Brevet FR2637270A1 — publié le 19900406

L'invention est relative è un fond vibrant de silo destiné notamment à faciliter ltécoulement hors du silo de matières pulvérulentes telles que amiante, ciment ou autre. Elle concerne principalement les fabricants de matériels de stockage. Le matériel de conditionnement en vue du stockage des matières pulvérulentes s'apparente b celui utilisé pour les liquides. Notamment les silos en forme de citernes verticales sont largement utilisés pour entreposer la matière. Le silo offre l'avantage de placer la matière en hauteur et par conséquent, l'écoulement par gravité est possible. Par exemple, on peut transférer la matière du silo dans une benne ou un conteneur par écoulement de la matière à travers un orifice percé à la partie inférieure du silo. Dans la pratique, il s'avère que certaines difficultés sont rencontrées lors de l'écoulement en raison d'une formation d'un compactage de la matière pulvérulente au sein du silo. Les deux principaux problèmes rencontrés sont la création d'une volte au-dessus de l'orifice de sortie, c'est-è-dire que la matière se transforme en un bloc compact stable. L'autre défaut également rencontré est la création d'une cheminée dans la partie centrale du silo, c'est-8-dire que la matière périphérique reste plaquée contre la paroi du silo et ne s'écoule pas par l'orifice central. A l'aplomb de l'orifice de sortie, il se crée une cheminée. Ces deux défauts sont particulièrement gênants car, dans le premier cas, il bloque complètement le fonctionnement du silo et dans le second cas, il se crée des accumulations de matières anciennes qui peuvent être nuisibles à long terme. Pour lutter contre ces défauts de fonctionnement, les fabricants ont mis au point différents dispositifs. En premier lieu, il y a le fond vibrant rapporté sur le silo. Vouloir faire vibrer toute la masse du silo poserait de nombreux problèmes techniques notamment au niveau des efforts à mettre en jeu, aussi seule la zone sensible du silo, c'est-à-dire le fond convergent vers la sortie, là où les risques de tassement sont les plus grands, est placée sous vibration. Pour cela, des moteurs supportant des balourds sont fixés sur le fond du silo qui lui-même est rapporté sur les parois extérieures du silo par l'intermédiaire de fixations souples. Une manchette réunit les deux pièces pour assurer l'étanchéité de l'ensemble. En combinaison avec le fond vibrant, les fabricants utilisent un déflecteur conique fixé sur le fond vibrant et placé dans la partie supérieure centrale de celui-ci. Ce déflecteur a plusieurs missions, tout d'abord il crée une zone de dégagement dans le fond du silo où la matière peut s'écouler avec une bonne fluidité. Ensuite, il transmet les vibrations du fond dans la masse de matière stockée dans le silo. Ces vibrations empêchent tout phénomène de création d'une voûte ou de cheminée. En outre, le déflecteur conique régule le débit d'écoulement du silo. Or c'est précisément à ce niveau que l'on peut faire les plus gros reproches sur les techniques utilisées actuellement. En effet, le débit du silo est uniquement déterminé par ltécartement réalisé entre le déflecteur conique et le fond vibrant. Cette distance est déterminée lors de l'assemblage du silo et ne peut plus être modifiée par la suite. Pour certaines applications, l'ajustement du débit est important mais ne peut être réalisé. Le but principal de la présente invention est de présenter un fond vibrant de silo qui élimine tout risque de compactage de la matière pulvérulente et qui, de plus, autorise le réglage du débit d'écoulement de la matière hors du silo. Cet ajustement du débit peut se faire de façon continue depuis la fermeture totale du silo jusqu'8 ltécoulement maximum, ce qui offre une possibilité de dosage avantageuse. Cette caractéristique permet d'associer le fond vibrant de la présente invention à des systèmes de régulation et lui ouvre un nouveau champ d'application. I1 faut également souligner que les avantages procurés par le fond vibrant de l'invention ne constituent pas un handicap économique étant donné que les coûts de fabrication sont sensiblement similaires aux constructions traditionnelles. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Le fond vibrant de silo destiné à faciliter l'écoulement hors du silo de matières pulvérulentes telles que amiante, ciment ou autres, qui comprend un dispositif de fixation souple au corps du silo, un orifice de sortie et un mécanisme vibrant, est caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de réglage continu du débit d'écoulement à travers l'orifice de sortie. L'invention sera mieux comprise - la lecture de la description suivante, accompagnée de dessins en annexe, parmi lesquels - la figure 1 schématise un silo équipé d'un fond vibrant, - la figure 2 illustre en perspective le profil intérieur du fond vibrant de l'invention, - la figure 3 représente le positionnement des moyéns de réglage du débit d'écoulement du silo, - la figure 4 montre le volet de réglage du débit de sortie, - la figure 5 représente le fond vibrant du silo en vue longitudinale, - la figure 6 montre en détail le dispositif de fixation souple du fond vibrant sur le corps du silo. La présente invention