FR2526767A1 - Dispositif et procede pour convoyer des types differents de materiaux - Google Patents

Abstract

UN DISPOSITIF POUR CONVOYER UNE PLURALITE DE TYPES DIFFERENTS DE MATERIAUX DANS UN TUYAU DE CONVOYAGE 26 COMPREND DES MOYENS POUR ALIMENTER EN MATERIAU L'EXTREMITE D'UN CONDUIT D'ALIMENTATION 16, DES MOYENS 20, 22 POUR ENGENDRER UN ECOULEMENT D'AIR CONTINU, QUI COMPREND UN ECOULEMENT D'AIR SOUS BASSE PRESSION AUTOUR D'UNE EXTREMITE TOUT ENTIERE DU CONDUIT D'ALIMENTATION 16, A UNE VITESSE PREDETERMINEE, UNE COUCHE LIMITE D'AIR, MINCE ET DE VITESSE SENSIBLEMENT NULLE, AUTOUR D'UNE SURFACE INTERIEURE DE LA LONGUEUR DU TUYAU DE CONVOYAGE 26, ET UN ECOULEMENT D'AIR A VITESSE ELEVEE SUR TOUTE LA PARTIE RESTANTE DU TUYAU DE CONVOYAGE 26, ET DES MOYENS POUR INTRODUIRE LE MATERIAU ALIMENTE A L'EXTREMITE DU CONDUIT D'ALIMENTATION 16 DANS L'ECOULEMENT D'AIR SOUS BASSE PRESSION, LE MATERIAU ETANT AINSI CONVOYE DANS L'ECOULEMENT D'AIR A VITESSE ELEVEE, ET LE LONG DU TUYAU DE CONVOYAGE 26.

Description

i La présente invention concerne des dispositifs pour convoyer des

matériaux, et en particulier un dispositif pour convoyer dans un tuyaii une pluralité de types différents

de matériaux.

Il existe dans l'art antérieur une multitude d'ap- pareils pour convoyer des matériaux Chacun de ces appareils

est particulièrement approprié pour convoyer certains maté-

riaux En particulier, si l'on souhaite convoyer de la roche,

la roche peut être convoyée au moyen d'appareils convention-

L, nels tels que des convoyeurs à bandes et des convoyeurs à vis

d'Archimède Cependant, de tels appareils ont un rendement fai-

ble, nécessitent une puissance et un espace important et sont très onéreux En outre, en mettant en avant des considérations

écologiques, de tels appareils engendrent également une pollu-

tion substantielle, et ne sont donc pas souhaités.

Si l'on souhaite convoyer un liquide tel que de l'eau ou du pétrole, le procédé conventionnel est d'utiliser une sorte de pompe à déplacement positif ou à palettes, qui met le liquide sous pression et le force à se déplacer sous

haute pression le long d'un tuyau De tels systèmes de pompa-

ge de liquides présentent certains inconvénients en ce que les

étanchéités doivent être très serrées, afin d'éviter les fui-

tes, que le tuyau et la pompe doivent être suffisamment résis-

tants pour supporter la pression appliquée au liquide, et que les joints d'étanchéité doivent être également assez résistants

pour supporter les pressions de pompage En outre, de tels sys-

tèmes de pompaae de liquide comportent d'autres inconvénient-, -n ce qu'ils ont un rendement faible, sont onéreux à installer

et à entretenir.

Dans l'art antérieur, si l'on souhaite convoyer un matériau en poudre tel que de la farine ou du ciment, l'appareil conventionnel comprend un type de pompe à déplacement positif, destiné à forcer le matériau en poudre à se déplacer le long d'un tuyau, et, dans le tuyau, un liquide pneumatique à très

haute pression et à vitesse élevée De tels appareils présen-

tent certains inconvénients, en ce que le tuyau doit être as-

sez résistant pour supporter la pression appliquée, qu'ils né-

cessitent une puissance relativement élevée pour convoyer le matériau, et qu'ils sont soumis à une usure importante car le matériau, lors de son convoyage, entre en contact avec l'inté-

rieur du tuyau en étant pressé contre celui-ci, et est en con-

tact avec les parties de travail de la pompe, et qu'il compor-

te des points o l'usure est favorisée, là o le tuyau est re-

courbé ou présente un tournant Ainsi, de tels systèmes sont onéreux à entretenir, car la pompe doit être régulièrement remplacée et, en particulier, les endroits du tuyau qui sont

courbés ou en tournant doivent être remplacés encore plus sou-

vent De tels systèmes sont également très onéreux car le

tuyau doit être constitué d'un matériau plus dur que les ma-

tériaux destinés à être convoyés, et doit posséder une résis-

tance à l'usure élevée.

Un autre procédé pour convoyer des matériaux en poudre est décrit dans le brevet US 1 553 539 Dans ce brevet, une vis d'Archimède est utilisée pour forcer le matériau dans

un courant d'air à haute pression Bien que ce brevet améri-

cain prétende pouvoir convoyer un type quelconque de matériau

pulvérisé, il n'est en réalité capable de convoyer que le ci-

ment Portland en poudre En outre, ce système présente la Flu-

part des inconvénients du système décrit plus haut, car il existe une usure substantielle sur la vis et sur le tuyau de

convoyage, ce qui impose une maintenance permanente et one-

*-use S et le remplacement des éléments; De p Jus le dispositif u convo:rer des mzëatériau ' és ne peut convoyer que des matériaux pulvérisés, tels qu'une poudre, et ne peut être

dimensionné ou adapté pour le convoyage d'un autre type de ma-

tériau quelconque.

A partir de ce qui précède, il apparatt qu'aucun

appareil existant dans l'art antérieur n'est capable de con-

voyer avec un bon rendement et de façon économique un matériau

quelconque En outre, il appara t clairement qu'aucun disposi-

tif existant dans l'art antérieur n'est capable d'être dimen-

sionné ou adapté au convoyage d'une pluralité de types diffé-

rents de matériaux.

Ainsi, un objet général de la présente invention est de proposer un dispositif capable de convoyer une plurali- té de types différents de matériaux, tels que des liquides,

des semi-liquides, des semi-solides, des poudres et autres ob-

jets solides.

Encore un autre objet de la présente invention est de proposer un appareil pour convoyer une pluralité de types Différents de matériaux,* qui soit économique à installer et

à faire fonctionner.

Encore un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif pour convoyer une pluralité de types différents de matériaux, qui réduise sensiblement l'usure et le déchirement des parties constituantes,et par conséquent,

les coûts de maintenance.

Un ahtre objet de la présente invention est de proposer un dispositif pour convoyer une pluralité de types

différents de matériaux, qui évite la contamination du maté-

riau destiné à être convoyé.

Encore un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif pour convoyer une pluralité de types

différents de matériaux dans un tuyau sur les distances rela-

tivement longues.

Selon la présente invention, ces buts sont atteints par un dispositif unique pour convoyer une pluralité de types

différents de matériaux dans un tuyau de convoyage Le disposi-

tif comprend des moyens pour alimenter le matériau à l'extré-

mité d'un conduit d'alimentation, à un débit prédéterminé, des

moyens pour engendrer un écoulement d'air continu, qui com-

prend un écoulement d'air à pression faible autour de l'extré-

mité entière du conduit d'alimentation, à une vitesse d'air

prédéterminée, une couche limite mince d'air à vitesse sensi-

blement nulle autour d'une-surface intérieure de la longueur du tuyau de convoyage, et un écoulement d'air à vitesse élevée sur tout le reste du tuyau de convoyage, et des moyens pour

introduire le matériau alimenté à l'extrémité du conduit d'a-

limentation dans le courant d'air à pression faible, avec un rapport volumétrique du matériau par rapport à l'air prédéter- miné tel que le matériau ait une vitesse sensiblement égale à

la vitesse de l'air prédéterminé de l'écoulement d'air à pres-

sion faible, le matériau étant ainsi convoyé dans l'écoulement

d'air à vitesse élevée et vers l'extrémité du tuyau de con-

voyage.

