Brevet FR2822812A1 — publié le 20021004

La présente invention concerne les enceintes destinées au stockage de matières pulvérulentes, granulaires ou poudreuses, susceptibles de devenir cohérentes. L'un des problèmes soulevés par le stockage de ces matières réside dans les difficultés rencontrées souvent lors de la vidange des enceintes dans lesquelles elles sont stockées. En effet, malgré les dispositions et précautions explicitées, par exemple, dans les livres"SILOS-Traité théorique et pratique" (Éditions Eyrolles-Paris-1987) et "SILOS-Theory and Practice" (Éditions Lavoisier-Paris, New York-par Springer Verlag-1987) du Déposant, il arrive très fréquemment-en particulier, lors des arrêts de vidange durant les week-ends, les congés ou même par oubli ou négligence-que certaines de ces matières s'agglomèrent en prenant de la cohésion, ce qui rend impossible leur écoulement gravitaire, et donc la vidange de chaque enceinte. Pour remédier à ce grave inconvénient, il a déjà été proposé de disposer sur le fond de telles enceintes, qui sont généralement cylindriques à axe vertical, un dispositif mécanique d'extraction prélevant les matières situées à la périphérie de chaque enceinte pour les amener jusqu'à l'orifice central de vidange. Cependant, cette solution présente des inconvénients, dont un, très important, réside dans le fait que la vidange étant ainsi réalisée par un prélèvement radial non uniforme et par conséquent excentré de matière jusqu'à la périphérie, la masse de cette matière stockée est déséquilibrée, ce qui crée des surpressions dissymétriques dangereuses sur la paroi. D'autre part, il arrive très fréquemment que la matière, ayant pris de la cohésion, reste figée au-dessus du plan horizontal d'action de l'extracteur radial qui, après avoir évacué cette matière de la seule couche inférieure d'épaisseur correspondante à sa hauteur, soit sans action sur les couches supérieures. Le frottement de celles-ci sur la paroi de l'enceinte leur permet de rester en équilibre, inaccessibles par le dessous. La situation est alors critique, la matière restant inerte, ne pouvant être reprise que par le dessus, par des moyens manuels, longs et onéreux, et que le risque d'échauffement au sein de la masse, en particulier dans le cas de matières végétales, peut aboutir à une auto-combustion de celle-ci. Ce qui entraîne inéluctablement la perte de la matière stockée, et souvent la destruction de l'enceinte. La présente invention a pour but de remédier à ces difficultés, en équipant chaque enceinte le long d'une au moins de ses générations verticales, d'une vis hélicoïdale verticale fixe qui permet de créer par rotation dans la matière figée, un canal vertical latéral, débouchant sous le fond de l'enceinte, percé à cet effet. Cet équipement est complété par une vis horizontale diamétrale supérieure placée sous le toit plat ou conique couvrant l'enceinte, suspendue à celui-ci par des suspentes en câbles ou filins. Le rôle de cette dernière vis est de désagréger mécaniquement la matière pour la ramener vers le canal vertical latéral, par lequel elle est progressivement évacuée en abaissant la vis par allongement variable des suspentes. Cet allongement peut permettre à cette vis d'évoluer entre cette position horizontale initiale et la position extrême verticale le long du canal latéral. Ce canal peut être créé aussi en utilisant le dispositif selon la demande no 94 11697. Ainsi, la matière est désagrégée par la vis horizontale puis inclinée, en commençant par le dessus du tas puis en continuant progressivement dans les couches inférieures. Au fur et à mesure, la matière est ramenée vers le canal vertical, par lequel elle chute pour être évacuée. La vis a donc évolué entre les positions horizontale initiale et extrême verticale, balayant en plan, un demi-cercle. Cette trajectoire étant effectuée, la vis peut être relevée jusqu'à sa position initiale, et commandée pour faire la même manoeuvre sur l'autre demi-cercle en plan de l'enceinte. Cette double manoeuvre de la vis peut être simplifiée ou accélérée à la condition de disposer deux vis parallèles en position initiale horizontale diamétrale, l'une agissant en plan sur un demi-cercle de la surface de l'enceinte, la seconde agissant suivant le même processus, mais sur l'autre demi-cercle, les deux vis pouvant fonctionner simultanément ou non. Au-dessous de cette double trajectoire de la vis unique ou des deux vis parallèles, il subsiste un reliquat de matière figée. Celui-ci peut être attaqué par la vis descendue horizontalement ou inclinée en jouant sur la longueur des suspentes. Sa matière peut alors s'écouler soit par l'orifice à la base du