Installation pour la manutention d'une matière pulvérulente
La présente invention a pour objet une installation pour la manutention d'une matière pulvérulente, destinée à être utilisée notamment dans l'industrie de la boulangerie.
Dans les installations de boulangerie connues, les moyens de transport utilisés jusqu'ici sont des transporteurs à vis et des élévateurs à baquets. Ces types de transporteurs présentent plusieurs inconvénients caractéristiques. Ils consomment une quantité d'énergie élevée, on éprouve des difficultés à les faire démarrer en charge et à les entretenir, et il est impossible de les décharger complètement de la matière qu'ils servent à transporter. Cette dernière caractéristique est extrêmement importante dans l'industrie boulangère à cause des diverses prescriptions d'hygiène en vigueur. Les espaces morts des transporteurs à vis et à baquets, où la matière transportée s'accumule et reste stationnaire pendant l'utilisation de l'installation, sont généralement des centres d'infection par des insectes et constituent pour ceux-ci des occasions idéales de proliférer.
De plus, pendant le transport au moyen des installations de types connus, les produits s'échappent sous forme de poussière, flottent dans l'air et viennent se déposer sur toutes les surfaces horizontales de l'installation ou de l'atelier et, lorsqu'une couche appréciable de poussière s'est ainsi accumulée, cette poussière constitue des emplacements idéaux pour la prolifération des insectes dans tout l'atelier. Dans de nombreux ateliers, on a l'habitude de nettoyer et de désinfecter par fumigation à intervalles réguliers.
Cette pratique présente cependant l'inconvénient d'obliger à arrêter l'exploitation dans l'atelier pendant une certaine période de temps et, en général, l'utilisation de produits fumigènes présente des inconvénients. Pendant cette période de nettoyage périodique, les espaces morts et les surfaces horizontales sont nettoyés, mais les produits qui sont ainsi enlevés sont normalement déjà infestés et doivent être mis au rebut, ce qui représente une perte notable.
De plus, dans des ateliers dans lesquels on emploie deux matières différentes ou davantage, telles que différents types de farine, la matière qui se rassemble dans les espaces morts du transporteur doit être enlevée par nettoyage lorsqu'on désire transporter un type de matière différent au moyen de ce transporteur. Sans cela, la matière subséquemment transportée est gâtée par des résidus de matière précédemment transportée et qui se sont accumulés dans le transporteur.
Dans les installations de transport utilisées jusqu'ici, le mélange de divers types de matières, tels que divers types de farines, ont été des plus difficiles à effectuer et ont exigé des appareils encombrants. I1 était jusqu'ici néces saire d'utiliser un agencement compliqué de transporteurs à vis pour transporter les divers ingrédients jusqu'à un réceptacle commun. I1 était impossible de mélanger la matière pendant son transport au moyen de transporteurs à vis et la seule manière d'effectuer un tel mélange était d'exécuter celui-ci dans un mélangeur séparé. Un inconvénient supplémentaire des installations mélangeuses connues consiste en ce que le même type de matières doit être transporté par chaque transporteur à vis, afin de maintenir des proportions précises entre les divers types de matière.
Cela est dû au fait qu'un transporteur à vis n'est pas autonettoyant et que la matière qui reste dans le transporteur altère ensuite la matière subséquemment transportée, si l'enveloppe du transporteur à vis n'a pas été nettoyée.
Contrairement aux installations transporteuses de types connus, l'installation faisant l'objet de la présente invention est capable d'assurer le transport économique d'une matière pulvérulente, sans faire de poussière, et d'éliminer les difficultés rencontrées avec les installations de transport de types connus jusqu'ici.
L'installation faisant l'objet de la présente invention est caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour produire un courant d'air, des moyens pour introduire de la matière pulvérulente dans ledit courant, afin que cette matière soit entraînée dans ce courant, au moins un séparateur agencé pour séparer la matière entraînée dudit courant, un dispositif récepteur destiné à recevoir la matière séparée dudit courant dans ledit séparateur, et des moyens agencés de manière à permettre d'introduire de la matière à partir dudit dispositif récepteur dans l'air déchargé à partir dudit séparateur, afin que cette matière soit transportée par cet air.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution et une variante de l'installation de manutention faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est un schéma de ladite forme d'exécution.
La fig. 2 est un schéma de détail d'un circuit d'actionnement d'une soupape de répartition de l'installation.
