Brevet FR2502595A1 — publié le 19821001

Appareil pour la mise en tas de matériaux déversables. La présente invention concerne des appareils pour la mise en tas de matériaux déversables tels que: copeaux de bois, semences, charbon, gravier, par exemple, dans un emplacement ou surface de stockage et pour former des tas compacts de matériaux déversables. Lorsqu'on construit des tas de matériaux déversables, il est connu d'utiliser un appareil muni d'un convoyeur à vis sans fin substantiellement horizontal qui est raccordé à une enveloppe dans laquelle il se prolonge, celle-ci étant montée en pivotation sur un support et munie d'un orifice d'alimentation du matériau et d'un orifice d'évacua- tion du matériau, appareil dans lequel on peut faire pivo- ter d'un seul bloc l'enveloppe et le convoyeur à vis sans fin sur le support. Dans un appareil de ce type, décrit par exemple dans le Brevet des Etats-Unis NI de série 1.184.942, l'enveloppe a la forme d'un cylindre et enferme le convoyeur à vis sans fin dans toute sa longueur. L'orifice d'évacua- tion de l'enveloppe est donc situé à l'extrémité libre extérieure du convoyeur à vis sans fin. Par conséquent, lorsque le convoyeur et l'enveloppe sont maintenus fixes, le matériau déversable sortant de l'orifice d'évacuation tombera pour former un tas conique, tandis que lorsqu'on fait pivoter le convoyeur et l'enveloppe dans un plan sub- stantiellement horizontal sur le support, le matériau tom- bera pour former une couronne ou une couronne partielle de section transversale verticale, conique. Si la surface sur laquelle le tas doit être formé, doit être utilisée dans la mesure la plus complète possible, c'est à dire si l'on doit maintenir un rapport élevé du volume du tas par rapport à la surface de stockage, le convoyeur à vis sans fin doit être situé à un niveau relativement élevé au-dessus du sol de la surface de stockage, afin d'obtenir un tas dont la hauteur est proportionnelle au volume désiré. Des dispositifs -2- d'évacuation, dans lesquels l'orifice d'évacuation est placé très haut, entraînent des coûts de construction élevés et des lignes de transport onéreuses et relativement longues et, en plus de cela, il y a toujours le risque que le matériau déversable soit entrainé par l'air lorsqu'il tom- be librement de l'orifice d'évacuation jusqu'au sommet du tas. Par conséquent, un premier but de l'invention est de procurer un appareil pour la mise en tas d'un matériau déver- sable, qui permet de former un tas d'un volume donné, dont la hauteur est, par exemple, la moitié seulement de la hau- teur nécessaire pour placer le même volume de matériau dé- versable-en un tas, lorsqu'on utilise l'appareil connu, sans une augmentation appréciable de la surface de l'emplacement ou de l'espace de stockage et, dans certains cas, dans un espace de stockage réduit. A cet effet, il est proposé conformément à l'invention, un appareil pour la mise en tas d'un matériau déversable, qui comprend un convoyeur à vis sans fin substantiellement hori- zontal installé au-dessus de l'emplacement ou de la surface de stockage et raccordé à une enveloppe dans laquelle il se prolonge, celle-ci étant montée en pivotation sur un moyen de support à une hauteur donnée au-dessus du sol de la sur- face ou de l'emplacement de stockage et munie d'un orifice d'alimentation du matériau et d'un orifice d'évacuation de celui-ci, l'enveloppe et le convoyeur à vis sans fin pouvant pivoter d'un seul bloc sur le moyen de support, cet appareil étant caractérisé par le fait que le convoyeur à vis sans fin a une partie qui est logée à l'extérieur de l'orifice d'évacuation de l'enveloppe et qui a des portions filetées tournées vers la surface ou l'emplacement de stockage, ces portions filetées ainsi tournées, postérieurement à la for- mation d'un tas d'une hauteur