Brevet FR2117793A1 — publié le 19720728

La présente invention concerne une trémie de stockage pour produits pondéreux en vrac dans laquelle le bourrage ou le colmatage sont évités en dépit éventuellement d'une granulométrie défavorable ou de l'humidité. On sait que, dans les trémies usuelles en forme de tronc de cône ou de tronc de pyramide renversés, la descente des produits stockés est souvent empêchée par effet de voûte, c'est-a- dire que les matériaux retenus par frottement contre les parois s'y arc-boutent et, de proche en proche, en constituant une voûte, empêchent la descente des matériaux situés vers l'axe de la trémie. On a tenté de combattre cet effet par des chocs ou des vibrations appliqués aux parois de la trémie, mais ceux-ci provoquent le plus souvent un blocage plus accentué de son contenu. La formation de voûte est évidemment d'autant plus aisée et les voûtes formées d'autant plus robustes que les trémies sont plus convergentes et plus étroites. La présente invention a pour objet une trémie remédiant à cet inconvénient. On remarquera d'abord que, quelle que soit la matière en vrac considérée, il existe un diamètre minimal de conduit à partir duquel la formation de voûtes devient pratiquement impossible du fait que les réactions d'appui sur les parois ne peuvent soutenir le poids de la partie centrale. I1 est donc toujours possible, à condition que l'écoulement en soit assuré vers le bas, de construire une trémie telle que, dans sa partie supérieure, les effets de voûte ne soient pas à craindre. La trémie selon l'invention, débouchant au-dessus d'un plan au niveau duquel est disposé un extracteur de produit, comprend, vers sa base, une portion de conduit vertical dont la plus petite dimension de la section est au moins égale à ce diamètre minimal, qui est obturée à sa partie inférieure à l'exception d'une ouverture excentrée, laquelle est prolongée par un canal divergent aboutissant audit extracteur, lequel est situé sur la périphérie du cône d'éboulement de ce produit dont l'origine est ladite ouverture et qui s' étale sur ledit plan. La section du conduit de base de la trémie est avantageusement circulaire et l'ouverture y est de préférence découpée en secteur du cercle de base. I1 est clair que les réactions d'appui faisant défaut nécessairement du côté de l'ouverture, la formation d'une voûte à la base du conduit est exclue. De préférence, pour faciliter le support de la trémie et éviter le séjour du produit dans celle-ci, la base de la trémie est obturée par un cône creux descendant dont la paroi a une pente supérieure à la pente du cône d'éboulement et qui est ouvert suivant un secteur correspondant au secteur d'ouverture de la base de la trémie. Dans ce cas, le canal peut être limité par des surfaces appuyées contre les bords de l'ouverture commune au cône et au conduit. On obtient une forme de réalisation peu encombrante et économique pour ce canal en utilisant partiellement pour le limiter la paroi externe du cône d'obturation de la base de la trémie. Le canal comprend alors essentiellement une paroi héli cordiale en regard de la paroi extérieure du cône. Les dessins annexés montreront comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en perspective schématique permettant d'expliquer l'invention. Les figures 2 et 3 montrent en perspective la base d'une trémie selon l'invention. Les figures 4, 5, 6 et 7 montrent diverses variantes possibles de canaux de sortie de la trémie montrée par les figures 2 et 3. La figure 8 est une vue en plan correspondant à la figure 7. Enfin, la figure 9 montre en perspective simplifiée une forme pratique de réalisation. Sur la figure 1, le conduit C, base d'une trémie de forme quelconque mais de section plus grande que celle de ce conduit, contient un produit granuleux en vrac. Ce conduit vertical et de section supposée circulaire (mais qui pourrait évidemment être aussi d'un autre contour) comporte à sa base une obturation schématisée par le disque A situé à une certaine