FR3039445A3 - Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recycle a la tremie de tete de la torche de soudage, reposant sur un principe d'alimentation par plusieurs modules d'etuvage et de conservation - Google Patents
Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recycle a la tremie de tete de la torche de soudage, reposant sur un principe d'alimentation par plusieurs modules d'etuvage et de conservation Download PDFInfo
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Abstract
Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé à la trémie de tête de la torche de soudage, reposant sur un principe d'alimentation par plusieurs modules d'étuvage et de conservation, selon les prérogatives de débit en continue de 60 litres par heure sans discontinuer pendant 72 heures, d'intégration des spécifications d'étuvage en environnement nucléaire, et de températures de flux de plus de 450°C caractérisé par : - des vannes guillotine (a et c) qui assurent l'ouverture des modules d'étuvage et de conservation suivant un ordre précis vers la boite de transfert, - Un réseau de tubes(b) qui lie les vannes guillotine (a et c) et alimente la boite transfert (j), - Une boite de transfert (j)_inclinée à 45° C pour éviter que le flux reste dans la boîte, Un automate (m) avec programmation particulière collectant les informations à la fois de la tête de soudage et des modules d'étuvage et de conservation, synchronisant les actions d'ouverture et de fermeture des trappes et de l'arrivée d'air provenant de la turbine, régulant les temps d'ouverture des vannes(a et c) et de soufflerie en fonction de la longueur des tuyaux d'amenée de flux à la tête de soudage, du dénivelé et du débit du flux à la tête de soudage.
Description
Description du brevet
Le présent brevet concerne un module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé à la trémie de tête de la torche de soudage, reposant sur un principe d'alimentation par plusieurs modules d'étuvage et de conservation, selon les prérogatives de : débit en continue de 60 litres par heure sans discontinuer pendant 72 heures, intégration des spécifications d'étuvage en environnement nucléaire, températures de flux de plus de 450°C.
Etat des sachant :
Un brevet a été déposé par la société MATAIR en 1982 (N° d'enregistrement 82 20 105) relatif à un procédé pour transporter du flux neuf ou de récupération en poudre dans la trémie de distribution de ce produit à la torche de soudage à l'arc selon un procédé pneumatique. Ce procédé a été inventé selon un principe qui ne permettait pas d'alimenter en continue la tête de soudure selon les spécifications réglementaires en milieu nucléaire. De plus les quantités traitées étaient réduites à un débit inférieur à 15 litres par heure pour des températures n'excédant pas 300°.
Aux fins d'assurer un traitement de flux conforme aux contraintes d'utilisation en environnement nucléaire, tout en offrant un débit continue de 60 litres par heure sans discontinuer pendant 72 heures, MATAIR a déposé trois brevets :
Le premier (enregistrement N° 12000997) concerne un module d'étuvage de flux à capacité illimitée (dit MEFC) destinée au séchage accéléré de produits pulvérulents, constitué d'un conduit d'acheminement au bout duquel est placée une cellule chauffante. Ce brevet avait pour objet d'accélérer le délai de montée en température du flux en vue de réduire le temps de traitement,
Un second brevet (N° d'enregistrement 1400960) concerne un module d'étuvage et de conservation (dit EF) destiné à intervenir en complément du module d'étuvage en continue, ayant pour objet de maintenir une température d'étuvage durant un temps souhaité, puis de conserver une température conditionnée par les normes nucléaires.
Un troisième brevet (N° d'enregistrement 1402232) concerne un système d'accouplement d'alimentation et de libération de plusieurs étuves de flux de soudure destiné à intervenir en complément des deux précédents brevets. Le principe est que l'accouplement d'un module MEFC avec plusieurs modules EF, puisse permettre un traitement de flux de soudure de 60 litres par heure pendant 72 heures sur une tête de soudure.
En conséquence il nous restait à revoir le procédé d'alimentation de la tête de soudure aux fins de gérer la multiplicité des modules EF afin de permettre la libération à la tête de soudure des modules ayant subis un cycle d'étuvage conforme aux spécifications nucléaires. Il est utile de rappeler que le brevet de 1982 était caractérisé par le fait qu'il n'avait qu'un module à libérer sans tenir compte de spécifications nucléaires. Le procédé à l'alimentation d'une trémie de tête reste commun au brevet de 1982 et à la présente invention, consistant à : déverser une quantité déterminée de flux dans un caisson en réponse à un signal correspondant à un niveau minimum du produit dans la dite trémie, à fermer ensuite de manière étanche l'arrivée de produit dans le caisson, à envoyer alors dans ce caisson l'air qui sert à l'aspiration des résidus de flux au niveau du cordon de soudure afin de transférer le produit du caisson à la trémie, et enfin à dévier le courant d'air vers l'atmosphère avant son entrée dans le caisson dès que le transfert de produit dans la trémie est terminé.
