Brevet FR2531684A1 — publié le 19840217

L'objet de la présente invention a trait à un dispositif pour l'amenée de matières en vrac dans une tuyauterie de transport pneumatique avec au moins un réser- voir sous pression en tant que silo, branché à un conduit d'air comprimé et à un conduit d'amenée de matières en vrac, réservoir dont le raccord d'évacuation débouche dans la tuyauterie de transport ou dans le raccord d'amenée d'un deuxième réservoir sous pression, disposé en- dessous du premier, raccord d'évacuation qui peut être fermé par un organe d'arrêt commandé. Les dispositifs de ce type, travaillant dans la pratique, sont amenés sous une pression donnée, dite pres- sion de démarrage, après le remplissage du réservoir sous pression, afin d'effectuer une adaptation de pression à la pression de transport dans la tuyauterie de transport ou bien, afin de faciliter le déplacement et l'écoulement de matières en vrac pondéreuses par l'intermédiaire d'une pression différentielle entre le réservoir sous pression et la tuyauterie de transport La pression de démarrage est réglée par un manomètre à contact et ne présente aucune relation d'un point de vue de technique de mesure, avec la pression de la tuayuterie de transport de sorte que, dans le cas d'une pression différentielle trop grande à l'ouverture de l'organe d'arrêt, il peut se produire une forte expansion et une poussée sous pression et une poussée de la matière en vrac, ce qui provoque un heurt de cette matière en vrac sur la paroi de la tuyauterie de transport ainsi qu'un frottement élevé, une forte usure par frottement, des brisures de grains et un taux élevé de déchets de grain en sont les conséquences négatives. Le but de l'invention consiste à éviter les poussées de pression et les poussées de la matière en vrac et à prévenir les inconvénients qui en résultent. L'objet de l'invention est réalisé du fait que le réservoir sous pression et la tuyauterie de transport ou dans le cas de deux réservoirs sous pression, les deux réservoirs sous pression, sont branchés à un indicateur de pression différentielle et que l'organe d'arrêt est commandé en fonction de cet indicateur de pression diffé- rentielle Dans le cas o seulement un réservoir sous pression ou deux réservoirs sont prévus, un tuyau de mesure est placé entre le réservoir sous pression et la tuyauterie de transport ou un tuyau de mesure est placé entre les deux réservoirs sous pression, tuyau qui est ouvert ou fermé par l'indicateur de pression différentielle. Comme indicateur de la pression différentielle, on peut uti- liser un appareil usuel du commerce, de préférence un dis- positif de commutation, par exemple un commutateur de pression différentielle. L'application d'un indicateur de pression diffé- rentielle permet de présélectionner une certaine pression différentielle entre le réservoir sous pression et la tuyauterie de transport ou bien entre le premier et le deuxième réservoir sous pression et d'en faire dépendre l'organe d'arrêt, c'est-à-dire que l'organe d'arrêt ouvre le raccord d'évacuation seulement en fonction de la pres- sion différentielle présélectionnée, qui reste constante tant que le réglage n'a pas été changé; cet indicateur de pression différentielle assure un transport régulier et sans risque de la matière en vrac. Diverses autres caractéristiques de l'invention, ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif au dessin annexé. La fig 1 est un schéma de montage illustrant une forme de réalisation du dispositif constitué par un seul réservoir sous pression. La fig 2 est un diagramme schématique des éléments de commande du dispositif de la figure 1. La fig 3 est un schéma de montage illustrant une forme de réalisation du dispositif constitué par deux réservoirs superposés sous pression. Le dispositif suivant les figures 1 et 2 sert à l'alimentation de matières pulvérulentes ou granuleuses en vrac, par exemple du lait en poudre ou de la farine, par une tuyauterie de transport pneumatique 1 qui, lors du fonctionnement, est alimentée dans le sens de la flèche 2 par un compresseur à air connu, non représenté, tuyauterie qui est munie d'un organe d'arrêt approprié (non représenté) destiné à la coupure du courant d'air primaire Le dispositif comporte en tant que silo à matières en vrac, un réservoir sous