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Procède pour le chargement automatique de matériaux et dispositif pour sa mise en oeuvre.
La présente Invention concerne un procéda et un dis- positif ou station pour le chargement automatique de produits en vrac ou de produits de chargement agglomérés en graina ou en poudre, se trouvant dans des trémies, dans des dépôt de produite ou en d'autres lieux de distribution, au-dessus d'une ouverture (déversoir) placée en amont du wagonnet, du chariot ou du ré- cipient à charger.
Selon l'invention, le réglage du système automatique de chargement de la trémie ou du dépôt de produits en vrac t'effectue, le cas échéant en combinaison avec d'autres opérations à commander, au moyen de leviers ou de balancier* dont
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un feras comporte un interrupteur à mercure ou un dispositif de commutation analogue, ce dispositif de commutation étant couple . avec d'autres mécanismes qui sont nécessaires au chargement automatique et doivent tire réglés ou commutés électriquement.
De nombreuses stations de chargement automatiques sont déjà entrées en service et sont mentionnées dans la littérature
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spécialisée (voir, entre autres, #019okau" B.rsmlnn-Z.1tlohl'1tt, fascicule 6, Ellen, 15 mars 1961, pages 293-302) Le but de ces stations de chargement automatique est d'assurer un accroissement du débite une économie de main d'oeuvre et un chargement compact et régulier de tous véhicules de transport. Certes, ces stations de chargements automatiques peuvent avoir un aspect extérieur diffé- rent : cependant, elles fonctionnent toutes selon le même princi- pe, à savoir avec des électrodes de palpage (appelées également palpeurs).
Lorsque le produit en vrac plus ou moins fortement ou faiblement conducteur de l'électricité vient au contact des
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deux électrodes de palpageun circuit de commande se forme t A travers un relais à transistors par exemple, entre les rails, le
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véhicule de transport* le tas de marchandise conducteur de l'410c- trinité et les deux électrodes de palpage, ce qui provoque dans le circuit actif, voltaïquewent isolé du précédent, le déclenche- ment d'une opération de commutation dans la relais a transistor* Les électrodes de palpage suspendues doivent être isolées de ma- nière que le courant de commande se referme sur elles.
Ceci a été réalisé jusqu'à présent d'une part, griot 4 un isolateur disposé
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entre le cylindre de commande et les cables d'alimentation des ele triodes, et, d'autre part, grâce au fait. que la suspension des cibles d'alimentation et des cibles de fixation est réalisée par
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l'intermédiaire de poulies non conductrices. La valeur de l'iso- lation doit être généralement supérieure à 250*000 ohms, sinon il peut se produire,des contact* défectueux.
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On a toutefois constaté que les électrodes de palpage ne pouvaient pas être utilisées avec succès avec n'importe quel produit en vrac. C'est ainsi qu'avec des produite en vrac de na- ture saline on a observé, après un certain tempe, des défectuosi- tés dans la régulation qui doivent tire attribuée. apparemment à l'agressivité du sel vis-à-vis des électrodes, soit à l'incrusta- tion des électrodes, soit à des Indications fausses et à une régu- lation défectueuse en raison des fines particules de sels qui tourbillonnent autour des électrodes. En outre, il existe un danger non négligeable dû aux électrodes qui pendent et peuvent toucher les parois de la trémie.
Pour pallier cet inconvénient, on a dé- jà utilisé des revêtements protecteurs pour les palpeurs qui, en peu de temps, se sont également détruits. Par ailleurs,il a été pro- posé d'ajouter de faibles quantités d'isotopes aux produits en vrac avant le chargement dans la trémie de manière à pouvoir et- fectuer des mesures ou des régulations plus précises. La mise en oeuvre d'isotopes peut également présenter des dangers pour la santé.
La présente invention a par conséquent pour objet de remédier à tous ces inconvénients et de fournir, grâce à des dis- positifs mécaniques introduits dans la trémie, une station de chargement automatique la moins coûteuse et la plus simple possi- ble, offrant une sécurité de fonctionnement élevée, assurant un chargement maximal, régulier et correct des véhicules, un char- gement rapide, une perte faible de produits déversés (par exemple trop-plein de sel), le contrôle des véhicules vides pour évi- ter le déraillement, en particulier dans les tournants, le fonc- tionnement correct des commutateurs de trémie pour la commande du. système automatique de conception simple,
moyennant quoi sont contrôlées les opérations ou fonctions suivantes
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le) au moyen des commutateurs de la trémie a) empêche!* le débordement de la trémie ) b) mettre en circuit le système automatique de charge. ment lorsqu'on atteint une capacité de la trémie dé- terminée à l'avance ; c) mettre hors circuit le système automatique de char- gement lorsqu'on atteint une capacité minimale de la trémie déterminée à l'avance; 2 ) assurer le chargement élevé et régulier des wagonnet de transport 3 ) réaliser l'arrêt du chargement en cas de manque de wagonnets vidée;
éviter en même temps que le dispositif d'avancement des wagonnets pleine n'entraîne les chariots videx en direction du virage pratiquement incurvé à 180 (afin d'éviter les déraillements).
Le problème du débordement de la trémie est résolu se-* Ion l'invention grâce à un interrupteur pendulaire, ,.voir . un pendule tabulaire relié à un interrupteur à mercure ou à un autre interrupteur à liquide. Le tas qui se forme dans la trémie dévie le pendule tubulaire latéralement (position de travail) et arrête la bande d'alimentation, ou convoyeur.
Il est plus délicat de régler et de commander par voie électromécanique les opérations de mise en circuit et de mise hors circuit du dispositif automatique de chargement citées en 1 b et 1 c, étant donné que le pendule tubulaire précité ne fonctionne que lorsque sa longueur est faible tout au plus jusqu'à 2 m environ. La solution originale proposée par l'invention consiste en un interrupteur commandé par câble et relié à un balan- cier et à un interrupteur à mercure. L'une des caractéristiques essentielles de l'invention est l'agencement de l'interrupteur commandé par câble, ainsi que la façon dont il est sollicité. Le câble relié au balancier pend librement dans la trémie.
L'extrémité
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libre du cible cet munie d'un corps pesant tel qu'un tronçon de chaîne et à une certaine distance, 1 m environ par exemple, au-des- aux de la chaîne d'une pale en métal ou en matière plastique ou d'une plaque constituée par un autre matériau résistant. Lors du remplissage de la trémie l'extrémité libre de la chaîne est noyé@ dans le produit en vrac, du sel par exemple et acquiert .Son- si un point fixe* Au fur et à mesure de la montée du tas par suite de l'addition de produit supplémentaire* le niveau du charge.
ment atteint la pale métallique qui possède une surface relativement importante *La pression du tas sur la pale t'Accroît jusqu'à ce qu'il se produise une déviation du cible* Il en résulte un effet de traction ou un couple qui attire vers' le bas l'un des bras du balancier. Un interrupteur à mercure ou moyen de commutation équivalent se trouvant à l'autre extrémité du balancier est alors sollicité dans la position inclinée.
La mise hors circuit s'effectue de la mine façon.
Aussitôt que le niveau du tas formé par les produit* en vrac tombe au-dessous de la pale, la déflection du cible est annulée et le levier ou balancier est ramené tous l'effet d'un couple opposé, à la position de départ ce qui assure la coupure de l'interrupteur à mercure.
La mise hors circuit du dispositif de chargement automatique que l'on a citée plus haut tous l'c et qui se produit lorsque la trémie est presque vide, s'effectue au moyen d'un deuxième interrupteur command' par cible dont la pale en métal ou en tôle se trouve à un niveau horizontal supérieur à celui de la première pale, par laquelle l'opère la mise en circuit du système automatique de chargement lorsqu'on a atteint un niveau déterminé de la trémie.
Le principe de ce deuxième interrupteur actionne par cible est identique, quant à son fonctionnement, a l'interrupteur commandé par câble cité en premier lieu. Il est tout à fait posai-
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toit d'augmenter le nombre des interrupteurs à câble ou d'en retran- cher un et de réaliser des accouplements à d'autre* mécanismes au moyen de commutateur et connexions électriques*
La station de chargement selon 1'inventiez comporte en plue des tôles de guidage qui empêchent le produit en vrac, en particulier le sel,
de tomber latéralement hors du chariot ou wagonnet et qui assurent un chargement régulier en hauteur des va* gonnets. Orle* à une tôle transversale, on confère un profil à ces tôle de guidage. Le chargement du wagonnet se fait d'abord en surcharge. Par poussée en direction du profil transversal le produit en vrac, par exemple, le sel, en excès bascule gant les wagonnet. vides* L'expérience montre que la tôle doit avoir' une position incliné.. Les tôles de guidage sont disposée* de telle façon qu'elles correspondent à l'angle du déversement du produit de chargement pour le chargement prévu du wagonnet.
Un tablier ou autre dispositif de forme plate,exécute en cuir, en matière plastique, en tissus solides ou en d'autres matériaux évite que le produit ne se répande entre les wagonnets* Néanmoins, de faibles quantités débordant en excès sont rechargées dans les chariots vides à l'aide d'un transporteur a chaîne inclinée
Pour faire cesser le chargement en bas de manque de chariots vides pour que le dispositif d'avancement n'entraîne pas les wagonnets vides vers le virage pratiquement incurve à 180 (pour en empêcher le déraillement) on a prévu selon l'invention de disposer un galet de contact qui palpe les parois latérales du wagonnet.
