Brevet FR2303141A1 — publié le 19761001

la présente invention concerne un silo à grains aessieatif. L'on connatt le fait d'emmagasiner les grains humides dans de Grands silos et d'en réduire ensuite la teneur en humidité en fai sant passer depuis le bas de l'air séché et/ou réchauffé à travers les grains. Toutefois, lors de son passage à travers les grains, l'air ôte l'humidité des couches inférieures du tas et se sature d'humidité avant d'atteindre les couches supérieures de celui-ci. Pour cette raison les grains qui se trouvent dans la couche supérieure du tas sont séchés en dernier et il n' est pas rare qu'il se forme une croûte sur cette zone. Dans ce cas le passage de l'air dessicatif à travers les grains ntest plus régulier, la dessication en est incomplète et non uniforme et provoque avec le temps une détérioration du produit emmagasiné. Afin de réduire les effets négatifs de ces inconvénients, on a généralement recours à l'intervention manuelle d'un homme qui entre dans le silo et brise à la main la croûte qui s'est formée. I1 s'agit par ailleurs d'opérations extrêsenent laborieuses et difficiles qui ne permettent pas d'obtenir l'uniformité requise. Un autre inconvénient des silos dessicatifs connus tient au fait que, les grains étant généralement introduits par une ouverture centrale pratiquée dans le toit, la surface supérieure du tas présente une forme conique et le tas lui-même offre une résistance inégale au passage de l'air dessicatif. Le but de l'invention est de réaliser un silo propre à remuer mécaniquement et automatiquement les grains qu'il contient, afin d'éviter la formation de croates ("points chauds") dans les couches supérieures du tas. Un autre but de l'invention est de réaliser un silo permettant une distribution des grains telle à éviter une structure conique du tas. Un autre but de l'invention est de réaliser un silo permettant de remuer les grains de façon uniforme, Un autre but de l'invention est de réaliser un silo permettant d'effectuer un cycle continu de dessication Selon l'invention ces bus sont atteints avec un silo a' grains dessicatif caractérisé en ce qu' il comprend une paroi cylindrique, une couverture soutenue par cette paroi et munie au centre d'une ouverture pour l'introduction des grains à sécher, un plancher perforé traversé par l'air dessicatif, un extracteur de grains situé au-dessous de ce plancher et communiquant avec l'intérieur du silo par une ouverture, au moins une vis d'Archimède placée verticalement dans le tas de grains et dotée de mouvements de rotation et de translation radiale et circonférentielle et au moins une vis d'Ârchimède placée immédiatement au-dessus du plancher et dotée d'un double mouvement de rotation axiale et de rotation sur le plan horizontal autour de l'axe du silo. La vis d'Archimède est avantageusement commandée par un moteur fixé sur un châssis qui est à son tour monté sur une vis d'Archimède horizontale actionnée dans les deux sens de rotation par un moteur électrique. On trouvera ci-dessous d'autres détails sur la présente invention dont l'une des meilleures formes de réalisation pratique, qui n'est d'ailleurs pas limitative, est reportée ici seulement a' titre d'exemple, avec référence aux planches ci-jointes où: la figure I montre une coupe verticale du silo selon l'invention, la figure 2 en montre la coupe horizontale suivant le tracé II-II de la fig. 1, la figure 3 en montre la coupe horizontale suivant le tracé III-III de la fig. 1, la figure 4 illustre schématiquement le. tracé sur le plan horizontal du parcours de la vis d'Archimède verticale, la figure 5 montre de profil le détail agrandi du distributeur de grains, la figure 6 montre de profil le détail agrandi de la vis d'Archimède horizontale supérieure et la figure 7 montre de profil et partiellement en coupe le détail agrandi de l'extracteur à vis d'Archimède situé au-dessous du plancher. Comme le montrent ces croquis, le silo selon