Brevet FR2778394A1 — publié le 19991112

Ensemble extracteur à vis pour matières solides. La présente invention concerne un ensemble extracteur de matériaux solides, pulvérulents ou en grains, stockés sur une aire, ou dans un silo. L'ensemble comprend deux vis sans fin colinéaires, destinées à évacuer la matière vers un orifice d'évacuation au-dessus duquel est disposé un bâti abritant des moyens d'entraînement en rotation, d'une part autour de leur propre axe par des premiers moyens d'entraînement, et d'autre part à o0 l'aide de seconds moyens d'entraînement autour de l'axe central vertical de l'aire (ou du silo) de façon à balayer ladite aire (ou le fond du silo), l'axe commun des deux vis étant décalé par rapport audit axe central vertical de façon que les vis effectuent un mouvement de balayage en rotation discontinu alternatif, d'environ 180 . La présente invention concerne la famille des ensembles extracteur telle que décrite dans le brevet français numéro 76 05688. Du fait du mouvement alternatif discontinu des vis, parallèlement et à proximité de l'aire (ou du fond du silo), il existe sur cette dernière une zone qui n'est pas susceptible d'être balayée par les vis. Cette zone dite " morte " est, de façon connue, occupée par un élément radial en relief, et de largeur telle qu'il corresponde à la largeur du bâti abritant les moyens d'entraînement, correspondant sensiblement à la largeur de la zone morte. L'ensemble extracteur de type connu et décrit ci-dessus donne satisfaction mais il est néanmoins susceptible d'amélioration, car il présente au moins un inconvénient. En effet, lors du démarrage, les vis étant immobiles, il est nécessaire d'entraîner ces dernières à l'aide d'un couple de démarrage extrêmement élevé, et de l'ordre généralement de plusieurs fois le couple normal ou en régime de croisière. Le facteur multiplicatif entre le couple de croisière et le couple de démarrage peut être de l'ordre de 7. Ce phénomène est dû au tassement de la matière solide stockée dans le silo ou sur l'aire, et qui recouvre les vis et le bâti. On sait que les matières stockées dans ces conditions représentent de grands volumes, et donc entraînent la création de forces extrêmement importantes sur le bâti et les vis. Le tassement ne fait qu'augmenter la difficulté des vis pour attaquer la matière lors du démarrage. La nécessité d'utiliser des couples très élevés au démarrage entraîne les inconvénients de consommation d'énergie, de difficulté et complexité de réalisation, de coût élevé dû à l'obligation de recourir à des moteurs puissants. De plus, les couples de démarrage entraînent des efforts extrêmement importants sur la mécanique et les vis. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et propose un ensemble extracteur muni de moyens aptes à permettre d'éviter d'avoir à recourir à des couples de démarrage importants, ce qui permet de limiter la taille et la puissance des moteurs, la consommation d'énergie, et donc le coût et enfin qui assure une prise des vis dans la matière, au démarrage, dans des conditions optimales à la fois de sécurité et de fiabilité. A cette fin, selon l'invention, I'ensemble extracteur de matières solides (pulvérulentes ou en grains) stockées sur une aire (ou dans un silo) du type comprenant deux vis sans fin colinéaires, destinées à évacuer la matière vers un orifice d'évacuation au-dessus duquel est disposé un bâti abritant des moyens d'entraînement en rotation des vis, d'une part autour de leur propre axe par des premiers moyens d'entraînement, et d'autre part à l'aide de seconds moyens d'entraînement autour de l'axe central vertical de l'aire (ou du silo) de façon à balayer ladite aire (ou le fond du silo), I'axe commun des deux vis étant décalé par rapport audit axe central vertical de façon que les vis effectuent un mouvement de balayage en rotation discontinu alternatif, de l'ordre de 180 , un élément radial en relief étant prévu sur l'aire (ou au fond du silo) pour occuper l'espace non balayé par les vis, est caractérisé en ce que ledit élément radial comprend une première partie de section quadrangulaire et dont la base est commune avec l'aire (ou le fond du silo), et une seconde partie dont la base est parallèle à l'aire et déborde de part et d'autre de ladite première partie, de façon à recouvrir ou surplomber, au moins en partie, les vis en leur position d'arrêt en fin de mouvement alternatif. De préférence, la seconde partie est susceptible de recouvrir totalement les vis. De façon avantageuse, la première partie présente une section rectangulaire et est réalisée en béton ou équivalent, et la seconde partie présente une forme de triangle, de préférence isocèle. Selon une forme préférée de réalisation, la seconde partie triangulaire est creuse et débouche à une extrémité dans ledit bâti, et plus particulièrement la section et la