Brevet FR2259639A1 — publié le 19750829

La présente invention concerne le brassage de produits fragmentaires. Elle trouve une application particulièrement intéressante au séchage de grains ou produits analogues dans des cellules équipées d'une installation permettant de faire passer de l'air chaud à travers la masse du grain. Elle a été réalisée dans le cadre du CENTRE NATIONAL D'ETUDES et d'EXPERItENTATION DE MACEINISEE AGRICOLE (C.N.E.E.M.A.) lorsque de l'air chaud traverse une masse de grain, la progression du séchage s'effectue dans le sens de la circulation de l'air chaud, c1est-à-dire généralement de bas en haut. Les couches supérieures restent à leur humidité initiale tant qu'elles ne sont pas atteintes par le front de séchage qui se déplace très lentement. Lorsqu'on met à sécher des grains sur une grande hauteur, on constate d'une part un surséchage des couches inférieures et, souvent, surtout si la durée de l'opération est importante, une dégradation des couches supérieures. Le séchage en cellules permet de ramener, à une teneur en eau convenant aux besoins de la commercialisation, des grains ayant un taux d'humidité très élevé et, pendant le séchage, le grain est stocké sur de grandes hauteurs dans des cellules généralement cylindriques. Pour éviter les inconvénients évoqués précédemment, on a installé, dans les cellules sécheuses, des vis verticales appelées "vis brasseuses", qui ont pour rôle de ramener vers le haut le grain séché dans la zone inférieure. I1 s' ensuit une descente du grain humide vers le bas, ce qui permet d'obtenir, d'une part une bonne homogénéisation de l'ensemble, et d'autre part une diminution graduelle de l'humidité des grains composant le lot, ce qui évite toute dégradation. les vis se déplacent à l'intérieur de la cellule, de sorte qu'autant que possible tous les grains sont remués. Pour cela, elles sont montées sur un chassie qui est disposé en haut de la cellule. L'une des extrémités de ce châssis est accrochée au centre du toit recouvrant la cellule, l'autre repose sur un rail circulaire fixé à la paroi, la longueur du châssis est donc pratiquement égale au rayon de la cellule. Les vis brasseuses pendent sous le chassies, et un système de crémaillère assure la rotation de l'ensemble sur un plan horizontal, à partir du point de fixation central. En ce qui concerne 11 évolution des vis dans la cellule différentes solutions ont été proposées. les vis peuvent être montées soit à poste fixe sur le châssis porteur, soit de façon à pouvoir se déplacer sur celui-ci. Bes vis montées à poste fixe sont disposées régulièrement sur le châssis, ce qui simplifie considérablement la construction de l'appareil. Be travail effectué n'est toutefois. pas sans reproches car, non seulement les vis passent pratiquement toujours au même endroit et, de ce fait, certaines zones ne sont jamais brassées et sèchent mal, mais, de plus, les vis proches des parois de la cellule ont un volume de grain beaucoup plus important à travailler que celles qui sont situées près du centre. Lorsque les vis se déplacent sur le châssis, deux systèmes sont couramment proposés. Dans le premier, le chassies est constitué par une vis horizontale de gros diamètre qui tourne très lentement sur elle-même, et sur laquelle des vis verticales, solidaires d'écrous, sont espacées régulièrement. Ce dispositif est très simple et donne satisfaction lorsqu'il est utilisé dans des cellules de petit diamètre. Par contre, dans les cellules de grand diamètre, il y a d'énormes différences dans les quantités de grain qui doivent être traitées par chaque vis, car ces quantités' sont fonction de la position des vis par rapport au centre du silo, ce qui amènerait, pour obtenir un séchage du grain correct dans les grandes cellules, à multiplier le nombre de vis brasseuses. Dans le deuxième système, le châssis est constitué d'une poutre. Sur celle-ci, se déplacent des chariots entrainés par un câble. Mais, comme dans le système précédant, la quantité de grain travaillée par chaque vis est inégale. De plus, le séchage est irrégulier. Cela est provoqué par le léger glissement du câble entraînant les vis, qui favorise la formation de chemins de circulation préférentiels. La présente invention a pour but essentiel de perfec- tionner les cellules de séchage de grains ou produits mmilaires de telle sorte que toute la masse de produit contenue dans la cellule subisse une action de brassage aussi homogène que possible. Non seulement une cellule ainsi perfectionnée assurera un meilleur séchage mais elle pourra traiter des grains très humides et disposés sous des hauteurs élevées, donc fournir un grand rendement. Selon l'invention, dans une cellule équipée diun dispositif de brassage comportant des vis brasseuses montées de façon à pouvoir se déplacer longitudinalement sur un ch ssis pivotant autour de l'axe de la cellule, les longueurs des déplacements des diverses vis sont déterminées en fonction de la distance séparant les vis de l'axe de la cellule, de telle sorte que les volumes balayés par les diverses vis soient sensiblement les mêmes. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue schématique en perspective avec arrachement, d'une cellule de séchage conforme à l'invention. La figure 2 est un schéma montrant en plan les volumes balayés par les vis brasseuses. La figure 3 est une vue de détail en perspective a'un agencement du chEssis qui porte les vis brasseuses. La figure 4 est une vue en plan d'une portion de vis à filets croisés munie d'un écrou à tétons. La figure 5 est une vue en plan d'un fragment de vis à filets croisés pour écrous à étrier. La figure 6 est une vue de l'étrier d'un-écrou. La figure 7 est une vue en perspective d'une variante de châssis avec vis à filet non croisé. Sur la figure I, ure cellule de séchage comporte une paroi latérale cylindrique 1, recouverte d'un toit tronconique 2 percé d'un orifice 3 d'évacuation des gaz. A la base de la cellule est prévu un caillebotis 4 un peu au-dessus du sol et, sous ee caillebotis, un générateur approprié 5 peut envoyer de l'air chaud qui monte dans la masse de grains 6 que contient la cellule. Du sommet du toit de la cellule partent des suspentes 7 qui portent une barre transversale 8 à laquelle est articulée dans l'axe de la cellule, une extrémité d'un châssis horizontal 9 dont l'autre extrémité se déplace le long d'un rail circulaire 10 prévu au sommet de la paroi latérale de la cellule. Le châssis 9 porte des vis brasseuses verticales ll que des mécanismes 12 permettent de déplacer d'un mouvement alternatif le long du châssis pendant que ce dernier tourne autour de l'axe de la cellule. Ces mécanismes seront décrits ultérieurement. la figure 2 représente schématiquement le plan d'une cellule dont le chariot est équipé de six vis brasseuses destinées à balayer respectivement les volumes correspondant aux surfaces A, 3, C, D, E et F. Bes surfaces B, C, D, E et F sont égales entre elles et respectivement égales à la différence des aires de cercles de rayon r1, r2, r3, r4, r5 et r6 respectivement. la surface h est en général choisie un peu plus petite, par exemple de 25 à 40%, par rapport aux autres surfaces, pour tenir compte de ce que le centre de la cellule est plus dense, du fait de 11 accumulation des impuretés lors du remplissage. Par exemple pour une cellule contenant- une masse de grains de quatre mètres de haut on peut choisir une valeur de 20 mètres carrés pour chacune des surfaces 3, C, D, É et F mais une valeur de 12 à 15 mètres carrés seulement pour la surface centrale A. les valeurs des rayons sont données par la formule r22-r12=r32-r22~r42-rD2=r52-r42=r62-r52=aire de B,C,D,E ou F 3 24 3 5 46 5 2 avec T7 r1 = aire de A. Diverses solutions peuvent etre adoptées pour impartir aux vis brasseuses 11 le déplacement voulu. Sur la figure 3, les mécanismes 12 des diverses vis il sont montés sur une vis mère 15 à filets croisés. Ladite vis mère est disposée longitudinalement dans le châssis 9 et montée dans des traverses 16. A son extrémité interne par rapport à;la cellule, elle est couplée à un moto-réducteur 17 qui permet de l'entrainer d'un mouvement uniforme dans un même sens. A son extrémité externe elle est solidaire en rotation d'un organe d t entrainement tel qu'un galet 18 qui roule sur le rail 10 et assure donc la rotation du châssis 9 autour de l'axe de la cellule. Des butées 161 associées aux traverses 16 et des butées extrêmes prévues sur le chassies délimitent sur la vis des portions correspondant aux valeurs r1, r2-r1, etc. définies en regard de la figure 2. Pour plus de clarté, seules trois portions ont été représentées sur la figure 3. Bes mécanismes 12 des vis il sont portés par de petits chariots 19 qui roulent sur des rails longitudinaux 20 que possède le chassies 9. Ils comportent chacun un moteur qui est alimenté, comme le moteur 17, par l'intermédiaire d'un contacteur tournant 21 associé à l'articulation du châssis sur la barre 8. Ces mécanismes sont engagés sur la vis 15 à l'aide dun écrou 22assurant le mouvement de va-et-vient sur la vis mère 15. Comme représenté sur la figure 4, l'écrou 22 comporte deux tétons 23 et 24 escamotables alternativement. Be téton 23, lorsqu'il n'est pas escamoté, est engagé dans l'un des filets de la vis 15, tandis que, de même, le téton 24 correspond à l'autre filet. En fin de course le choc de l'écrou sur la butée délimitant la portion de la vis le long de laquelle il se déplace, assure l'escamotage du téton qui était en prise avec la vis et l'engagement de l'autre téton dans son filetage, ce qui provoque le départ de l'écrou dans l'autre sens. Dans la variante de la figure 5, dans chacune des portions de la viv 15, correspondant aux diverses vis, les deux filets croisés 151 et 152 