Brevet FR2550770A1 — publié le 19850222

Cette invention concerne un appareil pour désagréger du matériau en particules dont les particules sont agglomérées, du matériau granulaire ou pulvérulent par exemple, dans un récipient de stockage. Il est de pratique courante de stocker du matériau en particules, des céréales par exemple, dans un récipient tel qu'un silo ou une trémie, et d'enlever ensuite le matériau du récipient par écoulement naturel ou vidange par gravité à travers une ouverture dans la partie inférieure du récipient Il est bien connu que, suivant 10 la nature du matériau et les conditions ambiantes, le matériau peut s'agglomérer dans certaines zones, par exemple sur les côtés et sur le fnd du récipient Une telle agglomération risque de provoquer un engorgement qui réduit ou arrête l'écoulement de matériau du récipient à travers l'ouverture dans la partie inférieure De telles 15 agglomérations peuvent se former également sur le c 6 té du récipient, o elles adhèrent à la paroi latérale en formant des voûtes ou des masses suspendues Ces masses réduisent la capacité de stockage du récipient; de plus, le problème d'incompatibilité de matériaux risque de se poser lorsqu'un récipient est utilisé pour stocker 20 différents matériaux à différents moments. Il est extrêmement dangereux qu'une personne descende dans le récipient pour tenter de supprimer un engorgement ou une masse suspendue Non seulement l'atmosphère dans le récipient risque d'être dangereuse en raison de dégagements gazeux toxiques, ou en raison du risque d'explosion par la poussière, mais la personne risque aussi d'être ensevelie. Le brevet des E U A n 4 360 276, délivré le 23 novembre 1982 et dont la demanderesse est propriétaire, décrit un appareil pour désagréger des obstructions ou des masses suspendues, 30 qui est abaissé dans un récipient au bout d'un élément de suspension et qui produit une action vibratoire dans un plan sensiblement horizontal Bien que cet appareil soit efficace pour supprimer des engorgements et des masses suspendues de différentes sortes de matériaux, il existe encore un besoin pour un appareil qui produit 35 une action de désagrégation sur un plus grand volume. L'un des buts de l'invention est donc d'apporter un appareil perfectionné pour désagréger des agglomérations de matériaux en particules dans un récipient de stockage. Selon l'invention, un tel appareil comporte un corps destiné à être abaissé dans le récipient au bout d'un élément de suspension, une tête porte-fléau montée rotative sur le corps et pouvant tourner autour d'un axe sensiblement vertical par rapport au corps lorsque celui-ci est suspendu dans le récipient, un élément flexible de forme allongée constituant un fléau et faisant saillie 10 de la tête, un dispositif pour tourner la tête par rapport au corps et faire ainsi que le fléau frappe et désagrège le matériau aggloméré, le corps portant un dispositif d'équilibrage monté rotatif par rapport au corps autour d'un axe sensiblement vertical, de même qu'un dispositif pour faire tourner le dispositif d'équilibrage en sens contraire 15 de la tête porte-fléau pour compenser le couple produit par la rotation de la tête porte-fléau et empêcher ainsi le mouvement angulaire du corps autour d'un axe vertical lorsque la tête porte-fléau est animée d'une rotation. Le dispositif pour faire tourner la tête porte-fléau 20 peut être un premier moteur rotatif ma par un fluide de pression et à axe de rotation vertical, l'appareil comprenant un dispositif pour amener du fluide sous pression d'une source extérieure à ce premier moteur rotatif. Le dispositif d'équilibrage de couple peut être un 25 second moteur rotatif m par un fluide de pression, à axe de rotation vertical et porté par le corps, le dispositif d'alimentation en fluide amenant