus Ainsi qu'il est évident, le remplisage se produit par suite de la différence de pression entre la chambre vidée d'air et la colonne du produit contenu dans le silo, avec un taux de remplissage optimum puisque le produit n'a à dé- placer qu'une très petite quantité d'air Le produit péné- trant dans la chambre est symbolisé par la flèche 114. Lors de la suite de la rotation de la roue à alvéoles 101 dans le sens de la flèche 110, le poids des chambres 112 chargées de produit, qui se trouvent dans la zone de mesu- re, est indiqué par le capteur de mesure 115 Ce dernier se trouve sur le côté opposé au côté de la tubulure de raccordement 109, à une certaine distance de l'axe I-I. Dès qu'une chambre pénètre dans le poste de vidange 107, elle est vidangée par la pression du fluide transporteur 6 2534020 du dispositif de transport pneumatique, comme on le voit sur la figure 2 et elle pénètre ensuite, dans la suite de son mouvement, dans la région de la tubulure de raccorde- ment 109, o les phases décrites plus haut se répètent. La figure 2 montre l'appareil 100 par une vue de côté, avec une pompe à vide 112 représentée dans une coupe partielle de la conduite de pression pneumatique 113 On reconnaît en outre la conduite de vide 111, ainsi que la position de la tubulure de raccordement 109 La paroi du carter 105 isole le corps du rotor de l'extérieur avec une forme cylindrique Audessous du couvercle inférieur 116, on voit le dispositif d'entrainement 117, qui est consti- tué par un groupe moteur-réducteur. La figure 3 montre par une représentation en par- tie en coupe le volume de liquide 118, 118 ' des régions à double fond supérieure et inférieure, 119 et 119 ' respecti- vement Dans les volumes de liquide 118, 118 ' se trouvent des éléments chauffants électriques 120, 120 ', équipés d'une régulation de préférence thermostatique, qui main- tiennent les volumes de liquide à un niveau de température constant, par exemple de + 50 O C De cette façon, et comme on l'a déjà décrit, on évite avec sécurité toute formation de condensat dans la région de l'appareil de dosage à ro- tor à dosage gravimétrique 100. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art à l'appareil qui vient d'être décrit à titre d'exemple non limitatif sans pour ce- la sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Appareil pour le dosage gravimétrique continu et le transport pneumatique pour produits semi-fluides, dans lequel un courant de produit est transporté à l'aide dispositif transporteur dans une zone de mesure, en agis- sant sur un dispositif dynamométrique, et o le produit de la charge instantanée par la-vitesse de transport est cal- culé, le dispositif transporteur comprenant un rotor à axe sensiblement vertical, muni de poches de transport présen- tant la forme de chambres ou d'alvéoles, qui parcourent la zone de mesure avec le rotor selon une trajectoire circu- laire, un carter qui entoure le rotor à joint étanche à la pression et est muni d'un dispositif d'entraînement atta- quant le rotor et de postes de chargement et de vidange prévus sur le carter, un dispositif dynamométrique relié au carter, un dispositif de mesure de la vitesse angulaire du rotor et des raccords servant à raccorder l'appareil aux conduites d'un réseau de transport pneumatique (confor- mément à la demande de brevet français N 083 07495 du 5 mai 1983) caractérisé par un dispositif ( 111, 112) qui fait le vide dans les chambres ( 102, 102 ') du rotor ( 101) qui est raccordé au carter ( 105) en un point ( 109) situé en amont du point de chargement ( 108) dans le sens de la rota- tion ( 110). 2 Appareil selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le dispositif comprend une tubulure de raccor- dement ( 109) prévue sur le carter ( 105) et une pompe à vi- de ( 111) communiquant avec cette tubulure et de préférence constituée par une trompe à vide. 3 Appareil selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la tubulure de raccordement ( 109) est montée sur la bissectrice de l'angle () dont les côtés, issus du centre (A) du carter, passent par les centres des postes de chargement ( 108) et de vidange ( 107). 4 Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que la pompe à vide ( 112) est agencée dans la conduite de pression ( 113) du réseau de transport pneumatique, en amont du carter ( 105) du ro- tor et est reliée à la tubulure de raccordement ( 109) par une conduite ( 111). 5 Appareil de dosage gravimétrique continu et de transport pneumatique pour produits semi-fluides, com- prenant un rotor, utilisé comme dispositif transporteur dans une zone de mesure et monté dans un carter qui l'en- toure à joint étanche à la pression et est réalisé sous une forme à double paroi protégée contre les explosions et remplie d'un liquide (conformément à la demande de brevet français n 83 0495 du 5 mai 1983), caractérisé par un chauffage ( 120, 120 ') de préférence à régulation thermosta- tique, pour le liquide ( 118, 118 ') contenu dans les ré- gions couvercles supérieure ( 119) et inférieure ( 119 ') du carter.