Elle concerne plus particulièrement un tel dispositif comprenant une car- casse de support, une goulotte de distribution pour les matières en vrac, un rotor de suspension et un rotor de commande du basculement, ainsi qu'un mécanisme de basculement. La goulotte est suspendue au rotor de suspension de façon à pouvoir basculer autour d'un axe de basculement sensiblement horizontal. Le mécanisme de basculement est connecté entre la goulotte et le rotor de commande du basculement de façon à transformer une rotation différentielle du rotor de suspension et du rotor de commande du basculement en une variation de l'angle d'inclinaison de la goulotte entre deux positions limites.

Etat de la technique antérieure Un dispositif de ce type est par exemple connu du brevet US 3,693,812.

Dans ce dispositif, les deux rotors sont entraînés en rotation par l'intermédiaire d'une boîte à engrenages planétaires. De cette boîte à engrenages planétaires sont sortis : (1) un arbre d'entrée principal ; (2) un arbre d'entrée secondaire ; (3) un premier arbre de sortie, appelé ci-après arbre de rotation ; et (4) un deuxième arbre de sortie, appelé ci-après arbre de commande du basculement.

L'arbre d'entrée principal est entraîné en rotation par un moteur d'entraînement.

Un mécanisme démultiplicateur connecte I'arbre d'entrée principal à I'arbre de rotation. Ce dernier pénètre dans la carcasse de support où il s'engrène à I'aide d'un pignon dans un anneau denté du rotor de suspension. L'arbre de com- mande du basculement pénètre lui aussi dans la carcasse de support, où il s'engrène à I'aide d'un pignon dans un anneau denté du rotor de commande du

basculement. La boîte à engrenages planétaires comprend en outre : une roue dentée annulaire horizontale, qui s'engrène à son périmètre extérieur avec un pignon de l'arbre de rotation ; une roue solaire, qui est portée par l'arbre d'entrée secondaire ; au moins deux pignons satellites, qui s'engrènent avec le périmètre intérieur de la roue dentée annulaire et la roue solaire ; et un porte- pignons satellites, qui s'engrène avec une roue dentée de l'arbre de commande du basculement. Ces engrenages sont dimensionnés de façon à ce que les deux arbres de sortie aient la mme vitesse de rotation lorsque l'arbre d'entrée secondaire ne tourne pas. Un moteur de commande à sens de rotation réversi- ble est connecté à l'arbre d'entrée secondaire de 1engrenage planétaire. En entraînant ce moteur de commande dans un premier sens, on fait basculer la goulotte dans un premier sens, et en l'entraînant dans le sens inverse, on fait basculer la goulotte dans le sens inverse. La vitesse de rotation du moteur de commande détermine la vitesse de basculement de la goulotte, indépendam- ment de la vitesse de rotation de la goulotte. En bloquant l'arbre d'entrée secondaire à l'aide d'un frein, on assure un angle d'inclinaison strictement constant pour la goulotte en rotation.

On notera que cette boîte à engrenages planétaires est un équipement clé du dispositif de répartition de matières en vrac. II s'agit d'une construction spéciale qui représente une part importante du coût du dispositif. De plus, pour rester opérationnel lorsque l'unité d'entraînement nécessite une révision ou une réparation majeure, il est nécessaire d'avoir en réserve une boîte à engrenages planétaires complète.

Objet de l'invention L'objet de la présente invention est de proposer un dispositif de répartition de matières en vrac du genre décrit ci-dessus, avec un mécanisme d'entraînement plus simple, causant notamment moins de problèmes en cas de révisions ou réparations majeures.

Exposé de l'invention Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par un dispositif de ré- partition de matières en vrac comprenant, de façon connue en soi, une car- casse de support, une goulotte de distribution pour les matières en vrac, un rotor de suspension et un rotor de commande du basculement, ainsi qu'un mécanisme de basculement. Les deux rotors sont montés dans la carcasse de support de façon à pouvoir tourner autour d'un axe de rotation sensiblement vertical. La goulotte est suspendue au rotor de suspension de façon à pouvoir basculer autour d'un axe de basculement sensiblement horizontal. Un premier moteur permet d'entraîner le rotor de suspension, et dès lors la goulotte, dans un premier sens autour de son axe de rotation. Le mécanisme de basculement est connecté entre la goulotte et le rotor de commande du basculement de façon à transformer une rotation différentielle du rotor de suspension et du rotor de commande du basculement en une variation de l'angle d'inclinaison de la goulotte entre deux positions limites. Selon un premier aspect de la présente invention, la goulotte est équilibrée de façon à revenir dans une première de ses deux positions limites, tout en accélérant le rotor de commande du bascu- lement via le mécanisme de basculement dans le sens de rotation du rotor de suspension. Un premier dispositif de freinage est alors associé au rotor de commande du basculement de façon à pouvoir exercer un moment de freinage sur le rotor de commande du basculement. A ce premier dispositif de freinage est associé un premier dispositif de contrôle, qui permet de contrôler le bascu- lement de la goulotte en contrôlant le moment de freinage appliqué au rotor de commande du basculement, lorsque le rotor de suspension est entraîné dans le premier sens de rotation. Si le moment de freinage exercé sur le rotor de commande du basculement est égal au moment nécessaire pour maintenir la goulotte en position d'équilibre, la goulotte reste immobile en basculement. Si le moment de freinage exercé sur le rotor de commande du basculement est supérieur au moment nécessaire pour maintenir la goulotte en position d'équilibre, la goulotte s'éloigne de sa première position d'inclinaison limite. Si le moment de freinage exercé sur le rotor de commande du basculement est inférieur au moment nécessaire pour maintenir la goulotte en position

