Brevet FR2706430A1 — publié le 19941223

DISPOSITIF DE DEVOUTAGE DE PRODUITS STOCKES EN SILOS, TREMIES ET SIMILAIRES L'invention se rattache au secteur technique des appareils, matériels et installations pour le stockage de produits pulvérulents, granulés et similaires. L'utilisation de silos ou trémies est bien connue pour la réception de produits pulvérulents, granulés et similaires qui sont ensuite évacués à l'aide de transporteurs, convoyeurs ou autres vers d'autres postes opératoires de traitement. Le stockage des matériaux pulvérulents ou granulés engendre un effet de tassement à l'intérieur du silo, trémie ou autre réceptacle, et il est absolument nécessaire et connu d'utiliser des appareils de dévoûtage pour casser cet effet de tassement. Cet effet entraîne en plus des difficultés d'écoulement des produits à l'intérieur du réceptacle. Pour résoudre ce problème, il a été proposé différents procédés. Un premier procédé consiste dans l'insufflation d'air en créant un phénomène de fluidisation. Cette technique est cependant coûteuse à mettre en oeuvre. On a proposé également l'utilisation dé dispositifs vibreurs. Ces derniers sont accolés à la paroi du réceptacle, silo ou similaire, et disposés à des hauteurs variées. En pratique, on a constaté que les effets de vibrations avaient des conséquences néfastes sur la structure même du réceptacle, silo, trémie et similaires. En effet, il se produit un effet de résonnance qui est amplifié par la structure elle-même et qui contribue au surtassage des produits. La structure est elle-même constituée de plusieurs enveloppes métalliques jointives et fixées les unes aux autres par boulonnage ou autres moyens de liaison ; or il a été constaté qu'il se produit un effet de déformation desdites enveloppes qui tend à faire perdre l'étanchéité et la tenue du réceptacle dans son ensemble. Si le système de vibrations est facile à mettre en oeuvre, ses inconvénients d'utilisation sont par contre très gênants. Au vu de cet état de la technique, le Demandeur a recherché un nouveau concept permettant de dévoûter les masses de produits granuleux ou pulvérulents introduits dans les réceptacles, trémies ou silos précités. Un autre but était de rechercher et de mettre au point un dispositif qui puisse allier les avantages des vibreurs antérieurs tout en évitant tout phénomène de résonnance ou de vibrations sur la structure elle-même du réceptacle. Selon une première caractéritique, le dispositif de dévoûtage de produits du type comprenant un appareil vibreur s'appliquant sur les enveloppes extérieures des silos, trémies, réceptacles et similaires de stockage, est remarquable en ce qu'il comprend une structure porteuse fixée au réceptacle autour d'une ouverture de passage pour ar la pénétration de une ou de plusieurs barres à l'intérieur du réceptacle, ladite structure porteuse autorisant le positionnement d'un bloc amortisseur et absorbeur de vibrations monté serré sur un manchon, ledit manchon débordant de part et d'autre de ladite structure porteuse et dudit bloc amortisseur absorbeur pour, d'une part, à l'extérieur, constituer la base d'appui d'un appareil vibreur et, d'autre part, se prolongeant à l'intérieur du réceptacle sous forme d'une ou de plusieurs barres profilées susceptibles de transmettre des vibrations dans la masse de produits granuleux ou pulvérulents stockés dans le réceptacle pour l'obtention d'effets de dévoûtage, L'ensemble manchon et barres profilées étant isolé du réceptacle ou similaires. Selon une autre caractéristique, le bloc amortisseur et absorbeur de vibrations constitue un diaphragme et est constitué par l'adjonction d'au moins deux disques en matériau élastomère déformable, lesdits disques étant montés autour du manchonet étant fixés entre eux et à la structure porteuse par l'intermédiaire de deux flasques en étant entretoisés par des tirants Selon une autre caractéristique, le premier disque présente, entre son extrémité périphérique et sa partie moyeu, un profil en triangulatio saillant tandis que le disque présente une forme plus arrondie pénétrant partiellement dans la cavité intérieure en regard du disque, les deux disques ayant des fonctions différentes, le premier assurant une souplesse dans le fonctionnement du bloc amortisseur, et le second permettant l'absorption du travail mécanique du manchon et de la ou des barres de dévoûtage. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention illustré non limitativement aux figures des dessins où La figure 1 est une vue du dispositif de dévoûtage selon l'invention appliqué à un réceptacle. La figure 2 est une vue de face du dispositif de dévoûtage selon l'invention. La figure 3 est une vue en coupe et à grande échelle partielle du bloc amortisseur et absorbeur de vibrateurs associé au dispositif de dévoûtage. La figure 4 est une vue en coupe selon la ligne A-A de la figure 3. La figure 5 est une vue à titre schématique illustrant l'adaptation de deux dispositifs de dévoûtage dans un réceptacle. La figure 6 est une vue à caractère schématique illustrant I'amplitude de déformation du bloc amortisseur et absorbeur de vibrations. La figure 7 est une vue en variante du dispositif de dévoûtage comprenant une pluralité de barres de dévoûtage La figure 8 est une vue en coupe selon la ligne B-B de la figure 5. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative aux figures des dessins. On a représenté le dispositif de dévoûtage dans son ensemble par (1), ce dispositif pouvant être appliqué dans un réceptacle (2), trémie ou similaire, récepteur de produits pulvérulents ou granulés, trouvant de multiples utilisations et applications. Selon l'invention, le dispositif de dévoûtage comprend une structure porteuse (3) fixée de toute manière appropriée telle que par soudure (3.1) sur le réceptacle autour d'une ouverture de passage (2.1) formée sur celui-ci et autorisant la pénétration d'un ou de plusieurs moyens à l'intérieur dudit réceptacle parmi la masse de produits granuleux ou pulvérulents. Cette ossature support est susceptible d'autoriser le positionnement d'un bloc amortisseur et absorbeur de vibrations, référencé dans son ensemble par (4) monté sur un manchon (5) de grande longueur. Ledit manchon déborde de part et d'autre de l'ossature support et du bloc amortisseur absorbeur pour, d'une part, à l'extérieur constituer la base d'appui d'un appareil vibreur (6) et, d'autre part, se prolongeant à l'intérieur du réceptacle sous forme d'une ou de plusieurs barres profilées (7) susceptibles de transmettre des vibrations dans la masse de produits granuleux ou pulvérulents stockés dans le réceptacle pour obtenir des effets de dévoûtage. L'ensemble manchon et barres est isolé de l'enveloppe du réceptacle. L'appareil vibreur est fixé par colliers (8) ou autres à l'extrémité libre du manchon en étant apposé sur une embase support ou équivalent (9). L'appareil vibreur est du type électrique à masselottes réglable.s Le travail en rotation des masselottes est transformé en mouvements alternatifs de va et vient de la ou des barres à la même fréquence. La mise en fonctionnement de l'appareil vibreur va provoquer de par sa liaison avec le manchon un mouvement de va-et-vient de ce dernier dans un plan horizontal selon la flèche (F-F') représentée aux dessins. Ce mouvement alternatif de va-et-vient est transmis à la ou les barres qui sont accouplées de manière appropriée audit manchon. On obtient ainsi au niveau des barres un mouvement similaire, de grande amplitude, et permettant le dévoûtage de la masse de produits collectés dans le réceptacle. Dans une première réalisation illustrée aux figures 1 et 2 des dessins, le manchon et la barre forment par exemple un ensemble unique avec une partie coudée à 90 degrés ou selon une autre angulation, située à l'intérieur du réceptacle. Un ou des nervurages (7.1) appropriés sont établis dans la zone coudée pour assurer un renforcement de cette zone. Avantageusement, dans sa partie haute, chaque barre peut présenter une ou plusieurs ailettes (7.2) débordantes susceptibles elles-mêmes d'augmenter le volume de la masse soumise aux vibrations. Ces ailettes peuvent être disposées sur tout ou partie de la hauteur de la ou des barres. Le profil des ailettes est établi de toute manière appropriée. Les oscillations obtenues et de forte amplitude provoquent l'effondrement des voûtes et l'écoulement des produits le long des parois. Dans une mise en oeuvre particulière la ou les barres sont creuses intérieurement et présentent, à titre complémentaire ou en variante, des microperforations établies dans la partie située à l'intérieur du réceptacle pour autoriser par un circuit d'air approprié une diffusion