Brevet FR2337679A1 — publié le 19770805

-L'invention se rapporte à une fraise rotative destinee à extraire par le haut la matière contenue dans un silo cylindrique, cette fraise comprenant un châssis qui porte une chaîne fraiseuse circulante, et qui tourne autour de l'axe du silo sous l'action d'au moins un organe d'entraînement rotatif qui est agencé dans la région de l'extré- mité du châssis dirigée vers la paroi intérieure du silo et qui prend appui sur la surface supérieure de la matière à extraire, ce châssis étant maintenu dans une position à peu près horizontale par au moins un organe d'appui qui porte contre la paroi intérieure du silo. Lorsqu'on extrait la matière contenue dans un silo cylindrique au moyen d'une fraise rotative qui attaque la face supérieure de la colonne de matière, il est important pour le fonctionnement optimal de la fraise que cette derniere conserve une position absolument horizontale au cours de son déplacement à l'intérieur du silo. Pour obtenir ce résultat, il est connu de monter sur le châssis qui porte la chaîne fraiseuse un organe d'appui qui porte contre la paroi intérieure du silo. Lorsque le châssis s'écarte de sa position horizontale, par exemple sous l'effet de- défauts de planéité ou d'autres irrégularités de la surface libre de la matière, le support de l'organe d'appui décrit un mouvement de déviation sous l'effet duquel le châssis est ramené à sa position horizontale par l'intermédiaire d'organes de transmission agencés de façon appropriée. Or un contre parfait de la position horizontale du châssis qui porte la chaîne fraiseuse exige que l'organe d'appui mentionné plus haut soit toujours maintenu parfaitement en contact avec la surface intérieure de la paroi du silo. A cet effet, on pourrait appuyer le châssis portant la chaîne fraiseuse sur la paroi du silo par un ensemble de trois éléments décalés d'environ 1200 les uns par rapport aux autres. Toutefois, cette construction présente un encombrement relativement grand, elle doit etre exactement adaptée au diamètre intérieur du silo et n'assure pas un fonctionnement sans incident lorsque la forme de la surface intérieure de la paroi du silo s'écarte de la forme exactement circulaire. On connaît par ailleurs une fraise rotative comportant un bras en porte à aux qui part perpendiculairement de l'extrémité intérieure du châssis portant la chaîne fraiseuse et dont l'extrémité extérieure porte l'organe d'entraînement rotatif qui commande le mouvement de rotation du châssis autour de l'axe du silo. Etant donné que l'axe de rotation de cet organe d'entraînement est orienté perpendiculairement à l'axe longitudinal de la chaîne fraiseuse, l'organe d'appui prévu à l'extrémité libre châssis est pressé contre la paroi du silo avec une pression extrêmement élevée. Pour réduire légèrement cette pression de l'organe d'appui de cette fraise déjà connue, on prévoit une roue de centrage réglable dans la région de l'extrémité intérieure du châssis. Toutefois, cette forme de réalisation déjà connue est affectée d'inconvénients considérables. En raison des variations de la structure de la surface supérieure libre de la matière contenue dans le silo (en particulier des variations pouvant affecter la densité de tassement de la surface libre de cette matière), la résistance exercée par la roue de centrage varie considérablement avec les circonstances. Il peut don se produire que la pression avec laquelle l'organe d'appui est appliqué contre la paroi du silo atteigne une valeur suffisamment grande pour gêner plus ou moins ou même bloquer le mouvement de rotation du châssis de la chaîne fraiseuse, et que l'organe d'entraînement s'enfonce dans la matière stockée. L'invention vise donc à réaliser une fraise rotative du genre décrit au début du présent mémoire sous une forme qui évite les inconvénients des constructions déjà connues et qui permet de régler de façon sensible et précise la pression avec laquelle l'organe d'appui qui commande la position horizontale du châssis applique contre la surface intérieure de la paroi du silo. Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait que la force d'entraînement développée par l'organe d'entraînement comprend, en dehors d'une composante agissant tangentiellement à la surface intérieure de la paroi du silo, une composante radiale qui applique l'organe d'appui contre cette surface. Etant donné que l'organe d'entraînement est agencé à proximité de l'extrémité du chassis qui est dirigée vers la paroi du silo, la composante de la force d'entraînement qui est tangente à la surface intérieure de la paroi du silo détermine pratiquement exclusivement le mouvement de rotation du châssis autour de l'axe du silo. Toutefois, en inclinant légèrement organe d'entraînement (ou en donnant à cet organe une configuration appropriée, par exemple conique),on peut faire en sorte que la force d'entraînement développée par cet organe possède, en dehors de cette composante tangentielle qui détermine le mouvement de rotation, également une composante radiale qui applique l'organe d'appui contre la paroi du silo avec la pression voulue.Cette forme de réalisation présente l'avantage de pouvoir s'adapter de façon très sensible et très précise aux circonstances. En particulier, il est possible d'obtenir en même temps qu'une composante tangentielle relativement grande destinée à commander le mouvement de rotation du châssis une composante radiale dirigée vers relativement faible et cependant suffisante, qui presse convenablement l'organe d'appui contre la paroi du silo et assure par conséquent un fonctionnement correct des organes de régulation de l'horizontalité de la position du châssis. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appariai tront à la lecture de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexes sur lesquels - la figure l représente une vue en élévation de cêté d'une fraise suivant l'invention; - la figure 2 représente une vue de dessus de la fraise de la figure 1; - la figure 3 représente une représentation schématique correspondant à la figure 2; - la figure 4 représente en vue schématique latérale une variante de réalisation. La fraise I représentée sur les figures l et 2 sert à prélever la matière par le haut dans un silo cylindrique 2. A cet effet, une chaîne fraiseuse 3 qui circule suivant une direction radiale transporte la matière vers l'axe du silo et, de la cette matière est transportée de bas en haut dans un tube 4, sous l'action d'un ventilateur d'aspiration non représenté. Pour pouvoir attaquer toute la surface de la colonne de matière 5 contenue dans le silo 2, le châssis 6 qui porte la chaîne 3 décrit un mouvement de rotation (flèche 7) autour de ltaxe 8 du silo. Le châssis 6 qui porte la chaîne 3 est entraîné par un organe d'entraînement 9 dont la construction et l'agencement seront décrits plus bas avec plus de détails. En dehors de cet organe d'entraînement 9, trois roues d'appui et de guidage 10, 11 et 12 s'appuient également sur la colonne de matière 5, les roues ll et 12 étant montées sur des axes rigidement solidaires du châssis 6 tandis que la roue d'appui et de guidage lO est portée, de même que l'organe d'entraînement 9 agencé de l'autre côté du châssis 6, sur une poutre de guidage mobile 13 qui peut se déplacer par rapport au châssis 6 dans un guide 14. La poutre de guidage 13 porte en outre deux galets d'appui 15, 16 par lesquels elle prend appui contre la surface intérieure de la paroi du silo 2. Une entretoise verticale 17 du châssis 6 porte un manchon de guidage 18 dans lequel coulisse horizontalement un support 19 portant un troisième galet d'appui 20 qui s' appuie 4salement contre la surface intérieure de la paroi du silo. A l'autre extrémité du support 19 est monté un segment de cercle 22 percé de trous 21 et qui est attaqué par un câble 23. Ce câble 23 embrasse une poulie 24 qui tourillonne à l'extrémité supérieure de la poutre 13 et il est ancré en un point 25 du châssis 6. Un moteur 26 entraîne la roue intérieure 27 de la chaîne fraiseuse 3 par l'intermédiaire d'eléments de transmission non représentés en détail. L'organe d'entraînement 9 prend son mouvement sur l'arbre 28 de la roue extérieure 29 de la chaîne, par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission à vis non représenté en détail. Ainsi qu'on l'a déjà indiqué, la fraise 1 est entraînée en rotation autour de l'axe vertical 8 du silo dans le sens de la flèche 7 par l'organe d'entraînement 9 qui tourne autour de son axe 30 et prend appui sur la colonne de matière 5. En même temps, la chaîne fraiseuse 3, en se déplaçant dans le sens de la flèche 31, transporte la matière vers le milieu du silo.Dans son mouvement de rotation autour de l'axe vertical 8 du silo, le châssis 6 de la fraise est maintenu automatiquement en position approximativement horizontale de la façon suivante : si, par exemple, l'extrémité extérieure du châssis 6 de la fraise qui est dirigée vers la paroi du silo tend à s'abaisser en raison d'un défait de planéité de la surface supérieure de la colonne de matière 5, ce mouvement rapproche légèrement ltextrémité supérieure de ltentretoise 17 de la paroi du silo. Sous cet effet, le support 19 est repoussé vers la gauche (figure 1) par le galet d'appui 20 qui prend appui contre la paroi du silo, ce qui a pour effet de relever le châssis 6 à sa position horizontale initiale au moyen du câble 23.Si, en raison d'une inégalité de la surface libre de la matière, le châssis 6 de la fraise s'élève, il est ramené à sa position horizontale d'une façon correspondante (par déplacement du support 19 dans le sens opposé). Pour que ce mécanisme de régulation automatique fonctionne convenablement, il est essentiel que, lors du mouvement de rotation autour de la fraise 1 autour de l'axe vertical 8 du silo, les galets d'appui 15, 16 et 20 soient constamment maintenus en contact avec la paroi du silo. Suivant l'invention, ce résultat est obténu par un agencement et/ou une construction appropriés de organe d'entraînement 9. Ainsi qu'il