Brevet FR2177817A1 — publié le 19731109

L'invention concerne un procédé de prélèvement e matière fluide sur un récipient dans lequel elle s'écoul e sur tui premier parcours vers un dispositif de décharge, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre dz procédé de prélèvesent de matière fluide sur un récipient dans lequel la gravité ou un convoyeur la déplace de l1On trée, sur un premier parcoure, vers le dispositif de décharge, celui-ci comprenant un convpyeur à poussée monté à l'extérieur d'un arbre axial et disposé dans une enveloppe tub@laire. L'invention a pour objet un procédé et un dispositif permettant de faire sortir 1 matière du récipient dans la zone de 1 t extrémité de ce premier parcours à débits dosés et indépendamment du fait que ce récipient peut contenir, en plus de la matière, un fluide qui doit y rester. Selon une particularité essentielle de l'invention, la matière est prélevée dans le récipient à l'extrémité de ce premier parcours d'où elle est refoulée dans une seconde direction le long d'une droite pour ensuite être déviée de 1800 par rapport à cette dernière et être déchargée dans le sens inverse à ladite seconde direction à l'intérieur du volume occupé par la matière prélevée et refoulée. Selon une particularité essentielle du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, l'arbre est creux et cons- titue -un canal dont l'extrémité inférieure ouverte ressort du récipient, l'arbre creux ou canal es-t également ouvert à l'extrémité du convoyeur a poussée, l'angle d'inclinaison de l'arbre creux ou canal est supé- rieur à l'angle de talus de la- matière et/ou un second convoyeur à poussée s'exerçant dans le sans inverse à celui du précédent est disposé dans l'arbre creux ou canal. L'invention sera décrits plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatif s et sur lesquels les figures 1 à 3 sont des coupes verticales schéma- tiques de cinq modes de réalisation différents de l'invention. La figure i représente un silo 1 comprenant un fond 2 sur lequel des parois latérales coniques 3 se rejoignent. Un couvercle 4 ou un cadre rigidifie l'extrémité supérieure du silo 1. Le couvercle 4 et le fond 2 supportent chacun un palier 5, 6 concentrique a l'axe de symétrie longitudinal du silo. Un arbre 7 rotatif dans ces paliers est relié par une transmission à l'arbre de sortie d'un moteur électrique 8. Le fond 2 du silo comporte un trou 10 centré sur l'axe de ce dernier et par lequel l'arbre 7 ressort vers le bas. L'arbre 7 s'applique étroitement contre le bord du trou 10 et comporte deux orifices 11.Une vis sans fin 12 de transfert disposée autour de l'axe de l'arbre 7 dont elle est solidaire part du fond 2 pour atteindre le niveau des orifices il de cet arbre. Une enveloppe tubulaire 13 coaxiale à la vis sans fin 12 et entourant cette dernière est fixée au couvercle 4, son bord inférieur 14 étant situé au-dessous des orifices Il et à proximité du fond 2. Un passage 15 dans lequel peut circuler la matière qui s'écoule vers le fond subsiste entre le bord inférieur 14 de l'enveloppe 13 et les parois latérales 3. Le silo 1 est rempli d'une matière granulaire fluide 16. La gravité fait descendre vers le fond 2 cette matière 16 qui entoure les spires inférieures de la vis 12 dans la zone du passage 15.Lorsque le moteur 8 est mis en marche et fait tourner la vis 12, ceile-ci fait remonter à l'intérieur de l'enveloppe tubulaire 13, dans le sens des flèches représentées, la matière 16 qui s'écoule sur ses spires inférieure et qui pénètre ensuite par les orifices Il à l'intérieur du tube 7 dans lequel elle descend et qu'elle quitte à l'extrémité inférieure. Les éléments de l'exemple de réalisation de la figure 2 qui sont semblables à ceux de l'exemple de la figure 1 portent les mimes références précédées du chiffre 1. Le silo 101 comporte un fond plan 102 dont montent obliquement des parois latérales 103. Le fond 102 comporte un trou 110 concentrique à l'axe du silo et contre le bord duquel s'applique étroitement un arbre 107 solidarisé du fond 102. L'arbre 107 est disposé dans l'axe du silo et son extrémité supérieure comporte un orifice 111. Un couvercle 104 ferme l'extrémité supérieure du silo 101. Le couvercle 104 supporte un palier 105 monté dans l'axe du silo et dans lequel tourne un bout d'arbre 17. Une transmission relie ce dernier à un organe 108 de commande qui est destiné à le faire tourner. Une vis sans fin 112 disposée coaxialement autour de l'arbre 107 est solidarisée du bout d'arbre 17. Une enveloppe tubulaire 117 coaxiale à la vis sans fin 112 et entourant cette dernière est fixée au couvercle 104, son bord inférieur 114 étant situé au-dessous de l'orifice 111 et au-dessus du fond 102. La vis sans fin 112 parvient jusqu'au fond 102 et l'enveloppe tubu laire 115 laisse subsister entre les parois latérales 103 un passage 115 suffisant pour permettre à une matière granulaire fluide placée dans le silo 101 de s'écouler vers le fond 102 et d'entourer les spires inférieures de la vis 112. Le fond 102 et les parois latérales 103 