Appareil pour décharger de la matière pulvérulente
La présente invention a pour objet un appareil pour décharger de la matière pulvérulente, comprenant un récipient présentant un fond poreux sur lequel repose ladite matière, une chambre sousjacente audit fond poreux et dans laquelle de l'air est introduit pour passer, à travers ce fond dans la matière pulvérulente qui, fluidifiée, s'écoule vers une ouverture de décharge reliée à une conduite de transport.
L'appareil selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour diriger l'air qui passe à travers la matière fluidifiée à l'intérieur du récipient et qui s'accumule dans la partie supérieure du récipient, vers le côté aval en avant de l'ouverture de décharge à travers laquelle il passe en entraînant la matière fluidifiée hors du récipient.
Le dessin représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution de l'appareil faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue partielle en élévation latérale, partiellement en coupe de l'appareil selon la première forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe par la ligne 2-2 de la fig. 3.
La fig. 3 est une coupe par la ligne 3-3 de la fig. 1.
La fig. 4 est une coupe par la ligne 4-4 de la fig. 3.
La fig. 5 est un schéma d'un dispositif hydraulique pour cette forme d'exécution.
La fig. 6 est un schéma d'une installation de commande électrique pour l'appareil de la fig. 1.
La fig. 7 est une vue en coupe de la deuxième forme d'exécution de l'appareil.
La fig. 8 est une vue en coupe par la ligne 8-8 de la fig. 7.
La fig. 9 est une coupe de la troisième forme d'exécution par la ligne 9-9 de la fig. 10.
La fig. 10 est une vue en plan de la fig. 9 partiellement arrachée pour montrer un détail.
La fig. 11 est une vue en coupe latérale d'une variante, par la ligne 11-11 de la fig. 12.
La fig. 12 est une coupe par la ligne 12-12 de la fig. 11.
L'appareil de la première forme d'exécution représenté aux fig. 1 à 4 est fixé à un réservoir constitué par un container 2 disposé sur un véhicule et présentant une paire d'ouvertures de sortie de décharge 3, 3' espacées transversalement. Lesdites ouvertures sont reliées à un récipient 4 de l'appareil destiné à recevoir et à évacuer la matière provenant desdites ouvertures de sortie.
Le récipient 4 est constitué par un boîtier 5 supporté à partir du véhicule par des supports 10 et présentant des parois latérales convergentes 6, 6' et 7, 7' formant une chambre 8 en V et une paroi supérieure 9 munie de deux ouvertures d'admission de matière 11, 11'. Les ouvertures d'admission 11, 11, sont en regard des ouvertures de sortie de décharge 3, 3' du réservoir de véhicule et communiquent avec celui-ci au moyen de vannes papillon 12, 12'. La partie inférieure du récipient 4 présente un fond poreux 13 formant le fond de la chambre 8. Immédiatement au-dessous du fond 13, un canal inférieur 14 est fixé au récipient au moyen d'une bride 15 et s'étendant au-dessous de toute la surface du fond poreux 13.
Une paroi 17 ferme la chambre 8 à la base du
V entre les parois latérales 7 et 7' et une ouverture de sortie 18 est ménagée dans cette paroi. Un ajutage de sortie 19 établit la communication entre l'ou- verture de sortie 18 et une conduite de transport 21.
Une paire de parois d'extrémité 20 et 20' ferme la chambre 8 aux extrémités des branches du V. Un écran 22 adjacent à la paroi 17 et espacé de celle-ci s'étend entre les parois latérales 7 et 7' et à partir du fond 13 vers le haut en ménageant un passage 23 entre lui et la paroi Ssupérieure 9 communiquant avec l'espace entre l'écran 22 et la paroi d'extrémité 17.
Cet écran 22 présente un passage 24 adjacent au fond 13 et en regard de l'ouverture de sortie 18.
Un coulisseau 25, déplaçable dans des guides 30, est commandé par l'intermédiaire d'un mécanisme 26 fixé à la paroi supérieure 9 et comportant un volant d'actionnement 27 disposé latéralement.
Le canal inférieur 14 comporte une ouverture d'admission d'air 28 qui communique avec une conduite d'air 29 disposée de manière à fournir de l'air comprimé à partir d'une soufflante 31 qui, à son tour, reçoit de l'air comprimé à travers un conduit 32 d'une soufflante 33 présentant une conduite d'admission 34 recevant de l'air à partir d'un filtre d'air 35. Entre la conduite d'alimentation d'air 29 et la conduite d'admission 34 s'étend un embranchement qui peut être formé par une conduite de retour d'air 36 pour faire recirculer l'air en le ramenant vers les soufflantes 31 et 33, cet embranchement étant muni d'une vanne papillon 37 actionnée par un seno-moteur ou cylindre 38 qui règle la vanne 37 au moyen d'un bras 39. Une soupape de décharge 40 est prévue dans la conduite d'alimentation d'air 29.
Des vannes d'admission de matière 12, 12' sont actionnées par l'intermédiaire d'un arbre d'actionnement commun 41 commandé par un servo-moteur 42 agissant sur un levier 43 solidaire de l'arbre 41.
Les soufflantes 31 et 33 sont entraînées par un train de courroies 44 et 45 respectivement à partir d'un moteur 46. La soufflante 33 entraîne en outre une pompe hydraulique 47 par l'intermédiaire d'une transmission 48 à partir d'une poulie 49 calée sur l'arbre de soufflante 51.
Comme représenté à la fig. 5, la pompe hydraulique 47 est alimentée en huile à partir d'un réservoir 52 par fintermédiaire d'un conduit 53 et cette pompe débite dans une conduite 54 comportant une vanne à plusieurs voies 55 chargée par ressort. La vanne 55 est munie d'un solénoïde 56 qui, lorsqu'il est excité, ouvre la vanne pour permettre à du fluide d'être débité à travers une conduite 57 et une tuyauterie d'embranchement 58 dans les extrémités gaw ches des cylindres 38 et 42 respectivement et provoquant par là le déplacement vers l'extérieur de leurs pistons respectifs 59 et 60.
