Brevet FR2669012A1 — publié le 19920515

La présente invention a trait à un système d'extraction des matières granuleuses ou puLvérulentes contenues dans un silo. On connaît des silos de ce genre qui comprennent généralement un espace de stockage vertical réalisé en matière métallique et pourvu d'un fond plat et horizontal en béton ou similaire. Le fond du silo comporte une aire d'évacuation qui comprend en com binai : - un système d'extraction de la matière qui est plus spécifiquement constitué d'une vis sans fin ou d'une chaîne animée à la fois d'une rotation sur elle-même suivant un axe horizontal (Fl), et d'un pivotement autour d'un axe vertical permettant un balayage continu de 3600 sur le fond du silo (F2) ; - une goulotte centrale pour l'évacuation de la matière vers la production, et à l'intérieur de laquelle est prévu le système d'extraction ;; - une poutre en forme de V renversé traversant diamétraLement le silo de part en part de manière à être solidaire en chacune de ses extrémités des parois verticales dudit silo, tandis qu'elle permet d'une part le parquage de la vis sans fin pour son entretien et d'autre part d'éviter au repos le bourrage de la matière granuleuse ou pulvérulente à l'intérieur de la goulotte centrale. Un tel silo comporte certains inconvénients en ce qui concerne plus particulièrement la récupération de la matière granuleuse ou pulvérulente lorsque la vis sans fin doit être amenée sous la poutre en forme de V renversé, soit pour la mise au repos du système d'extraction, soit pour son entretien. En effet, au moment de la fin du déversement, c'està-dire quand les réservoirs à remplir sont pleins, l'amplitude de la rotation de la vis lors du balayage peut être importante (position éloignée de la poutre en V renversé) si bien que la matière débitée est soit perdue, soit transférée inutilement dans un réservoir auxiliaire d'où elle doit être extraite ultérieurement. On remarque entre autres que la vis sans fin de l'art antérieur supporte des contraintes de flexion importantes lors de L'extraction de la matière granuleuse ou pulvérulente. Ces contraintes sont essentiellement dues à la combinaison de la rotation sur elle-même dirigée dans le sens des aiguilles d'une montre avec un balayage normal à 3600, c'est-àdire en avalant la matière. Ce mouvement d'avance en avalant (voir flèche F1) tend à faire passer la vis sans fin sur la matière lorsque celle-ci est prise en masse ou forme un talus naturel, provoquant la rupture soit de la vis sans fin, soit du renvoi d'angle. De plus, la vis sans fin laisse derrière elle une couche de matière granuleuse ou pulvérulente d'épaisseur importante (E) qui risque de pourrir au fond du silo en constituant ainsi une source de contamination non négligeable. La poutre en V renversé reçoit des charges importantes de la part de la matière se trouvant au-dessus d'elle et qui peuvent être accentuées par des éboulements lorsque celle-ci s'est prise en masse. Ces charges provoquent Le plus souvent des fissures à la base du silo lorsque celui-ci est en béton où un affaissement de la poutre dû à la détérioration des parois verticales quand ces dernières sont réalisées en une matière métallique. C'est à ces inconvénients qu'entend plus spécialement remédier la présente invention. L'invention a pour but de permettre une rotation régulière et à rythme acceléré, par exemple bi-quotidienne des matière stockées de fa çon à les maintenir dans un état permettant leur manipulation mécanique en s'opposant à l'effet de prise en masse. L'invention vise également un système d'extraction dont les mouvements de la vis sans fin sont entièrement maîtrisés et contrôlés afin de parquer ladite vis sous la poutre en forme de V renversé, lorsque la matitre voulue est totalement distribuée et sans perte de matière ou sans manipulations inutiles. A cet effet, le silo suivant L'invention comporte des moyens de recyclage de la matière granuleuse ou pulvérulente débitée par la vis sans fin pendant sa course de balayage comprise depuis sa position correspondant à la fin du déversement de la quantité de matière désirée jusqu'à son arrivée sous la poutre en V renversé. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre L'invention, Les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une coupe longitudinale schématique du silo suivant la présente invention. Fig. 2 est une coupe de la base du silo illustrant en particulier le système d'extraction. Fig. 3 est une vue de dessus montrant le balayage continu à 3600 de la vis sans fin. Fig. 4 est une vue schématique du mouvement d'avance de la vis conformément à l'art antérieur. Fig. 5 est une vue semblable à celle de fig. 4, mais représentant le mouvement d'avance de la vis suivant la présente invention. Fig. 6 est une vue schématique du silo illustrant une variante de l'invention. On a montré en fig. 1 un silo vertical 1 comportant un fond plat la percé en son milieu d'un trou lb pour la fixation d'une goulotte centrale lc. Le silo est préférablement scellé sur une dalle de béton 2 pourvue en son centre d'une ouverture 2a pour le passage de la goulotte centrale lc. A l'intérieur de la goulotte centrale lc est fixé un système d'extraction 3 entraînant en rotation et en pivotement une vis sans fin 3a dentée dont on décrira mieux plus loin le fonctionnement. Au-dessus du système d'extraction 3 est prévue une poutre en forme de V renversé 4 connue en soi, mais prévue indépendante de la paroi verticale ld du silo 1 de manière à permettre d'une part le parquage de la vis sans fin 3a pour son entretien ou sa mise au repos temporaire et d'autre part d'éviter les bourrages de la matière granuleuse ou pulvérulente 5 dans la goulotte centrale lc. La goulotte centrale lc débouche, par exemple, dans un transporteur horizontal 6 à chaîne ou à vis permettant soit d'acheminer la matière 5 vers la production dans le sens de la flèche F3, soit vers un élévateur 7 à godets (suivant la flèche F4) qui débouche dans un autre transporteur 8 aboutissant directement dans la partie supérieure du silo 1. On notera que les transporteurs 6, 7, 8 n'ont pas été illustrés en détail mais schématisés par des canalisations. Les transporteurs horizontaux 6 et 8 connus en soi comportent généralement une chaîne à ailettes coopérant avec la canalisation les renfermant de manière à transmettre le mouvement par frottement à tout le produit se trouvant au-dessus en vue de lui communiquer la même vitesse. L'élévateur à godets 7 de type connu comprend une goulotte de chargement qui remplit lesdits godets au fur et à mesure de leur passage, tandis que le déchargement se fait par force centrifuge à la partie supérieure de l'élévateur. Les transporteurs et élévateurs sont généralement réalisés en acier ordinaire ou inoxydable et sont entraînés de différentes façons, par exemple par moto-réducteur ou par accouplement élastique. Un tel dispositif de montage consitue un moyen de recyclage de la matière 5 dans le même silo 1 à partir du moment où la quantité délivrée à la production est suffisante et jusqu'à ce que la vis sans fin 3a soit placée et arrêtée sous la poutre 4. En effet, il faut savoir par exemple que la vis sans fin 3a met approximativement 1 heure pour parcourir un quart de tour et délivre pendant cette heure 150 tonnes de matière granuleuse ou pulvérulente 5. On s'aperçoit immédiatement de L'utilité du dispositif de recyclage de la présente invention. Le chargement du silo 1 s'effectue dans la partie supérieure à la manière connue en soi par l'intermédiaire d'une ouverture le ménagée en son milieu. On a illustré en fig. 2 et 3 la partie inférieure du silo 1 portant Le système d'extraction 3 et la poutre en forme de V renversé 4. La poutre 4 est solidaire en chacune de ses extrémités d'un montant vertical 4a cintré de façon à plaquer contre la face interne de la paroi 1d du silo 1 (fig. 3). Les montants verticaux 4a sont soudés sur une couronne 4b reposant sur Le fond la du silo 1 afin d'être fixée au moyen de vis non représentées dans La dalle de béton 2. Ce dispositif de fixation permet à la poutre 4 d'être indépendante de la paroi lb du silo évitant ainsi les risques de rupture de ladite paroi au moment de la prise en masse de la matière granuleuse ou puvé ru lente 5. De plus, la poutre en forme de V renversé 4 comprend en son milieu et au-dessus de la goulotte centrale lc, un cône de décompression 4c empêchant le talus naturel de la matière 5 de se former afin d'éviter l'obstruction de ladite goulotte centrale. Les montants verticaux 4a sont percés chacun d'une ouverture 4d connue en soi située sous la poutre 4 de manière à déboucher à l'exté- rieur du silo 1. Ces ouvertures 4d permettent des interventions mécaniques diverses, par exemple le retrait de la vis