Brevet FR2284542A1 — publié le 19760409

L'invention concerne un appareil à remplir et à vider des magasins ou tonteneurs en forme de tours, surtout des magasins qui servent de silos ou d'abris pour le foin. Les appareils le plus souvent employés pour rem- plir des magasins en forme de tours, avec des produits agricoles solides, sont des soufflantes, des transporteurs pneumatiques et des ventilateurs à pales. Les tuyaux de refoulement de ces transporteurs, qui sont prévus à la surface latérale extérieure du 'a- gasin, sont terminés par des embouts de structure différente dont le rôle est de séparer l'air de la matière refoulée et de diriger la sortie de celle-ci. Un point commun des systèmes transporteurs mentionnés est le faible rendement qui est causé par de grandes pertes de charge du tronçon terminal des tuyaux de remplissage. Un autre grand inconvénient est le fait que par ces moyens, on ne peut pas obtenir une distribution régulière des aliments dans toute la section de la tour ce qui cause une charge non-uniforie de la structure de la tour. Il est ainsi nécessaire que la manoeuvre par réglage approprié de déflecteurs influence l'écoulement de la matière. Cependant, d'un cOté de la tour, il se forme une couche plus élevée d'allient que du côté opposé, meme 81 l'embout de I'extrémité du tuyau de remplissage tourne uniformément. Dans des magasins remplis de cette manière et avec une matière distribuée de cette manière, la compression de la ma- tière engendre des forces latérales qui agissent sur la paroi de la tour. C'est pourquoi, compte tenu des forces du vent qui agissent sur toute la surface du magasin et sur toute la masse de son contenu, il est difficile de construire des magasins en forme de touh de grand diamètre. Pour remédier à l'influence de la distribution non uniforme de la matière, il est avantageux d'utiliser des appareils distributeurs qui sont nécessaires par exemple lorsqu'on remplit des magasins en forme de tour au moyen d'un transporteur mécanique qui introduit la matière à travers une ouverture du centre de la tour sans possibilité de la répartir. Toutefois, le plus grand problème consiste à vider des magasins en forme de tour. Pour retirer la matière de tous cylindriques, on utilise des appareils de structure diverse qui assurent un prélèvement de matière par le bas et par le haut. Les plus grands inconvénients des appareils servant à retirer la matière par le bas sont leur rendement très faible et la difficulté de dégager l'appareil en cas de perturbation de fonctionnement. Etant donné le faible rendement d'un appareil à retirer la matière par le bas, il est nécessaire de prévoir un réservoir supplémentaire pour la stabulation du bétail sur une grande échelle. Les appareils actionnés par le haut et servant à retirer la matière nécessitent une exécution spéciale de la paroi latérale du magasin qui doit présenter des ouvertures pouvant Autre fermées et un couloir d'éjection. En outre, il faut prévoir des dispositifs spéciaux pour maintenir l'appareil dans un plan horizontal et pour pousser la matière dans le couloir déjection. On connait aussi des appareils de retrait de matière qui retirent la matière en utilisant un couloir central d'éjection que l'on a installé dans la matière stockée pendant le remplissage. Les appareils connus de retrait de matière, actionnés par le haut, ne sont pas satisfaisants non plus au point de vue de l'hygiène et de la sécurité du travail car lors de l'élimination de perturbations de fonctionnement, une série d'accidents graves et même mortels ont été signalés. Compte tenu de leur puissance, les appareils de retrait de matière actionnés par le haut ne répondent pas non plus aux exigences de la pratique. Les inconvénients mentionnés sont supprimés dans une large mesure par l'appareil à remplir et à vider les magasins en forme de tour selon l'invention dont l'essence réside dans le fait que dans le magasin en forme de tour est montée, dans l'axe vertical de celui-ci, une colonne creuse tournante le long de laquelle est prévu au moins un bras d'entrainement pouvant coulisser au moyen de manchons et sur lequel est fixé un dispositif répartiteur avantageusement formé de roues à rayons, et qu'un piston est aussi monté de manière à pouvoir coulisser le long de la colonne creuse au moyen de manchons semblables. De la colonne creuse