pression 3 dont le fond 4 en forme d'entonnoir dispose, au centre, d'un raccord d'évacuation coudé 5 qui débouche dans la tuyauterie de transport 1 Pour l'amenée de matières en vrac, un raccord d'amenée 7 est prévu dans le couvercle 6 du réservoir sous pression 3 qui est relié à un conduit d'amenée 9 tout en étant contro"lé par une vanne magnétique réalisée sous forme d'une vanne d'arrêt 8 De plus, un rac- cord de purge d'air 10 est placé dans le couvercle 6, et est également controlé par -une vanne magnétique réalisée sous forme d'une soupape de purge 11 pour relier le réservoir sous pression 3 à l'atmosphère Pour l'alimentation du réservoir sous pression 3 avec de l'air comprimé, un tuyau 12 partant du couvercle 6 est relié à la tuyauterie de transport 1 Une soupape magnétique 13 intégrée au tuyau 12 sert à l'arrêt et à l'amenée du courant d'air comprimé. Dans le raccord d'évacuation 5 du réservoir sous pression 3, est placé un organe d'arrêt réglable formé par un papillon 14 dont le levier de commande 15 est relié, et ce de façon articulée, par une bielle de raccordement 16 à la tige 17 du piston d'un vérin 20, constitué par un piston 18 et un cylindre 19 Le cylindre 19 peut être bran- ché tant du côté du piston que du côté de la tige, à une source d'air comprimé 24 connue en elle-même, ou à l'atmosphère, par l'intermédiaire de tuyaux 21, 22 et au moyen d'une vannne magnétique 23. Le réservoir sous pression 3 comporte deux trans- metteurs de signaux du commerce, par exemple des indica- teurs capacitifs de remplissage, qui surveillent le niveau présélectionné ou la hauteur de remplissage et qui réagissent quand le niveau de matières en vrac est atteint, l'indicateur de niveau de remplissage 25 agissant notamment pour constater l'état rempli et l'indicateur de niveau 26 pour constater l'état vide du réservoir sous pression 3. Pour la commande du papillon 14, en fonction d'une pression différentielle donnée, entre le réservoir sous pression 3 d'une part et la tuyauterie de transport 1 d'autre part, il est prévu un indicateur de pression différentielle du commerce réalisé sous forme d'un commu- tateur de pression différentielle 27 qui réagit à une pression réglable pour provoquer la commutation; le commutateur de pression différentielle 27 est branché par un tuyau 28 du réservoir sous pression 3 et par un tuyau 29 à la tuyauterie de transport 1. Les organes de commande et les connexions pour la commande du dispositif sont représentés au diagramme schématique de la figure 2. La commande comprend un commutateur 30 pour l'enclenchement manuel du dispositif, un deuxième com- mutateur 31 pour le déclenchement manuel du dispositif, un relais 32 muni d'un contact de maintien 32 a et de contacts 32 b, 32 c, 32 d, un relais 33 muni d'un contact de maintien 33 a et de contacts 33 b, 33 c, 33 d, 33 e, un relais 34 muni d'un contact de maintien 34 a et de contact 34 b et un relais avec des contacts 35 a, 35 b Deux conducteurs électriques 36, 37, branchés par exemple à une source de tension de commande à 220 volt, servent à l'alimentation électrique des vannes magnétiques et des relais La disposition du circuit électrique présente, d'après la fig 2, sept trajets de courant dont chacun est formé par un conduc- teur électrique 38, 39, 40, 41, 42, 43 ou 44 branché sur les conducteurs d'alimentation 36, 37 Le conduit 38 assure le couplage en série des deux commutateurs 30, 31, du contact 35 a du relais 35 et du relais 32, alors que le contact de maintien 32 a du relais 32 est branché - au conducteur 38 en parallèle au commutateur 30 par un conducteur 45 Le contact 32 b du relais 32, le contact 33 b du relais 33 et la vanne d'arrêt 8 sont montés en série dans le conduit 39 Le couplage en série des contacts a de l'indicateur du niveau de remplissage 25, le con- tact 32 c du relais 32 et le relais 33 sont branchés sur le conducteur 40, alors que le contact de maintien 33 a du relais 33 est branché, au moyen du conducteur 46 en parallèle au contact 25 a sur le conducteur 40 Les con- tacts 33 d du relais 33 et la vanne magnétique 13 sont montés en série sur le conducteur 41 Le conducteur 42 sert à l'accouplement en série du contact 33 e du relais 33, du contact 27 a du commutateur de pression différentielle 27 et du relais 34; le contact de maintien 34 a du