également du fluide sous pression au second moteur rotatif, pour le faire tourner en sens contraire au premier moteur Le dispositif d'alimentation en fluide peut amener du fluide sous pression 30 à un moteur rotatif et ce moteur peut posséder un dispositif d'échappement d'o du fluide sous pression est envoyé ensuite à l'autre moteur rotatif. La tête porte-fléau peut contenir une bobine de matériau flexible formant fléau, dont la portion extreme libre fait 35 saillie de la tête pour frapper le matériau aggloméré, auquel cas l'appareil comprend un dispositif pour dévider de la bobine et faire sortir une nouvelle longueur de matériau formant fléau lorsque la portion extrême libre est usée. Ce dispositif distributeur de matériau flexible formant fléau peut comporter un support en contact avec le matériau à fléau 5 et monté angulairement mobile autour d'un axe sensiblement vertical sur la tête porte-fléau, pour dévider chaque fois une nouvelle longueur de matériau à fléau de la bobine, un organe de commande susceptible d'être animé de mouvements alternatifs le long d'un axe vertical, un dispositif rotatif combiné avec l'organe de commande et 10 le support pour contribuer au mouvement alternatif de l'organe de commande et pour déplacer pas à pas le support, ainsi qu'un dispositif pour animer l'organe de commande d'un mouvement alternatif afin de déplacer le support pas à pas et de faire sortir ainsi à l'extérieur, pas à pas, de nouvelles longueurs de matériau à fléau. 15 Le dispositif pour animer l'organe de commande d'un mouvement alternatif peut être un vérin mu par un fluide de pression, combiné avec un dispositif pour amener un fluide sous pression d'une source extérieure à ce vérin Le dispositif d'alimentation en fluide peut produire le mouvement du vérin en un sens, le mouvement dans le sens opposé pouvant être produit, lorsque la pression est réduite, par un ressort par exemple. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, 25 sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale avec des arrachements de l'appareil selon l'invention pour désagréger des agglomérations d'un matériau en particules dans un récipient de stockage; la figure 2 est une coupe axiale et verticale de cet appareil, mais à plus grande échelle; la figure 3 est une coupe horizontale, prise suivant la ligne 3-3 de figure 2; les figures 4 et 5 sont des vues de côté, partiel35 lement en coupe, illustrant l'utilisation de l'appareil pour supprimer un engorgement dans le récipient; les figures 6 et 7 sont des vues semblables illustrant une autre manière possible d'utiliser l'appareil pour supprimer un engorgement; et les figures 8 et 9 sont des vues semblables illustrant l'utilisation de l'appareil pour éliminer une masse suspendue dans un récipient. L'appareil représenté sur les dessins pour désagréger du matériau en particules dans un réservoir de stockage 14 (voir figures 4 à 9) possède un corps 12 qui peut être abaissé dans ce 10 réservoir au bout d'un élément de suspension sous forme d'un câble 16, l'extrémité supérieure du corps 12 présentant un élément 18 pour la fixation de l'extrémité inférieure du câble 16. Le corps 12 porte à son extrémité inférieure une tête porte-fléau 20 qui est montée rotative par rapport au corps au moyen d'un arbre creux 22 qui s'étend vers le haut dans le corps 12 à partir de la tête 20 et est monté dans des roulements 24 et 26 espacés verticalement La partie inférieure du corps 12 contient un premier moteur rotatif 28, m Q à l'air comprimé et monté autour de l'arbre 22 pour le faire tourner Le moteur 28 reçoit de l'air 20 comprimé d'une source extérieure à travers un tuyau d'alimentation , raccordé à un conduit 32 prévu dans le corps 12 et menant à une admission de moteur 34. La partie supérieure du corps 12 contient un