Brevet FR2169006A1 — publié le 19730907

Argument : L'invention concerne un appareil lanceur de grains ou matières granuleuses alimentés par gravité à partir de silos ou greniers, et projetés dans une direction sensiblement horizontala choisie à volonté en azimuth, et dont liangle avec l'horizontale est ajustable afin d'obtenir une bonne répartition de la matière dans le volume qu'elle doit occuper. Il se compose d'un tambour cylindrique horizontal clos, muni à sa partie supérieure d'une trémie d'entrée qu'un registre peut obturer, et dont une partie de la surface frontale est remplacée par une embouchure de sortie, sur toute la longueur de. génératrices. Le volume intérieur du dit tambour est balayé par un rotor à pales planes coaxial au cylindre, qui communique & la matière sa vitesse de projection, le rotor étant lui-mtme entraidé par un moteur électrique. L'appareil conforme à l'invention est remarquable, notamment, par la disposition des pales du rotor et par le contrle du jet de matière à la sortie par un conduit ajus- table. Domaine de l'invention t Les matières granuleuses et en particulier les grain. de céréales, sont souvent stockés en vrac et traités pour leur con- servation, dans des silos ou greniers, d'où on les reprend pour les expédier, toujours en vrac, dans des véhicules routiers ou ferroviaires, ou dans des péniches. Dans ces manutentions, la matière est envoyée par une installation fixe, faisant partie intégrante des moyens de stockage, vers une tuyauterie de chute verticale ou inclinée ; de manière courante, l'extrémité de cette tuyauterie est munie d'une manche souple, orientable dans une certaine mesure, qu'un manoeuvre prend en main pour diriger le jet de matière vers le volume à remplir en le garnissant plus ou moins régulièrsient. L'inconvénient de ce procédé est la faiblesse du débit de chaque manche, ce qui conduit à les multiplier, et l'importance de la main d'oeuvre immobilisée, puisque chacune des manches doit être pratiquement surveillée en permanence, le rendement du travail étant d'ailleurs réduit par le port de masques antipoussièresrendu très souvent indispensable. L'invention vise à augmenter et contrôler le débit, et à ajuster en direction et en hauteur le jet de matière d'une facon mécanique qui nécessite seulement un réglage général en début d'opération, et des adaptations espacées en cours d'opération, ce qui permet à un seul homme de surveiller de multiplias chutes et réduit considérablement la durée et le cotit du chargement pour n'importe quel type de véhicule récepteur. Exposé général t Un appareil conforme à l'invention est relié à une tuyauterie de chute de matière par l'intermédiaire d'un tuyau d'alimentation prolongeant obliquement la dite tuyauterie et comportant à son extrémité amont un joint circulaire supérieur à axe vertical permettant une rotation non limitée angulairement ; à son extrémité aval, le dit tuyau comporte un joint inférieur similaire le reliant à une trémie d'entrée et permettant lui aussi une rotation nonli- mitée autour d'un axe vertical, pour positionner la suite de liappa- reil dans la direction choisie par rapport au dit tuyau. La trémie d'entrée comporte un registre qu'on peut ouvrir ou fermer à la main pour commander l'arrivée dé la matière, et débouche dans la partie postéro-supérieure d'un tambour cylindrique horizontal clos à ses deux extrémités latérales par des flasques circulaires fixes ; la surface antéro-inférieure du dit tambour cylindrique est remplacée par une embouchure de sortie, sur toute la longueur de ses génératrices. La trémie, le tambour et ses flasques, et l'embouchure constituent un ensemble rigide délimitant un volume intérieur cylindrique. Cet ensemble est supporté par une console, comportant par exemple un bras horizontal et un bras incliné ; les deux bras se réunissent en un point situé sensiblement au-dessous du centre de gravité de l'appareil, à qui ils sont reliés par un palier de butée permettant le positionnement de ltapxpareil dans la direction choisie par rapport à la console ; à l'autre extrémité de la console le, les deux bras sont fixés respectivement