Brevet FR2609756A1 — publié le 19880722

L'invention est relative è un dispositif d'aspiration. Elle trouvera notamment son application dans le domaine du transport pneumatique et tout autre domaine où l'aspiration est utilisée. Le transport pneumatique s'est largement développé ces dernières années. I1 offre de nombreux avantages, en particulier une grande simplicité de mise en oeuvre, un entretien aisé et son coût d'installation est très compétitif. Le transport pneumatique concerne plus particulièrement des matières pulvérulentes ou objets de petites dimensions. Lorsqu'un corps matériel est placé dans un courant gazeux animé d'une vitesse élevée, il est lui-même entraîné par le flux à grande vitesse. En prenant soin de canaliser le courant gazeux dans un circuit approprié, il est possible de déplacer entre différents points de la matière. Les canalisations d'une inst-allation de transport pneumatique ne présentent guère de difficultés de réalisation, si ce n'est qu'il faut respecter certains impératifs en ce qui concerne les valeurs angulsires des coudes. Par contre, en ce qui concerne la mise en mouvement à vitesse élevée du flux gazeux de transport, de nombreux problèmes spécifiques se posent et des solutions particulières doivent être employées. Pour le transport des matières pulvérulentes, généralement on utilise comme élément moteur un ventilateur dont l'hélice, sous peine d'usure prématurée, ne doit jamais être en contact avec la matière transportée. A cet effet, on place devant l'hélice du ventilateur une toile filtrante qui arrête toutes les particules pulvérulentes au niveau de la zone d'arrivée de la matière à transporter. Périodiquement, on arrête le ventilateur ou tout au moins on coupe le flux gazeux et durant cet intervalle de temps, on secoue la toile filtrante pour récupérer dans une trémie la matière pulvérulente transportée. Cette technique est parfaitement au point mais présente cependant certains inconvénients. Tout d'abord, il s'agit d'un transport discontinu dans la mesure où périodiquement on est obligé d'arrêter l'installation pour évacuer la matière du filtre. Ensuite, elle ne concerne que la matière pulvérulente qui peut être filtrée efficacement, les petits objets étant exclus. Lorsque l'on désire effectuer un transport continu, il est nécessaire, bien souvent, d'employer comme élément moteur un appareillage susceptible d'être traversé par le flux chargé de matières à transporter. Toute la difficulté réside alors dans l'éjection du flux gazeux au sein de la veine dans laquelle circule la matière en suspension dans ledit fluide. On utilise bien souvent un générateur d'air pulsé alimenté en air comprimé à partir d'un compresseur, ledit générateur ayant pour mission de transformer l'énergie de pression sous forme cinétique. Actuellement, ces générateurs se présentent sous la forme de tuyères formées d'une zone d'éjection, d'où est libéré l'air comprimé, suivi d'un divergent approprié où le gaz peut s'expanser. En interposant entre la zone d'éjection et le divergent, un dispositif venturi il est possible de créer en amont de la tuyère une dépression d'aspiration qui peut avantageusement être mise à profit pour prélever des petits objets et les projeter dans le flux d'air comprimé afin qu'ils soient éjectés vers un lieu d'expédition quelconque situê dans le prolongement de la tuyère dont le flux est canalisé par un conduit de cheminement. La tuyère offre de nombreux avantages étant donné qu'il s'agit d'un appareillage essentiellement statique et par conséquent qui ne nécessite qu'un faible entretien et offre une grande sécurité de fonctionnement. Sa puissance peut être élevée et elle peut parfaitement être traversée par des corps solides sans dommage. On peut cependant lui reprocher d'être extrêmement coûteuse et vorace en énergie. En effet, son rendement est lié à la précision mécanique de son usinage qui, par conséquent, doit être extrêmement serré sur le plan des tolérances. Par ailleurs, on ne peut guère moduler sa puissance et donc ses facultés d'adaptation à des conditions déterminées sont très faibles. On peut également lui reprocher, notamment en raison de la présence d'un venturi, de disposer d'une section variable à certains endroits, qui favorisent des engorgements. Le but principal de la présente invention est de présenter un dispositif d'aspiration destiné à mettre en mouvement un fluide canalisé dans une veine servant au transport d'objets en suspension dans ledit fluide. Les avantages de l'invention se situent tout d'abord au plan