d'un fluide dans la masse des produits pour assurer et/ou compléter l'effet de dévoûtage. Dans une autre réalisation illustrée aux figures 7 et 8, le manchon support de l'appareil vibreur est établi pour recevoir plusieurs barres (7) coudées ou établies sous tout autre profil angulaire équivalent permettant un effet de brassage et de dévoûtage dans le réceptacle, sous l'action de fonctionnement de l'appareil vibreur. Dans la réalisation des figures 7 et 8, les barres sont fixées sur le manchon par tout moyen approprié. Selon une caractéristique importante de l'invention, il est prévu en outre l'utilisation d'un bloc (4) ayant pour effet d'absorber les vibrations engendrées par l'appareil vibreur et ainsi éviter leur transmission et impact sur la structure même du réceptacle, silo ou trémie, ledit bloc (4) faisant office de diaphragme. La forme et la composition de ce bloc permettent d'absorber les vibrations qui sont quasi intégralement restituées à la ou les barres. L'enveloppe du réceptacle ne reçoit donc pratiquement aucune vibration et ne subit aucune détèrioration. A cet effet, entre l'appareil vibreur et la structure porteuse, est positionné ledit bloc amortisseur et absorbeur. Plus particulièrement, celui-ci est constitué par l'adjonction d'au moins deux disques (10 - 11) ou bagues profilés et réalisés en matériau élastomère, et susceptibles d'une déformabilité. Les deux disques sont fixés pour s'emboîter partiellement l'un dans l'autre. Ils sont fixés par rapport à la structure porteuse (3) par l'intermédiaire de deux flasques (12 13) les entourant et entretoisés par des tirants (14 - 15). Un premier groupe de tirants (14) extérieurs aux disques assure la liaision des flasques entre eux. Les disques présentent dans la partie centrale une partie formant moyeu (10.1 - 11.1) susceptible d'être traversés par les tirants (15) inférieurs assurant la liaison de l'ensemble. Les disques sont montés serrés sur le manchon ou la barre support de l'appareil vibreur de sorte que l'on obtient une parfaite transmission et absorption des effets de vibrations. Les deux disques sont réalisés comme indiqué précédemment en matériau élastomère et plus particulièrement dans une matière commercialisée sous la marque "COURBHANE". Dans la réalisation illustrée, le bloc amortisseur comprend deux disques ayant des effets et profils différents. Le premier disque (10) présente, entre son extrémité périphérique et sa partie moyeu (10.1), un profil en triangulation (10.2) saillant, tandis que le disque (11) disposé en retrait près du flasque adjacent (13) à la structure porteuse présente une forme (11.2) plus arrondie susceptible de pénétrer dans la cavité intérieure (10.3) en regard du disque (10), dans sa partie évidée. Le premier disque (10) offre une certaine souplesse dans le fonctionnement du bloc amortisseur, tandis que le second disque (11) a pour but d'absorber le travail mécanique du manchon et/ou de la ou des barres de dévoûtage inhérent au fonctionnement de l'appareil vibreur. Lesdits disques sont de toutes dimensions appropriées en fonction de la puissance potentielle de l'appareil vibreur. Le bloc amortisseur et absorbeur assure ainsi un fonctionnement particulièrement silencieux de l'appareil. Les disques (10 - 11) sont maintenus à leur périphérie par une cage (16) en tout matériau approprié. Sans sortir du cadre de l'invention, il peut être envisagé la juxtaposition d'une pluralité de disques pouvant avoir des profils et fonctions complémentaires. II est également envisageable selon l'invention de prévoir que les barres de dévoûtage puissent être montées orientables en position à l'intérieur du réceptacle. Comme illustré aux dessins, plusieurs dispositifs de dévoûtage selon l'invention, peuvent être positionnés dans des endroits judicieux sur le réceptacle. La forme des barres et de leur profil n'est pas limitatif. Elles peuvent comprendre une ou plusieurs ailettes profilées disposées à des hauteurs variables et permettant ainsi des effets de dévoûtage multiples à l'intérieur du réceptacle. Le bloc amortisseur constitue la pièce d'usure du dispositif de dévoûtage. L'état de cette pièce peut être en permanence surveillée puisqu'elle peut être visible de l'extérieur sans aucune intervention. Son démontage et son remplacement sont rapides, également depuis l'extérieur. Les avantages