en haut et en bas d'unie douille cylindrique qui entoure un axe cylindrique vertical, fixé lui-meme sur un poteau vertical de section plus grande que celle du dit axe, formant ainsi un épaulement qui sert de butée à la douille.La console, ses bras et la douille constituent donc un;e potence dont la rotation autour de l'axe fixé au poteau n'est pas limitée. Dans le volume intérieur du tambour est placé un rotor à pales planes, le divisant également, par exemple par trois pales inclinées à 12ai l'une de l'autre ; le rotor comprend un moyeu cylindrique coaxial au tambour, dont une des extrémités traverse l'un des deux flasques fixes pour recevoir, à l'extérieur du tambour, une poulie changeable ou à plusieurs gorges en gradins clavetée sur le moyeu et entraînée, par exemple par courroie tra pézodale, par un moteur électrique dont le socle est fixé sur une plaque solidaire du tambour et elle-meme située à l'arrière de la trémie et du tambour ; la poulie d'entratnement solidaire de l'arbre du moteur électrique est elle-même changeable ou à plusieurs gorges, pour permettre de modifier le rapport des vitesses de rotation du rotor et du moteur en changeant les deux poulies ou passant la courroie trapézoidale d'un couple de gorges à un autre. Le rotor comprend encore deux flasques tournants qui constituent ses deux extrémités horizontales, voisins des flasques fixes du tambour et calés sur le moyeu, et le nombre convenable de pales planes, de forme générale rectangulaire. Les petits cotés des pales rectangulaires sont solidaires des deux flasques tournants . Le grand côté de chaque pale, situé vers le moyeu cylindrique, est solidaire du dit moyeu, tangentiellement à sa surface et non pas radialement ; cette disposition donne à chaque palpe une inclinaison par rapport au rayon de la section circulaire du tambour cylindrique et assure ainsi une meilleure prise de la matière. Cet avantage est suffisamment assuré lorsque le rapport des diamètres du moyeu et du tambour n'est pas inférieur à 1/9ème. Le grand ./gue cEté opposé de chaque pale, situé vers la surface bour, est muni sur toute sa longueur d'une bande rapportée en matière flexible ; l'adjonction de cette bande procure de nombreux avantages, parmi lesquels : - la possibilité de réduire au minimum le jeu entre ce grand cBté de la pale et la surface du tambour. - la suppression de tout coincement de particules de matière entre la pale et le tambour. - la facilité de rattraper le jeu qui se crée à la longue par l'usure entre la bande et la surface du tambour, par coulissement de la bande sur la pale qui la porte, et finalement de changer cette bande lorsque sa largeur a par trop diminué à la suite de plusieurs rattrapages de jeu. I1 faut encore mentionner que l'axe cylindrique vertical qui sert de pivot à la potence est situé à la verticale de la tuyauterie de chute de matière déjà mentionnée au début de l'exposé, et se prolonge suffisamment vers le haut pour venir supporter un palier de butée fixé sur le dessous de la partie amont du tuyau oblique de liaison entre la dite tuyauterie de chute et liappareil. Cette jonction sert de point d'appui à la tuyauterie de chute, tout en permettant la rotation,du tuyau oblique d'alimentation suivant son joint circulaire supérieur, On se rend compte de ce que le balayage du volume intérieur du tambour par les pales du rotor imprime positivement à la matière une vitesse de projection qui est gouvernée par la vitesse angulaire du rotor, elle-meme adaptable par le changement des deux poulies ou du couple de gorgesen service. On obtient ainsi un débit réglable en fonction de la nature de la matière et suivant le résultat qu'on veut obtenir, qui est souvent le débit maximum compatible avec le maintien à un niveau approprié de la quantité de poussières que la matière dégage par son frottement dans les tuyauteries et le tambour cylindrique. La façon dont la matière est guidée dans sa sortie de l'embouchure constitue une partie essentielle de l'invention. Il s'agit de contrôler en direction et en hauteur le jet de matière de façon à éviter les pertes et à la répartir au mieux