Brevet FR2660687A1 — publié le 19911011

Silo de matériau en vrac avec extracteur à barrettes La présente invention concerne un silo de matériau en vrac comprenant un caisson de stockage, un extracteur logé dessous le caisson pour fluidiser et propulser le matériau vers une ouverture de sortie du silo suivant une direction prédéterminée, et deux déflecteurs inclinés s'étendant le long de la direction prédéterminée, fixés en partie inferieure du caisson et convergeant vers l'extracteur. Un tel silo est déjà décrit dans le brevet FR-B-2219893 dont le titulaire est l'actuel demandeur. L'extracteur est constitué par deux ensembles de chaînes sans fin et de deux roues dentées de manière à fluidiser le matériau, tel que de la farine panifiable, sous les déflecteurs, et à propulser en sens contraire à la fluidisation et au fond de l'extracteur le matériau vers une ouverture de sortie à l'avant du silo. Les deux déflecteurs longitudinaux surplombent ainsi les deux ensembles à chaîne et roues et facilitent le démarrage de l'extracteur particulièrement lorsque le silo est à pleine charge, complètement rempli de matériau. Si de telles dispositions ont donné de bons résultats pour des silos de faible hauteur, en pratique comprise entre 2 et 4 m, celles-ci n'ont pas permis de remédier à des défauts de fonctionnement de l'extracteur, lorsque le silo dépassait des hauteurs de 5 m, et plus généralement, contenait des charges de 2 à 3 fois supérieures à celles des silos conçus selon le brevet précité. En effet, lorsque le matériau séjourne longtemps dans le silo, la densité de celui-ci est d'autant plus élevée en partie inférieure du silo où se trouve l'extracteur que la hauteur du silo et donc la charge sont élevées. Il en résulte qu'avec des moteurs de même puissance, l'extracteur pour un silo de hauteur élevée de l'ordre de 7 à 10 m ne peut démarrer et donc le moteur des silos selon l'art antérieur doit être remplacé par des moteurs de puissance beaucoup plus élevée.En outre, les barrettes accusent un fléchissement notable dû à la charge ce qui requiert encore une augmentation de puissance. Par ailleurs, l'ouverture de sortie à travers laquelle le matériau est propulsé par l'extracteur est directement en communication avec le caisson, c'est-à-dire débouche à la verticale de la paroi avant du caisson, et donc peut être obstruée par un tassement du matériau lors d'un long séjour dans le silo. L'invention vise donc à remédier aux inconvénients du silo décrit ci-dessus, et particulièrement à diminuer très notablement l'énergie consommée par l'extracteur et à éviter tout tassement du matériau sur les éléments susceptibles d'être en mouvement dans l'extracteur. A cette fin, un silo de matériau en vrac du type defini dans l'entrée en matière est caractérisé en ce qu'il comprend un troisième déflecteur incliné s'étendant transversalement à la direction prédéterminée et au-dessus d'une extrémité transversale de l'extracteur et fixé en partie inférieure du caisson. Le troisième déflecteur peut-être situé à l'extrémité transversale avant ou arrière de l'extracteur en surplombant des moyens d'entraînement moteurs ou menés de chaînes auxquelles sont fixées des barrettes transversales. A dimensions égales, comparativement à un silo selon la technique antérieure, lorsque le troisième déflecteur est situé au dessus de l'arrière de l'extracteur, à l'opposé de l'ouverture de sortie de matériau situé à l'avant du silo, une "décompression" est ainsi créée pour favoriser l'écoulement régulier du matériau pulvérulent et diminuer d'environ 30 % la consommation énergétique de l'extracteur. De préférence, le silo comprend également un quatrième déflecteur incliné qui s'étend transversalement à la direction déterminée, qui est situé au-dessus de l'avant de l'extracteur, et qui surplombe l'ouverture de sortie de matériau. Ce