sans fin 3a. il est prévu pour faciliter Les interventions humaines une traverse 9 placée audessus de la poutre 4, supportant un palan 9a permettant par exemple de retirer le système d'extraction 3. La couronne 4b comporte sur sa périphérie un anneau horizontal 4e, tandis que sa partie centrale 4f est inclinée en direction de la goulotte centrale Ic de manière à faciliter l'écoulement de la matière 5. A l'intérieur de la goulotte centrale 1c est prévu le système d'extraction 3 dont la vis sans fin dentée 3a s'étend au-dessus de la couronne 4b du silo 1. Le système d'extraction 3 est plus particulièrement constitué d'un palier 3b solidaire de la paroi interne de la goulotte centrale 1c, et dans lequel est guidé axialement l'arbre d'entrée 3c d'un renvoi d'angle 3d. La rotation de L'arbre d'entrée 3c est effectuée au moyen d'un premier moteur 3e monté fixe dans l'espace libre 2b de l'ouverture 2a entourant la goulotte lc. Cette rotation permet par l'intermédiaire du renvoi d'angle 3d d'entraîner la vis sans fin 3a dans une rotation sur elle-même autour d'un axe géométrique orthogonal à celui de L'arbre d'entrée 3c. Le boîtier du renvoi d'angle 3d coopère avec un second moteur 3f fixe et prévu à L'opposé du premier dans L'espace libre 2b, de manière que ledit boîtier soit entraîné suivant une rotation coaxiale à celle de L'arbre d'entrée 3c. Cette rotation coaxiale permet à la vis sans fin 3a de parcourir un balayage continu commandé positivement de 3600 sur le fond du silo 1 (fig. 3). Les deux rotations de la vis sans fin 3a sont entièrement maîtri- sées et contrôlées par des moyens extérieurs non représentés, permettant d'acheminer la quantité désirée de la matière 5 à l'intérieur de la goulotte centrale 1c. Cette maîtrise assure plus spécialement l'arrêt de la vis sans fin 3a sous la poutre en forme de V renversé 4 lorsque la quantité voulue a été distribuée vers la production. On a illustré en fig. 5 la vis sans fin 3a du système d'extraction 3 qui est entraînée dans une rotation sur elle même (F5) par L'intermédiaire de L'arbre d'entrée 3c. Le sens de rotation (F5) étant celui des aiguilles d'une montre vue à partir de son renvoi d'angle 3d, tandis que le balayage (F6) à 3600 au fond du silo est dirigé en sens inverse au mouvement naturel de l'art antérieur, c'est-à-dire dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. La combinaison de ces deux mouvements permet à la vis sans fin 3a de pénétrer à l'intérieur de la matière 5 Lorsque celle-ci est prise en masse ou forme un talus naturel. Cette pénétration dans la matière 5 provoque un soulèvement de cette dernière sans élévation de la vis sans fin 3a en évitant ainsi tout risque de rupture soit de la vis, soit du renvoi d'angle 3d. De plus, la couche (e) est nettement réduite par rapport à celle de l'art antérieur (E) du fait de la pénétration de la vis sans fin 3a dans la matière 5 (fig. 4). La réduction de cette couche (e) évite ainsi considérablement les risques de contamination lorsque la matière 5 est périsable à courte échéance. En fig. 6, on a représenté une variante suivant l'invention permettant d'introduire une quantité maximale de matière granuleuse ou pulvé rulente 5 à l'intérieur du silo 1. Dans la partie supérieur du silo 1 est prévue une ouverture le connue en soi, permettant l'écoulement naturel de la matière 5 (fig. 1). En général, la matière 5 stockée comporte un angle de talus naturel venant obstruer l'ouverture le sans combler tout le volume du silo 1. A cet effet, pour récupérer le volume manquant, on dispose dans L'ouverture le un étaleur 10 comportant une vis sans fin 10a, entraînée en rotation sur elle-même et effectuant un balayage de 3600, tandis que son diamètre est calculé suivant le débit de la matière 5 entrant dans le silo 1. L'étaleur 10 est construit sur la même configuration que le système d'extraction 3. Il permet au moment du remplissage du silo 1 d'étaler la matière 5 sur toute la surface dudit silo. Plus particulièrement, l'éta- leur repousse la matière 5 vers la périphérie du silo 1 afin de gagner le volume de matière 5' sans obstruer l'ouverture le. Il va de soi que les moyens de recyclage de la matière 5 dans le silo 1 peuvent être réalisés par n'importe quelle autre structure sans pour cela changer la portée de l'invention. En outre, suivant une première variante de L'invention, il peut être installé des