second moteur rotatif à air comprimé 36, dont l'arbre creux vertical 38 25 est monté dans des roulements 40 et 42 verticalement espacés Le moteur 36 est un moteur non équilibré et comporte un rotor 44, calé sur l'arbre 38, qui est excentré par rapport à la chambre de rotor (voir figure 3), le rotor 44 portant des palettes radialement mobiles 48 en contact avec la paroi de la chambre 46, laquelle 30 présente une admission d'air 50 et une sortie d'air 52 L'air s'échappant du premier moteur 28 s'écoule par un passage 54 du corps 12 dans l'admission 50 du second moteur 36 et l'air s'échappant par la sortie 52 du second moteur sort à l'extérieur par le passage 56. Le premier moteur 28 est de construction semblable à celle du second moteur 36 et comporte un rotor 29 avec des palettes 31, mais ce rotor n'est pas monté de façon excentrée par rapport à la chambre du moteur, de sorte que le premier moteur 28 est un moteur équilibré D'autres détails de construction du premier 28 et du second moteur 36 seront évidents à l'homme de l'art. La tête porte-fléau 20 comporte un moyeu creux 61 fixé sur l'extrémité inférieure de l'arbre 22, et un cône 60 formant un nez conique est monté sur l'extrémité inférieure du moyeu 61 avec interposition d'un roulement 62 pour pouvoir effectuer un mouvement angulaire autour d'un axe vertical par rapport au moyeu Deux bobines 10 verticalement espacées de matériau flexible formant fléau 64, 66 sont disposées autour du moyeu 61; leurs portions extrêmes libres 64 a, 66 a font saillie à l'extérieur à travers des trous 68, 70 ménagés dans une paroi latérale 63 qui s'étend vers le haut à partir du c 8 ne 60. Le corps 12 contient un vérin pneumatique à axe vertical, dont le cylindre 72 est solidarisé du corps 12 et dont le piston 74 est solidarisé d'une tige de piston 76 qui fait saillie au-dessus du cylindre 72 et est entourée d'un ressort 78 comprimé entre un collet 80 à l'extrémité supérieure de la tige de piston 76 et le haut du cylindre 72, tendant ainsi à faire monter le piston 74 Le conduit d'alimentation en air comprimé 32 est également raccordé à l'extrémité supérieure du cylindre 72, par un conduit d'embranchement 82, de sorte que l'air pénétrant par cet embranchement fait descendre le piston 74 contre la force du ressort 78 Un 25 organe de commande sous forme d'une tige 84 s'étend vers le bas à partir du piston 74, à travers l'arbre moteur creux 22, jusque dans la tête 20. La tige de commande 84 est montée par des roulements 86, 88 dans un manchon 90 qui est mobile verticalement mais ne peut 30 pas tourner par rapport à la tête 20 en raison d'une liaison à clavettes 92 Un disque 94, entourant la tige de commande 84 et fixé au c 8 ne 60, porte une came à rochet supérieure 96 et une came à rochet inférieure 98, qui sont destinées à coopérer alternativement avec une came à rochet supérieure 100 et une came à rochet 35 inférieure 102 portées par le manchon 90. Fonctionnement On se reporte pour commencer aux figures 1 à 5. L'appareil est abaissé au moyen du câble 16 dans le réservoir 14, dont la sortie est partiellement obstruée par une masse 112 de matériau en particules restée suspendue ou accrochée Lorsque l'appareil selon l'invention arrive à la position représentée sur la figure 4, de l'air comprimé est envoyé à travers le tuyau 30 et le conduit 32 au moteur 28, ce qui fait tourner l'arbre 22 et avec lui la tête porte-fléau 20 De ce fait, les portions extrêmes libres 10 64 a, 66 a du matériau flexible 64, 66 formant fléau sont projetées vers l'extérieur par la force centrifuge pendant la rotation de la tête 20 L'air s'échappant du moteur 28 pénètre dans le moteur non équilibré 36, lequel est de ce fait animé d'une rotation en sens contraire au moteur équilibré 28 En raison de son déséquilibre, le 15 moteur 36 fournit