Brevet FR2360494A1 — publié le 19780303

La présente invention se rapporte à un dispositif pour l'extraction de matériaux,noamment compacts et collants,hors de silos dans lesquels ces matériaux sont stockés. Elle concerne plus particulièrement, quoique-non exclusivement, l'extraction des boues provenant du traitement des eaux usées, au cours du processus de transformation de ces boues en terreau destiné à l'horticulture. Pour réaliser l'extraction d'un matériau stocké dans un silo à fond plat, il est connu d'utiliser un dispositif d'évacuation ou n extracteur " qui est placé dans la partie inférieure du silo et qui est constitué par une vis sans fin d'axe parallèle au fond du silo, animée à la fois d'un mouvement de rotation sur elle-même et d'un mouvement de rotation autour d'un axe vertical. Cet axe vertical est généralement confondu avec l'axe du silo dont la forme est couramment cylindrique, la double rotation de la vis ayant pour effet de prélever le matériau dans les diverses zones inférioures du silo et d'amener progressivement ce matériau vers un orifice d'évacuation prévu dans le fond du silo, au centre de celui-ci. Dans le cas de matériaux dont l'écoulement est difficile,on utilise avantageusement un dispositif d'extraction à vis du genre ici considéré,dans lequel le mécanisme d'entrainement de la vis est abrité par la partie médiane d'une poutre creuse traversant de part en part le silo dans - sa partie inférieure, suivant un diamètre de ce dernier. Cette disposition, faisant l'objet du brevet français NO 71 38336 au nom du Demandeur, empêche le talus naturel formé par le matériau de venir -jusqu'à l'orifice d'évacuation central, et permet en outre l'accès au mécanisme d'entratnement de la vis en vue de son entretien. En revanche, pour certains matériaux très consistants,en particulier des matériaux humides,la poutre qui traverse le silo peut constituer un obstacle au bon écoulement des matériaux, et des études ont montré que le dispositif d'extraction évoqué cidessus ne semble pas applicable précisément aux boues provenant du traitement des eaux usées. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient. A cet effet,elle a pour objet un dispositif d'extraction du genre considéré,c'est-à-dire du type comprenant1 dans la partie inférieure du silo, une vis sans fin d'axe horizontal,animée à la fois d'un mouvement de rotation sur elle-mEme et d'un mouvement de rotation autour d'un axe vertical,au moyen d'un mécanisme d'entraSnement disposé au-dessus d'un orifice d'évacuation,dispositif dans lequel l'axe de rotation vertical de la vis, son mécanisme d'entrainement et l'orifice d'évacuation se trouvent situés,vus en plan,à l'extérieur de la projection horizontale du silo,la vis sans fin balayant un secteur circulaire d'angle et de rayon tels que toute la projection horizontale du silo y soit comprise. Dans une forme préférée de réalisation,la vis sans fin est logée à l'intérieur d'un volume délimité par un radier posé sur le sol et par une dalle ou plateforme surmontant ledit radier et comportant une ouverture sur le bord de laquelle reposent les parois latérales du silo,l'espacement entre le radier et la dalle ou plateforme étant au moins légèrement supérieur au diamètre de la vis sans fin. L'espace compris entre la dalle et le radier peut être sans communication avec l'extérieur de manière à pouvoir insuffler un gaz sous une légère pression au travers de la masse de matériau stockée dans le silo. Ce dispositif dans lequel l'axe de rotation vertical de la visez ainsi que toutes les parties habituellement voisines de cet axe, sont"déportées "en dehors de la projection horizontale du silo, a pour avantage essentiel de permettre un écoulement sans entraves et parfaitement horizontal du matériau stocké.En outre,il convient à une construction économique, la poutre traversant le silo de part en part dans les dispositifs actuels étant supprimée et le système de transmission du mouvement pouvant être simplifié. D'autres possibilités intéressantes sont offertes en fonction de l'angle et du rayon du secteur balayé par la vis: -Le même dispositif unique peut servir à l'extraction de maté- riaux stockés dans plusieurs silos voisins les uns des autres, en pratique jusqu'à quatre silos -Il est possible