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TRANSPORT PNEUMATIQUE DES MATIERES A FONCTIONNEMENT CONTINU,
PAR CONVOYEUR, A CHARGEMENT ET A DECHARGEMENT
AUTOMATIQUES
L'invention se rapporte à un procédé de transport de matières, utilisant comme agent moteur de l'air sous vide ou sous pression et combiné de telle manière que le char- gement au départ et le déchargement à l'arrivée étant au- tomatiques, le fonctionnement de l'installation soit con- tinu .
On connaît actuellement des procédés'de transport uti- lisant comme agent moteur de l'air sous vide ou sous pres- sion.
Ces procédés peuvent se ranger dans deux catégories bien différentes:
1 ) La matière, qui doit obligatoirement être granu- leuse ou pulvérulente ou encore en petits fragments, est @
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introduite à une extrémité de la tuyauterie où circule l'air sous vide ou sous pression. Elle se mélange à cet air qui la propulse. Elle s'en sépare à l'autre extrémité dans un récipient spécial muni d'une écluse.
Ce procédé a l'avantage d'une très grande simplicité, son fonctionnement étant automatique et non sujet à incident ou accident. Il demande une main-d'oeuvre très réduite pour la surveillance- Par contre, il offre l'inconvénient d'absorber une puissance motrice considérable à cause des frottements de la matière sur les parois du tuyau, ce qui empêche son utilisation pratique pour les transports à de très grandes distances.
2 ) La matière qui peut être quelconque est placée dans une boîte qui, une fois introduite à la main dans la tuyauterie de transport, est entraînée par l'air sous vide ou sous pression. A son arrivée, le déchargement nécessite également des opérations faites à la main. Ce procédé a l'avantage d'être applicable pour le transport à de très grandes distances, étant donné que l'effort moteur est constant pendant toute la durée du transport et ne dépend par conséquent pas de la distance. Par contre, il offre l'inconvénient de nécessiter des opérations manuelles au départ et à l'arrivée,,ce qui empêche pratiquement de l'utiliser pour des transports de grands débits.
Le procédé, objet de l'invention, réunit les avantages des deux procédés ci-dessus, tout en supprimant leurs inconvénients A cet effet, il utilise le principe de la boîte ou convoyeur du deuxième procédé, qui permet un transport économique sur de longues distances, combinant avec lui un système automatique de chargement et de déchargement en partie emprunté au premier procédé, de manière à supprimer toutes opérations manuelles, ce qui procure un fonctionnement continu.
Pour bien faire comprendre l'invention, elle sera plus particulièrement décrite en référence au dessin annexé, dans
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lequel :
La figure 1 est une vue schématique d'ensemble, en élévation,.d'une installation réalisant le procédé, objet de l'invention.
La figure 2 est une coupe de la tuyauterie;
Les figures 3 et 4 sont une coupe transversale et une coupe longitudinale d'un wagonnet du convoyeur;
La figure 5 est une coupe détaillée de la station de départ;
La figure 6 est une coupe détaillée de la station de l'arrivée;
Les figures 7, 8, 9 montrent une variante de réalisation de l'invention.
La figure I représente schématiquement une installation capable de transporter des matières d'un endroit quelconque à un autre, ces stations de départ et d'arrivée étant séparées par une grande distance (par exemple plusieurs milliers de mètres).
La station de départ 1 et la station d'arrivée 2 sont réunies par une tuyauterie d'aller 3 et une tuyauterie de retour 4. La tuyauterie 3, au voisinage de la station de départ 1 est inclinée sur l'horizontale comme le montre la figure 1/ Les tuyauteries 3 et 4 sont parcourues intérieurement par un convoyeur non visible sur la figure 1.
Le chargement de la matière dans le convoyeur à la station de départ 1 se fait à l'aide d'un dispositif d'introduction automatique 5.
Le déchargement à la station d'arrivée 2 se fait à l'aide d'un dispositif d'évacuation automatique 6.
Les tuyauteries 3 et 4 sont identiques et sont représentées en coupe dans la figure 2. Elles sont constituées par un tuyau cylindrique qui porte, suivant ses génératrices inférieure et supérieure, deux rails 8 et 9.