Lorsque les wagonnets sont séparés, le galet s'engage . dans l'interstice qui les sépare et arrête le dispositif d'avance- ment au moyen d'un interrupteur jusqu'à ce que cet espace vide ou interstice soit comblé par l'avancement des wagonnets vides.
S'il ne se présente aucun wagonnet vide, la station de chargement reste arrêtée.
On a décrit ci-après un exemple de réalisation de l'in-
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vention, à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés pour lesquels:
Fig.la et lb représentent schématiquement l'interrup- teur pendulaire utilisé dans la station de chargement selon l'invention pour empêcher le débordement de la trémie d'alimenta- tion, respectivement en position de repos et de fonctionnement! Fig.2a et 2b représentent l'interrupteur à cible met- tant en et hors circuit le dispositif automatique de chargement respectivement en position de repos et de fonctionnement;
Fig.3 montre schématiquement la disposition des divers interrupteurs, pendulaire ou à câble, à l'intérieur de la trémie)
Fig.4a , 4b et 4c montrent l'opération d'alimentation des wagonnets à partir du produit en vrac contenu dans la trémie
Fig.5a et 5b représentent le galet de contact coopérant avec les parois latérales des wagonnets pour contrôler le chargement automatique; Fig.6 est une vue schématique en plan de la station de chargement automatique selon l'invention;
Fig.7 est un schéma de montage électrique pour la comman- de automatique de la station.
Dans la position de repos représentée à la figure , le pendule tubulaire 10, qui est mobile en rotation autour du pi- vot 10', est sensiblement vertical et pend librement à l'intérieur de la trémie (voir figure 3). A sa partie supérieure, le pendule 10 est solidaire d'un interrupteur ou basculeur à mercure 11. Dans la position représentée à la figure 1a, le mercure occupe dans le basculeur il une position telle que les contacts correspondant à l'avance du convoyeur d'alimentation sont fermés. A mesure que la quantité de produit 1, par exemple du sel, croît à l'intérieur de la trémie, le pendule 10 bascule autour de 10', pour venir occu- per la position de fonctionnement représentée à la figure 1b.
Le basculeur .. mercure change donc d'inclinaison, ce qui assure à
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la limite l'ouverture du circuit de commande du convoyeur d'alimen- tation et évite alors le débordement de la trémie.
On a représenté aux figures 2a et 2b l'interrupteur à cible fondamentalement prévu par l'invention pour le contrôle du chargement automatique. Cet interrupteur comprend un câble
20 qui, en position de repos (fig.2a) pend librement à l'intérieur de la trémie. A son extrémité supérieure ,le cible 20 est fixé au premier bras d'un balancier 24, pouvant pivoter en 24' et qui est solidaire$ par son bras opposé, d'un basculeur à mercure 21. A l'extrémité inférieure du câble 20 est attachée en 22' une chaîne
22.
A un mètre environ au-dessus du point 22', une ou plusieurs pales métalliques 23 sont fixées sur le câble .Les plans des pales sont convenablement inclines sur le câble 20 pour pouvoir coopérer avec le talus naturel du produit chargé dans la trémie.
La figure 2b montre le fonctionnement de l'interrupteur à câble selon l'invention. Après que la chaîne 22 est ancrée dans le produit 1, le niveau du produit monte dans la trémie au fur et à mesure du chargement, jusqu'à venir en contact avec la ou les pales 23. Le produit exerce alors une poussée sur lesdites pales 23, ce qui a pour effet de modifier l'inclinaison du câble 20. Ce changeaient de direction se traduit par un mouvement du ba- lancier 24 autour de l'axe 24', qui fait varier la position du basculeur à mercure disposé sur l'autre bras dudit levier ou balancier 24. A la figure 2a, en position de repos, le circuit est ouvert, tandis qu'à la figure 2b,le circuit est ferme .
On a représenté à la figure 3 la disposition générale de la trémie 2 avec sa tubulure de sortie 3 et son convoyeur d'alimen- tation 4. Une pluralité d'interrupteurs est disposée selon l'in- vention à l'intérieur de cette trémie, dont on a représenté schémati- quement trois types avec les basculeurs a mercure associés. Le pendule tubulaire 10, solidaire du basculeur 11, empêche le déborde- ment de la trémie. Un premier interrupteur à câble 20, solidaire
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du basculeur 21 assure la mise en et hors circuit du dispositif de chargement automatique.
Un autre interrupteur à câble 30,analo- gue au précédent, est associé à un basculeur 31 et met hors cir- cuit le système automatique de chargement lorsque le niveau du pro- duit atteint une valeur minimale prédéterminée dans la trémie. A cet effet, les pales 33 fixées sur le cible 30 se trouvent au-dessus des pale. 23 associées au cible 20.