Les buts et principes ci-dessus de la présente in-

vention seront mieux compris à la lecture de la description

suivante, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels

des numéros de référence identiques désignent des parties iden-

tiques, et sur lesquels:

la Fig 1 est une vue de l'extérieur d'un dispo-

sitif pour convoyer une pluralité de matériaux selon les ensei-

gnements de la présente invention,

la Fig 2 est une vue de face du berceau de gou-

lotte utilisé dans le dispositif de la figure 1,

la Fig 3 est une vue latérale du berceau d'ali-

gnement de la goulotte du dispositif de la figure 1,

la Fig 4 est une vue de l'extérieur de la gou-

lotte et de la chambre à air du dispositif représenté sur la figure 1, la Fig 5 est une vue de face du dispositif de la figure 1, la Fig 6 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 1, la Fig 7 est un panneau utilisé dans la chambre à air du dispositif de la présente invention,

la Fig 8 est une vue partiellement arrachée il-

lustrant la façon dont le matériau est convoyé à l'intérieur du cylindre de la présente invention,

la Fig 9 est un graphique montrant la réparti-

tion de la vitesse de l'écoulement de l'air sur le diamètre du tuyau de convoyage de la présente invention, la Fig 10 est une vue en coupe transversale partielle représentant l'extrémité de la goulotte de vis d'Archimède, en fonctionnement,

les Fig 11 et 12 dont des vues de face du dis-

positif de la présente invention, illustrant d'autres disposi-

tions des tuyaux d'alimentation en air de la présente inven-

tion, la Fig 13 est une vue en coupe transversale

partielle illustrant un aménagement supplémentaire du disposi-

tif de la présente invention, la Fig 14 est une vue en coupe transversale partielle illustrant un autre aménagement supplémentaire du dispositif de la présente invention,

les Fig 15 A, 15 B et 15 C illustrent des disper-

seurs utilisés dans la structure; la Fig 16 est une vue en coupe transversale partielle de l'extrémité de la goulotte devis d'Archimède et

de la chambre à air, qui illustrent une autre structure du dis-

positif de la présente invention; les Fig 17 et 18 sont respectivement des vues

latérales et de dessus illustrant un alimentateur et un régula-

teur pour le dispositif de la présente invention,

la Fig 19 est une vue en coupe transversale par-

tielle du dispositif de la présente invention, illustrant un autre aménagement de la présente invention;

la Fig 20 est une vue de l'extérieur de la cham-

bre à air et du tuyau de convoyage, illustrant une autre struc-

ture de la présente invention, la Fig 21 est une seconde forme de réalisation

d'un dispositif selon les enseignements de la présente inven-

tion,

la Fig 22 est une vue en coupe transversale se-

lon la ligne 22 _ 22 de la figure 21, et

la Fig 23 est une troisième forme de réalisa-

tion d'un dispositif selon les enseignements de la présente invention.

On voit aux figures 1 à 7 un dispositif de con-

voyage selon les enseignements de la présente invention En référence particulière à la figure 1, le dispositif selon les enseignements de la présente invention comprend une goulotte

de vis d'Archimède 2 qui est supporté par un berceau d'aligne-

ment 4 de la goulotte Une trémie d'alimentation 6 est prévue le long du sommet de la goulotte 2, et est boulonnée sur le berceau d'alignement de la goulotte 4 A une extrémité de la goulotte 2, est prévu un moteur de vis d'Archimède 8 qui est fixé à la goulotte 2 par l'intermédiaire d'une bride 10 et

d'une bride 12 prévue sur la goulotte 2.

A l'autre extrémité de la goulotte 2 est prévue une chambre à air 14 qui consiste en un tuyau fermé 16 dont le diamètre est supérieur à celui de la goulotte 2 Le tuyau 16 est coaxial avec la goulotte 2 et est hermétiquement réuni à la goulotte 2 à l'extrémité fermée 18 La chambre à air 14 est

en outre alimentée par des tuyaux à air 20 et 22 qui sont re-

liés à la chambre à air 14 Une pompe à air 24 fournit d'impor-

tants volumes d'air à basse pression aux tuyaux d'air 20 et 22.

L'extrémité de la chambre à air 14 est fixée à un tuyau de

convoyage 26 au moyen de brides 28 et 30 prévues respective-

ment sur le tuyau 16 et sur le tuyau de convoyage 26 Le dia-

mètre du tuyau de convoyage 26 sera égal à 1,0 à-l,5 fois le diamètre de la goulotte de vis d'Archimède 2 La goulotte 2

est en outre munie d'un découpage longitudinal et de forme gé-

néralement rectangulaire 32, à l'intérieur duquel se loge la

trémie 6.

Dans la présente invention, la rigidité, l'aligne-

ment et les positionnements respectifs des diverses parties sont très importants Ctest pourquoi le berceau d'alignement de la goulotte 4 est le bloc de base de la structure sur lequel

repose tout le système Du fait de l'importance du berceau dta-

lignement 4 de la goulotte pour la rigidité et l'alignement,

une description de la structure de celui-ci est faite dans les

paragraphes qui suivent.

Le berceau 4 consiste en des plaques latérales 34 et 36 Entre les plaques latérales 34 et 36 sont prévues une

pluralité d'éclisses de positionnement 38 La longueur des é-

clisses de positionnement 38 est choisie égale au diamètre ex-

térieur de la goulotte 2, de façon à ce que les plaques laté-

rales 34 et 36 puissent être fermement fixées autour et main-

tenir la goulotte 2 En outre, les éclisses de positionnement 38 sont disposées de façon à ce que les surfaces supérieures

de chaque éclisse 38 soient situées dans un même plan Aux ex-

trémités des plaques latérales 34 et 36 sont soudées des se-

melles de fixation 40 qui consistent en des fers coudés Des é-

querres de montage de la trémie 42 sont prévues sur chaque

plaque latérale 34 et 36, et consistent en des fers coudés.

Des équerres de montage de la trémie correspondante 44 sont

également prévues sur la trémie 6.

Pour fixer la goulotte de vis d'Archimède 2 au ber-

ceau d'alignement 4 de la goulotte, la goulotte 2 est d'abord

couchée dans le berceau 4 en reposant sur les éclisses de po-

sitionnement 38 La trémie 6 est alors placée sur la goulotte 2, dans le découpage 32, et des boulons sont insérés dans les équerres de montage de la trémie 42 et 44 Lorsque les boulons

sont serrés, la goulotte 2 est fermement fixée au berceau d'a-

lignement 4 de la goulotte, et, ainsi, tout flambage de-la gou-

lotte 2, provoqué par le soudage et le découpage, est éliminé par l'action de redressement des éclisses de positionnement 38 lorsque la trémie 6 est fixée fermement et de façon serrée sur

le berceau 4.

En référence particulière à la figure 6, est repré-

sentée une vue en coupe transversale de l'intérieur du disposi-

tif selon les enseignements de la présente invention En parti-

culier, le dispositif comprend une cartouche de roulement 44 qui coulisse à l'intérieur de la goulotte 2 La cartouche de roulement 44 est reliée à la bride 10 qui supporte également le moteur 8 L'autre extrémité de la cartouche de roulement

est supportée par une bague d'alignement 46 La bague d'ali-

gnement a une section transversale trapèzoldale, et une sur-

face inclinée de la bague d'alignement 46 est en contact avec une surface inclinée prévue sur l'extrémité de la cartouche de roulement 44 L'arbre de vis d'Archimède 48 traverse la

cartouche de roulement 44 et est accouplé au moteur 8 En tra-

versant la cartouche de roulement 44, l'arbre de vis d'Archi-

mède 48 est supporté par des roulements 50 et 52 Un joint ob-

turant 54 est également prévu autour de l'arbre de vis d'Ar-

chimède 48, entre le roulement 52 et l'extrémité de la cartou-

che de roulement 44 Des bagues circulaires 56 sont prévues

entre le joint obturant et la surface intérieure de la cartou-

che de roulement 44 Ensuite, une plaque en téflon 58 est fi-

xée à l'arbre de vis d'Archimède 48, et s'appuie contre l'ex-

trémité de la cartouche de roulement 44 Une plaque d'éjection est prévue entre la plaque en téflon 58 et l'extrémité de gauche (sur la figure 6) de la vis d'Archimède 62 La plaque

d'éjection 60 exerce une poussée contre la plaque en téflon 58.

La plaque d'éjection 60, la plaque en "Téflon" 58, le joint obturant 54 et les bagues circulaires 56 sont prévues pour empêcher le matériau destiné à être convoyé d'entrer dans

la cartouche de roulement 44 La plaque d'éjection 60 est con-

çue pour tourner avec l'arbre de vis d'Archimède 48, et pour projeter tout matériau venant en contact avec la surface avant de la plaque d'éjection 60 vers la droite sur la figure 6 (dans la direction de l'extrémité de sortie de la goulotte de vis d'Archimède) La plaque en "Téflon"t 58 tourne également avec l'arbre de vis d'Archimède 48, et est en contact avec

l'extrémité de la cartouche de roulement 44, et la plaque d'é-

jection 60 repousse la plaque en "TTéflon"t 58 en contact ferme avec l'extrémité de la cartouche 44 Ainsi, m 9 me si la plaque en "Téflon" 58 s'use, le contact est toujours conservé entre la plaque en "Téflon" 58 et l'extrémité de la cartouche de

roulement, et l'entrée de matériau à l'intérieur de la cartou-

che de roulement 44 est interdite En outre, le joint obturant

54, conjointement aux bagues circulaires 56 tient lieu de bar-

rière supplémentaire pour tout matériau, et s'avère particu-

lièrement efficace pour les particules très fines.