Lorsque le solénoïde 56 est désexcité, la vanne 55 retourne à sa position normale et permet à de l'huile d'être débitée à travers une conduite 61 jusqu'à l'extrémité droite du cylindre 42 et par l'intermédiaire de l'embranchement 62 et d'une soupape 63 vers l'extrémité droite du cylindre 38 provoquant le déplacement vers l'intérieur des pistons 59 et 60. Du liquide provenant de chaque cylindre est déchargé à travers la vanne 55 et une conduite de retour 50 au réservoir 52.
Comme représenté à la fig. 6, une source de courant électrique 64, qui peut être le circuit électrique du moteur du véhicule, alimente une minuterie 65 par l'intermédiaire des lignes 66 et 67. Un interrupteur 68 est disposé sur la ligne 66 pour fermer le circuit de la minuterie fermant en même temps le circuit à travers un contact instantané 69 et un contact à retard réglable 70 pour exciter un relais 71 pendant un intervalle de temps prédéterminé. Les contacts 72 du relais 71 sont ainsi fermés et excitent le solénoïde 56 de la vanne 55 pendant l'intervalle mentionné ci-dessus. Un contact à retard réglable 73 est également excité lors de l'actionnement de la minuterie 65 et est adapté de façon à bloquer celle-ci pendant un intervalle réglé d'avance dépassant l'intervalle du contact 70 comme il sera décrit plus en détail pour le fonctionnement de l'appareil.
Un interrupteur à pression 74 est disposé dans la conduite d'alimentation d'air 69 comme représenté aux fig. 1 à 3 et schématiquement à la fig. 5, cet interrupteur étant branché en parallèle sur le contact 73.
Lors du fonctionnement de la forme d'exécution représentée aux fig. 1 à 6, la conduite de transport 21 est fixée au point auquel doit se faire la décharge soit directement, soit au moyen d'une conduite intermédiaire et de préférence au moyen d'une conduite flexible. Le moteur 46 est mis en marche pour entraîner les soufflantes 31 et 33 qui débitent de l'air dans la conduite d'alimentation 29 aboutissant dans la chambre foulante 16.
Le passage 24 de l'écran 22 est ouvert d'une quantité déterminée d'avance. L'interrupteur à main 68 (fig. 5 et 6) est manoeuvré pour fermer le circuit de la minuterie 65, qui est actionnée et ferme les contacts 69, 70 et 73. Le relais 71 est excité, fermant les contacts 32 et excitant le solénoïde 56 qui agit sur la vanne 55 pour décharger du liquide provenant de la pompe 47 et de la conduite 54 dans la conduite 57 et dans l'embranchement 58 déplaçant ainsi les pistons 59 et 60 pour ouvrir la vanne 37 et les vannes 12 et 12' destinées à provoquer respectivement la remise en circulation de l'air de transport et la décharge de matière dans le récipient.
A la fin de l'intervalle de temps réglé d'avance du contact 70 qui peut être de l'ordre de dix secondes et qui peut être fixé pour régler le degré de remplissage du récipient 4, le contact 70 s'ouvre, le relais 71 et le solénoïde 56 étant désexcités. La vanne 55 retourne alors à sa position normale et débite du liquide dans la conduite 61 et l'embranchement 62.
La conduite 61 amène le liquide au cylindre 42 déplaçant le piston 60 pour fermer les vannes d'admission de matière 12, 12'. Cependant, la soupape 63 retarde le fluide dans l'embranchement 62 jusqu'à ce que le piston 60 soit au fond du cylindre 42 et achève la fermeture des soupapes 12 et 12'. Lorsque le piston 60 est à fond, la pression de fluide dans les conduites 61 et 62 est augmentée par l'arrêt du piston 60 et surmonte la résistance de la soupape 63, débitant du fluide à travers celle-ci au cylindre 38 et déplaçant le piston 59 pour fermer la vanne 37 de remise en circulation d'air après fermeture des vannes 12 et 12'.
La fermeture de la vanne 37 provoque une décharge d'air comprimé de la soufflante 31 à la chambre foulante 16 à travers la conduite 29. La pression dans cette conduite 29 s'élève alors et atteint la limite supérieure de l'interrupteur à pression 74, qui peut être, par exemple, de 6,3 kg, l'interrupteur 74 ferme le circuit de la minuterie 65. Une pression maximum de 6,8 kg, à titre d'exemple, peut être limi tée par la soupape de décharge 40. Le contact 73 est de préférence réglé avec un retard plus grand que celui du contact 70 et, à titre d'exemple, peut être d'une durée de cinq secondes plus grande que cela est nécessaire pour l'ouverture et la fermeture des vannes 12 et 12'.
Ce retard permet d'éviter de régler à nouveau la minuterie et de lui faire refaire un cycle jusqu'à ce que l'interrupteur 74 se ferme après les retards successifs provoqués par la soupape 63, et la compression d'air dans la chambre 16 et son dispositif associé.
La matière qui est amenée dans le récipient 4 à travers les ouvertures d'admission 11 et 11' pendant le temps où ces vannes sont ouvertes est ensuite rendue fluide par l'air provenant du canal inférieur et passant à travers le fond poreux 13. La matière forme ainsi un élément fluide, présentant des propriétés hydrauliques de sorte qu'une partie de cet élément s'écoule à travers le passage 24 de l'écran et le long de la surface du fond poreux suivant une couche relativement mince jusqu'à l'ouverture de sortie 18, tandis que la partie principale de la matière est retenue par l'écran 22. Simultanément, I'air diffusé à travers la matière arrive à la surface supérieure de celle-ci, passe par-dessus le bord supérieur de l'écran 22 et descend à travers l'espace entre l'écran 22 et la paroi d'extrémité 17 dans l'ouverture de sortie 18 et l'ajutage 19.
