Brevet FR2750965A1 — publié le 19980116

TRAPPE D'ECOULEMENT POUR MATIERES EN VRAC La présente invention concerne une trappe d'écoulement pour matières en vrac, et plus précisément une trappe d'écoulement associée à un transporteur disposé au fond d'une citerne, pour la distribution de matières en vrac contenue dans celle-ci. L'invention est particulièrement adaptée pour équiper un véhicule à citerne utilisé pour transporter des engrais ou des aliments pour le bétail, granulés ou farines, grains (céréales notamment), etc. Généralement, la carrosserie de la citerne est subdivisée en plusieurs compartiments, qui sont séparés les uns des autres par des cloisons transversales. Dans le fond de la carrosserie est installé un transporteur longitudinal, par exemple une vis (ou une série de vis) d'Archimède, ou un convoyeur (ou une série de convoyeurs) à chaîne sans fin munie de palettes racleuses. Au fond de chaque compartiment est installée une trappe d'écoulement qui surplombe les transporteurs. Chacun des compartiments peut contenir un produit différent de celui des autres compartiments. Pour extraire l'un des produits, on ouvre la trappe du compartiment concerné, les autres trappes restant fermées, de sorte que ce produit s'écoule par gravité sur ou dans le transporteur ; celui-ci l'achemine à l'une des extrémités de celle-ci, généralement à l'arrière, où il est pris en charge par des moyens extracteurs afin d'être distribué sur un lieu de stockage, par exemple dans un silo. Ce genre de trappe est traditionnellement constitué d'une paire de volets obturateurs qui sont montés mobiles du haut vers le bas, et qui correspondent approximativement aux parois d'un dièdre à ouverture tournée vers le bas qui surplombe le transporteur. Les deux volets forment donc, vus en coupe transversale, un "V" renversé qui, lorsque les volets sont en position basse, s'applique contre le fond de la citerne du transporteur. En revanche, lorsque les volets sont relevés, leurs bords intérieurs se décollent de la paroi du fond de citerne, pour découvrir un espace suffisant pour permettre l'écoulement des matières. En position ouverte, les volets forment une sorte de toiture qui guide l'écoulement des matières latéralement, sur ses deux côtés, de sorte que les matières peuvent descendre par gravité sur le transporteur. Dans les dispositifs de trappe connus, les deux volets de la trappe peuvent non seulement se déplacer verticalement, mais peuvent pivoter l'un par rapport à l'autre, de manière à faire varier l'angle du "V" dont il est fait état plus haut. Des moyens de guidage sont prévus qui assurent que, lors du mouvement de relevage de la trappe, les volets pivotent dans le sens de la fermeture du "V". Des moyens de guidage sont également prévus, qui agissent au cours de la fermeture de la trappe. Ce mouvement de pivotement mutuel des deux volets est essentiel pour "casser" la masse de matières agglomérée au dessus de la trappe, au moment de l'ouverture de celle-ci. A défaut, l'amas de matière à tendance à former une voûte qui s'oppose au bon écoulement. L'état de la technique dans ce domaine peut être illustré par les documents US-A-2 412 121, FR-A-2 450 760 et FR-A-2 505 748, qui concernent des trappes associées à une vis sans fin, du type vis d'Archimède, ainsi que par le document FR-A-2 705 929, au nom de la demanderesse, dont la trappe est associée à un convoyeur à chaîne sans fin portant des palettes racleuses. Si ce type de trappe connue donne généralement satisfaction, il pose toutefois un problème lié à la difficulté de rendre étanche la zone de contact de l'extrémité des volets avec les cloisons transversales des compartiments. Cette difficulté résulte du mouvement complexe de chaque volet, qui associe un mouvement de translation verticale avec un mouvement de pivotement. De plus, le volet a l'obligation de se décoller de la cloison afin que le coulissement s'effectue sans frottement. Il y a donc un risque de fuite du produit au niveau des cloisons des compartiments, et des matières contenues dans un compartiment peuvent s'échapper inopinément pour se retrouver mélangées avec des matières extraites d'un autre compartiment. Ceci va à l'encontre des objectifs des différents constructeurs, qui s'attachent de plus en plus à ce que chaque dose de produit distribuée soit parfaitement pure ; c'est en particulier vrai lorsqu'il s'agit d'aliment pour le bétail, certaines espèces animales ne tolérant pas, ou tolérant mal, des produits alimentaires destinés à d'autres espèces. Les résidus retenus par les éléments de guidage peuvent aussi se retrouver écrasés et limiter la fermeture de la trappe, entraînant ainsi des fuites. La