d'équilibre, la goulotte se rapproche de sa première position d'inclinaison limite, grâce à son équilibrage particulier qui provoque une accélération du rotor de commande du basculement par rapport au rotor de suspension. Dans les trois cas, le premier moteur qui doit bien entendu développer un moment d'entraînement qui soit supérieur au moment de freinage du rotor de com- mande du basculement tout en assurant une vitesse de rotation sensiblement constante. Reste à noter que pour assurer l'équilibrage de la goulotte qui assure son retour dans une première de ses deux positions limites, on peut soit faire intervenir exclusivement le poids de la goulotte soit avoirs recours à des contrepoids, respectivement des ressorts ou d'autres éléments aptes à stocker de l'énergie potentielle lorsque la goulotte est basculée dans un sens, et la restituer lorsque la goulotte doit tre basculée dans le sens inverse. En conclu- sion, en associant au rotor de commande du basculement un simple dispositif de freinage à moment de freinage contrôlable, on arrive à contrôler l'angle d'inclinaison de la goulotte ainsi que sa vitesse de basculement, lorsque cette dernière est en rotation dans un premier sens.

Afin de permettre une rotation de la goulotte avec un angle d'inclinaison strictement constant sans devoir constamment freiner le rotor de commande du basculement, on peut connecter entre le rotor de suspension et le rotor de commande du basculement un mécanisme de transmission à embrayage. En position embrayée, ce mécanisme rend les deux rotors solidaires en rotation et assure aux deux rotors une vitesse de rotation identique, alors qu'en position débrayée de l'embrayage, il permet une accélération, respectivement une décélération d'un rotor par rapport à l'autre. En d'autres termes, après avoir réglé--le mécanisme de transmission étant débraye-un angle d'inclinaison particulier de la goulotte par variation du moment de freinage du rotor de commande du basculement, on peut embrayer le mécanisme de transmission pour fixer mécaniquement le décalage angulaire des deux rotors et assurer ainsi un angle d'inclinaison strictement constant de la goulotte sans devoir dépenser de l'énergie à cet effet.

Si l'on ne veut pas tre limité à un seul sens de rotation pour la goulotte, respectivement si l'on veut pouvoir ajuster l'angle d'inclinaison de la goulotte

lorsque celle-ci est immobile en rotation, il faudra associer un second moteur au rotor de commande du basculement, de façon à pouvoir entraîner ce dernier autour de son axe de rotation dans un deuxième sens de rotation, ainsi qu'un second dispositif de freinage au rotor de suspension, de façon à pouvoir exercer un moment de freinage sur le rotor de suspension. Un dispositif de contrôle, qui est associé au second dispositif de freinage, permet alors de contrôler la variation de l'angle d'inclinaison de la goulotte en rotation dans le deuxième sens par variation du moment de freinage du rotor de suspension.

Pour assurer un angle d'inclinaison strictement constant de la goulotte sans devoir dépenser de l'énergie à cet effet, on aura avantageusement recours au mécanisme de transmission à embrayage décrit plus haut. Reste à noter qu'on peut aussi varier l'inclinaison de la goulotte sans t'entraîner en rotation. A cette fin, on bloque le rotor de suspension en rotation par l'intermédiaire du second dispositif de freinage et on contrôle le basculement de la goulotte, dans un premier sens, par entraînement du rotor de commande du basculement par le second moteur et, dans un deuxième sens, par freinage du rotor de commande du basculement par l'intermédiaire du premier dispositif de freinage, en profitant du fait que l'équilibrage de la goulotte fait revenir celle-ci dans une première de ses deux positions limites.

Afin de garantir une vitesse de rotation de la goulotte sensiblement cons- tante dans ledit deuxième sens de rotation, lorsque l'on varie l'angle d'inclinaison de la goulotte par freinage du rotor de suspension, il faudra associer un variateur de vitesse au second moteur. Un dispositif de contrôle associé au variateur de vitesse permet alors d'assurer la vitesse de rotation souhaitée du rotor de suspension, alors que le deuxième dispositif de contrôle, contrôlant le moment de freinage du rotor de suspension, permet d'assurer la vitesse de basculement souhaitée de la goulotte. Alternativement, on peut imposer la vitesse de rotation de la goulotte par l'intermédiaire du second dispositif de freinage, et associer au variateur de vitesse du second moteur un dispositif de contrôle qui permet alors de contrôler directement la vitesse de basculement de la goulotte. Reste à noter que dans les deux cas le second moteur avec son variateur de vitesse doit tre apte à entraîner le rotor de

commande du basculement à une vitesse de rotation supérieure et inférieure à la vitesse de rotation souhaitée pour la goulotte.

Dans ce qui est décrit ci-dessus, on a supposé que la goulotte est équili- brée de façon à revenir dans une première de ses deux positions limites, tout en accélérant le rotor de commande du basculement via le mécanisme de basculement dans le sens de rotation du rotor de suspension. Si un tel équili- brage n'était pas possible, il faudrait équiper le dispositif selon l'invention comme suit. Un premier dispositif de freinage est associé au rotor de com- mande du basculement de façon à pouvoir exercer un moment de freinage sur le rotor de commande du basculement. Un second moteur est associé au rotor de commande du basculement de façon à pouvoir entraîner ce dernier autour de son axe dans le premier sens à une vitesse de rotation supérieure à la vitesse de rotation souhaitée pour la goulotte. Un second dispositif de freinage est associé au rotor de suspension de façon à pouvoir exercer un moment de freinage sur le rotor de suspension. Un dispositif de contrôle permet alors de contrôler le basculement de la goulotte dans un premier sens, par entraînement du rotor de suspension dans le premier sens et par freinage contrôlé du rotor de commande du basculement à l'aide du premier dispositif de freinage, et dans un deuxième sens, par un entraînement du rotor de commande du basculement dans le premier sens, à une vitesse de rotation supérieure à la vitesse de rotation souhaitée pour la goulotte, et un freinage contrôlé du rotor de suspen- sion à I'aide du second dispositif de freinage.

