Brevet FR2675133A1 — publié le 19921016

La présente invention concerne le domaine des silos et des extracteurs à vis d'Archimède situés à la base du silo pour l'évacuation des matières granuleuses ou pulvérulentes stockées dans le silo. L'invention concerne plus particulièrement un extracteur à vis d'Archimède tournant selon son axe pour entraîner les matières granuleuses ou pulvérulentes vers une ouverture d'évacuation, la vis étant par ailleurs apte à se déplacer parallèlement au fond du silo en balayant ce dernier pour assurer l'évacuation de la matière stockée. L'invention concerne notamment les silos à ouverture centrale de vidange gravitaire permettant l'écoulement de la matière par gravité depuis l'espace intérieur du silo vers une ou plusieurs ouvertures, la vis étant ensuite mise en rotation sur elle-même et en déplacement de balayage pour assurer l'évacuation du tas résiduel. On utilise dans des domaines techniques très divers, notamment l'agriculture ou l'industrie, des silos de stockage contenant des matières granuleuses ou pulvérulentes; ces silos peuvent avoir des dimensions volumiques variées et être conformés selon des configurations géométriques diverses notamment cylindriques, sphériques, parallélépipédiques, les ouvertures de vidanges gravitaires étant disposées généralement en partie centrale ou à proximité des parois. L'expérience montre que certaines matières sont susceptibles, notamment suite à une période de stockage plus ou moins prolongée, de se prendre en masse au moins localement ; et les zones dans lesquelles le produit s'est au moins partiellement pris en masse et solidifié par endroit, subsistent à l'intérieur du volume du silo sans être évacuées. Ces produits, qui risquent de stagner et de subsister après une opération d'évacuation désirée comme totale, représentent un inconvénient sérieux dans la mesure où ils occupent un volume mort qui diminue par conséquent la capacité de stockage du silo ; et surtout ils représentent une source éventuelle de dégradation du produit notamment dans le cas de produits agricoles, les produits subsistants et non renouvelés étant susceptibles de favoriser le développement d'une évolution biologique défavorable (parasites, champignons, germes ou analogues qui se transmettent alors d'une charge à l'autre). La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient et de permettre d'assurer une évacuation systématiquement totale d'un silo notamment à évacuation gravitaire en évitant de laisser subsister dans le volume du silo des zones mortes notamment au dessus de l'embase parcourue par la vis d'évacuation. L'extracteur à vis parcourt en effet systématiquement toute la surface constituant l'embase du silo mais en risquant de laisser subsister au dessus de lui des masses de produits en équilibre instable en appui sur les parois et présentant les inconvénients qui ont été ci-dessus décrits. L'invention permet par conséquent de réaliser un extracteur apte à assurer la destruction des produits rassemblés en talus ou en falaises ou pris en masses et à en assurer l'évacuation systématique en supprimant par conséquent les volumes morts à l'intérieur du silo. A cet effet, l'invention concerne un ensemble d'extraction pour l'évacuation de produits stockés dans un silo, l'ensemble étant du type comportant au moins une vis sans fin animée d'un mouvement de rotation sur elle-même et apte en outre à se déplacer parallèlement à la surface de l'embase du silo en balayant cette surface, et l'ensemble est caractérisé en ce que la vis est associée à des moyens d'attaque surplombant ladite vis et aptes à porter contre la matière prise en masse ou formant un talus au dessus de la vis pour provoquer la désintégration de cette masse et la chute de cette dernière. De préférence les moyens d'attaque sont constitués par une lame dont le bord horizontal court parallèlement et au dessus de la vis. De préférence la lame est constituée d'un élément métallique incliné depuis le bord d'attaque situé au dessus et parallèlement à la vis et de préférence à la verticale de l'axe de la vis, la lame étant inclinée vers l'arrière par rapport au sens d'avancement de la vis De préférence encore, ladite lame comporte un bord d'attaque dentelé. Selon une autre