Cet air frappe la mince couche de matière déchargée à travers l'ouverture de sortie 18, provoque une aération supplémentaire de cette matière et effectue le déplacement de la matière à travers l'ouverture de sortie 18 et l'élément de sortie 19 vers la conduite de transport 21 à travers laquelle les particules solides entraînées sont transportées vers le dernier point de décharge. La commande de la vitesse de décharge de la matière à partir du récipient, indépendamment de la vitesse de décharge de l'air, fournit une aération active de la matière débitée à travers l'ouverture de sortie, le rapport air-matière pouvant être réglé suivant la matière utilisée, ce qui permet d'éviter l'obstruction de la conduite de décharge.
Lorsque le récipient a été complètement déchargé, la pression dans le récipient 4 et dans la conduite d'alimentation 29 diminue, du fait que l'air traverse sans obstacle le fond poreux 13, le récipient 4 et la conduite de transport 21. Lorsque la limite inférieure de l'interrupteur de pression 74 est atteinte, par exemple 2,3 kg, I'interrupteur 74 s'ouvre et la minuterie désexcitée est alors de nouveau réglée de manière à provoquer la fermeture du contact 73, réexcitant la minuterie et le relais 71 ainsi que le solénoïde 56 obligeant la vanne 55 à ouvrir les vannes d'admission de matière 12 et 12' et la vanne d'air 37 comme décrit, un nouveau cycle étant ainsi amorcé.
Lorsque l'appareil doit être arrêté, l'interrupteur 68 est ouvert, empêchant l'excitation du solénoïde 56 et permettant à la vanne 55 de débiter du fluide à partir de la pompe hydraulique 47 vers la tuyauterie 61 et 62 et de fermer des vannes 12 et 12' ainsi que la vanne 37. L'air comprimé déchargé à travers la conduite d'alimentation 29 nettoie le récipient 4 et la conduite de transport 21 de la matière résiduelle et la fermeture des vannes 12, 12' prépare le véhicule pour un chargement ultérieur. La position fermée des vannes 12, 12' est maintenue après que la pompe hydraulique a été fermée, par la résistance de la pompe à un écoulement inverse du fluide, et cette position peut être assurée en prévoyant une soupape de retenue dans la conduite 54.
Comme représenté aux fig. 7 et 8, la deuxième forme d'exécution de l'appareil comporte un récipient 76 formé par une paroi cylindrique 77 et des parois d'extrémité 78 et 79. Un fond poreux 80 est fixé sur plusieurs supports 81 le long du segment inférieur de la paroi 77 et est espacé de celle-ci pour former une chambre foulante 82. Une ouverture d'admission 83 est ménagée dans la partie supérieure de la paroi 77 et communique avec un réservoir 84 de matière, à travers un conduit 85 dans lequel est montée une vanne 86.
La paroi d'extrémité 79 comporte une ouverture 87 de sortie et un ajutage 88 relié à une conduite de transport 89.
Un écran 91 est disposé à travers le récipient 76 entre l'ouverture d'admission 83 et l'ouverture de sortie 87 à proximité de la paroi d'extrémité 79 pour former avec celle-ci un compartiment, cet écran rencontrant la surface supérieure du fond poreux 80 de façon jointive. L'extrémité supérieure de l'écran 91 se termine près de la paroi 77 pour fournir un passage 92 destiné à laisser passer librement de l'air entre eux. Dans une variante, l'écran peut être prolongé pour former un joint avec la paroi 77 et peut être muni d'une ou plusieurs ouvertures pour le passage de l'air. L'écran 91 comporte un passage réglable 93 adjacent au fond poreux 80 et faisant face à l'ouverture de sortie 87. L'écran 91 est muni d'un coulisseau 95 se déplaçant dans une paire de guides 100.
Une poignée de manoeuvre 94 s'étend vers le haut à partir du coulisseau 95 à travers un collier étanche 96 monté sur la paroi 77. Une ouverture d'admission d'air 97 est ménagée dans la paroi 77 pour faire communiquer la chambre foulante 82 avec une conduite d'alimentation d'air 98 munie d'une vanne 99 et reliée à son tour à une source d'air sous pression non représentée.
Pendant le fonctionnement, la poignée de manceu- vre 94 est utilisée pour ouvrir le passage 93 et est retenue dans une position réglée par le collier 96.
La vanne 86 est ouverte pour décharger de la matière dans le récipient 77. Lorsque le récipient a été rempli, la vanne 86 est fermée, arrêtant la décharge de la matière dans le récipient, et la vanne 99 est ouverte pour admettre de l'air comprimé dans la conduite 98 et dans la chambre 82.
L'air passe de cette chambre, traverse le fond poreux 80, rend fluide la matière se trouvant sur celui-ci et se dégage de la matière pour passer le long de la paroi supérieure à travers le passage 92 réservé entre l'écran 91 et ladite paroi supérieure vers l'ouverture de sortie 87. Simultanément, la matière rendue fluide se décharge à travers le passage 93 sous forme d'une couche relativement mince qui se déplace le long du fond poreux 80 jusqu'à l'ouverture de sortie 87 où elle est agitée et aérée par l'air passant par-dessus l'écran 91 pour être déchargé avec celleci à travers l'ouverture de sortie 87, l'ajutage 88 et la conduite de transport 89.
Les pressions pneumatiques de chaque côté de l'écran et de l'ouverture étant sensiblement égales, la matière rendue fluide se déplace librement le long du fond poreux 80, à travers le passage .93 et dans le courant d'air descendant dans l'espace, mène entre la paroi d'extrémité 79 et l'écran 91 comme dans le cas de la forme d'exécution précédente.
Lorsque le récipient 77 a été complètement déchargé, la vanne 99 est fermée et la vanne 86 est ouverte, ce qui interrompt ainsi l'alimentation d'air à la chambre 82 et limite la décharge de matière dans le récipient pour recommencer le cycle suivant.
