Brevet FR2661747A1 — publié le 19911108

DISPOSITIF DE DOSAGE DE LIQUIDE A PLUSIEURS SORTIES, A PARTIR D'UNE CUVE DESCRIPTION DOMAINE DE L'INVENTION Le domaine de l'invention est celui des prélèvements de liquide stockés dans une cuve, et en particulier pour l'alimentation régulière et dosée d'appareils divers. Une application particulière est prévue pour l'industrie nucléaire, où de nombreux appareils nécessitent une alimentation régulière et dosée d'un liquide déterminé, mais un tel dispositif peut très bien s'appliquer dans les autres domaines de l'industrie. ART- ANTERIEUR Dans l'industrie nucléaire, de nombreux appareils, tels que des concentrateurs, nécessitent une alimentation régulière et dosée en liquide, ou plus particulièrement en particules solides maintenues en suspension dans un liquide stocké. Pour maintenir intacte la composition du Liquide devant être utilisée par ces appareils, de manière a conserver toute La fiabilité des procédés mis en oeuvre, il est nécessaire d'éliminer les appareils de dosage classiques. En effet, ceux-ci comportent généralement plusieurs pièces en mouvement, par exemple des arbres tournant dans des paliers. Ces montages comportent des pièces d'usure et des joints tournants pouvant être en contact avec le liquide à véhiculer, et être générateurs de fuites de ce liquide. Un type de doseur utilisé apportant une solution à ce problème consiste à utiliser une "roue doseuse". Cette dernière utilise un ensemble de plusieurs godets tournants, généralement constitués de tubes répartis autour d'une canalisation centrale horizontale. Cet ensemble est placé juste au-dessus d'une cuve où se trouve le liquide à prélever. Une rotation de la canalisation centrale entrain les plongées successives et temporaires dans le liquide des extrémités des tubes constituant les godets. Lorsque chaque extrémité ressort du liquide, une dose déterminée est prélevée dans le godet et est acheminée dans la canalisation centrale, par gravité, au cours de la rotation de L'ensemble. La canalisation centrale est ouverte à une de ses extrémités par laquelle s'échappe le liquide prélevé sous la forme d'une multitude de doses, au fur et à mesure de la rotation continue de l'ensemble. Un bac récepteur est placé en-dessous de cette extrémité. Par sa partie inférieure, ce bac récepteur peut communiquer par un tuyau avec L'appareil à alimenter en liquide. La cuve peut être alimentée en permanence en liquide ou en solution en suspension par un tuyau d'alimentation, qui est en général le retour d'un émulseur à air comprimé. Un trop-plein peut également être prévu pour que le surpLus non puisé par les godets se déverse dans un bac où il pourra être réexpédié vers la cuve principale. Un tel dispositif, appelé roue doseuse, permet donc d'alimenter de façon dosée et homogène en solution ou en particules en suspension un appareil, sans mettre en oeuvre de joints tournants ou glissants dans Le liquide transporté et avec le minimum de pièces d'usure en contact avec le liquide. Par contre, dans certains cas, il est nécessaire de pouvoir alimenter plusieurs appareils simultanément en liquide stocké ou en particules en suspension dans ce liquide contenu dans la cuve de stockage. C'est le cas d'une installation de vitrification de produits de fission où il est souvent nécessaire d'alimenter l'appareil à calciner, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un concentrateur. Il est alors indispensable d'utiliser plusieurs dispositifs du type à roue doseuse avec leurs tuyaux respectifs d'alimentation et de retour, et leur système de contrôle. Cette installation s'avère très onéreuse et trop encombrante. Le but de l'invention est de remédier à cet inconvénient, en proposant un dispositif doseur pouvant alimenter simultanément ou non plusieurs appareils en un liquide déterminé et avec des doses déterminées. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, l'objet principal de l'invention est un dispositif de dosage de liquide à partir d'une cuve comprenant : - une roue doseuse comportant une canalisation à positionner au-dessus de la cuve, mise en rotation autour de son axe et ayant une première extrémité ouverte ; des moyens de mise en rotation de ladite canalisation ; au moins un tube de prélèvement débouchant par une première extrémité dans la canalisation et dont la forme et la deuxième extrémité permettent de prélever une dose déterminée de liquide en se trouvant temporairement plongée dans la cuve, lors de la rotation de la roue doseuse, et d'envoyer la dose prélevée par gravité dans la canalisation ; - un bac de réception placé au-dessous de L'extrémité ouverte de la canalisation pour recevoir le liquide prélevé. Selon l';nvention, le dispositif de dosage comprend un distributeur à axe vertical comportant une cuvette de réception montée tournante autour de L'axe vertical, placée en-dessous de L'extrémité ouverte de la canalisation et au-dessus du bac de réception, et comportant un orifice de distribution désaxé par rapport à l'axe vertical. Le bac de réception est divisé en plusieurs compartiments, de manière à ce que l'orifice de distribution passe, lors d'une rotation complète de la cuvette de réception, au-dessus de chacun des compartiments. Ainsi, un nombre d'appareils égal au nombre de compartiments