Dans la présente invention, il est particulière-

ment important que l'extrémité 64 de l'arbre de vis d'Archi-

mède 48 soit située légèrement au dessus de la ligner centrale de la goulotte 2 Ceci est dans le but que, sous la charge de gravitation et la charge du matériau destiné à être convoyé, l'extrémité 64 de l'arbre de vis d'Archimède 48 ne s'affaisse pas au dessous de la ligne centrale de la goulotte 2 Ceci est

accompli par la combinaison de la bague d'alignement mention-

née plus haut 46, et de la façon d'accoupler la bride 10 à la bride 12 En particulier la bride 10 est accouplée à la bride 12 en faisant appel à des goujons à décalage 66 et 68 Ces

goujons à décalage 66 et 68 assurent que la cartouche de roule-

ment, associée au moteur, ne puisse être insérée à l'intérieur

de la goulotte 2 que dans un seul sens, avec toujours exacte-

ment la même position par rapport à l'extrémité de la goulotte.

Ainsi, la bague d'alignement 46 et les moyens de fixation à goujon prévus dans les brides 10 et 12 assurent un alignement correct, et une position légèrement au dessus du centre de

l'extrémité 64 de l'arbre de vis d'Archimède 48 Dans la struc-

ture préférée, l'extrémité 64 devra être au dessus de la li-

gne centrale de la goulotte 2 d'une distance comprise entre 0,125 mm et 0, 025 mm En outre, pour assurer la stabilité de

la partie de l'arbre de vis d'Archimède 48 qui n'est pas sup-

portée dans la goulotte 2, il est préférable que la longueur de la partie non supportée de l'arbre de vis d'Archimède 48 ne soit pas trop importante par rapport à la longueur de la

partie supportée située entre les roulements 50 et 52 La lon-

gueur de la partie non supportée de l'arbre de vis d'Archimède 48 devra être une ou deux fois supérieure à la distance entre les roulements 50 et 52, et de préférence 1,5 fois la distance

entre les roulements 50 et 52.

La vis d'Archimède 62 consiste en une pluralité

d'ailes de vis ayant toutes le même pas Les ailes de vis s'é-

tendent à partir de légèrement derrière la trémie 6 vers l'ex-

trémité de sortie de la goulotte 2 La portée des ailes de vis vers l'extrémité de la goulotte 2 sera envisagée par la suite.

La goulotte de vis d'Archimède 2 s'étend à l'in-

térieur de la chambre à air 14 La longueur de la partie sté-

tendant à l'inté<rieur de la chambre à air 14 devra être choi-

sie de façon à ce que l'air fourni à la chambre à air 14 dis-

pose d'un espace ou d'un temps suffisants pour former un écou-

lement d'air uniforme autour de la partie de la goulotte de vis d'Archimède 2 s'étendant à l'intérieur de la chambre à air 14 Par exemple, cette distance est comprise entre 45 cm et cm selon la vitesse et le débit de l'écoulement d'air En outre, un panneau 70 est monté coulissant à l'extérieur de la goulotte 2 à l'intérieur de la chambre à air 14, et est prévu adjacent à l'extrémité de la goulotte 2 Le panneau peut être conçu comme représenté sur la figure 7 Le panneau est destiné

à stabiliser davantage l'écoulement d'air, et à ajuster la vi-

tesse de l'écoulement d'air lorsque celui-ci atteint l'extré-

mité de la goulotte de vis d'Archimède 2 Pour assurer encore qu'un écoulement d'air stabilisé soit formé tout autour de

l'extrémité de la goulotte de vis d'Archimède 2, il est pré-

férable que les tuyaux d'air 20 et 22 soient inclinés vers

l'arrière, vers l'extrémité fermnép 18 de la chambre à air 14.

De cette manière, l'air est injecté vers l'extrémité fermée puis se déplace vers l'avant pour remplir la zone située entre

le tuyau 16 et la goulotte de vis dt Archimède 2 L'angle d'in-

clinaison préféré des tuyaux d'air 20 et 22 est de 50 par rap-

port à une ligne perpendiculaire au tuyau 16 Cependant, on notera qu'il n'est pas nécessaire que les tuyaux d'air 20 et 22 soient inclinés de cette manière, et le dispositif de la présente invention pourra fonctionner avec des tuyaux d'air il

et 22 perpendiculaires au tuyau 16 de la chambre à air 14.

En fonctionnement, le moteur 8 est tout d'abord

démarré pour entraîner l'arbre de vis d'Archimède 48 en rota-

tion, et ainsi faire tourner les ailes de vis 62 Le moteur 8 peut être un moteur électrique, un moteur à essences un moteur diesel, etc, ou tout autre source d'entra nement en rotation de l'arbre de vis d'Archimède 48 A titre indicatif, l'arbre de vis d'Archimède tourne à une vitesse comprise entre 900 et

3400 tours/minute La vitesse de rotation est établie en fonc-

tion du matériau, et des réglages pour des matériaux comme de la roche et du blé sont par exemple respectivement de 1200 tours/minute et 3400 tours/minute De l'air est alors fourni par la pompe à air 24 aux tuyaux d'air 20 et 22 La pompe à

air fournit l'air sous une pression sensiblement nulle En ou-

tre, la pompe à air fournit une quantité d'air égale à la vi-

tesse d'air souhaitée dans le tuyau de convoyage 26 multipliée

par la surface de la section du tuyau de convoyage Par exem-

ple, la vitesse de l'air souhaitée dans le tuyau de convoyage est comprise entre 1500 et 1650 mètres/minute Ainsi, la pompe à air 24 doit être capable de fournir un volume d'air positif

et un type de pompe préféré sera une pompe de type à déplace-

ment à vitesse variable.

L'air pénétrant dans la chambre à air 14 via les tuyaux d'air 20 et 22 est dirigé vers l'extrémité fermée 18 de

la chambre à air 14 L'air heurte l'extrémité fermée 18 et com-

mence à remplir la chambre à air 14, à partir de l'extrémité fermée 18 vers l'extrémité de la goulotte 2 Le panneau 70 aide en outre à la stabilisation de l'écoulement d'air autour

* du tuyau de vis d'Archimède 2 et, de plus, en réglant la posi-

tion du panneau 70 du tuyau de vis d'Archimède 2, la vitesse de l'écoulement d'air autour de l'extrémité de la goulotte 2

peut être réglée Il est important que la vitesse de l'air au-

tour de l'extrémité de la goulotte soit réglée pour prendre

une valeur prédéterminée, comme on le verra plus loin Puis-

qu'il n'y a pas de matériau dans le tuyau de vis dt Archimède 2, l'air s'écoulera non seulement le long du tuyau de convoyage 26, mais pénétrera également à l'intérieur de la goulotte de

vis d'Archimède 2 Cet écoulement vers l'intérieur de la gou-

lotte 2 s'arrêtera lorsqu'une quantité suffisante de matériau sera introduite à l'intérieur de la trémie 6.

Puis le matériau est introduit dans la trémie 6.

Le matériau devra être amené à un débit suffisant pour remplir la vis d'Archimède 62, mais à un débit suffisamment faible pour ne pas complètement recouvrir la vis d'Archimède 62 Du

fait que la vis d'Archimède 62 n'est pas complètement recou-

verte, le matériau s'écoulera régulièrement vers l'extrémité ouverte de la goulotte de vis d'Archimède 2 En référence à la figure 8, est représentée une vue en coupe partielle illustrant le déplacement du matériau le long de la goulotte de la vis d'Archimède 2 Le matériau remplit les espaces entre les ailes

de la vis, et est constamment entratné vers l'extrémité ouver-

te de la goulotte de vis d'Archimède 2 Pour éliminer l'usure de la goulotte de vis d'Archimède 2, le diamètre des ailes est

choisi inférieur au diamètre de la goulotte de vis d'Archimède.

En particulier, le diamètre des ailes de la vis est choisi de façon à ce que la distance entre l'extrémité des ailes de la

vis et la périphérie intérieure de la goulotte de vis d'Archi-

mède 2 soit au moins égale au diamètre moyen des particules convoyées De préférence, la distance est égale à 1,65 fois le

diamètre moyen du matériau destiné à être convoyé De cette ma-

nière, une couche de matériau est formée à l'intérieur de la

goulotte de vis d'Archimède 2, et agit comme tampon contre l'u-

sure entre le matériau en déplacement et l'intérieur de la gou-

lotte 2.

En référence à la figure 10, est représentée une vue en coupe transversale partielle de l'extrémité du tuyau de vis d'Archimède, ainsi qu'une coupe transversale de la chambre

à air 14 Comme le montre la figure 10, à l'endroit o le ma-

tériau destiné à être convoyé s'approche de l'extrémité du tuyau de vis d'Archimède 2,' les ailes de la vis d'Archimède 62

sont supprimées En supprimant les ailes à une certaine dis-

tance de l'extrémité du tuyau de vis d'Archimède 2, le maté-

riau destiné à être convoyé peut ainsi s'empiler à l'extré-

mité de la goulotte 2 Comme on le voit sur la figure 10, le matériau s'amasse finalement suffisamment pour obturer l'ex- trémité de la goulotte de vis d'Archimède 2 Alors est formée

une étanchéité à l'extrémité de la goulotte de vis d'Archimè-

de 2, qui empêche l'air de s'écouler dans la goulotte de vis d'Archlmède 2, et force ltair à s'écouler le long du tuyau de

convoyage 26 L'épaisseur du matériau empilé dans la direc-

tion longitudinale de la goulotte 2 suffisante pour former une étanchéité s'opposant à l'écoulement d'air dépend du type de matériau Plus le matériau est grossier et sec, plus l'espace nécessaire à l'extrémité de la goulotte de vis d'Archimède 2

pour permettre la formation d'une étanchéité est important.