vise un-fond vibrant de silo, destiné à faciliter l'écoulement hors du silo de matières pulvérulentes telles que amiante, ciment ou autre. Elle concerne les fabricants de matériels de conditionnement en vrac de matières en poudre ou en granulés. Le stockage des matières pulvérulentes se fait traditionnellement en silo. I1 offre l'avantage de l'étanchéité et la matière peut s'écouler par gravité, d'où des facilités de manutention. Cependant, il apparaît qu'avec l'utilisation de certains types de matières, on rencontre des phénomènes de compactage en masse de la matière au sein du silo, qui peuvent se traduire sous la forme d'une création de voûte au-dessus de l'orifice de sortie ou d'une cheminée, c'est-à-dire lorsque la matière se fixe sur les parois. Pour lutter contre ces inconvénients, les fabricants ont mis au point des fonds de silo vibrants qui, avec le concours de déflecteurs intérieurs, secouent la matière dans les zones propices à la formation de masses compactes pour assurer à la matière une certaine fluidité en toutes circonstances. Les vibrations sont engendrées à l'aide d'un moteur muni d'un balourd fixé sur le fond vibrant lui-même rapporté aux parois du silo par l'intermédiaire d'un accouplement souple. Le principal défaut de cette technique est qu'elle ne permet pas d'ajuster de façon continue le débit. En effet, ce dernier est déterminé par la distance séparant le cône déflecteur du fond convergent du silo, or cet écartement est déterminé une fois pour toutes lors du montage du silo, toute modification ne pouvant être opérée que par démontage du fond vibrant. Dans ces conditions, il est nécessaire d'adjoindre au silo un dispositif auxiliaire permettant par exemple d'effectuer des dosages de produits, le silo en lui-même étant incapable de réguler de façon précise les quantités de matière délivrées. Cette adjonction nécessaire augmente le coût de l'installation et c'est précisément pour s'affranchir de ce dispositif annexe que la présente invention concerne un fond vibrant de silo apte à maitriser son débit de sortie de façon continue depuis la fermeture totale jusqu'8 un débit maximum, offrant ainsi une maîtrise du débit et par suite du dosage. La figure 3 schématise un silo (1) qui renferme une matière pulvérulente (2). Le silo (1) comporte une paroi extérieure (3) à la base de laquelle est rapporté un fond vibrant (4). Pour permettre au fond (4) de. vibrer indépendemment des parois (3) la liaison (5) est souple. Il est en effet nécessaire de ne pas engendrer de vibration au niveau des parois (3) du silo (1) cart, généralement, cette partie est fixée de façon rigide- au sol et la transmission de vibrations engendre des contraintes nuisibles dans l'armature du silo. La liaison (5) souple est importante car elle doit permettre au fond (4) de vibrer avec une amplitude importante cette liaison (5) est étudiée en détail par la suite. La continuité de l'étanchéité entre la paroi (3) du silo (1) et le fond vibrant (4) est assurée par l'intermédiaire d'une manchette souple (6). Le fond vibrant (4) converge vers un orifice de sortie (7) par lequel la matière pulvérulente (2) contenue dans le silo (1) est vidée. Selon la caractéristique principale de l'invention, le fond vibrant (4) du silo comporte des moyens de réglage continu du débit d'écoulement de matière (2) à travers l'orifice de sortie (7). Cette caractéristique particulière à l'invention a pu être obtenue par l'emploi d'une géométrie non conventionnelle pour la conception du fond vibrant (4), telle qu'illustrée à la figure 2. Le fond vibrant (4) est formé de deux pans inclinés (8 et 9) qui convergent vers l'orifice de sortie (7). Par ailleurs, l'orifice de sortie (7) est longitudinal, il s'étend de préférence sur toute la largeur du fond vibrant. Disposer en sortie de silo d'un orifice longitudinal (7) ne pose, dans la majorité des cas rencontrés, aucun problème particulier. Toutefois, si l'adoption d'un orifice circulaire en sortie était indispensable, on peut fort bien placer à la suite de l'orifice (7) un élément rapporté convergent pour modifier 1a section de sortie longitudinale en une section circulaire. En outre, le fond vibrant (4) comporte une poutre transversale (10) telle qu'illustrée à la figure 3, disposée à l'aplomb de l'orifice de sortie (7). Cette poutre transversale s'étend sur tout le diamètre du fond vibrant (4). Le rôle de cette poutre transversale (10) est multiple. Tout d'abord, selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, cette poutre creuse (10) sert d'abri à un mécanisme vibrant (11). Par exemple, ce mécanisme peut être formé d'un moteur électrique comportant sur son arbre un ou plusieurs balourds. La mise en place du mécanisme au sein de la poutre représente un gain de place et une réduction de l'encombrement du silo par rapport aux réalisations traditionnelles dans lesquelles les moteurs sont placés à l'extérieur du silo. Cette situation centrale du mécanisme vibrant favorise également la transmission des vibrations au sein de la matière. Le dessus de la poutre (10) a de préférence une forme de double pente (12). Ainsi, la matière peut plus facilement s'écouler de part et d'autre de la poutre (10) et celle-ci joue le rôle de déflecteur -pour transmettre les vibrations au sein de la matière pulvérulente. Les moyens de réglage du débit de sortie se présentent sous la -forme de volets (13) longitudinaux articules, disposés entre la poutre (10) et l'orifice de sortie (7). Par rotation, telle que schématisée par les flèches (14) de la figure 3, les volets pivotent et dégagent ainsi un espace libre d'accès à l'orifice de sortie (7), ce qui autorise l'écoulement de la matière. - En ajustant l'inclinaison des volets (13), il est possible de régler le débit de sortie du silo. La poutre (10) évite toute infiltration de matière entre les volets (13) et forme une protection pour ces volets (13) qui n'ont pas à supporter le poids de la colonne de matière située à la verticale de l'orifice (7). La figure 4 schématise un volet (13) qui est formé d'une barre longitudinale (15) sur laquelle est fixée une plaque de tôle (16) destinée à obturer l'orifice de sortie. La plaque (16) présente de préférence une série de pliages longitudinaux afin de la renforcer. La barre (15) est soutenue par deux paliers qui autorisent notamment la rotation du volet (13) et un mécanisme de manoeuvre provoque la rotation du volet (13) par action sur un bras (17) disposé à l'extrémité de la barre (15). Sauf motivation particulière, les manoeuvres des volets (13) sont jumelées. La figure 5 représente le fond vibrant du silo en vue longitudinale sur laquelle on peut voir un des pans inclinés du fond (4) converger vers le volet (13). En raison de la forme circulaire. du fond (4) et de la forme plane du pan (8), leur intersection forme une ellipse représentée en pointillés. La figure 6 représente la suspension souple (5) du fond vibrant (4) sur le silo (1). Cette liaison (5) comprend une tige filetée (18) fixée de manière symétrique sur la paroi (3) du silo (1) et sur la paroi du fond vibrant (4). Le fixation comprend un contre-écrou freiné (19) qui s' appuie contre un écrou (20) muni d'une portée sphérique reposant dans une rondelle à cuvette sphérique (21). Ceci permet un large débattement angulaire. La rondelle à cuvette sphérique (21) repose sur une semelle large (22) qui s'appuie sur une plaque de matière souple (23). La plaque (23) repose sur une tôle (24) solidaire de l'élément à fixer c'est-à-dire de la paroi (3) du silo (1) ou de la paroi du fond vibrant (4). Un tampon (25) en matière souple s'appuie sur la plaque (24) contre laquelle il est appliqué par l'intermédiaire d'un écrou (26) et d'une rondelle intermédiaire (27). Ce type de montage évite la transmission des vibrations et autorise un large débattement en amplitude du fond vibrant (4) par rapport au silo (1). L'étanchéité est assurée par une manchette périphérique (6) dont le matériau utilisé pour sa confection sera déterminé en fonction des caractéristiques abrasives ou de température du matériau pulvérulent stocké. D'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, auraient également pu être adoptées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Fond vibrant de silo destiné à faciliter l'écoulement hors du silo de matières pulvérulentes telles que amiante, ciment ou autre, qui comprend un dispositif de fixation souple (5) au corps (3) du silo (1), un orifice de sortie (7) et un mécanisme vibrant (11), c a r a c t é r i s é par le fait qu'il comporte des moyens de réglage continu (13) du débit d'écoulement de matière à travers l'orifice de sortie (7). 2. Fond vibrant de silo, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il est formé de deux pans inclinés (8 et 9) qui convergent vers l'orifice de sortie (7). 3. Fond vibrant de silo, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que l'orifice de sortie (7) est longitudinal et s'étend sur toute la largeur du fond vibrant (4). 4; Fond vibrant de silo, selon la revendication I, c a r a c t é r -i s é par le fait qu'il comporte une poutre transversale (10) disposée à l'aplomb de l'orifice de sortie (7) sur toute la largeur du fond (4) de silo. 5. Fond vibrant de silo, selon la revendication 4, c a r a c t é r i s é par le fait que les moyens de réglage se présentent sous la forme de volets articulés (13) disposés entre la poutre (10) et l'orifice (7) de sortie. 6. Fond vibrant de silo, selon la revendication 5, c a r a c t é r i s é par le fait que les volets (13) sont manoeuvrés depuis l'extérieur. 7. Fond vibrant de silo, selon la revendication 6, c a r a c t é r i s é par le fait que les volets sont formés d'une barre longitudinale (15) à l'extrémité de laquelle est fixé un bras de manoeuvre (17) et le long de laquelle est fixée une plaque en tôle (16) comportant des pliages longitudinaux. 8. Fond vibrant de silo, selon la revendication X, c a r a c t é r i s é par le fait que le mécanisme vibrant (11) est logé dans la poutre creuse (10). 9. Fond vibrant de silo, selon la revendication 8, c a r a c t é r i s é par le fait que la poutre (10) comprend un dessus en forme de double pente (12). 10. Fond vibrant de silo, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que la fixation souple (5) du fond vibrant (4) sur la paroi (3) du silo (1) est formée d'un tirant (18) sur lequel est placé un écrou à tête sphérique (20) qui s' appuie sur des épaisseurs de matériau élastique (23 et 25).