peuvent être alimentés en liquide dosé de façon déterminée, la cuvette pouvant tourner à volonté au-dessus du bac de réception. De manière préférentielle, cette rotation peut être effectuée à l'aide de moyens de commande automatique. Une réalisation préférentielle de l'invention prévoit un arbre de rotation verticale autour de l'axe vertical, à L'extrémité inférieure duquel est fixée la cuvette de réception. Dans le but d'alimenter les différents appareils, chaque compartiment est relié par sa partie inférieure, au moyen d'un conduit d'alimentation, à un appareil à alimenter en liquide. Dans la réalisation préférentielle de la roue doseuse, les tubes de prélèvement sont courbés. En choisissant le sens de rotation de la canalisation, les extrémités écartées des tubes de prélèvement sont ainsi plongées dans le liquide qui parcourt tout le tube de prélèvement pour s'écouler par gravité dans la canalisation. L'invention et ses différentes caractéristiques seront mieux comprises à la lecture de la description suivante, donnée à titre explicatif, mais non limitatif. Pour faciliter la compréhension de la réalisation décrite, une figure du dispositif doseur selon l'invention a été annexée. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION Il est nécessaire pour mettre en oeuvre le dispositif de dosage selon l'invention de disposer d'une cuve 1, dans laquelle est stocké, temporairement ou non, le liquide à prélever. Cette cuve 1 peut éventuellement faire partie du dispositif doseur selon l'invention. La cuve 1 peut être alimentée, en permanence ou non, par un tuyau 9 pouvant, par exemple, être le retour d'un émulseur à air comprimé. Il peut également être relié à un bac de récupération 12, placé en-dessous de la cuve 1 et récupérant les éventuelles éclaboussures provoquées par le dispositif doseur selon l'invention, ou le liquide s'échappant d'un trop-plein 11 pratiqué dans la paroi supérieure de la cuve 1. Un élément important du dispositif doseur selon l'invention est la roue doseuse. Celle-ci est constituée d'une canalisation 2 placée, de préférence horizontalement, juste au-dessus de la cuve 1. Cette canalisation 2 est ouverte à une première extrémité 8, par laquelle le liquide dosé s'échappe de La canalisation 2. Cette dernière est équipée d'au moins un, mais de préférence plusieurs, tube(s) de prélèvement 3, que l'on peut assimiler à un, ou des, godet(s). Ces tubes 3 ont chacun une première extrémité 4 débouchant dans la canalisation 2. Leur deuxième extrémité 5 est destinée à prélever le liquide stocké dans la cuve 1.A cet effet, cette extrémité 5 est relativement excentrée par rapport à L'axe de la canalisation 2, de manière à ce qu'une rotation de cette dernière entra,ne la plongée de cette deuxième extrémité 5 des tubes de prélèvement 3 dans le liquide stocké. En effet, si la canalisation 2 est animée d'un mouvement de rotation, obtenu à l'aide de moyens d'entraSnement schématisés par la courroie 6 entrainée par un premier moteur 7, les tubes de préLèvement 5 sont plongés partiellement et successivement dans le liquide de la cuve 1. A cet effet, il est indispensable que l'orifice de la deuxième extrémité 5 des tubes 3 soit orienté de manière à faire face au liquide à prélever, lors de la rotation de l'ensemble, de manière à ce qu'une quantité déterminée de liquide pénètre à l'intérieur des tubes de prélèvement 3. Pour permettre la régularité de l'alimentation de la canalisation 2 en liquide prélevé, les tubes de prélèvement 3 sont placés sur la canalisation 2 de façon décalée angulairement et régulièrement. La figure montre qu'une réalisation préférentielle de ces tubes de prélèvement est que ceux-ci aient une forme courbée, de manière à s'écarter de l'axe de la canalisation 2 en partant de la première extrémité 4 vers la deuxième extrémité 5. Cette dernière doit, de préférence, être orientée tangentiellement à sa vitesse de rotation instantanée pour favoriser la prise de liquide. En imprimant une rotation continue à l'ensemble de la roue doseuse, le liquide de la cuve 1 peut être prélevé de manière régulière et déterminée. Pour recueillir ce liquide, un bac de réception 13 est placé en-dessous de l'extrémité ouverte 8 de la canalisation 2. En vue d'alimenter différents appareils utilisant du liquide stocké dans la cuve 1, le dispositif doseur selon l'invention comporte un distributeur constitué principalement d'une cuvette de réception 10. Cette dernière est placée juste en-dessous de l'extrémité ouverte 8 de la canalisation 2, mais au-dessus du bac de réception 13. Cette cuvette de réception 10 a une largeur minimale pour comporter un orifice de distribution 14 relativement excentré du centre de la cuvette de réception 10. En effet, la fonction de la cuvette de réception 10 est de distribuer à des endroits différents, en l'occurrence au-dessus de différents compartiments 15 du bac de réception 13, le liquide prélevé et sortant de l'extrémité ouverte 8 de la canalisation 2. De cette manière, en faisant tourner la cuvette de réception 10 autour d'un axe vertical 16 du distributeur, on fait tourner l'orifice de distribution 14 autour de cet axe vertical 16. Si L'orifice de distribution 14 est placé dans la partie inférieure de la cuvette de réception 10, le liquide dosé et déversé dans cette cuvette de