quatrième déflecteur protège de préférence des moyens d'entraînement à chaîne et à roues motrices de l'extracteur par rapport à la charge du silo ce qui facilite encore le démarrage de l'extracteur. Ce quatrième déflecteur empêche, en outre, l'écoulement par gravité du matériau du silo directement vers l'ouverture de sortie du silo, et ainsi évite toute obstruction dans le matériau devant cette ouverture. Les troisième et quatrième déflecteurs évitent ainsi tout tassement du matériau sur les éléments mobiles de l'extracteur qui sont à déplacer lors du démarrage de celui-ci, quelle que soit la hauteur du silo et le temps de séjour du matériau dans le silo. La présence de ces deux déflecteurs supplémentaires contribue à l'amélioration du vidage régulier et à plat du silo, caractéristique qui ne se retrouve pas dans les silos connus de grande hauteur. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels la Fig. 1 est une vue en perspective éclatée d'un silo conforme à l'invention ; la Fig. 2 est une vue en coupe verticale et transversale de la partie inférieure du silo suivant la ligne brisée II-II de la Fig.3 et la Fig. 3 est une vue en coupe verticale et longitudinale de la partie inférieure du silo suivant l'axe longitudinal de symétrie III-III de l'extracteur à la Fig. 2. En référence aux Figs. 1 et 2, on retrouve dans un silo selon l'invention, les principaux éléments d'un silo décrit dans le FR-B-2219893. Ce silo comprend un caisson de stockage 1 de forme parallélépipédique, un extracteur 2 installé sur le fond 3 du silo, et deux déflecteurs longitudinaux 41 et 42. Le caisson 1 comprend un couvercle rectangulaire horizontal 10, deux parois verticales longitudinales 11 et 12, une paroi verticale arrière 13, et une paroi verticale avant 14. Les parois sont par exemple constituées de panneau de tôle soudés entre eux par des traverses et cornières métalliques. Typiquement, la hauteur des parois peut atteindre 5 à 10 mètres. L'une des parois ou le couvercle, par exemple la paroi avant 14, est muni d'embouchure d'entrée de matériau, d'un regard et d'une porte de visite. Les côtés inférieurs des parois 11 à 14 sont fixés à la périphérie du fond rectangulaire 3 du silo, à l'exception notamment d'une portion échancrée inférieure 141 de la paroi avant 14. Cette portion échancrée 141 constitue une ouverture de sortie de matériau et est munie d'un volet réglable 142 agissant sur le débit de sortie de matériau. Le matériau sortant de l'ouverture 141 débouche par exemple dans un distributeur et/ou vers un convoyeur de matériau pour un traitement ultérieur du matériau. A la base du caisson 1 et en dessous des déflecteurs 41 et 42, et de deux autres déflecteurs 43 et 44 selon l'invention est logé l'extracteur 2. L'extracteur comprend, symétriquement par rapport à un plan longitudinal du silo et entre deux joues rectangulaires verticales 30 solidaires du fond 3 et au voisinage de celles-ci, des chaînes sans fin à maillons. Chaque chaîne 21 est tendue entre une roue dentée motrice 22 et une roue dentée menée 23. Les roues motrices 22 sont solidaires d'une arbre moteur 24 entraîné par un moteur 25 ; comme montré à la Fig. 2, le moteur 25 avec un réducteur de vitesse est disposé dans l'un des compartiments longitudinaux au-dessus du fond 3, par exemple délimité par la paroi longitudinale 11, le déflecteur 41 et l'une des joues 30 sous le déflecteur.Les roues motrices 22 sont disposées à l'avant du fond 3, en regard de l'ouverture 141. Les roues menées 23 sont disposées à l'arrière du fond, à proximité de la paroi 13, et sont montées à rotation libre sur les joues 30. Les deux chaînes longitudinales 21 sont reliées par des barrettes transversales appairées 26-27 régulièrement réparties sur le pourtour de chaque chaîne. Ces barrettes sont des tiges sans angle vif, par exemple des tiges à section ronde en