présente invention découle de la réflexion faite par l'inventeur, selon laquelle il est facile de réaliser l'étanchéité d'une liaison entre le bord d'une plaque et une paroi, si cette liaison se fait par un guidage coulissant dans le plan de la plaque. En effet, il suffit alors de guider les deux bords de la plaque dans une glissière, éventuellement munie d'une garniture d'étanchéité, montée sur la paroi. Partant de cette observation, l'inventeur a pensé à prévoir un agencement des plaques dans lequel chacun des deux volets - correspondant à chacune des branches du "V" renversé dont il a été fait état plus haut - soit guidé à ses extrémités "en bout" dans des glissières montées sur les cloisons de la citerne. Malheureusement, cette tentative initiale s'est heurtée à un problème, du fait que le mouvement du volet dans son propre plan, ne "casse" pas la masse des matières au moment de son ouverture, si bien que l'écoulement est empêché, ou se fait mal. C'est pourquoi, il a fallu adjoindre à ces volets un système apte à initier puis autoriser l'écoulement des matières, lorsqu'on ouvre la trappe. A cet effet, et conformément à l'invention, les volets, qui sont montés coulissants dans leur propre plan, sont coiffés en partie haute par une bavette souple et déformable, à profil semi-fermé dont l'ouverture est dirigée vers le bas, et qui est agencée de telle manière que sa paroi peut partiellement s'affaisser sous le poids des matières, lorsque lesdits volets sont abaissés (trappe fermée), tandis qu'elle forme un dièdre semblable à celui desdits volets, lorsque ces derniers sont relevés (trappe ouverte), un organe de mise sous tension assurant automatiquement la conformation en dièdre de la bavette par suite du mouvement de relevage de l'un au moins des volets. Ainsi, pendant que s'opère l'ouverture des volets, la bavette se déforme et brise la voûte de matières située au-dessus d'elle ; le produit ameubli peut alors s'écouler le long des deux faces du dièdre qui vient de se constituer, et se déverser sur le transporteur. Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques additionnelles non limitatives de l'invention: - lesdits volets sont guidés à leurs extrémités, de manière étanche, dans des glissières portées par les parois transversales, ou des cloisons transversales, de la citerne, tandis que les rives d'extrémité de ladite bavette sont fixées à ces parois ou cloisons transversales - ledit organe de mise sous tension est solidaire de l'un des volets; - ledit organe de mise sous tension comprend une barre horizontale prenant appui contre la face inférieure de la bavette souple et qui, lorsque le volet est relevé, forme l'arête du dièdre selon lequel la bavette est conformée; - ledit organe de mise sous tension a la forme générale d'un "U" renversé dont la branche centrale constitue ladite barre et s'étend sensiblement sur toute la longueur du volet, et dont les branches latérales sont fixées à leur extrémité libre au volet; - les volets ont une section en forme de "L" renversé, présentant une partie supérieure rabattue vers l'extérieur qui, en position abaissée, vient se placer au-dessus, et à proximité, d'un profilé longitudinal auquel est fixée une rive de ladite bavette souple; - lesdites branches latérales de l'organe de mise sous tension sont fixées sur ladite partie rabattue du volet dont il est solidaire, le plan contenant cet organe étant parallèle au plan contenant la partie principale du volet; - les moyens de commande des volets comprennent une paire de vérins disposés selon un "V" renversé à l'intérieur de l'espace situé en dessous de la bavette, entre les volets. L'invention concerne également une citerne compartimentée qui comprend plusieurs compartiments délimités par des cloisons transversales et dont le fond est parcouru d'une extrémité à l'autre par un transporteur unique qui traverse successivement l'ensemble des compartiments. Cette citerne est remarquable par le fait que chacun desdits compartiments est équipé d'une trappe d'écoulement telle que décrite plus haut, apte à être commandée individuellement. Dans un mode de réalisation possible, le transporteur est un convoyeur à chaîne pourvu de palettes racleuses, qui présente un brin inférieur horizontal "aller" glissant dans un canal du fond de citerne et un brin supérieur "retour" disposé parallèlement juste au-dessus du brin "aller", l'ouverture des volets autorisant l'écoulement des matières dans ledit canal, en dessous du brin "retour". D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective, coupée par un plan vertical transversal, et partie antérieure supposée arrachée, d'une trappe conforme à