Si dans le dispositif du paragraphe précédent, le mécanisme de bascule- ment est un mécanisme parfaitement autobloquant, c'est-à-dire qu'il ne faut pas appliquer de moment audit rotor de commande du basculement pour maintenir la goulotte immobile en basculement, alors il suffit d'entraîner le rotor de suspension en rotation et de ne pas freiner le rotor de commande du bascule- ment pour permettre une rotation de la goulotte avec un angle d'inclinaison strictement constant. Si cependant le mécanisme de basculement n'est pas parfaitement autobloquant, respectivement si l'usure risque de détruire son caractère autobloquant, alors il est recommandé d'équiper le dispositif d'un mécanisme de transmission à embrayage tel que décrit plus haut.

Si l'on ne veut pas tre limité à un seul sens de rotation pour la goulotte, il faudra que le premier moteur soit apte à entraîner le rotor de suspension dans un deuxième sens de rotation, à la vitesse de rotation souhaitée pour la goulotte, et que le second moteur soit apte à entraîner le rotor de commande du basculement dans le deuxième sens de rotation, à une vitesse de rotation supérieure à la vitesse de rotation souhaitée pour la goulotte. Dans ce cas, le dispositif de contrôle associé au premier dispositif de freinage, au second dispositif de freinage et au second moteur, doit tre apte à contrôler le bascu- lement de la goulotte : (a) dans un premier sens, par entraînement du rotor de commande du basculement à I'aide du second moteur dans le deuxième sens à une vitesse de rotation supérieure à la vitesse de rotation souhaitée pour la goulotte et un freinage contrôlé du rotor de suspension à l'aide du second dispositif de freinage ; et (b) dans un deuxième sens, par entraînement du rotor de suspension dans le deuxième sens et un freinage contrôlé du rotor de commande du basculement à I'aide du premier dispositif de freinage. Reste à noter que dans ce dispositif on peut aussi varier l'inclinaison de la goulotte sans l'entraîner en rotation. A cette fin on bloque le rotor de suspension en rotation par l'intermédiaire du second dispositif de freinage et on contrôle le bascule- ment de la goulotte, dans un premier sens, par entraînement du rotor de commande du basculement par le second moteur dans un premier sens, dans un deuxième sens, par entraînement du rotor de commande du basculement par le second moteur dans un deuxième sens.

Afin de garantir avec le dispositif décrit dans le paragraphe précédent une vitesse de rotation de la goulotte sensiblement constante lorsque l'on varie l'angle d'inclinaison par freinage du rotor de suspension, il faudra associer un variateur de vitesse au second moteur. Un dispositif de contrôle associé au variateur de vitesse permet alors d'assurer la vitesse de rotation souhaitée du rotor de suspension, alors que le deuxième dispositif de contrôle, contrôlant le moment de freinage du rotor de suspension, permet d'assurer la vitesse de basculement souhaitée de la goulotte. Alternativement, on peut imposer la vitesse de rotation de la goulotte par l'intermédiaire du second dispositif de freinage, et associer au variateur de vitesse du second moteur un dispositif de

contrôle qui permet alors de contrôler directement la vitesse de basculement de la goulotte. Reste à noter que le second moteur avec son variateur de vitesse doit tre apte à entraîner le rotor de commande du basculement à une vitesse de rotation supérieure à la vitesse de rotation souhaitée pour la goulotte.

II importe de noter que le dispositif de freinage utilisé dans un dispositif tel que décrit ci-dessus pour freiner le rotor de commande du basculement, respectivement le rotor de suspension, peut par exemple tre un frein mécani- que, hydraulique, magnétique ou électromagnétique. Dans une exécution préférée du dispositif selon l'invention, le premier moteur et le second dispositif de freinage, respectivement le second moteur et le premier dispositif de freinage, forment cependant une unité comprenant une machine électrique tournante alimentée par un circuit électrique de façon à pouvoir fonctionner en mode moteur, développant un couple d'entraînement, et en mode génératrice, développant un couple de freinage, et ceci dans au moins un sens de rotation.

En d'autres termes, le premier, respectivement le second moteur d'entraînement, remplit également la fonction de frein électrique. Reste à noter que cette solution ne simplifie pas seulement la construction du dispositif (pas besoin de prévoir un frein séparé) mais qu'elle est également intéressante du point de vue bilan énergétique du dispositif. En effet, la machine électrique tournante qui fonctionne en mode génératrice transforme l'énergie de freinage en énergie électrique, qu'elle injecte dans le réseau d'alimentation électrique.

Cette énergie électrique sert alors à compenser au moins partiellement l'énergie électrique que la machine électrique tournante qui fonctionne en mode moteur doit absorber pour vaincre le moment de freinage développé pour contrôler l'angle d'inclinaison de la goulotte.

Dans un mode d'exécution préféré d'un dispositif selon l'invention, la ma- chine électrique tournante est par exemple un moteur électrique équipé d'un réducteur de vitesse, et le circuit électrique est un convertisseur statique de fréquence. li s'agit ici d'équipements standards bon marché, dont le remplace- ment en cas de bris de machine ne constituera normalement pas de problèmes.

