Brevet FR2619556A1 — publié le 19890224

Le prélètement a petits débits et le transport de matériaux poudreux ou granuleux par oie pneumatique s'effectue en général d'une manière discontinue car il est difficile d'obtenir à petit débit des régimes stables. Lorsque la continuité du débit est imposé, le prélèvement s'effectue en général par un distributeur mécanique, la voie pneumatique ne servant plus au'au transport. La réalisation du système est alors plus complexe. L'un des buts l'invention est d'effectuer par voie pneumatique, avec une réalisation simple, le prélèvement et le transport de matériaux poudreux ou granuleux à petits débits. Suivant un caractère de l'invention, les deux fonctions sont réaliséesséparemment par plusieurs orifices introduisant l'air en différents points du parcours du matériau. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit et de l'examen des dessins, donnés seulement à titre d'exemple. Dans cet exemple, l'appareil réalisé suivant l'invention est utilisé pour l'échantillonnage des céréales dans une fosse de déchargement. La figure 1 représente une vue partielle d'une coupe de la fosse. Dans cette figure 1- représente la grille de la fosse, 2- est l'extracteur assurant la vidange, 3- est le toit de l'extracteur, 4- est une trémie d'environ 100 dm3 collectant une partie des grains et le ralentissant de telle manière que l'écoulement des matériaux s'effectue en masse. 5- est un conduit vertical d'environ 100 mm de diamètre, reliant la base de la trémie à l'extracteur à travers le toit, amenant un écoulement permanent dans la trémie tant qu'il y a arrivée des matériaux et quelque soit l'état de remplissage de la fosse. 6- est le dispositif de prélèvement, qui sera désigné dans la suite du texte comme le préleveur. 7- est le capot communiquant librement avec la fosse dans sa partie basse et possédant un raccordement avec le conduit 5. 8- est un conduit pneumatique environ 15 cm2 de section permettant le transfert du prélèvement vers le local de collecte. 9- est la limite du local de collecte 10- est un cyclone de séparation des matériaux et de l'air de transport. 11- est une capacité de stockage du prélèvement d'environ 5 dm3. 12- est une vanne à siège permettant la vidange de la capacité 11. 13- est un agitateur 14- est un filtre 15- est une vanne automatique 16- est un aspirateur 17- est une capacité auxiliaire de stockage d'environ 5 dm'. La figure 2 représente une coupe longitudinale du préleveur repère 6 de la figure 1. 21- est l'orifice d'entrée des matériaux, 22- est le corps du préleveur, 23- est l'orifice d'air de fluidification de section environ 5 cm2. Cet orifice est représenté d'une manière non limitative dans la partie basse de la rampe. Il peut être aussi placé sur les flancs latéraux du corps suivant le but recherché. 24- est le bec de talus, limitant le débit d'éboulis des matériaux vers l'extérieur. 25- est l'orifice d'air additionnel de section env. 15 cm2. 26- est un volet réglable permettant de faire varier la section d'entrée de l'orifice 5. de 27- est un manchon d'accouplement avec le conduit/transport. Le fonctionnement est le suivant Une partie des matériaux, traversant la grille de fosse, pénètre dans la trémie 4, effectuant une première division du flux principal des matériaux. Dans la trémie 4, l'écoulement s'effectue en masse à vitesse lente. Une partie des matériaux traversant la trémie 4 pénètre par l'orifice 21. Un petit débit de matériaux s'établit par l'orifice 24 et est évacué par la voie du raccordement du capot 7 au conduit 5, assurant ainsi un renouvellement permanent des matériaux à l'intérieur du corpstant qu'il y a présence de matériaux dans la trémie 4. Cette opération constitue la seconde division du flux principal des matériaux. A la base du corps, les matériaux s'équilibrent en talus d'éboulis. En début d'opération, la vanne automatique étant d'abord fermée et l'aspirateur 16 étant en fonctionnement, l'ouverture de la vanne 15 met en dépression l'ensemble des conduits. L'air pénètre alors par l'orifice 24 de fluidification, fluidisant une partie du talus qui s'avance vers l'orifice 25 d'air additionnel. La vitesse de l'air dans le conduit croit rapidement dans cette zone et les particules sont emmenées au fur et à mesure de leur progression, créant un flux régulier à faible concentration de transport. Ce flux constitue la troisième division du flux principal des matériaux. En agissant sur le volet 26, on modifie le rapport des débits d'air de fluidisation et d'air additionnel sans affecter sensiblement le débit d'air de transport dans le conduit 8, les pertes de charges