La fig. 3 est le schéma d'une soupape de répartition à solénoïde de ladite installation.
La forme d'exécution schématiquement représentée à la fig. 1 est destinée à être utilisée dans une boulangerie.
Une trémie 1 pour la décharge de sacs est agencée pour l'introduction dans un dispositif d'alimentation rotatif 3, d'une matière telle que de la farine.
Un conduit d'alimentation en air 42 relié à un compresseur 57 entraîné par un moteur 58 fournit de l'air dans le dispositif d'alimentation rotatif, pour servir de milieu de transport, et un second conduit 43 est prévu pour transporter le mélange de matière pulvérulente et d'air à partir dudit dispositif d'alimentation.
Le mélange air-matière qui se trouve dans le conduit 43 est transporté jusque dans un séparateur d'air et de matière 59, du type à cyclone.
Le séparateur air-matière 59 est disposé au-dessus d'un dispositif récepteur comprenant un tamis 60 auquel il est relié par un raccord flexible 61 muni d'un sas pneumatique 62 destiné à empêcher l'air de pénétrer dans le tamis 60 et d'y gêner l'opération de tamisage. La matière séparée de l'air dans le séparateur 59 est déchargée à partir de ce séparateur et à travers le sas pneumatique rotatif, par le raccord 61 et jusque dans le dispositif récepteur comprenant le tamis 60.
La matière contenue dans le tamis est divisée en une partie grossière et une partie fine.
La partie grossière est déchargée dans un collecteur 63 à travers un raccord flexible 64 et, à partir de ce collecteur, elle est ensuite extraite de l'installation à la main. La partie fine est déchargée dans une trémie collectrice 65 à travers un raccord flexible 66, de façon à former une colonne de matière au-dessus d'un dispositif d'alimentation rotatif 67. Ce dispositif est de construction semblable au dispositif d'ali mentation rotatif 31 et fonctionne comme ce dernier, de sorte qu'il ne sera pas décrit en détail. La trémie collectrice 65 présente un évent par lequel elle communique avec un ensemble collecteur de poussière qu'on décrira plus loin, à travers un conduit 68, afin d'empêcher tout air expulsé du dispositif d'alimentation rotatif 67 de pénétrer dans le tamis 60.
Au cas où de l'air pénétrerait dans ce tamis, un évent 69 y est prévu et est relié au conduit 68 à travers un conduit 70.
Le dispositif d'alimentation rotatif 67 est muni d'un conduit d'alimentation en air 71 qui communique avec la sortie de décharge d'air du séparateur air-matière 59 et il utilise l'air séparé de la matière dans ce séparateur pour transporter la matière à partir du dispositif d'alimentation rotatif 67. Une source d'air séparée pourrait être prévue pour le dispositif d'alimentation rotatif 67, cependant, il est évident que la disposition représentée selon laquelle l'air déchargé par le séparateur airmatière est utilisé, réduit non seulement la consommation d'énergie nécessaire au fonctionnement de l'installation, mais diminue également le coût initial de l'installation. Un conduit 72 est prévu pour transporter le mélange airmatière à partir du dispositif d'alimentation rotatif 67 jusqu'à un séparateur air-matière 73, du type à cyclone.
Le séparateur air-matière 73 est placé audessus d'un second dispositif récepteur 74 pour la matière. La matière séparée de l'air dans le séparateur 73 est déchargée dans le dispositif récepteur 74 dans lequel elle forme une colonne de matière au-dessus d'un dispositif d'alimentation rotatif 75. Le dispositif d'alimentation 75 est construit et fonctionne comme le dispositif d'alimentation rotatif 31 décrit ci-dessus, et il ne sera pas décrit en détail.
Le dispositif d'alimentation rotatif 75 est pourvu d'un conduit d'alimentation en air 78 qui lui fournit de l'air à partir d'une source d'alimentation en air qui peut être constituée par un compresseur d'air séparé, par le compresseur d'air 57 ou par une alimentation en air à partir de la sortie de décharge d'air de l'un des séparateurs air-matière. Un conduit 79 est relié à la sortie de décharge du dispositif d'alimentation rotatif 75 et est utilisé pour transporter la matière déchargée dans ce dispositif à partir du dispositif récepteur de matière 74, jusqu'à une soupape de répartition 80 qu'on décrira plus loin.