sont perforées et forment ainsi un tamis enveloppé extérieurement par une paroi 18 qui délimite avec le fond 102 et les parois latérales 107 un espace intermédiaire 19 fermé hermétiquement vis-à-vis de l'atmosphère ambiante. Un conduit 20 dans lequel une soufflante 21 envoie de l'air d'insufflation débouche dans l'espace intermédiaire 19.L'air provenant de ce dernier circule dans la matière 116 et la fluidise, de sorte qu'au moins les couches inférieures de 12 matière granulaire sont mises en suspension. La fluidisation de la matière 116 lui permet de s'écouler plus facilement, de sorte qu'elle entoure complètement les spires inférieures de la vis 112. L'air insufflé peut refroidir ou réchauffer la matière 116. L'air peut être remplacé par un autre gaz qui peut par exemple avoir une action chimique sur le produit. Lorsque ltorgane 108 de commande est mis en marche, la vis sans fin 112 tourne mais l'arbre 107 ne tourne pas. La vis 112 fait remonter la matière 116 dans l'enveloppe 113 vers l'orifice 111 où elle tombe dans l'arbre 107 et en ressort par le bas.Un vibrateur 26 placé sur une paroi latérale 103 fait osciller le silo 101 et donc la matière 116. Les éléments de l'exemple de réalisation de la figure 3 qui sont analogues à ceux des figures 1 et 2 portent les mêmes références précédées du chiffre 2. Le silo 201 comporte un fond 202 dont remontent des parois latérales obliques 203. Le fond 202 comporte dans l'axe du silo un trou 210 qui entoure étroitement un arbre 207 solidarisé du silo 201. L'arbre 207 est monté dans l'axe du silo et son extrémité supérieure comporte un orifice 211. Un bout d'arbre 217 commandé par un organe 208 est rotatif dans un couvercle 204 qui ferme l'extrémité supérieure du silo 201. Une vis sans fin 212 solidarisée du bout d'arbre 217 est disposée autour de l'arbre 207 auquel elle est coaxiale. Une enveloppe tubulaire 213 fixée au silo 201 est coaxiale à la vis 212 qu'elle entoure. Le bord inférieur 214 de l'en- veloppe tubulaire 213 est situé au-dessus du fond 202, mais laisse subsister entre ce dernier et les parois latérales 207 un passage 215 par lequel la matière 216 peut s'écouler vers le fond 202 où elle entoure les spires inférieures de la vis 212. La partie inférieure du silo 201 est remplie d'azote liquide ou d'un autre réfrigérant (zone hachurée). La matière 216 placée dans le silo est constituée de granulés de matière plastique rendus cassants par surrefroidissement dans l'azote liquide et dirigés ensuite sur un broyeur 22. Un détecteur 23 de niveau raccordé au silo 201 commande une vanne 24 montée sur un conduit 25 d'arrivée de l'azote liquide.Lorsque l'évaporation de l'azote en fait baisser le niveau dans le silo 201 au-dessous d'une valeur déterminée, le détecteur 23 répond et ouvre la vanne 24 de manière à permettre à l'azote liquide ou à un autre agent réfrigérant d'entrer dans le silo 201 jusqu là ce que le détecteur 23 réponde à nouveau et ferme la vanne 24. Lorsque la vis sans fin 212 tourne, elle prélève les granulés de matière plastique sur le fond 202 et les extrait de la queue composée de liquide et de matière solide pour les refouler dans ltenveloppe tubulaire 213 et les faire passer dans l'orifice 211. Ces granulés pénètrent alors dans l'arbre 207 et tombent par celui-ci directement dans un broyeur 22 à percussion. La matière 216 est dirigée en continu par le haut dans le silo 201. Ce mode de réalisation a l'avantage que les granulés de matière plastique prélevés sur le fond du silo 201 restent en permanence dans la zone de refroidissement de l'azote liquide pendant que la vis 212 les fait remonter et pendant leur descente dans l'arbre 207, de sorte qu'ils ne subissent aucun réchauffement sur leur parcours du silo 201 au broyeur 22 et qu'ils restent cassants et bien broyables. Les éléments du mode de réalisation de la figure 4 qui sont analogues à ceux des réalisations précédentes portent les mêmes références précédées du chiffre 3. Ils ne seront pas décrits en détail. Ce mode de réalisation comporte un silo asymétrique 301 dans lequel l'axe de l'arbre 307 et de l'enveloppe tubulaire 310 est incliné. L'organe 308 de commande est fixé sur une paroi latérale du silo 301. La matière 316 parvient dans la direction des flèches représentées sur les spires inférieures de la vis sans fin 312 par le passage 315. Cette vis refoule le produit dans l'enveloppe tubulaire 313 vers l'orifice 311 où il tombe dans l'arbre 307 par lequel il descend et sort. Les éléments de l'exemple de réalisation de la figure 5 qui sont analogies à ceux des mcdes de réalisation précédents portent les mêmes références précédées du chiffre 4. Le silo 401 est symétrique autour de son axe QA est vertical. L'enveloppe tubulaire 413 et l'arbre 407 sont aussi symétriques autour de leur axe qui est confondu avec cette verticale. L'enveloppe tubulaire 413 descend jusqu'au fond 402 du silo dont elle est solidarisée. Ltextrémité inférieure de l'enveloppe tubulaire 413 comporte des passages semi-circulaires 415 répartis sur sa périphérie symétriquement