distance du plan horizontal P. Si l'on pratique dans la paroi du conduit une ouverture D de hauteur suffisante, il est clair que le produit granuleux sortira par cette ouverture car, faute d'appui dans le sec teur où se trouve l'ouverture D, une voûte qui prendrait appui sur les parois du conduit ne peut se former. Le produit s'écoule donc jusqu'a former., sur le plan P, un cône d'éboulement B dont le sommet S est sensiblement à l'aplomb de l'ouverture D. Si un extracteur quelconque est placé en E sur la périphérie G du cône, le volume H de matière entraînée par cet extracteur se reconstituera perpétuellement par descente libre par gravité du produit contenu dans le conduit C, le cône B demeurant de forme immuable et de volume constant. I1 y a cependant intérêt, d'une part, à éviter toute stagnation de produit dans la base du conduit C au niveau de l'obturation et, d'autre part, à limiter l'étalement du produit sur le plan P. L'obturation du conduit C est avantageusement réalisée au moyen d'un cône 1 dans lequel est découpée une ouverture 2 de toute la hauteur de celui-ci correspondant au secteur a d'écoulement du conduit C. Si l'angle ss des parois du cône avec le plan horizontal est plus grand que l'angle d'éboulement, malgré le rétrécissement vers le bas de la section du conduit qu'entraîne la présence du cône 1, aucune stagnation de produit n'apparaîtra puisque, a tous niveaux, l'appui fera défaut sur le secteur a pour la formation-d'une voûte de retenue. Il n'est pas nécessaire que l'axe du cône 1 prolonge l'axe du conduit C. Ainsi, le cône 1 peut être réalisé comme indiqué par les pointillés en 1', ce qui, on s'en rendra compte dans la suite, peut être favorable à une réduction de l'encombre- ment de l'ensemble. Ainsi, comme montré sur la figure 3, il se forme encore un cône d'éboulement B sur le plan P, mais celui-ci est déjà partiellement réduit par le cône 1. Comme montré sur la figure 4, on peut limiter, à partir de l'ouverture 2, le développement de ce cône B, par exemple au moyen de surfaces telles que des plans 3 et 4 appuyés contre le cône 1 ou mieux encore telles que les surfaces 3 et 4 dont le bord rectiligne de l'une d'elles est appuyé sur l'un des bords 5 de l'ouverture 2. On délimite ainsi, dans le cône d'éboulement B, un canal d'écoulement des matériaux. Si ce canal est divergent, aucun blocage ou bourrage ne peut évidemment s'y produire. I1 est avantageux (figure 5), afin de réduire l'encombrement en plan du canal, d'incurver l'une des deux surfaces (6) dont un bord est raccordé au bord 5 de ltouverture, de manière à envelopper le cône 1. De préférence, dans ce cas, pour éviter la formation d'une arête pouvant freiner l'écoulement du produit, la surface est, le long du bord 5, tangente au cône. La paroi latérale de celui-ci forme alors une partie de la paroi du canal d'écoulement. On obtient ainsi directement un canal divergent d'écoulement puisque l'une des parois de ce canal (celle du cône 1) est en sllrplomb au-dessus du plan P. Le bord supérieur 7 de la surface 6 peut alors être découpé à la forme correspondant à la section du cône d'éboulement B par cette surface 6 ; il en est de même pour la surface 3. La forme du canal d'écoulement peut encore être améliorée pour éviter les stagnations de produit au niveau du plan P, en incurvant en hélicoide 8 (voir figure 6) la surface appuyée sur le bord 5 de l'ouverture 2. On peut, à cette fin, faire tourner l'arête inférieure 15 de la surface plane 4 d'un angle y. Comme l'angle a de l'ouverture 2, l'angle y est choisi en fonction du produit à distribuer par la trémie. En coopération avec la paroi externe du cône 1 et avec la surface 3, le canal d'écoulement peut être conformé de manière telle qu'il ne subsiste de la base du cône B de sommet S que la surface triangulaire 9. Si le produit est très "fluide", la surface 3 peut être supprimée. Comme le montre la figure 7, les formes montrées par les figures 5 et 6 peuvent être combinées par une conformation convenable, convexe