technique étant donné qu'il s'agit d'un appareil extrêmement simple de mise en oeuvre qui n, emploie aucun organe dynamique. Le dispositif peut parfaitement être traversé par un fluide chargé sans qu'aucune pièce ne fasse obstacle à la libre circulation des marchandises transportées. La section de la veine est constante et donc même avec une section relativement faible, il est possible de véhiculer des objets de dimensions relativement grandes sans risque d'engorgement. La consommation du dispositif d'aspiration de la présente invention est faible et peut s'adapter en fonction des circonstances. En particulier, selon la nature des objets à transporter, la distance sur laquelle il faut les transporter, on peut adapter la puissance du dispositif d'aspiration de la présente invention en conséquence. Un autre but de la présente invention est de présenter un dispositif d'aspiration particulièrement économique. Ce facteur lui permettra d'être largement diffusé. Le faible coût de fabrication qui peut être obtenu notamment en raison de l'absence d'usinage de haute précision est essentiellement dû à la polyvalence du dispositif d'aspiration qui peut dans cette mesure être fabriqué en grande série. D'autres buts et avantages de la présente invention apparattront au cours de la description qui va suivre qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif. Selon l'invention, le dispositif d'aspiration destiné à mettre en mouvement un fluide éventuellement chargé, qui comprend une source motrice de gaz comprimé, une veine centrale dans laquelle circule ledit fluide mis en mouvement, communiquant en amont avec la zone dans laquelle doit s'effectuer le prélèvement du fluide et en aval avec la zone d'éjection dudit fluide, est caractérisé par le fait qu'il présente des moyens pour introduire le gaz moteur dans la veine avec une orientation telle que ledit gaz moteur s'échappe selon une seule direction dans la veine. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée de dessins en annexe, parmi lesquels : - la figure 1 schématise le principe de fonctionnement du dispositif d'aspiration de la présente invention, - la figure 2 illustre un mode préférentiel de réalisation du dispositif d'aspiration selon la présente invention, - la figure 3 illustre un second mode de réalisation du dispositif d'aspiration selon la présente invention. La présente invention vise un dispositif d'aspiration qui trouvera notamment son application dans le domaine du transport pneumatique et tout autre domaine où l'aspiration est utilisée. Le transport pneumatique est largement utilisé dans le domaine du convoyage des petites particules solides qu'il s'agisse de matières pulvérulentes ou d'objets de petites dimensions peu fragiles. I1 consiste à créer au sein d'une canalisation appropriée un flux de gaz porteur animé d'une grande vitesse dans lequel on injecte la matière à transporter qui est entraînée par le courant gazeux. Ce moyen de locomotion est très commode et offre de nombreux avantages. Le choix de l'appareillage moteur dépend essentiellement du type de produits à convoyer. Lorsqu'il s'agit de matières pulvérulentes généralement un ventilateur ou un compresseur est utilisé pour créer une dépression suffisante en aval de la canalisation et mettre en mouvement un flux d'air qui sert au transport des particules. Ce type d'installation est adapté lorsque la section des veines de transport est importante et il faut également souligner qu'il s'agit d'une technique discontinue qui nécessite des arrêts périodiques pour vider les filtres de récupération de la matière. Pour ce qui est du transport des petits objets du type vis, écrous ou autres, l'organe moteur doit être plus sophistiqué en raison des contraintes rencontrées. On utilise actuellement à cet effet les générateurs d'air alimentés à partir d'une source d'air comprimé que l'on détend librement dans une tuyère. L'énergie de pression se transforme en une énergie cinétique su sein d'un divergent approprié. Par l'emploi d'un venturi, il est possible de récupérer la dépression provoquée par l'expansion des gaz en début de tuyère et elle sert à l'aspiration des petits objets qui sont ensuite éjectés dans le flux gazeux pour être acheminés vers leur lieu de destination. Ce générateur est satisfaisant sur le plan technique si ce n'est que l'on peut redouter des engorgements au niveau du venturi, par contre sur le plan économique, il s'agit d'un appareillage très coûteux en raison notamment de la précision des usinages requis. En outre, la consommation d'air