l'invention est constitué d'une paroi cylindrique 1 en tôle d'acier zingué, dépourvue de montants, avec une porte 2 pour l'accès à l'intérieur et avec une couverture 3 tronconique et nervurée, également réalisée en acier et soutenue par la paroi I elle-même. La couverture 3 est munie d'une ouverture centrale 4, de forme circulaire, pour l'introduction des grains à sécher et pour favoriser l'écoulement à l'extérieur de l'air humide. Un couvercle amovible 5 est placé au-dessus de l'ouverture 4. La couverture 3 est en outre équipée de nombreuses portes d'inspection 6 qui peuvent, elles aussi, être utilisées comme aérateurs quand elles sont ouvertes. Situé au-dessous de l'ouverture, un dispositif distributeur de grains est prévu que l'on indique d'une manière générale par 7. Il comprend un convoyeur tronconique 8 équipé d'étriers 9 pour le frein au bord 10 de l'ouverture centrale 4. Ce convoyeur trcn- conique se prolonge vers le bas par une partie cylindrique Il, à l'extrémité inférieure de laquelle se trouve un organe tournant 12 à aubes mis en rotation par un moteur électrique 13 a' vitesse variable, appliqué à l'extérieur de la partie cylindrique 11. Sur le fond du silo se trouve un plancher dessicatif 14 de forae circulaire, perforé, monté sur une structure d'acier laquelle repose, en même temps que la paroi 1, sur une base en ciment 15. La cavité 16 entre le plancher 14 et la base 15 est reliée, à travers un conduit 17, à un générateur extérieur d'air chaud 18. Toujours dans la cavité 16 se trouve un canal radial 19 communiquant avec l'intérieur du silo à travers des ouvertures 20, 20', munies de trémies 21, 21' et de clapets 22. Dans ce canal est logé un convoyeur à vis d'Archimssde 23, mis en rotation par un moteur électrique 24. L'actionnement de ce moteur peut s'effectuer sur commande manuelle de l'opérateur ou bien sur commande automa- tique de la part d'une sonde thermique qui contre le degré d'humidité de l'air qui sort du silo. L'extrémité opposée (interne) du convoyeur à vis d'Archimède 23 est munie d'un embrayage frontal 25 pour l'accouplement avec une bolte de transmission 26. La commande de cet embrayage s'effectue de l'extérieur au moyen d'une tige 27. De la botte de transmission 26 s'élève un pignon 28 à axe vertical, accouplé, à l'aide d'une channe 29, à un autre pignon 30 dont l'axe coïncide avec l'axe du silo. Ce pignon 30 est embrevé à un arbre vertical 31 qui aboutit à une botte de transmission 32 placée au-dessus du plancher 14 du silo; de cette botte partent quatre vis d'Archimède 33 disposées horizontalement à 900 entre elles et accouplées, au moyen d'engrenages coniques 34 et 35, à l'arbre 31. De la botte 32 est en outre solidaire une couronne dentée 36 placée au-dessous du plancher 14 et associée à un dispositif traditionnel à encliquetages 37, 38 commandé, au moyen d'un arbre 39, par un moteur externe 40. A proximité du bord supérieur de la paroi 1 on trouve un rail circulaire de guide 41, légèrement distancé de la paroi 1. Sur le rail 41 repose une roue rainurée 42 accouplée, par un joint à friction 43, à l'arbre 44 d'une vis d'Archimède horizontale 45 qui va de ce joint 43 ausqu'au-delà de l'axe central du silo. La vis d'Archimède 45 est accouplée, à son extrémité interne, à un moteur électrique 46 à double sens de rotation et avec ce dernier elle est soutenue par un support tournant 47, suspendu à son tour à la couverture 3 du silo. Le joint à friction 43 est du type conventionnel et transmet le mouvement de l'arbre 44 à la roue 42 seulement pour l'un des deux sens de rotation du mateur 46. A l'arbre 44 est associé un châssis 48. Il soutient un moteur électrique 49 accouplé, au moyen d'une courroie 50, à une poulie 51, embrevée à l'arbre 52 d'une vis d'Archimède 53 placée verticalement dans le tas de grains. Le châssis 48 est muni de petits rouleaux 54 à axe horizontal qui reposent sur la surface cylindrique de l'arbre 44, et il est aussi