en surface et en hauteur dans le volume à remplir. Pour atteindre ce but, l'invention comporte le prolongement du guidage, déjà amorcé par la forme de l'embouchure, en munissant celle-ci de deux lèvres, inférieure et supérieure, comportant chacune deux parois latérales verticales et une troisième paroi ; la troisième paroi inférieure de la levre inférieure constitue le fond d'un conduit de sortie de la matière, et la troisième paroi supérieure de la lèvre supérieure constitue le dessus du conduit de sortie, de section sensiblement rectangulaire, les deux lèvres étant ajustables en inclinaison.Ces deux lèvres délimitent ensemble le conduit de sortie dont la section est beaucoup plus faible que celle de appareil entier, et la longueur est suffisante pour permettre une pénétration appréciable du conduit à l'intérieur du volume à remplir, par un orifice de faible section ; ceci contribue à éliminer les pertes et à réduire les poussières répandues. L'ajustement simultané des deux lèvres en inclinaison se fait par leur basculement vers le haut ou vers le bas autour de deux axes horizontaux, commandé par un seul levier à poignée encliquetable se déplaçant le long du flasque fixe du tambour, cté opposé à la poulie entraînée. Le guidage en direction ou latéral du jet est assuré par les parois latérales verticales de chacune des deux lèvres, ces parois glissant, lors du basculement des lèves, chacune dans un mime plan vertical. Le guidage en hauteur du jet est assuré par l'inclinaison plus ou moins grande, d'une part de la lèvre inférieure constituant le fond du conduit de sortie, dont l'angle avec l'horizontale détermine, conjointement avec la vitesse du jet, la trajectoire de projection, et d'autre part, d'une façon coordonnée, puisque les basculements des deux lèvres sont dépendants l'un de l'autre, par l'inclinaison de la lèvre supérieure constituant le dessus du conduit de sortie, à la fois par sa courbure à concavité tournée vers le bas, qui a pour effet de limiter la dispersion en hauteur du jet de matière, et par la position plus ou moins avancée de san bord antérieur, qui dépasse d'autant plus le bord antérieur du fond du conduit que celui-ci est plus incliné vers le haut, dirigeant ainsi le jet de matière plus haut et plus loi,,. I1 est particulièrement facile de régler et de maintenir le guidage du jet en hauteur, en fonction du résultat que l'on veut atteindra pour une matière et un volume à remplir déterminés, dans toutes les applications qui se présentent, du fait que cette manoeuvre s'effectue pendant que l'appareil débite de la matière, donc sans perte de temps et en observant directement la façon dont la matière se répartit à l'arrivée. On conçoit également que l'appareil est utilisable avec une intervention très réduite de main d'oeuvre, à partir du moment ou l'on a amené un volume à remplir et son orifice sensiblement au droit de l'appareil. Cette intervention se réduit, au début de l'opération, à s - positionner le tuyau d'alimentation et l'appareil sur sa potence de façon à faire pénétrer ltembouchure et et les lèvres par l'orifice dans une direction appropriée, - choisir la vitesse de rotation du rotor en fonction du débit de matière souhaité, - mettre le moteur électrique en marche et ouvrir le registre de la trémie d'entrée de matière, -observer le jet de matière et régler en conséquence le basculement des lèvres. Au cours de l'opération d chargement en vrac, il suffira au manoeuvre de modifier à intervalles espacés la direction de Appareil et le basculement des lèves. De plus, l'encombrement et le poids de l'appareil sont suffisamment restreints pour qu'il soit aisé de le déplacer d'un poste de chargement à un autre, en le reliant chaque fois, d'une part à une tuyauterie de chute de diamètre normalisé ou avec un raccord préparé à l'avance, et à une prise de courant électrique munie d'une mise à la terre, et d'autre part à un axe cylindrique vertical de diamètre approprié, porté lui-meme par un poteau à hauteur convenable pour que l'appareil et l'orifice par où la matière sera chargée dans le volume à remplir soient à des niveaux