Brevet FR2734798A1 — publié le 19961206

Àv 2734798 Appareil permettant le passage de matières fluides, et récipient comportant ce dispositif. La présente invention concerne, d'une manière générale, un appareil permettant le passage de matières fluides et, en particulier, un appareil, tel qu'un silo, une trémie ou un récipient intermédiaire pour matières en vrac utilisé pour stocker, contenir ou transporter des matières fluides, telles que des matières pulvérulentes ou d'autres matières particulaires. Les matières de ce type sont traditionnellement déchargées à travers une ouverture de sortie inférieure (en service) du récipient, ouverture qui est habituellement obturée par un moyen formant vanne ordinairement conique ou tronconique. Ce moyen formant vanne obture l'ouverture en s'abaissant sur une sortie en entonnoir du récipient. La vanne est habituellement soulevée à l'aide d'un soufflet situé au-dessous d'elle et à l'intérieur de la sortie en entonnoir pour définir une sortie annulaire à travers laquelle la matière s'écoule pendant son déchargement. Un vibreur permet d'éviter que la matière n'ait tendance à former des "ponts" ou des "trous de rat" qui, sinon, entraîneraient un écoulement irrégulier ou, dans le premier cas, une absence totale d'écoulement. Parfois, il est également nécessaire d'ajuster le soulèvement du moyen formant vanne, mais ceci peut être difficile car le soufflet est soit gonflé, soit dégonflé, ce qui ne permet que des positions extrêmes mais pas de positions intermédiaires. La présente invention a par conséquent pour but de tenter de remédier à cet inconvénient. Conformément à la présente invention et selon un premier aspect de celleci, il est proposé un appareil permettant le passage de matières fluides à travers une ouverture de sortie d'un récipient prévu pour celles-ci, appareil qui comprend un moyen formant vanne adapté pour ouvrir et fermer l'ouverture, des moyens pour soulever et abaisser le moyen formant vanne afin d'ouvrir et de fermer l'ouverture, et des moyens pour permettre un soulèvement variable du moyen formant vanne. Les moyens de soulèvement variable peuvent être situés au-dessous du moyen formant vanne, ce qui permet de définir une structure compacte. Les moyens de soulèvement variable peuvent comprendre un moyen formant cylindre capable d'effectuer un mouvement de va-et-vient et des moyens d'entraînement pour soulever et abaisser le moyen formant cylindre. Les moyens d'entraînement peuvent comprendre des moyens filetés captifs, mobiles en rotation pouvant être fixés au moyen formant cylindre. Les moyens filetés mobiles en rotation peuvent comprendre un élément fileté male fixé à un support prévu pour le moyen formant vanne, et un élément fileté femelle, mobile en rotation, ces deux éléments étant conçus de telle façon qu'une rotation de l'un provoque un mouvement de va-et- vient de l'autre. Le moyen moteur peut comprendre un moteur électrique destiné à faire tourner le moyen fileté femelle. Le moyen formant vanne peut comprendre un moyen conique ou tronconique, les moyens de soulèvement variable ou d'ajustement pouvant être montés sur l'axe principal du cône ou du cône tronqué. Selon un autre aspect de la présente invention, il est également proposé un récipient pour matières fluides équipé d'un dispositif, tel que défini ci-dessus. Les buts, avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la lecture de la description détaillée suivante de modes de réalisation préférés, donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un premier mode de réalisation préféré de l'appareil selon l'invention; et la Figure 2 est une vue schématique d'un second mode de réalisation préféré de l'appareil selon l'invention. En référence aux dessins et plus particulièrement à la Figure 1, un appareil 1 permettant le passage d'une matière fluide à travers une ouverture ou un orifice de sortie 2 d'un récipient 3 destiné à contenir ladite matière, comprend un moyen formant vanne 4 placé dans l'ouverture 2 et adapté pour ouvrir et fermer l'ouverture, et des moyens 5 destinés à permettre un soulèvement variable du moyen formant vanne 4, pour ainsi définir une section ou une ouverture de sortie variable 6 à travers laquelle la matière peut s'écouler. Dans ce mode de réalisation, le récipient 3 est un récipient intermédiaire pour matières en vrac comportant une sortie en entonnoir 7 qui définit l'ouverture 6 à travers laquelle la matière passe pour être ensuite transférée à un poste de traitement ou de décharge, par exemple. La matière est, d'une manière générale, un poudre qui peut éventuellement être une poudre pharmaceutique. Le moyen formant vanne 4 se présente sous la forme d'un cône tronqué qui s'abaisse pour venir en appui par son bord périphérique sur la sortie en entonnoir 7, différents joints d'étanchéité 8 étant prévus pour empêcher une contamination de l'atmosphère ambiante. Un soufflet 9 est prévu pour soulever et abaisser la vanne conique, soufflet 9 qui est placé à l'intérieur de la sortie en entonnoir 7 et qui est fixé à une traverse 10 et à une plaque élévatrice 11 supportant la vanne conique 4 qui porte un vibreur à air 12. La transmission des vibrations de ce dernier à la structure de support est empêchée