Ainsi, les ailes de la vis d'Archimède 62 devront se terminer à une distance de l'extrémité du tuyau qui soit en accord avec

la dimension et le degré d'humidité du matériau destiné à 9-

tre convoyé En d'autres termes, des matériaux plus gros, plus

grossiers et plus secs imposent que les ailes de vis d'Archi-

mède se terminent à une distance supérieure de l'extrémité de

la goulotte 2 que pour des matériaux plus fins et plus humides.

Lorsqu'une étanchéité est formée par le matériau destiné à 9 tre convoyé à l'extrémité de la goulotte de vis d'Archimède 2, l'air fourni via les tuyaux d'air 20 et 22 est

forcé le long du tuyau de convoyage 22, et la courbe de répar-

tition de la vitesse de l'écoulement d'air dans le tuyau de uonvoyage 40 es L représentée sur la figure 9 D est le diametre du tuyau de convoyage 26, et la partie représentée ici s'étend de la surface intérieure d'un côté du tuyau de convoyage 26

vers la surface intérieure de l'autre côté du tuyau de convoya-

ge 26 Comme le montre la figure 9, la vitesse de l'air à pro- ximité des deux surfaces intérieures du tuyau 26 est très fai-

ble, tandis que la vitesse dans la partie restante du tuyau est très élevée Typiquement la vitesse maximale sur la partie restante du tuyau de convoyage 26 est ajustée de façon à être

comprise entre 1500 et 1650 mètres/minute Une vitesse préfé-

rée est environ de 1560 mètres/minute On notera en outre que, en conséquence de la faible vitesse de l'écoulement d'air à proximité de la surface intérieure du tuyau 26, une couche li- mite d'air, laminaire et régulière, est formée autour de la

surface intérieure du tuyau de convoyage 26 Cette couche li-

mite présente plusieurs objets et rôles En particulier, elle joue le rôle d'un palier d'air pour le matériau destiné à être

convoyé Elle joue le rôle de couche isolante entre le maté-

riau destiné à être convoyé et la surface intérieure du tuyau afin d'empêcher le matériau convoyé d'entrer en contact avec la surface intérieure du tuyau de convoyage 26; et elle joue le rôle de moyen pour maintenir le matériau destiné à être

convoyé dans le courant d'air non turbulent à vitesse élevée.

Une fois que l'étanchéité requise est formée à

l'extrémité de la goulotte 2, le matériau commence à être é-

jecté de l'extrémité de la goulotte 2 Par exemple, la vites-

se de la vis d'Archimède 62 est choisie de façon à ce que le matériau soit éjecté de l'extrémité de la goulotte 2 à une

vitesse d'environ 150 mètres/minute En outre, grâce au ré-

glage de la position du panneau 70 et de la quantité d'air

fournie par la pompe à air 24, la vitesse prédéterminée de l'é-

coulement d'air à proximité de l'extrémité de la goulotte 2

est ajustée de façon à être au moins égale à la vitesse à la-

quelle le matériau est éjecté de l'extrémité de la goulotte de vis d'Archimède 2 De préférence, la vitesse de l'écoulement aii à púoximité de la uou 1 otu de vis d'Archimède 2 devra

être au moins égale à la vitesse du matériau éjecté de la gou-

lotte de vis d'Archimède 2, mais inférieure à 130 pour cent

de la vitesse du matériau éjecté de la goulotte de vis d'Ar-

chimède 2 Puisque la vitesse de l'air et du matériau convoyé à l'extrémité de la goulotte de vis d'Archimède est d'environ mètres/minute, et que la vitesse de l'air à l'intérieur de la majeure partie du tuyau de convoyage 26 est d'environ 1500 mètres/minute; il est clair que la vitesse d'écoulement d'air augmente à partir de l'extrémité du tuyau de vis d'Archimède 2, jusqu'à atteindre sa valeur maximale dans le tuyau de convoyage 26 Lors d B l'accélération de l'écoulement d'air, le matériau convoyé accélère également Ainsi, le matériau destiné à être convoyé est mélangé avec l'air et est convoyé le long du tuyau de convoyage 26 sous forme d'un gaz pseudo-homogène Dans un gaz pseudo-homogène, le rapport du mélange d'air et de matériau est généralement compris entre 15 à 1 et 25 à 1, en volume Le

rapport préféré est de 20 à 1 en volume Cependant dans quel-

ques applications, il pourra être de 100 à 1.

En référence aux figures 11 et 12, si le matériau destiné à être convoyé est convoyé sur une courte distance, telle qu'inférieure à 90 mètres, le matériau convoyé peut être

en ligne droite Pour obtenir un écoulement sensiblement rec-

tiligne du matériau convoyé dans le tuyau de convoyage 26, les tuyaux d'air 20 et 22 devront être disposés directement l'un face à l'autre De cette manière, l'écoulement d'air dans le

tuyau de convoyage 26 sera rectiligne, ce qui aura pour consé-

quence un écoulement sensiblement rectiligne du matériau Ce-

pendant, si l'on souhaite convoyer le matériau sur une distan-

ce relativement longue, le matériau convoyé devra être projeté

le long du tuyau de convoyage 26 selon un écoulement en spi-

rale Pour obtenir cet écoulement en spirale, les tuyaux 20 et 22 devront être décalés l'un de l'autre, comme le montre la figure 12 En décalant les tuyaux 20 et 22, un écoulement d'air tourbillonnant en spirale, non turbulent est engendré autour

du tuyau de vis d'Archimède 2, qui récupèrera le matériau con-

voyé pour le convoyer le long du tuyau 26 selon un écoulement

tourbillonnant en spirale, dans le courant d'air à grande vi-

tesse.

A partir de la description ci-dessus de la présen-

te invention, il est clair que le dispositif de la présente in-

vention présente certains avantages En particulier, puisque l'écoulement d'air est sous basse pression (inférieur à 0,70 K 9/cm) le tuyau de convoyage n'est soumis qu'à une faible pression C'est pourquoi le tuyau de convoyage n'a besoin que d'être assez résistant pour supporter l'air à basse pression, et assez rigide pour conserver sa section transversale De plus, puisque la couche limite formée à l'intérieur du tuyau

26 confine le matériau convoyé et l'écarte de la surface inté-

rieure du tuyau 26, sensiblement aucune usure ntapparaîtra sur l'intérieur du tuyau 26, et des ouvertures ou des fuites dans

le tuyau 26 n'auront sensiblement aucune conséquence désavan-

tageuse sur l'écoulement du matériau dans le tuyau 26 En ou-

tre, puisque le matériau convoyé n'est pas en contact avec la surface intérieure du tuyau 26, de nombreux types différents

de matériaux pourront être pompés via le tuyau 26 sans conta-

miner le tuyau 26 et, par conséquent, sans contaminer d'autres matériaux convoyés ultérieurement dans le tuyau 26 En outres

puisque le matériau est convoyé sous forme d'un gaz pseudo-

homogène, le matériau peut être convoyé horizontalement, verti-

calement, de façon inclinée par rapport à l'horizontale ou à la verticale, et peut même être convoyé sur des courbes sans diminuer l'écoulement des matériaux ou endommager la surface intérieure du tuyau de convoyage 26 En outre, puisque le tuyau

de convoyage n'a besoin que d'être assez résistant pour sup-

porter l'air à basse pression, assez rigide pour conserver sa section transversale, et qu'il n'est pas en contact avec le

matériau convoyé, le tuyau de convoyage 26 n'est pas nécessai-

rement constitué d'un matériau résistant et onéreux, et peut

être simplement un tuyau en matière plastique En outre, puis-

que la surface intérieure de la goulotte 2 est remplie du ma-

tériau convoyé, qui forme un tampon-entre la surface intérieure de la goulotte 2 et le reste du matériau convoyé, l'usure de

la surface intérieure de la goulotte 2 est sensiblement rédui-

te.

La description ci-dessus est une description de

base d'un dispositif selon les enseignements de la présente invention, qui convoiera une pluralité de types différents de matériaux Cependant, pour augmenter le rendement du dispositif

de convoyage de la présente invention, celui-ci devra être fi-

nement accordé ou modifié pour chaque type différent de maté-

riau destiné à être convoyé De telles modifications ou ac-

cords fins seront décrites en référence aux figures 13 à 19. En référence à la figure 13, si le matériau est granuleux,il peut être souhaitable d'ajouter un batteur 72 à l'extrémité de l'arbre de vis dt Archimède 48 Le batteur 72 devra être incliné d'un angle supérieur à l'angle des ailes

de la vis d'Archimède 62 Le batteur 72 aide à retenir le ma-

tériau granuleux pour engendrer l'étanchéité à l'extrémité de la goulotte 2, tout en assistant également l'introduction du

matériau convoyé dans l'écoulement d'air.