relais 34 est alors connecté par un conducteur 47 en parallèle au contact 27 a sur le conducteur 42 Le branchement en. série du contact 34 b du relais 34, du contact 35 b du relais 35 et de la vanne magnétique 23, est réalisé sur le conduit 43, alors que, branché en parallèle au contact b et à la vanne magnétique 23, le contact 26 a de l'indi- cateur du niveau de remplissage 26 et le relais 35 sont connectés au conducteur 43 par un conducteur 48 branché sur le conducteur de commande 37, conducteur 43 qui, de son côté, assure la liaison en série du contact 26 a et du relais 35 Enfin, le conducteur 44 relie en série le contact 33 c du relais 33, le contact 32 d du relais 32 et de la soupape de purge 11. Le déroulement de la commande du dispositif en fonction de l'indicateur de pression différentielle, prévu selon l'invention s'effectue comme suit Dans la position de départ, c'est-à-dire quand la commande n'est pas sous tension, toutes les vannes ou soupapes à l'exception de la soupape de purge 11, sont fermées et les contacts de commutation des relais 32 à 35, des indicateurs de niveau de remplissage 25, 26 et du commutateur de pression différentielle 27 occupent la position de commutation représentée à la fig 2. Le dispositif d'alimentation est enclenché en actionnant manuellement le commutateur 30 Le commutateur met le relais 32 sous tension, le relais 32 attire, car le contact 35 a du relais 35 est fermé à ce moment, il ferme ses contacts 32 a à 32 d et est maintenu par son contact de maintien 32 a La vanne d'arrêt 8 est mise sous tension par le contact 32 b de sorte qu'elle s'ouvre, que la matière en vrac coule du conduit d'amenée 9 par le raccord d'amenée 7 dans le réservoir sous pres- sion 3 et que ce dernier est donc rempli Dès que le niveau de la matière en vrac atteint, dans le réservoir sous pression 3, le maximum présélectionné, l'indicateur de niveau de remplissage 25 (fig 1) réagit et ferme son contact 25 a (fig 2), grâce à quoi, le contact 32 c étant fermé, le relais 33 est actionné, attire et est alors maintenu par un contact de maintien 33 a; au même moment, les contacts 33 c, 33 d et 33 e du relais 33 sont fermés et son contact 33 b est ouvert Le contact 33 b du relais 33 isole la vanne d'arrêt 8 de la tension de commande, la vanne se ferme et interrompt de ce fait l'amenée de matières en vrac dans le réservoir sous pres- sion 3 Le contact 33 c ferme le circuit électrique de la soupape de purge 11 par l'intermédiaire du contact 32 d, déjà fermé, du relais 32; ce dernier ferme la soupape de purge 11 Le contact 33 d met sous tension la soupape magnétique 13 de sorte qu'elle s'ouvre et que le réservoir sous pression 3 est alimenté en air comprimé par le tuyau 12, et ce jusqu'à ce que la différence de pression présélectionnée soit atteinte, différence de pression pour laquelle le commutateur de pression différentielle- 27 agit, c'est-à-dire jusqu'à ce que la pression du réservoir sous pression 3 soit égale ou quelque peu supérieure à celle de la tuyauterie de transport 1 Dès que ceci est réalisé, et que le commutateur de pression différentielle 27 agit il ferme à l'aide de son contact 27 a, par l'intermédiaire du contact 33 e déjà fermé, le circuit électrique du relais 34, qui attire et ferme ses contacts 34 a et 34 b Le contact de maintien 34 a maintient le relais 34 en position tirée Son contact 34 b met la soupape magnétique 23 sous tension, car au même moment le contact 35 b du relais 35 est fermé, de sorte que la soupape magnétique 23 commute, que le tuyau 22 est relié à la source d'air comprimé 24, que le tuyau 21 est mis à l'atmosphère de sorte que le piston 18 du vérin 20 est alimenté du côté de la tige de piston Ainsi, la tige 17 et le piston 18 sont déplacés vers l'intérieur, le papillon 14 est ouvert par l'intermédiaire de la bielle de raccordement 16,ainsi que par le levier de commande 15 et, de ce fait, le raccord d'évacuation 5 du réservoir sous pression 3 est ouvert La matière en vrac s'écoule du réservoir sous pression 3 dans la tuyau- terie de transport 1, elle est emportée par le courant d'air primaire qui y circule et est ainsi amenée jusqu'au distributeur final Le volume de matières en vrac s'écou- lant du réservoir sous pression 3 est remplacé par le volume d'air comprimé amené par le tuyau 12 et la soupape