Description de l'invention :
Le présent brevet concerne un module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé à la trémie de tête de la torche de soudage, reposant sur un principe d'alimentation par plusieurs modules d'étuvage et de conservation (dits modules EF), selon les prérogatives de : débit en continue de 60 litres par heure sans discontinuer pendant 72 heures, intégration des spécifications d'étuvage en environnement nucléaire, températures de flux de plus de 450°C.
Dans son fonctionnement et au regard du brevet de 1982, la présente invention diverge mécaniquement en ce que le flux est déversé de plusieurs étuves. En conséquence il faut : - centraliser le flux libéré par phénomène gravitationnel dans une boite transfert (dit aussi « caisson » dans le brevet 1982) à l'aide d'un réseau de tuyauteries, - gérer par programmation la libération des modules EF selon qu'ils aient terminés leur cycle de traitement thermique, - améliorer l'étanchéité de la fermeture de l'arrivée du produit dans la boite de transfert en raison de la multiplication des modules EF et des réseaux de tuyauterie. En effet cette étanchéité est nécessaire pour à la fois : o assurer la pression d'air qui va véhiculer le flux vers la tête de soudage, attendu que le dimensionnement de la turbine d'aspiration et de refoulement est plus important pour assimiler un débit de 60 litres par heure, o éviter des fuites de produit dans la boite transfert afin de ne pas modifier la quantité de flux déterminée à transférer, attendu par ailleurs que la température du flux à plus de 450°C engendre des phénomènes de dilatation, - éviter la stagnation de produits pulvérulents à l'intérieur du réseau de tuyauteries qui pourraient subir une reprise d'humidité.
Par ailleurs, chaque module EF (L) reçoit à sa sortie un système de fermeture spécifique aux fins de garantir une parfaite étanchéité à la poussière, tout en assurant un fonctionnement fiable lorsqu'il est soumis à des températures de plus de 450° en raison des contraintes thermomécaniques induites par la déformation des matériaux.
De plus l'augmentation de la cadence d'alimentation (de 15 litres par heure sur le brevet de 1982, à 60 litres par heure) nécessite de solutionner les phénomènes de bouchon dans les tuyaux d'alimentation. L'invention est composée de : vannes guillotine (a et c) qui assurent l'ouverture des modules d'étuvage et de conservation (L) suivant un ordre précis vers la boite de transfert (j). Ces vannes guillotine doivent stopper la descente de flux de soudure sans être handicapées dans leur mécanisme par celui-ci. C'est pourquoi chaque vanne est composée de : • Un tube d'alimentation (h) en partie supérieure, • Une plaque support (d) de l'enveloppe fixée au tube d'alimentation, • Un entonnoir de coulée (o) qui va distribuer le flux de soudure libéré. Cet entonnoir (o) se caractérise en ce qu'elle reçoit les rails (n) sur lesquels coulisse la guillotine (i). Les rails se caractérisent en ce qu'ils sont posés sur le champ pour : limiter les surfaces de frottement avec la guillotine (i), et éviter le dépôt de flux sur la tranche qui pourrait provoquer un dysfonctionnement de la fermeture de la guillotine(i), • Un second tube de liaison (f) entre le tube d'alimentation et la guillotine(i) dont la fonction est de gérer la dilatation thermique et contribuer l'étanchéité à l'air et à la poussière de la vanne quelle que soit la dilatation du tube d'alimentation (h), • Un joint de compression haute température (e) positionné entre la plaque support (d) et le tube de liaison (f) aux fins d'assurer la parfaite étanchéité à l'air et à la poussière quels que soient les phénomènes de dilatation thermiques supportées par le tube d'alimentation. Ce joint (e) agit par pression constante entre la surface de contact du tube de liaison (f) et la guillotine (i) pour assurer une étanchéité à l'air et à la poussière de la vanne. • Une guillotine (i) qui est : o positionnée à l'horizontal aux fins de sectionner le flux de soudure et d'arrêter ainsi son débit dans sa totalité sans risque de le dégrader par compression, o actionnée par un vérin qui assure une force de fermeture suffisante, régulière et constante aux fins que la vanne soit parfaitement hermétique à l'air et à la poussière, o accouplée au vérin par l'intermédiaire d'une tige qui reçoit un joint d'étanchéité aux fins de pouvoir sortir de l'enveloppe (entonnoir de coulée) (o) tout en assurant une étanchéité parfaite à l'air et à la poussière.