En référence à la figure 14, si l'on souhaite con-

voyer un liquide, un semi-liquide ou un semi-solide, le liqui-

de, semi-liquide ou semi-solide doit être dispersé en utili-

sant un disperseur 74 prévu à l'extrémité de l'arbre de vis d'Archimède 48 Le disperseur 74 peut comporter une lame, deux lames, trois lames ou quatre lames, qui peuvent prendre toutes configurations, comme représenté par les configurations des figures 15 A à 15 C Le disperseur 74 disperse le liquide, le

semi-liquide, ou le semi-solide en des particules qui sont a-

lors mélangées avec l'air pour former un gaz pseudo-homogène

qui est convoyé le long du tuyau de convoyage 26.

En référence à la figure 16, est représentée une configuration qui est avantageuse pour convoyer des particules finement divisées comme le ciment Portland Sur la figure 116 l'extrémité de la goulotte 2 est fermée par un volet amovible 76 Le volet amovible 76 obture l'extrémité de la goulotte 2, et permet la formation d'une étanchéité Le volet 76 est relié

à la tige 78 d'un vérin hydraulique 80 qui est prévu à l'inté-

rieur d'une botte à air 82 communiquant avec la chambre à air

74 Lorsqu'une quantité suffisante de matériau s'amasse à l'ex-

trémité de la goulotte 2 pour former une étanchéité, le vérin

hydraulique 80 est actionné pour rétracter le piston 78 conjoin-

tement avec le volet amovible 76, à l'intérieur de la botte

à air 82 Une fois que l'obturation a été réalisée à l'extré-

mité de la goulotte 2, le volet amovible 76 n'est plus néces-

saire tant que le matériau continue à être alimenté dans la trémie 6, et le dispositif continue à fonctionner Ainsi le

volet amovible 76 n'est utilisé que pour le démarrage initial.

Il est clair que le volet 76 pourra également être actionné

mécaniquement, électriquement ou pneumatiquement.

En outre, selon la dureté ou l'élasticité du ma-

tériau convoyé, le point d'introduction dans la vis d'Archi-

mède 62 peut avoir quelque influence sur le rendement En par-

ticulier, si le matériau convoyé est très dur et/ou très élas-

tique, il est avantageux de n'introduire le matériau convoyé que dans la partie de la vis d'Archimède 62 qui présente un mouvement d'éloignement de la trémie 6 Pour régler le point d'alimentation de la vis d'Archimède 62, il est souhaitable de prévoir un alimenteur mobile 84 au sommet de la trémie 6, comme le montrent les figures 17 et 18 L'alimenteur mobile 84 consiste en une trémie étroite qui est montée coulissante au sommet de la trémie 6 De cette manière, la trémie étroite 84 peut être disposée de façon à alimenter le matériau dans

la partie préférée de la vis d'Archimède 62.

De plus, comme mentionné précédemment, il est sou-

haitable qu'une quantité suffisante de matériau soit fournie à la vis d'Archimède 62 pour que la vis d'Archimède 62 soit

remplie sans être recouverte Pour réaliser ceci; un régula-

teur d'alimentation 86 peut être prévu Le régulateur d'ali-

mentation 86 peut prendre la forme d'un clapet mobile, ou d'u-

ne soupape coulissante, etc. En référence à la figure 19, sont représentés des aménagements supplémentaires qui peuvent être utilisés pour l'accord fin du système au convoyage du liquide contenant des sphères solides ou semi-solides Le dispositif de la présente

invention, à cet effet, peut être accordé finement par l'ad-

dition d'un entonnoir en caoutchouc 92 à l'extrémité de la gou-

lotte de vis d'Archimède 2 s'étendant à l'intérieur de la

chambre à air 44 L'entonnoir en caoutchouc 92 recouvre com-

plètement l'extrémité de la goulotte de vis d'Archimède 2, et se rétrécit en une extrémité fendue Ainsi, lorsque des sphères liquides ou semisolides sont alimentées à l'extrémi- té de la goulotte de vis d'Archimède 2, le liquide est forcé via l'extrémité fendue de l'entonnoir 92, dans le courant d'air En outre, les solides ou sphères de semi-solides sont

également forcés par la vis d'Archimède 62 à sortir par l'ex-

trémité fendue de l'entonnoir 92 De cette manière, ltextré-

mité fendue de l'entonnoir 92 forme une étanchéité autour de la sphère de matériau semi-solide lors de son injection dans

le courant d'air En outre, la pression de l'air dans la cham-

bre à air 14 resserre l'entonnoir 92 pour empêcher l'air de s'écouler dans la goulotte de vis d'Archimède 2 et dans la trémie 6 En outre, si l'on souhaite immerger le dispositif

de convoyage, pour convoyer un liquide tel que les eaux de ca-

le d'un navire, le dispositif devra être conçu de façon à ce

que le moteur puisse être immergé, et un mécanisme de régula-

tion ou valve 94 devra être appliqué à la trémie 6 Le régula-

teur ou valve 94 régulera l'entrée de l'écoulement du liquide

et de ses solides ou sphères de semi-solides dans le dispositif.

De plus, pour quelques matériaux, la forme et l'é-

tat des ailes de vis pourront augmenter le rendement En par-

ticulier, pour des matériaux durs, il peut être souhaitable de prévoir une surface rugueuse sur les ailes de vis, de façon à augmenter la résistance au glissement des ailes de vis En outre, pour augmenter le débit d'alimentation, la forme de la vis d'Archimède à l'aplomb de la trémie 6 pourra être agencée de façon à ce que le diamètre des ailes de vis augmente de l'arrière vers l'avant, comme le montre la figure 6, soit en

gradins à partir de l'arrière vers l'avant, ou diminue de droi-

te à gauche sous la trémie 6 De telles modifications peuvent être effectuées pour un matériau particulier afin d'optimiser le fonctionnement du dispositif en procurant une alimentation

régulière en matériau -

En référence à la figure 20, il est clair que dans

quelques cas, il sera souhaitable d'utiliser un tuyau de con-

voyage 26 qui présente le même diamètre que la goulotte 2.

Stil est souhaitable d'utiliser un tuyau de convoyage 26 ' qui ait le mnime diamètre que la goulotte 2, il sera nécessaire de prévoir une partie tronconique 88 entre la bride 30 et le tuyau

de convoyage 26 t Cette partie tronconique 88 devra être pro-

gressivement évasée de façon à ne pas perturber l'écoulement d'air ou engendrer des turbulences dans le tuyau de convoyage 26 ' On notera en outre qu'il n'est pas souhaitable que le diamètre du tuyau de convoyage 26 t soit inférieur au diamètre

de la goulotte de vis d'Archimède 2.

En référence à la figure 21, est représentée une

seconde forme de réalisation d'un dispositif de convoyage se-

lon les enseignements-de la présente invention Ce dispositif de la figure 21 est conçu de façon à être abaissé dans des puits d'eau, des puits de pétrole, et autres masses liquides profondes Dans cette forme de réalisation, la pompe comprend

un moteur 8 et une cartouche de roulement 44, sensiblement i-

dentiques à ceux de la figure 6, qui sont abrités dans un car-

ter 96 étanche aux liquides Le moteur entraîne l'arbre 48 ' qui, à son tour, fait tourner la vis d'Archimède 62 ' située à l'intérieur de la goulotte de vis d'Archimède 2 ' Dans cette

construction, le tuyau de convoyage 261 est prévu à l'inté-

rieur et coaxial avec le tuyau 16 t, qui constitue une partie

de La chambre à air Un autre tuyau 98 est prévu entre la gou-

lotte 2 ' et le tuyau 16 t, et est relié au tuyau de convoyage 26 tt L'extrémité du tuyau 98 opposée à ltextrémité reliée au tuyau de convoyage 26 est ouverte et communique avec l'espace prévu entre le tuyau 16 ' et le tuyau 98 Un autre tuyau 100 est prévu autour du tuyau de convoyage 26 T Ltespace entre le

tuyau 100 et le tuyau de convoyage 26 " communique avec l'es-

pace entre le tuyau 98 et le tuyau 16 ' Une soupape d'entrée du matériau 102 est prévue-dans la goulotte de vis d'Archimède 2 ' La soupape d'entrée peut tre actionnée de façon mécanique, de façon électrique, de façon hydraulique ou de toute autre manière Des barres anti-tourbillons 104 sont prévues tous les autour de la surface intérieure de la goulotte de vis d'Archimède 2 ' Les barres anti-tourbillons 104 s'étendent sur toute la longueur de la vis d'Archimède 62, et sont disposées

comme le montre la figure 22.