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Les wagonnets, constituant le convoyeur, et qui sont représentés en coupe, figures 3 et 4, sont formés d'un récipient 10 ouvert à la partie supérieure 11, de manière à permettre le chargement et le déchargement. Ils sont montés sur trois galets 12, 13 et 14 qui roulent respectivement sur les rails 8 et 9. Un système d'attelage 15, à articulation universelle, permet d'accrocher les uns aux autres un nombre quelconque de wagonnets et donne à l'ensemble la possibilité de s'inscrire dans les courbes.
Le wagonnet d'extrémité comporte en plus un écran 16 guidé par deux galets 17-17. Cet écran est réuni au wagonnet par un levier 18 articulé en 19 et portant à l'une de ses extrémités une rotule 20. A l'autre extrémité, le levier 18 est accroché à un ressort 21 ayant pour but d'appliquer les galets de guidage 17-17 sur le rail 9 par l'intermédiaire de la rotule 20.
L'écran 16 est prévu de manière à ne laisser subsister qu'un jeu 22 réduit au minimum nécessaire entre lui et les parois des tuyaux 3 et 4.
La station de départ 1 est détaillée dans lafigure 5.
Elle comprend notamment les extrémités des tuyauteries 3 et 4, le dispositif d'introduction automatique 5 et le ventilateur 7, ces différents organes étant assemblés de la façon suivante:
A l'extrémité de la tuyauterie 4 est disposée une boite cylindrique 23 raccordée par une tuyauterie 24 à l'ouverture 25 du ventilateur 7.
A l'extrémité de la tuyauterie 3 est placée une tubulure 26 à laquelle sont raccordés le refoulement 27 du ventilateur 7,et un élément de tuyauterie 28 sur lequel sont montés une trémie 29 et un clapet équilibré 30. Sur le refoulement 27 du ventilateur 7 est monté un papillon 31, qui par l'intermédiaire d'un système de leviers 32, est commandé par un électro-aimant 33.
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Le papillon 31 est placé dans la position de fermeture de la tuyauterie 27, lorsque du courant passe dans la bobine de l'electro-aimant 33.
Lorsqu'aucun courant ne passe dans cette bobine, un ressort de rappel 34 oblige le papillon à se placer dans la position correspondant à l'ouverture de la tuyauterie 27. Deux rochets à contact 35 et 36 sont disposés sur les tuyauteries 3 et 4 au voisinage de la station de départ l. Le rochet 35, à chaque rotation d'un quart de four, ouvre le circuit de la bobine de l'électro-aimant 33. Le rochet 36, à chaque rotation d'un quart de tour, ferme le circuit de cettemême hobine.
La tuyauterie 28 s'arrête à l'endroit où est fixée la trémie 29, mais les rails 8 et 9 continuent de manière à former une courbe 37.
Les rails 8 et 9, à la fin de cette courbe, pénètrent dans la boîte 23 et dans la tuyauterie 4 le long de laquelle ils sont montés comme indiqué précédemment.
Le dispositif d'introduction 5 comporte la trémie 29 montée sur la tuyauterie 28, un distributeur quelconque 38 et un réservoir 39 contenant la matière à transporter.
Le distributeur 38 peut, à volonté, être actionné par des moyens mécaniques ou électriques, de tell manière que la quantité de matière à fournir à chaque wagonnet du convoyeur soit distribuée suivant un rythme bien déterminé- On a représenté sur la figure 5, et à titre d'exemple, un système de commande électrique du dispositif d'introduction, qui comprend un rochet à contact électrique 40, un électro-aimant 41, un encliquetage 42, une chaîne 43 et une roue dentée 44.
La station de départ est complétée par une chaîne sans fin 45, circulant dans la tuyauterie 28 et dans la courbe 37.
Elle est guidée par les galets 46 et mise-en mouvement par un moteur 47 actionnant le pignon denté 48.
La chaîne sans fin 45 porte un certain nombre de cliquets
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49 disposés à écartement convenable et pouvant s'effacer.
La station d'arrivée 2 est détaillée dans la figure 6. Les tuyauteries 3 et 4 sont prolongées par deux branchements 50 et 51 réunis entre eux par un élément de tuyauterie 52 formant by-pass.
Deux tuyauteries 53 et 54 réunissent les branchements 50 et 51 à un réservoir étanche 55.
