Appareil pour le transport de matière pulvérulente
La plupart des industries dans lesquelles on traite les matières pulvérulentes, et en particulier les minoteries, ont besoin d'appareils simples, peu coûteux et efficaces pour transporter ces matières d'un endroit à un autre. Par exemple, pour effectuer des livraisons d'une minoterie à une boulangerie, il faut recourir normalement à une grande dépense de main-d'ceuvre et d'équipement, et l'on est obligé de transporter la farine sur une distance relativement importante soit eri direction horizontale, soit en direction verticale, ou les deux, pour mettre la farine dans la trémie de stockage provisoire de la boulangerie. On a déjà proposé de nombreux procédés et différents types d'appareils pour le transport de ces matières pulvérulentes.
La plupart de ceux-ci ont réalisé le transport de ces matières par des procédés pneumatiques. Dans le transport pneumatique, les pressions utilisées sont normalement inférieures à 0,07 kg par cm2 et chaque kilogramme de matière pulvérulente déplacé nécessite 1 à 3 kg d'air pour la réalisation de ce déplacement, l'air agissant comme milieu de transport et déplaçant la matière avec lui par suite de son propre mouvement. L'air, dans les installations de transport pneumatique, circule aux environs de 600 à 1700 m par minute environ. En raison de l'importance relative du volume d'air utilisé pour le transport de telles matières pulvérulentes par des moyens pneumatiques, il est nécessaire de filtrer l'air si l'on doit transporter un produit tel que de la farine et le recueillir à un endroit éloigné.
Par conséquent, le coût d'un tel transport est sensiblement accrû. En outre, la densité de la matière transportée par un tel procédé est nécessairement très faible. Le conduit doit être relativement gros, la vitesse de l'air doit être relativement élevée et la puissance nécessaire pour effectuer le transport est relativement grande. Par conséquent, le rendement global d'une telle installation de transport est faible.
La présente invention a pour objet un appareil pour le transport de matière pulvérulente qui comprend un tambour cylindrique, un carter cylindrique entourant ledit tambour, une série d'ailettes espacées circonférentiellement et fixées audit tambour de façon à tourner avec lui à l'intérieur du carter, les extrémités extérieures desdites ailettes étant faiblement espacées de la surface interne dudit carter, et un dispositif d'étanchéité empêchant l'échappement de l'air vers l'extérieur du carter à chacune de ses extrémités, ledit carter possédant un orifice d'admission de matière communiquant avec une source de matière pulvérulente en vue d'admettre cette matière dans le carter et entre les ailettes pour être emportée par celles-ci lorsque les ailettes passent devant l'orifice d'admission.
La présente invention a pour but de permettre le transport de matières pulvérulentes d'une façon économique, simple et efficace et avec des débits pouvant atteindre des valeurs jusqu'ici inconnues dans les installations de transport verticales ou horizontales.
L'appareil faisant l'objet de l'invention est caractérisé en ce que ledit carter comporte un orifice d'admission d'air à l'une de ses extrémités pour admettre de l'air sous pression à l'intérieur du carter et entre les ailettes, ledit carter possédant également un orifice de sortie à l'extrémité opposée du carter pour permettre à la matière pulvérulente d'être évacuée par celui-ci, la surface dudit orifice de sortie qui est entre deux ailettes voisines quelconques étant plus petite que la section transversale du compartiment délimité par deux ailettes voisines.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécutions de l'appareil faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale d'une première forme d'exécution de l'appareil.
La fig. 2 est une coupe verticale faite sensiblement suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe partielle d'une variante de l'appareil de la fig. 1.
L'appareil A représenté aux fig. 1 et 2 est relié à une chambre ou trémie indiquée d'une façon générale en 5, destinée à contenir la matière pulvérulente et comportant un orifice 6 à sa partie supérieure.
On peut utiliser, pour amener la matière pulvérulente jusqu'à l'orifice 6 de la chambre, un registre à air 7 qui comporte un faux fond formant nervure à travers lequel on fait monter de l'air sous pression. Au lieu du registre à air 7, on peut utiliser tout autre moyen tel qu'un transporteur à godets ou à vibration pour amener la matière jusqu'à l'orifice 6, étant donné que de toute façon l'air comprimé a quitté la matière au moment où il passe à travers l'orifice.