Reste à noter que les dispositifs de contrôle du basculement de la goulotte

mentionnés ci-dessus peuvent comprendre différents moyens pour capter l'inclinaison de la goulotte. Dans une première exécution, on utilise un premier capteur angulaire captant la position angulaire du rotor de suspension, un deuxième capteur angulaire captant la position angulaire du rotor de commande du basculement et des moyens de calcul pour calculer la position angulaire relative des deux rotors et en déduire l'inclinaison de la goulotte. Une meilleure précision du dispositif de contrôle est cependant assurée lorsque l'on utilise un capteur angulaire différentiel captant directement la position angulaire relative des deux rotors. Cette précision peut encore tre améliorée en connectant un mécanisme différentiel de mesure entre les deux rotors. Un tel mécanisme comprend un premier arbre d'entrée, un deuxième arbre d'entrée et un arbre de sortie. Le premier arbre d'entrée est entraîné en rotation par le rotor de suspen- sion, et le second arbre d'entrée est entraîné en rotation par le rotor de com- mande du basculement. Ce mécanisme différentiel de mesure est dimensionné de façon à ce que l'arbre de sortie soit immobile en rotation lorsque les deux rotors ont la mme vitesse de rotation et à ce qu'il reproduise l'angle d'inclinaison de la goulotte dans un repère immobile en rotation. Un simple capteur angulaire capte alors la position angulaire de l'arbre de sortie du mécanisme différentiel de mesure et détecte ainsi l'inclinaison de la goulotte dans un repère immobile en rotation. Le dispositif de contrôle du basculement peut également comprendre un capteur d'inclinaison de la goulotte en rotation avec la goulotte. Dans ce cas, on associe au capteur d'inclinaison mobile en rotation un émetteur et on monte au moins un récepteur dans la carcasse de support immobile en rotation. De cette façon, on sait mesurer l'inclinaison de la goulotte directement dans son repère en rotation.

Brève description des Figures D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée de quelques modes de réalisation avantageux présentés ci-dessous, à titre d'illustration, en se référant aux dessins annexés. Ceux-ci montrent :

Fig. 1 : une vue en plan d'un dispositif de répartition de matières en vrac avec goulotte rotative à angle d'inclinaison variable selon l'invention ; Fig. 2 : une coupe longitudinale à travers le dispositif de la Fig. 1, la partie supérieure étant une coupe selon la ligne de coupe A-A de la Fig. 1 ; la partie inférieure étant une coupe selon la ligne de coupe B-B de la Fig.

1 ; Fig. 3 : une vue en élévation d'un détail qui est identifié par la flèche 3 sur la Fig.

2 ; Fig. 4 : une coupe longitudinale analogue à celle de la Fig. 2, à travers une première variante d'exécution d'un dispositif de répartition de matières en vrac avec goulotte rotative à angle d'inclinaison variable selon l'invention ; Fig. 5 : une coupe longitudinale analogue à celle de la Fig. 2, à travers une deuxième variante d'exécution d'un dispositif de répartition de matières en vrac avec goulotte rotative à angle d'inclinaison variable selon l'invention ; et Fig. 6 : une coupe transversale dont la ligne de coupe est identifiée par les flèches 6-6 dans la Fig. 5.

Description détaillée de quelques modes de réalisation avantageux de l'invention Sur les figures, les mmes références désignent des éléments identiques ou similaires.

Le dispositif de répartition de matières en vrac 10 montré sur les Figures 1,2,4 et 5 est plus spécialement destiné à faire partie d'un dispositif d'alimenta- tion d'un four à cuve, tel que par exemple un haut fourneau. II comprend une carcasse extérieure 12, qui est munie d'un manchon fixe d'alimentation 14 définissant un canal vertical d'alimentation 16. Un rotor de suspension 18 est suspendu dans la carcasse extérieure 12 à I'aide d'un anneau de roulement de grand diamètre 20. Ce rotor de suspension 18 comprend un corps cylindrique muni à son extrémité inférieure d'un collet horizontal 24, qui fait écran entre l'intérieur de la carcasse 12 et l'intérieur du four. Un deuxième rotor 28, appelé

rotor de commande du basculement 28, entoure le rotor de suspension 18 et est suspendu dans la carcasse extérieure 12 à I'aide d'un anneau de roulement de grand diamètre 26, de façon à avoir son axe de rotation sensiblement coaxial à l'axe de rotation du rotor de suspension 18.

La référence 32 repère une goulotte de distribution pour des matières en vrac déversées à travers le canal d'alimentation 16. Cette goulotte 32 comprend deux bras latéraux de suspension 34 et 34', à I'aide desquels elle est suspen- due au rotor de suspension 18. Un mécanisme de basculement actionné par le rotor de commande du basculement 28 permet de basculer la goulotte 32 autour d'un axe de basculement sensiblement horizontal. Dans le dispositif représenté, ce mécanisme de basculement comprend, par bras de suspension 34,34'de la goulotte 32, un mécanisme de suspension 36,36'porté par le rotor de suspension 20. Chacun de ces deux mécanismes de suspension 36,36' comprend un arbre d'entrée vertical 38,38', un système d'engrenage interne (non montré) et un tourillon de suspension horizontal 40,40'. Les deux bras latéraux de suspension 34,34'de la goulotte 32 sont accouplés aux tourillons de suspension 40,40', et ces derniers définissent un axe de basculement sensiblement horizontal pour la goulotte 32. L'arbre d'entrée vertical 38,38'de chacun des deux mécanismes de suspension 36,36'est équipé d'un pignon 42,42'qui s'engrène avec une couronne dentée 43 du rotor de commande du basculement 28. Le système d'engrenage interne transforme une rotation de l'arbre d'entrée vertical 38,38'en une rotation du tourillon de suspension 40, 40'. On notera que les deux mécanismes de suspension 36 et 36'devront tre symétriques par rapport au plan médian de la goulotte 32, c'est-à-dire qu'une rotation dans le mme sens des arbres d'entrée 38,38'devra résulter en une rotation dans des sens opposés des deux tourillons de suspension 40,40'.

