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"PERFECTIONNEMENTS AUX APPAREILS SERVANT AU TRANSPORT DES MATIERES PULVERULENTES OU GRANULEUSES A UN ETAT DE FLUI-
DITE PRESQUE EGALE A CELLE D'UN LIQUIDE"
Cette invention est relative aux appareils servant au transport des matières pulvérulentes ou granuleuses à un état de fluidité presque égale à celle d'un liquide et du genre dans lequel la matière est introduite à l'intérieur d'un récipient et en est ensuite chassée par de l'air comprimé. Les appareils de ce genre exigent des obturateurs pour commander l'admission de l'air comprimé et de la matière et, pour permettre à l'appareil de fonctionner automatiquement, des moyens doivent en outre être prévus pour inverser la position des dits obturateurs lorsque le récipient est soit plein, soit vide.
Il est intéressant que le remplissage du
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récipient commence aussitôt qu'il a été vidé de son contenu et que sa vidange commence aussitôt qu'il est devenu plein.
L'objet principal de l'invention est un dispositif perfectionné servant à effectuer le renversement des obturateurs.
La matière peut être amenée au récipient à un état de fluidité presque égale à celle d'un liquide mais, en général, il est nécessaire de fournir de l'air pour le mélanger avec la matière que contient le récipient afin de la rendre plus fluide.
Suivant l'invention, un organe mobile est monté près d'une ouverture latérale de la paroi d'un tube-écran vertical ou incliné et à extrémité ouverte disposé dans le récipient, de façon que cet organe ne soit soumis que d'un côté à la pression de la matière que contient le récipient aussi longtemps que le niveau de cette matière est le même ou plus élevé que celui du dit organe, cet organe étant amené et maintenu à l'écart d'une position de repos par la dite pression mais revenant à cette position, lorsque le fonctionnement de l'appareil doit être renversé, et fermant alors essentiellement la dite ouverture latérale. Lorsque cet organe se déplace pour venir à sa position de repos ou s'en éloigner, il actionne un relais qui commande au moins un des obturateurs.
De préférence, on utilise un relais à air comprimé, c'est-à-dire que le ou les.obturateurs sont actionnés par de l'air comprimé dont la fourniture est régie par le mouvement de l'organe. Toutefois, on pourrait aussi utiliser avantageusement un relais électrique, le ou les obturateurs étant actionnés électromagnétiquement et l'excitation du ou des électro-aimants étant régie par l'organe mobile.
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Dans le mode de réalisation préféré de l'appareil, il existe deux organes mobiles avec tubes-écrans à extrémité ouverte, qui agissent respectivement comme indicateur de niveau supérieur et comme indicateur de niveau inférieur et sont disposés de façon à renverser les obturateurs d'admission de matière et d'air comprimé lorsque le niveau de la matière atteint l'organe supérieur, pendant le remplissage, et l'organe inférieur, pendant la vidange. Il convient alors de prévoir des moyens qui empêchent l'organe supérieur d'être animé d'oscillations pendulaires, c'est-à-dire qui ne lui permettent de venir à sa position de repos que lorsque le niveau de la matière a atteint l'organe inférieur.
On dispose habituellement deux récipients en parallèle, dont l'un se vide pendant que l'autre se remplit, afin d'utiliser d'une manière efficace le tuyau par lequel la matière est transportée. Si l'on utilise deux récipients comportant chacun un organe mobile supérieur et un organe mobile inférieur et des tubes-écrans à extrémité ouverte, il est nécessaire que des moyens soient prévus pour empêcher qu'un des récipients commence à se vider avant que l'autre soit vide.
A cet effet, il est prévu un dispositif qui empêche l'air comprimé de pénétrer dans le récipient qui est prêt à commencer sa vidange jusqu'à ce que, comme résultat du mouvement de l'organe mobile inférieur de l'autre récipient vers sa position de repos, le dispositif se trouve actionné pour permettre à l'air de pénétrer dans le premier récipient.