Les figures 4a, 4b et 4c Illustrent certains des aménage- ment. prévus par l'invention pour le chargement automatique de wagonnets 5 se présentant dans le sens de la flèche F sous la tubulure de sortie 3 de la .trémie 2. La figure 4a est une vue de côté d'un wagonnet équipé selon l'invention. Un tel wagonnet compor- te à sa partie supérieure dei tôles de guidage obliques 6,6' qui empêchent le produit en vrac 1 de tomber latéralement en dehors du wagonnet. Une tôle profilée et inclinée 7 est disposée entre les tôles 6,6'. Le produit 1 provenant de la tubulure 3 exerce une poussée sur la tôle 7 et s'écoule par débordement au-dessus de cette tôle dans les wagonnets.
La figure 4c montre comment le produit en vrac peut s'é- couler successivement dans les wagonnets sans tomber entre les wagonnets, A cet effet on a prévu selon l'invention un tablier
8 constitué d'une matière résistante mais relativement souple, du cuir par exemple. Au fur et à mesure de l'avancement des vagonnets
5 dans le sens de la flèche F, le tablier 8 s'étend au voisinage du déversement du produit en vrac, au-dessus de l'espace vide existant entre deux wagonnets successifs..
On a représenté schématiquement aux figures 5a et,.11 . le dispositif prévu par l'invention pour commander l'arrêt du char- gement au cas où manqueraient des wagonnets vides. Deux wagonnets ' successifs 5 et 5' ont été représentés vus de.dessus. Un galet palpeur 50, qui coopère avec les parois latérales des wagonnets, est solidaire d'un contact ou servo-contact 51 qui est disposé sur
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le circuit de commande du dispositif prévu pour l'avancement des wagonnets, par exemple une vanne électromagnétique 9 associée à un vérin hydraulique.
La figure 5a montre les deux wagonnets 5 et
5' convenablement réunit : le contact 51 est alors fermé* Si les wagonnets 3 et 5' sont séparés (figure 5b),le galet 50 'engage dans l'espace libre qui se trouve entre les deux wagonnets et ou* vre alors le contact 51, ce qui arrêta la commande 9 de l'avancemen des wagonnets.
La figure 6 est une vue d'ensemble en plan d'une station de chargement conforme à l'invention. Un chemin de roulement formant un coude à 180 supporte des wagonnets qui se déplacent dans le sens des flèches F1 et F2. Les dispositifs d'avancement des wagonnets, à vide et à plein sont respectivement schématises en 9 et 9'. La trémie 2 reçoit le produit 1 à charger, depuis le convoyeur d'alimentation 4. Un montage électrique pour la commande d'une telle station est représenté à la figure 7.
Une manette ou inverseur de commande J à quatre positions 1, 2,3 et 4 permet d'assurer respectivement la marche automatique, la fermeture de la trémie, l'ouverture de la trémie et la position de reposa une source 5 de courant alimente l'ensemble et un moteur triphasé M assure l'ouverture de la trémie. Les basculeurs 11, 21 et 31 asso- clés aux interrupteurs pendulaires ou à câbla sont montés dans la circuit ainsi que le contact 51 commandé par le galet palpeur et les vannes électromécaniques 9 et 9' destinées au contrôla de l'avance- ment des wagonnets.
La mise en marche de la station de chargement automati- que selon l'invention s'effectue en faisant démarrer les organes moteurs, par exemple des pompes à huile, des dispositifs d'avance- ment ainsi qu'en plaçant l'inverseur J sur la position 1 "automati que". Supposons d'abord que la trémie 2 soit vide.Lorsque le convoyeur 4a avance, la trémie se remplit, Le commutateur ou bas- auleur de trémie 21 en position basse est d'abord sollicité et libère le système de blocage du chargement pour le contact 31.
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Le chargement s'effectue lorsqu'on atteint la commutateur ou bascu- leur de trémie 31 et dure aussi longtemps que le basculeur 21 reste ferme. Lorsque le niveau du contenu de la trémie tombe au-* dessous du niveau défini par le basculeur 21, le chargement est interrompu (blocage du chargeait)
. cette opération peut être renouvelée à volonté Si le chargement était interrompu faute de wagonnets vides$ la trémie se remplirait jusqu'à ce que le bas- culeur 11 du pendule tubulaire soit mis en oeuvre et arrête la bande d'alimentation 4.
Les interrupteurs à cible constituent les éléments essentiels de la station de chargement automatique selon l'inven- tion. Le coût de l'installation n'est pas du tout en rapport avec les économies que l'on peut réaliser (2 hommes par jour)., D'autre. avantages sont réalisés : régularité du chargement qui ne peut être atteinte manuellement, simplicité de la station de chargement automatique qui assure en môme temps une grande sécu- rite de fonctionnement tandis que l'en évite tous les inconvénients des électrodes de palpage.