l'invention, cette trappe étant représentée à l'état fermé; - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, montrant la trappe ouverte; - les figures 3 et 4 sont des coupes transversales de la même trappe, respectivement à l'état fermé et à l'état ouvert; - la figure 5 est une vue de côté de l'un des volets de la trappe, muni d'un organe de mise sous tension de la bavette. Sur les figures, on a désigné par la référence 1 le fond d'une citerne destinée à recevoir des matières en vrac, par exemple des granulés ou de la poudre. La référence 9 représente une paroi transversale de la citerne, soit une paroi d'extrémité, soit une cloison transversale dans le cas où la citerne est compartimentée. Le fond 1 de citerne - de forme symétrique par rapport à un plan vertical longitudinal - est parcouru par un canal longitudinal et horizontal 10, de section rectangu laire, bordé par deux pans obliques 11 de faible largeur, eux-mêmes bordés par les parois inclinées 12 du fond de citerne. Les faces 12 et 11 sont inclinées vers le canal 10. Celui-ci reçoit le brin inférieur ou brin "aller" d'un convoyeur à chaîne sans fin mobile qui n'a pas été représenté sur les figures 1 et 2 afin de ne pas les alourdir inutilement. Le convoyeur est référencé 8 sur les figures 3 et 4, le contour des brins "aller" et "retour", référencés respectivement 80 et 81, ayant été représenté en traits interrompus mixtes sur ces figures. Des échancrures appropriées à la base des cloisons 9 autorisent le libre passage du transporteur d'un compartiment à l'autre, et sa sortie en bout de citerne. Ce transporteur est avantageusement de même type que celui décrit en détail dans le FR-A-2 705929 dont il a déjà été fait état plus haut, et auquel on pourra se référer si nécessaire. Les faces 12 et 11 sont décalées en hauteur, et se raccordent l'une à l'autre par une face perpendiculaire 13 formant contre-marche, qui assure l'étanchéité du volet à ce niveau. Sur les représentations des figures 1 et 2, la trappe est coupée à peu près au niveau des trois quarts de sa longueur, le quart avant étant supposé arraché pour une meilleur lisibilité des figures. Cette trappe, désignée par la référence générale 2, comprend une paire de volets mobiles 3 et une bavette souple 4. L'un des volets, situé sur la droite des figures 1 à 4, a été affecté de l'indice "a", et l'autre de l'indice "b". Ces deux volets ont une forme identique. Il s'agit d'une plaque métallique de forme rectangulaire allongée pourvue d'un rebord supérieur rabattu à angle droit vers l'extérieur, et référencé 30. La longueur de chaque volet correspond à la longueur de la citerne ou du compartiment auquel la trappe est affectée ; chaque volet est guidé de manière étanche au niveau de chacune de ses deux zones de bordure "en bout" dans une cloison 9 au moyen d'une glissière 14 solidaire de la cloison. Des garnitures d'étanchéité appropriées, de type connu en soi, sont prévues dans les glissières pour empêcher des fuites de matières au niveau de cette liaison. Les deux volets 3a et 3b, dont les grands côtés s'étendent horizontalement, parallèlement au plan de symétrie longitudinal du fond de citerne, sont disposés symétriquement pour former, vus en section transversale, un "V" renversé ainsi disposé qu'en position basse (position des figures 1 et 3), la zone de bordure inférieure des volets vienne s'appliquer par leur chant inférieur contre les parois 11 de fond de citerne, et par leur face externe contre les décrochements 13 formant contre-marches. On comprend que, dans cette position, tout échappement des matières contenues dans les compartiments ou dans la citerne vers le canal 10 se trouve empêché. La commande des volets 3a, 3b est réalisée au moyen d'une paire de vérins 6a, 6b. Ce sont par exemple des vérins hydrauliques à double effet, dont le corps est articulé en partie supérieure par un axe 60 entre deux ferrures fixes 15 - du genre goussets -, tandis que leur extrémité de tige est articulée dans une chape 61 solidaire du volet associé. Les vérins 6a, 6b sont positionnés à l'intérieur des volets 3, dans la région centrale de ceux-ci suivant une disposition en "V" renversé. Les ferrures 15 qui supportent le vérin sont portées par deux des profils 150 de guidage de trappe, en l'occurrence les profils centraux. Ces profils, de type bien connu, n'ont pas été représentés sur les figures 1 et 2 dans un seul but de simplification. Selon une caractéristique essentielle de la présente invention, cette trappe comporte une bavette 4. Il s'agit d'une membrane de faible épaisseur, en caoutchouc synthétique ou en matériau similaire, facilement déformable. La membrane 4 est une bande allongée