Brevet FR2270179A1 — publié le 19751205

Le stockage de grandes quantités de matériaux granuleux ou pulvérulents pose des problemes complexes spécialement si ces matériaux présentent une certaine cohésion et ont tendance à se prendre en mottes. C est le cas notam ment des engrais. Le plus souvent on choisit de stocker ces engrais à plat sur le sol et de les reprendre à l'aide de chargeuses automotrices à godets. Cette solution interdit la constitution de tas de grande hauteur.-En effet, la reprise du produit se faisant près de la base du tas, on crée des parois verticales qui steffondrent au fur et à mesure qu on attaque le tas. Si le tas était trop haut, la chargeuse risquerait d'entre subitement complètement recouverte par le produit. Cette solution présente aussi l'inconvénient de ne pas briser les mottes. Enfin cette technique de reprise discontinue entrain des condi tions de travail très pénibles, du fait des secousses et de la poussière, pour le conducteur de la chargeuse. C'est pourquoi on a pensé à réaliser un appareil de reprise sous la forme d'un gratteur agissant à la surface du tas et amenant le matériau en continu sur un convoyeur à bande. Cette solution permet de réaliser des tas de grande hauteur. Le prix du stockage est donc beaucoup plus bas et la sur face au sol diminuée. Les mottes sont brisées et la conduite du gratteur est facile et sans danger pour le conducteur. Les gratteurs connus comportent un bras muni de galets sur lesquels roule une channe équipée d'outils de grattage et qui est suspendu à une pou tre, inclinée suivant la pente d'équilibre du matériau et mobile en transla tion grabce à deux chariots prévus aux extrémités haute et basse de la poutre, le bras étant monté pivotant sur la poutre autour d'un axe adjacent au con voyeur. Un ut tel gratteur, qui à chaque course de translation permet d'enlever une couche de matériau, est lourd, cher, fragile et bruyant. la channe et son mécanisme de roulement sont en contact permanent du produit, qui est gé néralement abrasif et corrosif, et subissent donc une usure intensive. C'est pourquoi malgré ses avantages certains la technique du gratteur ne s'est que peu développée. L'invention a pour but de supprimer les défauts de la solution connue et propose, à cet effet, une installation de manutention pour la reprise -d'un matériau pulvérulent ou granuleux, plus particulièrement d'un matériau qui peut présenter une certaine cohésion, comprenant un support mobile en translation sur lequel un appareil de reprise est monté pivotant autour d'un axe horizontal, ainsi qu'un dispositif d'évacuation sur lequel le matériau est déchargé par l'appareil de reprisse, caractérisé en ce que appareil de reprise est constitué par un tube tournant autour de son axe, sur la surface externe duquel sont fixés ou formés un ou plusieurs éléments en saillie prévus pour attaquer le matériau et pour le déplacer vers le transporteur. Le tube pivote de préférence autour d'un axe parallèle à la direction de translation. Du fait que le tube tournant ne supporte aucun élément mobile et que l'action de reprise par grattage est due à la seule rotation du tube, il est possible, tout en donnant au tube une grande longueur, de le réaliser sous la forme dtune pièce auto-portante en porte-à-faux dont seule l'extrémité adjacente au convoyeur tourillonne sur le support, ce qui permet de supprimer le chariot supérieur et le chemin de roulement correspondant et de re- duire le support à un simple chariot adjacent au convoyeur. Dans ce cas le mouvement de pivotement du tube est avantageusement commandé par un vérin. I1 est également possible d'utiliser deux chariots entratnés en synchronisme, respectivement inférieur et supérieur, le chariot supérieur supportant à un niveau réglable, au moyen d'un cSble et de poulies, l'extrémité du tube opposée à l'extrémité articulée sur le chariot inférieur. Le tube constituant 1' coutil gratteur a normalement un grand diamètre et une épaisseur faible, et les éléments en saillie forment de préférence une bande ou ailette hélicoIdale rapportée - sur la surface externe du tube. Le volume de stockage soumis à l'action de ltoutil gratteur est de forme prismatique et est, de préférence, défini en partie basse par une surface de base plane, inclinée vers le bas à partir de son bord libre. Suivant cette disposition, la vis de reprise formée par le tube et son ailette hélicoTdale peut s'incliner au-delà de l'horizontale, en jouant ainsi le rôle d'un élévateur. Le cas échéant la surface externe du tube peut être munie également de doigts ou lames présentant une dimension radiale supérieure à celle de l'ailette