L'appareil A est relié rigidement à la chambre 5 au moyen de consoles 8 et de boulons de fixation 9.
I1 comporte un carter 10 qui est d'une forme générale cylindrique et comporte à sa partie supérieure une entrée de matière 11 destinée à recevoir la matière pulvérulente provenant de la chambre 5 à travers son orifice 6. Ce carter cylindrique 10 comporte un orifice d'admission d'air 12 et un orifice de sortie 13 dont la surface est plus petite que celle de l'orifice d'admission. L'orifice d'admission d'air 12 est destinée à être reliée à une source d'air comprimé (non représentée) qui peut fournir une pression de 0,14 à 3,5 kg par cm2.
Normalement, une pression entre 1,05 et 1,4 kg par cm2 suffira. Le cas échéant, on peut utiliser des pressions comprises entre 0,35 et 2,1 kg par cm2, une légère augmentation de pression étant nécessaire si l'on diminue le diamètre du conduit, étant donné que le frottement se trouve augmenté. La nécessité d'une telle augmentation de pression ne se fait cependant pas sentir, sauf lorsqu'on utilise des conduits de très petits diamètres. La sortie 13 est destinée à être reliée à un conduit de transport (non représenté) qui sert à diriger la matière vers l'emplacement désiré.
Comme on le voit sur la fig. 2, le carter 10 comprend un organe métallique tubulaire 14 dont l'axe est disposé horizontalement et qui comporte une paire d'anneaux métalliques 15 et 16 fixés sur ses extrémités et s'étendant vers l'intérieur radialement à partir de lui. Sur les anneaux métalliques 15 et 16 sont soudées plusieurs consoles 17 et 18 qui s'étendent vers l'extérieur et qui, à leur tour, soutiennent une paire de plaques de support ou de montage 19, 20.
Dans les plaques de support 19 et 20 tourne un arbre 21 qui traverse ces plaques et qui est destiné à être relié en 22 à un mécanisme d'entraînement à vitesse variable (non représenté).
A l'intérieur du carter 10 et sur l'arbre 21 est fixé un tambour 23 destiné à tourner avec ledit arbre. Principalement sur la fig. 1, on voit que ce tambour et composé d'un cylindre métallique 24 et de deux flasques 25 et 26 montés sur l'arbre et solidaires de celui-ci pour tourner avec lui et porter le cylindre 24. Ces flasques 25 et 26 sont soudés ou clavetés sur l'arbre 21. Un dispositif d'étanchéité S, pour empêcher l'air de s'échapper à l'extérieur du carter 10 à chacune de ses extrémités, comporte un anneau métallique 27 de section en L et incliné à son extrémité intérieure, comme indiqué en 28. Il est prévu plusieurs segments d'étanchéité 29 entre le tambour 23 et un anneau de serrage 30 soudé aux consoles 21 et aux anneaux 15 et 16.
Une vis 31 traverse l'anneau métallique 30 pour le serrer et comprimer les segments d'étanchéité 29 afin d'empêcher l'air de passer entre l'anneau 16 et le cylindre 24. Une garniture en bronze 32 est également prévue pour résister au frottement. Le dispositif d'étanchéité S est prévu à chacune des extrémités du carter de façon à empêcher l'air de s'échapper de chaque extrémité.
Plus particulièrement sur la fig. 2, on voit que l'orifice de sortie 13 est allongé et en forme d'arc de cercle, l'orifice d'entrée 12 ayant une forme analogue, Les emplacements des orifices d'admission et de sortie se trouvent à l'extérieur de la surface cylindrique du tambour 23 et à l'intérieur du carter 10, de sorte que l'air comprimé est entraîné entre ce tambour et la surface intérieure du carter. Les orifices d'admission 12 et de sortie 13 se trouvent l'un en face de l'autre, de sorte que le courant d'air comprimé tend à passer directement à travers le carter 10 à sa partie inférieure et longitudinalement par rapport à lui.