cintrée longitudinalement, pour présenter une configuration semi-fermée, coiffant les vérins 6 et les volets 3, ouverture dirigée vers le bas. La bavette 4 s'étend sur toute la longueur de la citerne ou du compartiment, et est fixée à chacune des ses extrémités "en bout" aux cloisons 9, par exemple par des brides 40. A ce niveau, la bavette présente, vue en coupe transversale, la forme d'un "V" renversé, centré sur le plan de symétrie vertical et longitudinal du fond de citerne, et dont 1 'angle au sommet correspond approximativement à celui des volets 3a et 3b. Les deux rives longitudinales de la bavette 4 sont fixées, au moyen de brides 41, sur des profilés longitudinaux Sa, 5b, lesquels ont par exemple une section en forme approximative de "U". Les profilés 5a, 5b, disposés horizontalement, relient les deux cloisons transversales 9 en vis-à-vis l'une de l'autre du compartiment ou de la citerne. Ils sont positionnés en hauteur de telle manière que, lorsque les volets 3a et 3b sont en position basse (trappe fermée), leur rebord 30a, 30b vient sensiblement à proximité de la face supérieure des profilés 5a, 5b. Lorsque les vérins 6a, 6b sont en position d'extension, les volets 3a, 3b sont abaissés, la trappe étant fermée. La présence de la bavette 4 et des volets 3 empêche alors tout échappement du produit contenu dans la citerne vers le canal 10. Toute fuite au niveau des cloisons 9 est également empêchée, grâce aux brides 40 de fixation de la bavette et aux glissières d'étanchéité 14. D'autre part, sous l'effet du poids des produits contenus dans la citerne ou dans le compartiment, la membrane 4 s'affaisse, en raison de sa souplesse, dans les zones ou elle n'est pas soutenue. En pratique, elle n'est positivement retenue que dans ses zones d'extrémité, par les brides 40 ; elle est cependant soutenue dans sa région centrale, dans une certaine mesure, par le gousset 15 servant au montage des vérins. En pratique, la partie supérieure de la bavette présente donc deux parties en creux, dans chacune deux régions comprises entre les vérins centraux 6 et les cloisons 9, comme on le comprend à l'observation de la figure 1. Selon une caractéristique importante de l'invention, l'un au moins des volets 3 est équipé d'un organe de mise sous tension de la bavette 4. Dans le mode de réalisation illustré, il s'agit du volet 3a ; cet organe consiste en une tige longue dont les parties d'extrémité sont rabattues à angle droit, de sorte qu'il a la forme générale d'un grand "U", mais dont les branches latérales ont une longueur beaucoup plus petite que la branche centrale. Cette branche centrale, référencée 70, s'étend sensiblement sur toute la longueur de volet, et l'organe de mise sous tension 7 est fixé sur le rebord 30a du volet 3a, par ses branches latérales 71 (voir figure 5). La branche - ou barre - 70 est positionnée horizontalement en dessous de la bavette. Les branches 71 sont sensiblement parallèles au plan du volet 3a ; la longueur des parties 71 est telle que, quand la trappe est fermée (voir figure 3), la barre 70 ne soutient pas, ou ne soutient que modérément, la membrane de bavette 4. Ils n'empêchent donc pas l'affaissement de ladite bavette. En revanche, comme on le comprend aisément à 1 'observation des figures 2 et 4, lorsque les volets se relèvent, par rétraction des vérins 6a et 6b, la barre 70 va lisser la face inférieure de la membrane et ériger celle-ci pour lui donner la forme d'un dièdre. La longueur des parties 71 est choisie pour qu'en position dressée (figure 2 et 4), la barre 70 se trouve sensiblement dans le plan de symétrie longitudinal de la trappe, le dièdre formé par la bavette 4 étant similaire à celui (incomplet) formé par les volets 3a, 3b (paroi latérale de la bavette parallèle aux volets). Au cours de l'ouverture de la trappe, la déformation de la bavette "casse" I'amas de matières, qu'elle supportait, lui imprimant un mouvement, et initiant son écoulement. Le produit descend le long des parois de la membrane, passe dans des ouvertures latérales dégagées par les volets relevés - comme symbolisé par les flèches F sur la figure 4 -, et se déverse dans le canal 10. Il peut ainsi être véhiculé par les palettes du brin 80 du transporteur. La protection du brin retour 81 est assurée sur toutes ses faces par la trappe conforme à l'invention, évitant la nécessité - comme cela se fait actuellement - de recourir à des moyens "antitalutage" en raison des fuites se produisant à proximité des cloisons. Dans une variante du dispositif selon l'invention, il serait possible d'associer à chacun des volets 3a, 3b un organe de mise sous tension de la bavette souple. Cet organe de mise sous tension