canal vertical, soit par l'orifice central dans le fond de l'enceinte, soit par les deux orifices simultanément. Finalement, la vidange complète de l'enceinte peut être facilitée en utilisant la visou les deux-descendue avec inclinaison en jouant sur la longueur des suspentes jusqu'au niveau inférieur de l'enceinte, afin de désagréger la matière des couches les plus basses. Cependant, d'autres particularités et avantages des enceintes de stockage selon l'invention apparaîtront au cours de la description suivante. Cette description est donnée en référence au dessin annexé à simple titre indicatif, et qui est : la figure 1 : est une vue en perspective d'une enceinte de stockage selon l'invention, dont la paroi est en matériau transparent L'enceinte 1 de stockage représentée sur la figure 1 est de forme cylindrique, à fond plat ou en forme de trémie conique. Le toit est plat-comme sur la figure-ou conique avec sommet en élévation. Cette enceinte est réalisée en tout matériau convenable, béton armé, métal, ou en matériau transparent comme sur la figure. Elle comporte une vis hélicoïdale verticale accolée à sa paroi et fixée à celle-ci, avec son moteur en tête ou en pied, ou le dispositif selon la demande no 94 11697, permettant, l'une ou l'autre, de créer le canal vertical latéral 2 représenté par son axe, qui peut être unique ou double avec un autre canal à l'extrémité du diamètre passant par le centre du canal 2. L'enceinte est, selon la présente invention, équipée d'une vis supérieure hélicoïdale 3, diamétrale et donc horizontale. Cette vis est suspendue au toit par un câble de suspente 4. Elle comporte un moteur d'entraînement 5 à son extrémité vers le canal 2. Elle comporte à son extrémité opposée au canal 2, un chariot motorisé mobile 6 qui roule sur le rail 7 horizontal périphérique fixé contre la paroi de l'enceinte 1, sur la face interne et en tête de celle-ci. Le moteur du chariot 6 peut être synchronisé avec le moteur 5. Lorsque la vis 3 est en rotation sur elle-même, elle est corrélativement déplacée en plan et, sa longueur étant immuable, trouve sa place en s'abaissant en 3a, alors qu'elle est suspendue à son extrémité opposée au canal 2, à une suspente 9 enroulée sur un tambour motorisé pouvant être incorporé dans le chariot 6. La longueur de cette suspente est variable pour que sa position passe de 9 à 9a, alors que le chariot 6 vient en 6a. Le déplacement du chariot 6 en 6a amène celui-ci, à la limite, contre le sommet du canal 2. Le déplacement de la vis 3 en 3a se poursuit jusqu'en 3b, c'est-à-dire en position proche de la verticale contre le canal 2, et 6 vient en 6b et 9 en 9b. Pour faciliter l'évolution de la vis 3 jusqu'en 3b, cette vis peut comporter à son extrémité contre la face interne de l'enceinte 1, une roue 8 en n'importe quel matériau convenable pouvant faciliter le glissement le long de la ligne hélicoïdale 10 sur cette face. Cette roue 8 peut être sphérique. Ainsi, la vis 3a, entre ses positions extrêmes 3 et 3b, couvre, en plan, la moitié de la surface du cercle de l'enceinte. Elle permet de désagréger la matière figée du volume compris entre ces positions évoluant le long de la ligne 10, et l'entraîne vers le canal 2 par lequel cette matière redevenue pulvérulente est évacuée en coulant par l'orifice à la base du canal 2 dans le fond de l'enceinte. Ensuite, la vis 3 peut être ramenée à sa position initiale en remontant la suspente 9, en vue d'effectuer la même manoeuvre dans l'autre moitié circulaire de l'enceinte 1. Il peut être prévu deux vis 3 parallèles en position initiale, agissant comme indiqué ci-avant, chaque vis intervenant sur chacune des deux moitiés en plan de l'enceinte. Les deux vis peuvent agir simultanément ou non, ayant leurs moteurs, chariot mobile et suspentes propres. Au-dessous du plan gauche suivi par l'axe de la vis 3 allant jusqu'en 3b, il subsiste un reliquat de matière figée, dont le volume le plus important a cependant pu être désagrégé et évacué grâce à l'appareillage décrit ci-avant. Ce reliquat peut être désagrégé à son tour à l'aide du même matériel mais aménagé pour augmenter sa mobilité. Ce résultat est obtenu en maintenant la vis 3 suspendue à la suspente 9 fixe en position haute, le chariot 6 étant également maintenu fixe, d'une part, et à la suspente 4 que l'on déroule à la demande, d'autre part. La vis 3 s'incline et attaque le reliquat de matière par le dessus. Ainsi désagrégée, la matière s'écoule par l'orifice de vidange dans le fond de l'enceinte, à la base du canal 2. Une variante consiste à prévoir la vis 3 en deux tronçons égaux ou non, avec moteur d'entraînement 5 entre eux. Chaque tronçon ramène la matière