Brevet FR2690676A1 — publié le 19931105

L'invention se rapporte à un dispositif de remplissage d'une enceinte notamment pour le stockage d'un matériau granulaire tel des céréales ou du sucre. Classiquement, une enceinte de stockage est délimitée, d'une part, par un fond et, d'autre part, par une paroi périphérique qui, généralement, est une surface de révolution. La forme de révolution est choisie car elle améliore la répartition des contraintes induites par la charge placée dans l'ensemble. Pour son remplissage, le dispositif dit de remplissage est placé, d'une part, sensiblement au sommet de l'enceinte et, d'autre part, sur l'axe de la surface de révolution de la paroi périphérique. Le dispositif de remplissage comporte - un moyen pour acheminer un matériau depuis une entrée du dispositif, laquelle entrée est située à l'extérieur de l'enceinte vers au moins une sortie de ce dispositif, laquelle sortie est située à l'intérieur de l'enceinte et, - un moyen dit de répartition pour, en sortie du dispositif, distribuer le matériau granuleux dans l'enceinte. Le problème majeur pour le stockage est de remplir de manière optimale les enceintes et donc d'occuper au mieux le volume de remplissage. Pour remplir une enceinte cylindrique, on connaît (FR-A2.504.504) un dispositif de remplissage constitué d'un fût vertical et central sur lequel est monté en rotation au moins un bras radial et horizontal de longueur légèrement inférieure au rayon interne de l'enceinte et sur toute la longueur duquel bras est distribué le produit. Ce type de dispositif présente au moins deux inconvénients. Le premier est qu'il nécessite dans l'enceinte une structure de soutien importante réduisant le volume utile et partiellement noyé par le produit qui peut s'y ancrer et le second est qu'il ne peut convenir que pour des enceintes cylindriques de révolution alors que la tendance actuelle est, notamment pour des stockages temporaires sur sites, d'utiliser de plus en plus des enceintes de type hémisphérique car elles offrent un meilleur équilibre des contraintes et sont simples à monter. On connaît également (FR-A-2.189.298) un dispositif de remplissage constitué d'une trémie coaxialement à la sortie de laquelle est monté un plateau conique qui, présentant une pluralité d'ailettes radiales est entraîné en rotation de manière à disperser sur 3600 le flux provenant de la sortie de la trémie de sorte que le matériau granuleux tombe en pluie sensiblement sur la surface de révolution. Théoriquement, ce type de dispositif devrait être capable de répartir uniformément le produit sur une grande surface mais on constate que la distribution est faite préférentiellement sur certains secteurs. Ceci est dû au fait que, si le débit mesuré sur tout la section de l'orifice de sortie est sensiblement constant, le débit mesuré par secteur est lui différent et c'est ce qui provoque cette mauvaise répartition qui sera d'autant plus importante que la surface couverte par la pluie de matériau sera grande. Pour assurer une distribution continue et uniforme sur une zone linéaire de faible largeur déterminée, on connaît également (FR-A-2.436.729) un dispositif comprenant un manchon et un caisson de section verticale trapézoïdale. Au dessus de ce caisson, est montée une goulotte inclinée vers le bas qui, animée d'un mouvement lent de rotation, distribue le matériau dans le caisson. Dans le caisson, sont prévus des déflecteurs. Les parois inclinées du caisson et les déf lecteurs assurent, en sortie du caisson, une répartition uniforme du matériau. Un tel dispositif n'est toutefois pas du tout conçu pour une sortie située au centre du silo et pour distribuer un produit sur une grande surface mais, au contraire, sur une zone étroite sur laquelle le produit chute sensiblement verticalement ce qui est incompatible dans les silos qui sont de moins en moins hauts et de plus en plus étendus au sol ce qui, notamment, est le cas de silos hémisphériques. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est un dispositif de remplissage apte à remplir de manière optimale une enceinte qu'elle soit cylindrique de révolution ou hémisphérique et qui puisse remplir l'enceinte, par exemple, en commencant à déverser le matériau en périphérie de l'enceinte. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de remplissage qui comporte - un moyen pour acheminer un matériau granuleux depuis une entrée située à l'extérieur de l'enceinte vers une sortie située à l'intérieur de l'enceinte, - un moyen dit de répartition pour distribuer le matériau dans l'enceinte, lequel moyen de répartition est entraîné en rotation autour d'un axe, ce dispositif étant caractérisé en ce que le moyen de répartition comprend - une goulotte dont une partie extrême est centrée et raccordée sur la sortie du moyen d'acheminement tandis qu'au delà de cette partie extrême, la dite goulotte est déviée de l'axe de rotation jusqu'à ce que sa direction globale qui scinde l'axe en deux demi-droites fasse avec la demi-droite située au dessus de l'enceinte un angle au plus égal à 900, - un moyen moteur apte à entraîner la goulotte en rotation a une vitesse suffisante pour, sous l'effet de la force centrifuge, projeter le matériau en une gerbe groupée sur un rayon fonction de la vitesse de rotation au plus égal au rayon interne de la surface de révolution. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-aprés faite à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure 1 : un silo vu en coupe, - figure 2 : vu à plus grande échelle, le dispositif de remplissage, - figure 3 : vue d'une variante de réalisation, - figure 3 : une vue selon IV-IV de la figure 3. En se reportant au dessin, on voit qu'unie enceinte 1, notamment prévue pour le stockage de matériaux granuleux 2, est délimitée par un fond 3 et une paroi périphérique 4. De préférence, le fond 3 et la paroi périphérique 4 constituent une surface de révolution. Dans l'exemple représenté, le fond est plan et circulaire et la paroi périphérique de l'enceinte est de forme hémisphérique mais pourrait être cylindrique. Au sommet de l'enceinte 1, est placé un dispositif 5 de remplissage de l'enceinte, lequel dispositif est situé sensiblement sur l'axe 6 de la surface de révolution de l'enceinte. Ce dispositif de remplissage 5 comporte - un moyen 7 dit d'acheminement qui amène un matériau granuleux depuis une entrée 7a située à l'extérieur de l'enceinte 1 vers une sortie 7b située à l'intérieur de l'enceinte 1 et, - un moyen 8 dit de répartition pour distribuer le matériau 2 et ce moyen de répartition 8 est entraîné en rotation autour d'un axe. Classiquement, le moyen d'acheminement 7 est une trémie ou un tube alimenté par le haut, par exemple, à l'aide d'un convoyeur à bande ou autre moyen de manutention continue. Classiquement, l'axe de rotation du moyen de répartition 8 est confondu avec l'axe 6 précité qui s'élève verticalement depuis le centre de symétrie du fond de l'enceinte. Selon l'invention, le moyen 8 de répartition comprend - une goulotte 10 dont une partie extrême est centrée et raccordée sur la sortie 7b du moyen 7 d'acheminement tandis qu'au delà de cette partie extrême, la dite goulotte 10 est déviée de l'axe 6 de rotation Jusqur ce que sa direction globale D qui scinde l'axe 6 en deux demi-droites fasse avec la demi-droite située au dessus de l'enceinte un angle A au plus égal à 900, - un moyen moteur 11 apte à entraîner la goulotte 10 en rotation a une vitesse suffisante pour, sous l'effet de la force centrifuge, projeter le matériau en une gerbe groupée sur un rayon fonction de la vitesse de rotation au plus égal au rayon interne de la surface de révolution définissant. le fond et la paroi de l'enceinte. De préférence, l'angle A est au plus égal à 85". La goulotte 10 est ainsi inclinée vers le haut de l'enceinte de manière à relever la gerbe. De préférence, l'angle A est compris entre 85" et 60". De préférence, au lieu d'être simplement déviée de l'axe 6 tout en demeurant dans un plan axial, vue en projection sur un plan P sensiblement perpendiculaire à l'axe 6 de rotation, la goulotte 10 est courbée et sa concavité est tournée du côté opposé au sens de rotation 5. Le plan P est parallèle au fond. Selon l'invention, au lieu que la goulotte 10 soit constituée d'un flanc fermé sur lui-même pour former un tube, la goulotte est constituée d'un fond 12 et de deux parois latérales 13, 14 qui, selon le sens 5 de rotation de la goulotte 10, sont dites avant 13 et arrière 14. De préférence, la paroi latérale avant 13 a une hauteur réduite par rapport à celle de la paroi latérale arrière 14. Dans une forme préférée de réalisation, la direction globale D de la goulotte est fixe par rapport à l'axe 6 de rotation de la goulotte 10. Dans une autre forme de réalisation, la goulotte est articulée autour d'un axe 17, dit d'articulation, situé dans un plan P perpendiculaire à l'axe 6 de sorte que, lorsque cette goulotte n'est pas en rotation, la partie terminale de la goulotte puisse être orientée sensiblement vers le bas selon une direction parallèle à l'axe 6 de rotation afin, par exemple, de faciliter l'extraction du dispositif du silo et, lorsqu'elle est mise en rotation, sous l'effet de la force centrifuge, cette partie terminale de la goulotte s'écarte de l'axe de