Brevet FR2504504A1 — publié le 19821029

La présente invention concerne le remplissage et la vidange des silos verticaux cylindriques de grands diamètres destinés à recevoir des -produits pulvérulents en vrac tels que sucre cristallise ceréales produits deshydratés tourteaux cafe riz fécule. L'un des dispositifs connu effectuant ces fonctions dans ce type de silo comporte un système de répartition suspendu par câbles à un pont supérieur pivotant sur lui-meme à une extrémité et se déplaçant par galets interposés sur un rail circulaire à l'autre extremité. Le pivotement du répartiteur s'effectue autour d'une colonne centrale. Selon une premiere variante, le répartiteur rayonnant est équipé d'un transporteur à raclettes qui gratte le produit dans un sens ou dans l'autre selon que l'on remplit ou vidange le silo. Lors du remplissage, le produit est amené par un transporteur à bande monté sur le pont supérieur et est libéré en pluie dans l'enceinte du stockage. Lors de la vidange, le produit ramene au centre stécoule dans la colonne centrale par des ouvertures ménagées à cet effet. Ce dispositif ne garantit pas un remplissage équilibré, est fortement générateur de poussiere au stockage et conduit à surdimensionner la paroi, à renforcer les securite contre les expositions et à accepter une certaine heterogenete du produit stocké par sédimentations successives des poussieres sur la masse. Selon une deuxième variante, le répartiteur est double suivant le diamètre et chacune des poutres rayonnantes est équipée d'une vis à spires pleines qui étalent ou ramènent le produit. Lors du remplissage, le produit est amené par transporteur rotatif disposé dans une chambre séparée à la partie supérieure du silo et tombe en pluie dans l'enceinte de stockage. L'évacuation du produit s'effectue à la base de la colonne centrale par formation du cône moteur de vidange sur toute la hauteur du stockage. Cette disposition ne garantit l'équilibre ni au remplissage ni à la vidange et conduit à surdimensionner d'avantage encore la paroi. L'empoussièrement massif amène les remarques citées dans la premiere variante. Selon une troisième variante, le répartiteur rayonnant est équipe d'une vis à spires pleines qui étale et ramène le produit sur un seul rayon, mais le produit est canalise dans l'enceinte de stockage par un conduit teléscopique. Cette disposition permet d'obtenir un remplissage équilibré mais reste néanmoins génératrice de poussieres. La vidange du produit s'effectue également par des ouvertures pratiquées dans la colonne centrale qui laissent s'écouler le produit au niveau du répartiteur comme dans la première variante. Selon une quatrieme variante, le répartiteur est à nouveau constitué de deux bras diamètraux mais cette fois équipés de tôles déviatrices planes. Par rotation du répartiteur entra9né depuis un pont supérieur par cables inclinés, le produit est étalé ou ramené dans des conditions analogues à la trosième variante étant entendu qu'un conduit téléscopique assure l'équilibre du chargement. Les quatre variantes ont en commun le double pont, l'un supérieur, l'autre inférieur combiné avec le répartiteur. L'autre dispositif connu effectuant ces fonctions dans ce type de silo ne comporte aucun système dans l'enceinte de stockage et consiste à libérer le produit à la partie superieure en pluie à la manière de la deuxième variante du dispositif précédent et de le récupérer gravitairement à la partie inferieure par une multitude de trous pratiqués dans un plancher en béton constituant le plafond d'une immense cave. Le système a le mérite de la simplicite mais comporte l'inconvénient de la vidange aléatoire qui engendre inevitablement des surcharges très importantes dues aux excentrements de vidange et aux formations de cônes d'éboulement, ce qui rend l'exploitation dahçereuse à la fois pour l'homme et pour l'ouvrage. Il s'ensuit que, par rapport à l'art antérieur, il est évident que la présente invention représente un perfectionnement très important et très significatif dans la manière de charger et de décharger les silos verticaux de grands diamètres. Un objet de la présente invention est de proposer un nouveau dispositif pour amener le produit à stocker au niveau du chargement qui supprime la production de poussières préjudiciable à l'exploitation des silos de ce type. Un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif considérablement allégé en évitant un pont et en faisant participer le produit stocke au déplacement vertical et horizontal du dispositif et supprimant ainsi toutes les commandes mécaniques et électriques correspondantes. Un autre objet de la présente invention est de proposer un ré ceptacle tampon au produit à stocker qui confere au dispositif une souplesse d'exploitation en le protégeant des- -coups de fonctionnement dus aux brusques variations