moyens qui permettent d'entraîner la vis sans fin (3a) du renvoi d'angle 3d dans un mouvement vertical de bas en haut de manière à améliorer d'une part la pénétration de Ladite vis dans la matière granuleuse 5 lorsque cette dernière est prise en masse, et d'autre part l'élimination de le couche (e) dans sa totalité afin d'introduire dans le silo 1 un produit différent du précédent sans risque de contaminations. Ces moyens peuvent être constitué, par exeMple d'un vérin simple effet solidaire de la goulotte centrale 1c de manière à régler la hauteur de la vis sans fin 3a par rapport au fond du silo 1. Le seconde variante de l'invention est de placé à l'intérieur du silo 1 des cloisons verticales pour stocker différents produits de manière à les extraires en les mélangeant par exemple du sable, du ciment, de gravier et de l'adjuvant en vue de l'obtention du béton. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne Limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1. Silo pour matière granuleuse ou pulvérulente du genre comprenant dans sa partie inférieure une vis sans fin dentée ou une chaîne permettant L'extraction de ladite matière dans une goulotte centrale, ainsi qu'une poutre en V renversé disposée diamétralement au bas dudit silo en vue de constituer un écran au-dessus de la vis sans fin au repos, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de recyclage de la matière (5) débitée par la vis sans fin (3a) pendant sa course de balayage comprise depuis sa position correspondant à la fin du déversement de la quantité de matière désirée jusqu'à son arrivée sous la poutre en V renversé (4). 2. Silo suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de recyclage sont constitués d'un premier transporteur horizontal à chaîne ou à vis (6) à deux directions de façon à amener la matière granuleuse pulvérulente (5) soit en direction de la production (F3), soit renvoyée (F4) par L'intermédiaire d'un élévateur à godets (7) combiné à un second transporteur horizontal (8) débouchant dans la partie supérieure du même silo (1). 3. Silo suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la poutre en forme de V renversé (4) disposée diamétralement au bas du silo est solidaire d'une dalle en béton (2) sans intéresser la paroi verticale (1d) dudit silo. 4. Silo suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la poutre (4) est solidaire en chacune de ses extrémités d'un montant vertical cintré (4a) soudé sur une couronne (4b) reposant sur le fond plat (la) de manière à être fixée dans la dalle de béton (2). 5. Silo suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la couronne (4b) reposant sur le fond plat (4b) comporte un anneau horizontal (4d) et un plan incliné (4e) en direction du centre du silo (1) afin de faciliter l'écoulement de la matière granuleuse ou pulvérulente (5). 6. Silo suivant La revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un système d'extraction (3) de la matière (5) constituée d'une vis sans fin (3a) animée d'une rotation sur elle-même (F5) dans le sens des aiguilles d'une montre vue à partir de son renvoi d'angle (3d) et d'un pivotement (F6) permettant un balayage continu de 3600 sur le fond du silo (1) et qui s'effectue dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. 7. Silo suivant les revendications 1 et 6, caractérisé en ce que la rotation sur elle-même (F5) de la vis sans fin (3a) est engendrée par un premier moteur fixe (3e) tandis que le balayage à 3600 (F6) sur le fond du silo (1) est obtenu par un second moteur fixe (3f). 8. Silo suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la vis sans fin (3a) du renvoi d'angle (3d) est animée d'un mouvement vertical de bas en haut par l'intermédiaire d'un vérin simple effet. 9. Silo suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte dans sa partie supérieure une ouverture (le) dans laquelle est fixé un étaleur (10) permettant de repousser la matière (5) vers la périphérie dudit silo (1) de manière à le remplir en totalité. 10. Silo suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'éta- leur (10) comporte une vis sans fin (10a) entraînée en rotation sur elle-même et suivant un pivotement à 3600. 11. Silo suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il peut comprendre dans sa partie interne des cloisons verticales pour stocker des produits différents en vue de les mélanger.