comprimé de ces tuyères est très élevée. Le dispositif d'aspiration de la présente invention a pour objet de remédier précisément à ces inconvénients. La figure 1 schématise les éléments de base et l'environnement du dispositif d'aspiration de la présente invention. Tout d'abord il est nécessaire de disposer d'une source d'énergie qui servira à alimenter le dispositif et il s'agit en l'occurrence de gaz comprimé (1). Dans la majorité des cas, on emploiera de l'air atmosphérique comprimé puisqu'il s'agit d'une énergie largement répandue dans llindustrie. Toutefois si pour des raisons particulières telles que compatibilité chimique avec les produits à transporter, il était nécessaire d'utiliser un gaz de spécification particulière, tel qu'un gaz neutre, ce dernier pourra parfaitement faire l'affaire puisque seule son énergie de pression est exploitée. Le dispositif comprend également une veine centrale (2) au sein de laquelle règne un fluide (3) qui constitue précisément le fluide porteur dans lequel seront baignées les particules à transporter. I1 faut souligner que ce fluide (3) peut former lui-même l'objet du transport et peut se présenter sous forme liquide ou gazeuse. La veine centrale (2) est reliée en amont, par exemple par une canalisation avec la zone dans laquelle doit s'effectuer le prélèvement du fluide (3), le cas échéant chargé des particules à transporter. La veine centrale (2) est également reliée en aval avec la zone d'éjection dudit fluide (3) où doivent être acheminées les matières transportées. Selon la caractéristique principale de la présente invention, le dispositif d'aspiration présente des moyens pour introduire le gaz moteur (1) dans la veine centrale (2) avec une orientation telle que ledit gaz (I) s'échappe selon une direction dans la veine (2). En raison précisément de la direction unique d'échappement du gaz moteur (1), il se crée au sein de la veine (2) un mouvement d'entraînement du fluide (3) qui entraîne les particules à transporter. Un avantage de la présente invention est la présence d'une veine (2) de section constante. Aucun organe ne vient occulter la section de la veine (2) et par conséquent, les risques d'engorgement rencontrés traditionnellement avec la présence de venturis sont totalement écartés. La figure 2 schématise un mode préférentiel de réalisation du dispositif d'aspiration de la présente invention. Celui-ci comprend une chambre annulaire' (5) ou de forme quelconque extérieure disposée autour de la veine centrale (2) et communiquant avec celle-ci par l'intermédiaire de moyens déflecteurs (6) orientant le flux de gaz moteur (7) pénétrant dans la veine (2) selon une direction axiale de la veine (2). La chambre annulaire (5) est pressurisée par le gaz moteur (1). L'admission (8) de gaz pressurisé (1) dans la chambre annulaire (5) sera de préférence située à l'arriéra de ladite chambre (5), c'est-à-dire en amont par rapport à la zone (6) d'éjection du flux de gaz (7) au sein de la veine centrale (2). Cette disposition améliore l'écoulement du gaz moteur dans la chambre annulaire (5) et ne crée aucune zone de contre-courant. Selon l'invention, les moyens déflecteurs (6) qui permettent d'introduire dans la veine (2) le flux de gaz pressurisé (7) avec une orientation déterminée, se présentent sous la forme d'une fente circulaire dont les bords sont biseautés. De la sorte, les rebords de la veine (2) présentent une orientation qui favorise l'écoulement du fluide selon une direction axiale de la veine (2). Des essais ont montré qu'en adoptant un angle de biseau compris entre 20 et 400, les tests sont concluants. De surcroît, cette réalisation offre l'avantage de pouvoir ajuster le débit de gaz moteur en fonction des besoins. Pour cela, on peut dans un premier temps prévoir le réglage de l'écartement des bords biseautés de la fente (6). La variation de section qui en résulte permet d'ajuster le réglage fin du débit. La seconde solution qui peut être adoptée est l'emploi d'une bague, non illustrée, enfilée autour de la veine centrale (2) et qui, par un déplacement axial, peut venir masquer plus ou moins la fente circulaire (6). La figure 3 schématise un autre mode de réalisation de la présente invention qui comprend toujours une chambre annulaire (5) entourant la veine centrale (2) et qui est alimentée à partir de la source de gaz comprimé (1). La variante se situe au niveau des moyens déflecteurs (6) qui; cette fois-ci, se présentent sous la forme de canaux (9) percés sur la périphérie de la veine (2) avec une inclinaison angulaire de telle