Brevet FR2626262A1 — publié le 19890728

La présente invention concerne des perfectionnements aux extracteurs du type constitué d'une vis sans fin entrainée en rotation sur elle-même pour attirer dans une direction centripète les produits vers une trémie d'évacuation centrale ; et la vis sans fin est entrainée en outre dans un mouvement de balayage angulaire de façon à parcourir l'ensemble du fond du silo, jusqu a épuisement total du stock. On connaît notamment par le brevet français nO 2 555 148 un dispositif de ce genre dans lequel l'ensemble de motorisation de la vis sans fin dans son mouvement de rotation selon son axe, est abrité à l'intérieur d'un carter constitué d'une jupe cylindrique surmontée d'un cône de protection de type connu ; et dans cette réalisation le moteur et la vis sans fin qui lui est associée sont montés solidaires en rotation de ladite jupe ; celle-ci est entralnée dans son mouvement de rotation, imprimant à la vis son mouvement de balayage, par un moteur périphérique engrenant sur la base ou sur le sommet de la jupe ; dans cette réalisation la vis sans fin et le moteur sont soutenus par un axe ou pivot central qui supporte lui-même le cône de protection supérieur, ce pivot central reposant sur un croisillon ancré sur les parois de la trémie inférieure d'évacuation. Un dispositif de ce genre a donné satisfaction et permet notamment de mettre en jeu le mouvement de balayage de la vis par l'intermédiaire d'un entrainement attaquant la jupe cylindrique. Cependant les dispositifs de ce type utilisent, pour supporter la vis et sa motorisation un-pivot qui doit par conséquent résister aux sollicitations et aux efforts latéraux souvent importants qui sont développés tout au long du fonctionnement de l'extracteur ; le pivot supporte en outre à son sommet le cône d'extraction, lequel supporte la masse des produits en cours de stockage ; dans ces conditions le pivot central nécessite une construction extrêmement résistante et il doit être ancré sur un croisillon inférieur placé transversalement par rapport à l'axe d'évacuation des produits, le croisillon constituant par conséquent une entrave qui gêne d'une part la section de passage des produits et qui empêche en outre tout accès, le silo étant rempli, aux organes mécaniques de l'extracteur. La présente invention vise à remédier à ces divers inconvénients et concerne des perfectionnements aux extracteurs du type spécifié en permettant de supprimer le pivot central et les servitudes qui I'entraînent, et notamment en permettant d'accéder, en période de stockage et de remplissage du silo aux organes mécaniques notamment au système de motorisation de la vis sans fin. Par ailleurs le dispositif selon l'invention représente une simplification dans la disposition des organes mécaniques, permettant un meilleur rendement et une réalisation simplifiée et plus économique. A cet effet l'invention concerne un dispositif pour l'évacuation de matières granuleuses ou pulvérulentes stockées dans un silo, du type comportant une vis sans fin, disposée radialement à proximité du fond du silo et entrainée dans un mouvement de rotation selon son axe ainsi que dans un mouvement de balayage angulaire, la vis étant associée à un cône supérieur de protection et à une jupe cylindrique tournant avec la vis et apte à isoler le moteur d'entraînement de la vis par rapport à la matière stockée, et le dispositif d'évacuation est caractérisé en ce que le moteur et la vis qui lui est associée sont montés solidaires exclusivement de ladite jupe, laquelle dans son mouvement de rotation entraine la vis et son moteur dans le mouvement de balayage angulaire par rapport au fond du silo, et en ce que la jupe tournante supporte ledit cône de protection par l'intermédiaire d'un palier permettant la rotation de la jupe par rapport au cône maintenu fixe par le poids de la matière stockée. De préférence la jupe repose sur un palier circulaire formé d'une couronne fixe solidaire du fond du silo et d'une couronne tournante solidaire de la jupe avec interposition de moyens de roulement. De préférence encore la jupe cylindrique comporte un plateau supérieur sensiblement horizontal et supportant le cône de protection en position supérieure par rapport