caractéristique, la lame est prolongée vers le bas pour former un déflecteur entourant selon un parcours sensiblement concentrique la vis sur la face arrière de cette dernière par rapport au sens d'avancement de ladite vis, la paroi de déflection ainsi conformée permettant de guider les matières entraînées par la vis vers'les ouvertures situées à l'extrémité de la vis desservant ladite ouverture. De préférence encore, le bord d'attaque dentelé est associé à une contre-lame également dentelée et disposée contre la lame principale, la contre-lame étant animée d'un mouvement de va et vient ou en tiroir pour provoquer par un effet de cisaillement la désintégration de la matière en masse rencontrée. Selon une forme de réalisation plus particulière, l'ensemble d'extraction comporte un châssis porteur de la lame et de la paroi de déflection prolongeant cette dernière ainsi que la vis d'évacuation. Et selon un développement de l'invention, l'ensemble comporte une deuxième vis située parallèlement à la première et en arrière par rapport au sens normal d'avancement de la première vis, cette seconde vis étant animée d'un mouvement de rotation sur elle-même dans le même sens de rotation que la vis principale, cette deuxième vis permettant ainsi l'évacuation des débris de matières écoulées par gravité par suite de la désintégration du tas en masse sous l'effet du bord d'attaque dentelé. Et selon un autre développement de l'invention, l'ensemble comporte une deuxième plaque de déflection associée à la deuxième vis permettant de guider la matière entraînée par la deuxième vis vers l'ouverture d'évacuation située à une extrémité de cette dernière. Selon encore un développement de l'invention, le châssis porteur desdites lames et des vis rotatives est du type ouvert, étant constitué de membrures reliées les unes aux autres pour constituer une structure ouverte remplie, en période de repos, par la matière remplissant elle-même l'ensemble du silo. Et selon une autre caractéristique, le châssis comporte des moyens de déplacement, notamment des roulements situés à sa base et assurant le déplacement du châssis et des vis associées ainsi que des lames d'attaque en balayant le fond du silo, les moyens de déplacement étant susceptibles d'assurer l'avancement du châssis dans une première direction et également et à volonté dans une direction opposée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec deux formes de réalisation de l'invention présentées à titre d'exemples non limitatifs. La Figure 1 représente une vue en plan du système d'extraction à vis selon l'invention dans le cas d'un silo à embase circulaire. La Figure 2 représente une vue en plan du dispositif d'extraction selon l'invention dans le cas d'un silo à embase quadrangulaire. La Figure 3 représente une vue en coupe du dispositif d'extraction selon l'invention. Selon l'ensemble des Figures, on voit que l'extracteur se déplace sur le fond A du silo et il est constitué d'une structure porteuse formée d'un châssis ouvert 1 monté sur roues intermédiaires, notamment des roues--2-. Le châssis 1 supporte deux vis d'Archimede, à savoir une vis principale 3 et une vis auxiliaire 4 tournant toutes les deux dans le même sens de rotation et montées parallèlement sur ledit châssis. Les vis d'Archimède 3 et 4 déplacent les produits rassemblés en talus autour d'une ouverture de vidange qui est centrale dans le cas du silo à embase cylindrique de la Figure 1 et qui est disposée de place en place latéralement selon la représentation de la Figure 2, l'ouverture pouvant également dans le cas de la Figure 2 être constituée d'une goulotte latérale desservie par un convoyeur. Dans le cas de la Figure 1, le déplacement angulaire de la poutre et des vis d'Archimède 3 et 4 par rapport au pivot central 10 est entraîné par un groupe motorisé 9 disposé en bout de la poutre ou châssis, ce groupe de motorisation pouvant être lui-même alimenté par des organes électriques, hydrauliques ou pneumatiques non représentés. Dans le cas de la Figure 2, le déplacement linéaire de l'appareil et des vis d'Archimède 3 et 4 est animé par les groupes 9 et 9' qui dans les mêmes conditions peuvent être alimentés directement ou indirectement par des organes électriques, hydrauliques ou pneumatiques