Les rails 8 et 9 montés dans la tuyauterie 3 traversent le branchement 50 et se prolongent dans la tuyauterie 53 et dans le réservoir 55, de manière à former une courbe 56. Ils pénètrent ensuite dans la tuyauterie 54, traversent le branchement 51 et continuent dans la tuyauterie 4 comme indiqué précédemment.
A la partie inférieure du réservoir 55 est monté un distributeur 57 entraîné par un moteur non représenté sur la figure et qui évacue à l'extérieur les matières déchargées dans le réservoir 55.
Le fonctionnement est le suivant:
Le convoyeur, composé d'un certain nornbre de wagonnets 10 est supposé engagé dans la tuyauterie 3, est obligé de rou 1er. En effet, la partie gauche de la tuyauterie 3 est, à la pression atmosphérique puisque sont également à la pres- sion atmosphérique : boîte 23 communiquant avec l'atmos- phère, la tuyauterie 4, le réservoir 55 et les organes 50,51 52, 53, 54. La partie droite de la tuyauterie 3 est soumise à la pression de refoulement du ventilateur 7. En effet, l'é cran 16 placé à l'extrémité du convoyeur a fait tourner le rochet 35 d'un quart de tour au moment de son passage au droit de ce rochet. Le circuit de la bobine de l'électro-aimant 33 a été ouvert et le ressort 34 a ramené le papillon 31 dans la position correspondant à l'ouverture de la tuyauterie de refoulement 27 du ventilateur 7.
Le clapet équilibré 30 s'est appliqué sur son siège sous l'effet de la pression du refoulement du ventilateur. Il règne donc entre les deux faces de
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l'écran 16 une différence de pression suffisante pour créer et entretenir le mouvement du convoyeur.
Le convoyeur arrivé au poste 2 s'engage dans la courbe
56, où, par suite de la force centrifuge, la matière est projetée dans le récipient 55; elle se rassemble à la partie inférieure et est envoyée à l'extérieur par le distributeur
57. Au moment où le convyeur s'est engagé dans la tuyauterie 53, après avoir franchi le branchement 50, une grande partie de l'air refoulé par le ventilateur est passée directement dans la tuyauterie 4 par l'intermédiaire du by-pass 52.
Cette disposition a l'avantage d'éviter qu'un violent courant d'air ne vienne passer dans le récipient 55, provoquant ain- si un dégagement de poussières qui seraient par la suite en- traînées dans la tuyauterie 4.
Le convoyeur, ayant franchi la courbe 56 par suite de la force vive qu'il possède, s'engage dans la tuyauterie 54 le branchement 51, puis dans la tuyauterie 4 où son mouvement se poursuit en raison du principe décrit précédemment.
Arrivé au voisinage du poste 1, l'écran 16 fait tourner d'un quart de tour le rochet 36, ce qui a pour effet de fermer le circuit de la bobine de l'électro-aimant 33 et par conséquent de placer le papillon 31 dans la position de fermeture de la tuyauterie 27. A ce moment l'effort moteur sur l'écran 16 cesse, le convoyeur, sous l'effet de sa force vive, franchit le dernier élément de la tuyauterie 4, la boite 23, et s'engage sur la courbe 37. A ce'moment l'un des cliquets 49 de la chaîne 45 accroche l'un des wagonnets du convoyeur et obli ge ce dernier à parcourir la courbe 37.
Au passage dupremier wagonnet du convoyeur, au droit du rochet 40, la commande prévue du distributeur 38 assure le déversement du contenu d'une alvéole de ce distributeur dans le wagonnet placé à ce moment sous la trémie 29. La capacité de l'alvéole ayant été choisie égale à celle du wagonnet, la matière qui tombe dans la trémie 29 vient remplir entièrement celui-ci* ,Le même mouvement se reproduit au passage de cha-
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que wagonnet du convoyeur au droit du rochet 40. Le convoyeur est toujours entraîné par la chaîne 45.
Lorsque le wagonnet de queue du convoyeur a été chargé le wagonnet de tête a déjà traversé le branchement 26, après avoir rabattu le clapet équilibré 30, et s'est engagé dans la partie en pente de la tuyauterie 3. Au moment où le dernier wagonnet quitte la chaîne d'entraînement 45, le convoyeur, sous l'effet de la pesanteur, continue son chemin et l'écran 16 vient manoeuvrer le rochet 35, ce qui a pour effet d'ouvrir le circuit de la bobine de l'électro-aimant 33. Par conséquent le ressort 34 oblige le papillon 31 à se placer dans la position d'ouverture de la tuyauterie 27. A ce moment, le ventilateur 7 refoule l'air dans la tuyauterie 3 après avoir réappliqué le clapet équilibré 30 sur son siège, et on se retrouve dans la situation envisagée du début de la description du fonctionnement.