audit plateau, par l'intermédiaire d'une couronne à roulement périphérique, et le plateau supporte le moteur et la vis en position inférieure et suspendue par rapport audit plateau. Plus particulièrement la vis est associée à un moteur hydraulique et à cet effet l'extracteur comporte un joint tournant de type connu situé dans l'axe de rotation de l'ensemble vis motorisée et jupe, le joint tournant étant raccordé par sa partie tournante au moteur et par sa partie fixe à des éléments de conduite fixe provenant- d'une centrale hydraulique. Plus spécialement le niveau inférieur de la jupe cylindrique se situe sensiblement au ras, avec un léger jeu permettant le libre mouvement de la jupe, par rapport au plan du fond du silo et la jupe cylindrique repose sur une couronne rotative par l'intermédiaire d'entretoises verticales, la couronne rotative, associée à une couronne fixe et formant palier circulaire étant situez à un niveau inférieur par rapport au fond du silo. Selon une autre caractéristique le dispositif d'extraction comporte un collecteur sous forme d'une couronne annulaire tronconique apte à recevoir la matière granuleuse ayant passé accidentellement sous la jupe et dirigée vers la trémie d'évacuation. Selon une autre caractéristique du dispositif selon l'invention la couronne rotative solidaire de la jupe est entrainée en rotation par un vérin d'axe sensiblement tangentiel et animé d'un mouvement de va-et-vient alternatif et alimenté par le circuit hydraulique général de l'extracteur. Plus spécialement le vérin animé d'un mouvement linéaire alternatif entraine, par l'intermédiaire d'un dispositif à rochet, un axe animé d'un mouvement rotatif uni-directionnel, cet axe engrenant par un pignon sur ladite couronne rotative elle-même solidaire de la base de la jupe. Plus particulièrement et dans le cadre d'une forme de réalisation de l'invention on a prévu que la couronne fixe appartenant au palier circulaire et supportant la couronne rotative, est elle-même solidaire d'un premier plateau annulaire fixe monté sous un second plateau annulaire périphérique à la jupe, ce second plateau annulaire reposant sur le plancher du silo et présentant une face horizontale supérieure affleurant au niveau du plancher du silo, le second plateau supportant le plateau annulaire inférieur, porteur de la couronne fixe, par des entretoises verticales. Selon une autre caractéristique l'extracteur comporte un joint tournant inférieur par rapport au moteur, le joint étant raccordé dans sa partie fixe aux canalisations de circulation de fluide hydraulique transitant sous le plancher du silo. Et selon une variante le joint tournant est situé en position supérieure par rapport au moteur et il est raccordé à des éléments de canalisation fixes pour la circulation du fluide hydraulique, lesdites canalisations circulant à l'intérieur et sous une demi-poutre à section en V, de type connu, raccordant selon un rayon le cône de protection à la paroi périphérique du silo pour déboucher vers l'extérieur. Selon une variante de réalisation le moteur d'entraînement de la -vis est constitué par un moteur hydraulique, alimenté par un circuit approprié à travers le joint tournant, et le moteur hydraulique est monté directement sur l'arbre principal de la boite de roulement de la vis. Et plus spécialement dans ce cas le moteur hydraulique et la bote à roulement de la vis sont couplés de telle façon que les fuites d'huile provenant du moteur sont récupérées dans la boîte de roulement en vue de la lubrification des paliers, la boîte comportant alors une évacuation par trop-plein propre à maintenir un niveau d'huile constant au sein de la boite. Selon encore une autre caractéristique l'extracteur comporte une vis apte à balayer l'ensemble du sol du silo selon 3600, la vis, après parcours de 3600, étant apte à être entraînée dans un mouvement de balayage angulaire en sens inverse du précédent, et dans ce cas l'alimentation de l'ensemble de motorisation de la vis, depuis une source fixe extérieure est obtenue par des liaisons souples électriques ou hydrauliques suivant le cas. Selon encore une variante l'extracteur pourrait comporter une pluralité de vis radiales. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme de réalisation préférentielle présentée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés. La figure 1 représente une vue de l'extracteur au niveau de son ensemble de motorisation au centre du silo. La figure 2 représente une variante dans laquelle l'ensemble de motorisation est alimenté par des liaisons circulant sous une demi-poutre à section en V. Selon la figure 1 on voit que l'extracteur se compose d'une vis sans fin du type vis d'Archimède 1 entraînée en rotation depuis une boîte de roulement 2 par le moteur 3 situé en bout de ladite boite. Le moteur est ici du type hydraulique et il est alimenté depuis le joint tournant Lt par les canalisations tournantes 5 et 6. Le joint tournant 4 est disposé dans l'axe du mouvement de balayage de la vis 1 parcourant le fond du silo et entraîné comme décrit ci-après. Le joint tournant 4 permet le raccordement du moteur hydraulique 3 aux canalisations respectivement d'arrivée de fluide 7 et d'évacuation 8 vers la centrale hydraulique ; les canalisations 7 et 8 parcourant le fond du silo pour rejoindre la source de pression hydraulique. On voit qu'aux canalisations 7 et 8 est associée une canalisation de retour 9 provenant par l'intermédiaire du joint tournant d'un orifice d'évacuation 10 situé à l'intérieur de la boîte 2 et permettant l'évacuation de l'huile constituant le fluide hydraulique parcourant le système et qui se serait échappé par suite de fuite, depuis le moteur 3 vers la boîte 2. On voit que dans cette réalisation on peut ainsi de façon particulièrement efficace et originale récupérer l'huile provenant du moteur 3 et qui a pu s'échapper vers la boîte 2 pour assurer le maintien d'un niveau d'huile il stagnant dans le fond de la boîte jusqu'au niveau de l'orifice d'évacuation 10 en assurant ainsi la rotation des paliers 12,12', 13,13'. L'ensemble de la vis et sa motorisation est solidaire d'une jupe de protection cylindrique 14 de type connu en soi et comportant une ouverture 17 pour permettre le passage de la vis 1 ; la jupe 14 comporte à sa partie supérieure un plateau horizontal 15 solidaire de la jupe et à ce plateau sont suspendus, par l'intermédiaire d'un socle 16, la boîte de roulement ainsi que le moteur et la vis 1. La jupe ou carter cylindrique 14 supporte elle-même à son sommet le cône de protection supérieur 18, par l'intermédiaire d'un palier circulaire 19 lequel permet le maintien en position fixe du cône de protection 18, immobilisé par la charge de la matière pulvérulente, tout en permettant la libre circulation de la jupe 1lut. On comprend que la jupe 14 dans son mouvement de rotation entraîne nécessairement le plateau 15 et par conséquent l'ensemble vis et ses éléments de motorisation, boîte et moteur. La jupe elle-même repose par l'intermédiaire des entretoises 20,20',21,21' sur une couronne circulaire 22 appartenant à un ensemble formant palier circulaire et muni de moyens de roulement et constitué de la couronne circulaire rotative 22 et de la couronne fixe 23. La couronne fixe 23 repose elle-meme sur un plateau annulaire inférieur 24 lequel est solidaire d'un second plateau annulaire 25 affleurant au plan du plancher du silo et reposant sur la structure de ce plancher. Dès lors on voit que le palier circulaire sur lequel repose la jupe 14 est situé en position inférieure par rapport au plan horizontal du plancher 26. Une couronne de collection 36 de forme générale tronconique, inclinée vers le centre, est interposée entre les entretoises 20,20',21,21' et la couronne rotative 22 dont elle est solidaire ; cet ensemble de collection permet de recueillir les matières granuleuses ou pulvérulentes qui se seraient introduites sous la base de la jupe 14 et qui se trouvent dirigées vers la partie centrale constituant la trémie d'évacuation 27. L'entraînement de la couronne rotative 22, et de la jupe 14 dont elle est solidaire, et par voie de conséquence de la vis 1 et de son ensemble de motorisation, est assuré par un vérin 28 par exemple un vérin hydraulique raccordé à la centrale hydraulique de l'ensemble de l'installation selon la réalisation de la figure 1 on voit que le vérin 28 entraîne par la bielette radiale 29 une roue 30 montée sur un axe 31 aboutissant à un pignon 32 