sorte que le flux de gaz qui s'en échappe soit orienté selon une direction axiale de la veine (2). On peut également ajuster le débit du flux de gaz comprimé par l'emploi d'une bague coulissante. D'autres réalisations seraient également envisageables pour les moyens déflecteurs (6), on pourrait notamment prévoir une série de lumières disposées pour former une couronne. En outre, pour augmenter l'effet provoqué, on pourrait réaliser plusieurs couronnes parallèles. Par ailleurs, dans le cas où les moyens déflecteurs sont constitués par juxtaposition d'orifices on pourrait envisager de les prévoir non plus percés axialement mais selon un certain angle pour créer un effet tourbillonnaire dans la veine. Ces réalisations permettent notamment au dispositif d'aspiration de la présente invention d'être traversé par le flux de matière transportée. On assiste à une pressurisation de la partie aval du dispositif d'aspiration alors qu'au contraire la partie amont se voit dépressurisée, d'où aspiration des matières à véhiculer. Le dispositif de la présente invention ainsi réalisé trouve naturellement son application dans le domaine du transport pneumatique mais plus généralement dans tous les domaines dans lesquels l'aspiration est utilisée. Par exemple, le dispositif de l'invention peut servir de système moteur de système d'aspiration de poussière, voire meme de liquide, et de toutes matières de petits volumes, poids et formes. De même, bien que le système permette l'aspiration, on peut d'une manière réversible l'utiliser en soufflerie tel que, par exemple pour refroidir des installations quelconques en prélevant de l'air frais par le disp-ositif et en le refoulant vers ladite installation. En ce qui concerne sa constitution, le dispositif de la présente invention pourra etre réalisé en toute matière et ce dans des dimensions quelconques, selon les critères d'utilisation du dispositif et les caractéristiques des résultats à obtenir. D'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, auraient également pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'aspiration, destiné à mettre en mouvement un fluide éventuellement chargé, qui comprend une source d'énergie (1) de gaz comprimé, une veine centrale (2) dans laquelle circule le fluide (3) mis en mouvement, communiquant en amont avec la zone dans laquelle doit s'effectuer le prélèvement du fluide et en aval avec la zone d'éjection dudit fluide, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il présente des moyens (6) pour introduire le gaz moteur (1) dans la veine (2) avec une orientation telle que ledit gaz (1) s'échappe selon une direction axiale dans la veine (2). 2. Dispositif d'aspiration, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que la veine (2) est de section constante non occultée. 3. Dispositif d'aspiration, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il comprend une chambre annulaire (5) ou de forme quelconque extérieure pressurisée par le gaz moteur (1), disposée autour de la veine (2) et communiquant avec celle-ci par l'intermédiaire de moyens déflecteurs (6) orientant le flux de gaz moteur (7) pénétrant dans la veine (2) selon une direction axiale de celle-ci. 4. Dispositif d' aspiration, selon la revendication 3, c a r a c t é r i s é par le fait que l'admission (8) de gaz pressurisé (1) est située à l'arrière de la chambre annulaire (5). 5. Dispositif d'aspiration, selon la revendication 3, c a r a c t é r i s é par le fait que les moyens déflecteurs (6) se présentant sous la forme soit d'une fente circulaire dont les bords sont biseautés, soit des lumières ou perforations multiples inclinées. 6. Dispositif d'aspiration, selon la revendication 3, c a r a c t é r i s é par le fait que les moyens déflecteurs (6) se présentent sous la forme de canaux obliques (9). 7. Dispositif d'aspiration, selon la revendication 5, c a r a c t é r i s é par le fait que l'angle des biseaux est compris entre 20 et 400. 8. Dispositif d'aspiration, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il présente des moyens pour ajuster le débit de gaz moteur (1). 9. Dispositif d'aspiration, selon la revendication 8, c a r a c t é r i s é par le fait que les moyens se présentent sous la forme d'un réglage de l'écartement des bords biseautés de la fente circulaire (6). 10. Dispositif d'aspiration, selon la revendication 8, c a r a c t é r i s é par le fait que les moyens se présentent sous la forme d'une bague coulissante susceptible de venir recouvrir au moins partiellement la fente circulaire ou les canaux obliques.