autour de son axe et par lesquels la matière 416 peut s'écouler sur les spires inférieures de la vis 412 dans la direction des flèches représentées.Une seconde vis sans fin transporterse 27 est montée coaxialement dans l'arbre 407 et son axe 28, qui dépasse le bas de ce dernier, est fixé dans un support 29. La vis sans fin 27 est immobile et l'arbre 407 est rotatif. Le sens de transfert de la vis 27 est l'inverse de celui de la vis sans fin 412. Le produit qui tombe par l'orifice 411 dans l'arbre 407 est déchargé par le bas dans ce dernier à débits dosés. Le second convoyeur 27 à poussée monté dans l'arbre 407 est avantageux lorsque la matière 416 doit entre déchargée à débit dosé avec précision ou lorsque l'inclinaison qui doit être adoptée pour l'arbre 407 sur l'horizontale est inférieure à l'angle de talus de la matière 416. Le silo 401 contient une matière granulaire 416 et un liquide dont la densité est supérieure à celle de cette matière. Un balai 28' solidaire en rotation de l'arbre 407 et tournant autour de l'enveloppe tubulaire 413 refoule la matière 416 vers les passages 415. Lorsque l'organe 408 de commande fait tourner l'arbre 407, le balai 28' fait descendre la matière 416 que la vis sans fin 412 prélève et fait remonter dans l'enveloppe tubulaire 413. La matière parvient alors par l'orifice 411 dans l'arbre 407 d'où la vis sans fin 27 la décharge. il va de soi que les dispositifs décrits et représentés peuvent subir diverses modifications, sans sortir du cadre de l'inven- tion. REVENDICATIONS 1. Procédé de prélévement de matière fluide sur un récipient dans lequel elle s'écoule sur un premier parcours vers un dispositif de décharge, caractérisé en ce que la matière est prélevée dans le récipient à la fin de ce premier parcours pour être refoulée ensuite dans une seconde direction le long d'une droite, puis être déviée de 1800 par rapport à cette dernière et finalement être déchargée dans le sens inverse à ladite seconde direction à l'intérieur du volume occupé par la matière prélevée et refoulée. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, conforme à la revendication 1, de prélèvement d'une matière fluide sur un récipient dans lequel la gravité ou un convoyeur la déplace de l'entrée sur un premier parcours vers un dispositif de décharge qui comporte un convoyeur à poussée disposé dans une enveloppe tubulaire et à l'extérieur d'un arbre axial de canaiisation, ledit dispositif étant caractérisé en ce que ledit arbre est creux et disposé de manière que son extrémité inférieuzeouverte ressorte du récipient, cet arbre étant également ouvert à l'extrémité du convoyeur à poussée et son angle d'inclinaison étant supérieur à l'angle de talus de la matière et, le cas échéant ou envariante, un second convoyeur à poussée s' exerçant dans le sens inverse à celui du précédent est disposé dans ledit arbre de canalisation. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier convoyeur mentionné à poussée est une vis sans fin. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la vis sans fin et l'arbre de canalisation de ce convoyeur sont solidaires, cet arbre de canalisation est monté à proximité de ses extrémités dans la paroi du récipient dans laquelle il est rotatif et cet arbre de canalisation comporte des orifices dans la zone de l'extrémité de le vis sans fin. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la vis sans fin et l'arbre de canalisation du convoyeur sont indépendants, l'une des extrémités de cet arbre étant fixée dans la paroi du récipient. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fond du récipient est perméable aux gaz et une chambre sous pression l'enveloppe extérieurement, la tubulure de refoule ment d'une soufflante étant reliée à cette chambre. 7. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 6, caractérisé en ce qu'un vibreur est disposé contre le récipient. 8. Dispositif selon la revendication 2 et dont le récipient est symétrique autour de son axe qui est vertical, caractérisé en ce que ltaxe de arbre coincide avec cette verticale. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un balai rotatif autour de ladite verticale est monté dans l'espace compris entre l'enveloppe tubulaire et la paroi du récipient. 10. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 8, caractérisé en ce qutun second convoyeur à poussée orienté dans le sens opposé à celui du premier convoyeur mentionné à poussée est disposé dans l'arbre de canalisation. 11. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enveloppe tubulaire comporte des perforations qui constituent des passages dont le diamètre est supérieur à celui de la granulométrie de la matiére. 12 Dispositif selon la revendication ?, caractérisé en ce et destlne qu'un conduit comportant une vanne d'arrêt/à envoyer un liquide dans le récipient débouche dans ce dernier et un détecteur de niveau monté sur ce récipient commande la vanne d'arrêt. 13. Dispositif selon la revendication 11, caractér1$é en ce que l'arbre débouche dans un broyeur à l'extérieur du récipient.