Dans un autre système comportant deux récipients en parallèle, chacun de ceux-ci peut ne comporter qu'un seul organe mobile et un tube-écran à extrémité ouverte, le dit
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organe servant d'indicateur de niveau supérieur et le mouvement de l'organe mobile d'un des récipients à l'écart de sa position de repos provoquant non seulement la vidange de ce récipient, mais aussi le remplissage de l'autre récipient.
Il est nécessaire qu'un tel appareil soit établi de façon que chacun des récipients se vide en moins de temps qu'il n'en faut pour le remplir, étant donné qu'il n'existe pas d'indicateur de niveau inférieur pour commander un dispositif du genre indiqué dans le paragraphe précédent.
Pour mieux faire comprendre l'invention et faciliter sa mise en pratique, on en décrira maintenant, à titre d'exemples, trois modes de réalisation, en se référant aux dessins schématiques annexés sur lesquels :
Fig. 1 représente un appareil à un seul récipient.
Fig. 2 montre le détail des tiroirs de commande de la fig. 1.
Fig. 3 montre un appareil à deux récipients.
Fig. 4 représente une disposition modifiée de l'appareil à deux récipients.
Fig. 5 montre le détail des tiroirs de commande de la fig. 4.
On se référera d'abord aux fig. 1 et 2. La matière pulvérulente à transporter est amenée au récipient 1 par un tuyau 2, commandé par une soupape 3. Sur le dessin, l'appareil est représenté dans la position de remplissage, de sorte que la soupape est ouverte. Le récipient comprend des indicateurs de niveau supérieur et inférieur, l'indicateur de niveau supérieur consistant en une plaque 4 portée par un bras qui pivote autour d'un axe 6 et auquel est fixé
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rigidement un bras 2 portant un poids 8. Le poids 8 tend constamment à faire tourner les bras 2 et 2 dans le sens lévogyre, c'est-à-dire à les maintenir dans une position de repos.
Lorsque la matière que contient le récipient s'élève jusqu'au niveau de la plaque 4, sa poussée, qui ne s'exerce que sur la face droite de cette plaque, fait osciller celle-ci en faisant tourner les bras et 7 dans le sens dextrogyre. La poussée ne s'exerce pas sur la face gauche de la plaque parce que le bras est monté dans un tube 28, de sorte que, dans la position de repos, la plaque ferme'une ouverture 30 du tube.
Ce tube, qui constitue une pièce de garde ou écran, est ouvert à son extrémité inférieure et, lorsque la matière monte au cours du remplissage, la plaque oscille avant qu'une portion quelconque de cette matière ait pu venir se placer derrière la dite plaque. Lorsque la matière retombe pendant la vidange, elle peut aisément s'échapper du tube.
Le pivotement des bras 2 et 2 a pour effet d'amener un tiroir ou piston-valve de commande 47, monté dans un boîtier 10 et porté par une tige 2 articulée au bras 7, à la position représentée sur la fig. 2, qui est la position de vidange.
L'appareil représenté utilise de l'air comprimé pour faire fonctionner toutes les soupapes, et le tiroir 47 disposé dans le boîtier 10 sert à fournir de l'air comprimé à ces soupapes. L'air comprimé arrive au boîtier 10 par uh tuyau 11 et, pendant le remplissage, est conduit à l'extérieur par un tuyau 12a. Celui-ci l'amène à un cylindre 15 dans lequel un piston 14 peut coulisser en surmontant l'action d'un ressort 32 et qui, en agissant sur un levier portant la soupape 3, fait pivoter ce levier et provoque ainsi l'ouverture de cette
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soupape. De même, de l'air sous pression est introduit par le tuyau 12a dans un cylindre contenant un piston soumis à l'action d'un ressort 33 et dont la tige porte une soupape 19 qui commande une ouverture du récipient 1.
L'air comprimé soulève la soupape 19 à l'écart de son siège, de sorte que, pendant le remplissage, l'air peut s'échapper du récipient.