désagrégée vers chacun des deux canaux 2 prévus aux extrémités opposées diamétralement de la vis 3. Ce dispositif comporte les suspentes 4 et 9, le chariot mobile 6 roulant sur le rail 7. Si la hauteur de l'enceinte cylindrique 1 est égale au diamètre de celle-ci, la vis 3 venue en position 3b ne nécessite pas l'allongement de la suspente 4. Mais si cette hauteur est supérieure au diamètre, les suspentes 4 et 9 sont allongées à la demande. L'enceinte 1 peut être non pas seulement cylindrique, mais de toute autre forme appropriée, parallélépipédique par exemple, à fond plat ou pyramidal renversé. Dans ce cas, le rail supérieur 7 reste préférentiellement circulaire, inscrit dans le contour intérieur du plan polygonal de cette variante d'enceinte. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la vidange des enceintes contenant des matières granulaires ou poudreuses susceptibles de prendre de la cohésion qui s'oppose à leur écoulement naturel lors de la vidange de ces enceintes. REVENDICATIONS 1. Enceinte cylindrique de stockage des matières granulaires ou poudreuses cohésives caractérisée en ce qu'elle comporte une vis hélicoïdale verticale latérale accolée à sa paroi et fixée sur le parement interne de celle-ci, et débouche sous le fond perforé à cet effet. 2. Enceinte de stockage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la vis est animée d'un mouvement de rotation entraînant vers le bas la matière inscrite dans son rayon d'action, ce qui crée un canal vertical 2 contre le parement interne de cette enceinte. 3. Enceinte de stockage selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comporte à sa partie haute un dispositif comprenant une vis hélicoïdale horizontale diamétrale motorisée 3, axée sur le centre du canal 2, suspendue à son extrémité vers ce canal, par une suspente 4 fixée en sous-face du toit couvrant l'enceinte, et suspendue à l'autre extrémité par une suspente 9 attachée à un chariot mobile motorisé 6 qui roule sur un rail circulaire périphérique 7 fixé sur le parement interne de l'enceinte en tête de la paroi de celle-ci. 4. Enceinte de stockage selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce que la vis 3 est animée d'un mouvement de rotation sur elle-même, qui désagrège la matière cohérente et l'entraîne vers le canal 2. 5. Enceinte de stockage selon les revendications 1,2, 3 et 4 caractérisée en ce que la vis 3 en rotation, suspendue à la suspente 4 de longueur fixe et à la suspente 9 de longueur variable à la demande, s'abaisse en s'inclinant progressivement dans l'espace libre compatible avec sa longueur, jusqu'à une position extrême 3b verticale le long du cana ! 2, puis peut être commandée pour revenir à sa position initiale et ce, dans une première moitié en plan de l'enceinte, la même manoeuvre étant ensuite effectuée dans la deuxième moitié. 6. Enceinte de stockage selon les revendications 1,2, 3,4 et 5, caractérisée en ce que la vis 3 est suspendue à la suspente 4 commandée pour être de longueur variable et la suspente 9 de longueur fixe, ce qui permet de descendre la vis avec une inclinaison inverse de celle de la manoeuvre précédente afin d'attaquer, en un deuxième temps, le reliquat de matière subsistant après cette manoeuvre précédente, jusqu'à la désagrégation complète de ce reliquat et l'évacuation par l'orifice, dans le fond de l'enceinte, à la base du canal 2 et/ou par l'orifice central prévu dans ce fond. 7. Enceinte de stockage selon les revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la vis 3 comporte à son extrémité opposée au canal 2, ou à ses deux extrémités un organe de roulement-roue ou sphère-contre la paroi durant son déplacement vers le bas jusqu'à la position extrême verticale, ou son relèvement vers sa position initiale horizontale. 8. Enceinte de stockage selon les revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la vis 3 est doublée par une autre semblable, qui effectue exactement la même manoeuvre, symétriquement, et simultanément ou non, la vis 3 ou chacune des deux vis 3 accolées pouvant s'abaisser à la demande en jouant sur la longueur des suspentes 4 et 9, si la hauteur de l'enceinte est supérieure au diamètre de l'enceinte. 9. Enceinte de stockage selon les revendications 1 à 8, avec la vis 3 partagée en deux tronçons égaux ou non, avec le moteur 5 entre eux, entraînant la matière désagrégée vers deux canaux 2 diamétralement opposés, l'axe de cette vis 3 étant confondu avec le diamètre passant par le centre de ces canaux. 10. Enceinte de stockage selon les revendications 1 à 9, de plan non pas circulaire mais polygonal, avec le rail circulaire 7 inscrit dans ce contour polygonal.