Comme représenté aux fig. 9 et 10, un réservoir 102, qui peut être monté sur véhicule, est divisé centralement par une partition 103 en deux chambres 104 et 105. Les chambres 104 et 105 présentent des paires d'ouvertures de sortie et de vannes 106, 106' et 107, 107' respectivement, ainsi que d'ouvertures d'admission individuelles 108 et 109 respectivement.
Le récipient 111 de l'appareil selon la 3e forme d'exécution est monté au-dessous des ouvertures de sortie du caisson 102 et comprend un fond poreux 113 ainsi qu'une chambre foulante li4 au-dessous du fond poreux 113 et qui est munie d'une admission d'air 115 commandée par une vanne. Un écran 116 présentant un passage réglable 117 s'étend vers le haut, à partir de la surface du fond poreux 113 et à proximité d'une paroi d'extrémité 118, laquelle présente une ouverture de sortie 119, jusqu'en un point situé au-dessous de la paroi supérieure 121 du récipient 111 définissant une ouverture 122 pour le passage d'air qui se dirige vers l'ouverture de sortie 119 qu'il traverse pour pénétrer dans l'ajutage 123 de sortie, une conduite de transport 124 communiquant avec cet ajutage.
La paroi supérieure 121 du récipient 111 comporte deux groupes de paires d'ouvertures d'admission 125, 125' et 126, 126' qui sont alignées et reliées à des ouvertures de sortie commandées par des vannes 106, 106' et 107, 107' respectivement du caisson 102.
La dimension du passage 117 est réglée au moyen d'un coulisseau 127 se déplaçant dans une paire de guides 128, 128' (fig. 10) et qui est déplacé le long de la surface de l'écran au moyen d'un mécanisme de commande 129 semblable à celui de l'appareil représenté aux fig. 1 à 4.
Un circuit de commande et un dispositif hydraulique semblables à ceux représentés aux fig. 5 et 6 peuvent être appliqués à cette forme d'exécution représentée aux fig. 9 et 10. Cependant, lorsque les chambres 104 et 105 du caisson 102 contiennent des matières différentes, comme cela est rendu possible par la disposition décrite, la matière peut être déchargée dans le récipient de façon sélective à partir des chambres 104 et 105 uniquement par la paire d'ouvertures de sortie à vannes associées à la chambre choisie. Dans ce cas, une vanne hydraulique à deux voies peut être insérée adjacente à la vanne 55 dans la conduite hydraulique correspondant à la conduite 61 de la fig. 5 pour dévier le fluide à l'une des paires de cylindres actionnant individuellement la paire choisie de vannes 106 et 106' ou 107, 107'.
Pendant le fonctionnement de la forme d'exécution représentée aux fig. 9 et 10, la matière est déchargée de la chambre désirée 104 ou 105 ou des deux dans le récipient 111 au moyen de la ou des paires appropriées des vannes 107 ou 107' qui sont ensuite fermées lorsque le récipient a été rempli.
L'air comprimé introduit dans la chambre 114 remplit le même but que dans les formes d'exécution déjà décrites.
Cette disposition est particulièrement avantageuse lorsqu'on désire transporter différentes matières dans un véhicule pour des décharges séparées avec un minimum de contamination entre les matières. La surface du fond poreux 113, inclinée sur l'horizontale d'un angle plus grand que l'angle d'éboulement des matières (comme, d'ailleurs, dans le cas des fig. 1 à 4, 7 et 8) aura un effet d'auto-nettoyage suffisant pour empêcher une contamination sensible entre les deux matières qui peuvent être, par exemple, de deux types différents d'un produit similaire tel que de la farine.
Dans une variante représentée aux fig. 1 1 et 12, le récipient 131 est de forme générale triangulaire, présentant une paire de parois latérales 133, 133', une paroi supérieure 134, un plancher 135, des parois d'extrémité 136 et 137, cette dernière présentant une ouverture de sortie 138 et supportant un ajutage de sortie 139 qui communique avec l'ouverture de sortie 138 et avec une conduite de transport 141. Un fond poreux 142 est disposé horizontalement au-dessus du plancher 135 pour former une chambre 143 entre les deux. Cette chambre 143 reçoit de l'air sous pression à partir d'une source (non représentée) au moyen d'une conduite 144 à vanne reliée à une ouverture d'admission d'air 145 ménagée dans le plancher 135.
Un écran intérieur 146 est disposé comme dans les autres formes d'exécution dans le récipient 131 et présente un passage réglable 148 qui est en regard de l'ouverture de sortie 138. La dimension du passage 148 est réglée au moyen d'un coulisseau 149 commandé par un mécanisme 150 pour être déplacé dans des guides 151 et 151'.
La paroi supérieure 134 du récipient 131 comporte quatre ouvertures d'admission 152, 153, 154 et 155 présentant des vannes 156, 157, 158 et 159 respectivement qui peuvent être actionnées par un arbre commun 160 et qui sont agencées pour recevoir de la matière à partir des ouvertures de sortie correspondantes telles que représentées en 161 ménagées dans des containers 162.
Pendant le fonctionnement de la variante représentée aux fig. 1 1 et 12, la matière est déchargée dans le récipient 131 à travers les ouvertures d'admission 152, 153, 154 et 155. Lorsque le récipient a été rempli, les vannes d'admission 156, 157, 158 et 159 sont fermées et de l'air comprimé est admis dans la chambre 143 pour agir exactement de la même manière que dans les formes d'exécution déjà décrites.
Excepté lorsque l'on traite des matières présentant un angle d'éboulement très faible, il est probable que l'appareil représenté aux fig. 1 1 et 12 retient une quantité résiduelle de matière qui n'est pas déchargée le long du fond poreux horizontal 142.
Cependant, cet appareil est particulièrement avantageux dans les cas où la capacité de transport est de première importance, l'espace disponible et la hauteur sur le sol étant considérablement limités et la présence de tels résidus n'étant pas préjudiciable.