tournante, un embout réglable débouche dans le magasin. A l'extrémité du bras d'entraînement est montée de manière à pouvoir tourner une roue d'entraînement munie de pointes et qui, en s'engageant dans la couche supérieure de la matière entassée, peut prendre un mouvement de rotation qui est transmis à un appareil servant à lever et à abaisser le dispositif répartiteur. L'appareil selon l'invention apporte à la fois une solution technique fondamentale aux problèmes qui consiste à remplir et à vider les magasins en forme de tour. L'appareil permet une répartition uniforme de la matière en une couche uniforme sur tout le diamètre de la tour, il donne une plus grande densité à la matière stockée de sorte que l'on tire mieux parti de la capacité utile de la tour que dans d'autres systèmes, ce rui entraine une économie du volume utile et donc aussi une diminution du prix de revient. On modifie aussi les critères concernant la longueur de la paille hachée, qui dans l'appareil selon l'invention est encore appropriée et dont la longueur-est jusqu'à deux fois plus grande que dans les systèmes actuellement utilisés.On obtient ainsi un plus grand rendement des récolteuses-hacheuses ce qui diminue les frais de récolte. Lorsqu'on remplit la tour au moyen de transporteurs pneumatiques, leur rendement est notablement accru car les pertes dans l'embout sont supprimées. L'appareil forme un soutien du toit, raidit la construction de la tour et permet ainsi de former des tours de plus grand diamètre. Relativement aux appareils connus qui servent à vider des magasins en forme de tour, cet appareil a un rendement plusieurs fois supérieur. L'ilygiène et la sécurité du travail sont élevées en comparaison des systèmes existants car l'appareil fonctionne automatiquement sans exiger de main d'oeuvre humaine. L'appareil sert à plusieurs usages car outre l'activité décrite, il sert de soutien à la structure du toit et il est possible de l'utiliser comme grue tournante lors de la construction de la tour ou de son entretien etc. Un exemple d'exécution de l'appareil selon l'invention est représenté schématiquement par les dessins annéxés sur lesquels: - La figure 1 est une élévation d'ensemble de l'appareil en coupe longitudinale. - La figure 2 est une coupe suivant la ligne A - A ue la figure 1. - La figure 3 montre une variante de l'appareil servant à lever et à abaisser le dispositif répartiteur et, - La figure 4 montre une possibilité de montage d'une roue à rayons. Dans le magasin en forme de tour 1 est montée de manière à pouvoir tourner, dans l'axe vertical de celui-ci, une colonne creuse 2 à la circonférence de laquelle sont prévues des nervures d'entrainement 3 qui servent à transmettre le mouvement de rotation à un dispositif répartiteur. Sur la colonne creuse tournante 2, sont montés de manière à pouvoir coulisser des manchons 4 auxquels sont fixés un piston 5 muni d'un appendice conique 30 dans le haut et au moins un bras 6, avantageusement muni de contrefiches 41 et sur lequel est monté un dispositif répartiteur avanta eusement formé d'une ou plusieurs roues à rayons 7. De la partie supérieure de la colonne creuse tournante 2 débouche un embout réglable 8. Les manchons 4 sont reliés entre eux par des éléments de liaison 40. Au lieu de--deux manchons 4 on peut aussi utiliser un seul manchon plus long. Le magasin en forme de tour 1 peut être monté sur des piliers 28 de sorte qu'il existe, en dessous un espace de manipulation. Dans le fond est prévue une ouverture 29 par laquelle on vide le magasin 1. Le piston 5 ferme cette ouverture 29 dans sa position inférieure. A la colonne creuse 2 sont fixés dans le bas un ou plusieurs bras d'extraction 9. En dessous de l'ouverture 29 peut être disposé un transporteur qui amène la matière au point de consommation. L'amenée de la matière lors du remplissage du magasin s'effectue pneumatiquement par le bas, à travers la colonne creuse 2. Pour l'évacuation de la matière, on peut aussi raccorder à l'ouverture 29 du fond du magasin un tuyau par lequel on retire la matière. il n'est alors pas nécessaire que le magasin en forme de tour 1 soit placé sur des piliers 28. Dans la partie supérieure du magasin 1 est disposé un moteur électrique muni d'un carter d'engrenage 10 dont l'arbre de sortie est relié à l'arbre 27 de la colonne creuse tournante 2. A l'extrémité d'un bras creux 