rotation. Ceci permet également de remplir le silo par gravité puis en mettant en rotation ce dispositif, on pourra compléter au maximum le remplissage en comblant le volume qu'il est matériellement impossible de remplir par simple gravité. De préférence, la goulotte 10 présente un moyen 15 dit d'équilibrage tel un ressort ou un contrepoids en vue de régler sa direction globale D notamment en fonction de la vitesse de rotation. De préférence, la goulotte 10 est solidarisée en rotation avec le moyen d'acheminement 7, lequel est alors, d'une part, guidé en rotation, par exemple, dans un palier 16 et, d'autre part, entraîné en rotation par le moyen moteur 11 00placé, de préférence, à l'extérieur de l'enceinte ce qui limite particulièrement les risques d'explosion ou de contamination du produit. Cela limite également l'encrassement du moteur par les poussières et/ou le matériau et facilite l'entretien et la maintenance du dispositif. En figure 2 ont été schématisés par des traits mixtes, le volume rempli par simple gravité et, en pointillés, le volume supplémentaire lorsque le dispositif est mis en rotation. REVENDICATIONS 1. Dispositif (5) de remplissage d'une enceinte (1) délimitée par un fond (3) et une paroi périphérique (4) dont le fond (3) et la paroi périphérique (4) constituent une surface de révolution, lequel dispositif, qui est disposé au sommet de l'enceinte (1) et situé sensiblement sur l'axe (6) de la surface de révolution de l'enceinte (1), comporte - un moyen (7) dit d'acheminement qui-achemine un matériau granuleux (2) depuis une entrée (7a) située à l'extérieur de l'enceinte et une sortie (7b) située à l'intérieur de l'enceinte et, - un moyen (8) dit de répartition pour distribuer le matériau, lequel moyen de répartition (8) est entraîné en rotation autour d'un axe (6), ce dispositif étant CARACTERISE en ce que le moyen (8) de répartition comprend - une goulotte (10) dont une partie extrême est centrée et raccordée sur la sortie (7b) du moyen (7) d'acheminement tandis qu'au delà de cette partie extrême, la dite goulotte (10) est déviée de l'axe (6) de rotation jusqu'à ce que sa direction globale (D) qui scinde l'axe (6) en deux demi-droites fasse avec la demi-droite située au dessus de l'enceinte un angle (A) au plus égal à 900, - un moyen moteur (11) apte à entraîner la goulotte (10) en rotation a une vitesse suffisante pour, sous l'effet de la force centrifuge, projeter le matériau en une gerbe groupée sur un rayon fonction de la vitesse de rotation au plus égal au rayon interne de la surface de révolution définissant le fond et la paroi de l'enceinte. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'angle (A) est au plus égal à 850. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'angle (A) est compris entre 85" et 600. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'au lieu d'être simplement dviée de l'axe (6) tout en demeurant dans un plan axial, vue en projection sur un plan (P) sensiblement perpendiculaire à l'axe (6) de rotation, la goulotte (10) est courbée et sa concavité est tournée du côté opposé au sens de rotation (5). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'au lieu que la goulotte (10) soit constituée d'un flanc fermé sur lui-même pour former un tube, la goulotte est constituée d'un fond (12) et de deux parois latérales (13, 14) qui, selon le sens (5) de rotation de la goulotte (10), sont dites avant (13) et arrière (14). 6. Dispositif selon l'une quelconquedes revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la paroi latérale avant (13) a une hauteur réduite par rapport à celle de la paroi laterale arrière (14). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la direction globale (D) de la goulotte est fixe par rapport à l'axe (6) de rotation de la goulotte (10). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que la goulotte est articulée autour d'un axe (17), dit d'articulation, situé dans un plan (P) perpendiculaire à l'axe (6) de sorte que, lorsque cette goulotte n'est pas en rotation, la partie terminale de la goulotte puisse être orientée sensiblement selon une direction parallèle à l'axe (6) de rotation. 9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que la goulotte présente un moyen 15 dit d'équilibrage en vue de régler sa direction globale (D) notamment en fonction de la vitesse d'équilibrage. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que la goulotte est solidarisée en rotation avec le moyen d'acheminement (7), lequel est, d'une part, guidé en rotation dans un palier (16) et, d'autre part, entraîné en rotation par un moyen moteur (11) placé à l'extérieur de l'enceinte.