hélicoIdale et destinés à briser les mottes de matériau à une profondeur supérieure à celle à laquelle pénètre l'ailette hélicoIdale. L'invention sera mieux comprise en se référant à l'exemple décrit cidessous, étant entendu que d'autres solutions différentes de la solution décrite peuvent etre réalisées tout en restant dans le cadre de l'invention. Aux dessins annexés - la fig. 1 est une vue en coupe à petite échelle d'une installation de manutention comprenant un magasin de stockage, un appareil de reprise constituant un gratteur, et un convoyeur; - la fig. 2 est.une vue en coupe partielle à plus grande échelle de l'installation, dans la région du support du gratteur et du convoyeur; - la fig, 3 est une demi-vue en plan suivant la ligne 3-3 de la fig. 2; - la fig. 4 est une demi-vue en plan suivant la ligne 4-4 de la fig. 2; - la fig. 5 est une demi-vue en élévation suivant la vigne 5-5 de la fig. 2; - la fig. 6 est une demi-vue en élévation suivant la ligne 6-6 de la fig. 2. A la figure 1 le magasin I comprend un volume de stockage prismatique défini par une surface de base plane et inclinée 2 et par une paroi verti cale 3, de grande hauteur, avec laquelle la surface 2 fait un angle aigu. Ce volume est protégé par une couverture 4. la base 2 est reliée à une mu rette 5 qui supporte la paroi 3 et comporte une face 5a, perpendiculaire à la surface 2, dont le point le plus bas est situé en dessous du niveau du terrain 6. A l'extrémité opposée, la surface de base 2 forme une console 7, en porte-à-faux, située au-dessus du niveau du terrain 6 et s'appuyant sur un mur 8, qui est relié au piètement 9 du magasin 1 par un dallage 10 cons tituant un plancher horizontal au niveau du terrain 6. A partir de son sommet la couverture 4 forme une surface plane 4a qui se raccorde au piètement g par une surface cylindrique 4b qui recouvre le système de montage et de translation de l'appareil de reprise du matériau A, qui est par exemple un engrais granuleux et qui, à la fig. 1, remplit le vo lume de stockage en formant un talus d'équilibre a parallèle à la surface 4a. L'appareil de reprise 11, qui est combiné avec un convoyeur 12, consti tue un gratteur comportant un outil 13 formé d'un tube mince 14 sur-la sur face externe duquel est -enroulée en hélice et fixée une bande en tôle 15, orientée perpendiculairement à la surface du tube. Le tube 14 est monté ro tatifs au moyen d'un roulement en couronne 16, sur une monture ou carcasse pivotante 17 comportant deux flasques 17a articulés chacun, au moyen d'un axe 18J sur un chariot-19 relié par un vérin 20 à la carcasse 17, dont la position angulaire peut ainsi être modifiée en fonction de l'orientation à donner à l'outil 13. Le chariot 19 comporte sur sa rive adJacente à l'outil 13 une roue por teuse 21, à axe horizontal, roulant sur un rail 22 porté parvune longrine en béton 31 du plancher 10. la roue 21 est commandée par un moteur 23 (fig. 4). Le chariot 19 est également équipé, sur la rive opposée, de deux roues 24 à axe horizontal se déplaçant entre deux guides 25 et 26, respectivement supé rieur et inférieur, et de deux roues 27 à axe vertical se déplaçant entre deux guides parallèles 26 et 28. les guides 25 et 28 sont des cornières et le guide 26 est un profilé en U dont l'axe constitue l'un des guides des roues 24, et l'une des ailes l'un des guides des roues 27. Les guides 25, 26 et 28 sont soudés sur des tôles 29 et 30 rendues solidaires du plètement 9, en béton, qui supporte la couverture 4.- Comme le rail 22 les guides 25J 26, 28 sont parallèles à la dimension longitudinale du volume de stockage.Sur les figures 5 et 6 on voit la trappe 32 d'accès au moteur, non représenté, qui entraîne en rotation l'outil 13 par rapport à la carcasse 17. La console 7 supporte sur toute sa longueur, par l'intermédiaire de goussets 34, une tôle pliée 33 formant goulotte, qui déverse sur le convoyeur 12 le matériau gratté et déplacé par l'outil 13. Lorsque le vérin 20 est complètement rentré (fig. 1), l'outil 13 est voisin de la couverture 4 et son axe est parallèle à la surface ka. Lorsque le vérin 20 est complètement sorti, l'outil 13 est parallèle à la surface de base 2 et la vis 15 est pratiquement en contact avec cette surface (fig.2). Dans cette position l'extrémité de l'outil 13 est, elle aussi, pratiquement au contact de la murette 5. Le fonctionnement du gratteur 11 est le suivant : le sens de rotation de l'outil 13, tel que représenté, est contraire à celui des aiguilles d'une montre sur les figures 5 et 6. L'outil 13 étant supposé en position haute, le chariot 19 est amené à ltextrémité gauche (fig. 5 et o) du volume de stockage, dans