Brevet FR2624486A1 — publié le 19890616

L'invention concerne un sas & roue cellulaire pour le dosage de matière en vrac, se composanr.t d' un carter qui contient une roue cellulaire et qui comporte une ouverture d'entrée du côté supérieur et une ouverture de sortie du côté inférieur, la roue cellulaire comprenant plusieurs palettes de roue cellulaire qui sont montées radialement sur un arbre creux horizontal et dans les chants desquelles sont disposées des lames d'étanchéité parallèles, qui sont appliquées contre la paroi intérieure du carter et qui sont rajustables au moyen d'une barre de réglage déplaçable dans l'arbre creux, barre de réglage qui est reliée & un dispositif de réglage et qui présente au moins deux surfaces coniques distantes axialement l'une de l'autre, sur lesquelles portent les extrémités de tiges de poussée, qui sont guidées dans des forures des palettes de la roue cellulaire et qui sont en relation de transmission de force, par leurs autres extrémités, avec les lames d'étanchéité. Un sas à roue cellulaire de ce genre est connu d'après le brevet DE 36 23 454. Le dispositif de réglage, raccordé sous l'effet d'une force à la barre de réglage, est constitué par un ressort hélicoïdal de compression qui est disposé dans l'arbre creux et dont la précontrainte est réglable de l'extérieur au moyen d'une vis de réglage. Par conséquent, la force exercée par ce ressort hélicoïdal de compression décroît proportionnellement à la course de reglage, c'est-à-dire, en première approximation, proportionnellement à l'usure progressive des lames d'étanchéité. La force avec laquelle les lames d'étanchéité sont pressées contre la paroi intérieure du carter du sas diminue dans une mesure correspondante. Etant donné que pour des raisons de durabilité aussi grande que possible des lames d'étanchéité, par exemple de plus d'un an, on ne choisit pas une force de réglage initiale plus grande que ce qui est nécessaire pour l'obtention de l'effet d'étanchéité désiré, en particulier contre des écoulements d'air de fuite, la diminution progressive de la force de réglage conduit à une altération, également progressive, de l'étanchéité entre la paroi intérieure du carter du sas et les lames d'étanchéité des palettes de la roue cellulaire, pour peu qu'on ne rétablisse pas la précontrainte du ressort hélicoïdal de compression à sa valeur initiale par rajustage manuel à intervalles réguliers, par exemple mensuels. L'invention a pour but de réaliser un sas à roue cellulaire du genre défini en préambule, dont les lames d'étanchéité soient soumises à une force pratiquement constante, quel que soit leur état d'usure. Pour atteindre ce but, une première solution réside en ce que le dispositif de réglage est constitué par un levier qui est disposé à l'extérieur du carter et qui présente une extrémité libre chargée par un poids et une extrémité articulée, raccordée à la barre de réglage par des organes intermédiaires. Une deuxième solution réside en ce que le dispositif de réglage est constitué par un électro-aimant à noyau plongeur, dont le noyau plongeur est raccordé à la barre de réglage. Une troisième solution réside en ce que le dispositif de réglage est constitué par un vérin pneumatique actionné par un fluide. Ces trois solutions reposent sur l'idée de base commune, consistant à réaliser le dispositif de réglage sous une forme telle qu'il produise une force de maintien dirigée axialement qui soit constante et indépendante de la course. L'intensité de cette force de maintien est réglée à sa valeur optimale une fois pour toutes, à savoir sur le sas sortant de l'usine. De même que la force de réglage dans le cas du sas à roue cellulaire du genre connu, défini en préambule, la force de maintien doit être choisie suffisamment élevée pour qu'une force de pression d'appui suffisante soit encore exercée sur les lames d'étanchéité après une période de service prolongée du sas et avec l'augmentation consécutive, due en particulier & la poussière, des forces de frottement entre les lames d'étanchéité et leurs logements dans les palettes de la roue cellulaire. Etant donné que l'intensité de ces forces de frottement, agissant à l'encontre de la force de maintien, ne peut pas être déterminée avec précision de prime abord, une certaine marge de sécurité au-dessus de la valeur estimée est nécessaire. En tout cas, au moins pendant les premiers temps du fonctionnement du sas, la force de pression d'appui exercée sur ses lames