réception 10 s'échappe par l'orifice de distribution 14. La rotation de la cuvette de réception 10 permet alors de faire varier l'endroit où se produit la chute du liquide à partir de la cuvette de réception 10, à travers l'orifice de distribution 14.Si de plus, lors de la rotation complète de la cuvette 10 de réception, la trajectoire circulaire de l'orifice de distribution 14 passe au-dessus de chacun des compartiments 15 du bac de réception 13, ceux-ci peuvent être alimentés chacun par le liquide prélevé. Plusieurs sortes de bac de réception peuvent être prévus. En effet, on peut prévoir que chacun des compartiments 15 est un bac détachable. De la sorte, une fois qu'il est rempli d'une dose déterminée, il peut être ôté du dispositif pour être porté sur le lieu d'utilisation du liquide prélevé. Pendant ce temps, les autres compartiments 15 peuvent être remplis, une simple rotation de la cuvette de réception 10 étant nécessaire. La réalisation préférentielle du dispositif de dosage selon l'invention prévoit que chaque compartiment 15 est équipé à sa partie inférieure d'un conduit d'alimentation 17 relié directement à l'appareil à alimenter en liquide ou en solution, contenu dans la cuve 1. Les compartiments 15 peuvent avoir chacun des dimensions différentes, calculées en fonction d'un dosage prédéterminé. Ils peuvent ainsi avoir des volumes différents, ou des longueurs différentes, à la verticale du trajet circulaire de l'orifice de distribution 14. La commande de La cuvette de réception 10 peut être effectuée manuellement par un opérateur. Toutefois, il est préférable d'équiper cette cuvette de réception 10 de moyens de commande automatique de sa rotation. A cet effet, la réalisation principale de cette cuvette de réception 10 se complète d'un arbre vertical 18, à l'extrémité inférieure 19 duquel la cuvette de réception 10 est fixée. Cet arbre 18 peut être mis en rotation de manière automatique par l'intermédiaire d'une courroie de transmission 22 entraînée par un moteur 21. Ce dernier peut être commandé et régulé par les moyens de commande automatique, eux-mêmes pilotés éventuellement par un microprocesseur ou un automate programmable. La répartition du liquide prélevé dans les différents compartiments 15 peut être ainsi déterminée à l'avance et être programmée, évitant ainsi la présence permanente d'un opérateur au côté du dispositif doseur selon l'invention. L'orifice de distribution 14 peut être arrêté préférentiellement au droit d'un compartiment 15, si des quantités de liquide variables doivent être délivrées dans les divers compartiments. L'orifice de distribution 14 a été représenté par une large fente pratiquée dans les rebords de la cuvette de réception 10. Ceci est un exemple de réalisation, un ou plusieurs trou(s) pouvant être prévu(s) dans le fond de la cuvette de réception 18. Le dispositif selon l'invention permet donc d'alimenter plusieurs appareils à l'aide d'un seul élément du type à roue doseuse. REVENDICATIONS 1. Dispositif de dosage de liquide à partir d'une cuve (1) comprenant - une roue doseuse comportant : une canalisation (2) à positionner au-dessus de la cuve (1), mise en rotation autour de son axe et ayant une première extrémité ouverte (8) ; des moyens d'entrainement en rotation (6, 7) de la canalisation (2) ; au moins un tube de prélèvement (3) débouchant par une première extrémité (4) dans la canalisation (2) et dont la forme et la deuxième extrémité (5) permettent de prélever une dose déterminée de liquide en se trouvant temporairement plongé dans la cuve (1), lors de la rotation de la roue doseuse, et d'envoyer la dose prélevée par gravité dans la canalisation (2) ;; - un bac de réception (13) placé en-dessous de l'extrémité ouverte (8) de la canalisation (2) pour recevoir le liquide prélevé, caractérisé en ce qu'il comprend un distributeur à axe vertical (16) comportant une cuvette de réception (10) montée tournante autour de l'axe vertical (16) placée au-dessous de l'extrémité ouverte (8) de la canalisation (2) et au-dessus du bac de réception (13) et comportant au moins un orifice de distribution (14) désaxé par rapport à l'axe vertical (16), le bac de réception (13) étant divisé en plusieurs compartiments (15), de manière à ce que L'orifice de distribution (14) passe, lors d'une rotation complète de la cuvette de réception (10), au-dessus de chacun des compartiments (15). 2. Dispositif selon La revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande automatique (20, 21, 22) de la rotation de la cuvette de réception (10), rotation pouvant s'effectuer à vitesse variable au dessus des différents compartiments (15) avec arrêt possible. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un arbre de rotation (18) vertical, à une extrémité inférieure (19) duquel est fixée la cuvette de réception (10). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque compartiment (15) comprend à sa partie inférieure un conduit d'alimentation (17) pouvant être relié à appareil à alimenter en liquide. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque compartiment (15) a des dimensions différentes des autres pour permettre ainsi des dosages différents vers les conduites d'alimentation (17). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tubes de prélèvement (3) sont courbés.