Le convoyeur continue son mouvement vers la station d'arrivée et les opérations se reproduisent ensuite dans le même ordre, comme indiqué précédemment.
Une variante de la réalisation de l'invention est représentée sur les figures 7, 8 et 9.
La figure 7 représente schématiquement l'ensemble de l'installation. On retrouve la station de départ 1 ; sta- tion d'arrivée 2, la tuyauterie d'aller 3, la tuyauterie de retour 4, le système d'introduction 5, le dispositif d'évacuation automatique 6 et le ventilateur 7.
La station de départ 1 est, pour cette variante, détaillée dans la figure 8; elle comprend notamment les extrémités des tuyauteries 3 et 4, le dispositif d'introduction automatique 5 et le ventilateur 7, ces différents organes étant assemblés de la fa- çon suivante :
A l'extrémité de la tuyauterie 4 est monté un rochet à contact électrique 60 qui, à chaque rotation, ferme le
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circuit électrique d'un électro-aimant 61 qui, par un jeu de bielles 62, manoeuvre deux registres 63 et 64, disposés l'un sur le prolongement 65 de la tuyauterie 4, l'autre sur la tuyauterie 66 qui relie la tuyauterie 4 à l'ouïe du ventilateur 7.
En 67 qui prolonge la tuyauterie 65 est installé un clapet automatique équilibré 68, articulé sur une biellette 69 en saillie à l'intérieur du tuyau. La tuyauterie 67 s'arrête derrière le clapet 68, mais les rails 8 et 9 continuent de manière à former une courbe 70. Les rails à la fin de cette courbe pénètrent à nouveau dans l'extrémité 71 de la tuyauterie de départ 3 sur laquelle est installé un dispositif d'introduction 5 formé d'une trémie 72 surmontée d'un distributeur quelconque 73 et d'un réservoir 74 contenant la matière à transporter.
Le dispositif d'introduction peut à volonté être actionné par des moyens électriques ou mécaniques, de telle manière que la quantité de matière à fournir aux wagonnets leur soit distribuée suivant un rythme bien déterminé.
Sur la figure 8 on a représenté, à titre d'exemple, un système de commande électrique du dispositif d'introduction constitué par un rochet à contact électrique 75: un élec tro-aimant 76, un encliquetage 77, une chaîne 78 et une roue dentée 79.
La station de départ est complétée par une chaîne sans fin 80, circulant dans les tuyauteries 67, 71 -et la courbe 70, où elle est guidée par les galets 81. La chaîne sans fin est mise en mouvement par un moteur 82 et un pignon denté 83. La chaîne sans fin 80 porte enfin un certain nombre de cliquets, 84 placés à écartement convenable et pouvant s'effacer.
A une certaine distance de la station de chargement 5 et sur la tuyauterie 3, est installé un rbchet à contact électrique 85, qui, à chaque rotation, agit sur le circuit de
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l'électro-aimant 61 de manière à faire fonctionner cet électro-aimant en sens inverse de celui provoqué par l'action du rochet 60.
La station d'arrivée 2 est représentée sur la figure 9.
Elle est constituée par un réservoir étanche 86 sur une paroi duquel sont fixées les tuyauteries 3 et 4. Les rails 8 et 9 continuent cependant dans le récipient 86 de manière à former une courbe 87 et pénètrent ensuite dans la tuyauterie 4.
A la partieinférieure du réservoir 86 est monté un distributeur 88 qui est entraîné par un moteur non représenté sur la figure et évacue à l'extérieur les matières déchargées dans le réservoir 86.
La description ci-dessous fera bien comprendre la mise en oeuvre de réalisation de l'invention.