vers l'extérieur, de la surface 10 qui enveloppe la pointe du cône 1. En combinaison avec la surface 3, on obtient ainsi un bec déverseur il susceptible d'alimenter un extracteur du type tapis roulant. La portion subsistante, sur le plan P, de la base du cône B de sommet S est essentiellement constituée par une portion de la surface du tapis extracteur 12 et, en aucun point de la trémie, ne peut stationner le produit en vrac. Comme on peut s'en rendre compteur la figure 8, l'encombrement encan de la trémie est peu supérieur 3 celui du conduit C. De plus, l'encombrement du canal de sortie autour du conduit C s'étendant sensiblement sur un demi-cercle, il est possible, comme montré sur la figure 9, de ménager deux sorties 2 diamétralement opposées dans le conduit C, chacune associée à un canal 14 d'écoulement et à un tapis extracteur 12. La figure 9 montre aussi qu'il n'est pas nécessaire que le conduit C soit de section constante, pourvu que la section horizontale de ce conduit, au niveau de laquelle sont pratiquées les ouvertures 2, soit de diamètre supérieur à celui pour lequel la formation de voûtes commence à être possible. Il est clair que, par sécurité, il y a intérêt à choisir le diamètre au niveau de la ou des sorties 2 sensiblement plus grand que le diantre critique. Pour des produits en vrac, tels que le charbon ou les minerais, de granulométrie très étagée et pouvant être rendus collants par l'humidité, le diamètre minimal peut être choisi égal à quatre mètres. L'invention s'applique à tous les produits en vrac, et spécialement aux produits ayant une granulométrie très variable et qui ont une tendance marquée à former des voûtes,soit en raison de l'humidité qui les charge, soit en raison de la dureté de leurs arêtes saillantes, comme par exemple les minerais, le charbon, les matériaux routiers, le coke, etc... REVENDICATIONS 1. Trémie pour-un produit pondéreux en vrac, débouchant au-dessus d'un plan comportant un extracteur dudit produit, caractérisée par un conduit vertical de sortie comportant au moins une ouverture excentrée prolongée par un canal d'écoulement divergent aboutissant audit extracteur, lequel occupe une portion de la périphérie du cône d'éboulement dudit produit qui a pour origine ladite ouverture et s'étend sur ledit plan. 2. Trémie selon la revendication 1, caractérisée en ce que, à partir du niveau de l'ouverture, le conduit est prolongé par une portion de conduit vertical conique dont le sommet est situé vers le plan de base, chaque ouverture du conduit étant délimitée par une découpure transversale de la paroi du conduit et deux génératrices du cône partant des extrémités de cette découpure. 3. Trémie selon la revendication 2, caractérisée en ce que la pente la plus faible des génératrices du cône est supérieure a la pente du cône d'éboulement. 4. Trémie selon la revendication 2, caractérisée en ce que le canal d'écoulement est limité par des surfaces appuyées par leurs bords contre la paroi du cône. 5. Trémie selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'au moins une surface de limitation du cône d'écoulement est raccordée à un bord de l'ouverture constitué par une génératrice du cône. 6. Trémie selon la revendication 5, caractérisée'en ce qu'une surface de limitation, raccordée au bord de l'ouverture, est tangente au cône et enveloppe celui-ci, la paroi externe du cône formant au moins partiellement la seconde rive du canal d'écoulement. 7. Trémie selon la revendication 6, caractérisée en ce que la surface de limitation enveloppant le cône est hélicoidale et convexe vers l'extérieur. 8. Trémie selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'extracteur est un tapis roulant et le canal d'écoulement aboutit sur le plan de base entièrement sur la surface de ce tapis. 9. Trémie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte dans son conduit deux ouvertures diamétralement opposées et deux canaux d'écoulement hélicoidaux aboutissant a deux tapis de sens de déplacement opposés.