Brevet FR2690908A1 — publié le 19931112

L'invention concerne une écluse pour matières solides ou liquides à déverser en vrac, comportant un carter présentant au moins une entrée de matière et une sortie de matière, dans laquelle est monté, de manière étanche et rotative, un corps d'écluse qui présente au moins un sas en forme de canal s'étendant entre une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie sas, qui peut être relié alternativement à l'entrée de matière et à la sortie de matière. Une écluse pour des matières de ce type est connue par le brevet U S 5 094 403 Le corps d'écluse rotatif autour d'un axe vertical est réalisé de manière similaire à un tambour rotatif et possède, de ce fait, de nombreux sas en forme de canaux s'étendant dans la direction axiale d'une face frontale à l'autre Le carter d'écluse comprend essentiellement une plaque supérieure à laquelle aboutit une trémie d'amenée, ainsi qu'une plaque inférieure de laquelle part un raccord de sortie Par la rotation du corps d'écluse, les ouvertures d'entrée des différents sas viennent recouvrir une entrée de matière prévue dans la plaque supérieure, tandis que les sas ainsi remplis de matières déversées -en vrac, après avoir accompli un angle de rotation de 1800, parviennent, par leurs ouvertures de sortie, à recouvrir l'ouverture de sortie des matières disposée de manière décalée dans la plaque inférieure du carter d'écluse. Par le document DE-35 42 487 C 1, on connaît une écluse à rotor cellulaire dont le corps est également muni de canaux axiaux dont les ouvertures d'entrée et de sortie, à la différence de l'écluse précédemment décrite, débouchent, toutefois, radialement dans des faces périphériques du corps, lesquelles se situent du côté de l'entrée et du côté de la sortie, sur des diamètres différents Par ailleurs, le corps de l'écluse présente, aussi bien du côté de l'entrée que du côté de la sortie, des chambres annulaires dont les douilles de commande sont associées à des embouchures décalées dans le sens périphérique, embouchures à travers lesquelles les sas en forme de canaux sont reliés, selon la position de rotation du corps d'écluse, soit à la chambre annulaire du côté de l'entrée, soit à la chambre annulaire du côté de la sortie. L'objet de l'invention est de proposer une écluse pour matières du type mentionné dans l'introduction, laquelle se distingue par une structure particulièrement simple et compacte, tout en étant utilisable sans problème, même pour des matières dont le convoyage est difficile. Cet objet est réalisé, conformément à l'invention, en ce que le carter d'écluse est sensiblement en forme de cylindre creux comportant, se faisant face radialement, une entrée de matière et une sortie de matière et entourant le corps d'écluse ayant sensiblement la forme d'un boisseau cylindrique, en ce que le sas en forme de canal est situé dans un plan radial par rapport au boisseau et traverse celui-ci de manière excentrique, et en ce que ledit boisseau peut être entraîné, au moyen d'un moteur, pour effectuer des mouvements oscillants tels, que dans une position de fin de course d'oscillation, l'ouverture d'entrée du sas est reliée à l'entrée de matière du carter d'écluse et que dans une position opposée de fin de la même course d'oscillation, l'ouverture de sortie du sas est reliée à la sortie de matière du carter d'écluse. Selon un mode de réalisation préféré, l'écluse est caractérisée en ce que, dans le boisseau sont prévus deux sas en forme de canaux sensiblement parallèles, et que dans chaque position de fin de course, l'ouverture d'entrée de l'un des sas est reliée à l'entrée de matière et l'ouverture de sortie de l'autre sas est reliée à la sortie de matière De ce fait le débit de convoyage peut être doublé sans impliquer une dépense supplémentaire notable et permet en même temps une répartition des masses avantageuse pour le moteur d'oscillation du boisseau. Selon des formes de réalisation particulières avantageuses le sas en forme de canal présente, de manière pratiquement continue une section transversale de même forme Il a de préférence une section transversale cylindrique La section transversale du sas s'élargit entre son ouverture d'entrée et son ouverture de sortie Cette section transversale du sas s'élargit avantageusement sous forme d'un tronc de cône ou d'un tronc de pyramide. Selon une autre forme de réalisation particulière, l'écluse pour matières est caractérisée en ce que, dans une position intermédiaire de la course située entre les deux positions de fin de course, l'ouverture d'entrée et l'ouverture de sortie sont fermées simultanément. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux si une différence de pression existe entre le côté de l'entrée et celui de la sortie de l'écluse. Selon une forme de réalisation supplémentaire, l'écluse pour matières est caractérisée en ce que le carter d'écluse présente au moins une conduite de gaz de purge reliée à une source de gaz qui débouche dans l'ouverture d'entrée du sas dans la position de fin de course dans laquelle l'ouverture de sortie de ce sas est reliée à la sortie de matière du carter d'écluse. Un exemple de réalisation de l'invention représenté sur les dessins annexés est expliqué ci-après plus en détail Sur ces dessins: la figure 1 représente une écluse pour matières solides ou liquides déversées en vrac, en coupe verticale, dans une première position de fin de course; la figure 2 représente une vue en perspective de l'écluse de la figure 1; la figure 3 représente l'écluse de la figure 1 en une position de course intermédiaire; et la figure 4 représente l'écluse des figures 1 à 3 dans une deuxième position de fin de course. L'écluse représentée sur les dessins sert, par exemple, à introduire une matière en vrac dans un réservoir (non représenté) ou un réacteur L'écluse présente un carter sensiblement cylindrique 1 qui possède une entrée 2 et une sortie 3 des matières Un boisseau 4 sensiblement cylindrique, qui sera désigné ci-après sous la dénomination de corps d'écluse, est monté de manière étanche dans le carter 1 et rotatif autour d'un axe horizontal 5 Le corps 4 est relié, par l'axe 5, à un moteur d'oscillation 6 (figure 2) qui, sur l'exemple de réalisation représenté, comporte un vérin 7, actionné par un fluide sous pression, lequel vient en prise avec un bras oscillant 8 relié au corps 4 et qui entraîne ce corps 4 à exécuter des mouvements oscillants. Dans le corps 4, sont prévus deux sas 9, 10 en forme de canaux pratiquement parallèles, qui s'étendent d'une ouverture d'entrée 9 a ou l Oa vers une ouverture de sortie 9 b ou lob. Le moteur 6 déplace le corps 4 entre deux positions de fin de course qui sont représentées sur les figures 1 et 4 Dans la position de fin de course représentée sur la figure 1, l'entrée de matière 2 du carter 1 est reliée à l'ouverture d'entrée l Oa du sas Le sas 10 se remplit de la matière qui y est introduite En même temps, dans cette position de fin de course, l'ouverture de sortie 9 b de l'autre sas 9 est reliée à la sortie de matière 3 du carter 1, de telle sorte que ce sas 9 peut se vider. Lors de la course oscillante consécutive, le corps 4 passe, entre les deux positions de fin de course, dans une position intermédiaire qui est représentée sur la figure 3 Dans cette position intermédiaire de la course, les ouvertures d'entrée 9 a et loa, ainsi que les deux ouvertures de sortie 9 b et lob des deux sas 9 et 10, sont fermées. Lors du mouvement oscillant suivant, le corps 4 atteint la deuxième position de fin de course représentée sur la figure 4 Dans celle-ci, l'ouverture de sortie lob de l'un des sas 10 est reliée à la sortie de matière 3, de telle sorte que la matière contenue dans ce cas 10 se vide dans la sortie 3 En même temps, l'entrée de matière 9 a de l'autre sas 9 est reliée à l'entrée 2 et se remplit Lors de la course oscillante suivante, en sens opposé, le corps d'écluse 4 passe à nouveau dans la position intermédiaire représentée sur la figure 3 et atteint enfin l'autre position de fin de course représentée