Les vannes guillotines (a) sont positionnées sous les modules d'étuvage et de conservation (L), et La vanne guillotine (c) sous le réseau de tubes (b), aux fins d'assurer une double fermeture et une double étanchéité sur le module d'alimentation de flux de soudure.
Un réseau de tubes (b) qui lie les vannes guillotine (a et c) et alimente la boite transfert (j). Le réseau de tubes est caractérisé en ce qu'il dispose d'un angle supérieur ou égal à l'angle de talutage selon la gravité des flux de soudure.
Une boite de transfert (il : est inclinée à 45° C pour éviter que le flux reste dans la boîte. Elle se caractérise par : • Son enveloppe cylindrique, et conique à deux de ces extrémités, aux fins de ne pas présenter d'angles morts pouvant stocker du flux de soudure résiduel, • trois ouvertures : la première (p) d'admission du flux transféré par la vanne guillotine (c), la seconde (q) d'admission de l'air soufflé par technologie pneumatique, la troisième (r) de sortie vers la tête de soudage, • Un tube central (k) qui amène de l'air soufflé du réseau pneumatique au plus près de la sortie (r) vers la tête de soudage de façon à éviter toute formation de bouchon pouvant obstruer le mécanisme de distribution de flux, la dite obstruction amenant une rupture d'aspiration du flux à la tête de soudage. Le tube central (k) est dimensionné dans sa longueur de façon à canaliser une partie de l'air soufflé prise au plus près de l'ouverture d'admission(q) vers la sortie (r) et au plus près de cette dernière. Le diamètre intérieur d'ouverture du tube central (k) varie entre 20mm et 40 mm, tandis que son diamètre extérieur ne dépasse pas l/5ème du diamètre intérieur de l'enveloppe de la boite de transfert de façon à permettre la circulation du flux de soudure. Le tube est parfaitement centré dans le cylindre de l'enveloppe de façon à amener une pression d'air uniforme dans la boite de transfert, tandis que l'arrivée d'air du tube central(k) vers la sortie (r) provoque une accélération de la vitesse de l'air, le tout créant un phénomène de dépression venturi. De plus, ce positionnement central à la sortie (r) évite la formation de turbulences pouvant occasionner des variations de débit selon les flux de soudure utilisés. L'ensemble permet un transfert de flux à la tête de soudage de plus de 60 litres par heure.
Automate (m) avec programmation particulière collectant les informations à la fois de la tête de soudage et des modules d'étuvage et de conservation (L), et synchronisant les actions d'ouverture et de fermeture des trappes (a) et (c) et de l'arrivée d'air (q) provenant de la turbine, régulant les temps d'ouverture des vannes (a et c) et de soufflerie en fonction de la longueur des tuyaux d'amenée de flux à la tête de soudage, du dénivelé et du débit du flux à la tête de soudage. Cette automation permet d'accoupler plusieurs modules d'étuvage et de conservation (L) aux fins d'assurer un traitement de flux de 60 litres par heure sans discontinuer durant 72 heures d'affilée.
Le procédé de fonctionnement consiste en ce que : chaque module d'étuvage et de conservation (L) est branché en sortie à une vanne guillotine (a), cette vanne guillotine (a) est reliée à un tube du réseau (b), le dispositif a pour objet de gérer au moins deux modules d'étuvage et de conservation (I), ces modules sont reliés par le réseau de tubes (b) à l'unique vanne guillotine (c), la vanne de guillotine (c) est reliée à la boite de transfert (j) qui distribue le flux de soudure vers la tête de soudage, aux fins de gérer le cycle d'alimentation selon la disponibilité du flux traité, un automate (m) disposant d'une programmation particulière actionne les ouvertures et fermetures de vannes et gère les temps de cycle pour acheminer en continue à la tête de soudure 60 litre de flux par heure sans discontinuer pendant 72 heures d'affilée. La programmation de l'automate est faite pour que la fermeture des vannes guillotines (a) placées sous les modules d'étuvage et de conservation (L) intervienne avant la fermeture de la vanne guillotine (c) reliée à la boite de transfert (j), de telle façon à éviter la stagnation de produits pulvérulents à l'intérieur du réseau de tuyauteries qui pourraient subir une reprise d'humidité.