magnétique 13. Si suffisamment de matières en vrac se sont écou- lées du réservoir sous pression 3 et que le niveau minimum de matières en vrac présélectionné est atteint, alors l'indicateur de niveau de remplissage 26 détectant le niveau de matières en vras (fig 1) répond et ferme le contact 26 a (fig 2)", grâce à quoi, le relais 35 est mis sous tension, attire et ouvre les contacts 35 a et b Le contact 35 a interrompten s'ouvrant' le circuit du relais 32 Le relais 32 chute et ouvre ses contacts 32 a à 32 d Grâce à l'ouverture du contact 32 c du relais 32, le relais 33 est isolé de la tension d'alimentation de sorte que celui-ci chute aussi et ouvre ses contacts 33 a, 33 c, 33 d, 33 e et ferme son contact 33 b L'ouverture des contacts 32 d et 33 c interrompt le circuit de la soupape de purge 11, celle-ci s'ouvre et le réservoir sous pression 3 est purgé En même temps et par suite de l'ouverture des contacts 32 b et 33 d, la vanne d'arrêt 8 et la soupape magnétique 13 sont commutées, c'est-à- dire que la soupape magnétique 13 arrête l'amenée d'air comprimé par le tuyau 12 au réservoir sous pression 3, et la vanne d'arrêt 8 libère la liaison entre le conduit d'amenée 9 et le raccord d'amenée 7 de sorte que la matière en vrac alimente à nouveau le réservoir sous pression 3 Le circuit du relais 35 et le circuit de la soupape magnétique 23 sont interrompuscar le relais 34 est isolé de la tension d'alimentation du fait de l'ouver- ture du contact 33 e du relais 33, le relais 34 chute et, de ce fait, ouvre son contact 34 b Les contacts 35 a, b sont refermés par la chute du relais 35 et la vanne magnétique 23 est commutée et, de ce fait, le cylindre 19 du vérin 20 est mis en relation par l'intermédiaire du tuyau 21 avec la source d'air comprimé 24 et par l'intermédiaire du tuyau 22 avec l'atmosphère, de sorte que le piston 18 et la tige 17 sont déplacés vers l'ex- térieur et que le papillon 14 est refermé au moyen de la bielle 16 et du levier de commande 15; le papillon 14 est donc refermé en même temps que la vanne d'arrêt 8 est ouverte La vanne d'arrêt 8 est alors ouverte avec retard, afin d'assurer que la surpression du réser- voir sous pression 3 est déjà éliminée par le raccord de purge 10 quand la matière en vrac recommence à couler dans le réservoir sous pression 3 La fermeture du papil- lon 14 correspond à la fin du fonctionnement cyclique ou du cycle de commande et le dispositif est prêt pour un nouveau cycle de fonctionnement qui est à nouveau déclenché, selon la manière décrite ci-dessus, par l'in- dicateur de niveau de remplissage 25 lorsque le niveau maximum de matières en vrac est à nouveau atteint. A tout moment le dispositif peut être mis hors de fonctionnement par la manoeuvre du commutateur 31. La forme de réalisation du dispositif, objet de la présente invention, représentée à la fig 3 et compor- tant deux réservoirs sous pression, offre la possibilité de disposer à la place d'une alimentation périodique, telle qu'elle est effectuée par le dispositif selon les fig 1 et 2, à l'aide d'un tampon formé par la matière en vrac dans un deuxième réservoir sous pression, une amenée continue de matière en vrac vers la tuyauterie de transport pneumatique 1. Dans la mesure o les éléments de construction du dispositif d'après la fig 3 sont les mêmes que ceux du dispositif des fig 1 et 2, ils sont désignés par la même référence ajoutée à 100. Le dispositif comporte une tuyauterie de transport pneumatique 101, alimentée dans le sens de la flèche 102 en air comprimé et munie d'une vanne régulatrice du courant de matières en vrac 150, un premier réservoir sous pression 103 en tant que silo à matières en vrac et un deuxième réservoir sous pression 151, placé à la suite du premier, en tant que récipient contenant le tampon formé par la matière en vrac Le réservoir sous pression 103, qui correspond à la forme de réalisation du réservoir sous pression 3 de la fig 1, comprend un fond 104 muni d'un raccord d'évacuation 105, un couvercle 106 muni d'un raccord d'amenée 107 qui est relié par l'intermédiaire d'une vanne d'arrêt 108 à un conduit d'amenée 109, ainsi que d'un raccord de purge 110, dans lequel est disposée une soupape de purge 111 Le réservoir sous pression 103 est relié par l'intermédiaire d'un tuyau 112, contrôlé par une soupape magnétique 