Brevet FR2490605A1 — publié le 19820326

L'invention se rapporte aux dispositifs utilisés pour l'extraction de produits pulvérulents dans les cônes de silos, et plus particulièrement aux dispositifs de ce genre tendant à éviter les bourrages, colmatages, et surtout les formations de cheminées et les voutages qui nuisent à la vidange régulière de ces silos. I1 est d'usage courant que les produits pulverulents ou divises en fragments de granulométrie fine tels que ciment, talc, chaux, kaolin et autres, soient stockes dans des silos de forme cylindro-conique dont le fond est constitué par un cane renversé, d'axe vertical, la vidange en fonction des besoins s'effectuant par un dispositif extracteur occupant la région du sommet du cône. Ce dispositif extracteur, auquel est associée une vanne d'obturation, comprend en général un organe animé en rotation autour d'un axe confondu avec l'axe geométrique du cône pour favoriser ltécoulement par gravité des produits.Ceux-ci ayant tendance à colmaterla section d'extraction par agrégation essentiellement dûe aux proprietés de cohésion naturelle et d'hygrometrie des produits et de ce fait à rendre le débit d'extraction tout à fait irrégulier, ne permettent pas aux installations situées en aval, telles que mélangeurs, doseurs, de fonctionner dans des conditions satisfaisantes. En fait, ces dispositifs d'extraction rassurent la réalité de l'écoulement tant que de la matière se presente dans la section d'extraction mais en aucun cas la régularité souhaitée pour le débit. Par ailleurs, les produits, surtout du fait de leur hygrometrie, ont tendance à former des cheminées au-dessus de la section d'extraction ou encore des voûtes, si bien que le dispositif extracteur se trouve alors à tourner à vide dans une cheminée ou sous une voute. Dans le but d'éviter la formation de cavites telles que les cheminées et de voûtes en surplomb de l'extracteur, on a eu recours à des dispositifs destinés à détruire ces formations pour permettre le cheminement des produits vers le bas. Un tel dispositif consiste, par exemple, en une vis tra hersant le cône au-dessus de l'extracteur et tourillonnant sur des paliers portes par celui-ci. Ce dispositif permet de rompre les voûtes et cheminées, mais seulement dans la région où s'exerce son influence et, d'autre part, a tendance à entraîner les produits pulvérulents non pas vers le bas mais vers les bords du silo, ce qui peut être à l'origine de phénomènes de bourirage et est donc préjudiciable à la régularité recherchée pour le débit d'extraction. Un autre dispositif extracteur dévoûteur connu comporte un axe vertical entralné de façon classique en rotation et porteur de languettes flexibles qui, en contact avec le produit pulvérulent s'enroulent autour de l'axe, et en l'absence de contact, donc dans une cheminée ou sous une voûte se développent radialement par leur propre inertie jus qu'à entrer en contact avec le produit qui s'effrite et descend par gravité. Ce dispositif faisant appel à la force centrifuge sur des languettes souples nécessite une vitesse de rotation très élevée, de l'ordre de 500 à 600tours par mn , ce qui est préjudiciable à la durée de vie des languettes qui tiennent mal, et pose des problèmes additionnels dûs à l'abrasion.Par ailleurs, ce dispositif fait s' écrouler les voutes et cheminées mais en aucun cas n'assure un acheminement régulier des produits vers le bas et ne peut donc aller dans le sens de la constance du débit. En outre, il est tout à fait inefficace contre une voûte qui se serait forme à un niveau supérieur dans le cône à moins de disposer de languettes à tous les niveaux propices au ce qui en-accrottrait la complexité et l'éncombrement, aussi doit-on se limiter à l'utilisation de languettes à deux ou trois niveaux seulement. Ce sont les inconvénients et insuffisances qui viennent d'etre évoqués que la presente invention vise à surmonter, notamment en ce qui concerne l'obtention non seulement d'un ecoulement, mais d'un débit régulier. Le dispositif selon l'invention comporte au niveau de la section d'extraction un arbre vertical anime en rotation et porteur dans son prolongement, par une articulation à la Cardan, d'une tige servant de support à une hélice enroulée autour d'elle. La tige entralnée par l'arbre a donc tendance à décrire une surface conique voisine de la paroi du silo et ainsi à entraîner le produit pulvérulent de façon régulière.Si une voute ou une cheminée vient à se former, l'hélice entrant en contact avec le produit, celui-ci va s'opposer au mouvement général précédent, mais l'axe continuant à tourner, et par le jeu de l'articulation à la Cardan, la tige va avoir un moment de rotation autour de son axe propre plus important que le précédent. Elle va donc tourner sur elle-meme et entratner le produit en regularisant sa descente par la forme en vis. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit d'un exemple de réalisation et pour l'intelligence de laquelle on se réfèrera à la figure unique du dessin qui représente schématiquement un cane de silo avec sa section d'extraction équipée d'un dispositif extracteur-dévoûteur conforme à la présente invention. Le silo représenté est constitué de façon usuelle par une partie cylindrique 1 surmontant une partie conique 2 de même axe vertical. Le silo 1, 2 qui est chargé par le haut est vidangé par le bas par une section d'extraction 3 cylindrique et occupant la région qui correspondrait au sommet du cône 2. La section d'extraction peut de façon connue comporter une vanne d'obturation non représentée et eventuellement d'autres accessoires (non représentés) tels qu'une sonde détectrice de présence de produit ou autre. Au niveau de la section d'extraction 3, un ensemble motoréducteur 4 extérieur entratne en rotation par transmission par exemple à courroie sous carter étanche 5, un arbre 6 disposé axialement par rapport au cône 2 du silo, et dans la section d'extraction 3. Sur l'arbre 6 est montée en bout par l'intermédiaire d'un joint du type Cardan 7, une extrémité d'une tige cylindrique allongée 8 dont la longueur peut approcher celle des génératrices du cône 2. L'autre extre- mité de la tige 8 est libre. Autour de la tige 8, qui se présente de préférence sous forme tubulaire est enroulé en hélice, sans que les spires en soient jointives, un fil ou ruban 9, le rayon d'enroulement étant superieur à celui de la tige 8. Le fil ou ruban 9 est rendu solidaire de la tige 8 par tout moyen approprié, par exemple par soudage au moyen d'un certain nombre d'entretoises 10. La tige 8 et le fil ou ruban 9 constituent donc une sorte de vis d'Archimède à filet non plein.L'ar bre 6 animé par le motoréducteur 4 entrasse avec lui l'extrémité de de la tige8Dorsque le produit pulvérulent emplit le cane 2 et s'écoule normalement, la tige 8 décrit une surface d'allure conique suivant la flèche F1 accompagnée d'un mouvement de rotation sur elle-même suivant la flèche F2, obtenu par le cardan 7. Ces mouvements conjugués sont obtenus par la résistance oppose par le produit au mouvement suivant Fl. Lorsque le produit voute ou forme une cheminée, la tige 8 décrit une surface conique sans rotation surelle-même suivant F2 et recherche le produit. En rencontrant ce dernier, une résistance s'effectue à nouveau et le mouvement redevient composé des deux déplacements Fl et F2, le mouvement F2 régularisant l'écoulement du produit. Ces variations de déplacements s'effectuent dans un temps extremement court et permettent ainsi d'obtenir un débit constant. On voit que le dispositif qui vient d'être décrit permet un debit extrêmement régulier, pratiquement constant des produits pulvérulents même d'écoulement difficile et quelle qu'en soit la densite. Cette régularite le rend particulièrement précieux en association avec les dispositifs mélangeurs et doseurs dans lesquels le produit est repris à la sortie de la section d'extraction 3. Son utilisation s'avère particulièrement intéressante en liaison avec un distributeur alvéolaire ou une vis de reprise doseuse. Il convient par ailleurs de noter que, du fait de son principe même de fonctionnement, une grande vitesse de rotation n'est pas necessaire, quelques dizaines de tours par minute suffisent en géné- ral. Ainsi, au contraire des dispositifs antérieurs connus, il nty a pratiquement pas d'abrasion ni d'agitation du produit et la duree de vie et la fragilité du matériau sten trouvent considérablement accrus. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'extraction de produits pulvérulents d'un cône (2) de silo (1) comprenant dans l'axe et à la partie basse du cane (2) au voisinage de la section d'extraction (3), un arbre (6) entratné en rotation, caractérise par le fait que sur et dans le prolongement de cet arbre (6) est montée par une articulation à la Cardan (7) l'extrémité d'une tige cylindrique (8), libre à son autre extrémité, et porteuse sur sa longueur d'une vis (9) dont elle constitue l'axe. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la vis (9) est constituée par un fil ou ruban enroulé en hélice à spires non jointives de rayon supérieur à celui de la tige et est fixée à celleci de façon à en être mécaniquement solidaire (10).