Schémas : 1 : vue d'ensemble du module de transport de flux de soudure à la tête de soudage 2 : vue détaillée en coupe de la vanne guillotine 3 : réseau de tuyauterie avec alimentation par 4 modules d'étuvage et de conservation 4 : vue en coupe latérale de la boite de transfert
Glossaire : a) vanne guillotine du module d'étuvage et de conservation, b) réseau de tubes c) vanne guillotine de la boite de transfert d) plaque support composant de la trappe guillotine e) joint de compression haute température composant de la trappe guillotine f) tube de liaison composant de la trappe guillotine g) cadre de fixation de la guillotine h) tube d'alimentation i) guillotine j) boite transfert k) tube central de la boite transfert l) module d'étuvage et de conservation m) automate programmable n) rails de guillotine o) entonnoir de coulée p) l'ouverture d'admission du flux de soudure q) ouverture d'admission d'air soufflé r) ouverture de sortie
Claims (19)
- Revendications1. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé à la trémie de tête de la torche de soudage, reposant sur un principe d'alimentation par plusieurs modules d'étuvage et de conservation, selon les prérogatives de débit en continue de 60 litres par heure sans discontinuer pendant 72 heures, d'intégration des spécifications d'étuvage en environnement nucléaire, et de températures de flux de plus de 450°C caractérisé par : des vannes guillotine (a et c) qui assurent l'ouverture des modules d'étuvage et de conservation suivant un ordre précis vers la boite de transfert, Un réseau de tubes(b) qui lie les vannes guillotine (a et c) et alimente la boite transfert (j). Une boite de transfert (j)jnclinée à 45° C pour éviter que le flux reste dans la boîte. Un automate (m) avec programmation particulière collectant les informations à la fois de la tête de soudage et des modules d'étuvage et de conservation, synchronisant les actions d'ouverture et de fermeture des trappes et de l'arrivée d'air provenant de la turbine, régulant les temps d'ouverture des vannes(a et c) et de soufflerie en fonction de la longueur des tuyaux d'amenée de flux à la tête de soudage, du dénivelé et du débit du flux à la tête de soudage.
- 2. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque vanne guillotine (a et c) est composée : d'un tube d'alimentation (h) en partie supérieure, d'une plaque support (d) de l'enveloppe fixée au tube d'alimentation (h), de l'entonnoir de coulée (o) qui distribue le flux de soudure libéré, d'un second tube de liaison (f) placé entre le tube d'alimentation (h) et la guillotine (i) pour gérer la dilatation thermique et contribuer à l'étanchéité à l'air et à la poussière de la vanne, d'un joint de compression (e) positionné entre la plaque support (d) et le tube de liaison (f) aux fins d'assurer une parfaite étanchéité, et d'une guillotine (i).
- 3. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'entonnoir de coulée (o) reçoit des rails (n) sur lesquels coulisse la guillotine (i).
- 4. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 3 caractérisé en ce que les rails (n) sont posés sur le champ aux fins de limiter le frottement avec la guillotine (i) et éviter le dépôt de flux sur la tranche.
- 5. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 2 caractérisé en ce que le joint de compression (e) agit par pression constante entre la surface de contact du tube de liaison (f) et la guillotine (i) aux fins d'assurer une étanchéité à l'air et à la poussière de la vanne (a et c).
- 6. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 2 caractérisé en ce que la guillotine (i) est positionnée à l'horizontal aux fins de sectionner le flux de soudure et d'arrêter ainsi son débit dans sa totalité sans risque de le dégrader par compression.
- 7. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 2 caractérisé en ce que la guillotine (i) est actionnée par un vérin qui assure une force de fermeture suffisante, régulière et constante aux fins que la vanne (a et c) soit parfaitement hermétique à l'air et à la poussière.
- 8. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon les revendications 2 ou 7 caractérisé en ce que la guillotine (i) est accouplée au vérin par l'intermédiaire d'une tige qui reçoit un joint d'étanchéité aux fins de sortir de l'enveloppe tout en assurant une parfaite étanchéité à l'air et à la poussière.
- 9. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les vannes guillotines (a) sont positionnées sous les modules d'étuvage et de conservation (L), et la vanne guillotine (c) sous le réseau de tubes (b), aux fins d'assurer une double fermeture et une double étanchéité sur le module d'alimentation de flux de soudure.
- 10. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le réseau de tubes (b) dispose d'un angle supérieur ou égal à l'angle de talutage selon la gravité des flux de soudure.
- 11. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la boite de transfert (j) a une enveloppe cylindrique, et conique à deux de ces extrémités, aux fins de ne pas présenter d'angles morts pouvant stocker du flux de soudure résiduel.