6', est montée de manière à pouvoir tourner, grace à une consolev42p 42) une roue d'entrainement Il munie de pointes.A la roue d'entrainement 11 est fixée une roue à chaine 12 qui est accouplée par une chaine 13 à une autre roue à chaine 14 qui est fixée à l'ex- trémité d'un arbre tournant 15 qui passe à travers le bras d'en traînement creux 6' et dont la deuxième extrémité traverse la paroi du piston 5 et transmet le mouvement de rotation, par l'intermédiaire d'un carter d'engrenages 16, à un arbre vertical de sortie 17. L'arbre vertical de sortie 17 est muni d'une vis sans fin 18 dont les dents s'engagent dans la denture de la roue hélicoi- dale 19 dont l'axe est fixé à un élément de liaison prolongé 40 des manchons 4.A la roue hélicoidale 19 est fixée une roue à chaine 20 au dessus deaquelle se trouve un rouleau de gutEge 21 dont l'axe est également fixé à un élément de liaison prolongé 40 des manchons 4. A la partie supérieure de la colonne creuse tournante 2 est accroshée, hors de la colonne creuse 2, une chaine à maillons 22 qui est guidée vers le bas parallèlement à l'axe de la colonne creuse tournante 2, entoure la roue à chaine 20 et le rouleau de guidage 21 disposé au dessus et se dirige ensuite à nouveau vers le bas. L'extrémité inférieure de la chaine à maillons 22 est reliée à un ressort 23 dont l'autre extrémité est reliée à une vis de réglage 24 qui est ancrée à la partie inférieure de la colonne creuse tournante 2.Dans la partie supérieure du piston 5 est prévue une manivelle 25 qui est reliée par un train d'engrenages coniques 26, à l'arbre de sortie 17 du carter d'engrenage 16. Dans l'extrémité inférieure de la colonne creuse tournante 2 débouche la tubulure d'une soufflante centrifuge, d'uh transporteur pneumatique ou d'un ventilateur à pales et avec rotation simultanée de la colonne 2 au moyen du moteur électrique et du carter d'engrenages 10, la matière coupée est transportée vers le haut à travers la colonne 2 et dirigée par l'embout réglable 8 dans le magasin en forme de tour 1. La paroi déflectrice dé l'embout réglable 8 exécute un mouvement d'oscillation qui contribue à la répartition de la matière transportée. Pendant le remplissage du magasin en forme de tour 1, la matière est répartie par le dispositif répartiteur en une couche uniforme, par exemple par des roues à rayons 7 qui sont montées de manière à pouvoir tourner sur les bras d'entrainement 6 qui sont entrainés lors de la rotation de la colonne creuse 2.La rotation des roues à rayons 7 est causée automatiquement par l'engagement des rayons dans la matière et par le mouvement vers l'avant des bras d'entrainement 6 qui entrainent les roues à rayons 7. L'action de répartition des roues à rayons 7 est assurée par une inclinaison de leur axe de rotation relativement à la direction de leur mouvement vers l'avant. il existe une série de possibilités de réaliser ou de régler cette inclinaison. Un exemple est représenté par les figures 3 et 4. Sur le bras répartiteur 6 est monté de manière à pouvoir pivoter, au moyen d'un tourillon vertical 31, un disque 32 dont la position relativement à l'axe du bras 6 peut être réglée au moyen d'un secteur 33 et assujettie par une vis 34. Sur ce disque 32, la roue à rayons 7 est montée de manière à pouvoir tourner librement.Les rayons qui font saillie relativement à la roue à rayons 7 sont avantageusement inclinés relativement au plan de celle-ci. Une autre possibilité est de monter le disque 32 sur le bras répartiteur 6 au moyen d'un joint à rotule, ce qui fait que l'on peut en même temps régler l'inclinaison des rayons en saillie des roues à rayons. Enfin, il est possible aussi au lieu de donner au bras d'entrainement 6 une direction radiale à l'axe de l'arbre creux 2, de le régler sous un angle approprié, de sorte que lton peut obtenir l'inclinaison appropriée des roues à rayons 7 qui peuvent tourner librement sur le bras répartiteur 6. Le levage du dispositif répartiteur et du piston 5 qui forme un couloir central d'éjection dans la matière entassée pendant son levage continuel, dépend de la vitesse d'entassement de la matière stockée. Lorsque les bras d'entrainement 6 tournent la roue d'entrainement 11 s'engage par ses pointes dans la surface de la matière stockée. La rotation de la roue d'entrainement 11 est transmise par la roue à chaîne 12. La chaine 13, une autre