ressortent bien de l'invention et en particulier on souligne la simplicité du dispositif et son faible cotit de revient. L'absence totale d'effets vibratoires sur I'enveloppe du réceptacle répondant ainsi de manière très satisfaisante au but recherché initialement ainsi que l'absence de nuisance et de bruit en particulier lors du fonctionnement de l'ensemble. REVENDICATIONS -1- Dispositif de dévoûtage de produits. du type comprenant un appareil vibreur s'appliquant sur les enveloppes extérieures des silos, trémies, réceptacles et similaires de stockage, caractérisé en ce qu'il comprend une structure porteuse (3) fixée au réceptacle autour d'une ouverture de passage (2.1) pour autoriser la pénétration de une ou de plusieurs barres (7) à l'intérieur du réceptacle, ladite structure porteuse autorisant le positionnement d'un bloc amortisseur et absorbeur de vibrations (4) monté serré sur un manchon (5), ledit manchon débordant de part et d'autre de ladite structure porteuse et dudit bloc amortisseur absorbeur pour, d'une part, à l'extérieur, constituer la base d'appui d'un appareil vibreur (6) et, d'autre part, se prolongeant à l'intérieur du réceptacle sous forme d'une ou de plusieurs barres profilées (7) susceptibles de transmettre des vibrations dans la masse de produits granuleux ou pulvérulents stockés dans le réceptacle pour l'obtention d'effets de dévoûtage, L'ensemble manchon et barres profilées étant isolé du réceptacle ou similaires. -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil vibreur est du type électrique à masselottes réglables et est positionné et fixé par colliers (8) ou autres à l'extrémité libre du manchon en étant apposé sur une embase support (9) ou équivalent et autorise un mouvement de va-et-vient de L'ensemble manchon barres profilées. -3- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon (5) et la barre forment un ensemble unique, ladite barre présentant une partie coudée à 90 degrés ou autre angulation située à l'intérieur du réceptacle. -4- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon est agencé pour recevoir plusieurs barres (7) coudées ou établies avec tout autre profil angulaire située à l'intérieur du réceptacle. -5- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 e 4, caractérisé en ce que la ou les barres présentent sur tout ou partie de leur hauteur à l'intérieur du réceptacle une ou des ailettes de tout profil (7.2) débordantes et augmentant le volume de la masse soumise aux vibrations. -6- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la ou les barres présentent des nervurages (7.1) établis dans leur zone coudée. -7- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la ou les barres sont creuses intérieurement et sont agencées avec des microperforations sur tout ou partie de leur hauteur à l'intérieur du réceptacle pour autoriser la diffusion de fluide. -8- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le bloc (4) amortisseur et absorbeur de vibrations constitue un diaphragme et est constitué par l'adjonction d'au moins deux disques (10 - 11) en matériau élastomère déformable, lesdits disques étant montés autour du manchon (5) et étant fixés entre eux et à la structure porteuse (3) par l'intermédiaire de deux flasques (12 - 13) en étant entretoisés par des tirants (14 - 15). -9- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les disques présentent, dans leur partie centrale, une forme en moyeu (i 0.1 - 11.1) traversée par des tirants (15) assurant la liaison de l'ensemble, les tirants (14) étant extérieurs auxdits disques. -10- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les disques sont réalisés en matériau élastomère et notamment ceux commercialisés sous la marque "COURBHANE". -11- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8, 9 et 10, caractérisé en ce que le premier disque (10) présente, entre son extrémité périphérique et sa partie moyeu (10.1), un profil en triangulation (10.2) saillant tandis que le disque (11) présente une forme (11.2) plus arrondie pénétrant partiellement dans la cavité intérieure (10.3) en regard du disque (10), les deux disques ayant des fonctions différentes, le premier assurant une souplesse dans le fonctionnement du bloc amortisseur, et le second permettant l'absorption du travail mécanique du manchon et de la ou des barres de dévoûtage.