une position où l'axe de l'outil 13 est à une distance de la cloison terminale gauche du magasin 1, non représentée, qui est à peine supérieure à son rayon maximum défini par le rayon de l'arete libre de l'ailette hélicoTdale 15. On fait alors agir le vérin 20 pour amener l'outil 13 à pénétrer superficiellement dans la masse du matériau A et on bloque le vérin dans cette position.A l'aide du moteur 23 on provoque un déplacement lent du chariot 19 vers la droite et on arrête le gratteur quand l'axe de l'outil 13 arrive à une distance à peine supérieure à son rayon maximum de la cloison terminale droite du magasin qui, elle aussi, n'est pas représentée. On conçoit que pendant toute la durée de cette course de translation le gratteur enlève une couche de matériau qui est déplacée Jusqu'au bord libre de la console 7, d'où le matériau tombe par l'intermédiaire de la goulotte 33 sur le convoyeur 12 qui en assure l'évacuation. En répétant plusieurs fois la manoeuvre ci-dessus en faisant varier à chaque passe l'inclinaison de l'outil, par commande du vérin 20, on arrive à vider le volume de stockage dont les cloisons terminales sont raccordées à la surface de base 2 par des quarts de -cylindre ayant un rayon à peine supérieur au rayon maximum de l'outil 13. On notera que lorsque l'outil 13 est relevé au-dessus du matériau, les deux roues 24 sont en appui sur le guide supérieur 25. Quand l'outil 13 s'appuie sur le tas èt que le vérin 20 n'agit plus, elles sont au contraire en appui sur le guide inférieur 26. Lorsque ltoutil 13 attaque le matériau et que le chariot 19 se déplace, la composante horizontale du mouvement peut amener l'une des roues 24 en appui sur le guide supérieur 25, l'autre étant en appui sur le guide inférieur 26. Simultanément l'une des roues 27 est en appui sur le guide 28, l'autre étant en appui sur le guide 26.D'une manière generale, gracie à ses cinq roues 21, 24, et 27, au rail 22 et aux guides 25, 26 et 28, le déplacement du chariot 19 est toujours rigoureusement rectiligne. On conçoit qu'un gratteur selon l'invention comporte le minimum possible de pieces en mouvement, que tous ses mécanismes sont étanches et à l'abri du matériau. Sa simplicité et sa robustesse en font un matériel économique à l'achat et à l'entretien. Bien entendu l'exemple ci-dessus n'est pas limitatif et de nombreuses variantes sont possibles. Par exemple - la bande de totale 15 formant vis pourrait Qtre remplacée par des éléments discontinus inclinés chacun suivant le pas dtune hélice; - il pourrait y avoir plusieurs bandes 15 formant des hélices de mSme pas, décalées les unes par rapport aux autres; - la vis continue 15 ou les éléments discontinus pourraient être complétés par des doigts disposés par exemple sur le tube 14, suivant une hélice de m8me pas mais décalée, ou bien fixés sur la vis 15 elle-meme et qui, fai sant par rapport au tube 14 une saillie un peu plus importante que celle de la vis 15, seraient des organes destinés à briser les mottes avant l'ac tion de la vis;; - le vérin de commande 20 pourrait etre remplacé par un dispositif à câble et poulies; - le tube 14 pourrait etre conique, sa plus grande base étant solidaire de la couronne 16; - le vérin 20 pourrait ttre remplacé par un dispositif élévateur, de préfé rence à cle et poulies, articulé sur l'extrémité de l'outil 13 située vers la paroi 3 et relié à un chariot auxiliaire supérieur roulant sur un rail solidaire de la couverture 4, non loin de la paroi 3, et dont le mouvement serait synchronisé avec celui du chariot principal inférieur 19; - le nombra de roues du bâti 19 et leur disposition pourraient être modi fiés; on pourrait par exemple avoir deux roues 21 à gorges encadrant le rail 22, ce qui permettrait de supprimer les roues 27. De plus l'installation, telle que représentée à la figure 1, pourrait être modifiée et complétée de manière à se présenter -symetriquement par rapport àl'axe vertical défini par la paroi 3, qui serait alors supprimée. Dans ce cas l'installation serait double et comprendrait deux outils gratteurs 13 qui attaqueraient les faces respectives du tas de matériau. le tube gratteur 19 pourrait ere orientable autour d'un axe vertical. Dans ce cas le chariot 19 comporterait un châssis inférieur équipé de deux essieux ferroviaires dont l'un au moins serait moteur, et un ch ssis supérieur supporté par le cassis inférieur par lvintermédiaire d'un roulement en couronne à axe vertical. Le châssis supérieur sur lequel seraient articulés la carcasse 17 et le vérin 20 comporterait un contrepoids d'équilibrage. Le sol du magasin serait horizontal et la voie ferrée serait située suivant