du circuit situé à l'aval du préleveur étant en général prépondérante. Il est ainsi possible d'ajuster expérimentalement la concentration de transport pour une dépression donnée. L'expérience montre que la concentration varie assez peu pour un matériau donné dans une plage assez large de variation de la dépression. Grâce à cette propriété, il est possible de déterminer pour différents matériaux une table des dépressions correspondant à un débit pondéral donné. Une optimisation des différents paramètres permet le transport des matériaux vers le local de collecte dans des limites raisonnables de distance et de complexité de la configuration, sans danger de bouchage et en assurant une complète vidange du circuit en fin d'opération. Lorsque la durée de l'opération principale de déchargement en fosse est longue, la quantité de produit acheminée vers le local de collecte peut être trop importante dans l'application pratique. Il est possible de la réduire en fractionnant l'opération en une suite de cycles dont la période de récurrence et la durée active seront choisies pour obtenir le résultat cherché. Chaque action de prélèvement est obtenue par l'ouverture de la vanne automatique 15. A titre d'exemple, et suivant les paramètres de l'installation, la période de récurrence est de 20 secondes et la durée active est de 4 secondes. Pour une durée totale de l'opération d'environ 6 mn, la quantité totale transférée dans la capacité 11 est de 2 dm3. La vitesse du moteur entrainant l'aspiration, la période de récurrence , la durée active sont avantageusement piloté par un automate programmable. Les dernières caractéristiques de l'installation : nature des matériaux, importance de la livraison sont fournies à l'automate par l'opérateur ou par un autre automatisme, suivant les règles de l'Art. I1 peut arriver au début ou en cours d'opération qu'une circonstance accidentelle, due par exemple à la présence d'une concrétion ayant pénétré par l'orifice 21 dans le corps du préleveur, empêche la mise en régime du matériau en début de cycle actif, avec la dépression programmée. Pour remédier à ce défaut accidentel, un capteur sonore est prévu dans la zone d'arrivée du matériau dans le cyclone, effectuant une détection de la présence des matériaux. L'automate provoque alors temporairement une augmentation de la dépression en agissant sur la vitesse du moteur de l'aspirateur 16. Si l'effet recherché n'est pas obtenu, l'automate déclenche une alarme demandant une intervention manuelle de dépannage. Dans certaines applications, le début de l'opération est déclenché par le conducteur du véhicule effectuant la livraison des matériaux en agissant sur un poussoir. Après une temporisation fixée, le capteur sonore doit enregistrer la présence des matériaux. Si cette condition n'est pas remplie, l'automate émet une alarme vers le conducteur du véhicule, l'informant d'un positionnement inadéquat du véhicule par rapport à la zone prévue pour le déchargement. Lorsque la cadence des opérations successives est importante, le temps mort entre deux opérations peut être insuffisant pour permettre à l'opérateur d'effectuer la vidange de la capacité de stockage 11. Pour permettre à l'opérateur d'opérer en temps masqué, pendant une opération, la capacité 11 est complétée par une capacité auxiliaire 17. La vanne à siège 12 est commandée par l'automate qui effectue en fin d'opération le transfert des matériaux de la capacité 11 à la capacité 17. Après fermeture de la vanne à siège 12, le système est prêt pour le début d'une nouvelle opération et l'automate emet un signal autorisant son déroulement. Un voyant prévient l'opérateur de la présence des matériaux dans la capacité 17. Lorsque l'opérateur prélève les matériaux, il actionne un poussoir informant l'automate de la disponibilité de la capacité 17. REVENDICATIONS 1. Procédé de prélèvement continu et à petit débit d'un matériau en vrac caractérisé par le fait que la division du flux de matériau s'effectue par fluidification d'un talus d'éboulis du matériau et le transport du Drélèvement par air additionnel. 2. Procédé suivant la revendication 1 permettant de compléter la division du flux du matériau en fractionnant l'opération en une suite de cycles. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre de la revendication 1 caractérisé par le fait oue le matériau pénètre par un orifice (21) dans un corps (22) muni d'un orifice de fluidification (23) et d'un orifice d'air additionnel (25). 4. Dispositif pour la mise en oeuvre de la revendication 1 caractérisé par le fait que l'orifice d'air additionnel (25) est muni d'un volet réglable (26:.