engrenant lui-meme sur la denture 33 extérieure à la couronne rotative 22. Ainsi le mouvement de va-et-vient du vérin 28 se transforme par le jeu de la bielette radiale 29, monté solidaire de la roue 30 et de l'axe. 31 par l'intermédiaire d'un dispositif à rochet en mouvement circulaire ; et l'axe 31 est ainsi entraîné dans un mouvement angulaire unidirectionnel entrainant par conséquent à son tour la couronne et, de là la jupe, le plateau et enfin l'ensemble vis et motorisation. On voit selon la figure 1 que l'on obtient ainsi un ensemble particulèrement efficace, simple à la construction, robuste et de fonctionnement fiable. Le dispositif ainsi décrit présente en effet un certain nombre d'avantages par rapport aux dispositifs antérieurs. L'ensemble impliquant un mécanisme suspendu au plateau supérieur solidaire de la jupe permet une facilité d'accès au mécanisme par démontage de la trémie situé sous l'appareil ; il est ainsi possible de démonter l'ensemble mécanique en débranchant notamment les tuyauteries 7,8,9 et en désaccouplant les vis de fixation de la boîte à roulement et du plateau d'entraînement 35 de la vis d'extraction 1. Par rapport aux dispositifs antérieurs on voit que l'ensemble mécanique vis et motorisation étant relié et suspendu exclusivement à la jupe cylindrique, peut être ainsi rendu directement accessible sans que l'opérateur soit handicapé par le pivot de supportage et son croisillon inférieur d'appui. De plus aucune charge due aux produits n'est dans ces conditions supportée par la partie mécanique ou hydraulique. L'intégration du moteur hydraulique et de la boite de roulement permet de simplifier la construction et. de réduire les dimensions de la jupe 1lut. En outre et comme précédemment décrit les fuites du moteur hydraulique sont récupérées pour assurer la lubrification des paliers de la boite. Enfin on supprime ainsi un passage hydraulique annulaire de drain qui est ici remplacé par le trop-plein de lubrification de la boîte (référence 10) en réduisant le nombre de joints d'étanchéité à trois au lieu de quatre habituellement. La couronne rotative inférieure permet de répartir les charges et les sollicitations de l'ensemble mécanique sur une assise très large en bénéficiant du périmètre d'appui de l'ensemble de la couronne rotative. Elle ne présente qu'un encombrement vertical réduit permettant d'obtenir une cote entre le fond du silo et-la base du raccordement à la trémie de sortie très réduite dès lors on peut ainsi réaliser des hauteurs de galerie sous silo de dimensions réduites avec des capacités de stockage plus importantes. Le grand diamètre et l'assise importante donnée à la jupe supportant à son tour la vis permettent de réaliser un couple de balayage plus élevé et une réduction des efforts sur la denture 33. On aura noté déjà que la section de passage de la trémie 27 est ici laissée entièrement libre et dégagée, ce qui non seulement permet un accès aux organes mécaniques pour l'entretien et la maintenance mais évite également les risques de bourrage et de colmatage. De son côté le cône supérieur 18 repose, de façon nouvelle, sur la jupe et son plateau transversal 15 par l'intermédiaire d'un palier à roulement circulaire ; on remédie ainsi aux inconvénients des systèmes antérieurs dans lesquels la liaison rotative entre le cône et son appui inférieur était obtenue par un palier réduit à une couronne de faible diamètre correspondant par exemple à la section du pivot central. Ici les contraintes et les efforts sont reportés sur un périmètre très large, on obtient ainsi un ensemble particulièrement stable en limitant la contrainte du fait que la charge est reprise au maximum de la section du cône. Dans la réalisation ici décrite on note également que la couronne fixe, appartenant au palier circulaire supportant la jupe rotative 14, est montée en appui sur un plateau inférieur 24 suspendu par un jeu d'entretoises 37 au plateau supérieur ou second plateau 25. On peut ainsi faire arriver la base de la jupe 14 à un niveau très proche du plan de référence correspondant au plan horizontal du plancher 26 en évitant les risques de passage de la matière, la jupe débordant vers l'extérieur au delà du bord intérieur du plateau 25, par la couronne