Lorsque le tiroir 47 que contient le boîtier 10 vient occuper la position représentée sur la fig. 2, l'air comprimé cesse de passer dans le tuyau 12a, de sorte que, sous l'influence des ressorts 32 et 33, les soupapes et 19 se ferment. L'air sous pression est alors conduit par un tuyau 12b dans un cylindre 18 et fait mouvoir un piston 17 coulissant dans ce cylindre, en surmontant l'action d'un ressort 34, de façon à soulever une soupape 16 à l'écart de son siège. Lorsque cette soupape est ouverte, l'air comprimé arrivant par le tuyau d'alimentation principal peut avoir accès à une couronne de distribution 20, qui présente une série de trous et est située au milieu du récipient, et à un distributeur 21, situé au fond du récipient.
L'air comprimé ainsi introduit dans la matière rend celle-ci presque liquide, et la pression d'air créée dans le récipient 1 refoule le mélange d'air et de matière par un tuyau d'échappement 22.
Les soupapes ne seront dès lors commandées qu'après que le niveau de la matière aura presque atteint le fond du récipient 1. Il est prévu un indicateur de niveau inférieur, constitué par une plaque 23 portée par un bras 24, plaque dont le rôle est de fermer une ouverture 31 d'un tube 29 lorsqu'elle occupe sa position de repos, Le bras 24 est solidaire d'un recoud bras portant un poids 25 et articulé à une
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tige 26. La tige 26 porte un tiroir de commande 48 qui coulisse'dans un boîtier 2?.mais n'a pas lui-même pour rôle d'inverser le courant d'air comprimé passant dans le tuyau allant aux soupapes 3, 16 et 19.
Ce tiroir commande un levier coudé 52 dont un des bras est engagé au-dessous d'une saillie 51 portée par la tige 9 lorsque le tiroir 47 s'élève jusqu'à sa position supérieure. L'autre bras du levier coudé 52 est relié à un piston 53 soumis à la pression d'un ressort, de sorte que ce levier coudé est sollicité dans le sens lévogyre et que, par conséquent, le bras 2 est maintenu écarté de sa position de repos jusqu:au moment où le levier coudé pivote dans le sens dextrogyre.
Le boîtier 27 est d'autre part relié par un tuyau 36 à la tuyauterie principale à air comprimé, et lorsque la plaque 23 vient à sa position de repos, au moment où le récipient 1 devient presque vide, le tuyau 36 est mis en communication avec un tuyau 35, qui amène de l'air comprimé à l'intérieur du boîtier 10 et fait mouvoir le piston 53 pour faire pivoter le levier coudé 52 et dégager ainsi la plaque 4, ce qui a pour effet de renverser les soupapes 3, 16 et 19. Lorsque le tiroir 48 vient une fois de plus à la position de remplissage, l'air que contient le tuyau 35 s'échappe par un trou 55 du cylindre 27.
La fig. 3 montre deux appareils jumelés, l'appareil de gauche étant représenté en cours de vidange et celui de droite en cours de remplissage. La matière arrive par des tuyaux 37 et 38 et s'échappe par des tuyaux 39 et 40, respectivement, ces derniers débouchant dans un tuyau commun 41 par des orifices commandés par un papillon 56 monté librement.
Les tuyaux 43 et 44 sont alimentés respectivement d'air comprimé. Au lieu que le tuyau 112b -- correspondant au tuyau 12b de la f ig. 1 -- de l'appareil de gauche aille
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directement au boîtier 118, il passe d'abord au voisinage du boîtier 218 de l'appareil de droite. A cet endroit, une soupape 46 est montée dans le tuyau et cette soupape se meut avec une soupape 216 par laquelle de l'air comprimé est admis dans le récipient de droite. De même, une soupape 45 est intercalée dans le tuyau 212b associé au récipient de droite.
Lorsque le récipient de gauche est en cours de vidange, l'air comprimé et la matière obligent le papillon 56 à venir à la position de droite et empêchent l'entrée de toute matière dans le récipient de droite par le tuyau 40. Si le récipient de gauche est devenu complètement vide avant que le récipient de droite soit plein, ses indicateurs de niveau agissent de façon à renverser les soupapes et, comme la soupape 46 est ouverte, rien n'empêche ce renversement. Par conséquent, les récipients se chargent tous deux simultanément pendant une courte période de temps. Lorsque le remplissage du récipient de droite est terminé, rien n'empêche ses soupapes de se renverser, et ce récipient commence à se vider.