par un isolant 13 en caoutchouc, par exemple. La structure décrite est relativement standard et commercialisée d'une manière générale sous la marque déposée "MATCON". Pour permettre un soulèvement variable de la vanne conique, que ce soit en mode variable en permanence ou en mode "par impulsions", les moyens 5 sont conçus sous la forme d'un dispositif à piston et cylindre monté d'une manière centrale au-dessous de la vanne conique 4, sur l'axe principal de celle-ci dans ce mode de réalisation. Le dispositif 5 est actionné par un moyen moteur qui se présente sous la forme d'un moteur électrique à courant continu 14 alimenté par des câbles électriques 15, le moteur 14 et les câbles 15 étant logés dans un carter 16. Le moteur 14 est fixé à une plaque de support 17 destinée à empêcher une rotation du corps du moteur, tandis qu'un arbre de sortie 18 du moteur 14 passe à l'intérieur d'une partie filetée femelle 19 inférieure (lorsqu'on la considère sur la Figure 1) et mobile en rotation d'un arbre principal 20 sur laquelle est montée d'une manière télescopique et vissée une partie mâle captive 21 fixée au niveau de sa partie supérieure (lorsqu'on la considère sur la figure) à une autre partie femelle 22 elle-même fixée à la plaque 11 supportant la vanne conique 4. La partie 20 comprend des moyens d'entrainement. La partie femelle 19 présente un épaulement périphérique 23 tourné vers le haut, et la partie femelle 22 un épaulement 24 tourné vers le bas. Il est prévu, monté entre ces épaulements et enfermant l'arbre rotatif, un moyen agissant pour solliciter les deux parties femelles à distance l'une de l'autre, moyen de sollicitation qui comprend un ressort à boudin 25. L'épaulement 23 de la partie femelle inférieure 19 s'appuie quant à lui sur un épaulement 26 d'un cylindre ou d'un manchon 27 dans lequel le mécanisme 20 agit. Le manchon 27 est un manchon fendu comportant une fente ou une encoche longitudinale 28 dans laquelle est reçu un moyen de positionnement 29. La fente ou l'encoche 28 et le moyen de positionnement 29 jouent dans le rôle de moyens de guidage pour permettre un mouvement ascendant et descendant de la plaque 11. Il est prévu des organes de commande (non représentés) pour commander la vitesse et le sens de fonctionnement du moteur 14, c'est-à-dire en marche avant ou en marche arrière, pour permettre de commander le soulèvement et le mode de fonctionnement qui peut être un mode variable continuellement ou un mode par impulsions. La commande peut s'effectuer par l'intermédiaire d'un pupitre de commande (non représenté), l'actionnement des organes de commande appropriés permettant de régler le moteur 14 pour faire varier la hauteur de la vanne 4 qui forme une fermeture ou un chapeau. La hauteur est ainsi ajustable. On comprendra qu'il existe des conduits (non représentés) appropriés pour acheminer les conducteurs électriques 15 à partir des moyens élévateurs 20 et à travers la plaque de support 10 vers l'extérieur. De même, des conduits 30' sont prévus pour des lignes d'air destinées au soufflet. En fonctionnement, le soufflet 9 est actionné pour soulever ou abaisser la vanne conique 4 en vue d'ouvrir ou de fermer plus ou moins en fonction des besoins la sortie entonnoir 7, avec tous les avantages inhérents au système commandé par soufflet. Si l'on souhaite permettre un soulèvement variable ou réglable en cours de fonctionnement, tandis que le soufflet 9 est soulevé, le moteur 14 est actionné. Son arbre 18 est par conséquent entraîné en rotation, ce qui fait tourner la partie femelle 19. La rotation de cette partie 19 n'est possible que si la partie mâle 21 se déplace, partie mâle 21 qui, accouplée d'une manière vissée avec la partie femelle 19 et d'une manière coulissante avec la partie femelle supérieure 22, tourne autour de son axe longitudinal. Toutefois, la partie male 21 étant captive, cette action n'est possible que si elle descend dans la partie femelle 19 qui elle-même se soulève pour permettre cette descente. Ce mouvement entraîne donc la partie femelle supérieure 22 et, par conséquent, la plaque de support 11 vers le bas sur une distance voulue, les moyens de guidage 28, 29 assurant un mouvement longitudinal sans à-coups et des fentes étant également prévues dans un cylindre extérieur 30, fentes dans lesquelles se déplace un tenon 31. Le degré de soulèvement est commandé par le moteur 14 qui peut être inversé périodiquement pour permettre un fonctionnement par impulsions. Ainsi, le soufflet 9 assure un soulèvement du cône sur la distance permise par le moteur 14 qui soulève ou abaisse en fait le niveau de base à partir duquel le soufflet opère en ajustant la plaque de support 11 à une hauteur de réglage voulue, pour ainsi ajuster effectivement le soulèvement du soufflet 9 et la taille de l'orifice de sortie annulaire. En référence maintenant à la Figure 2, l'appareil 100 représenté est semblable à celui de la Figure 1 et les éléments identiques sont par conséquent désignés par les mêmes numéros de référence. Dans ce mode de réalisation, il est prévu un joint d'étanchéité annulaire ou toroidal gonflable 101 destiné à venir en appui contre une base 103 d'une vanne 4 dont seule la base est représentée, base qui est supportée par un