Un conduit 81 s'étend à partir de la soupape de répartition 80 jusqu'à un séparateur air-matière 82 du type à cyclone disposé audessus d'une trémie à balance 83, de façon à pouvoir décharger la matière dans cette trémie du type à quatre points de suspension et munie d'un fléau de balance 84. Un conduit de dérivation 85 s'étend à partir de la soupape de répartition 80 jusqu'au séparateur air-matière 73 disposé au-dessus du dispositif récepteur 74 pour la matière.
Ainsi qu'on peut le voir à la fig. 2, la soupape de répartition 80 comprend un carter 86 divisé en trois compartiments par deux parois intérieures 97 et 98 qui forment une chambre de soupape 87 et deux chambres à air 88 et 89 à l'intérieur du carter de la soupape. Un bouchon de soupape 90, pourvu de deux passages 91 et 92, est disposé à l'intérieur de la chambre de soupape et est agencé de façon à pouvoir glisser longitudinalement dans cette chambre. Un piston à air 93 muni d'une tigepoussoir de bouchon de soupape 94 qui s'étend à travers la paroi 97 jusqu'à l'intérieur de la chambre de soupape est disposé à l'intérieur de la chambre à air 68, et un piston à air analogue 95 muni d'une tige-poussoir de bouchon de soupape 96 s'étendant à travers la paroi 98 jusque dans la chambre de soupape est semblablement disposé à l'intérieur de la chambre à air 89.
De l'air servant à actionner le piston à air 93 est fourni dans la chambre à air 88 à travers un conduit 99 commandé au moyen d'une soupape de commande 100 à trois voies et deux positions actionnée au moyen d'un solénoïde. De l'air est fourni à la soupape à solénoïde 100 au moyen d'un conduit 101. De façon correspondante, de l'air servant à actionner le piston à air 95 est fourni à la chambre à air 89 à travers un conduit 102 et l'alimentation de cette chambre en air est commandée au moyen d'une soupape à solénoïde 103 à trois voies et à deux positions. De l'air est fourni à la soupape à solénoïde 103 à travers un conduit 104.
La soupape à solénoïde 100 à trois voies et à deux positions est schématiquement représentée à la fig. 3. Elle comprend un corps 150 présentant un orifice d'admission d'air 151 et un orifice d'échappement 152 pour l'air. Une chambre de soupape 154 formée par une paroi cylindrique 155 est pourvue d'un plongeur 156.
L'orifice d'admission d'air 151 communique avec la chambre de soupape 154 à travers un orifice de soupape 157. L'orifice de sortie 152 pour l'air communique avec la chambre de soupape 154 à travers un orifice de soupape 158.
La chambre de soupape communique avec l'atmosphère à travers un orifice d'échappement 153. Un enroulement électrique 159 est disposé autour de l'extérieur de la paroi cylindrique 154 limitant la chambre à soupape et est pourvu de connexions 100a et 100b destinées à le relier à un circuit.
Le plongeur 156 ferme l'orifice d'admission d'air 157 de la soupape lorsqu'il se trouve dans sa position normale, et il est maintenu dans cette position par gravité. Lorsque les connexions de circuit 100a et 100b de l'enroulement 159 sont excitées, le champ magnétique produit par le passage de courant électrique soulève le plongeur 156 de manière à ouvrir l'orifice de soupape 157 et à fermer l'orifice d'échappement 153. Lorsque le plongeur se trouve dans cette position, l'orifice de soupape 158 est également ouvert et communique avec l'orifice de soupape 157. Lorsque les orifices de soupape 157 et 158 communiquent entre eux, de l'air s'écoule à partir de l'orifice d'admission 151 jusque dans la chambre à air 88 de la soupape de répartition 80 à travers l'orifice de sortie 152 et le conduit 99.
Lorsque l'enroulement 159 cesse d'être excité, le plongeur 156 retombe dans sa position initiale, fermant l'orifice de soupape 157. Lorsque le plongeur occupe cette position, l'orifice de sortie 158 de la soupape communique avec l'orifice d'échappement 153 à travers la chambre de soupape 154, permettant ainsi à l'air qui se trouve dans la chambre à air 88 de la soupape de répartition 80 de s'échapper dans l'atmosphère. La construction et le fonctionnement de la soupape à solénoïde 103 sont identiques à ceux qu'on vient de décrire à propos de la soupape à solénoïde 100.