sur la figure 1. Dans l'exemple de réalisation représenté sur le dessin, les deux sas 9 et 10 sont réalisés chacun en forme de tronc de cône ou de tronc de pyramide, c'est-à- dire que les deux sas 9 et 10 s'élargissent respectivement entre leur ouverture d'entrée 9 a ou 10 a et leur ouverture de sortie 9 b ou lob. Le carter 1 présente deux conduites à gaz de purge 11, dont chacune est reliée à une source de gaz (non représentée), ces conduites étant disposées sur le pourtour du carter 1 de telle sorte que dans chacune des deux positions de fin de course (figures 1 et 4), l'une des deux conduites à gaz de purge 11 débouche dans l'orifice d'entrée 9 a ou l Oa du sas 9 ou 10, lequel se trouve relié, à ce moment dans cette position de fin de course, par son ouverture de sortie 9 b ou lob à la sortie de matière 3 Par l'arrivée du gaz de purge à travers les conduites 11, la vidange du sas 9 ou 10 est améliorée ou accélérée L'apport de gaz de purge peut également permettre, par exemple, que des vapeurs chaudes en provenance la sortie de matière 3 et pénétrant dans le sas 9 ou 10 raccordé à cette sortie, ou d'autres sous-produits de réaction, puissent être évacués sous pression pour empêcher la matière de se coller à l'intérieur des sas 9 ou 10 Au lieu d'un gaz de purge, on peut également faire passer, à travers les conduites 11, un gaz de réaction, dont on aura besoin pour le traitement consécutif de la matière introduite. Dans ce cas, ce gaz de réaction exerce la fonction supplémentaire de gaz de purge des sas 9, 10. Le carter 1 présente deux conduites de ventilation 12 qui, dans la position intermédiaire représentée sur la figure 3, sont reliées à l'ouverture d'entrée 9 a ou 10 a de chaque sas 9, 10 A travers ces conduites 12, la pression qui règne dans les sas 9, 10 peut être détendue si, par exemple, l'introduction de matière dans les sas 9, 10 s'est effectuée sous pression et si on souhaite un débit sans pression de la matière. Comme représenté sur le dessin, le carter 1 présente, sur sa paroi intérieure 13 orientée vers le corps 4, des joints d'étanchéité 14 qui s'appliquent sur le côté extérieur 15 du corps 4 Ces joints 14 peuvent être constitués en une matière molle ou métallique et servent, d'une part à rendre étanche le sas à l'égard de l'espace intérieur du carter 1 et, d'autre part, à rendre étanche l'entrée de matière 2 et la sortie de matière 3 à l'égard du corps 4 De ce fait, il est possible d'obtenir une étanchéité élevée de l'écluse. Sur chacun des deux côtés de la sortie de matière 3 et de l'entrée de matière 2 est disposé, le carter 1, un couteau racleur 16 s'appliquant sur le côté extérieur du corps 4 Les couteaux racleurs 16 servent à maintenir en état de propreté le côté extérieur 15 du corps 4 -dans la zone de l'entrée 2 et de la sortie 3 de matière. Sur l'entrée de matière 2 sont disposés, des deux côtés, des concasseurs 17 qui servent à réduire les agglomérations de matière qui pourraient entraver le mouvement oscillant du corps 4 dans la zone des ouvertures d'entrée 9 a et 10 a. Un dosage de la quantité de matière introduite peut s'effectuer par le contrôle de la fréquence de courses du moteur 6 La quantité de matière à introduire est déterminée par le volume des sas 9, 10 et des dimensions du corps 4, ainsi que par le nombre de sas 9, prévus Par exemple, il est possible de disposer, les uns derrière les autres en direction axiale, plusieurs sas 9, 10. L'écluse pour matière peut être fabriquée en des matériaux appropriés pour la matière que l'on souhaite introduire ou être revêtue intérieurement par de tels matériaux. L'écluse pour matière peut être raccordée à des brides (non représentées) Son mode de construction est compact et relativement léger; grâce à sa construction simple, son entretien est aisé; les féparations peuvent être effectuées selon des modalités simples. Une mise à température souhaitée pour la matière à introduire (chauffage ou refroidissement) de l'écluse peut s'effectuer à l'aide d'une chemise chauffante ou réfrigérante (non représentée) A la place de celle-ci, il est toutefois possible de chauffer ou de réfrigérer l'écluse en transmettant aux sas 9, 10 la température qui règne dans le réservoir ou le rédacteur auquel elle est raccordée. REVENDICATIONS 1 Ecluse pour matières solides ou liquides à déverser en vrac, comportant un carter ( 1) présentant au moins une entrée de matière ( 2) et une sortie de matière ( 3), dans laquelle est monté, de manière étanche et rotative, un corps d'écluse ( 4) qui présente au moins un sas en forme de canal ( 9, 10) s'étendant entre une ouverture d'entrée ( 9 a, 10 a) et une ouverture de sortie ( 9 b, lob), sas qui peut être relié alternativement à _ l'entrée de matière ( 2) et à la sortie de matière ( 3), caractérisée en ce que le carter d'écluse ( 1) est sensiblement en forme de cylindre creux comportant, se faisant face radialement, une entrée de matière ( 2) et une sortie de matière ( 3) et entourant-le corps d'écluse ayant sensiblement la forme d'un boisseau cylindrique ( 4), en ce que le sas ( 9, 10) en forme de canal est situé dans un plan radial par rapport au boisseau ( 4) et traverse celui-ci de manière excentrique, et en ce que ledit boisseau ( 4) peut être entraîné, au moyen d'un moteur ( 6), pour effectuer des mouvements oscillants tels, que dans une position de fin de course d'oscillation, l'ouverture d'entrée ( 9 a, l Oa) du sas ( 9 ou 10) est reliée à l'entrée de matière ( 2) du carter d'écluse ( 1) et que dans une position opposée de fin de la même course d'oscillation, l'ouverture de sortie ( 9 b ou lob) du carter d'écluse ( 1). 2 Ecluse pour matières selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans le boisseau ( 4) sont prévus deux sas en forme de canaux ( 9, 10) sensiblement parallèles, et que dans chaque position de fin de course, l'ouverture d'entrée ( 9 a ou 10 a) de l'un des sas ( 9 ou 10) est reliée à l'entrée de matière ( 2) et l'ouverture de sortie (lob ou 9 b) de l'autre sas ( 10 ou 9) est relié à la sortie de matière ( 3). 3 Ecluse pour matières selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le sas ( 9, 10) en forme de canal présente, de manière pratiquement continue, une section transversale de même forme. 4 Ecluse pour matières selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le sas ( 9, ) a une section transversale cylindrique. Ecluse pour matières selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la section transversale du sas ( 9, 10) s'élargit entre son ouverture d'entrée ( 9 a, 10 a) et son ouverture de sortie ( 9 b, lob). 6 Ecluse pour matières selon la revendication , caractérisée en ce que la section transversale du sas ( 9, 10) s'élargit sous forme d'un tronc de cône ou d'un tronc de pyramide. 7 Ecluse pour matières selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que, dans une position intermédiaire de la course située entre les deux positions de fin de course, l'ouverture d'entrée ( 9 a, l Oa) et l'ouverture de sortie ( 9 b, lob) du sas ( 9, 10) sont fermées simultanément. 8 Ecluse pour matière selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le carter d'écluse ( 1) présente au moins une conduite de gaz de purge ( 11) reliée à une source de gaz qui débouche dans l'ouverture d'entrée ( 9 a, l Oa) du sas ( 9, 10) dans la position de fin de course dans laquelle l'ouverture de sortie ( 9 b, lob) de ce sas ( 9 ou 10) est reliée à la sortie de matière ( 3) du carter d'écluse ( 1). 9 Ecluse pour matières selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le carter d'écluse ( 1) présente au moins une conduite de ventilation ( 12) qui est reliée, dans la position de course intermédiaire, à l'ouverture d'entrée ( 9 a, 10 a) du sas ( 9, 10) en forme de canal. il Ecluse pour matières selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que, des deux côtés de l'ouverture de matière ( 2) et de la sortie de matière ( 3), dans le carter ( 1), est disposée respectivement une lame de raclage ( 16) venant s'appliquer sur le côté extérieur ( 15) du boîtier ( 4).