Dans certains cas, notamment dans le traitement de farine ou autre matière alimentaire, il peut être préférable de prévoir un orifice fixe au lieu d'ouvertures réglables représentées dans les diverses formes d'exécution et/ou d'avoir de telles ouvertures s'étendant sur toute la largeur de l'écran. Ceci diminue ou élimine la possibilité de formation de résidus sur des épaulements ou recoins, dans lesquels peuvent se développer des insectes de céréales. Dans tous les cas, et en particulier si le récipient est transportable, l'étanchéité de l'appareil pendant des périodes de non-utilisation peut être réalisée par des moyens de fermeture connus adaptés à l'ajutage de sortie après que la conduite de transport a été déconnectée.
Dans de tels cas, les vannes peuvent être sollicitées par ressort ou rester dans une position fermée jusqu'à ce que l'ouverture soit effectuée.
La pression pneumatique équilibrée des deux côtés de l'écran et, par conséquent, l'absence d'une pression plus élevée sur la surface supérieure relativement grande de la matière que juste à l'extérieur de l'ouverture ménagée dans l'écran, coopère pour empêcher une extrusion (ou éjection, pulvérisation, ou un refoulement) de matière à travers ladite ouverture, et par conséquent empêche une décharge violente ou irrégulière de matière du récipient dans la conduite de transport.
L'écoulement est, par conséquent, doux de nature par opposition à l'écoulement pulsant ou lent nappa raissant souvent dans les dispositifs utilisant d'autres types d'appareils tels que des dispositifs d'alimentation à soufflante rotative.
Le réglage indépendant de la vitesse de décharge de la matière à partir du récipient empêche la décharge irrégulière de matière sous pression et les reflux d'une matière trop dense, comme c'est le cas dans les récipients sous pression dans lesquels on agit sur le. mélange d'air et de matière.
L'obstruction de la conduite est également diminuée par la forme particulière conique des ajutages représentés aux fig. 7 à 12. Dans le cas d'un excès de matière déchargée à travers l'ouverture avant qu'une pression pneumatique suffisante existe dans le récipient pour provoquer un écoulement d'air adéquat vers la conduite, une accumulation de matière sur le fond de l'ajutage empêche l'écoulement de matière à travers l'ouverture jusqu'à ce que l'air soit déchargé par-dessus l'écran et à travers la partie supérieure de l'ajutage. Le cône de la paroi supérieure de l'ajutage permet d'assurer que l'air puisse s'écouler vers la conduite de transport amorçant ainsi l'entraînement de la matière par érosion graduelle.
Lors de l'entraînement d'une partie sensible de la matière accumulée, l'écoulement de matière à travers l'ouverture reprend.
L'obstruction de l'ouverture de sortie et de la conduite de transport est en outre diminuée par l'écran. Comme la matière tombe dans le récipient, elle peut dans bien des cas avoir suffisamment de fluidité pour produire une violente projection tendant à l'éclabousser vers le haut et vers l'extérieur à partir du point d'impact. L'écran dévie ces projections en arrière vers l'ouverture d'admission et empêche une projection par-dessus celui jusqu'à l'aire de l'ouverture de sortie et l'ajutage de sortie, ce qui pourrait autrement obstruer cette ouverture et empêcher le passage de l'air initial à travers celle-ci. A cet effet, un écran incliné, comme représenté aux fig. 1 à 4, 7 et 8, est particulièrement efficace.
De plus, avec des matières qui sont relativement difficiles à transporter en les rendant fluides, la matière adjacente à l'ouverture peut avoir tendance à se décharger plus rapidement que ne peut s'écouler la matière plus éloignée, provoquant temporairement des faces raides dans la matière qui, si elle est subitement déchargée, tendent à obstruer l'ouverture et à se projeter contre l'écran. Comme précédemment, l'écran ramène ces projections vers l'intérieur, assurant la décharge d'air à l'ouverture de sortie pour le transport de la matière à travers cette ouverture.
Apparatus for discharging powdery material
The present invention relates to an apparatus for discharging pulverulent material, comprising a container having a porous bottom on which said material rests, a chamber subjacent to said porous bottom and into which air is introduced to pass, through this bottom in the pulverulent material which, fluidized, flows towards a discharge opening connected to a transport pipe.
The apparatus according to the invention is characterized in that it comprises means for directing the air which passes through the fluidized material inside the container and which accumulates in the upper part of the container, towards the side. downstream in front of the discharge opening through which it passes entraining the fluidized material out of the container.
The drawing shows, by way of example, three embodiments of the apparatus forming the subject of the present invention.
Fig. 1 is a partial side elevational view, partially in section, of the apparatus according to the first embodiment.
Fig. 2 is a section taken along line 2-2 of FIG. 3.
Fig. 3 is a section taken on line 3-3 of FIG. 1.
Fig. 4 is a section taken along line 4-4 of FIG. 3.
Fig. 5 is a diagram of a hydraulic device for this embodiment.
Fig. 6 is a diagram of an electrical control installation for the apparatus of FIG. 1.
Fig. 7 is a sectional view of the second embodiment of the apparatus.
Fig. 8 is a sectional view taken along line 8-8 of FIG. 7.
Fig. 9 is a section of the third embodiment taken on line 9-9 of FIG. 10.
Fig. 10 is a plan view of FIG. 9 partially torn off to show a detail.
Fig. 11 is a side sectional view of a variant, taken along line 11-11 of FIG. 12.
Fig. 12 is a section taken along line 12-12 of FIG. 11.
The apparatus of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 is attached to a tank consisting of a container 2 arranged on a vehicle and having a pair of discharge outlet openings 3, 3 'spaced transversely. Said openings are connected to a container 4 of the apparatus intended to receive and discharge the material coming from said outlet openings.
The receptacle 4 consists of a housing 5 supported from the vehicle by supports 10 and having converging side walls 6, 6 'and 7, 7' forming a V-shaped chamber 8 and an upper wall 9 provided with two openings of admission of material 11, 11 '. The inlet openings 11, 11 are opposite the discharge outlet openings 3, 3 'of the vehicle tank and communicate with the latter by means of butterfly valves 12, 12'. The lower part of the container 4 has a porous bottom 13 forming the bottom of the chamber 8. Immediately below the bottom 13, a lower channel 14 is fixed to the container by means of a flange 15 and extending below. the entire surface of the porous bottom 13.