En fonctionnement, le dispositif de la présente invention est abaissé dans un puits, etc, d'abord par l'extrc mité côté carter 96 Puis, la soufflerie est mise en marche pour fournir de l'air au tuyau 100 dans l'espace entre le tuyat et le tuyau de convoyage 26 " L'air ou fluide de convoyage s'écoule alors dans l'espace situé entre le tuyau 98 et le tuyau 16 ', et heurte l'extrémité 18 ' L'écoulement d'air fait alors demi- tour et traverse l'espace entre le tuyau 98 et la goulotte de vis d'Archimède 2 t, et continue à s'écouler le long

du tuyau de convoyage 26 ', d'une façon identique à celle décri-

te plus haut Ensuite, le moteur de la vis d'Archimède est mi-

se en marche pour entra Pner la vis d'Archimède 62 ' A cet ins-

tant, la soupape d'entrée 102 est ouverte pour permettre au li-

quide de s'écouler à l'intérieur du dispositif de convoyage.

Le liquide s'écoulant dans le dispositif de convoyage est forcé le long de la goulotte 2 " par la vis d'Archimède 62 ', de façon

associée avec les barres anti-tourbillons 104, et il est in-

troduit dans l'écoulement d'air et convoyé dans le tuyau de

convoyage 26 " On notera que la séquence des opérations décri-

tes ci-dessus est très importante En particulier nuisoue '

oression de l'écoulement d'air fournie à l'appareil de convoya-

ge est très basse, une fois que le dispositif de convoyage est abaissé au dessous d'environ 6 mètres dans un liquide, l'air ne pourrait être pompé dans le dispositif de convoyage si la

soupape d'entrée 102 n'était pas fermée, et il serait impossi-

ble de faire fonctionner le dispositif.

En référence à la figure 23, est représentée une

troisième forme de réalisation d'un dispositif selon les ensei-

gnements de la présente invention Dans ce dispositif, il exis-

te deux modes de fonctionnement Le premier mode de fonctionne-

ment est sensiblement identique à celui des autres formes de réalisation, et sera désigné comme le dispositif à convoyage positif Le second mode de fonctionnement est légèrement diffé-

rent, et sera désigné comme le dispositif à-convoyage négatif.

Dans tous les cas, la structure physique est sensiblement iden-

tique, mis à part le fait que le dispositif à convoyage posi-

tif utilise une pompe à air et que le dispositif à convoyage

négatif utilise une pompe à vide En outre, à des fins de sim-

plicité de la description, la structure globale du dispositif

de convoyage sera tout d'abord décrite, puis suivie de la des-

cription du fonctionnement du dispositif à convoyage positif.

Dans la structure du dispositif de la figure 23,

les éléments identiques sont désignés par des numéros de ré-

férence identiques et la description de l'inter-connection

et du fonctionnement sera omise Le dispositif comprend en outre un tuyau 106 Le tuyau 106 est lui-même muni d'un clapet 108 qui ouvre et qui ferme une fente circonférencielle prévue dans le tuyau 106 Le clapet 108 est monté sur le tuyau 106 via des filets de sorte que, par rotation du clapet 108, la fente longitudinale du tuyau 106 soit ouverte et fermée Il est clair que le clapet 108 pourra être monté coulissant sur

le tuyau 106 et actionné par des moyens électriques, mécani-

ques ou hydrauliques Le tuyau 106 coupe la goulotte de vis d'Archimède 2 ' en étant fixé sur celle-ci L'angte entre le tilvau 106 Pt la on liottç 9 + c loh en de 45 O Il est pnssible de faire appel à d'autres angles, mais un angle de est préférable Un déflecteur 110 est prévu à l'intérieur de la goulotte de vis d'Archimède 2 ", et l'arbre 48 " s'étend à travers le déflecteur 110 o Le déflecteur dévie l'écoulement du matériau dans la goulotte 2 " d'un angle de 45 , de façon à ce qu'il s'écoule à l'intérieur du tuyau 106 et vers le tuyau de convoyage 26 " Un tuyau 112 dont le diamètre est supérieur

à celui du tuyau 106, entoure le tuyau 106, et coupe la gou-

lotte de vis d'Archimède 2 " en étant fixé sur celle-ci Cepen-

dant, contrairement au tuyau 106, le tuyau 112 ne communique pas directement avec la goulotte de vis d'Archimède 2 "', mais ne communique avec la goulotte de vis d'Archimède 2 " que par l'intermédiaire de fentes d'entrée d'air 114 prévues dans les parois de vis d'Archimède 2 ' Le tuyau 112 entoure en outre complètement le tuyau 106, jusqu'à un point situé au-delà du

clapet 108 Ltextrémité du tuyau 112 est fermée, et est en ou-

tre munie de clapets coulissants 116 De plus, une pompe à air

117 est reliée au tuyau 112 via un tuyau à air 118 et une sou-

pape d'arrêt 120 En outre, lorsque le dispositif de la figure 23 est utilisé comme dispositif à convoyage négatif, une pompe à vide 122 est reliée au tuyau de convoyage 26, et le tuyau

d'air 118 est fermé, et la pompe à air 117 n'est pas utilisée.

En fonctionnement, lorsque le dispositif est uti-

lisé comme dispositif à convoyage positif, le clapet 116 est

fermé et le clapet 108 est ouvert, de sorte que la majeure par-

tie de l'écoulement d'air provenant de la pompe à air 117 sté-

coule dans le tuyau 112 et via la fente longitudinale ouverte par le clapet 108 En outre, une partie de l'air s'écoule à travers la fente d'entrée d'air 114 Puis, la goulotte de vis

d'Archimède 2 "t est placée dans le matériau destiné à être con-

voyé Le matériau destiné à être convoyé est ramassé par la vis

d'Archimède en rotation 62 ', et se déplace le long de la gou-

lotte de vis d'Archimède 2 ' Le matériau pénètre alors dans la zone entourée par les fentes 114, et rencontre le déflecteur L'air ou fluide s'écoulant à travers la fente 114 aère le matériau destiné à être convoyé, et le déflecteur 110 dévie le matériau de façon à ce qu'il s'écoule maintenant le long du tuyau 106 Le matériau atteint alors la fente longitudinale ouverte par le clapet 108, et l'écoulement d'air en ce point ramasse le matériau destiné à être convoyé,et convoie celui-ci

le long du tuyau de convoyage 26, sensiblement de la même ma-

nière que dans la forme de réalisation précédente.

Il faut noter à nouveau que la séquence d'opéra-

tions du dispositif de convoyage positif de la figure 23 est essentielle La pompe à air 117 doit tout d'abord être mise en marche, ou alors du matériau destiné à être convoyé sortira par la fente 114 et sera forcé le long du tuyau d'air 118 petr endommaaera la pompe à air 117 La soupape d'arrêt 120 est un disnositif de sécurité destiné à empêcher cet écoulement le

long du tuyau d'air d'endommager la pompe à air 117.

Le dispositif de convoyage négatif de la figure 23 est décrit ci-dessous Pour utiliser le dispositif de la figure 23 comme dispositif de convoyage négatif, la pompe à air 17 est arrêtée, le trajet d'air 118 est obturé, le clapet 116 est ouvert, et la pompe à vide 122 est reliée au tuyau de convoyage 26 et mise en marche La pompe à vide 122 aspire

l'air au même débit que celui auquel la pompe à air 117 re-

* foulerait celui-ci, en d'autres termes, pour un débit sensible-

ment identique à la vitesse de l'air dans le tuyau de convoya-

ge 26 multiplié par la surface de la section transversale du

tuyau de convoyage 26 A nouveau, la goulotte de vis dt Archi-

mède 2 "t est insérée dans le matériau destiné à être convoyé, et le matériau est entraîné dans la vis d'Archimède 2 " Le clapet 116 est réglé de façon à ce qu'environ 80 % de l'air sucé dans le dispositif par la pompe à vide 122 sorte par le clapet 116, 20 % entrant via la goulotte de vis d'Archimède

2 't avec le matériau destiné à être convoyé Le matériau desti-

né à être convoyé atteint alors le déflecteur 110, et est dé-

vié le long du tuyau 116 Comme décrit précédemment, le clapet 108 est suffisamment ouvert pour que l'écoulement d'air à travers la fente 114 aère le matériau destiné à être convoyé et à ce qu'un écoulement d'air suffisant ait lieu via la fente

longitudinale obtenue par le clapet 108 pour convoyer le maté -

riau Le matériau est alors convoyé le long du tuyau de con-

voyage 26, sensiblement de la même manière que dans les formes de réalisations précédentes, mis à part le fait, que, à cause de l'utilisation de la pompe à vide 122 à l'extrémité du tuyau de convoyage 26, le matériau continue à accélérer le long du tuyau de convoyage 26 lorsqu'il s'approche de la pompe à vide 122 Puisque le matériau convoyé atteint sa vitesse maximale

lorsqu'il atteint la pompe à vide 122, un séparateur à cyclo-

ne devra être prévu entre la pompe à vide 122 et l'extrémité du tuyau de convoyage 26, afin d'éviter l'endommagement de la

pompe à vide 122 En outre, si le dispositif de convoyage né-

gatif de la figure 23 doit être utilisé sous des conditions d'immersion, aucun air n'arrivera avec le matériau et aucun air ne sera disponible à l'entrée du clapet 116 Ainsi, un

G trajet de retour à partir de la pompe à vide 122 doit être pri-

vu vers le clapet 116, ou alors le système s'arrêtera de fonc-

tionner après une courte durée.