d'étanchéité est plus élevée que ce qui est nécessaire.pour l'obtention de l'étanchéité désirée, avec cette conséquence que les lames d'étanchéité sont soumises à une usure accrue. Pour éliminer cet inconvénient, il est proposé d'après l'invention de réaliser le dispositif de réglage de telle manière qu'il exerce sur la barre de réglage, d'une part une force de maintien constante dans le temps, correspondant à une force de pression d'appui prédéterminée des lames d'étanchéité sur la paroi intérieure du carter, et, d'autre part, à intervalles périodiques et seulement pendant des temps brefs, une force de réglage nettement plus élevée que la force de maintien. Cette force de réglage peut être dimensionnée sans inconvénient & une valeur suffisamment élevée pour que toutes les forces de frottement par adhérence qui interviennent dans le trajet de transmission de force jusqu'aux lames d'étanchéité et au niveau de celles-ci elles-mêmes soient vaincues en toute sécurité; en effet, étant donné que la force de réglage n'agit que brièvement, la force accrue de pression d'appui qui en résulte lorsqu'il n'y a que de faibles forces de frottement par adhérence ne produit pratiquement pas de surcroît d'usure. Une forme de réalisation préférée particulière, reposant sur ce principe, est caractérisée en ce que le vérin pneumatique est raccordé à la connexion de sortie d'un élément OU à commande pneumatique, à l'une des entrées duquel est appliquée en permanence une pression de maintien correspondant à la force de maintien, et à l'autre entrée duquel peut être appliquée pendant des temps brefs, au moyen d'une électro-valve, une pression de réglage plus élevée correspondant & la force de. réglage. Le sas à roue cellulaire selon l'invention est représenté sur les dessins en une vue en coupe longitudinale schématique et simplifée, sous plusieurs formes de réalisation choisies à titre d'exemple. La fig. 1 représente une première forme de réalisation. La fig. 2 représente une deuxième forme de réalisation, La fig. 3 représente une troisième forme de réalisation. Les sas à roue cellulaire représentés sur les fig.. 1 à 3 correspondent, dans leur structure de principe, à celui du brevet DE 36 23 454. Ils comprennent chacun un carter 1 qui contient une roue cellulaire 2 et comporte une ouverture d'entrée 3, ainsi qu'une ouverture de sortie 4. La roue cellulaire 2 se compose d'un arbre creux 5 monté à rotation et de façon étanche dans les couvercles latéraux la et lb du carter 1, avec des palettes radiales de roue cellulaire 6 constituées par des plaques de métal dont la longueur radiale est dimensionnée de telle sorte qu'une petite fente, non visible sur les figures, soit ménagée entre leurs chants et la paroi intérieure du carter 1 qui est balayée par ces chants. L'étanchéité axiale de la roue cellulaire 2 dans le carter 1 est assurée par des plaques de pression 8 disposées respectivement sur les faces intérieures des couvercles la et lb, plaques & la périphérie desquelles est inséré un anneau d'étanchéité 9 qui est appliqué contre la surface latérale extérieure d'anneaux d'étanchéité 10 fixés par vissage sur des disques latéraux 11 qui sont à leur tour solidaires en rotation de l'arbre creux 5 de la roue cellulaire 2. Pour l'étanchéité radiale, les palettes de roue cellulaire 6 (ou au moins une palette de roue cellulaire sur deux dans la direction circonférentielle) contiennent une rainure dans laquelle sont insérés un support de lame d'étanchéité 15 et une lame d'étanchéité 16. Chaque lame d'étanchéité 16, qui peut être par exemple en PTFE, est maintenue et guidée de manière étanche à la pénétration de matière en vrac pulvérulente, par exemple au moyen d'un anneau torique circonférentiel (non représenté), dans la gorge de la palette de roue cellulaire 6 correspondante. Chaque support de lame d'étanchéité 15 et, par suite, la lame d'étanchéité 16 qui y est fixée par exemple au moyen d'un assemblage à griffes la section de l'ouverture de sortie peut s'étendre - comme représenté sur le dessin - sur toute la largeur de l'espace intérieur du carter du sas, de telle sorte que chaque cellule de la roue soit complètement vidée. Les fig. 1 à 3 représentent différents dispositifs de réglage qui chargent la barre de réglage avec une force axiale qui reste constante, quelle que soit la position de la barre de réglage 21 et, par conséquent, quel que soit l'état d'usure des lames d'étanchéité 16. Dans le cas de la fig. 1, ce dispositif