A wall 17 closes the chamber 8 at the base of the
V between the side walls 7 and 7 'and an outlet opening 18 is made in this wall. An outlet nozzle 19 establishes communication between the outlet opening 18 and a transport line 21.
A pair of end walls 20 and 20 'close the chamber 8 at the ends of the branches of the V. A screen 22 adjacent to and spaced from the wall 17 extends between the side walls 7 and 7' and from. from the bottom 13 upwards, leaving a passage 23 between it and the Ssupérieur wall 9 communicating with the space between the screen 22 and the end wall 17.
This screen 22 has a passage 24 adjacent to the bottom 13 and facing the outlet opening 18.
A slide 25, movable in guides 30, is controlled by means of a mechanism 26 fixed to the upper wall 9 and comprising an actuating handwheel 27 arranged laterally.
The lower channel 14 has an air intake opening 28 which communicates with an air line 29 arranged to supply compressed air from a blower 31 which, in turn, receives air. compressed air through a duct 32 of a blower 33 having an intake duct 34 receiving air from an air filter 35. Between the air supply duct 29 and the air duct. inlet 34 extends a branch which can be formed by an air return pipe 36 to recirculate the air by returning it to the blowers 31 and 33, this branch being provided with a butterfly valve 37 actuated by a seno -motor or cylinder 38 which regulates the valve 37 by means of an arm 39. A relief valve 40 is provided in the air supply line 29.
Material inlet valves 12, 12 'are actuated by means of a common actuating shaft 41 controlled by a servomotor 42 acting on a lever 43 integral with the shaft 41.
The blowers 31 and 33 are driven by a train of belts 44 and 45 respectively from a motor 46. The blower 33 further drives a hydraulic pump 47 via a transmission 48 from a pulley 49 wedged on the fan shaft 51.
As shown in fig. 5, the hydraulic pump 47 is supplied with oil from a reservoir 52 via a conduit 53 and this pump delivers into a conduit 54 comprising a multi-way valve 55 loaded by spring. Valve 55 is provided with a solenoid 56 which, when energized, opens the valve to allow fluid to be delivered through line 57 and branch piping 58 into the gawed ends of cylinders 38. and 42 respectively and thereby causing the outward displacement of their respective pistons 59 and 60.
When solenoid 56 is de-energized, valve 55 returns to its normal position and allows oil to be delivered through line 61 to the right end of cylinder 42 and through branch 62 and a valve 63 towards the right end of cylinder 38 causing piston 59 and 60 to move inward. Liquid from each cylinder is discharged through valve 55 and a return line 50 to reservoir 52 .
As shown in fig. 6, a source of electric current 64, which may be the electrical circuit of the vehicle engine, supplies a timer 65 through lines 66 and 67. A switch 68 is provided on line 66 to close the circuit of the timer. simultaneously closing the circuit through an instantaneous contact 69 and an adjustable delay contact 70 to energize a relay 71 for a predetermined time interval. The contacts 72 of the relay 71 are thus closed and energize the solenoid 56 of the valve 55 during the interval mentioned above. An adjustable delay contact 73 is also energized upon actuation of timer 65 and is adapted to block the latter for a pre-set interval exceeding the interval of contact 70 as will be described in more detail for operation of the device.
A pressure switch 74 is disposed in the air supply line 69 as shown in FIGS. 1 to 3 and schematically in fig. 5, this switch being connected in parallel with contact 73.
During operation of the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, the transport pipe 21 is fixed at the point at which the discharge is to take place either directly or by means of an intermediate pipe and preferably by means of a flexible pipe. The motor 46 is started to drive the blowers 31 and 33 which deliver air in the supply line 29 ending in the pressure chamber 16.
The passage 24 of the screen 22 is opened by a predetermined quantity. The hand switch 68 (fig. 5 and 6) is operated to close the circuit of the timer 65, which is actuated and closes the contacts 69, 70 and 73. The relay 71 is energized, closing the contacts 32 and energizing the switch. solenoid 56 which acts on valve 55 to discharge liquid from pump 47 and line 54 into line 57 and branch 58 thereby moving pistons 59 and 60 to open valve 37 and valves 12 and 12 'intended to cause respectively the recirculation of the transport air and the discharge of material into the container.
At the end of the time interval set in advance of the contact 70 which can be of the order of ten seconds and which can be fixed to adjust the degree of filling of the receptacle 4, the contact 70 opens, the relay 71 and the solenoid 56 being de-energized. The valve 55 then returns to its normal position and delivers liquid in the line 61 and the branch 62.
Line 61 brings liquid to cylinder 42 moving piston 60 to close material inlet valves 12, 12 '. However, valve 63 retards fluid in branch 62 until piston 60 is at the bottom of cylinder 42 and completes closing of valves 12 and 12 '. When piston 60 is fully loaded, the fluid pressure in lines 61 and 62 is increased by stopping piston 60 and overcomes the resistance of valve 63, delivering fluid through it to cylinder 38 and moving the valve. piston 59 to close the air recirculation valve 37 after closing the valves 12 and 12 '.
Closing the valve 37 causes a discharge of compressed air from the blower 31 to the pressure chamber 16 through the pipe 29. The pressure in this pipe 29 then rises and reaches the upper limit of the pressure switch 74. , which may be, for example, 6.3 kg, switch 74 closes the circuit of timer 65. A maximum pressure of 6.8 kg, by way of example, can be limited by the relief valve 40. The contact 73 is preferably set with a greater delay than that of the contact 70 and, by way of example, may be of a duration of five seconds greater than is necessary for the opening and closing of the switches. 12 and 12 'valves.