acier inoxydable. Les extrémités des deux barrettes d'une paire sont fixées aux axes de deux maillons contigus de chaque chaîne et tournent librement sur elles-mêmes. Selon l'invention, le groupage des barrettes par deux, comme illustré à la Fig. 3, ou par trois ou plus, est fonction de la charge supportée par les barrettes dans le silo, et principalement de la hauteur du silo. Ce groupage évite la torsion des barrettes sous la charge relativement élevée de matériau dans le caisson, si elles étaient réparties isolément comme selon le FR-B-2219893. Par exemple pour un silo ayant une hauteur comprise entre 5 et 10 m, cinq paires de barrettes rondes 36-37 ayant un diamètre de 8 mm sont suffisantes pour une longueur de silo de 2 à 3 mètres. On rappelle que l'extracteur fonctionne, lors de la mise en marche du moteur 25, de manière à translater les barrettes 26-27 en partie supérieure de l'extracteur, de la roue dentée motrice avant 22 vers la roue dentée motrice arrière 23, sous les déflecteurs 41 à 44, et à translater les barrettes 26-37 en partie inférieure de l'extracteur, juste au-dessus du fond de silo 3, de la roue arrière 23 vers la roue avant 22.La translation supérieure des barrettes de l'avant vers l'arrière fluidise le matériau, tel que de la farine panifiable, et la translation inférieure des barrettes de l'arrière vers l'avant propulse le matériau vers l'ouverture de sortie 141. Ces translations de barrettes sont parallèles à une direction prédéterminée, ici horizontale et longitudinale à l'extracteur. Comme montré aux Figs. 1 et 2, les deux déflecteurs longitudinaux 41 et 42 sont constitués par deux pans de tôle rectangulaires qui sont reliés de manière étanche, d'une part aux parois de caisson longitudinales 11 et 12 par l'intermédiaire de cornières supérieures 411 et 421 formant un angle obtus, d'autre part aux joues de l'extracteur 30 par l'intermédiaire de cornières à angle aigu 412 et 422. Les cornières inférieures 412 et 421 surplombent les chaînes sans fin 21 et les paires de roues 22-23. Comme montré à la Fig. 3, le silo comprend également un déflecteur arrière 43, et de préférence, un quatrième déflecteur 44 disposé à l'avant. En partie supérieure, les déflecteurs 43 et 44 sont reliés d'une manière étanche aux parois arrière 13 et avant 14 par l'intermédiaire de cornières à angle obtus 431 et 441. En partie inférieure, des petites poutrelles 433 et 443 sont sensiblement disposées transversalement au-dessus des roues arrière 23 et des roues avant 22 et sont fixées au niveau des chants inférieurs des premiers déflecteurs 41 et 42. Les parties inférieures des déflecteurs 43 et 44 sont fixées aux côtés supérieurs des poutrelles 433 et 443 par des cornières transversales à angle aigu 432 et 442.Les chants inférieurs des déflecteurs 43 et 44 sont reliés de manière étanche aux parois arrière 13 et avant 14 par deux petits panneaux en tôle horizontaux 434 et 444 fixés sous les poutrelles 433 et 443 et surplombant largement la paire de roues arrière 23 et la paire de roues avant 22. Ainsi, les déflecteurs longitudinaux 41 et 42, comme les déflecteurs transversaux 43 et 44 sont inclinés pour converger vers la zone centrale de l'extracteur 2 et forment les côtés d'une pyramide tronquée et renversée à base rectangulaire. L'inclinaison des déflecteurs par rapport à un plan horizontal est égale, ou de préférence sensiblement inférieure de quelques degrés, à la pente d'écoulement naturel du matériau contenu dans le silo. Par exemple pour une farine panifiable, l'angle obtus des cornières supérieures 411, 421, 431 et 441 est compris entre 1400 et 1700, de préférence égal à 1600, et l'angle aigu des cornières inférieures 412, 422, 432 et 442 est compris entre 500 et 800, de préférence égal à 700.Comme montré à la Fig. 2, deux zones de dégagement 415 et 425 sont ménagées entre les joues 