roue à chaine 14 et l'arbre 15, au carter d'engrenages 16 puis, par l'arbre de sortie 17 muni de la vis18, à la roue hélicoidale 19 et donc au rouleau à chaine 20 qui commence à se dérouler le long de la chaine 22, ce qui cause un coulissement vers le haut des manchons 4, des bras 6 des roues à rayons 7 et du piston5, le long de la colonne 2.Tout le dispositif répartiteur avec le piston 5 se lève jusqu'à ce que la roue d'entrainement 11 cesse d'être en contact avec la surface de la matière stockée. Le rapport de démultiplication entre la roue d'entrainement Il et le rouleau à chaine 20 est choisi de façon telle que la vitesse de levage soit plus grande que la plus grande vitesse possible de montée de la couche de matière. De la même façon, le levage s'établit lorsque l'amenée de matière est interrompue et ainsi, il ne peut pas arriver que le piston 5 soit poussé hors de la cheminée centrale, même si la rotation de la colonne 2 et tout l'appa- reil se poursuit. S'il s'agit de conserver la matière par fermentation, ou en la plongeant dans un bain d'acide, on peut accrocher aux bras 6 des éléments de travail qui permettent de pilonner la matière. Lorsqu'on vide le magasin en forme de tour 1, on retire le piston 5 et on règle l'inclinaison des roues à rayons 7 pour l'évacuation. Le sens de rotation de la colonne creuse 2 étant opposé, les éléments de travail sont mis en action par le mécanisme d'entrainement et en modifiant le rapport de démultiplication entre la roue d'entrainement il et le rouleau à chaine 20, il est possible de régler la puissance nécessaire du dispositif d'évacuation de matière. Le bras d'extraction 9 situé à l'extrémité inférieure de la colonne 2 contribue à une meilleure extration. Pour le levage de l'appareil, si la colonne 2 ne suit pas la rotation, par exemple pendant que l'on règle l'inclinaison des roues à rayons 7, on utilise la manivelle 25.La figure 2 montre un autre mode d'exécution de l'objet de l'invention. ici le piston 5 n'est pas solidaire des manchons 4 mais il est accroché, par des rouleaux 35 qui s'engagent dans des guides circonférentiels 36 du piston 5, de telle sorte que lorsque la colonne 2 tourne il ne participe pas à la rotation et est simplement levé en même temps que les manchons 4. Toutefois, en pareil cas, l'appendice conique 30 du piston 5 reste relié aux manchons 4. Cette disposition est avantageuse lorsqu'il se produit un grand frottement entre le piston levé 5 et la matière stockée. Une autre différence relativement à la disposition de la figure 1 est le levage du mécanisme répartiteur au moyen d'un cable. Les manchons 4 sont accrochés à un câble 36 qui est guidé sur la colonne 2 dans le haut par des poulies 37, 38 et s'enroule sur un tambour 39 relié à la roue hélicoldale 19 du mécanisme d'entraînement. Le fonctionnement est le même que dans la disposition de la figure 1. REVENDICATIONS 10) - Appareil à remplir et à vider des conteneurs en forme de tour, caractérisé par le fait que dans le conteneur est montée de manière à pouvoir tourner dans l'axe vertical de celui-ci, une colonne creuse sur laquelle peut coulisser au moyen de manchons au moins un bras d'entrainement sur lequel est fixé un dispositif répartiteur, avantageusement formé de roues à rayons et qu'un piston est aussi monté de manière à pouvoir coulisser le long de la colonne creuse au moyen de manchons et qu'à l'extrémité de la colonne creuse, un embout réglable débouche dans le magasin. 20) - Appareil selon la revendication 1, caractérisé-par le fait qu'à l'dxtrémité d'un bras d'entrainement est montée de manière à pouvoir tourner une roue d'entrainement dont les pointes ont la possibilité de s'engager, quand la colonne tourne dans la couche supérieure de la matière entassée et d'effectuer ainsi un mouvement de rotation qui est transmis à un dispositif servant à lever et à abaisser le dispositif répartiteur. 30) - Appareil selon l'une des revendications 7 et 2, caractérisé par le fait que sur les bras d'entrainement reliés aux manchons sont montés de manière à pouvoir tourner des roues à rayons dont la position angulaire de l'axe de rotation est réglable relativement à l'axe longitudinal des bras d'entraînement. 40) - Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les bras d'entrainement qui portent les roues à rayons sont fixés avec un angle réglable aux manchons.