This delay makes it possible to avoid setting the timer again and making it cycle again until the switch 74 closes after the successive delays caused by the valve 63, and the compression of air in the chamber 16. and its associated device.
The material which is brought into the container 4 through the inlet openings 11 and 11 'during the time that these valves are open is then made fluid by the air coming from the lower channel and passing through the porous bottom 13. The material thus forms a fluid element, exhibiting hydraulic properties such that part of this element flows through the passage 24 of the screen and along the surface of the porous bottom in a relatively thin layer up to l outlet opening 18, while the main part of the material is retained by the screen 22. Simultaneously, the air diffused through the material arrives at the upper surface thereof, passes over the upper edge of the material. screen 22 and descends through the space between screen 22 and end wall 17 into outlet opening 18 and nozzle 19.
This air strikes the thin layer of material discharged through the outlet opening 18, causes further aeration of this material, and moves the material through the outlet opening 18 and the outlet member 19 to the pipe. transport 21 through which the entrained solid particles are transported to the last point of discharge. Controlling the rate of material discharge from the container, independent of the rate of air discharge, provides active aeration of the material flowed through the outlet opening, with the air-to-material ratio adjustable depending on the material used, which helps prevent obstruction of the discharge line.
When the container has been completely unloaded, the pressure in the container 4 and in the supply line 29 decreases, as the air passes through the porous bottom 13, the container 4 and the transport line 21 without hindrance. lower limit of pressure switch 74 is reached, for example 2.3 kg, switch 74 opens and the de-energized timer is then set again so as to cause contact 73 to close, re-energizing the timer and relay 71 as well as the solenoid 56 forcing the valve 55 to open the material inlet valves 12 and 12 'and the air valve 37 as described, a new cycle thus being initiated.
When the unit is to be shut down, switch 68 is open, preventing solenoid 56 from being energized and allowing valve 55 to deliver fluid from hydraulic pump 47 to piping 61 and 62 and to close valves. 12 and 12 'as well as the valve 37. The compressed air discharged through the supply line 29 cleans the container 4 and the transport line 21 of the residual material and the closing of the valves 12, 12' prepares the vehicle for subsequent loading. The closed position of valves 12, 12 'is maintained after the hydraulic pump has been closed by the pump's resistance to reverse flow of fluid, and this position can be ensured by providing a check valve in line 54.
As shown in fig. 7 and 8, the second embodiment of the apparatus comprises a container 76 formed by a cylindrical wall 77 and end walls 78 and 79. A porous bottom 80 is fixed on several supports 81 along the lower segment of the device. the wall 77 and is spaced therefrom to form a fulling chamber 82. An inlet opening 83 is formed in the upper part of the wall 77 and communicates with a reservoir 84 of material, through a duct 85 in which is mounted a valve 86.
The end wall 79 has an outlet opening 87 and a nozzle 88 connected to a transport pipe 89.
A screen 91 is disposed through the container 76 between the inlet opening 83 and the outlet opening 87 near the end wall 79 to form therewith a compartment, this screen meeting the upper surface of the porous bottom 80 contiguously. The upper end of the screen 91 terminates near the wall 77 to provide a passage 92 for freely passing air between them. In a variant, the screen can be extended to form a seal with the wall 77 and can be provided with one or more openings for the passage of air. The screen 91 has an adjustable passage 93 adjacent to the porous bottom 80 and facing the outlet opening 87. The screen 91 is provided with a slide 95 moving in a pair of guides 100.
An operating handle 94 extends upward from the slider 95 through a sealed collar 96 mounted on the wall 77. An air intake opening 97 is provided in the wall 77 to communicate the fulling chamber 82. with an air supply line 98 provided with a valve 99 and in turn connected to a source of pressurized air, not shown.
During operation, the lever handle 94 is used to open the passage 93 and is retained in a position set by the collar 96.
Valve 86 is opened to discharge material into vessel 77. When the vessel has been filled, valve 86 is closed, stopping discharge of material into the vessel, and valve 99 is opened to admit air. compressed in line 98 and in chamber 82.
The air passes from this chamber, passes through the porous bottom 80, makes the material on it fluid and emerges from the material to pass along the upper wall through the passage 92 reserved between the screen 91 and said top wall toward the outlet opening 87. Simultaneously, the fluidized material discharges through the passage 93 as a relatively thin layer which travels along the porous bottom 80 to the outlet opening 87. where it is agitated and aerated by the air passing over the screen 91 to be discharged with the screen through the outlet opening 87, the nozzle 88 and the transport line 89.
With the pneumatic pressures on either side of the shield and the opening being substantially equal, the fluidized material moves freely along the porous bottom 80, through the passage .93, and into the downward air stream into it. space, leads between the end wall 79 and the screen 91 as in the case of the previous embodiment.
When the container 77 has been completely unloaded, the valve 99 is closed and the valve 86 is opened, thereby interrupting the supply of air to the chamber 82 and limiting the discharge of material into the container to start the next cycle again.
As shown in fig. 9 and 10, a tank 102, which can be mounted on a vehicle, is centrally divided by a partition 103 into two chambers 104 and 105. The chambers 104 and 105 have pairs of outlet openings and valves 106, 106 'and 107, 107 'respectively, as well as individual intake openings 108 and 109 respectively.
The container 111 of the apparatus according to the 3rd embodiment is mounted below the outlet openings of the box 102 and comprises a porous bottom 113 as well as a fulling chamber Li4 below the porous bottom 113 and which is provided an air intake 115 controlled by a valve. A screen 116 having an adjustable passage 117 extends upwardly from the surface of the porous bottom 113 and near an end wall 118, which has an outlet opening 119, to a point. below the top wall 121 of the container 111 defining an opening 122 for the passage of air which directs towards the outlet opening 119 which it passes through to enter the outlet nozzle 123, a transport pipe 124 communicating with this nozzle.
The top wall 121 of the container 111 has two groups of pairs of inlet openings 125, 125 'and 126, 126' which are aligned and connected to outlet openings controlled by valves 106, 106 'and 107, 107'. respectively of the box 102.