Le convoyeur composé d'un certain nombre de wagonnets 10 et supposé engagé dans la tuyauterie 3, est obligé de rouler. En effet, la partie de gauche de la tuyauterie 3 est mise sous vide par le ventilateur 7 par l'intermédiaire du réservoir étanche 86, de la tuyauterie 4 et,de la tuyauterie 66; la partie de droite de la tuyauterie 3 étant à la pression atmosphérique, étant donné que l'extrémité 71 communique librement avec l'atmosphère. Il règne donc entre les deux faces de l'écran 16 une différence de pression suffisante pour créer et entretenir le mouvement.
Le convoyeur arrivé au poste d'arrivée 2 s'engage dans la courbe 87, où, par suite de la force centrifuge, la matière est projetée dans le récipient 86, elle se rassemble à la partie inférieure de ce récipient et est envoyée à l'extérieur par le distributeur 88. Pendant ce temps, le convoyeur ayant franchi la courbe par suite de sa force vive; s'engage dans la tuyauterie 4 où son mouvement se poursuit en raison du principe décrit précédemment. Arrivé au poste 1,
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il actionne en passant le rochet 60 qui, par l'intermédiaire de l'électro-aimant 61 et du levier 62, ouvre ne registre 63 et ferme le registre 64. La tuyauterie 4 cesse d'être sous vide et la force motrice disparaît.
Grâce à sa force vive, le convoyeur pénètre dans le tuyau 65, et comprime progressivement le volume d'air compris entre lui et le clapet 68 dans le tuyau 67, en sorte que le freinage a lieu progressivement.
Un des cliquets 84 de la chaîne sans fin 80 vient alors accrocher un des wagonnets du convoyeur et oblige ainsi le wagonnet de tête à passer sur la biellette 69, ce qui fait ouvrir le clapet 68. Le convoyeur quitte alors le tuyau 67 et franchit, toujours tiré par la chaîne 80, la courbe 70.
Le wagonnet de tête vient alors actionner le rochet 75, qui, par l'intermédiaire de l'électro-aimant 76 et l'encliquetage 77, fait tourner le distributeur 73 d'une alvéole.
La capacité de l'alvéole ayant été choisie égale à celle du wagonnet, la matière tombant dans la trémie 72, vient remplir entièrement celui-ci.
Le même mouvement se reproduit au passage de chaque wagonnet du convoyeur, toujours entraîné par la chaîne sans fin 80, au droit du rochet 75.
Le rochet 85 dont la distance à la station de chargement 5 est telle qu'il soit atteint par le wagonnet de tête lorsque le wagon de queue vient d'être chargé, actionne l'électro-aimant 61 qui ferme le registre 63 et ouvre le registre 64. Le vide se rétablit successivement dans la tuyauterie 4, le réservoir 86 et la tuyauterie 3. La différence de pression nécessaire au transport étant à nouveau créée entre les deux faces de l'écran 16, le convoyeur, lorsque l'un des cliquets 84 de la chaîne 80 abandonne le dernier wagonnet, poursuit son mouvement et peut parcourir toute la tuyauterie.
Le cycle précédemment décrit recommence.
Les explications données ci-dessus pour les deux solutions montrent bien que le chargement et le déchargement
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du convoyeur sont automatiques et se reproduisent sans interruption. On peut envisager du reste des dispositifs analogues fonctionnant soit par aspiration, soit par refoulement, soit par aspiration et refoulement combinés; les dispositifs décrits ne sont indiqués qu'à titre indicatif et non limitatif.
C'est ainsi, par exemple, que le wagonnet, porteur d'un écran pour créer une différence de pression peut, au lieu d'être placé à l'extrémité du convoi, occuper dans ce dernier une place intermédiaire quelconque.
REVENDICATIONS.
Transport pneumatique de matières sur de grandes distances, au moyen d'un convoyeur constitué par un ou plusieurs wagons circulant dans une tuyauterie et dont le chargement et le déchargement sont automatiques.
Les formes d'exécution de ce convoyeur peuvent présenter tout ou partie des caractéristiques suivantes:
1 ) Les stations de chargement et de déchargement sont placées aux extrémités d'une tuyauterie d'aller, réunie par des courbes à une tuyauterie de retour.
2 ) la circulation du convoyeur est continue
3 ) Un wagonnet du convoyeur est solidaire d'un écran divisant la tuyauterie en deux parties. Le déplacement du convoyeur, lorsque celui-ci n'est pas dans la zone de la station de chargement, est assuré par la différence des pressions qu'un ventilateur fait régner dans les parties de la tuyauterie.
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