donnée au-dessus du sol de stockage, étant ajustées pour retenir le matériau déchargé par l'orifice d'évacuation vers le tas et pour amener ce matériau dans la direction axiale du convoyeur à vis sans fin.On peut montrer facilement que, dans le cas d'un con- voyeur non pivotant et d'une mise en tas libre du matériau, -3- c'est à dire lorsque le matériau déchargé par l'orifice d'évacuation glisse le long d'un côté du tas conique en for- mation, il suffit d'un espace supplémentaire de 5 à 7 t lorsque le sommet pointu du tas est situé à la moitié de la hauteur désirée d'un tas terminé. Malgré cette réduction de moitié de la hauteur de stockage pour un tas d'un volume donné, la surface de stockage requise peut aussi être réduite en formant par exemple le tas contre une paroi. Du fait que, en appliquant l'invention, la hauteur d'un tas d'un volume donné est inférieure à la hauteur d'un tas de même volume formé au moyen d'un appareil conventionnel, la hauteur du convoyeur au-dessus du sol de l'emplacement ou de la surface de stockage peut être inférieure à la hauteur des convoyeurs de l'appareil connu, ce qui signifie que le transport du matériau déversable vers le dispositif d'évacuation peut être grandement simplifié, avec une diminution correspondante des coûts de construction et de fonctionnement et aussi une forte réduction du risque d'entraînement par l'air du maté- riau lorsqu'il tombe du dispositif d'évacuation. A titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention est décrit ciaprès de façon plus détaillée en se référant aux dessins annexés dans lesquels: La Figure 1 est une vue latérale simplifiée d'un appareil à former un tas construit conformément à l'invention; La Figure 2 est une vue de dessus en plan du présent convoyeur; La Figure 3 est une vue en coupe partielle, à une plus grande échelle, des moyens de palier rotatif pour l'envelop- pe et le convoyeur et des moyens de transmission pour faire pivoter l'enveloppe et le convoyeur dans un plan substan- tiellement horizontal. La Figure montre également une coupe faite à travers les poutres de support et les parties adja- centes du convoyeur à vis sans fin et de l'enveloppe. L'appareil de formation d'un tas selon l'invention, il- lustré par les dessins, comprend un support 1 qui est monté fixement contre une paroi 2 de la construction (non montrée). Un orifice 3 est disposé dans la paroi 2, à travers lequel on peut alimenter le matériau déversable à partir d'un em- - 4 - placement de stockage 4 jusqu'à une surface de réception 6, au moyen d'un convoyeur 5 installé dans l'emplacement de stockage, ce convoyeur étant de type quelconque convenable, par exemple un convoyeur du type stocker (ou à grille). Sur le support 1 se trouve disposé un moyen de support du genre boîtier 7. Comme on le voit mieux sur la Figure 3, le moyen de support du genre boîtier 7 porte une plaque 8 qui, dans le mode de réalisation illustré, est circulaire mais qui peut avoir toute configuration appropriée et qui est soudée ou boulonnée sur le moyen support 7. Portée par la plaque 8 se trouve une moitié 9 d'un coussinet circulaire ayant une gorge de section transversale partiellement circulaire se développant pêriphériquement autour de celui-ci et ajustée pour absorber les deux forces agissant radialement et axia- lement. L'autre moitié 10 du coussinet est aussi circulaire et, de même que la moitié 9, elle porte une gorge périphéri- que de section transversale partiellement circulaire, les deux gorges partiellement circulaires formant ensemble un canal 11 de section transversale circulaire ajustée pour intégrer des roulements à billes (non montrés). Le demi- coussinet 9 est fixée à la plaque 8 au moyen, par exemple, des boulons 12, tandis que le demi-coussinet 10 est fixé par les boulons 13, ou par tout autre moyen