peut affecter des formes diverses. On ne sortirait pas du cadre de l'invention en prévoyant un organe de mise sous tension qui n'est pas solidaire d'un volet. En effet, cet organe pourrait être indépendant des volets, son mouvement étant commandé à partir de l'un et/ou l'autre des vérins 6a, 6b, par des moyens de transmission du mouvement propres. Il importe seulement que la mise sous tension de bavette se fasse automatiquement au moment de l'ouverture de la trappe. REVENDICATIONS 1 . Trappe d'écoulement associée à un transporteur disposé au fond d'une citerne, pour la distribution de matières en vrac contenues dans celle-ci, qui comporte une paire de volets obturateurs (3a, 3b) montés mobiles du haut vers le bas, et qui correspondent approximativement aux parois d'un dièdre à ouverture tournée vers le bas, qui surplombe ledit transporteur (6), caractérisée par le fait que lesdits volets (3a, 3b) sont montés coulissants dans leur propre plan et sont coiffés en partie haute par une bavette (4) souple et déformable à profil semi-fermé dont l'ouverture est dirigée vers le bas et qui est agencée de telle manière que sa paroi peut partiellement s'affaisser sous le poids des matières, lorsque lesdits volets (3a, 3b) sont abaissés (trappe fermée), tandis qu'elle forme un dièdre semblable de celui desdits volets (3a, 3b) lorsque ces derniers sont relevés (trappe ouverte), un organe de mise sous tension (7) assurant automatiquement la conformation en dièdre de la bavette (4) par suite du mouvement de relevage de l'un aumoins (3a) des volets. 2. Trappe d'écoulement selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits volets (3a, 3b) sont guidés à leurs extrémités, de manière étanche, dans des glissières (14) portées par les parois transversales ou des cloisons transversales (9) de la citerne, tandis que les rives d'extrémité de ladite bavette (4) sont fixées à ces parois ou cloisons transversales (9). 3 Trappe d'écoulement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que ledit organe de mise sous tension (7) est solidaire de l'un (3a) des volets. 4. Trappe d'écoulement selon la revendication 3, caractérisée par le fait que ledit organe de mise sous tension (7) comprend une barre horizontale (70) prenant appui contre la face inférieure de la bavette souple (4) et qui, lorsque le volet (3a) est relevé, forme l'arête du dièdre selon lequel la bavette est conformée. 5. Trappe d'écoulement selon la revendication 4, caractérisée par le fait que ledit organe de mise sous tension (7) a la forme générale d'un "U" renversé dont la branche centrale constitue ladite barre (70) et s'étend sensiblement sur toute la longueur du volet, et dont les branches latérales (71) sont fixées à leur extrémité libre au volet (3a). 6. Trappe d'écoulement selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les volets (3a, 3b) ont une section en forme de "L" renversé, présentant une partie supérieure (30a, 30b) rabattue vers l'extérieur qui, en position abaissée, vient se placer au-dessus, et à proximité, d'un profilé longitudinal (5a, 5b) auquel est fixée une rive de ladite bavette souple (4). 7. Trappe d'écoulement selon les revendications 5 et 6 prises en combinaison, caractérisée par le fait que lesdites branches latérales (71) de l'organe de mise sous tension (7) sont fixées sur ladite partie rabattue (30a) du volet (3a) dont il est solidaire, le plan contenant cet organe (7) étant parallèle au plan contenant la partie principale du volet (3a). 8. Trappe d'écoulement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que les moyens de commande des volets (3a , 3b) comprennent une paire de vérins (6a, 6b) disposés selon un "V" renversé à l'intérieur de l'espace situé en dessous de la bavette (4), entre les volets (3a, 3b). 9. Citerne compartimentée comprenant plusieurs compartiments délimités par des cloisons transversales (9), et dont le fond (1) est parcouru d'une extrémité à l'autre par un transporteur unique (8) qui traverse successivement l'ensemble des compartiments, caractérisée par le fait que chacun desdits compartiments est équipé d'une trappe d'écoulement conforme à l'une des revendications précédentes apte à être commandée individuellement. 10. Citerne selon la revendication 9, caractérisée par le fait que ledit transporteur (8) est un convoyeur à chaînes pourvu de palettes racleuses, présentant un brin inférieur horizontal "aller" (80) glissant dans un canal (10) du fond de citerne et un brin supérieur "retour" (81) disposé parallèlement juste au-dessus du brin "aller" (80), l'ouverture des volets autorisant l'écoulement (F) des matières dans ledit canal (10), en dessous du brin "retour" (81).