l'axe longitudinal du magasin. L'axe d'articulation de la carcasse 17 sur le chssis supérieur du chariot serait à une hauteur telle qu'en position horizontale 11 outil 13 viendrait presque en contact avec le sol sur toute sa longueur. Le produit serait évacué soit directement entre les rails sur une bande transporteuse, soit à l'aide d'un équipement de reprise solidaire du chariot, sur une bande transporteuse disposée longitudinalement à la partie haute du magasin. Bien d'autres dispositions peuvent être envisagées qui resteraient dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Installation de manutention pour la reprise d'un matériau pulvérulent ou granuleux, plus particulièrement d'un matériau qui peut présenter une certaine cohésion, comprenant un support mobile en translation sur lequel un appareil de reprise est monté pivotant autour d'un axe horizontal, ainsi qu'un dispositif d'évacuation, sur lequel le matériau est déchargé par l'appareil de reprise, caractérisée en ce que l'appareil de reprise est constitué par un tube tournant autour de son axe, sur la surface externe duquel sont fixés ou formés un ou plusieurs éléments en saillie prévus pour attaquer le matériau et pour le déplacer vers le transporteur. 2 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le tube est cylindrique. 3 - Installation suivant la revendication 1, caractérisen ce que le tube est conique. 4 - Installation suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par un élément en saillie formant une ailette hélicoIdale enroulée et fixée sur la face externe du tube dans une position sensiblement perpendiculaire. 5 - Installation suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par plusieurs éléments en saillie formant chacun une ailette hélicoIdale enroulée et fixée sur la face externe du tube, dans une position sensiblement perpendiculaire, les hélices étant orientées toutes dans le même sens. 6 - Installation suivant l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que la surface externe du tube comporte en outre des doigts formant des saillies radiales plus importantes que l'ailette ou chaque ailette héli cordiale. 7 - Installation suivant l'une des revendications là 6, caractérisée en ce que le tube est une pièce auto-portante montée en porte-à-faux par son extrémité adJacente au convoyeur, qui tourillonne dans une monture, ou carcasse, articulée sur le support. 8 - Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le pivotement de la carcasse sur le support est commandé par un vérin articuléd'une part sur le support, d'autre part sur la carcasse. 9 - Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le pivotement de la carcasse sur le support est commandé par un cible agissant sur des poulies solidaires les unes du support, les autres de la carcasse, et actionné par un treuil. 10 - Installation suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'axe horizontal d'articulation de l'appareil de reprise sur le support mobile est parallèle à la direction de translation du support mobile. 11 - Installation suivant la revendication 10, caractérisée en ce que le tube tourillonne à ses extrémités respectives dans deux montures, dont l'une est articulée sur le support et dont l'autre est suspendue à un chariot supérieur entraîné en synchronisme avec le support. 12 - Installation suivant la revendication 11, caractérisée en ce que la suspension du tube sur le chariot supérieur est réalisée au moyen d'un câble passant sur deux groupes de poulies dont l'un est porté par le chariot et dont l'autre est articulé sur la monture correspondante du tube. 13 - Installation suivant l'une des revendications 10 à 12, caractérisée en ce que le support constitue un chariot comportant un certain nombre de roues coopérant avec des rails ou des guides, de telle façon qu'il n'ait qu'un seul degré de liberté, dans la direction de translation. 14 - Installation suivant la revendication 13, caractérisée en ce que deux roues-ont un double guidage dans un plan horizontal et que deux roues ont un double guidage dans un plan vertical parallèle à la direction de translation. 15 - Installation suivant l'une des revendications 13 et 14, caractérisée en ce qu'au moins une roue à axe horizontal est motrice. 16 - Installation suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le support mobile constitue un chariot muni d'organes de roulement sur le sol et comportant un châssis,monté rotatif autour d'un axe vertical, sur lequel le tube tournant est monté pivotant. 17 - Installation suivant la revendication 16, caractérisée en ce que le châssis du support mobile est équipé d'un contrepoids.