Puisque chacune des formes de réalisation peut ê-

tre utilisée avec une pluralité de matériaux différents, il est clair que les modifications et perfectionnements décrits en

conjonction avec l'une quelconque des figures, peut être uti-

lisé dans l'une quelconque des formes de réalisation décrites.

Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que les formes de réalisation décrites ci-dessus ne sont que des

illustrations de quelques unes des nombreuses formes de réali-

sation spécifiques possibles auxquelles peuvent être appliqués

les principes de la présente invention Divers et nombreux au-

tres agencements peuvent être facilement déduits par l'homme

de l'art sans sortir de l'esprit et du cadre de l'invention.

Claims (25)

R E V E N D I C A T I O N S

1 Dispositif pour convoyer une pluralité de ty-

pes différents de matériaux dans un tuyau de convoyage, carac-

térisé par le fait qu'il comprend: des moyens ( 6) pour alimenter en matériau une ex- trémité d'un conduit d'alimentation ( 16)

des moyens ( 20, 22, 24) pour engendrer un écoule-

ment fluide régulier et continu à partir du conduit d'alimen-

tation vers une extrémité du conduit de convoyage ( 26), ledit écoulement de f Viide comprenant: un écoulement de fluide sous basse pression autour

de toute l'extrémité du conduit d'alimentation, ledit écoule-

ment de fluide sous basse pression ayant une vitesse de fluide prédéterminée à ladite extrémité du conduit d'alimentation ( 16), une couche limite de fluide, laminaire et mince, de vitesse sensiblement nulle, autour d'une surface intérieure de toute la longueur du tuyau de convoyage; et un écoulement de fluide à vitesse élevée, régulier,

sur toute la partie restante du tuyau de convoyage, ledit é-

coulement de fluide à vitesse élevée et régulier étant entouré par ladite couche limite;

des moyens ( 62) pour introduire le matériau ali-

menté à ladite extrémité du conduit d'alimentation ( 16), dans

ledit écoulement à basse pression, avec un rapport volumétri-

que de matériau à fluide prédéterminé et tel que le matériau

ait une vitesse dans la direction de l'axe longitudinal du tu-

e P de convnvaae sens'b Jpm tf A ladite vitesse de fluide rédéterminée de ltécoulement de fluide sous basse pression à ladite extrémité du conduit d'alimentation, le matériau étant ainsi mélangé avec le fluide et convoyé dans ledit écoulement

de fluide à vitesse élevée via le tuyau de convoyage.

2 Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé par le fait que le fluide est de l'air.

3 Dispositif selon la revendication 2, caracté-

risé par le fait que les moyens d'alimentation en matériau d'une extrémité du conduit d'alimentation comprennent:

une goulotte cylindrique ( 2) de diamètre cons-

tant; une trémie d'entrée du matériau ( 6) prévue dans la goulotte;

une vis d'Archimède hélicoïdale ( 62) à pas cons-

tant prévue dans la goulotte et s'étendant entre un point situé

à l'aplomb de la trémie et un point situé à proximité d'une ex-

trémité de la goulotte, la circonférence de la vis d'Archimède ( 62) étant espacée de la surface intérieure de ladite goulotte ( 2) d'une distance prédéterminée, ladite vis d'Archimède ( 62)

comprenant en outre un arbre de vis d'Archimède ( 48) de diamè-

tre constant s'étendant sensiblement sur toute la longueur de la goulotte; et des moyens ( 8) pour entraîner l'arbre de vis

d'Archimède en rotation.

4 Dispositif selon la revendication 3, caracté-

risé par le fait que les moyens pour engendrer un écoulement de fluide régulier et continu comprennent: un tuyau ( 16) formant chambre à air ( 14) dont le diamètre est supérieur à celui de la goulotte, et entourant

une partie d'extrémité de la goulotte, le tuyau formant cham-

bre à air étant fermé et fixé à la goulotte ( 2) à une extrémi-

té, et communiquant avec le tuyau de convoyage ( 26) à une au-

tre extrémité; des moyens ( 20, 22) pour introduire de l'air sous basse pression à l'intérieur du tuyau formant chambre à air, de façon à ce que cet air forme ledit écoulement d'air

sous basse pression autour de l'extrémité tout entière du con-

duit d'alimentation ( 16).

Dispositif selon la revendication 4, caracté-

risé par le fait qu'il comporte en outre un panneau ( 70) pré-

vu à l'intérieur du tuyau formant chambre à air, et monté

coulissant sur une surface intérieure de la goulotte.

6 Dispositif selon la revendication 4, caracté-

risé par le fait que les moyens pour introduire de l'air sous basse pression comprennent: au moins un tuyau d'alimentation en air ( 20, 22) fixé et communiquant avec le tuyau ( 16) formant chambre à air, ledit tuyau d'air étant incliné d'un angle tel que l'air sous basse pression introduit dans le tuyau formant chambre à air

heurte ladite extrémité fermée et remplisse un espace situé en-

tre le tuyau formant chambre à air ( 16) et la goulotte ( 2), à partir de l'extrémité fermée vers l'extrémité de la goulotte et

une pompe à air ( 24) raccordée audit tuyau d'air.

7 Dispositif selon la revendication 6, caracté-

risé par le fait que la pompe à air ( 2 A) est une pompe à air

de type à déplacement.

8 Dispositif selon la revendication 4, caracté-

risé par le fait que les moyens pour entra Pner l'arbre de vis d'Archimède ( 48) en rotation comprennent:

un moteur ( 8) fixé à une extrémité de la goulot-

te ( 2), entra nant l'arbre de vis d'Archimède ( 48);

une cartouche de roulement ( 44) accouplée au mo-

teur et insérée à l'intérieur de la goulotte ( 2), ladite car-

touche de roulement ( 44) supportant en rotation l'arbre de la vis d'Archimède ( 48); et

une bague de positionnement ( 46) prévue à l'in-

térieur de la goulotte et en contact avec une extrémité de la

cartouche de roulement ( 44).

9 Dispositif selon la revendication 8, caracté-

risé par le fait que la cartouche de roulement ( 44) comprend: un conduit cylindrique accouplé audit moteur; un premier roulement ( 50) prévu à l'intérieur du conduit cylindrique à proximité du moteur; un second roulement ( 52) destiné à supporter en rotation l'arbre de vis d'Archimède ( 48), prévu à l'intérieur du conduit cylindrique à proximité d'une extrémité du conduit cylindrique; un joint obturant ( 54) prévu entre le second roumement ( 52) et l'extrémité du conduit cylindrique; une plaque en téflon ( 58) entourant l'arbre de

vis d'Archimède et en contact avec l'extrémité du conduit cy-

lindrique; et une plaque d'éjection ( 60) prévue sur l'arbre

de vis d'Archimède et tournant avec ledit arbre de vis d'Ar-

chimède, la plaque d'éjection poussant ladite plaque en té-

flon ( 58) en contact avec l'extrémité du conduit cylindrique.

10 Dispositif selon la revendication 9, carac-

térisé par le fait qu'une longueur de l'arbre de vis d'Ar-

chimède ( 48), entre ladite extrémité de la cartouche de roule ment ( 44) et ladite extrémité de la goulotte ( 2), est une a

deux fois plus longue que l'arbre de vis d'Archimède ( 48) en-

tre lesdits premier ( 50) et second ( 52) roulements.

li Dispositif selon la revendication 10, carac-

térisé par le fait que la longueur de l'arbre de vis d'Archi-

mède st'étendant entre l'extrémité de la cartouche de roulement ( 44) et l'extrémité de la goulotte ( 2) est égale à 1,5 fois la

distance entre lesdits premier ( 50) et second ( 52) roulements.

12 Dispositif selon la revendication 9, carac-

térisé par le fait qu'il comprend en outre un berceau d'aligne-

ment de la goulotte ( 4), supportant ladite goulotte ( 2) et fi-

xé à ladite trémie ( 6), le berceau d'alignement comprenant; une paire de plaques latérales rigides ( 34, 36)

espacées d'une distance sensiblement égale au diamètre exté-

rieur de la goulotte ( 2), et une pluralité d'ecllsses Zigices ( 38) s'tétendant transversalement entre lesdites plaques latérales, la surface

supérieure de chacune des plaques formant éclisses étant si-

tuée dans un même plan, les éclisses étant en contact avec la

goulotte ( 2) et alignant la goulotte lorsque la trémie est fi-

xée au berceau d'alignement.

13 Dispositif selon la revendication 8, carac-

térisé par le fait que la cartouche de roulement ( 44), la ba-

gue d'alignement ( 46) et le moteur ( 8) sont agencés et confi-

gurés de facon à ce qu'un axe central d'une extrémité de l'ar-

bre de vis d'Archinède ( 48) soit décalé d'un axe central de la

goulotte ( 2), dans une direction orientée vers la trémie ( 6).

14 Dispositif selon la revendication 13, carac-

térisé par le fait que l'arbre de vis d'Archimède ( 48) est mu-

ni à son extrémité d'un batteur ( 72).