d'arrêter la vis à l'extérieur de la projection horizontale du silo pour accéder facilement à celle-ci,et pouvoir notamment la nettoyer,à travers une trappeanénagée dans la dalle. - L'extrémité de la vis éloignée de son axe de rotation vertical peut être en permanence située en dehors de la projection horizontale du silo et comporter un galet de guidage se déplagant sur un rail circulaire,ce qui compense partiellement le potte-à-faux important de lavis De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes d'exécution de ce dispositif d'extraction :: Figure 1 est une vue en coupe verticale à travers la partie inférieure d'un silo équipé du dispositif selon l'invention; Figure 2 est une vue en plan correspondant à la figure 1; Figures 3 et 4 sont des vues en plan très schématiques comparables à la figure 2 et représentant des variantes dans lesquelles le même dispositif sert pour plusieurs silos. Les figures 1 et 2 représentent un silo de stockage de forme cylindrique,dont la paroi latérale est indiquée en 1, et qui est équipé dans sa partie inférieure du dispositif d'extraction selon ltinvention désigné, dans son ensemble, par 2. Ce dispositif est logé, d'une manière générale, à l'intérieur d'un volume 3 de faible hauteur délimité par un radier 4 posé sur le sol et par une dalle 5 surmontant ledit radier et servant de support à la paroi latérale 1 du silo. Le radier 4, sous lequel peut passer une galerie d'évacuation des matériaux non représentée, comporte un orifice d'évacuation latéral 6 relié à ladite galerie et de forme circulaire,situé au fond d'une trémie 7 formée dans ledit radier. L'orifice d'évacuation 6 est situé à l'extérieur de la projection horizontale circulaire du silo,comme le montre clairement la figure 2, et à une distance bien déterminée qui sera définie plus loin. La dalle 5 comporte une grande ouverture circulaire 8 dont le diamètre coïncide avec la section horizontale du silo.Cette dalle supporte le silo dont la paroi latérale 1 repose sur le bord de l'ouverture 8,sans présenter à cet endroit aucune aspérité qui pourrait nuire au bon écoulement des matériaux il est à noter que la dalle 5, bien qutétant d'assez grande portée,n'est soumise qu'au poids du silo lui-même ainsi qu'à la résultante verticale de la pression des matériaux stockés sur la paroi latérale I du silo,mais ne supporte pas le poids des matériaux stockés qui s1 exerce sur le radier 4. L'espace situé au-dessous de la dalle 5 doit rester libre pour permettre le débattement du dispositif d'extraction 2 mais rien n'empêche de réaliser, si cela est nécessaire1 des poutres situées au-dessus de la dalle et autour du silo. Au-dessus de l'orifice d'évacuation 6 est disposé un mécanisme 9 monté pivotant autour d'un axe vertical 10, la réalisation pratique pouvant comporter des roulements liés au radier 4 d'une part, et à la. dalle 5 d'autre part. Le mécanisme pivotant 9 comprend des paliers supportant l'arbre horizontal d'une vis sans fin Il à pas dégressif constituant l'élément essentiel du dispositif d'extraction 2. D'une manière connue, la vis 11 est animée à la fois d'un mouvement de rotation sur elle-même, autour de son axe horizontal, et d'un mouvement de rotation autour de l'axe vertical 10. A cet effet sont prévus des moyens d'entraînement non représentés, comprenant par exemple, fixée sur le mécanisme pivotant 9, une plateforme supportant un motoréducteur qui commande la rotation de la vis 11 sur elle-même par pignons et chaîne, et un moteur-couple relié au mécanisme 9 pour lui donner un mouvement de rotation autour de l'axe vertical 10. Ce moteur-couple donne au mécanisme 9 un mouvement de va-et-vient commandé par des contacts de fin de course qui déclenchent l'inversion du sens de marche. La longueur de la vis est au moins égale à la somme de la distance séparant le mécanisme 9 de la paroi latérale 1 du silo, d'une part, et du diamètre du silo, d'autre part,de sorte que son extrémité 12 éloignée de l'axe 10 reste en permanence en dehors de la projection horizontale du silo comme le montre la figure 2. A cette extrémité 12, la vis Il comporte un galet de guidage se déplaçant sur un rail circulaire 13. Dans l'exemple de la figure 2, le rail 13 forme sensiblement un quart de cercle de manière que la vis 11 