de débit. Un autre objet de la presente invention est de proposer un réceptacle de maturation facile à ventiler très utile pour certains produits alimentaires comme le sucre par exemple très délicat à stocker avant stabilisation des cristaux en teneur d'eau. Le dispositif selon l'invention permet d'éviter le double poni et par consequent toute la mécanique d'accompagnement. Le dispositif annule la formation spontanée de poussière lors du remplissage tout en assurant au silo un état permanent d'équilibre. Le dispositif selon l'invention comprend essentiellement trois parties indiscociables et complémentaires. Le fut central (1) à epuisement latéral matérialise l'axe de lution du dispositif et constitue en même temps le réceptacle du produii à stocker. Il se presente sous la forme d'un long cylindre coupe longitudinalement et symétriquement par deux plans paralleles partageant le volume en trois et définissant ainsi quatre génératrices. Le volume central reçoit le produit qui s'écoule dans l'enceinte du silo par des orifices équipés de registres actionnés automatiquement par des vérins. Les deux volumes latéraux reçoivent les contrepoids d'equilibrage des pièces mobiles, les plateformes et echelles d'acces sans oublier les vérins de registres. A partir des quatre géneratrices, quatre plans orthogonaux au) plans précédents constituent quatre encoches dont la configuration par combinaison avec le fourreau coulissant (2), fait apparattre quatre canaux verticaux d'écoulement ( 3). Ainsi; les registres (de remplissagt et de vidange) sont montés sur les faces confondues avec les deux plans délimitant le volume central, tandis que des rails de guidage du fourre sont disposés sur les quatre autres faces. Les registres sont de deux types les registres de remplissage, qui ne laissent passer le produit que dans le sens fut vers enceinte, afin que la vidange de la colonne centrale ne puisse en aucune manière perturber l'état de remplissage de l'enceinte et qui s'ouvrent successivement du bas vers le haut. Les registres de vidange qui s'ouvrent successivement du haut vers le bas et qui laissent passer le produit de l'enceinte vers le fut lequel termine par un musoir est disposé sur un tapis de reprise. Par ce dispositif de fut central à epuisement latéral on voit bien que le produit à stocker est libéré dans un volume réduit dont on peut facilement circonscrire l'empoussièrement et épargner ainsi l'enceinte principale d'un empoussièrement massif dangereux et gênant pour l'exploitation. Ce fat central ancré au centre du silo est autostable afin de faciliter la mise en place du trolley d'alimentation electrique des parties mobiles. Ce fourreau coulissant à canaux immobilisé en rotation par douze galets de pression (4) roulant sur six rails, coulisse sur toute la hauteur du fut central de reception à epuisement latéral dont la configuration particulière assure le logement de quatre pseudo-conduits solidaires du fourreau. Les quatre canaux d'ecoulement ainsi formés par le fut et par le fourreau ont une longueur qui permet de capter le produit venant de la partie centrale de proche en proche et sans rupture d'alimentation ceci pour l'opération de remplissage. Deux series de detecteurs l'une pour les registres de remplissage, l'autre pour les registres de vidange, assurent la compatibilité d'ouvertures des registres avec la position en altitude du fourreau. Ce-fourreau, en plus des douze galets dont il est équipe, comporte sur sa peripherie trois rails circulaires qui servent au guidage du répartiteur flottant rotatif lequel n'a qu'un degre de liberte par rapport au fourreau. Le répartiteur flottant rotatif (5) tourne autour du fourreau coulis sant et comprend deux bras répartiteurs radiaux montes en opposition sur quatre roues de sustentation et d'entratnement(6). Ces quatre roues sont motorisées deux à deux par un motoréducteur à vis relié par transmissions à channes et cadrans(7). $ur chacun des bras > un ruban hélicodal (8) monté sur un support tubulaire est radialement fixé sous l'ossature et entre les deux roues. Un motoreducteur avec transmission par channe en assure la rotation (9) . Les extrémités de ce ruban sont ~limitées d'un côte par le fût central et de l'autre par la paroi du silo. Le pas de l'helicoTde formé par le ruban est inversement propor tionnel à l'air balayée. Selon son sens de rotation, ce ruban depose ou deblaye le produit devant l'une ou l'autre des deux roues de sustentation et provoque ainsi systématiquement à chaque demi tour la montée ou la descente de l'ensemble "fourreau-repartiteur". La pression de contact de ces roues sur le produit est réglée à la demande par deux contrepoids (10) renvoyés par les parties latérales du fut. Par ce dispositif, on voit bien que, par simple rotation de l'ensemble, le répartiteur se comporte sur le