inférieure 38. Il est également possible dans cette réalisation d'assurer le démontage des paliers formés des couronnes fixe 23 et rotative 22 avec démontage du plateau 24, des cales d'appui étant insérées entre la base de la jupe 38 et le bord du second plateau ou plateau supérieur 25, qui supporte alors directement la jupe par l'intermédiaire des cales mises en attente. Le collecteur en forme de couronne 36 permet par ailleurs de rejeter vers le centre c'est-à-dire ver.s la trémie 27 d'évacuation les matières qui auraient pu s'insérer sous la base de la jupe. Le mécanisme d'entraînement de la jupe est ici constitué avantageusement d'un système hydraulique partant d'un vérin de va-et-vient alternatif 28 ; ce système connu en lui-même permet dans l'application qui en est ici faite la suppression des fins de course habituellement utilisées dans les montages hydrauliques pour commander la sortie ou la rentrée du vérin, et cet asservissement est remplacé par une temporisation électrique commandant le mouvement depuis l'alimentation au niveau de la centrale hydraulique l'économie réalisée du fait du coût plus faible des composants électriques est d'autant plus importante que l'installation comportera plusieurs extracteurs, chacun devant être alimenté depuis la même centrale. La figure 2 représente une variante dans laquelle le joint tournant 4' est monté en partie supérieure par rapport à l'ensemble motorisation et boite de roulement ; dans ce cas les canalisations 7',8',9' au lieu de courir sous ie. plancher comme dans la réalisation précédente sont placées à l'intérieur d'une poutre 39 de section en V, de type connu, et qui court depuis le cône central 18' jusqu'à la paroi périphérique en débouchant vers l'extérieur. Les réalisations qui ont été ici décrites font appel à des moteurs hydrauliques. L'invention peut également être utilisée dans les versions représentées aux figures 1 et 2 avec un moteur ou des moteurs électriques, les joints hydrauliques tournants étant remplacés par des joints tournants électriques. L'entraînement de la jupe peut se faire par un motoréducteur. Selon d'autres variantes on peut également prévoir que la course de la vis soit limitée à 36D, voire 1800, en évitant dans ce.cas la mise en place de joints tournants ; la vis après un cycle ayant permis de balayer la surface du silo peut alors repartir dans un nouveau cycle en sens inverse dans ce cas la connexion entre les moteurs hydraulique et électrique et leur source d'alimentation fixe pourrait se faire en utilisant des raccordements souples. -Enfin le dispositif pourrait comporter une pluralité de vis radiales disposées de préférence de façon symétrique à partir de la jupe rotative et de son plateau supérieur. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour l'évacuation de matières granuleuses ou pulvérulentes stockées dans un silo, du type comportant une vis sans fin (1), disposée radialement à proximité du fond du silo et entraînée dans un mouvement de rotation selon son axe ainsi que dans un mouvement de balayage angulaire, la vis étant associée à un cône supérieur (18) de protection et à une jupe cylindrique (1lut) tournant avec la vis et apte à isoler le moteur d'entrainement (3) de la vis par rapport à la matière stockée, caractérisé en ce que le moteur (3) et la vis (1) qui lui est associée sont montés solidaires exclusivement de ladite jupe (1lut), laquelle dans son mouvement de rotation entraîne la vis et son moteur dans le mouvement de balayage angulaire par rapport au fond du silo, et en ce que la jupe tournante (1lut) supporte ledit cône de protection (18) par l'intermédiaire d'un palier (19) permettant la rotation de la jupe (1lut) par rapport au cône (18) maintenu fixe par le poids de la matière stockée. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que a jupe (14) repose sur un palier circulaire formé d'une couronne fixe (23) solidaire du fond du silo et d'une couronne tournante (22) solidaire de la jupe avec interposition de moyens de roulement. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la jupe cylindrique (14) comporte un plateau supérieur (15) sensiblement horizontal et supportant le cône de protection (18) en position supérieure par rapport audit plateau, par l'intermédiaire d'une couronne à roulement périphérique (19), et le plateau (15) supporte le moteur (2) et la vis (1) en position inférieure et suspendue par rapport audit plateau. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la vis (1) est associée à un moteur (2) hydraulique et à cet effet le dispositif comporte un joint tournant (4) de type connu situé dans l'axe de rotation de l'ensemble vis motorisée et jupe, le joint tournant étant raccordé par sa partie tournante au moteur et par sa partie fixe à des éléments de conduite fixe (7,8,9) provenant d'une centrale hydraulique. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le niveau inférieur (38) de la jupe (14) cylindrique se situe sensiblement au ras, avec un léger jeu permettant le libre mouvement de la jupe, par rapport au plan (26) du fond du silo et la jupe cylindrique (14) repose sur une couronne rotative (22) par l'intermédiaire d'entretoises (20,20',21,21') verticales, la couronne rotative, associée à une couronne fixe (23) et formant palier circulaire étant située à un niveau inférieur par rapport au fond du silo (26). 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un collecteur (36) sous forme d'une couronne annulaire tronconique apte à recevoir la matière granuleuse ayant passé accidentellement sous la jupe et dirigée vers la trémie d'évacuation. 7 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la couronne rotative (22) solidaire de la jupe (14) est entraînée en rotation par un vérin (28) animé d'un mouvement de va-et-vient alternatif et alimenté par le circuit hydraulique général de l'extracteur, et le vérin animé d'un mouvement linéaire alternatif entraîne, par l'intermédiaire d'un dispositif à rochet, un axe (31) animé d'un mouvement rotatif uni-directionnel, cet axe engrenant par un pignon (32) sur la denture (33) de ladite couronne rotative (22) elle-même solidaire de la base de la jupe. 8 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la couronne fixe. (23) appartenant au palier circulaire et supportant la couronne rotative (22), est elle-même solidaire d'un premier plateau annulaire fixe (2lut) monté sous un second plateau (25) annulaire périphérique par rapport à la jupe, ce second plateau annulaire (25) reposant sur le plancher du silo (26) et présentant une face horizontale supérieure affleurant au niveau du plancher du silo, le second plateau (25) supportant le plateau annulaire inférieur (24), porteur de la couronne fixe, par des entretoises verticales (37). 9 - Variante d'un dispositif selon la revendication Lt, caractérisée en ce que le joint tournant (lut') est situé en position supérieure par rapport au moteur et il est raccordé à des éléments de canalisation fixes (7',8',9') pour la circulation du fluide hydraulique, lesdites canal il sations circulant à l'intérieur et sous une demi-poutre (39) à section en V, de type connu, raccordant selon un rayon le cône de protection (18') à la paroi périphérique du silo pour déboucher vers l'extérieur. 10 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le moteur d'entraînement de la vis est constitué par un moteur hydraulique, alimenté par un circuit approprié à travers le joint tournant, et le moteur hydraulique est monté directement sur l'arbre principal de la boîte de roulement de la vis. 11 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moteur hydraulique (3) et la boîte à roulement (2) de la vis (1) sont couplés de telle façon que les fuites d'huile provenant du moteur sont récupérées dans la boîte de roulement (2) en vue de la lubrification des paliers, la boîte comportant alors une évacuation par trop-plein (10,9) propre à maintenir un niveau d'huile constant au sein de la boîte. 12 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte une vis apte à balayer l'ensemble du sol du silo selon 3600, la vis, après parcours de 3600, étant apte à être entraînée dans un mouvement de balayage angulaire en sens inverse du précédent, et dans ce cas l'alimentation de l'ensemble de motorisation de la vis, depuis une source fixe extérieure est obtenue par des liaisons souples électriques ou hydrauliques suivant le cas. 13 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de vis radiales.