- 12. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la boite de transfert (j) reçoit trois ouvertures : la première d'admission du flux (p) transféré par la vanne de guillotine, la seconde d'admission de l'air (q) soufflé par technologie pneumatique, la troisième de sortie vers la tête de soudage (r).
- 13. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la boite de transfert (j) reçoit un tube central (k) qui amène de l'air soufflé du réseau pneumatique au plus près de la sortie vers la tête de soudage de façon à éviter toute formation de bouchon pouvant obstruer le mécanisme de distribution de flux, la dite obstruction amenant une rupture d'aspiration du flux à la tête de soudage.
- 14. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 13 caractérisé en ce que le tube central (k) est dimensionné dans sa longueur de façon à canaliser une partie de l'air soufflé prise au plus près de l'ouverture d'admission (q) vers la sortie (r) et au plus près de cette dernière.
- 15. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 13 caractérisé en ce que le diamètre intérieur d'ouverture du tube central (k) varie entre 20mm et 40 mm, tandis que son diamètre extérieur de dépasse pas l/5eme du diamètre intérieur de l'enveloppe de la boite de transfert de façon à permettre la circulation du flux de soudure.
- 16. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 13 caractérisé en ce que le tube (k) est parfaitement centré dans le cylindre de l'enveloppe de façon à amener une pression d'air uniforme dans la boite de transfert, tandis que l'arrivée d'air du tube central vers la sortie provoque une accélération de la vitesse de l'air, le tout créant un phénomène de dépression venturi.
- 17. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'automate (m) et la programmation permettent d'accoupler plusieurs modules d'étuvage et de conservation (L) aux fins d'assurer un traitement de flux de 60 litres par heure sans discontinuer durant 72 heures d'affilée.
- 18. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 1 caractérisé par un procédé de transport de flux consistant aux faits que : a. à chaque module d'étuvage et de conservation (L) est branché en sortie à une vanne guillotine (a), b. cette vanne guillotine (a) est reliée à un tube du réseau (b), c. le dispositif a pour objet de gérer au moins deux modules d'étuvage et de conservation (L), d. ces modules (L) sont reliés par le réseau de tubes (b) à l'unique vanne guillotine (c), e. la vanne de guillotine(c) est reliée à la boite de transfert (j) qui distribue le flux de soudure vers la tête de soudage, f. aux fins de gérer le cycle d'alimentation selon la disponibilité du flux traité, un automate (m) disposant d'une programmation particulière actionne les ouvertures et fermetures de vannes (a et c) et gère les temps de cycle pour acheminer en continue à la tête de soudure 60 litre de flux par heure sans discontinuer pendant 72 heures d'affilée.
- 19. Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recyclé selon la revendication 1 ou 17 à 18 caractérisé en ce que la programmation de l'automate (m) est faite pour que la fermeture des vannes guillotines (a) placées sous les modules d'étuvage et de conservation (L) intervienne avant la fermeture de la vanne guillotine (c) reliée à la boite de transfert (j), de telle façon à éviter la stagnation de produits pulvérulents à l'intérieur du réseau de tuyauteries qui pourraient subir une reprise d'humidité.
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| FR1501661A Active FR3039445B3 (fr) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | Module de transport de flux de soudure neuf et/ou recycle a la tremie de tete de la torche de soudage, reposant sur un principe d'alimentation par plusieurs modules d'etuvage et de conservation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3039445B3 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3063239A1 (fr) * | 2017-02-27 | 2018-08-31 | Matair | Dispositif de recyclage pneumatique par aspiration melangeant du flux de soudure neuf et du flux recupere en assurant un debit de pulverulents a la tete soudure de 60 litres par heure sur 72 heures |
| CN110640978A (zh) * | 2019-09-17 | 2020-01-03 | 宁波诺博特机械有限公司 | 一种混合送料料斗的运行方法 |
-
2015
- 2015-07-31 FR FR1501661A patent/FR3039445B3/fr active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3063239A1 (fr) * | 2017-02-27 | 2018-08-31 | Matair | Dispositif de recyclage pneumatique par aspiration melangeant du flux de soudure neuf et du flux recupere en assurant un debit de pulverulents a la tete soudure de 60 litres par heure sur 72 heures |
| CN110640978A (zh) * | 2019-09-17 | 2020-01-03 | 宁波诺博特机械有限公司 | 一种混合送料料斗的运行方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3039445B3 (fr) | 2018-03-16 |
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