correspondants. Ainsi, un ou plusieurs appareils conformes à l'invention peuvent-ils desservir ensemble des besoins de chargement en vrac d'une station de stockage de matières granuleuses, quels que soient les véhicules récepteurs. Enoncé des figures s La Fig. 1 représente, en perspective cavaière, un. exemple de réalisation d'un appareil conforme à l'invention au cours d'un chargement de wagon. La Fig. 2 représente, en élévation et coupe partielle, le même non muni de son conduit ajustable de sortie ni de son tuyau d'alimentation, donc réduit à son corps central. Les Figs. 3, 4 et 5 représentent, en perspective cavalière, le meme réduit à sa partie frontale et partiellement son corps central, muni (Fig. 3) d'une lèvre inférieure seulement ; muni (Fig. 4) de deux lèvres inférieure et supérieure orientées dans la position donnant l'inclinaison maximale de projection du jet de matière ; muni (Fig. 5) des mimes lèvres dans une position intermédiaire. Description détaillée d'une forme de réalisation s Sur la Fig. 1, on voit en 1 un appareil lanceur de matières granuleuses selon l'invention, relié à une tuyauterie de chute 2 par un tuyau d'alimentation 3, des joints circulaires supérieur 4 et inférieur 5 ; une console 6 aboutissant à un palier de butée 7 et à une douille cylindrique 8 entourant un axe cylindrique vertical 9, un poteau 10 avec un épaulement 11 ; un palier de butée 12 coiffant l'axe 9 et fixé au-dessous du tuyau d'alimentation 3. La Fig. 2 montre le détail du corps de l'appareil avec le joint circulaire 5 par où arrive la matière suivant la flèche 21 ; elle passe dans une trémie 22 munie à son entrée d'un registre 23, puis dans un tambour 24 ; la matière en sort par une embouchure 25 dans la direction de la flèche 26o A l'intérieur du tambour 24 tourne, dans le sens de la flèche 27, un rotor dont on voit en coupe le moyeu 28 et des pales 29 fixées tangentiellement au moyeu 28 et munies vers la périphérie du tambour 24 de bandes rapportées 20 en matière élastique. On voit encore en 13 un carter de protection à l'inté- rieur duquel se trouve une courroie trapézoidale (non représentée) transmettant au moyeu 28 la rotation diun moteur électrique d'entraînement (non représenté) au moyen d'une poulie entratnée par cette courroie ; cette poulie est clavetée sur le moyeu 28. Enfin, l'un des deux flasques tournants est visible en 14. Les Figs. 3 et 4 montrent la disposition d'un conduit de sortie articulé sur l'embouchure 25 ; il comprend : - une lèvre inférieure 30 constituée d'un fond inclinable plan 33 et de deux faces latérales planes 31 et 32 ; cette lèvre 30 est articulée sur l'embouchure 25 par des tenons 34 et 35 solidaires de celle-ci ; la lèvre inférieure 30 porte des tenons tels que 36 ( et son symétrique non visible)0 - une lèvre supérieure 40 (Fig. 4) constituée de deux parois latérales planes 44 et 45 et d'une paroi supérieure bombée 41, concave vers le bas ; les parois 44 et 45 portent deux mortaises 42 et 43 sensiblement rectilignes et dans lesquelles passent les tenons de la lèvre inférieure 30, tels que 36.Les dites mortaises 42 et 43 permettent un déplacement relatif de la lèvre supérieure 40 par rapport à la lèvre inférieure 30, suivant une flèche 50, lorsque l'inclinaison des lèvres diminue. La lèvre supérieure 40 est également articulée sur l'embouchure 25 par des tenons 37 et 38 (Fig. 3) portés par celle-ci, On voit encore sur les Figs. 3 et 4, le flasque fixe 46 du tambour cylindrique portant une crémaillère 47 où vient s'encliqueter une poignée 48 d'un levier 49 solidaire de la lèvre supérieure qui, en pivotant autour du tenon 37, commande le mouvement de basculement des deux lèvres et simultanément liavance ou le recul de la lèvre 40 par rapport à la lèvre 30. Comme indiqué ci-dessus, sur la Fig. 4, les lèvres sont basculées dans la position donnant l'inclinaison maximale par rapport à l'horizontale du conduit de sortie et en conséquence ie tenon 36 est à bout de course dans la mortaisa 42, et la poignée 48 au cran inférieur de la crémaillère. Tandis que sur la Fig. 5, position intermédiaire du conduit de sortie, le tenon 36 est venu, dans la mortaise 42, à la position 56, et la poignée encliquetable est venue de la position 48 à la position 58 et maintient l'inclinaison désirée. REVENDICATIONS 1.