équipé de petits rouleaux 55 à axe vertical qui reposent sur la surface de la vis d'Archimôde 45. Sur le châssis 48 est en outre monté un interrupteur 56 qui commande l'inversion du sens de rotation du moteur 46. Cet interrupteur 56 est muni d'un bras 57 qui est enclenché par une fourche 58 solidaire d'une petite tige 59 parallèle à l'arbre 44. Cette petite tige 59 a une section carrée et peut glisser axialement sur les supports 60 de frein au châssis 48. Comme on le verra mieux par la suite, l'actionnement de cette petite tige 59 se produit par le choc de ses extremités cantre deux disques 61 et 62 de fin de course, montés aux extrémités de l'arbre 44. Dans le silo enfin, sont disposés des tubes verticaux 63, placés au contact de la paroi 1 et ayant la surface perforée, Ils sont reliés à la cavité 16 et reçoivent donc l'air chaud provenant du générateur 18. Le fonctionnement du silo selon l'invention s'explique mieux grâce à une description séparée des phases- d'introduction, de dessication et d'extraction des grains. a) Phase d'introduction des grains L'introduction des grains à sécher se fait par le haut, à travers l'ouverture centrale 4 de la couverture 3, après avair mis en rotation le moteur électrique 13. Par effet centrifxgs, les grains ainsi introduits sont lancés radialement par les aubes tournantes 12 et ils sont par conséquent distribués unifrménrent en couches horizontales dans la totalité de l'espace intérieur. Le tas de grains se trouve ainsi privé du cône supérieur, la résistance offerte au passage de l'air est plus réguliers et uniforme et la dessication est plus homogène et efficace.Dans cette phase on peut atteindre et contrôler la régularité du lancement des grains de la part du dispositif distributeur 7 en agissant sur la vitesse de rotation du moteur électrique 13 et/ou sur l'inclination des aubes 12. b) Phase de dessication des grains La dessication des grains se produit lorsqu'on actionne le générateur et les moteurs électriques 46 et 49. Le générateur 18 a pour rôle d'envoyer à travers le conduit 17, la cavité 16 et le plancher perforé 14, l'air dans le silo du bas vers le haut. Cet air peut être préalablement traité (réchauffé, deshydraté, etc.) afin que la dessication soit plus efficace. L'air provenant du générateur 18 entre dans le silo également à travers les tubes 63 qui ont pour fonction d'éliminer l'hunidi- té qui se condense sur la paroi 1. Une fois l'air entré dans le silo, il traverse les grains, leur ôte à son passage l'humidité et sort ensuite par l'ouverture centrale 4 et éventuellement par les portes 6, si elles sont ouvertes. Pour mieux comprendre la fonction des vis d'drchimède, il convient de se concentrer sur l'un des deux sens de rotation du mo- teur électrique 46, par exemple sur le sens qui produit l'effet d'accouplement entre l'arbre 44 et la roue rainurée 42 de la part du joint à friction 43. Donc, lorsque le moteur 46 tourne dans le sens pré-établi, l'arbre 44 accouplé à celui-ci tourne aussi et transmet le mouve- ment de rotation à la roue rainurée 42 qui glisse sur le rail 41 et soumet l'arbre 44 luimeAme à un lent déplacement continu et angulaire sur le plan horizontal. En nême temps que l'arbre 44, la vis d'Archimède 45 tourne également et, grâce à l'accouplement entre celle-ci et les petits rouleaux 55, Xe châssis 48 est déplacé le long de 1' arbre 44 vers l'extérieur. Durant toute la phase de dessication le moteur électrique 49 fonctionne et fait tourner la vis d'Ârchimède verticale 53; de cette manière celle-ci remue sans cesse les grains du bas vers le haut, élimine les points chauds qui se sont éventuellement formés et maintient le produit dans un état moelleux qui réduit la résis tance à itair et permet lemploi de ventilateurs de puissance limitée. Lorsque le châssis 48 se trouve en face de l'extrémité externe de l'arbre 44 et lorsque donc la vis d'Archimède verticale 53 a décrit une portion de surface cylindrique, dont