sont raccordés à leurs extrémités par des rainures de transition courbes 153 et 154 et l'écrou comporte un étrier 25 (figure 6) muni d'un patin en forme de croissant qui est engagé dans l'un des filets. Cet étrier, par ailleurs, tourillonne grace à un pivot 26 dans le corps de l'écrou. En fin de course, le patin s'engage dans la rainure 153 ou 154 et passe du filet dans lequel il était engagé à l'autre filet. Avec un tel mécanisme il n'est pas besoin de prévoir de butées d'extrémités pour les écrous. les modes de réalisation qui viennent d'etre décrits offrent l'avantage de permettre de faire tourner toujours la vis 15 dans le même sens et de munir cette vis d 'un pas uniforme ce qui facilite l'usinage. On peut encore réaliser l'invention en prévoyant sur la vis 15, dans chacune des portions parcourues par les vis, un filetage simple de pas convenablement choisi de telle sorte que les vis brasseuses atteignent les extrémités de leur course au meme moment la première portion présentant une longueur égale à rl, le pas de son filetage est égal à in, n étant le nombre de tours que la vis 15 doit faire pour que la vis brasseuse correspondante parcoure toute la portion. La deuxième portion qui présente une longueur égale à r2-r1 aurait un pas égal à r2-r1/n , n ayant la valeur définie cidessus. Pour la troisième portion le pas serait égal à r -r r3-r2/n etc. Comme on l'a représenté sur la figure 7, le motoréducteur 17 de la vis 15 est associé à un inverseur 30 qui, au bout de n tours, fait tourner ladite vis en sens opposé, de façon que toutes les vis brasseuses Il se déplacent en synchronisme d'un mouvement alternatif sur leurs portions de vis respectives. Le galet 18 servant à ltentratnement du chassies 9 est monté sur la vis par l'intermédiaire d'une roue libre ou mécanisme 31 équivalent, de telle sorte que le châssis n'avance que pour un seul sens de rotation de la vis 15. L'invention peut s'appliquer à toute cellule ou réceptacle équivalent contenant des produits fragmentaires qui doivent Qtre brassés. Elle trouve une application particulièrement intéressante au séchage de grains tels que du maTs. il va de soi que des modifications peuvent etre apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. REV DInvA2IONS 1. Dispositif de brassage de produits fragmentaires tels que des grains entreposés dans une cellule, comportant des vis brasseuses montées de façon à pouvoir etre déplacées longitudinalement sur un chassies pivotant autour de 1'axe de la cellule, caractérisé en ce que les longueurs des déplacements longitudinaux des vis (11) sur le châssis (9) sont déterminées, en fonction des distances séparant les vis de l'axe de la cellule, de telle sorte que les volumes balayés par les vis soient sensiblement égaux entre eux. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume balayé par la vis brasseuse la plus proche de l'axe de la cellule est plus petit que celui que balayent les autres vis. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel les vis brasseuses sont déplacées le long du chassis au moyen d'une vis-mère, caractérisé en ce que cette vismère (15) présente des filets croisés, les mécanismes (12) de déplacement des vis brasseuses (11) étant montés sur la vis mère au moyen d'écrous (22) assurant l'inversion du déplacement de la vis lorsque celle-ci est arrivée à llextrémité de sa course. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les filetages de la visière (15) sont continus, l'inversion des déplacements des vis étant provoquée par la rencontre de l'écrou (22) avec des butées (161) prévues sur le chassies (9), 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans chaque portion de la vis-mère (15) parcourue par les écrous (22), les filets (151 et 152) sont raccordés entre eux par des rainures de transition (153 et 154), l'écrou 22 comportant un étrier (25) pivotant qui est engagé dans l'un des filets et passe de celui-ci à l'autre en passant par la rainure de transition correspondante. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel les vis brasseuses sont déplacées le long du châssis au moyen d'une vis-mère, caractérisé en ce que les portion portions de la vis-mère (15) correspondant aux diverses vis brasseuses (11) présentent des pas différents, de telle sorte que les diverses vis parcourent les longueurs voulues pour un nombre de tours donné de la vis-mère (15), cette dernière étant entraînée par l'intermédiaire d'un inverseur (30) permettant de faire effectuer aux vis brasseuses (11) un déplacement alternatif. 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel le chassis est entraîné au moyen d'un organe calé sur la vis-mère et roulant sur un rail périphérique de la cellule, caractérisé en ce que ledit organe (18) comporte un mécanisme de roue libre (31) de telle sorte que le chassies ne soit déplacé que dans un sens autour de l'axe de la cellule.