du travail, l'agencement étant tel que le couple produit par le moteur 36 compense le couple produit par le moteur 28 faisant tourner la tête porte-fléau 20 En même temps, de l'air comprimé pénètre par l'embranchement 82 dans le cylindre 72, faisant descendre le piston 74 à la position représentée sur la 20 figure 2. L'appareil est ensuite abaissé davantage, à partir de la position représentée sur la figure 4, de sorte que les fléaux 64 a, 66 a frappent et désagrègent la partie de la masse 112 qui bloque la sortie 110, comme représenté sur la figure 5 Si les 25 portions extrêmes libres 64 a, 66 a du matériau formant fléau sont usées, l'alimentation en air comprimé est temporairement coupée, de sorte qu'il n'y a plus suffisamment de pression d'air comprimé dans le cylindre 72 pour empêcher que le ressort 78 ne fasse monter la tige de piston 76, le piston 74 et la tige de commande 84 avec 30 eux De ce fait, la came 102 monte et s'applique contre la came 98, ce qui fait tourner le disque 94, le c 6 ne 60 et la paroi latérale 63 de 45 par rapport au moyeu 61 et en sens contraire à l'enroulement des matériaux flexibles 64, 66 formant fléau, ce qui produit un dévidage correspondant des bobines formées par ces matériaux. Le rétablissement consécutif de l'alimentation en air comprimé fait redescendre le piston 74 à sa position basse, de sorte que la came 100 s'applique contre la came 96 et provoque ainsi une nouvelle rotation de 45 du disque 94, de même qu'un nouveau dévidage des bobines formées par les matériaux flexibles 64, 66. Le rétablissement de l'alimentation en air comprimé fait également redémarrer les moteurs 28 et 36, si bien que les portions qui viennent d'être dévidées du matériau formant fléau sont projetées vers l'extérieur sous l'effet de laforce centrifuge, à travers les trous 68, 70 de la tête 20, formant ainsi de nouvelles parties extrêmes libres ou fléaux 64 a, 66 a. Les figures 6 et 7 montrent de quelle manière l'appareil peut être utilisé pour dégager une ouverture de vidange obstruée par des masses suspendues 112 a, 112 b Dans ce cas, l'appareil est abaissé à peu près jusqu'à l'ouverture 110, avant que les moteurs pneumatiques 28, 36 ne soient mis en marche, et est ensuite remonté, 15 comme représenté sur la figure 7, pendant que les moteurs tournent. Les figures 8 et 9 montrent l'utilisation de l'appareil pour éliminer une masse suspendue 112 c par un mouvement descendant de l'appareil. Pendant l'abaissement de l'appareil, le cône 60 formant le nez de l'appareil contribueégalement à désintégrer des agglomérations Si désiré, de l'air comprimé peut être amené à travers un passage 85 de la tige 84 à des tuyères (non représentées) dans le cône 60 pour contribuer également à la désagrégation L'air peut être introduit dans le passage 85 à partir du conduit d'alimentation 32 ou depuis l'échappement du moteur 36. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre. R E V E N D I C A T I O N S 1 Appareil pour désagréger les agglomérations de matériaux en particules dans un réservoir, caractérisé en ce qu'il comporte un corps ( 12) destiné à être abaissé dans le réservoir ( 14) au bout d'un élément de suspension ( 16), une tête porte-fléau ( 20) montée rotative sur le corps et pouvant tourner autour d'un axe sensiblement vertical par rapport au corps ( 12) lorsque celui-ci est suspendu dans le réservoir, un élément flexible de forme allongée constituant un fléau et faisant saillie de la tête ( 20), un dispo-10 sitif ( 28) pour tourner la tête par rapport au corps et amener ainsi le fléau à frapper et à désagréger le matériau aggloméré, le corps ( 12) portant un dispositif d'équilibrage ( 44) monté rotatif par rapport au corps autour d'un axe sensiblement vertical, de même qu'un dispositif ( 36) pour faire tourner le dispositif d'équili15 brage en sens contraire de la tête porte-fléau ( 20) pour compenser le couple produit par la rotation de la tête porte-fléau et empêcher ainsi le mouvement angulaire du corps ( 12) autour d'un axe vertical lorsque la tête porte-fléau est animée d'une rotation. 