30, en dessous des chants inférieurs des déflecteurs 41 et 42 et en retrait de la charge de matériau sur la hauteur du silo. En outre, ces zones de dégagement n'empêchent pas la constitution de deux compartiments latéraux dont l'un est destiné à loger le moteur 25. A l'arrière de l'extracteur 2, comme montré à la Fig. 3, une zone arrière de dégagement 435 est sous-jacente au panneau arrière horizontal 434. La zone 435 et particulièrement les roues dentées arrière 23 et les barrettes 26-27 qui s'y trouvent, lors du démarrage de l'extracteur, ne sont pas soumises à la charge complète du silo. La zone 435 favorise un démarrage de l'extracteur avec une puissance relativement faible, particulièrement lorsque le matériau a été tassé dans le silo, après un long séjour. En outre, l'inclinaison du déflecteur arrière 43 par rapport à la position verticale de la paroi arrière 13 augmente l'écoulement régulier du matériau pulvérulent et diminue au moins de 30 % la consommation en énergie de l'extracteur 2. Comme également montré à la Fig 3, sous le panneau horizontal avant 444 est pratiqué une zone de dégagement 445 dans l'extracteur 2, contenant l'axe moteur 24 des roues dentées avant 22. Cette zone de dégagement 445 empêche un écoulement de matériau par gravité directement vers l'ouverture 141, notamment lorsque le matériau est très fluide, et évite ainsi tout bourrage vers l'ouverture de sortie 141. En outre, le déflecteur 44 a un effet complémentaire au déflecteur arrière 43 pour diminuer la consommation énergétique de l'extracteur 2. A titre d'exemple, la largeur des zones de dégagement longitudinales 412 et 422 est comprise entre 10 et 25 cm, et la largeur des zones de dégagement transversales 444 et 445 est comprise en 20 et 40 cm. REVENDICATIONS 1 - Silo de matériau en vrac comprenant un caisson de stockage (1), un extracteur (2) logé dessous le caisson et ayant des barettes transversales (26-27) qui sont alternativement en partie supérieure de l'extracteur et translatées de l'avant (445) vers l'arrière (435) de l'extracteur pour fluidiser le matériau et en partie inférieure de l'extracteur et translatées de l'arrière (435) de l'extracteur vers l'avant (445) de l'extracteur pour propulser le matériau vers une ouverture de sortie (141) du silo suivant une direction prédéterminée, et deux déflecteurs inclinés (41,42) s'étendant le long de la direction de déplacement des barrettes, fixés en partie inférieure du caisson et convergeant vers l'extracteur, caractérise en ce qu'il comprend un troisième déflecteur incliné (43 ; 44) s'étendant transversalement à la direction de déplacement, fixé en partie inférieure du caisson (1), et situé au-dessus de l'arrière (435) de l'extracteur (2), à l'opposé de l'ouverture de sortie de matériau (141) située à l'avant de l'extracteur. 2 - Silo conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le troisième déflecteur (43) surplombe des moyens d'entraînement (23) des barrettes transversales (26-27), lesdits moyens d'entraînement étant de préférence des moyens menés. 3 - Silo conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un quatrième déflecteur incliné (44) qui s'étend transversalement à la direction prédéterminée, qui est situé au-dessus de l'avant (445) de l'extracteur (2), et qui surplombe ladite ouverture de sortie de matériau (141). 4 - Silo conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que le quatrième déflecteur (44) surplombe des moyens d'entraînement (22,24) des barrettes (26-27), lesdits moyens d'entraînement étant de préférence des moyens moteurs. 5 - Silo conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les déf lecteurs (41,42,43 et 44) sont inclinés d'un angle de 50 à 80 par rapport au fond (3) du silo. 6 - Silo conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les barrettes (26-27) sont groupées par deux ou plus.