approprié, à un élé- ment 54 circulaire en forme d'anneau rotatif qui porte une enveloppe 14 et un convoyeur à vis sans fin 15. L'enveloppe 14 a une partie prolongée 16 qui, dans le mode de réalisation illustré, à la forme d'un auget substantiellement en forme de U ouvert vers le haut, dont l'extrémité éloignée du sup- port 7 forme un orifice d'évacuation 17 par lequel le maté- riau déversable, amené dans l'enveloppe 14 par un orifice d'alimentation 18, est transporté dans la direction de la flèche A pour former un tas contre la paroi 2. L'extrémité libre d'une vis sans fin 19 (montrée à gauche sur la figure 1) est ajustée dans l'enveloppe 14, 16 de manière que le matériau déversable soit conduit à l'orifice de sortie 17 lorsque la vis sans fin tourne.. La vis sans fin 19 est tou- rillonnée à une de ses extrémités dans la paroi 20 de l'en- veloppe 14 et elle est munie d'un arbre 21 dépassant à -5- l'extérieur qui est entrainé dans le sens de la flèche B (figure 2) par les moyens d'entraînement 23 qui peuvent être un moteur électrique, par l'intermédiaire d'une transmission, par exemple une transmission par engrenages ou une transmis- sion par chaine 22. Le moyen d'entraînement est monté sur une structure en console 24 solidement fixée sur l'enveloppe 14. L'autre extrémité de la vis sans fin 19 est tourillonnée dans un coussinet 25 ajusté sur un élément transversal 26. Dans le mode de réalisation illustré, la vis sans fin est portée et renforcée par deux poutres-caissons 28 et 29 qui se développent parallèlement à l'axe de rotation 27 de la vis sans fin et qui sont reliées ensemble au moyen d'éléments transversaux, par exemple un élément transversal 30 et l'élé- ment transversal 26 cité plus haut, disposés au-dessus de la vis sans fin 19. Les extrémités des poutres 28,29, éloignées de l'élément transversal 26 sont reliées fixement à l'enve- loppe 14 d'une manière non montrée, bien que les poutres soient de préférence boulonnées sur cette enveloppe. Comme on le verra mieux sur la figure 3, le demi-cous- sinet 10 a une couronne dentée externe qui engrène avec un engrenage 31 monté sur un arbre 32. Ce dernier est touril- lonné dans un coussinet supérieur 33 qui est porté par le support 7 au moyen d'une structure en console 34 et dans un coussinet inférieur 35 (figure 1) qui est porté également par une structure en console sur le support 7. Comme montré sur la figure 1, l'arbre 32 est couplé à un moyen d'entrai- nement réversible 36, c'est à dire un moteur réversible par exemple lorsque le moyen d'entraînement réversible est mis en action et amené à tourner dans un sens ou dans l'autre, le demi-coussinet extérieur 10 et avec lui le convoyeur 15 et l'enveloppe 14, 16 seront pivotés au-dessus de l'emplace- ment de stockage 4 dans un plan substantiellement horizontal comme montré par les flèches C et D sur la Figure 2. Le matériau déversable provenant de l'orifice d'évacuation ou de sortie 17 sera par conséquent placé dans un trajet circu- laire ou dans un trajet partiellement circulaire. Lorsque le tas formé est à l'état libre, c'est à dire n'est pas sup- porté par une paroi, il suffit de faire pivoter le convoyeur et l'enveloppe dans une seule direction. Si, par contre, le tas est formé contre une paroi ou élément de support sembla- ble, le convoyeur est toujours déplacé en avant et en arrière. Dans le mode de réalisation illustré, l'importance de la pivotation du convoyeur et de l'enveloppe dans le plan horizontal est déterminée par les disjoncteurs de sécurité 37 et 38 (figure 2) ajustés pour inverser le sens d'entraine- ment de ces moyens d'inversion, lorsque le convoyeur atteint sa limite de pivotation choisie dans l'un ou l'autre sens. Sur l'anneau circulaire rotatif 54 est placé un moyen de bu- tée 39 (figure 3) et lorsque le convoyeur 15 est pivoté dans le