Le circuit électrique de l'installation de transport et de pesage de farine décrite est schématiquement représenté, de façon quelque peu simplifiée à la fig. 2. Une source de tension alternative alimente ce circuit à travers un interrupteur 106 branché sur deux circuits d'alimentation 105a et 105b. Un commutateur à bouton-poussoir 107 pour la balance est relié par une de ses bornes 107a au circuit 105a et, par son autre borne 107b à une borne 103a de la soupape à solénoïde 103. Un commutateur interrupteur 108 pour le fléau de la balance est relié par une de ses bornes 108a au circuit 105a, son autre borne 108b étant reliée à l'une des bornes 100a de la soupape à solénoïde 100.
La seconde borne 103b de la soupape à solénoïde 103 est reliée au circuit 105b et la seconde borne 100b de la soupape à solénoïde 100 est également reliée au circuit 105 b.
Le conduit 79 pour le transport de matière à partir du dispositif d'alimentation rotatif 75 jusqu'à la soupape de répartition 80 communique avec le conduit 81 à travers le passage 92 du bouchon de soupape 90. Ce dernier est mis en place dans cette position en fermant le commutateur à bouton-poussoir 107 de la balance et en excitant ainsi l'enroulement de la soupape à solénoïde 103, de manière à admettre de l'air dans la chambre 89. Lorsque de l'air est admis dans la chambre à air 89 à travers le conduit 102, le piston à air 95 se déplace vers la gauche et entre en contact avec le bouchon de soupape 90 par l'intermédiaire de la tige-poussoir 96 pour ce bouchon de soupape, de manière à déplacer celui-ci vers la gauche jusqu'à ce que les conduits 79 et 81 communiquent entre eux à travers le passage 92 du bouchon de soupape. Cette action est instantanée.
Lorsque le commutateur à bouton-poussoir 107 de la balance est à nouveau ouvert, de manière à interrompre l'excitation de l'enroulement de la soupape à solénoïde 103, l'air qui se trouve dans la chambre à air 89 est expulsé dans l'atmosphère.
Le conduit 79 pour le transport de matière à partir du dispositif d'alimentation rotatif 75 jusqu'à la soupape de répartition 80 communique avec le conduit de dérivation 85 à travers le passage 91 du bouchon de soupape 90. Le bouchon de soupape est placé dans cette position par fermeture du commutateur interrupteur 108 de la poutre de balance, qui est ainsi manoeuvré dans le but d'exciter l'enroulement de la soupape à solénoïde 100. Cela a pour effet de laisser pénétrer de l'air dans la chambre à air 88.
Lorsque de l'air pénètre dans la chambre à air 88 à travers le conduit 99, le piston à air 93 se déplace vers la droite, de manière à entrer en contact avec le bouchon de soupape 90 au moyen de la tige-poussoir de bouchon de soupape 94 et à déplacer ce bouchon de soupape vers la droite, jusqu'à ce que les conduits 79 et 85 communiquent entre eux à travers le passage 91. Lorsque le commutateur interrupteur 108 de la poutre de balance est à nouveau ouvert, faisant ainsi cesser l'excitation de l'enroulement de la soupape à solénoïde 100, l'air qui se trouve dans la chambre à air 88 est expulsé dans l'atmosphère.
Lors du fonctionnement de la trémie à balance 83, l'opérateur choisit sur l'échelle du fléau 84 de la balance de la trémie le poids désiré de matière devant être transportée dans la trémie à balance à travers le conduit 78.
Le commutateur à bouton-poussoir 107 de la balance est alors fermé pour relier le conduit 79 au conduit 81 à travers la soupape de répartition 80, et la matière qui se trouve dans le conduit 79 est conduite dans la trémie à balance 83, à partir du dispositif d'alimentation rotatif 75. Lorsque la quantité désirée de matière a été transportée jusque dans la trémie à balance, le fléau de balance 84 de la trémie à balance est équilibré en position de zéro et ferme les contacts du commutateur 108 du fléau de balance.
La fermeture desdits contacts assure l'actionnement de la soupape de répartition 80 de manière à séparer le conduit 79 du conduit 81 en déplaçant instantanément le bouchon de soupape 90 vers la gauche et à faire communiquer le conduit 79 avec le conduit de dérivation 85, de manière à remettre en circulation la matière qui a été transportée en retour jusqu'au dispositif récepteur 74 pour la matière, à travers le séparateur air-matière 73.