II importe de noter que l'on connaît également d'autres mécanismes de basculement connectés à la goulotte et actionnés par le rotor de commande du basculement. Ainsi, le document US-A-4,941,792 propose par exemple d'utiliser comme mécanisme de basculement un levier de basculement bifurqué connecté entre les deux tourillons et le rotor de commande du basculement, respectivement un segment annulaire denté qui coopère avec un secteur denté

solidaire d'un des deux tourillons de la goulotte. Le document US-A-5,002,806 propose de connecter le rotor à I'aide d'une tringle à articulations sphériques à une manivelle connectée à l'un des tourillons de la goulotte. D'autres mécanis- mes de basculement sont encore connus des documents WO 95/21272, US-A-4,368,813, US-A-3,814,403 et US-A-3,766,868.

La référence 50 repère un premier carter monté sur la carcasse de sup- port 12. Ce carter 50 renferme un arbre vertical 54, appelé ci-après arbre de rotation 54, qui est connecté par un mécanisme de transmission angulaire à engrenages 52 à un arbre de sortie horizontal 56. L'extrémité supérieure de l'arbre de rotation 54 est accouplée, via un réducteur mécanique 58, à un moteur électrique 60. L'extrémité inférieure de !'arbre de rotation 54 est sortie de façon étanche à travers la plaque de base du carter 50 et est munie d'un pignon 62 qui s'engrène avec une couronne dentée 64 du rotor suspension 18.

Reste à noter que la carcasse de support 12 est munie d'une ouverture 66 pour le passage du pignon 62, qui est fermée de façon étanche par la plaque de base du carter 50. La référence 70 repère un deuxième carter monté sur la carcasse de support 12. Ce carter 70 renferme un arbre vertical 74, appelé ci- après arbre de commande du basculement 74, qui est connecté par un méca- nisme de transmission angulaire à engrenages 72 à un arbre d'entrée horizon- tal 76. L'extrémité supérieure de l'arbre de rotation 74 est accouplée, via un réducteur mécanique 78, à un moteur électrique 80. L'extrémité inférieure de I'arbre de commande du basculement 74 est sortie de façon étanche à travers la plaque de base du carter 70 et est munie d'un pignon 82 qui s'engrène avec une couronne dentée 84 du rotor de commande 26. Reste à noter que la carcasse de support 12 est également munie d'une ouverture 86 pour le passage du pignon 82, qui est fermée de façon étanche par la plaque de base du carter 70. L'arbre de sortie horizontal 56 du carter 50 et arbre d'entrée horizontal 76 du carter 70 sont accouplés à I'aide d'un embrayage 90. Lorsque l'embrayage 90 est en position embrayée, les deux rotors 18,28 sont solidaires en rotation, c'est-à-dire qu'il est impossible d'accélérer ou de décélérer l'un des rotors 18,28 par rapport à l'autre. De plus, les différents rapports d'engrenages sont dimensionnés de façon à ce que les vitesses de rotation des deux rotors

18,28 soient dans ce cas strictement identiques. Pour pouvoir accélérer ou décélérer l'un des rotors 18,28 par rapport à l'autre, il faut par conséquent débrayer 1'embrayage 90.

Le signe de référence 100 repère de façon globale un système de contrôle du dispositif de répartition de matières en vrac 10. Ce système de contrôle 100 comprend une unité centrale de contrôle 102, comprenant par exemple un automate programmable, qui contrôle le moteur électrique 60 via un premier variateur de fréquence 104 et le moteur électrique 80 via un second variateur de fréquence 106. Comme signaux de retour, l'unité centrale de contrôle 102 reçoit les signaux de deux capteurs angulaires 108 et 110. Le capteur angulaire 108 capte via un engrenage 112 la position angulaire de l'arbre de rotation 54 et dès lors du rotor de suspension 18. Le capteur angulaire 110 capte via un engrenage 114 la position angulaire de l'arbre de commande du basculement 74 et dès lors du rotor de commande du basculement 28. A I'aide du signal du capteur angulaire 108, I'unité centrale 102 calcule la vitesse instantanée de rotation de la goulotte de 32, ainsi que sa position. Sur base des signaux des deux capteurs angulaires 108 et 110, !'unité centrale 102 calcule l'inclinaison de la goulotte et la vitesse de basculement instantanée de la goulotte 32. Une unité de consigne 116 permet d'entrer dans l'unité centrale de contrôle 102 des valeurs de consigne en ce qui concerne notamment la vitesse de rotation, I'inclinaison et la vitesse de basculement de la goulotte 32.

Le fonctionnement du dispositif de répartition de matières en vrac 10 sera maintenant décrit plus en détail.