Si le récipient de droite est plein avant que le récipient de gauche ait été complètement vidé, la soupape 45 l'empêche de commencer immédiatement sa vidange. Cette soupape empêche l'air comprimé de passer par le tuyau 212b dans le boîtier 218 tant que l'indicateur de niveau inférieur du récipient de gauche n'est pas venu à sa position de repos. La soupape 45 se meut alors et, par conséquent, le récipient de droite peut commencer sa vidange.
Dans le cas où les deux récipients seraient chargés par un silo ou broyeur commun, des difficultés peuvent se présenter s'ils se remplissent simultanément. Par conséquent, on peut intercaler un papillon (non représenté) dans le tuyau
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12a de chaque récipient et actionner les deux papillons par un bras monté sur le papillon 56. On se rend compte que ce dispositif permet d'ouvrir le tuyau 12a et, par suite, la soupape 1 de façon à permettre le commencement du remplissage, mais seulement lorsque le papillon 56 pivote comme résultat du commencement de la vidange de l'autre récipient.
Les fig. 4 et 5 représentent une autre construction qui satisfait à la condition que le temps nécessaire pour le remplissage doit être plus long que celui nécessaire pour la vidange. En se référant plus particulièrement à la fig. 5, les indicateurs de niveau sont supposés dans les positions représentées sur la fig. 4. Des tuyaux d'alimentation 111 et 211 amènent de l'air comprimé aux tiroirs 147, 247; et les tuyaux 112a, 112b et 212a, 212b jouent aussi le même rôle que celui précédemment mentionné au sujet des fig. 1, 2 et 3. La seule chose nouvelle est la suppression des indicateurs de ni- . veau inférieurs et du système de branchement d'un tuyau 135 sur le tuyau 212b et du branchement analogue d'un tuyau 235 sur le tuyau 112b.
Comme il n'y a pas d'air comprimé au-dessous du piston 159 (le tuyau 135 étant en communication avec l'atmos- phère), le levier coudé 152 occupera sa position de repos dans laquelle il est engagé au-dessous de la saillie 151, ce qui fixe l'indicateur de niveau du récipient de gauche dans sa position déplacée. Toutefois, le piston 253 occupe alors sa position supérieure sous l'action de l'air comprimé placé audessous, ce qui veut dire encore que le levier coudé 252 occupera une position qui ne lui permet pas d'entrer en contact avec la saillie 251 de la tige 209 lorsque celle-ci sera déplacée vers le haut.
Lorsque le récipient de gauche est
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devenu complètement vide, il ne passe plus que de l'air comprimé par les tuyaux 39,41, ce qui effectue le nettoya- ge de ces tuyaux. Peu de temps après, la surface de la ma- tière que contient le récipient de droite atteint son niveau supérieur, ce qui fait tourner l'indicateur de niveau supé- rieur dans le sens dextrogyre et provoque par suite de nouveau le renversement du tiroir 247. Ceci veut dire non seulement que la vidange du récipient de droite commence, mais aussi que l'air comprimé agit sur le piston 159 de telle sorte que le levier coudé 152 se répare de la saillie 151, que l'indicateur de niveau supérieur du récipient de gauche vient occuper sa position de repos et que le remplissage de ce récipient commence.
Dès que le tiroir 147 a atteint sa position inférieure, l'air comprimé qui se trouve au-dessous du piston 253 s'échappe par les tuyaux 235 et 112b, puis passe à l'air libre au-dessus du tiroir 147. Par conséquent, le levier coudé 252 s'engage sous la saillie 251, ce qui empêche l'indicateur de niveau supérieur du récipient de droite 'de revenir à sa position de repos lorsque la matière est enlevée de son niveau supérieur.