puisse, en tournant autour de l'axe 10, décrire un secteur d'un angle sensiblement égal à 900 et balayer le volume 3 dans toute sa partie correspondant à la projection horizontale du silo.La flèche 14 de la figure 2 suggère ce mouvement de balayage. La combinaison des deux mouvements de rotation de la vis Il permet ainsi de prélever le matériau stocké dans toutes les zones inférieures du silo et de l'amener progressivement vers l'orifice d'évacuation 6, sans rencontrer aucun obstacle.la distance de l'orifice d'évacuation 6 à la paroi latérale 1 du silo est déterminée par l'angle naturel d'écoulement du matériau stocké, de manière que ne puisse tomber dans cet orifice que le matériau prélevé par la vis 11. Alors que dans le cas des figures 1 et 2, le dispositif d'extraction 2 est associé à un seul silo, les figures 3 et 4 représentent le même dispositif à vis sans-fin servant à l'ex- traction de matériaux stockés dans plusieurs silos voisins les uns des autres. La figure 3 montre une vis 11 associée à un mécanisme 9 commune à deux silos 1 situés à égale distance de l'axe de pivotement vertical 10 de ladite vis. les deux silos sont établis au-dessus d'une même dalle 5 de forme rectangulaire et le rail de guidage 13 situé au-dessous de cette dalle forme un arc légèrement supérieur à 1800, de manière que la vis Il puisse balayer un secteur circulaire comprenant les proåections hori- zontales des deux silos. La figure 4 montre une vis Il commune à quatre silos 1 disposés concentriquement autour de ltaxe de pivotement vertical 10, au-dessus d'une dalle 5 de forme carrée. le rail de guidage 13 forme un cercle complet,permettant à la vis Il de balayer une zone circulaire comprenant les projections horizontales de tous les quatre silos. Il est à noter que, dans ce dernier cas, malgré l'avantage d'un dispositif d'extraction unique 2 associé à quatre silos, il peut être nécessaire de faire "traverser" à la vis 11 un silo et demi-avant de commencer l'extraction des matériaux dans le silo désiré. Comme il va de soi, 11 invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif d'extraction qui ont été décrites ci-dessus à titre d'exemples; elle en-embrasse, au contraire, toutes les formes de réalisation et d'application relevant du même principe. C'est ainsi,notamment,que l'on ne s'éloignerait pas de l'esprit de l'invention en adaptant le m8- me dispositif à un silo dont la section horizontale n'est pas circulaire, pourvu que l'axe de rotation vertical de la vis, son mécanisme d'entrainement et l'orifice d'évacuation restent à l'extérieur de la projection horizontale du silo. -REVENDICAGIONS 1.- Dispositif pour l'extraction de matériaux,notamment compacts et collants, hors de silos de stockage , du type comprenant ,dans la partie- inférieure du silo, une vis sans fin d'axe horizontal, animée à la fois d'un mouvement de rotation sur elle-même et d'un mouvement de rotation autour d'un axe vertical, au moyen d'un mécanisme d'entrainement disposé au-dessus d'un orifice d'évacuation, caractérisé en ce que l'axe de rotation vertical de la vis, son mécanisme d'entraînement et l-'orifice d'évacuation se trouvent situés, vus en plan, à l'extérieur de la projection horizontale du silo, la vis sans fin balayant un secteur circulaire d'angle et de rayon tels que toute la projection horizontale du silo y soit comprise. 2.- Dispositif d'extraction selon la revendication 1,caractérisé en ce que la vis sans fin est logée à l'intérieur d'un volume délimité par un radier posé sur le sol et par une dalle ou plateforme surmontant ledit radier et comportant une ouverture sur le bord de laquelle reposent les parois latérales du silo, ltespacement entre le radier et la dalle ou plateforme étant au moins légèrement supérieur au diamètre de la vis sans fin. 3.- Dispositif d'extraction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il sert à l'extraction de matériaux stockés dans plusieurs silos voisins les uns des autres, disposés concentriquement autour de l'axe de rotation vertical de la vis sans fin 4.- Dispositif d'extraction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,caractérisé en ce que l'extrémité de la vis éloignée de son axe de rotation vertical comporte un galet de guidage se déplaçant sur un rail circulaire.