Supposons d'abord que la goulotte 32 est équilibrée de façon à basculer sous l'effet de son propre poids dans une position quasi verticale (c'est-à-dire dans une position dans laquelle son angle d'inclinaison, mesuré par rapport à la verticale, est minimal), et que le mécanisme de basculement est dimensionné de façon à accélérer le rotor de commande du basculement dans le sens de la flèche 120, respectivement le rotor de suspension dans le sens de la flèche 120', lorsque la goulotte 32 revient sous l'effet de son propre poids dans une position d'inclinaison minimale (ceci signifie notamment qu'il faut appliquer un

moment au rotor de commande du basculement 28 pour maintenir celle-ci en équilibre pour un angle d'inclinaison donné). Supposons également que la goulotte 32 doit tre entraînée en rotation à la vitesse N dans le sens de la flèche 120. Pour augmenter l'angle d'inclinaison de la goulotte 32 mesuré par rapport à la verticale, le variateur de fréquence 106 fait travailler le moteur électrique 80 comme génératrice, qui impose un moment de freinage au rotor de commande du basculement 28, alors que le moteur 60 entraîne le rotor de suspension 18 à la vitesse N dans le sens de la flèche 120. En effet, si le moment de freinage exercé sur le rotor de commande du basculement devient supérieur au moment nécessaire pour maintenir la goulotte en position d'équilibre, le rotor de commande du basculement 28 décélère par rapport au rotor de suspension 18, et l'angle d'inclinaison de la goulotte 32 mesuré par rapport à la verticale augmente. Plus le moment de freinage exercé sur le rotor de commande du basculement 28 dépasse le moment d'équilibre de la goulotte 32, plus la décélération du rotor de commande du basculement 28 par rapport au rotor de suspension 18 est élevée, et plus la vitesse de basculement de la goulotte 32 est importante. C'est naturellement le moteur 60 qui entraîne le rotor de suspension 18, qui doit fournir l'énergie nécessaire à vaincre le moment de freinage appliqué au rotor de commande du basculement 28 pour décélérer ce dernier. Cette énergie est partiellement compensée par l'énergie électrique que le variateur de fréquence 106 injecte dans le réseau d'alimentation électrique, lorsque le moteur 80 fonctionne en tant que généra- trice pour produire le moment de freinage du rotor de commande du bascule- ment 28. Si l'on veut maintenir la goulotte 32 en rotation à la vitesse N dans le sens de la flèche 120 avec un angle d'inclinaison constant, il faut régler à I'aide du variateur de fréquence 106 le moment du freinage du moteur 80 de façon à ce que la vitesse de rotation du rotor de commande de basculement 28 soit sensiblement identique à la vitesse de rotation N du rotor de suspension 18.

Lorsque les vitesses de rotation des deux rotors 18,28 sont quasi identiques, on embraye 1'embrayage 90. A partir de ce moment les deux rotors 18,28 sont solidaires en rotation et tournent à la mme vitesse. L'angle d'inclinaison de la goulotte 32 est figé à sa valeur au moment de 1'embrayage. Le moteur 80 n'a

plus besoin de développer un couple de freinage, il peut dès lors tourner à vide.

II s'ensuit que le moteur 60 ne doit plus vaincre de moment de freinage du rotor de commande du basculement 28, ce qui signifie que sa puissance absorbée diminue considérablement. Pour diminuer de nouveau l'inclinaison de la goulotte 32 par rapport à la verticale, on débraye simplement 1'embrayage 90.

Le rotor de commande du basculement 28 subit, grâce à l'équilibrage particulier de la goulotte 32, une accélération dans les sens de la flèche 120, ce qui diminue le retard du rotor de commande du basculement 28 par rapport au rotor de suspension 18. II s'ensuit que l'angle d'inclinaison de la goulotte 32 par rapport à la verticale diminue de nouveau. Pour contrôler la vitesse de bascu- lement de la goulotte 32 vers sa position à angle d'inclinaison minimal, l'unité centrale de contrôle 102 peut faire travailler le moteur électrique 80 via le variateur de fréquence 106 comme génératrice, qui impose un moment de freinage au rotor de commande du basculement. Ce moment de freinage doit bien entendu rester inférieur au moment nécessaire pour maintenir la goulotte 32 en position d'équilibre. Supposons maintenant que la goulotte 32 doive tourner à la vitesse N dans le sens opposé, c'est-à-dire dans le sens de la flèche 120'. Pour augmenter l'angle d'inclinaison de la goulotte 32 mesuré par rapport à la verticale, le variateur de fréquence 106 fait travailler le moteur électrique 80 de façon à ce qu'il entraîne le rotor de commande du basculement 28 à une vitesse N'>N dans le sens de la flèche 120', et le variateur de fré- quence 104 fait travailler le moteur électrique 60 comme génératrice, qui impose un moment de freinage au rotor de suspension 18. A I'aide du variateur de fréquence 106,1'unité de contrôle 102 régie la vitesse d'entraînement N'du rotor de commande du basculement 28 pour ajuster la vitesse de basculement de la goulotte 32 à la valeur souhaitée. A J'aide du variateur de vitesse 104, I'unité de contrôle 102 régie le moteur 60 de façon à ce que la vitesse de rotation du rotor de suspension 18 reste sensiblement égale à la valeur souhai- tée N. C'est maintenant le moteur 80 qui doit fournir l'énergie nécessaire à vaincre le moment de freinage appliqué au rotor de suspension 18 pour maintenir ce dernier à la vitesse de rotation N. Cette énergie est partiellement compensée par l'énergie électrique que le variateur de fréquence 104 injecte