pulvérulent comme un bouchon sur l'eau, d'où son nom de flottant. QEVENDICATIONS 1/ Dispositif de remplissage et de vidange des silos verticaux cylindriques de grands diamètres, caractérisé par un fut central (1) à épuisement latéral parcouru sur toute sa longueur par quatre canaux (3) formant un sas avec le produit qu'ils canalisent, et servant d'axe de révolution à un répartiteur diametral (5) autoporte par quatre roues motrices de sustentation (6) prenant elles-mêes appui sur le produit stocké. Ce répartiteur (5) est monté libre en rotation horizontale sur un fourreau (2) qui coulisse sur toute la hauteur du fut central (1). Deux rubans helico9daux (8) montés a la partie inférieure du repartiteur (5) et disposés chacun entre les deux roues de sustentation (6) assurent la manutention du produit. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un fut central (1) qui constitue le réceptacle du produit tant au remplissage qu'à la vidange. Il se présente sous la forme d'un long cylindre coupé longitudinalement et symetriquement par deux plans parallèles partageant le volume en trois et definissant ainsi quatre generatrices. A partir des quatres géneratrices, on définit quatre encoches délimitées par quatre autres plans orthogonaux aux précédents. La section du cylindre est donc partagée en sept parties correspondant à sept volumes.Le volume central reçoit le produit, les deux volumes latéraux reçoivent les contrepoids d'équilibrage (10) des pièces mobiles, les plateformes, echelles d'accès et vérins, les quatre volumes formant encoches re çoivent les quatres canaux (3) solidaires du fourreau ainsi que les rails de guidage. 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par la mise en place de registres mus par vérins, sur les ouvertures pratiquées sur les faces des encoches confondues avec les deux plans principaux delimitant le volume central.-De part leur position, ces vérins sont accessibles depuis les plateformes des espaces lateraux. 4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérise par deux types de registres. Les registres de remplissage dont la configuration ne laisse passer le produit que dans le sens fut vers enceinte afin que la vidange de la colonne centrale ne puisse en aucune manière perturber l'état de remplissage de l'enceinte et qui s'ouvrent successivement du bas vers le haut. Les registres de vidange s'ouvrent du haut vers le bas et laissent passer le produit de l'enceinte vers le fût lequel est terminé par un musoir. St Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par la mise en place de rails de guidage du fourreau soudés sur les faces orthogonales aux faces équipées de registres. 6/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par la mise en place de deux rails de guidage du fourreau (2) sur deux génératrices situées dans un plan orthogonal aux deux plans principaux et passant par l'axe du fut (1). 7/ Dispositif selon les revendications 1, 2, 5, 6, caractérisé par un fourreau cylindrique (2) immobilisé en rotation par douze galets de pression (4) roulant sur six rails, coulisse sur le fut central (1) de réception à epuisement latéral dont la configuration particulière assure le logement de quatre demi-conduits solidaires du fourreau (2). Ces quatres demi-conduits forment avec les encoches du fut quatre canaux (3) par lesquels le produit s'écoule. Leur longueur est définie de telle maniere à capter le produit de proche en proche à chaque ouverture de registres. Ce fourreau comporte sur sa périphérie trois rails circulaires qui servent au guidage du répartiteur suivant un seul degré de liberté. 8/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par la mise en place de détecteurs de positions en altitude du repartiteur, destine à automatiser l'ouverture des registres. 9/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un répartiteur flottant rotatif (5) dont l'ossature est constituée d'un élément central de contour polygonal ceinturant le fourreau (2) de deux éléments de poutres en treillis montés en opposition sur deux des côtés du polygone et enfin des supports des roues motrices de sustention (6) montés aux extrémités des deux poutres. L'ossature.ainsi constituée (5) reçoit de part et d'autre du fût, un ruban helicoYdal (8) à double fils soudé sur spires tubulaires à pas non contant dont l'axe est monte sur trois paliers. A chaque extremite de l'ossature et de part et d'autre du ruban, les roues de sustention (u) sont montées sur paliers et reliees au motoréducteur (7) par transmissions à chaTnes et cardans. 10/ Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par des roues du sustention (6) de forme tronc-conique afin que le rayon du cercle de stockage coçncide parfaitement avec la génératrice du cône. Ces roues motrices d'appui sont nanties de plats soudes sur champ sur leur périphérie.