Le commutateur du fléau de balance reste fermé jusqu'à ce que la matière ait été enlevée de la trémie à balance, afin d'empêcher de la matière supplémentaire d'être ajoutée dans cette trémie par fermeture accidentelle du commutateur à bouton-poussoir de la balance. Si on le désire, le commutateur à bouton-poussoir de la balance peut être asservi aux commutateurs de mise en route de divers dispositifs d'alimentation à revolver et de diverses soufflantes que comprend l'installation, dans le but de réaliser une installation automatiquement actionnée et commandée à partir d'une position de commande unique.
Il peut également être désirable d'asservir la commande électrique des moyens d'entraînement pour le dispositif d'alimentation rotatif 75 au commutateur 108 du fléau de balance, dans le but d'interrompre la rotation du dispositif d'alimentation rotatif lorsque ledit commutateur est fermé. Dans ce cas, il faudrait prévoir un commutateur asservi à enclenchement retardé pour la soufflante fournissant l'air au conduit 78, afin de permettre de nettoyer la poche du dispositif d'alimentation rotatif 75 ainsi que le conduit 79 de tout reste de matière, avant que ladite soufflante ne soit arrêtée.
La matière se trouvant dans la trémie à balance est enlevée par ouverture de la soupape 110 et est déchargée dans un mélangeur 111 en vue de poursuivre son traitement.
Un séparateur centrifuge à ventilateur 112 est disposé au-dessus du dispositif récepteur 74 pour la matière. Ce séparateur est pourvu d'un collecteur 113 qui communique avec son côté d'aspiration. Un conduit 114 muni d'une soupape de commande d'écoulement 115 s'étend à partir de la sortie de décharge d'air du séparateur air-matière 82 jusqu'au collecteur 113 du séparateur 112. Un conduit 116 muni d'une soupape de commande d'écoulement 117 s'étend à partir de la sortie de décharge d'air du séparateur air-matière 73 jusqu'au collecteur 113. Le conduit 68 est muni d'une soupape de commande d'écoulement 118 et communique avec le collecteur 113 de manière à faire communiquer le tamis 60 et la trémie 65 avec le séparateur 112. Un conduit 119 s'étend à partir de la sortie de décharge d'air du séparateur 112 jusqu'à une boîte à filtre 120.
Un conduit 121 fait communiquer la sortie de matière du séparateur 112 avec un orifice d'admission de matière 122 du dispositif récepteur 74 pour la matière. Un orifice de fuite 123 muni de tampons-filtrants débouche dans le conduit 114 pour y laisser pénétrer de l'air atmosphérique.
De façon analogue, un orifice de fuite 124 est prévu pour le conduit 116 et un orifice de fuite 125 est prévu pour le conduit 68.
Au cas où l'alimentation en air serait réduite dans l'un quelconque des conduits 114, 116 ou 68, de l'air atmosphérique pénétrerait par l'orifice de fuite correspondant et assurerait une circulation normale de l'air à travers ledit conduit.
La rotation du ventilateur du séparateur 112 produit une dépression dans le collecteur 113. Tout reste de matière pulvérulente sous forme de poussière qui n'a pas été séparé dans les séparateurs 73 et 82 et qui se trouve en suspension dans l'air chargé de poussière provenant de la trémie 65 et du tamis 60 est attiré dans le séparateur 112 à travers les conduits correspondants, du fait de la pression réduite qui règne dans le collecteur 113. Les soupapes de commande d'écoulement 115, 117 et 118 servent à régler la pression dans les conduits respectifs, de manière à compenser les différences de longueur entre les conduits communiquant avec le collecteur 113 et à empêcher ainsi un court-circuitage de l'air d'entrée, cet air cherchant le parcours de moindre résistance à travers le conduit présentant la plus faible longueur.
La matière séparée de l'air chargé de poussière pénétrant dans le séparateur 112 est déchargée dans le dispositif récepteur 74 à travers l'orifice d'admission 122 et l'air d'échappement du séparateur 112 est conduit à la boîte à filtre
120 à travers le conduit 119.
Un conduit 126 fait communiquer les moyens d'aération 56 de la trémie 1 avec l'orifice d'aspiration d'une soufflante 127. L'orifice de décharge 128 de la soufflante 127 décharge l'air chargé de poussière venant du capuchon de la trémie 1 dans la boîte à filtre 120.
L'air introduit dans la boîte à filtre 120 à travers la sortie 128 de la soufflante et le conduit 119 passe à travers un jeu de filtres à poussière et est ensuite déchargé dans l'atmosphère, à l'état exempt de poussière.