The size of the passage 117 is adjusted by means of a slider 127 moving in a pair of guides 128, 128 '(fig. 10) and which is moved along the surface of the screen by means of a locking mechanism. control 129 similar to that of the apparatus shown in FIGS. 1 to 4.
A control circuit and a hydraulic device similar to those shown in FIGS. 5 and 6 can be applied to this embodiment shown in FIGS. 9 and 10. However, when the chambers 104 and 105 of the box 102 contain different materials, as made possible by the arrangement described, the material can be discharged into the container selectively from the chambers 104 and 105 only by the pair of valve outlet openings associated with the chosen chamber. In this case, a two-way hydraulic valve can be inserted adjacent to the valve 55 in the hydraulic line corresponding to the line 61 of FIG. 5 to divert the fluid to one of the pairs of cylinders individually actuating the selected pair of valves 106 and 106 'or 107, 107'.
During operation of the embodiment shown in FIGS. 9 and 10, the material is discharged from the desired chamber 104 or 105 or both into the container 111 by means of the appropriate pair or pairs of valves 107 or 107 'which are then closed when the container has been filled.
The compressed air introduced into the chamber 114 fulfills the same purpose as in the embodiments already described.
This arrangement is particularly advantageous when it is desired to transport different materials in a vehicle for separate discharges with a minimum of contamination between the materials. The surface of the porous bottom 113, inclined to the horizontal at an angle greater than the angle of collapse of the materials (as, moreover, in the case of Figs. 1 to 4, 7 and 8) will have a sufficient self-cleaning effect to prevent substantial contamination between the two materials which may be, for example, two different types of a similar product such as flour.
In a variant shown in FIGS. 1 1 and 12, the container 131 is generally triangular in shape, having a pair of side walls 133, 133 ', an upper wall 134, a floor 135, end walls 136 and 137, the latter having an outlet opening 138 and supporting an outlet nozzle 139 which communicates with the outlet opening 138 and with a transport line 141. A porous bottom 142 is disposed horizontally above the floor 135 to form a chamber 143 between the two. This chamber 143 receives pressurized air from a source (not shown) by means of a valve duct 144 connected to an air intake opening 145 made in the floor 135.
An inner screen 146 is disposed as in the other embodiments in the container 131 and has an adjustable passage 148 which faces the outlet opening 138. The size of the passage 148 is adjusted by means of a slider 149. controlled by a mechanism 150 to be moved in guides 151 and 151 '.
The top wall 134 of the container 131 has four inlet openings 152, 153, 154 and 155 having valves 156, 157, 158 and 159 respectively which can be actuated by a common shaft 160 and which are arranged to receive material to. from the corresponding outlet openings as shown at 161 provided in containers 162.
During the operation of the variant shown in FIGS. 11 and 12, the material is discharged into the container 131 through the inlet openings 152, 153, 154 and 155. When the container has been filled, the inlet valves 156, 157, 158 and 159 are closed and compressed air is admitted into chamber 143 to act in exactly the same way as in the embodiments already described.
Except when dealing with materials having a very low angle of fall, it is likely that the apparatus shown in Figs. 11 and 12 retain a residual amount of material which is not discharged along the horizontal porous bottom 142.
However, this apparatus is particularly advantageous in cases where the transport capacity is of prime importance, the available space and the height on the ground being considerably limited and the presence of such residues not being detrimental.
In some cases, particularly in the processing of flour or other food material, it may be preferable to provide a fixed orifice instead of adjustable openings shown in the various embodiments and / or to have such openings extending across the width of the screen. This decreases or eliminates the possibility of residue formation on shoulders or recesses, in which cereal insects can grow. In all cases, and in particular if the container is transportable, the sealing of the apparatus during periods of non-use can be achieved by known closure means adapted to the outlet nozzle after the transport pipe. has been disconnected.
In such cases, the valves may be spring loaded or remain in a closed position until opening is effected.
The balanced pneumatic pressure on both sides of the screen and therefore the absence of a higher pressure on the relatively large upper surface of the material than just outside the opening in the screen, cooperates to prevent extrusion (or ejection, spraying, or backflow) of material through said opening, and therefore prevents violent or irregular discharge of material from the container into the transport line.
The flow is, therefore, gentle in nature as opposed to the pulsating or slow flow often occurring in devices using other types of apparatus such as rotary blower feeders.
Independent control of the rate of discharge of material from the container prevents uneven discharge of pressurized material and backflow of excessively dense material, as is the case in pressure vessels where the pressure is on. . mixture of air and matter.
The obstruction of the pipe is also reduced by the particular conical shape of the nozzles shown in FIGS. 7 to 12. In the event of excess material being discharged through the opening before sufficient pneumatic pressure exists in the vessel to cause adequate air flow to the line, a buildup of material on the bottom of the vessel. the nozzle prevents material flow through the opening until air is discharged over the screen and through the top of the nozzle. The cone of the upper wall of the nozzle ensures that air can flow towards the transport pipe thus initiating the entrainment of the material by gradual erosion.
Upon entrainment of a substantial portion of the accumulated material, the flow of material through the opening resumes.
The obstruction of the outlet opening and the transport line is further reduced by the screen. As the material falls into the container, it may in many cases be sufficiently fluid to produce a violent projection tending to splash it up and out from the point of impact. The screen deflects these projections back towards the inlet opening and prevents projection over the one to the area of the outlet opening and the outlet nozzle, which could otherwise obstruct this opening and prevent the initial passage of air through it. For this purpose, an inclined screen, as shown in fig. 1 to 4, 7 and 8, is particularly effective.
In addition, with materials which are relatively difficult to transport by making them fluid, the material adjacent to the opening may tend to discharge faster than the material further away can flow, temporarily causing stiff faces in the opening. material which, if suddenly discharged, tend to obstruct the opening and to project against the screen. As before, the screen brings these projections inwards, ensuring the discharge of air at the outlet opening for the transport of the material through this opening.