113, à la tuyauterie de transport 101. Le réservoir sous pression 151 dispose d'un couver- cle 152, d'un fond 153, d'un raccord d'amenée 154 et d'un raccord d'évacuation 155 débouchant dans la tuyauterie de transport 101 Un conduit 156 comportant une soupape régulatrice du courant d'air comprimé 157, de construction connue, sert de liaison entre le tuyau 112 et le réservoir sous pression 151 Le raccord d'évacuation 105 du réser- voir sous pression 103 et le raccord d'amenée 154 du réservoir sous pression 151 sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un organe d'arrêt commandé, formé par un papillon 114, qui est commandé en fonction d'un commutateur de pression différentielle 127, en liaison par un tuyau 129 avec un conduit 156 et par un tuyau 128 avec le réservoir sous pression 103 L'actionnement du papillon 114 dans le sens ouvert ou fermé se fait par un système pneumatique de vérin 120 constitué par une tige 117, un piston 118 et un cylindre 119 Le côté du piston et celui de la tige de piston du cylindre 119 peuvent être mis en relation, par l'intermédiaire des tuyaux 121, 122 avec une source d'air comprimé ou avec l'atmosphère au moyen d'une soupape magnétique 123 Deux indicateurs de niveau de remplissage 125, 126, associés au réservoir sous pression 103 font partie de la commande du dispositif selon la fig 3, dont le premier indicateur de niveau de remplissage 125 surveille le niveau maximum présélectionné de matière en vrac et le second indicateur de niveau de remplissage 126, le niveau minimum de matière en vrac. Les autres éléments de commande et les connexions électriques sont identiques à celle de la forme de réali- sation suivant la fig 1, tels qu'ils sont repris par le diagramme schématique représenté à la fig 2 et qui ont déjà été décrits. Le déroulement du fonctionnement correspond à celui 1 1 de la forme de réalisation suivant la fig 1, sauf que la matière en vrac s'écoulant du réservoir sous pression 103 ne coule pas directement dans la tuyauterie de trans- port pneumatique 101-mais d'abord dans le réservoir sous pression 151 et y forme un tampon, pour ensuite alimenter, par le raccord d'évacuation 155 de ce réservoir sous pression 151, la tuyauterie de transport 101 Les positions de commande ont été choisies de façon que le réservoir sous pression 151 ne soit jamais vide, c'est-à-dire qu'un tampon formé par la matière en vrac reste toujours dans ce réservoir et, de ce fait, la matière en vrac est - continuellement amenée dans la tuyauterie de transport 101. La régulation de l'alimentation et de l'évacuation du réservoir sous pression 151 peut s'effectuer de différen- tes manières, par exemple, par une séparation correspon- dante du courant d'air comprimé dans la tuyauterie 101 et du tuyau 156 àl'aide des soupapes régulatrices du courant d'air 150 et 157. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour l'amenée de matières en vrac dans une tuyauterie de transport pneumatique avec au moins un réservoir sous pression en tant que silo branché à un conduit d'air comprimé et à un conduit d'amenée de matières en vrac, réservoir dont le raccord d'évacuation débouche dans la tuyauterie de transport ou dans un rac- cord d'amenée d'un deuxième réservoir sous pression, disposé en dessous du premier,raccord d'évacuation qui peut être fermé par un organe d'arrêt commandé, carac- térisé en ce que le réservoir sous pression ( 3) et la tuyauterie de transport ( 1) ou dans le cas de deux réser- voirs sous pression, les réservoirs sous pression ( 103, 151) sont branchés à un indicateur de pression différen- tielle ( 27 ou 127) et en ce que l'organe d'arrêt ( 14 ou 114) est commandé en fonction de cet indicateur de pres- sion différentielle ( 27 ou 127). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'un seul des réservoirs sous pression, le réservoir ( 3) et la tuyauterie de transport ( 1) sont reliés par un tuyau de mesure ( 28, 29) et en ce que l'indi- cateur de pression différentielle ( 27) est intégré à ce tuyau ( 28, 29). 3 Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que, dans le cas de deux réservoirs sous pression, les réservoirs ( 103, 151) sont reliés l'un à l'autre par un tuyau de mesure ( 128, 129) et en ce que l'indicateur de pression différentielle ( 127) est intégré à ce tuyau ( 128, 129).