non représentés. Selon la Figure 3, on voit que le châssis ou poutre 1 est constitué d'un ensemble de membrures longitudinales la, lb, lc réunies de place en place par des croisillons intermédiaires ld. Ce châssis supporte à chaque extrémité par les potences 10 et 10' respectivement la vis principale 3 et la vis auxiliaire 4. Le châssis 1 dans l'exemple de la Figure 3 supporte par ailleurs une lame inclinée 5 dont le bord supérieur dentelé 7 forme le bord d'attaque surplombant sensiblement l'axe de rotation de la vis 3. Ce bord d'attaque dentelé 7, qui constitue un des éléments importants de l'invention, permet de venir exercer une poussée locale contre les structures en talus résultant de la prise de masse de matières au dessus du passage de la vis d'Archimède lors de son parcours de balayage final pour l'évacuation terminale du silo après la vidange gravitaire. On obtient ainsi un effet de désintégration de cette masse en talus ou falaise qui s'écoule le long de la lame 5, selon la flèche F , en étant alors prise en charge par la vis auxiliaire 4 qui permet ainsi l'évacuation des matières s'écroulant depuis le tas désintégré vers la partie arrière de la poutre ou du châssis, ces matières ne pouvant pas être attaquées et reprises par la vis principale 3. Comme on le voit sur la Figure 3, on a prévu également une lame ou structure lamellaire 6 qui rejoint la lame 5 en sa partie supérieure et qui s'incurve vers le bas pour constituer une paroi de déflection 6a associée à la roue principale et qui permet par conséquent de guider les produits ou matières granuleuses entraînées par la vis sans fin dans leur mouvement d'évacuation. Pareillement, la lame 5 se prolonge vers le bas par une paroi de déflection 5a associée et entourant sensiblement le bord de la vis 4 pour assurrer pareillement le guidage des matières entraînées par la vis 4. Normalement et dans l'avancement de la structure selon les flèches F1, les deux vis, à savoir la vis principale 3 et la vis auxiliaire 4, tournent dans le même sens et évacuent par conséquent ensemble les matières rencontrées, la vis principale évacuant normalement la base du talus tandis que la vis auxiliaire 4 évacue de temps a autre les débris écoulés le long de plans inclinés constitués par la lame 5 et provenant de l'écroulement des parois du talus prises en masse Mais selon l'invention, les moyens de roulement 2 associés à la poutre sont susceptibles d'être entraînés dans le sens de la flèche Fl comme dans le sens inverse correspondant à la flèche F2. Ce retour en arrière permet de ramener l'extracteur à son point de départ sans avoir à parcourir l'ensemble de l'embase du silo. Et la présence de la vis auxiliaire, qui constitue alors la vis d'attaque dans le mouvement de retour en arrière, permet d'évacuer les débris résultant de l'écroulement antérieur du tas et qui n'auraient pas été repris normalement par la vis auxiliaire. On évite ainsi que l'extracteur revenant en arrière dans son mouvement de retour ne vienne buter contre des débris de matières résultant de l'écroulement antérieur et qui bloqueraient son avancement ; dans ce cas les débris de matières prises en masse ou non qui sont rencontrés lors du mouvement de retour en arrière de l'extracteur sont alors simplement repris en charge par la vis auxiliaire qui les amène vers l'ouverture d'évacuation en dégageant ainsi le passage. Selon un développement non représenté, le bord supérieur dentelé 7 pourrait être associé à une contre-lame disposée contre la lame principale 5, cette contre-lame au bord également dentelé étant animée d'un mouvement de va et vient parallèlement au bord principal 7 de façon à cisailler les parties de matières en masse rencontrées en assurant de façon encore plus efficace et plus utile la désintégration des parties en masse ou des talus rencontrés par l'extrac- teur et qui sont ainsi conduits à se désintégrer et à s'écrouler. On comprend que l'invention permet par conséquent d'éviter le phénomène de formation de zones mortes résultant de la prise de masse de matières à l'intérieur d'un silo, l'extracteur assurant non seulement l'évacuation de l'embase mais également la destruction supérieure des ponts ou zones de matières bloquées par suite de sa prise en masse et qui