forme du triangle formant la seconde partie sont telles qu'elles permettent le passage d'un homme. Ceci permet d'accéder relativement facilement à l'intérieur du bâti, et d'enlever ou d'évacuer les pièces ou mécanismes à réparer ou objet de maintenance. La seconde partie triangulaire est réalisée de préférence de panneaux métalliques soudés ou assemblés. L'invention concerne également un silo de stockage de matières solides, pulvérulentes ou en grains, incluant l'ensemble extracteur décrit cidessus, et dans lequel des ouvertures sont prévues sur la paroi du silo, en regard d'une part de la seconde partie creuse de l'élément radial en relief, et de chacune des vis, pour leur position d'arrêt en fin de mouvement alternatif, lesdites ouvertures étant susceptibles d'être ouvertes ou 0o obturées à volonté, pour permettre le passage d'un intervenant dans ledit élément creux radial, et le passage des vis (après démontage) en vue de leur enlèvement et leur mise en place dans et hors du silo. L'invention sera bien comprise à la lumière de la description qui suit se rapportant à un exemple de réalisation illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 est une vue de dessus de l'ensemble extracteur, disposé dans un silo; - La figure 2 est une vue de côté dans un plan vertical selon l'axe 11-Il de la figure 1 dans laquelle les vis ont tourné de 90 degrés dans le sens de la flèche f par rapport à la représentation de la figure 1; - La figure 3 est une vue de côté et en coupe partielle selon l'axe 111-111 de la figure 1 dans laquelle les vis ont tourné de 90 degrés dans le sens de la flèche f par rapport à la représentation de la figure 1; - La figure 4 est une vue en coupe verticale de l'élément radial en relief; - La figure 5 est une vue de dessus du bâti et de l'élément radial et des vis; et - La figure 6 est une vue en coupe à échelle agrandie du bâti dans lequel débouche l'élément radial creux. L'invention sera décrite ci-après en référence à un ensemble extracteur disposé dans un silo, étant entendu que l'invention peut être également appliquée à une aire de stockage, disposée à l'air libre. En référence à la figure 1, on a représenté en coupe selon un plan horizontal, un silo référencé 1, comportant une paroi cylindrique 2. Au centre du silo est disposé l'ensemble extracteur référencé 3 selon l'invention, et comportant un bâti 4 surmonté d'un cône de protection 5. Deux vis sans fin colinéaires référencées 6 et 7, sont disposées sensiblement selon un diamètre du silo, et à proximité et parallèlement au fond du silo. Les deux vis sont animées d'un mouvement de rotation, d'une part autour de leur propre axe, en sens inverse, et d'autre part autour de l'axe central vertical du silo, selon un mouvement de rotation explicité ci-après. Un orifice d'évacuation (non représenté sur la figure 1 car étant situé juste en dessous du bâti 4 et du cône de protection 5) est prévu au centre du silo. Les mouvements conjugués de rotation des vis, d'une part sur elles- mêmes, et d'autre part autour de l'axe vertical du silo, entraînent l'acheminement de la matière solide disposée dans le silo, vers l'orifice d'évacuation central. Les matières ou matériaux solides susceptibles d'être stockés dans le silo et acheminés par l'ensemble d'extraction de l'invention, vers l'orifice d'évacuation, sont du type pulvérulentes ou en grains, ou tous types de matériaux similaires, susceptibles d'être stockés en silo, ou sur une aire à l'extérieur, et susceptibles d'être acheminés et déplacés par vis sans fin. Les vis 6 et 7 colinéaires sont disposées selon une droite décalée légèrement par rapport à l'axe central du silo. Il en résulte que pendant io leur mouvement de rotation sensiblement autour de l'axe central du silo, les vis laissent une zone " morte " qui n'est pas balayée par les vis. Cette zone est occupée par un élément radial 9 en relief par rapport au fond 8 du silo, de longueur équivalent à l'espace disponible entre la face distale 4a du bâti 4 et la paroi 2 cylindrique du silo. L'élément radial 9 sera décrit ultérieurement plus en détail. D'autres éléments techniques de fonctionnement et d'installation (connus en eux-mêmes) sont prévus, non représentés et non décrits, et l'homme de l'art pourra trouver dans le brevet numéro 76 05688 des informations concernant ces éléments connus. En référence à l'invention, on a représenté sur la figure 2 une vue de côté, selon l'axe 11-11 de la figure 1 les vis ayant tourné de 90 degrés dans le sens de la flèche f par rapport à la représentation de la figure 1 montrant l'ensemble extracteur 3, I'ouverture d'évacuation 10, de forme générale circulaire, et partiellement les vis sans fin 6 et 7. L'orifice d'évacuation 10 prévu au fond du silo débouche dans une chambre d'évacuation au travers d'une hotte d'évacuation 11, elle-même reliée à des conduits d'évacuation (non représentés et connus en eux- mêmes) en-dehors du silo, par exemple vers des moyens de transport ou des moyens de traitement de la matière extraite du silo. Le bâti 4 est recouvert d'un cône de protection 5, prolongé vers le bas par une jupe cylindrique 12. En référence à la figure 3, on a représenté une vue de côté et en coupe selon l'axe 111-111 de la figure 1 o les vis ont tourné de 90 degrés dans le sens de la flèche f par rapport à la représentation de la figure 1 et dont on io retrouve certains éléments, à savoir le bâti 4, le cône de protection 5, la jupe 12 (les vis 6 et 7 ne sont pas visibles car étant perpendiculaires au plan de la figure), le fond du silo 8, I'ouverture d'évacuation 10, la hotte d'évacuation 11, la paroi 2 du silo. La hotte d'évacuation 11 débouche dans une chambre d'évacuation 13. Un élément radial portant la référence générale 9, est disposé entre le bâti 4, et plus particulièrement l'extrémité radiale 4a de celui-ci (la plus éloignée du centre du silo) et la paroi 2 du silo. Autrement dit, la longueur de l'élément radial 9 correspond sensiblement à la distance séparant la face 4a et la paroi 2 du silo. Comme indiqué précédemment, l'élément radial 9 a plusieurs objets. Un premier objet, dans sa forme de réalisation connue et telle que décrite dans le brevet numéro 76 05688, d'occuper la zone morte qui n'est pas susceptible d'être balayée par les vis du fait du décalage de la droite correspondant aux deux vis par rapport à l'axe vertical central du silo. En référence aux figures 3 et 4, on décrit ci-après l'élément radial en relief 9, selon l'invention. L'élément radial 9 comporte deux parties, à savoir une première partie inférieure de forme générale quadrangulaire 14 (de préférence rectangulaire), reposant ou fixée sur le fond 8 du silo, et une seconde partie supérieure 15, de préférence en forme générale de triangle (avantageusement isocèle) et dont la pointe est tournée vers le haut. La première partie rectangulaire 14 de l'élément radial 9 est réalisée de préférence en béton (dans un matériau similaire à tout le moins de celui 1o constituant le fond du silo 8). La partie triangulaire supérieure de l'élément radial 9 est creuse et réalisée de préférence à l'aide de panneaux métalliques soudés ou assemblés. La largeur, dans le sens circonférentiel, de la partie inférieure 14 rectangulaire équivaut sensiblement à la largeur du bâti 4. Ainsi, en référence aux figures 1 et 4, on comprend que les vis, dans leur mouvement au fond du silo, autour de l'axe central de celui-ci, sont animées d'un mouvement discontinu alternatif, d'environ 180 . En d'autres termes, lorsque la vis 7 vient à proximité, quasiment en butée, de la première partie 14 de l'élément radial 9, la vis 6 est décalée d'environ . Les positions montrées sur les figures 1 et 4 en traits pleins correspondent à la position des vis, dans leur mouvement de rotation au fond du silo, à l'arrêt en fin de cycle alternatif. Lorsque le mouvement reprend, selon la flèche " f " (figure 1) au fond du silo, la vis 6 se rapproche de l'élément 9, pour venir finalement en fin de cycle alternatif, en butée ou tout contre la partie inférieure 14 de l'élément radial 9 (représenté en pointillés sur la figure 4). Les dimensions et proportions de la partie supérieure triangulaire 15, de l'élément radial 9, sont telles que la base 15a du triangle (commune ou reposant sur la face supérieure de la partie quadrangulaire 14) déborde de part et d'autre de la partie inférieure quadrangulaire 14, de façon à couvrir ou surplomber les vis 6 et 7, au moins en partie. De préférence, et comme représenté sur les figures, la base 15a du triangle 15 recouvre totalement et déborde même légèrement au-delà des vis 6 et 7 lorsque celles-ci sont en position d'arrêt momentané en fin de cycle alternatif (figure 4). Les dimensions de la partie supérieure 15 en forme de triangle de l'élément radial 9 sont telles qu'elles permettent le passage et le déplacement d'un intervenant à l'intérieur de la partie triangulaire 15. La partie supérieure triangulaire 15 creuse débouche à ses deux extrémités, respectivement dans une ouverture 16 (figure 3) prévue dans la paroi 2 du silo, et une ouverture 17 (figures 3 et 6) prévue dans le bâti 4, et plus particulièrement la face radiale distale 4a dudit bâti. L'intervenant, voire plusieurs intervenants, peuvent ainsi pénétrer dans le bâti 4 (figures 3 et 6) via la partie supérieure triangulaire creuse 15, pour effectuer les opérations de maintenance, réparation ou visite de routine. La section et les dimensions de la partie supérieure creuse 15 permettent l'acheminement et l'évacuation des appareils, dispositifs ou mécanismes qui doivent être enlevés hors du silo, pour réparation et/ou remplacement. Afin de permettre d'évacuer les vis 6 et 7, dans leur position d'arrêt en fin de cycle (figures 4 et 5), la paroi 2 du silo comporte (figure 5) deux ouvertures référencées respectivement 18 et 19 au regard de chacune des positions correspondant aux vis 6 et 7, en leur position d'arrêt en fin de cycle alternatif. Après démontage des vis, par l'intermédiaire d'un intervenant ayant pénétré dans le bâti 4, chacune des vis peut être extraite par l'ouverture correspondante 18 et/ou 19 prévue dans le silo. Bien entendu, les ouvertures 16 (figure 3) et 18 et 19 (figure 5) correspondant respectivement à la seconde partie triangulaire creuse 15, et aux vis 6 et 7, sont obturées par des moyens connus aptes à permettre l'ouverture et la fermeture aisées et étanches. io En référence à la figure 4, le fait que la partie triangulaire 15 creuse déborde et va même au-delà de l'aplomb des vis 6 et 7 en leur position d'arrêt en fin de cycle, permet d'accéder et/ou de démonter les vis sans difficulté, puisque celles-ci sont protégées de la matière environnante. On facilite ainsi l'entretien et la maintenance des vis puisqu'il n'est pas nécessaire de vider le silo pour accéder à ces dernières. Egalement, la partie supérieure 15 qui déborde de la partie inférieure 14 permet de créer un espace protégé pour les vis qui se trouvent ainsi à I'abri au moins partiellement de la matière en vrac. En position de démarrage, on place l'une des vis en sa position d'arrêt de fin de cycle (proche de l'élément inférieur 14). La vis abritée peut ainsi attaquer la matière plus facilement que si elle était recouverte entièrement de matière en vrac, tassée qui plus est, comme dans l'art antérieur. On diminue alors très sensiblement (de l'ordre de moitié) le couple de démarrage nécessaire pour les deux vis, puisque seule une des deux est recouverte de matière. Il REVENDICATIONS 1 - Ensemble extracteur de matières solides (pulvérulentes ou en grains) stockées sur une aire (ou dans un silo) du type comprenant deux vis sans fin colinéaires, destinées à évacuer la matière vers un orifice d'évacuation au-dessus duquel est disposé un bâti abritant des moyens d'entraînement en rotation des vis, d'une part autour de leur propre axe par des premiers moyens d'entraînement, et d'autre part à l'aide de seconds moyens d'entraînement autour de l'axe central vertical de l'aire (ou du silo) de o façon à balayer ladite aire (ou le fond du silo), I'axe commun des deux vis étant décalé par rapport audit axe central vertical de façon que les vis effectuent un mouvement de balayage en rotation discontinu altemrnatif, de l'ordre de 180 , un élément radial en relief étant prévu sur l'aire (ou au fond du silo) pour occuper l'espace non balayé par les vis, caractérisé en ce que ledit élément radial comprend une première partie inférieure de section droite quadrangulaire, dont la base est commune avec l'aire (ou le fond du silo), et une seconde partie supérieure dont la base est parallèle à l'aire et déborde de part et d'autre de ladite première partie, de façon à recouvrir ou surplomber, au moins en partie, les vis en leur position d'arrêt en fin de mouvement alternatif. 2 - Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde partie est susceptible de recouvrir totalement les vis. 3 - Ensemble selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la première partie présente une section rectangulaire. 4 - Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie inférieure est réalisée en béton ou équivalent - Ensemble selon l'une des revendications là 4, caractérisé en ce que la partie supérieure présente une forme de triangle. 6 - Ensemble selon l'une des revendications I à 5, caractérisé en ce que la seconde partie triangulaire est creuse et débouche à une extrémité dans ledit bâti. 7 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la section et la forme de la partie supérieure sont telles qu'elle permet le io passage d'un homme. 8 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la partie supérieure est réalisée de panneaux métalliques soudés ou assemblés. 9 - Silo de stockage de matières solides, pourvu de l'ensemble extracteur selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'au moins une ouverture est prévue sur la paroi du silo, en regard de la partie supérieure creuse de l'élément radial en relief, ladite ouverture étant susceptible d'être ouverte ou obturée à volonté, pour permettre le passage d'un intervenant dans ledit élément creux radial - Silo de stockage de matières solides, pourvu de l'ensemble extracteur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'une ouverture est prévue sur la paroi du silo, en regard de chacune des vis, pour leur position d'arrêt en fin de mouvement alternatif, les dites ouvertures étant susceptibles d'être ouvertes ou obturées à volonté, pour permettre le passage des vis (après démontage) en vue de leur enlèvement et leur mise en place dans et hors du silo.