de réglage est constitue par un levier, monté pivotant en un point de rotation 30 et comportant un long bras de levier Sla et un court bras de levier 31b. Le long bras de levier 31a porte un poids 32. A l'extrémité du court bras de levier 31b s'articule une pièce intermédiaire 33 dont l'autre extrémité est Jointe par une articulation à l'extrémité d'un organe de poussée 34 qui pénètre dans l'arbre creux 5 et exerce une pression, par l'intermédiaire d'une butée 35, sur l'extrémité de la barre de réglage 21. L'intensité de la force de maintien ainsi produite peut être facilement réglée par modification de la distance du poids 32 au point de rotation 30. Si les longueurs des bras de levier sont choisies convenablement, la position angulaire du bras de levier 31a ne varie que de peu au fur et à mesure de l'usure des lames d'étanchéité 16, ce qui fait que la force de maintien produite peut être considérée comme constante, avec une précision suffisante pour la présente application. Dans le cas de la fig. 2, le dispositif de réglage est constitué par un électro-aimant à noyau plongeur 36 qui est monté sur l'organe de poussée 34 et dont le noyau plongeur 37 se trouve dans le champ magnétique de la bobine 38 qui est alimentée par une source de courant 39 et qui crée la force de maintien. Dans le cas de la fig. 3, le dispositif de réglage est constitué par un vérin pneumatique 40 dont la tige de piston est raccordée à l'organe de réglage 34. Dans l'exemple représenté, il s'agit d'un vérin pneumatique à simple effet, dans lequel le rappel du piston peut s'effectuer par exemple au moyen d'un ressort (non représenté). A sa place, on peut évidemment utiliser aussi un vérin pneumatique à double effet. La chambre de travail du vérin pneumatique 40 est alimentée en fluide sous pression à partie d'une source de pression 41 par l'intermédiaire d'un régulateur de pression 42 et de l'une des connexions d'un élément OU pneumatique 43. Le régulateur de pression 42 est réglé sur une valeur dite de pression de maintien pi, c'est-à-dire sur la valeur de pression avec laquelle le vérin pneumatique exerce la force de maintien sur la barre de réglage. L'autre connexion de l'élément OU 43 est raccordée, par l'intermédiaire d'une électro-valve 44, à un second régulateur de pression 45 qui est réglé à une valeur de pression pm plus élevée. A des intervalles de temps longs, l'électro-valve 44 est ouverte pendant une brève période par une impulsion de courant, au moyen d'une commande électrique 46. L'élément OU 43 est alors commuté, ce qui fait que le vérin pneumatique 40 est alimenté avec la pression p2 plus élevée et qu'il exerce sur la barre de réglage 21 une force augmentée en conséquence, dite force de réglage. Cette force de réglage est suffisamment élevée pour.vaincre toutes les forces de frottement qui peuvent se produire dans la transmission de force Jusqu'aux lames d'étanchéité 16. Les lames d'étanchéité sont donc en quelque sorte décollées et, & la suite du retour de l'élément OU 43 & la pression de maintien pl, elles sont de nouveau pressées contre la paroi intérieure du carter 1 avec la force de pression d'appui prédéterminée. Par la subdivision du rajustement en une force de maintien constante et en une force de réglage de courte durée se répétant périodiquement, on peut parvenir à une durabilité nettement prolongée des lames d'étanchéité 16, par le fait qu'il suffit de dimensionner la force de maintien pour la valeur optimale de la force de pression d'appui et que la force de réglage intervient en plus pour veiller à ce que les lames d'étanchéité 16 s'usent uniformément, c'est-à-dire qu'elles ne puissent pas quitter leur situation parallèle à l'arbre creux et s'user d'un seul côté en conséquence d'une répartition non uniforme des forces de frottement. Le principe de la subdivision du rajustement en une force de maintien et en une force de réglage, décrit & propos de la fig. 3, peut être également appliqué.pir analogie à l'exemple de réalisation de la fig. 2. A cet effet, une tension plus forte sera appliquée brièvement, à intervalles de préférence périodiques, à la bobine magnétique 38. Une autre possibilité d'application consiste à créer la force de maintien au moyen d'un ressort de compression et à produire simplement la force de réglage au moyen d'un vérin pneumatique. Toutefois, cela a pour inconvénient qu'avec la course de réglage croissante, c'est-à-dire avec l'usure croissante des lames d'étanchéité, la force de maintien diminue, c'est-à-dire qu'elle doit être réglée à une valeur initiale augmentée en conséquence, pour que l'étanchéité exigée soit maintenue Jusqu'à la limite d'usure des lames d'étanchéité. REVENDICATIONS 1.