Sur la surface cylindrique du tambour 23 et s'étendant radialement vers l'extérieur sont montées plusieurs ailettes 33 espacées circonférentiellement et fixées au tambour 23 de façon à tourner avec lui à l'intérieur du carter 10. Ces ailettes 33 s'étendent le long du tambour de sorte qu'en tournant avec lui elles entrent en contact avec la matière pulvérulente qui descend par l'orifice 6 et entraînent dans leur rotation la matière jusqu'à une position juste en face de l'orifice d'admission 12 où elle est soumise à l'action du jet d'air comprimé et se trouve fluidifiée et mise en mouvement de façon à être transportée par l'air comprimé vers l'extérieur à travers l'orifice 13 en un courant sensiblement compact. Les extrémités extérieures des ailettes sont si faiblement espacées de la surface interne du carter 10 que c'est à peine si de l'air peut s'échapper dans l'intervalle.
Chaque ailette est munie d'un bord en laiton 40. Le dispositf d'étanchéité précédemment décrit empêche toute fuite appréciable d'air latéralement entre les extrémités des ailettes 33.
Le diamètre du tambour 23 est légèrement inférieur à 254 mm tandis que la longueur des ailettes est légèrement supérieure à 88 mm. Ainsi, on peut voir que le diamètre du tambour est sensiblement plus grand que la longueur de l'une des ailettes 33 et, en fait, il est supérieur à deux fois et demie la longueur d'une ailette. Ce rapport entre le diamètre du tambour et la longueur des lames confère au tambour la résistance nécessaire pour l'empêcher de fléchir.
La fig. 3 montre une variante de l'appareil dans laquelle le tambour 41 est constitué par un organe tubulaire métallique 42 avec de fortes plaques d'extrémités semblables aux flasques 25 et 26, mais ayant des ailettes de forme différente. Les ailettes 43 de cette variante sont incurvées dans la direction de la rotation de sorte que lorsqu'elles passent devant l'orifice de décharge de la chambre, elles entrent dans la matière pulvérulente et l'entraînent à l'intérieur du carter avec plus de facilité.
La surface de l'orifice de sortie 13 qui est entre deux ailettes voisines, est plus petite que la section transversale du compartiment délimité par deux ailettes voisines. En outre, chacun de ces compartiments, lorsqu'il est aligné entre la sortie 13 et l'admission 12, constitue une continuation du conduit qui est relié à l'orifice de sortie 13 pendant le fonctionnement.
L'on peut fabriquer à peu de frais et d'un façon simple l'appareil faisant l'objet de l'invention. De plus, cet appareil, du fait de sa construction particulière, ne tend pas à faire fléchir l'arbre 21 mais au contraire assure une rotation du tambour 23 autour de l'axe longitudinal de l'arbre 21 sans écart sensible. En d'autres termes, on peut introduire les pressions mentionnées dans l'orifice d'admission d'air 12 sans affecter la rotation du tambour 23 autour de l'axe longitudinal de l'arbre 21. Les flasques 25 et 26 placés à l'extrémité du cylindre 24 et adjacents aux extrémités du carter 10 empêchent les pressions relativement élevées d'avoir un effet nuisible sur l'organe en rotation à l'intérieur du carter, qui entre en contact avec la matière pulvérulente et qui l'amène dans la position désirée pour qu'elle soit fluidifiée et transportée.
En fonctionnement, le tambour 23 et les ailettes 33 sont entraînés en rotation avec l'arbre 21 par un mécanisme à vitesse variable. Lorsque les ailettes passent devant l'orifice 6, elles entraînent la matière pulvérulente et les compartiments se remplissent de matière. Lorsqu'elles continuent à tourner, elles passent devant l'orifice d'admission d'air et l'air comprimé qui entre se précipite dans le compartiment formé entre les ailettes adjacentes. La matière pulvérulente qui s'y trouve est fluidifiée par cet air et s'écoule vers et à travers l'orifice de sortie 13 en un courant sensiblement compact.
Pour le transport par fluidification, on tourne le tambour 23 à une vitesse en rapport avec la quantité d'air admise par l'orifice 12 de façon que le volume de matière pulvérulente transportée par l'orifice 13 soit suffisant pour former un courant fluidifié de matière pulvérulente s'écoulant par l'orifice 13, dans lequel le rapport en poids de l'air à la matière pulvérulente est d'un kg d'air pour 35-250 kg environ de matière pulvérulente. La vitesse d'écoulement de l'air et de la matière pulvérulente est d'environ 100 à 500 m par minute à l'orifice de sortie 13.