2 Appareil selon la revendication 1, o le dispositif pour tourner la tête porte-fléau ( 20) est un premier moteur rotatif ( 28) ma par un fluide de pression, porté par le corps ( 12) et ayant un axe de rotation vertical, l'appareil comprenant un dispositif ( 30, 32) pour amener un fluide sous pression d'une source extérieure à ce premier moteur rotatif ( 28). 3 Appareil selon la revendication 2, o le dispositif d'équilibrage est formé par un second moteur rotatif ( 36, 44) mû par un fluide de pression, porté par le corps ( 12) et ayant également un axe de rotation vertical, le dispositif d'alimentation ( 30, 32) amenant également du fluide sous pression à ce second moteur pour 30 le faire tourner en sens contraire à celui du premier moteur ( 28). 4 Appareil selon la revendication 3, o le dispositif d 'alimentation ( 30, 32) amène du fluide sous pression à un moteur rotatif ( 28), ce moteur présentant un dispositif d'échappement d'o du fluide sous pression s'échappant de ce moteur est amené ( 54) à l'autre moteur rotatif ( 36). Appareil selon la revendication 1, dont la tête porte-fléau ( 20) contient une bobine d'un matériau flexible de forme allongée, dont une partie extrême libre fait saillie de la tête ( 20) et forme un fléau destiné à frapper le matériau aggloméré, l'appareil comprenant un dispositif distributeur pour dévider une nouvelle longueur de ce matériau à fléau de la bobine et pour la faire sortir à l'extérieur de la tête lorsque la partie extrême libre 10 formant fléau est usée. 6 Appareil selon la revendication 5, dont le dispositif distributeur de matériau à fléau comporte un support ( 61) en contact avec le matériau à fléau ( 64, 66) et monté angulairement mobile autour d'un axe sensiblement vertical sur la tete porte-fléau 15 ( 20), pour dévider chaque fois une nouvelle longueur de matériau à fléau ( 64, 66) de la bobine, un organe de commande ( 84) susceptible d'être animé de mouvements alternatifs le long d'un axe vertical, un dispositif rotatif ( 60, 96, 98) combiné avec l'organe de commande ( 84) et le support ( 61) pour contribuer au mouvement alternatif 20 imprimé à l'organe de commande et pour angulairement déplacer pas à pas le support ( 61), ainsi qu'un dispositif ( 72, 74) pour animer l'organe de commande ( 84) d'un mouvement alternatif afin de déplacer le support ( 61) angulairement, pas à pas, et de faire sortir ainsi à l'extérieur, également pas à pas, de nouvelles longueurs de 25 matériau à fléau. 7 Appareil selon la revendication 6, dont le dispositif destiné à animer l'organe de commande ( 84) d'un mouvement alternatif comprend un vérin mû par un fluide de pression et possédant un cylindre ( 72) et un piston ( 74), ainsi qu'un dispositif d'alimen30 tation pour amener du fluide sous pression d'une source extérieure à ce vérin. 8 Appareil selon la revendication 7, dans lequel le dispositif d'alimentation ( 30, 32) manoeuvre le vérin en un sens, le mouvement en sens contraire étant produit par un ressort ( 78). 35 9 Appareil selon la revendication 3, dont le moteur d'équilibrage pour la compensation du couple est un moteur ( 36) non équilibré. Appareil selon la revendication 7, dont le dispositif pour animer l'organe de commande ( 84) d'un mouvement alternatif comprend une came supérieure ( 96) et une came inférieure ( 98) portées par le dispositif rotatif ( 60, 94) et destinées a coopérer alternativement avec une came supérieure ( 100) et une came inférieure ( 102) conjuguées au support ( 61) en contact avec le matériau a fléau ( 64, 66).