- Sas à roue cellulaire pour le dosage de matière en vrac, se composant d'un carter qui contient une roue cellulaire et qui comporte une ouverture d'entrée du côté supérieur et une ouverture de sortie du côté inférieur, la roue cellulaire comprenant plusieurs palettes de roue cellulaire qui sont montées radialement sur un arbre creux horizontal et dans les chants desquelles sont disposées des lames d'étanchéité parallèles, qui sont appliquées contre la paroi intérieure du carter et qui sont rajustables au moyen d'une barre de réglage déplaçable dans l'arbre creux, barre de réglage qui est reliée à un dispositif de réglage et qui présente au moins deux surfaces coniques distantes axialement l'une de l'autre, sur lesquelies portent les extrémités de tiges de poussée, qui sont guidées dans des forures des palettes de la roue cellulaire et qui sont en relation de transmission de force, par leurs autres extrémités, avec les lames d'étanchéité, caractérisé en ce que le dispositif de réglage est constitué par un levier (S31a, 31b) qui est disposé à l'extérieur du carter réglage (21) par des organes intermédiaires (33, 34, 35). 2.- Sas à roue cellulaire pour le dosage de matière en vrac, se composant d'un carter qui contient une roue cellulaire et qui comporte une ouverture d'entrée du côté supérieur et une ouverture de sortie du côté inférieur, la roue cellulaire comprenant plusieurs palettes de roue cellulaire qui sont montées radialement sur un arbre creux horizontal et dans les chants desquelles sont disposées des lames d'étanchéité parallèles, qui sont appliquées contre la paroi intérieure du carter et qui sont rajustables au moyen d'une barre de réglage déplaçable dans l'arbre creux, barre de réglage qui est reliée à un dispositif de réglage et qui présente au moins deux surfaces coniques distantes axialement l'une de l'autre, sur lesquelles portent les extrémités de tiges de poussée, qui sont guidées dans des forures des palettes de la roue cellulaire et qui sont en relation de transmission de force, par leurs autres extrémités, avec les lames d'étanchéité, caractérisé en ce que le dispositif de réglage est constitué par un électro-aimant à noyau plongeur (36), dont le noyau plongeur (37) est raccordé à la barre de réglage (21>. 3.- Sas à roue cellulaire pour le dosage de matière en vrac, se composant d'un carter qui contient une roue cellulaire et qui comporte une ouverture d'entrée du côté supérieur et une ouverture de sortie du côté inférieur, la roue cellulaire comprenant plusieurs palettes de roue cellulaire qui sont montées radialement sur un arbre creux horizontal et dans les chants desquelles sont disposées des lames d'étanchéité parallèles, qui sont appliquées contre la paroi intérieure du carter et qui sont rajustables au moyen d'une barre de réglage déplaçable dans l'arbre creux, barre de réglage qui est reliée à un dispositif de réglage et qui présente au moins deux surfaces coniques distantes axialement l'une de l'autre, sur lesquelles portent les extrémités de tiges de poussée, qui sont guidées dans des forures des palettes de la roue cellulaire et qui sont en relation de transmission de force, par leurs autres extrémités, avec les lames d'étanchéité, caractérisé en ce que le dispositif de réglage est constitué par un vérin pneumatique (40) actionné par un fluide. 4.- Sas à roue cellulaire, en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de réglage exerce sur la barre de réglage (21) une force de maintien constante dans le temps, correspondant & une force de pression d'appui prédéterminée des lames d'étanchéité (16) sur la paroi intérieure du carter et, à intervalles dans le temps, une force de réglage de brève durée, nettement plus élevée que cette force de maintien. 5.- Sas à roue cellulaire selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le vérin pneumatique (40) est raccordé à la connexion de sortie d'un élément OU à commande pneumatique (43), à l'une des entrées duquel est appliquée en permanence une pression de maintien (pi) correspondant à la force de maintien, et à l'autre entrée duquel peut être appliquée pendant des temps brefs, au moyen d'une électro-valve (44) une pression de réglage plus élevée (pz) correspondant à la force de réglage.