cylindre 104 comprenant une partie femelle 102 et une partie mâle 105 disposées de manière télescopique à l'aide d'organes de raccordement ou de guidage 106 disposés entre elles, un moyen, tel qu'un soufflet (non représenté) agissant sur la base 103 pour ainsi soulever et abaisser la vanne 4 afin de définir un orifice de sortie annulaire autour du périmètre de celle-ci en vue de permettre à de la matière de s'écouler hors d'un récipient, tel qu'un récipient intermédiaire pour matières en vrac, dans lequel l'appareil est monté. Il est prévu un manchon extensible 108, tel qu'un joint d'étanchéité du type à soufflet, qui joue le rôle d'une enveloppe hygiénique recouvrant la jonction entre les parties 102 et 105. La partie 102 supporte une patte en forme-de U ou un amortisseur de vibrations 107 qui comporte dans sa base 109 (lorsqu'on le considère sur la Figure 2) un trou traversant 110 à travers lequel s'étend un piston 111 d'un dispositif à piston et cylindre dont le cylindre 112 est fixé à la partie 105 et porté par celle-ci. Le dispositif comportant le piston 111 et le cylindre 112 comprend des moyens de soulèvement variable 5, le piston 111 possédant un organe d'arrêt ou une butée 113 qui se présente sous la forme d'une plaque transversale. En fonctionnement, le soulèvement de la vanne 4 est ajusté pour permettre un soulèvement et, par conséquent, une taille d'ouverture variables grâce à l'actionnement des moyens 5 pour définir une hauteur de réglage voulue de l'organe de positionnement 113. Le soufflet ou le moyen similaire est actionné pour soulever la base 103 de la vanne 4, cette action soulevant la partie 102 jusqu'à ce que la base 109 de l'amortisseur de vibrations 107 vienne en prise par en dessous avec l'organe de positionnement 113. La vanne 4 est ainsi limitée dans son mouvement de soulèvement au niveau déterminé par l'organe de positionnement 113. La hauteur du soulèvement est simplement ajustée grâce au fonctionnement des moyens 5 pour ajuster la position du piston 111 dans le cylindre 112 et, par conséquent, la hauteur de l'organe de positionnement 113. Le soulèvement de la vanne 4 peut se faire par oscillations ou par impulsions, grâce à un mouvement de va- et-vient du piston 111 dans le cylindre 112 lors d'un fonctionnement approprié des moyens 5. On comprendra que l'appareil de l'invention décrit ci- dessus permet un ajustement fin du soulèvement assuré par le soufflet. L'appareil peut également permettre un dosage pour ajouter de la matière par l'intermédiaire d'une vanne, telle que le chapeau supérieur (lorsqu'on le considère sur les figures) 4. Bien que la description précédente ait porté sur des modes de réalisation préférés de la présente invention, celle-ci n'est bien entendu pas limitée aux exemples particuliers décrits et illustrés ici, et l'homme de l'art comprendra aisément qu'il est possible d'y apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. A titre d'exemple, le moteur 14 ou le dispositif à piston et cylindre 111, 112 peuvent se présenter sous la forme de moyens adaptés autres qu'un moteur à courant continu, tels qu'un moteur pneumatique ou un moteur hydraulique. REVENDICATIONS 1. Appareil permettant le passage de matières fluides & travers une ouverture de sortie d'un récipient prévu pour celles-ci, comprenant un moyen formant vanne (4) adapté pour ouvrir et fermer l'ouverture, et des moyens pour soulever et abaisser le moyen formant vanne afin d'ouvrir et de fermer l'ouverture, caractérisé par des moyens (5) pour permettre un soulèvement variable du moyen formant vanne (4). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en oe que les moyens de soulèvement variable (5) sont situés au- dessous du moyen formant vanne. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens de soulèvement variable (5) comprennent un moyen formant cylindre (27) capable d'effectuer un mouvement de va-et-vient, et par des moyens d'entraînement (14, 18) destinés à soulever et à abaisser le moyen formant cylindre (27). 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement comprennent des moyens filetés captifs, mobiles en rotation (19, 21). 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens filetés mobiles en rotation (19, 21) comprennent un élément fileté mâle (21) fixé à un support prévu pour le moyen formant vanne, et un élément fileté femelle mobile en rotation (19), lesdits deux éléments étant conçus de telle façon que la rotation de l'un provoque un mouvement de va-et-vient de l'autre. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens filetés mobiles en rotation comprennent un moyen moteur (14). 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen moteur (14) comprend un moteur électrique destiné à faire tourner l'élément fileté femelle. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen formant vanne (4) comprend un moyen conique ou tronconique, et en ce que les moyens d'ajustement de soulèvement sont montés sur l'axe principal du cône ou du cône tronqué. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens (5) sont logés dans un carter (16) situé au- dessous du moyen formant vanne (4). 10. Récipient pour matières fluides, caractérisé par un appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes.