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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de BREVET D'INVENTION " Procédé de réglage du remplissage d'un réoipient ou appareil". four résoudre le problème de régler ou aussi seulement @ d'indiquer l'état de remplissage d'un récipient ou appareil, il est important de produire une impulsion de grandeur aussi forte que possible par rapport aux variations du niveau de remplissage qui se produisent et fonctionnant de façon aussi sure que possible. Ceci présente des difficultés particulière- ment grandes dans le cas de matière de remplissage visqueuse et également de matière en graine.
L'invention a trait à ce problème et elle réside dans le procédé consistant à amener un courant de fluide moteur, au moyen d'un moteur, à tendre à maintenir en mouvement un corps se trouvant dans la région du niveau de remplissage voulu et à produire l'indication et le
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réglage par la variation au moins d'une grandeur d'état du courant de fluide moteur, cette grandeur d'état s'indiquant par suite de la résistance au mouvement du corps qui est variable du niveau en fonotion/du remplissage. la résistance que ce corps offre au mouvement est minimum lorsque ce corps n'est pas atteint par le niveau de remplissage; elle est d'autant plus grande que le corps est plus couvert par la matière de remplissage.
Il est en conséquence déclanché dans le courant du fluide commandant le moteur des variations qui peuvent être utilisées d'une ma- nière quelconque pour l'indication et pour le réglage. On peut ainsi produire des impulsions qui peuvent par exemple.s'élever au centuple comparativement à la variation correspondante de la hauteur du niveau ( mesurée comme pression spécifique ). On peut de même obtenir une coordination déterminée de la grandeur de l'impulsion au niveau du remplissage, car l'intensité du freina- ge est une fonction du recouvrement du corps en mouvement. Dans le cas d'un fluide moteur liquide ou gazeux, la variation de la quantité, mais surtout la variation de la pression en ques- tion, dans le cas d'un courant électrique, l'intensité du cou- rant ou la tension, peuvent venir en considération.
Dans le réglage, il peut s'agir de l'aotionnement d'un dispositif in- fluençant l'admission ou la sortie de la matière, ou les deux en même temps, On obtient la forme de réalisation la plus sim- ple de l'objet de l'invention lorsque dans le cas d'un réci- pient à liquide on utilise par exemple le liquide qui y arrive comme fluide moteur pour la commande du moteur. lorsque le moteur est freiné par suite de la montée du niveau du produit de remplissage dans le réservoir, la quantité du liquide qui arrive est ainsi réduite et l'effet de réglage recherché est par conséquent obtenu en évitant d'autres organes .
Une application particulièrement importante du procédé selon l'invention est le réglage du remplissage de broyeurs,
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pulvérisateurs ou concasseurs pour matière en grains. Les broyeurs dits à choc sont au premier plan pour cela. Dans ces derniers, on peut bien, il est vrai, obtenir qu'un réglage du niveau de remplissage de la matière traitée et évacuée se fasse de soi-même, la continuation de la coulée de la matière première qui entre étant influencée directement par la hauteur du niveau de remplissage. Mais l'expérience a montré que particulièrement dans les cas où il y a lieu de traiter de la matière brute déjà relativement fine, l'auto-réglage susmentionné ne se fait pas.
On est aussi souvent en présence d'une matière brute qui ne peut pas entrer dans le broyeur simplement en continuant à couler, par exemple, en raison de la grande humidité, et qu'il faut par conséquent amener par un dispositif transporteur quelconque. Un dispositif de réglage travaillant en fonction du niveau du produit de remplissage est alors inévitable.
Des exemples d'application du procédé conforme à l'invention à des broyeurs à chocsont représentés sur les dessins annexés, dans lesquels :
Dans la figure 1, il s'agit de l'aotionnement d'une languette influençant l'arrivée ( par ailleurs libre ) de la matière première .
Dans la figure 2, il s'agit du réglage d'un appareil d'alimentation dit à plaque tournante
Dans la figure 3, il s'agit du réglage du tube dit de mélange du broyeur .
Dans la figure 4, il s'agit d'influencer un dispositif de chargement partiellement pneumatique .
Dans la figure 5, il s'agit d'influencer le prélèvement de matière par un transporteur à chaînes qui alimente plusieurs broyeurs ou concasseurs .
Dans toutes les figures, 1 désigne la buse de détente pour l'air comprimé, 2¯ le tube de mélange, 3 le corps de choc, 4 les
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palettes de triage, 5 une trémie, 6 un corps conique, 1 la tubelure de sortie pour l'air et les produits fins, 8 la goulotte d'entrée ou le tube descendant de distribution pour la matière première. Le broyeur travaille comme suit : la matière est saisie par le jet d'air se détendant dans la buse 1 et est projetée par le tube de mélange contre le corps de choc 3. Le broyage ou concassage se fait par choc et également par frottement des particules les unes contre les autres.
Les aubes 4 placées obliquement par rapport au rayon produisent un mouvement tournant de l'air chargé de poussière, qui assure la séparation et le retour des trop gros grains au tas de matière. Une nouvelle séparation se fait dans la chambre formée par la trémie 5 et le corps conique 6, d'où les trop gros grains retombent par les fentes 9, La fine poussière produite s'échappe avec l'air introduit par la tubulure 7. Dans la figure 3, le saisissement de la matière se fait, comme on peut le voir, de façon qu'une première partie du jet d'air reçoive prinoipalement de la matière en circulation rejetée et qu'une seconde partie du jet reçoive par contre principalement de la matière première.
Dans les autres figures, on suppose un mélange de matière première et de matière en circulation, Dans toutes les figures, 10 est un corps constitué par exemple par un axe sur lequel des ailettes sont fixées et qui se trouve dans la région du niveau voulu du remplissage. Il est accouplé avec un moteur 11, constitué essentiellement par un carter et deux roues dentées 12. 12 .
Dans la figure 1., ce moteur est également représenté en coupe perpendiculaire à l'axe pour plus de clarté; 13 et 14 sont les conduits d'admission et d'échappement du fluide moteur. Dans les figures 1 à 3, 15 désigne une section d'étranglement ( diaphragme ) disposée dans le conduit d'admission 13. Dans la figure 5, un diaphragme de ce genre est représenté dans le conduit d'échappement 14. Dans toutes ces cinq figures, 80 désigne
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un dispositif indicateur pour la pression du fluide moteur passant par le moteur 11 .
Dans la figure 1, le conduit d'admission 13 est relié av la chambre se trouvant sous le piston 18 dans le cylindre 17.
Le piston 18 est chargé par un ressort 19. qui s'appuie contr le fond 20. Avec la tige de piston 21 est relié le levier 22, qui est fixé avec la languette 24 sur un axe 23. Tant que le corps 10 est libre, il offre peu de résistance au mouvement.
Le moteur 11 tourne vite; il offre peu de résistance au passa du fluide moteur ( qui peut être un liquide ou un gaz queloon que ); une plus basse pression règne dans le conduit 1. Le piston 18 est bas et la goulotte d'admission 8 est largement ouverte. Lorsque le tas de matière accumulée s'élève, le oorp 10 et par suite le moteur 11 sont freinés; la pression s'élèv dans le conduit d'admission 13 ; le piston 18 s'élève et ferme davantage la goulotte d'admission 8 . Le manomètre 80 permet de se rendre compte de l'état à l'intérieur du broyeur .
Dans la figure 2, l'introduction de la matière première se fait à partir d'une trémie 30 au moyen d'un appareil d'ali. mentation à plaque tournante, constitué par l'enveloppe 31,la plaque 32 et le râcloir 35. La plaque 32 est maintenue en mouvement tournant au moyen d'une roue hélicoïdale 34 et d'un vis sans fin 33 par un moteur non représenté. Entre la sortie de la trémie et l'appareil d'alimentation à plaque tournante, on intercale un tube coulissant 29, qui est relié par des tourillons 27 et des fourchettes 28 avec un levier à deux bras 25 pivoté en 26 . A ce levier est raccordé un serve-moteur à piston, dont les pièces sont désignées par les mêmes numéros d référence que dans la figure 1.
Lorsque le tas de matière accu mulées'élève, le moteur 11 est freiné et il s'ensuit que la pression du fluide moteur s'élève dans le conduit 13 . .Le piston 18 s'élève et le tube 29 est ainsi abaissé. La quantité
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de matière première prélevée par l'appareil d'alimentation à plaque tournante et distribuée au broyeur diminue .
Dans la figure 3, le conduit d'admission 13 communique par le conduit 16 avec la chambre 40, qui est limitée d'un côté par le soufflet 41. Ce soufflet est chargé par le ressort 42, qui s'appuie contre le couvercle 43. La tige 44 relie au soufflet 41 un tiroir 45, 46, qui peut coulisser dans une boite 47.
Un fluide moteur quelconque entre en 48. Aux orifices 49, 50 sont raccordés les conduits 51, 52, entre lesquels est intercalé un moteur 53, que l'on a supposé ici être par exemple un moteur à engrenages. Ce moteur entraine la roue dentée 54, qui est en prise avec la couronne dentée de la pièce 55. Cette pièce, maintenue entre les paliers à billes 56, 57 forme l'écrou vissé sur la tige filetée 58, qui est reliée au moyen du tourillon 59 et de la fourchette 60 avec le levier à deux bras 61 pivoté en 62. Ce levier est relié, d'autre part, par la fourchette 63 et le tourillon 64 avec le tube de mélange 2 coulissant axialement du broyeur. Si le moteur 11 est freiné, par exemple, par suite de la montée de la matière dans le broyeur, la pression du fluide moteur s'élève derrière le diaphragme 15.
Le soufflet 41 est comprimé et le tiroir de distribution 45, 46 s'élève.
L'admission de fluide moteur au conduit 51 est ouverte de même que son échappement par 52. Le moteur 53 est mis en rotation ( en supposant un montage sensé), de sorte que le tube mélangeur 2 descend et que l'arrivée de matière première dans le broyeur est ainsi arrêtée. Il est facile de commander l'opération de réglage en calculant convenablement les sections du conduit d'arrivée de fluide moteur et les rapports de transmission et d'éviter par exemple des surréglages indésirables .
Dans la figure 4, on a représenté, en liaison avec un broyeur à ohoos, l'extrémité inférieure 70 d'une trémie contenant la matière première, qui comporte des parties de parois
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mobiles 71, 72, 73. Ces dernières présentent des appendices e forme de rampes et elles sont maintenues en mouvement alterne tif par un dispositif non représenté. Ce mouvement empêche qu la matière forme des ponts ou voûtes. Il faut utiliser ces éléments surtout dans le cas de matière première fine et dans le cas de matière première humide ( par exemple de fines de charbon mouillées). Le récipient raccordé à la sortie de la trémie présente une fente 74 en forme de tuyère d'injection, qui est disposée de façon que la paroi de fond 78 du récipien' forme un prolongement tangentiel de cette fente en forme de tuyère.
Devant cette fente est placée une chambre 75, qui com munique par le conduit 14 avec l'échappement du moteur 11 . O@ a supposé qu'on emploie ici comme fluide moteur de l'air oomprimé. Tant que le moteur 11 peut tourner librement sans être freiné, lorsque la matière première est à un bas niveau, il passe beaucoup d'air par la fente 74 et par suite beaucoup de matière première est chassée dans le tube de descente 8. Si, par contre, leniveau de matière première s'élève dans le broyeur et freine le moteur 11, le passage d'air diminue et le jet d'air plus faible refoule moins de matière première dans le tuyau de descente 8 .Il peut être néoessaire ou avantageux d'incliner un peu le fond 78.
En outre, il peut être avantageux de placer la paroi 77 de façon que de la matière y adhérant éventuellement soit suspendue et tombe par suite facilement. Cette paroi peut aussi être faite en matière particulièrement défavorable à l'adhérence des produits à traiter A la place de l'utilisation directe représentée ici du fluide moteur aotionnant le moteu 11 pour introduire la matière première par soufflage, on peut aussi naturellement utiliser une distribution indirecte d'un dispositif souffleur de type quelconque.
Dans la figure 5, il y a un transporteur à chaîne. Ce
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transporteur est constitué par une cuve 82 , qui est reliée à la trémie 81. Cette cuve est divisée par une cloison longitudinale 83. la chaîne est constituée par des maillons 84 sur lesquels sont montées des traverses 110 . Cette chaine passe sur des rouleaux 85, 86, 87. L'un de ces rouleaux est relié au moteur de commande, qui n'est pas représenté. Le sens de mouvement de la chaîne est indiqué par les flèches 108 et 109. Le transporteur à chaîne est prévu par exemple ici pour l'alimentation de deux broyeurs. Deux ouvertures 88,89 sont pratiquées dans la cloison de la cuve.
De la matière tombe par ces ouvertures de la moitié supérieure de la cuve dans sa moitié inférieure et la nappe inférieure de la chaîne saisit dette matière et la refoule dans les broyeurs par les ouvertures 83, 94 prévues dans le fond de la cuve. Mais des registres de réglage 91 en forme de secteurs, montés à rotation autour des axes 92, sont disposés devant les ouvertures 93, 94. Suivant la position prise dans chaque cas par ces registres, la nappe inférieure de la chaîne refoule plus ou moins de matière dans les ouvertures qui les suivent. Or, ces registres sont réglés en fonction de l'état de remplissage des broyeurs. Le levier 22 et la tige 21 relient chaque registre de réglage au piston 18 d'un servomoteur tel que précédemment décrit.
La chambre se trouvant sous le piston 18 communique par le conduit 16 ( à la différence des formes d'exécution décrites jusqu'ici ) avec le conduit d'échappement du fluide moteur actionnant le moteur 11. En conséquence, un diaphragme d'étrangelement 15 se trouve ici dans le conduit d'échappement 14 et non pas dans le conduit d'admission 13 .
Tant que le corps 10 n'est pas freiné par l'accumulation de matière dans le broyeur, le moteur tourne rapidement et il y passe en conséquence une grande quantité de fluide moteur. La pression régnant sous le piston 18 est élevée; cette pression agit contre l'action du ressort 19 dans le sens de l'ouverture
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du registre 91. Si, par contre, le corps 10 est freiné par l'accumulation de matière, le moteur 12 tourne plus lentemen la quantité de fluide qui passe diminue et en conséquence la pression régnant sous le piston 18 baisse. Les registres 91 sont déplacés dans les sens de la fermeture. Le montage supp ici du diaphragme 15 dans le conduit d'échappement du fluide moteur présente l'avantage que lorsque le fluide moteur n'ar ve pas les registres 91 sont fermés.
Lorsqu'on prélève opmme fluide moteur par exemple de l'air comprimé devant les buses il se produit aussi un arrêt de l'admission de matière quand l'air comprimé de travail n'arrive pas au broyeur.
Lorsque le dispositif transporteur préleve davantage de matière à la trémie qu'il en est pris aux points 93 et 94, i y a au second point de passage 89 de la moitié supérieure de la cuve dans la moitié inférieure un certain excès qui est entraîné par la chaîne et qui tombe finalement aussi dans la moitié inférieure de la cuve par dessus le bord 90.
Cette ma tière en excès remplirait peu à peu toute la moitié inférieu de la cuve à droite du point de prélèvement 94 et finalement aussi toute la moitié supérieure de J.a cuve, et la chaîne de vrait alors se déplacer en glissant dans la matière accumulé La force motrice nécessaire serait de ce fait accrue dans un grande mesure, puis l'usure serait augmentée et, dans le cas matière à grains fins et humide, il pourrait seproduire du fait de l'accumulation une agglomération par compression qui pourrait compromettre le passage de la moitié supérieure de cuve dans la moitié inférieure aux points 88, 89. Il faut do absolument éviter que pareil état s'établisse. Le prooédé co forme à l'invention est également approprié à cet effet .