sens de la flèche C dans une mesure telle que la butée 39 entre en contact avec le disjoncteur de sécurité 37, ou que sa présence est sondée par celui-ci, il actionnera un-moyen d'inversion 42 associé au moyen d'entraînement réversible 36 par l'intermédiaire des conducteurs électriques 40,41, de manière à inverser le sens d'entraînement de ce moyen d'en- trainement et de faire pivoter le convoyeur 15 dans le sens opposé,c'est à dire dans le sens de la flèche D. Lorque la butée 39 atteint le disjoncteur de sécurité 38, un signal d'inversion est envoyé au moyen d'inversion 42 par l'inter- médiaire des conducteurs électriques 43,44 à nouveau de ce fait pour inverser le sens d'entraînement du moyen d'en- trainement 36. On comprendra que..les deux disjoncteurs de sécurité 37,38 peuvent être ajustés à des positions choisies autour du support 7, afin de permettre de faire varier l'an- gle auquel il faut faire pivoter le convoyeur. A l'extrémi- té du convoyeur 15 éloignée du support 7 se trouve un cap- teur 14 qui est ajusté pour détecter la présence de maté- riau dans le voisinage immédiat de l'extrémité extérieure de la vis sans fin 19 et, ce faisant, d'envoyer un signal d'arrêt à un relais de coupure 48 qui, lorsqu'il est ac- tionné, coupe le courant allant au moyen d'entraînement 23, ce qui arrête la vis sans fin 19 et l'évacuation du maté- riau par l'orifice de sortie 17. Le capteur 45 peut fonc- tionner mécaniquement, photo-électriquement, compaciti- vement ou de toute autre manière appropriée. Comme indiqué dans la Figure 1, le matériau déchargé -7- à travers l'orifice de sortie 17, formera un tas qui dans le mode de réalisation illustré, est partiellement délimité par la paroi 2 et qui a une portion supérieure 49 non sup- portée, en forme de cône pointu. Le sommet 50 du cône attein- dra en dernier lieu la vis sans fin rotative 19 qui retien- dra alors du matériau nouvellement déchargé et le transpor- tera dans le sens de la flèche E, enlevant de ce fait suc- cessivement la pointe de la portion supérieure 49 du tas, pour laisser une surface substantiellement plane, c'est à dire que la partie du cône se trouvant éloignée de la paroi 2 prendra la forme d'un cône tronqué. Au fur et à mesure que le diamètre de la surface aplanie de cette portion supé- rieure du tas augmente, la mesure de la pivotation du con- voyeur 15 est augmentée aussi. Lorsqu'une grande quantité de matériau a été déchargée sur le tas, quantité telle que la périphérie de la portion supérieure substantiellement plate du tas atteint le capteur 45, l'évacuation est arrêtée. Si on le considère convenable, le tas peut être formé en controlant manuellemnt le mouvement de pivotation du con- voyeur 15, c'est à dire qu'un ouvrier mécanicien peut con- trôler la pivotation du convoyeur dans le plan horizontal, par rapport à la grandeur de la surface supérieure aplanie et qu'il peut arrêter l'évacuation lorsqu'un tas d'un vo- lume maximum a été obtenu, c'est à dire lorsque la surface plane sur la portion supérieure du tas 49 atteint l'extrémité extérieure du convoyeur 15 ou qu'elle se trouve au voisina- ge de celle-ci.Comme on le comprendra d'après ce qui précè- de, le tas peut être établi sous la forme d'un cône tron- qué ou d'une couronne partielle ayant une surface supérieure aplanie. Les éléments structurels spécifiquement illustrés peu- vent varier sans se départir du concept de l'invention et ils ont seulement été inclus pour illustrer l'invention. Par exemple, la partie supérieure de la vis sans fin 19 tournée vers le bas, utilisée pour transporter le matériau axiale- ment, peut être abritée par une enveloppe protectrice si on le désire, le seul critère essentiel étant que la partie in- férieure des filets de la vis sans fin 19, alimentant le -8- matériau, entre en contact avec celui-ci. Le carter