Dispositif selon la revendication 13, carac-

térisé par le fait que l'arbre de vis d'Archimède ( 48) est mu-

ni à son extrémité d'un hacheur ( 74).

16 Dispositif selon la revendication 13, carac-

térisé par le fait que la distance prédéterminée séparant la

circonférence de la vis d'Archimède ( 48) de la surface inté-

rieure de la goulotte ( 2) est égale a 1,5 fois le diamètre moyen

du matériau destiné à être convoyé.

17 Dispositif selon la revendication 13,caracté-

risé par le fait qu'il comprend en outre un entonnoir en caout-

chouc ( 92) comportant une extrémité fendue, fixée à l'extré-

mité de la goulotte ( 2).

18 Dispositif selon la revendication 13, caracté-

risé par le fait qu'il comprend en outre un régulateur d'ali-

mentation ( 94) prévu sur la trémie.

19 Dispositif selon la revendication 3, caracté-

risé par le fait qu'il comprend en outre des moyens ( 84) pour régler l'emplacement o le matériau destiné à être convoyé

est introduit dans la vis d'Archimède.

Dispositif selon la revendication 3, caracté-

}-ra z ûd_w _ _a_

une bz te à vide ( 82) communiquant avec la cham-

bre à air;

un volet amovible ( 76) destiné à fermer l'extré-

mité de la goulotte; et des moyens ( 80) prévus dans ladite boite à air

pour déplacer le volet amovible entre une position dans la-

quelle il ferme l'extrémité de la goulotte ( 2) et une posi-

tion dans laquelle l'extrémité de la goulotte est complètement ouverte.

21 Dispositif selon la revendication 6, caracté-

risé par le fait qu'au moins deux tuyaux d'air ( 20, 22) sont prévus dans la chambre à air, et reliés à la pompe à air.

22 Dispositif selon la revendication 21, carac-

térisé par le fait que deux tuyaux d'air ( 20, 22) sont prévus de part et d'autre du tuyau ( 16) formant chambre à air ( 14) et décalés dans des sens inverses par rapport à un axe central

du tuyau formant chambre à air.

23 Dispositif selon la revendication 2, carac-

térisé par le fait que:

les moyens d'alimentation en matériau d'une ex-

trémité du conduit d'alimentation comprennent: une goulotte ( 2 ')

des moyens ( 102) formant soupape variable pré-

vus dans la goulotte pour permettre au matériau destiné à être convoyé de pénétrer dans la goulotte; une vis d'Archimède ( 62) comportant des ailes

de vis de pas constant et un arbre de vis d'Archimède ( 48) sté-

tendant sensiblement sur la longueur de la goulotte ( 2); et des moyens ( 8) pour entrainer l'arbre de vis d'Archimède en rotation; et lesdits moyens pour engendrer un écoulement d'air comprennent: un premier conduit ( 98) entourant la goulotte et ouvert à ses deux extrémités, l'une de celle-ci étant destinée à être reliée au tuyau de convoyage ( 26 t);

un second conduit ( 16 t) entourant le premier con-

duit et la goulotte, une extrémité du second conduit étant fer-

mée et reliée à la goulotte ( 2); un troisième conduit ( 100) entourant le tuyau de convoyage ( 26 ") et fixé audit second conduit ( 16 '); et des moyens pour introduire de l'air sous basse pression dans un espace situé entre le troisième conduit ( 100)

et le second conduit ( 16 '), l'air sous basse pression, s'écou-

lant à travers ledit espace entre le tuyau de convoyage ( 26 ")

et le troisième conduit, dans ledit espace formé entre le pre-

mier conduit ( 98) et le second conduit ( 16 '), et dans un espa-

ce situé entre la goulotte ( 2 ') et le premier conduit ( 98).

24 Dispositif selon la revendication 23, carac-

térisé par le fait qu'il comprend en outre au moins une barre antitourbillons ( 104) prévue sur une surface intérieure de la

goulotte ( 2) à proximité de la vis d'Archimède ( 62).

25 Dispositif selon la revendication 23, carac-

térisé par le fait que les moyens pour entraîner en rotation l'arbre de vis d'Archimède ( 48) comprennent:

un moteur ( 8) fixé à une extrémité de la goulot-

te ( 2), et entraînant ledit arbre de vis d'Archimède ( 48); une cartouche de roulement ( 44) fixée au moteur et insérée à l'intérieur de la goulotte ( 2), la cartouche de

roulement ( 44) supportant en rotation ledit arbre de vis d'Ar-

chimède ( 48); et

une bague de positionnement ( 46) prévue à l'in-

térieur de la goulotte et en contact avec une extrémité de la

cartouche de roulement ( 44).

26 Dispositif selon la revendication 25, carac-

térisé par le fait que la cartouche de roulement ( 44) com-

prend: -

un conduit cylindrique accouplé audit moteur; un premier roulement ( 50) prévu à l'intérieur du conduit cylindrique à proximité du moteur; un second roulement ( 52) destiné à supporter en rotation l'arbre de vis d'Archimède ( 48), prévu à l'intérieur du conduit cylindrique à proximité d'une extrémité du conduit cylindrique; un joint obturant ( 54) prévu entre le second roulement ( 52) et l'extrémité du conduit cylindrique; une plaque en "Téflon" ( 58) entourant l'arbre de

vis d'Archimède et en contact avec l'extrémité du conduit cy-

lindrique; et une plaque d'éjection ( 60) prévue sur l'arbre de

vis d'Archimède et tournant avec ledit arbre de vis d'Archi-

mède ( 48), la plaque de projection poussant ladite plaque en

"Téflon" ( 58) en contact avec l'extrémité du conduit cylindri-

que.

27 Dispositif selon la revendication 2, caracté-

risé par le fait que:

les moyens d'alimentation en matériau compren-

nent: une goulotte ( 2 '") de diamètre constant;

une vis d'Archiméde ( 62) prévue à l'intérieur d.

la goulotte, la vis d'Archimède étant munie d'un arbre ( 48); des moyens ( 8) pour entraîner l'arbre de vis d'Archimède en rotation; un premier conduit ( 106) coupant la goulotte et

communiquant avec l'intérieur de la goulotte, le premier con-

duit étant destiné à être relié au tuyau de convoyage ( 26); une soupape à air variable ( 108) prévue dans le premier conduit; et un déflecteur ( 110) prévu dans la goulotte à pro ximité de l'intersection du premier conduit ( 106) et de la

goulotte ( 2 "), le déflecteur étant destiné à dévier le maté-

riau convoyé dans la goulotte dans le premier conduit; et les moyens pour enregistrer un écoulement d'air continu comprennent: un second conduit ( 112) coupant la goulotte et entourant le premier conduit ( 106), le second conduit étant

fermé à une extrémité et étant hermétiquement relié au pre-

mier conduit ( 106) à une autre extrémité; des moyens d'obturation ( 116) prévue dans ladite extrémité fermée du second conduit; et des fentes à air ( 114) prévues dans la goulotte,

l'intérieur de la goulotte ( 2 tt) communiquant ainsi avec 1 'in-

térieur du second conduit ( 112).

28 Dispositif selon la revendication 27, carac-

térisé par le fait que les moyens pour engendrer l'écoulement d'air comprennent en outre des moyens pour fournir de lt air

( 117, 118), reliés au second conduit.

29 Dispositif selon la revendication 27, carac- térisé par le fait que les moyens pour engendrer un écoulement d'air comprennent une pompe à vide ( 122) couplée au tuyau de

convoyage ( 26).

Procédé pour convoyer une pluralité de types différents de matériaux dans un tuyau de convoyage, destiné à être mis en oeuvre par un dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 29, caractérisé par le fait qu'il com-

prend les étapes consistant à: fournir un matériau destiné à être convoyé à une extrémité d'un conduit d'alimentation ( 16);

engendrer un écoulement d'air sous basse pres-

sion autour d'une extrémitétoute entière du conduit d'alimen-

tation ( 16), ledit écoulement d'air sous basse pression ayant

une vitesse prédéterminée à ladite extrémité du conduit d'ali-

mentation;

engendrer une couche limite d'air, mince et lami-

naire, de vitesse sensiblement nulle autour d'une surface inté-

rieure de toute la longueur du tuyau de convoyage ( 26); engendrer un écoulement d'air régulier à vitesse élevée sur toute la partie restante du tuyau de convoyage ( 26),

ledit écoulement d'air à vitesse élevée étant entouré par la-

dite couche limite, et produire le matériau destiné à 9 tre convoyé dans

l'écoulement d'air sous basse pression, avec un rapport volu-

métrique prédéterminé de matériau par rapport à l'air, et avec

une vitesse prédéterminée sensiblement égale à la vitesse pré-

déterminée de l'écoulement d'air sous basse pression à ladite extrémité du conduit d'alimentation ( 16), le matériau destiné

à être convoyé étant ainsi mélangé avec l'air sous basse pres-

sion, et convoyé dans l'écoulement d'air à vitesse élevée, et

le long du tuyau de convoyage.