le tracé sur le plan horizontal est indiqué par la ligne 64 sur la fig. 4, l'extrémité externe de la petite tige 59 heurte contre le disque 61 et, lors de l'avancement du châssis lui-même, elle se déplace en sens opposé en actionnant, au moyen de la fourche 58, l'interrupteurinverseur 56. Cet interrupteur provoque l'inversion du sens de rotation du moteur 49 et par conséquent la course de retour du cas sis 48 le long de la vis d'Archimède 45. Dans cette phase du reste, le joint 43 maintient la roue 42 de l'arbre 44 désaccouplée, l'arbre lui-même n'effectue aucun déplacement sur le plan horizontal et par conséquent la vis d'Archimède verticale 53 se déplace sur un plan radial dont le tracé est décrit par la ligne 65 sur la fig. 4. Lorsque le châssis parvient face à l'extrémité interne de l'arbre 44, l'autre extrémité de la petite tige 59 heurte contre le disque 62 et provoque à nouveau l'inversion du sens de rotation du moteur 49. Grâce donc à l'action combinée des deux vis d'Archimède 45 et 53, le remuage effectué par la vis d'Archimède 53 intéresse chaque point du tas de grains et se déroule de façon très uniforme et régulière. Dans l'exemple décrit il a été prévu l'emploi d'une vis d'Ar- chimède verticale 53 unique, mais en certains cas il pourra être conseillé de recourir à l'emploi d'un plus grand nombre de vis d'Archimède, placées sur le même arbre 44 et opérant sur bandes cylindriques concentriques. c) Phase d'extraction Jusqu'à ce que le niveau des grains dans le silo reste au-dessus d'une certaine valeur, il suffit d'ouvrir le clapet 22 placé devant l'ouverture centrale 20 et d'alimenter le moteur électrique 24 en maintenant l'embrayage frontal 25 désaccouplé.De cette façon les grains tombent par gravité à travers l'ouverture centrale 20 et la trémie correspondante 21 dans le canal radial 19 et,de de làj ils sont ensuite transférés à l'extérieur à l'aide du convoyeur à vis d'srchimède 23. Lorsque le sommet du cône de frottement arrive devant 1'ouver ture centrale 20, 1 'extraction ultérieure des grains du silo peut se poursuivre en ouvrant les clapets 22 des ouvertures 20' et ainsi de suite jusqu'à ce que les cônes de frottement mineurs qui se forment autour de chaque ouverture 20' arrivent avec lenr sommet au niveau de celles-ci. A ce point ltopérateur alimente aussi le moteur 40 et, en agissant sur la tige 27, il accouple l'arbre du convoyeur 23 avec la botte 26 à travers 11 embrayage 25.De cette manière le moteur 40 fait tourner l'arbre 39 qui provoque, grace au dispositif à encliquetages 37, 38 et la roue dentée 36, la rotation de la boite de transmission 32 et la conséquente ro tation sur le plan horizontal des vis d'Arch;ède 33. En même temps, l'arbre de la vis d'Archimède 23 commande, à travers la volte 26, le pignon 28, la channe 29, le pignon 30, l'arbre 31 et les engrenages 34, 32, la rotation des vis d'Archi- mède 33 autour du propre axe. De cette manière ces vis d'Archimède exercent une action de ramassage et d'acheminement de la totalité des grains vers 1'ou- verture centrale 20. Il est à noter que la présence des ouvertures 20' n'est pas essentielle à l'extraction des grains du silo, car il serait possible de mettre en marche les vis d'Archimède horizontales 33 dès l'instant où le sommet du cone central de frottement parvient au niveau de l'ouverture centrale 20. D'après ce qui a été dit ci-dessus, on constate que le silo dessicatif selon l'invention offre de nombreux avantages, parmi lesquels: - l'élimination totale des "points chauds" par remuage continu de la totalité des grains, - la disposition uniforme des grains dans le silo en couches planes et par conséquent la résistance uniforme qu'ils of frent au passage de l'air dessicatif, - la possibilité d'effectuer un cycle continu de dessication puisque les grains peuvent être envoyés de façon continue depuis le haut et être extraits séchés également de façon continue depuis le bas. REVENDICAUIONS 