Dans la partie de la moitié inférieure de la cuve qui s trouve entre le bord 90 et l'ouverture 89, on monte un corps 10a, qui est maintenu en mouvement par un moteur 11a ( voir
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la figure 5 ). Dans ce cas, on suppose qu'on utilise par exem- a ple un moteur électrique pour la commande du corps 10a. Un solénolde 101 est intercalé dans le flux du courant de commande, qui est caractérisé par le conducteur commençant en 100 et finissant en 102. Un noyau de fer 103 est disposé à coulisse- ment dans l'axe de ce solénolde. Ce noyau de fer est relié d'un côté au ressort 104 et de l'autre par la tige 105 au levier 106, qui est monté sur l'axe d'un registre 91a en forme de secteur.
La quantité de matière prélevée de la trémie par le transpor- teur à chaîne peut être influencée par ce registre. Lorsque l'accumulation de matière s'élève dans la moitié inférieure de la cuve, dans la région du corps 10a, ce corps est freiné, la consommation de courant du moteur de commande 11a devient plus grande, le solénolde tire le noyau de fer vers la gauche. Le registre 91a est déplacé dans le sens de la fermeture. Si, par contre, la réception de matière de la trémie est inférieure au prélèver.ent fait aux points 93 et 94, le corps 10a redevient librement mobile, la consommation de courant et la force d' attraction du solénolde diminuent, le noyau de fer est tiré par le ressort loyers la droite, le registre 91a est ouvert.
On peut naturellement utiliser aussi pour la commande du corps 10a un moteur semblable ou analogue au moteur 11 et en oonsé- quence un fluide moteur liquide ou gazeux, le servo -moteur à relier au registre 91 devant aussi naturellement prendre une forme correspondante .
Lorsqu'un transporteur à chaîne ne doit desservir qu'un point de prélèvement, le réglage se limite au déplacement du registre 91a. L'organe d'impulsion 10a est alors superflu et le registre 91 est réglé par l'organe d'impulsion 10, qui est influencé par le remplissage à contrôler .
Des transporteurs à chaîne de ce genre sont particulière- ment appropriés dans les cas où il y a une matière fine et
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humide. Une matière de 'ce genre cause très souvent des difficultés avec des dispositifs de trémie ordinaires, du fait que la coulée de la matière de la trémie s'arrête. Mais le poste de prélèvement d'un transporteur à chaîne de ce genre peut être fait de longueur quelconque, des formations de ponts ou voûtes au-dessus de ce poste de prélèvement devenant impossibles.
En outre, un transporteur à chaîne de ce genre permet de ménager de très grandes distances entre la trémie et les appareils à desservir, une liberté très désirable étant assurée par la disposition dans l'espace d'installation de ce genre. Lorsque les ouvertures 88, 89 et également 93, 94 sont faites suffisamment longues, il est toujours possible d'éviter que le passage de la matière s'arrête aux points 88, 89 et également 93, 94 .
Un transporteur de ce genre permet donc de commander une matière fine et humide qui cause souvent autrement les plus grandes difficultés .
D'une manière générale, l'invention n'est pas limitée relativement à la nature et à la position du corps 10, pas plus qu'en ce qui concerne le type du moteur et la nature du mouvement imprimé au corps 10. Par exemple, un mouvement de va-etvient peut aussi être utilisé. Lorsqu'on utilise l'invention pour des indications, on peut par exemple employer des manomètres à contact en combinaison avec des signaux lumineux et sonores ou également des sifflets. Si 11 est un moteur éleotri- que, les servo-moteurs mécaniques sont remplacés par des servomoteurs électriques ou magnétiques. Le moteur 11 peut aussi être intercalé dans le circuit d'un moteur qui commande un dispositif de chargement et dont le nombre de tours varie sous l'influence du motenr 11 .