- Appareil lanceur de matières granuleuses stockées en vrac dans un volume de stockage, ayant pour fonction de les transférar dans un volume récepteur en vue notamment de leur transport, qui projette la matière dans une direction choisie et qui se compose d'un tambour cylindrique horizontal d'où la matière est chassée tangentiellement par les pales d'un rotor intérieur et coaxial au cylindre du tambour, caractérisé t - en ce que les pales du rotor ont une direction inclinée par rapport aux rayons de la section du tambour cylindrique. 2.- Appareil lanceur de matières granuleuses selon la revendication 1, dont chacune des pales comporte une bande rapportée en matériau élastique près de la périphérie du tambour, caractérisé t - en ce que les dites bandes sont disposées de façon à permettre le rattrapage du jeu causé par l'usage. 3.- Appareil lanceur de matières granuleuses stockées en vrac dans un volume de stockage, ayant pour fonction de les transférer dans un volume récepteur en vue notamment de leur transport, qui projette la matière dans une direction choisie et qui se compose d'un tambour cylindrique horizontal d'où la matière est chassée tangentiollement par les pales d'un rotor intérieur et coaxial au cylindre du tambour, caractérisé s - en ce qu'il comporte une embouchure de sortie prolongée par un conduit dont le fond et le dessus sont inclinables, ce qui contribue, d'une part à l'élimination des poussières en insérant le dit conduit dans un orifice de faible section du volume récepteur, autre part à contrôler le jet de matière pour assurer convenablement se répartition dans le dit volume. 4. Appareil lanceur de matières granuleuses suivant l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé s - en ce qu'il est orientable tous azimuts et dessert une aire circulaire autour d'un support fixe, du fait qu'il est supporté par une potence par l'intermédiaire d'un palier de butée, et reçoit la matière par un tuyau d'alimentation comportant deux joints circulaires horizontaux inférieur et supérieur. 5.- Appareil lanceur de matières granuleuses selon la revendication 3, caractérisé s - an ce que l'inclinaison du conduit sus-dit est commandée par un levier à poignée encliquetable qui se manoeuvre pendant que le dit appareil débite de la matière, et se fixe ensuite à la meilleure position du moment, résultant de l'observation de l'arrivée du jet dans le volume récepteur. 6.- Appareil lanceur de matières granuleuses selon la revendication 3, caractérisé t - en ce que les dits fond et dessus font chacun partie d'une lèvre inférieure ou supérieure ayant deux autres parois planes verticales, qui prolongent latéralement le guidage de la matière. 7.- Appareil lanceur de matières granuleuses selon la revendication 6, caractérisé : - en ce que l'inclinaison du conduit sus-dit se fait par un basculament des dites lèvres inférieure et supérieure articulées sur I'embouchure, la lèvre supérieure étant reliée à la lèvre inférieure par deux tenons fixés à celle-ci et coulissant dans deux mortaises de la lèvre supérieure, cet assemblage ayant pour fonction de décaler la lèvre supérieure par rapport à la lèvre inférieure dans le sens du jet pour assurer le meilleur guidage de la matière lorsque celle-ci est lancée plus loin, 8.- Appareil lanceur de matières granuleuses suivant la revendication 3, caractérisé t - en ce que le dit dessus a une courbure à concavité tournée vers le bas, qui a pour effet de limiter la dispersion en hauteur du jet de matière. 9.- Appareil lanceur de matières granuleuses selon la revendication 1, caractérisé s - en ce que le rotor comporte un moyeu cylindrique sur lequel les pales sont montées en formant des plans tangent à ce moyeu, et - en ce que le rapport du diamètre du moyeu à celui du tambour cylindrique est compris entre 1/7 et 1/9. 10.- Appareil lanceur de matières granuleuses selon la revendication 9, caractérisé s - en ce que le dit rapport est sensiblement égal à 1/8,5.