1. Silo à grains dessicatif caractérisé en ce qu'il comprend une paroi cylindrique (1), une couverture (3) soutenue par cette paroi et munie en son centre d'une ouverture (4) pour l'introduction des grains à sécher, un plancher (14) perforé, traversé par l'air dessicatif, un extracteur (23) de grains, placé au-dessous de ce plancher (14) et communiquant avec l'intérieur du silo par une ouverture au moins (20, 20'), au moins une vis d'Archimêde (53), placée verticalement dans le tas de grains et dotée de mouvements de rotation et de translation radiale et circonférentielle et au moins une vis d'drchimède (33), située à proximité du plancher (14) et dotée d'un double mouvement de rotation axiale et de rotation horizontale autour de l'axe du silo. 2. Silo selon la revendication 1 caractérisé en ce que la couverture (3) est munie de portes (6) pour l'inspection et pour la sortie de l'air humide. 3. Silo selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend, situé au-dessous de itouverture centrale (4) de la couverture (3), un dispositif distributeur (7) constitué par un organe tournant (12) à aubes. 4. Silo selon )es revendications 1 et 3 caractérisé en ce que les aubes de l'organe tournant (12) ont une inclination variable. 5. Silo selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que l'organe tournant est actionné par un moteur électrique (13) à vitesse variable. 6. Silo selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un générateur d'air chaud (18) alimentant une cavité (16) située sous le plancher perforé (14) et alimentant, à travers cette cavité (16), de nombreux tubes verticaux perforés (63) situés à proximité de la paroi(1). 7. Silo selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'extracteur de grains (23) comprend une vis d'Archimède logée dans le canal radial (19) situé au-dessous du plancher perforé (14) et communiquant avec l'intérieur du silo à l'aide d'au moins une ouverture (20) munie de clapet (22) pouvant être actionné par ltopé- rateur. 8. Silo selon les revendications 1 et 7 caractérisé en ce que le canal radial (19) communique avec l'intérieur du silo moyennant de nombreuses ouvertures (20, 20') alignées radialement. 93 Silo selon la revendication 1 caractérisé en ce que la vis d'Archisède verticale (53) est coiaandée par un moteur (49) monté sur un châssis (48), ionté à son tour sur une vis d'Archimède horizontale (45) actionnée dans les ddux sens de rotation par n moteur électrique (46). 10. Silo selon les revendications 1 et 9 caractérisé en ce que la vis d'Archimède horizontale (46) est munie à son extrêmité externe d'une roue (42) reposant sur un rail de guide (41) solidaire de la paroi (1). 11. Silo selon les revendications 1, 9 et 10 caractérisé en ce que, entre la vis d'Ârchiiède horizontale (45) et la roue (42), est interposé un embrayage à friction (43), fonctionnant seulelent dans l'un des deux sens de rotation de la vis d'Archimède (45). 12. Silo selon les revendications 1 et 9 caractérisé en ce que la vis d'Archimède (45) est munie à ses extrémités d'un couple de disques (61, 62) contre lesquels peut heurter une tige (59) d'actionnement de 1 'interrupteur-inverseur (56) qui commande le mo- teur (46) de la vis d1archimêde horizontale (45). 13. Silo selon la revendication 1 caractérisé en ce que la vis d'Ârchimêde horizontale (33) est reliée à une bolte de transnission (32), lise en rotation par un moteur externe (24) et munie d'organes de transmission du mouvement de rotation de la vis d'Ar- chimède extractrice (23) à la vis d'Archimède horizontale (33). 14. Silo selon la revendication 1 caractérisé en ce que, entre la vis d'Archimède extractrice (23) et la vis d'Archimède horizontale (33), est interposé un embrayage (25) pouvant être actionné par l'opérateur. 15. Silo selon la revendication 1 caractérisé en ce que de la boite de transmission (32) partent de nombreuses vis d'Archimède horizontales (33) et angulaires.