en forme de U 16 peut avoir la forme d'un conduit fermé. Toutefois, il est préférable que le carter 16 soit ouvert en haut de manière à permettre, si nécessaire, au matériau déversable d'être pressé à l'extérieur à tra- vers le côté supérieur ouvert et de tomber sur le tas. Au lieu d'arrêter la rotation de la vis sans fin 19 au moyen d'un signal envoyé par le capteur 45, ce signal peut être ajusté pour engendrer un signal d'alarme pour interrompre l'alimentation des marchandises déversables à l'enveloppe 14,16 ou pour arrêter automatiquement cette alimentation. Les marchandises déversables peuvent aussi être ali- mentées dans l'enveloppe 14,16 à partir du côté ou du fond de cette enveloppe, au moyen de convoyeurs d'alimentation appropriés. En outrebien qu'un seul moyen réversible d'entraînement 36 ait été illustré et décrit, il est bien entendu que l'on peut utiliser plus d'un seul de ces moyens. -9- Revendications 1 - Appareil pour la mise en tas de matériau déversa- ble, tel que copeaux de bois, semences ou analogues, sur un emplacemnt de stockage (4), comprenant un convoyeur à vis sans fin substantiellement horizontal (15) installé au-dessus du sol de l'emplacement de stockage et raccordé à une enve- loppe (14,16) dans laquelle il se prolonge, celle-ci étant montée en pivotation sur un support (7) et munie à une hauteur donnée au-dessus du sol de l'emplacement de stocka- ge, d'un orifice d'alimentation du matériau (18) et d'un orifice d'évacuation du matériau (17), cette enveloppe et ce convoyeur à vis sans fin étant pivotables d'un seul bloc sur ce support, caractérisé par le fait que le con- voyeur à vis sans fin (15) a une partie qui est logée à l'extérieur de l'orifice d'évacuation (17) de l'enveloppe (14,16) et qu'elle a des portions de filets tournées vers cet emplacement de stockage, ces portions de filets ainsi tournées, postérieurement à la formation d'un tas de hauteur donnée au-dessus du sol, étant ajustées pour retenir le ma- tériau déchargé par l'orifice d'évacuation sur ce tas et pour déplacer ce matériau dans la direction axiale du con- voyeur à vis sans fin (15). 2 - Appareil selon la Revendication 1, caractérisé par le fait que l'enveloppe (14,16) a un carter (16) qui se projette à l'extérieur en direction axiale de la vis sans fin (19) du convoyeur, l'extrémité de ce carter, éloignée du support (7) étant munie de l'orifice d'évacuation (17). 3 - Appareil selon la Revendication 2, caractérisé par le fait que le carter (16) qui se projette à l'extérieur, est ouvert sur son côté éloigné de l'emplacement de stocka- ge. 4 - Appareil selon l'une quelconque des Revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que des moyens d'entraînement réversibles (31,32,36) sont disposés pour communiquer à l'enveloppe (14,16) et au convoyeur (15) un mouvement pi- votant alternatif par rapport au support(7). - 10 - - Appareil selon la Revendication 4, caractérisé par le fait que des disjoncteurs (37,38,39)sont ajustés pour déterminer l'angle dans lequel le convoyeur (15) est pivoté et, lorsque les positions-limites respectives pour ce mouvement de pivotation ont été atteintes, pour inver- ser la direction d'entraînement des moyens d'entraînement (31,32,36). 6 - Appareil selon l'une quelconque des Revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'un moyen capteur (45) est ajusté pour palper la partie supérieure du tas et pour interrompre l'évacuation du matériau déversable, lorsque cette partie supérieure du tas a atteint une extension donnée dans la direction axiale du convoyeur (15). 7 - Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le moyen capteur (45) est ajusté pour envoyer un signal d'arrêt aux moyens d'entraînement de la vis sans fin (22,23,25), ce qui arrête la vis sans fin et le matériau alimenté à l'orifice d'évacuation (17).