subsisteraient au dessus de la zone desservie par 1 'extracteur. L'invention peut être réalisée, comme on l'a exposé, notamment sous la forme d'un extracteur desservant par un mouvement angulaire l'embase du silo et également sous forme d'un extracteur parcourant, restant constamment parallèle à lui-même, l'embase d'un silo quadrangulaire. REVENDICATIONS 1 - Ensemble d'extraction pour l'évacuation de produits stockés dans un silo, l'ensemble étant du type comportant au moins une vis sans fin (3) animée d'un mouvement de rotation sur elle-même et apte en outre à se déplacer parallèlement à la surface de l'embase (A) du silo en balayant cette surface, et l'ensemble est caractérisé en ce que la vis (3) est associée à des moyens d'attaque (7) surplombant ladite vis et aptes à porter contre la matière prise en masse ou formant un talus au dessus de la vis pour provoquer la désintégration de cette masse et la chute de cette dernière. 2 - Extracteur selon la revendication 1, et caractérisé en ce que les moyens d'attaque sont constitués par une lame (5) dont le bord horizontal court parallèlement et au dessus de la vis (3). 3 - Extracteur selon la revendication 2, et caractérisé en ce que la lame (5) est constituée d'un élément métallique incliné depuis le bord d'attaque situé au dessus et parallèlement à la vis et de préférence à la verticale de l'axe de la vis, la lame étant inclinée vers l'arrière par rapport au sens d'avancement de la vis. 4 - Extracteur selon l'une des revendications 2 ou 3, et caractérisé en ce que ladite lame (5) comporte un bord d'attaque dentelé (7). 5 - Extracteur selon l'une des revendications 2, 3 ou 4, et caractérisé en ce que la lame (5) est prolongée vers le bas pour former une paroi de déflection entourant selon un parcours sensiblement concentrique la vis (3) sur la face arrière de cette dernière par rapport au sens d'avancement de ladite vis, la paroi de déflection (6a) ainsi conformée permettant de guider les matières entraînées par la vis vers les ouvertures situées à l'extrémité de la vis desservant ladite ouverture. 6 - Extracteur selon l'une des revendications 1 à 5, et caractérisé en ce que le bord d'attaque dentelé (7) est associé à une contre-lame également dentelée et disposée contre la lame principale, la contre-lame étant animée d'un mouvement de va et vient ou en tiroir pour provoquer par un effet de cisaillement la désintégration de la matière en masse rencontrée. 7 - Extracteur selon l'une des revendications 1 à 6, et caractérisé en ce qu'il comporte un châssis (1) porteur de la lame (5) et de la paroi de déflection (6a) prolongeant cette dernière ainsi que la vis d'évacuation (3). 8 - Extracteur selon l'une des revendications 1 à 7, et caractérisé en ce qu'il comporte une deuxième vis (4) située parallèlement à la première (3) et en arrière par rapport au sens normal d'avancement de la première vis, cette seconde vis étant animée d'un mouvement de rotation sur elle-même dans le même sens de rotation que la vis principale, cette deuxième vis permettant ainsi l'évacuation des débris de matières écoulées par gravité par suite de la désintégration du tas en masse sous l'effet du bord d'attaque dentelé. 9 - Extracteur selon la revendication 8, et caractérisé en ce qu'il comporte une deuxième plaque de déflection (5a) associée à la deuxième vis (4) permettant de guider la matière entraînée par la deuxième vis vers l'ouverture d'évacuation située à une extrémité de cette dernière. 10 - Extracteur selon la revendication 7, et caractérisé en ce que le châssis (1) porteur desdites lames et des vis rotatives est du type ouvert, étant constitué de membrures reliées les unes aux autres pour constituer une structure ouverte remplie, en période de repos, par la matière remplissant elle-même l'ensemble du silo. 11 - Extracteur selon l'une des revendications 1 à 10, et caractérisé en ce que le châssis (1) comporte des moyens de déplacement, notamment des roulements (2) situés à sa base et assurant le déplacement du châssis et des vis associées ainsi que des lames d'attaque en balayant le fond du silo, les moyens de déplacement étant susceptibles d'assurer l'avancement du châssis dans une première direction principale et également et à volonté dans une direction opposée.