ressort en particulier de la figure 3 qui en donne une représentation tout à fait schématique, l'axe 30 de l'organe d'entraînement 9 forme un angle a avec l'axe longitudinal 32 du châssis 6 de la fraise. La force d'entraînement développée par l'organe d'entraîne- ment 9 (qui est orientée à peu près perpendiculairement à l'axe 30) comprend donc une composante P1 qui agit à peu près tangentiellement à la surface intérieure de la paroi du silo et détermine le mouvement de rotation du châssis 6 dans le sens de la sèche 7 autour de l'axe 8, et une composante P2 orientée radialement. Cette composante P2 presse le châssis et ses rouleaux d'appui 15, 16, 20 contre la paroi du silo 2 et assure le fonctionnement correct du mécanisme de régulation automatique mentionné plus haut. La valeur de la composante de force P2 dirigée radialement vers l'extérieur dépend en premier lieu de la valeur de angle a mais également des distances a et b, c'est-à-dire des distances séparant l'organe d'entraînement 9 de l'axe 8 du silo mesurées parallelement et perpendiculairement à l'axe 32 du châssis 6. L'organe d'entraînement 9 est monté dans la région de l'extrémité du châssis 6 qui est dirigée vers la paroi du silo, la valeur optimale de l'angle a peut être comprise entre 15 et SOC et, de préférence, entre 25 et 40 . La valeur la plus avantageuse de l'angle a peut être déterminée d'une façon simple, en quelques essais. A cet effet, le dispositif est agencé de manière que l'angle a soit réglable, la poutre 13 étant munie pour cela d'une liaison articulée 33. La figure 4, enfin, montre qu'une inclinaison (angle ) de l'axe 30 de l'organe d'entraînement 9" par rapport à l'horizontale produit également une force qui tend à tirer le châssis 6 radialement vers l'extérieur et qui maintient par suite les galets 15, 16 et 20 en contact avec la paroi interne du silo. Pour expliquer cette action, on décompose la force de réaction R, exercée par l'organe 9" au cours de son mouvement de roulement sur la colonne 5, en une composante verticale R1 et une composante verticale R2 dirigée vers l'extérieur.L'angle ss peut être compris par exemple entre 5 et 50 , de préférence entre 10 et 30 . La poutre 13, sur laquelle est logé l'organe d'entrainementJ est constituée de façon qu'en plus de l'angle a l'angle B soit également réglable il est évident que les différents paramètres (angle a, angle ss, conicité du pourtour de l'organe d'entraînement) peuvent être également combinés de façon appropriée. La possibilité d'un réglage simultané de l'angle a et de l'angle B permet notamment un dosage très sensible et précis de la composante P2 agissant vers l'extérieur en direction radiale. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. lE VENDICATIONS 1. Fraise rotative destinée à extraire par le haut la matière contenue dans un silo cylindrique, comprenant un châssis qui porte une chaîne fraiseuse circulante, et qui tourne autour de l'axe du silo sous l'action d'au moins un organe d'entraînement rotatif qui est agencé dans la région de l'extrémité du châssis dirigée vers la paroi du silo et qui prend appui sur la surface de la matière, ce châssis étant maintenu en position à peu près horizontale par au moins un organe d'appui qui porte contre la surface intérieure de la paroi du silo, cette fraise étant caractérisée en ce que l'organe d'eatratnement est agencé et/ou construit de telle manière que la force dtentrainement développée par cet organe comprenne, en dehors d'une composante tangentielle à la surface interieure de la paroi du silo, une composante radiale qui tend à presser l'organe d'appui contre cette surface. 2. Fraise suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la projection de l'axe de l'organe d'entrainement sur un plan horizontal forme avec l'axe du châssis un angle réglable compris entre 1S et 500, de préférence entre 25 et 400. 3, Fraise suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe de organe d'entraînement forme avec l'horizontale un angle réglable compris entre 5 et S00 et de préférence entre 10 et 30". 4. Fraise suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les génératrices de l'organe d'entraînement sont contenues dans une surface conique. 5. Fraise suivant la revendication 1, caractérisée en cé que l'organe d'entraînement est relié à l'arbre de la roue extérieure de la chaîne, de préférence par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis sans fin. 6. Fraise suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe d'entraînement qui est placé d'un côté du châssis, et une roue d'appui et de guidage qui est prévue de l'autre côté de ce châssis sont montés tous deux sur une poutre mobile capable de se déplacer verticalement par rapport au châssis 7. Fraise suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend deux autres organes d'appui portés par la poutre de guidage mobile, qui portent contre la surface intérieure de la paroi du silo et qui sont montés dans une position fixe radialement par rapport à ladite poutre.