dans le réseau d'alimentation électrique, lorsque le moteur 60 fonctionne en tant que génératrice pour produire le moment de freinage du rotor de suspen- sion 18. Si l'on veut maintenir la goulotte 32 en rotation à la vitesse N dans le sens de la flèche 120'avec un angle d'inclinaison constant, il faut régler à l'aide du variateur de fréquence 106 le moment de freinage du rotor de basculement 28 jusqu'à l'obtention d'une vitesse de basculement nulle. A ce moment, la vitesse de rotation du rotor de commande de basculement 28 est identique à la vitesse de rotation N du rotor de suspension 18 et l'on embraye l'embrayage 90. Les deux rotors 18,28 sont maintenant solidaires en rotation et tournent à la mme vitesse. Le moteur 60 n'a plus besoin de développer un couple de freinage ; il peut tourner à vide. II s'ensuit que le moteur 80 ne doit plus vaincre de moment de freinage du rotor de suspension 18, ce qui signifie que sa puissance absorbée diminue considérablement. Reste à noter que si l'embrayage 90 est embrayé, on peut aussi utiliser le moteur 60 pour entraîner la goulotte en rotation dans le sens de la flèche 120'à la vitesse N. Pour diminuer de nouveau l'inclinaison de la goulotte 32 par rapport à la verticale, on débraye d'abord 1'embrayage 90. Le rotor de suspension 18 subit, grâce à l'équilibrage particulier de la goulotte 32, un moment d'entraînement dans les sens de la flèche 120'qui a tendance à l'accélérer dans le sens de rotation. A l'aide du variateur de fréquence 104, l'unité de contrôle 102 règle le moment de freinage du rotor de suspension 18 pour ajuster la vitesse de rotation de la goulotte 32 à la valeur souhaitée N. A I'aide du variateur de fréquence 106, l'unité de contrôle 102 régie le moment d'entraînement du rotor de commande du basculement 28 pour ajuster la vitesse de basculement de la goulotte 32 à la valeur souhaitée.. Si la vitesse de rotation N'du rotor de commande du basculement 28 est inférieure à la vitesse de rotation N du rotor de suspension 18, alors I'angle d'inclinaison de la goulotte 32 par rapport à la verticale dimi- nue.

S'il n'est pas requis d'entraîner la goulotte 32 en rotation dans le sens de la flèche 120', le « moteur 80 » devra seulement remplir la fonction d'un frein apte à exercer un moment de freinage sur le rotor de commande du bascule- ment 28. Dans ce cas, on pourra bien entendu remplacer le moteur 80 et son

onduleur 106 par un dispositif de freinage mécanique, hydraulique, magnétique ou électromagnétique, équipé d'un dispositif de contrôle adéquat pour contrôler la variation de l'angle d'inclinaison de la goulotte 32 par freinage contrôlé du rotor de commande du basculement 28. On pourra alors aussi se passer du variateur de fréquence 104, qui alimente le moteur 60, à condition que ce dernier soit apte à délivrer une vitesse de rotation sensiblement constante lorsqu'il doit vaincre un couple de freinage variable.

Reste à noter qu'au lieu d'équilibrer la goulotte de façon à ce qu'elle bas- cule sous l'effet de son propre poids dans une position dans laquelle son angle d'inclinaison, mesuré par rapport à la verticale, est minimal, elle pourrait aussi tre équilibrée de façon à ce qu'elle bascule sous l'effet de contrepoids dans une position dans laquelle son angle d'inclinaison, mesuré par rapport à la verticale, est maximal. Enfin, pour équilibrer la goulotte de façon à ce qu'elle revienne dans une position dans laquelle son angle d'inclinaison par rapport à la verticale est soit maximal soit minimal, on peut également avoir recours à des ressorts ou à des cylindres hydrauliques aptes à stocker de l'énergie potentielle lorsque la goulotte est basculée dans un sens, et la restituer lorsque la goulotte doit tre basculée dans le sens inverse.

Supposons maintenant que le mécanisme de basculement est autoblo- quant, c'est-à-dire qu'il ne faut pas appliquer de moment au rotor de commande du basculement 28 pour maintenir l'angle d'inclinaison de la goulotte constant.

Supposons encore que la goulotte 32 doit tre entraînée en rotation à la vitesse N dans le sens de la flèche 120. Pour augmenter l'angle d'inclinaison de la goulotte 32 mesuré par rapport à la verticale, le variateur de fréquence 106 fait travailler le moteur électrique 80 comme génératrice, qui impose un moment de freinage au rotor de commande du basculement 28, alors que le moteur 60 entraîne le rotor de suspension 18 à la vitesse N dans le sens de la flèche 120.

En effet, si le moment de freinage exercé sur le rotor de commande du bascu- lement devient supérieur à une certaine valeur, le rotor de commande du basculement 28 décélère par rapport au rotor de suspension 18, et l'angle d'inclinaison de la goulotte 32 mesuré par rapport à la verticale augmente. Plus la décélération du rotor de commande du basculement 28 par rapport au rotor

de suspension 18 est élevée, plus la vitesse de basculement de la goulotte 32 est importante. C'est naturellement le moteur 60 qui doit fournir l'énergie nécessaire à vaincre le moment de freinage appliqué au rotor de commande du basculement 28 pour décélérer ce dernier. Cette énergie est partiellement t. compensée par l'énergie électrique que le variateur de fréquence 106 injecte dans le réseau d'alimentation électrique, lorsque le moteur 80 fonctionne en tant que génératrice pour produire le moment de freinage du rotor de com- mande du basculement 28. Pour maintenir la goulotte 32 en rotation à la vitesse N dans le sens de la flèche 120 avec un angle d'inclinaison constant, il suffit de faire fonctionner le moteur 80 à vide. Cependant, si le mécanisme de bascule- ment n'est pas parfaitement autobloquant pour tous les angles d'inclinaisons de la goulotte, il est recommandé alors d'embrayer quand mme 1'embrayage 90, afin d'assurer un angle d'inclinaison strictement constant pour la goulotte 32.

Pour diminuer l'inclinaison de la goulotte 32 par rapport à la verticale, le variateur de fréquence 106 fait travailler le moteur électrique 80 de façon à ce qu'il entraîne le rotor de commande du basculement 28 à une vitesse N'>N dans le sens de la flèche 120, et le variateur de fréquence 104 fait travailler le moteur électrique 60 comme génératrice, qui impose un moment de freinage au rotor de suspension 18. A I'aide du variateur de fréquence 104, I'unité de contrôle 102 régie le moment de freinage du rotor de suspension 18 pour ajuster la vitesse de rotation de la goulotte 32 à la valeur souhaitée N. A I'aide du variateur de fréquence 106, I'unité de contrôle 102 régie la vitesse de rotation N'du rotor de basculement 28 pour ajuster la vitesse de basculement de la goulotte 32 à la valeur souhaitée. Supposons maintenant que le méca- nisme de basculement est autobloquant et que la goulotte 32 doit tre entraînée en rotation à la vitesse N dans le sens de la flèche 120'. Pour augmenter l'inclinaison de la goulotte 32 par rapport à la verticale, le variateur de fré- quence 106 fait travailler le moteur électrique 80 de façon à ce qu'il entraîne le rotor de commande du basculement 28 à une vitesse N'>N dans le sens de la flèche 120', et le variateur de fréquence 104 fait travailler le moteur électrique 60 comme génératrice, qui impose un moment de freinage au rotor de suspen- sion 18. A I'aide du variateur de fréquence 104,1'unité de contrôle 102 régie le

moment de freinage du rotor de suspension 18 pour ajuster la vitesse de rotation de la goulotte 32 à la valeur souhaitée N. A I'aide du variateur de fréquence 106, I'unité de contrôle 102 régie la vitesse de basculement de la goulotte 32. Pour diminuer l'inclinaison de la goulotte 32 par rapport à la verticale, le variateur de fréquence 104 fait travailler le moteur électrique 60 de façon à ce qu'il entraîne le rotor de suspension 18 à la vitesse N dans le sens de la flèche 120', et le variateur de fréquence 106 fait travailler le moteur électrique 80 comme génératrice, qui impose un moment de freinage au rotor de commande du basculement 28. A I'aide du variateur de fréquence 106, I'unité de contrôle 102 régie le moment de freinage du rotor de commande du basculement 28 pour ajuster la vitesse de basculement de la goulotte 32 à la valeur souhaitée. A I'aide du variateur de fréquence 104, I'unité de contrôle 102 régie la vitesse de rotation du rotor de suspension 18 à la valeur N.

Lors de son montage ou lors de travaux de maintenance, le capteur angu- laire 110 doit tre initialisé, c'est-à-dire qu'une valeur de comptage initiale doit tre associée à un angle d'inclinaison bien précis de la goulotte 32. En se référant à la Fig. 3, on voit que le mécanisme de suspension 36'est équipé d'une butée angulaire 120 et d'un levier 122 solidaire du tourillon de suspension 40'. Pour initialiser le capteur angulaire 110, on entraîne le rotor de bascule- ment 28 à I'aide du moteur 80 pour faire buter le levier 122 contre la butée angulaire 120.

Dans l'exécution de la Fig. 4, on utilise un capteur angulaire différentiel 126 captant directement la position angulaire relative des deux rotors 18 et 28.

Ce capteur angulaire différentiel 126 est monté en parallèle sur 1'embrayage 90.

Si le dispositif ne comprend pas d'embrayage 90 parce que le mécanisme de basculement de la goulotte est parfaitement autobloquant, alors le capteur angulaire différentiel 126 peut prendre la place de l'embrayage 90, pour tre connecté directement entre les deux arbres 56 et 76. Vu que le boîtier du capteur angulaire différentiel 126 est également en rotation, on prévoit avanta- geusement une transmission sans fil des mesures vers un récepteur 128, qui est immobile en rotation.

Dans l'exécution de la Fig. 5, on utilise un mécanisme différentiel de me- sure 130 qui est connecté en parallèle sur l'embrayage 90. Ce mécanisme comprend un premier arbre d'entrée 132, un deuxième arbre d'entrée 134 et un arbre de sortie 136. Le premier arbre d'entrée est entraîné en rotation par l'arbre de sortie 56 du carter 50. II capte dès lors la position angulaire du rotor de suspension 18. Le second arbre d'entrée est entraîné en rotation par l'arbre d'entrée 76 du carter 70. II capte des lors la position angulaire du rotor de commande du basculement 28. Ce mécanisme différentiel de mesure 130 comprend en outre un système à engrenages planétaires dimensionné de façon à ce que I'arbre de sortie 136 soit immobile en rotation lorsque les deux rotors 18,28 ont la mme vitesse de rotation, de façon à ce qu'il reproduise l'angle d'inclinaison de la goulotte 32 dans un repère immobile en rotation.

La Fig. 6 montre une vue en plan de ce système à engrenages plantai- res. On voit une roue dentée annulaire horizontale 138, qui s'engrène à son périmètre extérieur avec un pignon 140 du premier arbre d'entrée 132 ; une roue solaire 142, qui est portée par le deuxième arbre d'entrée 134 ; deux pignons satellites 144, qui s'engrènent avec le périmètre intérieur de la roue dentée annulaire 138 et la roue solaire 142 ; et un porte-pignons satellites 146, auquel est accouplé l'arbre de sortie 136. Un simple capteur angulaire 148 capte alors la position angulaire de l'arbre de sortie 136 et détecte ainsi l'inclinaison de la goulotte dans un repère immobile en rotation.