Brevet FR2917724A1 — publié le 20081226

La présente invention se rapporte à un dispositif de fond d'unité de stockage telle qu'un silo ou une trémie. Une telle unité permet, comme cela est connu en soi, de stocker des produits tels que des granulats, des poudres ou des pulvérulents tels que des composés organiques ou inorganiques, des minéraux de structure cristalline (ciment par exemple), des polymères, des céramiques, ou des fibres (céréales par exemple). L'extraction de ces produits de l'unité de stockage est effectuée par gravité dans une zone d'étranglement située dans la partie inférieure de l'unité de stockage, cette zone d'étranglement pouvant prendre la forme d'un cône d'extraction. Cette zone d'étranglement doit être suffisamment étroite pour éviter une descente brutale du produit situé à l'intérieur de l'unité de stockage. Cette étroitesse a pour conséquence que ce produit a souvent tendance à se coincer dans la zone d'étranglement en raison principalement des phénomènes bien connus de voûtage et de colmatage selon lesquels le produit forme une voûte dans la zone d'étranglement, cette voûte s'opposant à la sortie du produit de cette zone. Pour prévenir ces phénomènes de voûtage et de colmatage, il est connu de recourir à des moyens divers tels que des moyens de mise en vibration ou de pulsation d'air sous pression afin de casser la voûte. Aucun de ces moyens n'offre une complète satisfaction : les moyens de mise en vibration sont coûteux à mettre en oeuvre et déstabilisent le produit, et ne permettent pas de venir à bout de toutes les situations de voûtage ; les moyens de pulsation d'air sous pression ont pour effet d'introduire de l'air dans le produit à extraire, de le polluer et de le désassembler, ce qui est en général indésirable (en particulier dans les zones classées ATEX , c'est-àdire présentant un fort risque d'explosion). La présente invention a ainsi notamment pour but de fournir un dispositif qui permette de résorber les inconvénients susmentionnés, c'est-à-dire qui permette de doser la quantité de produit à extraire de l'unité de stockage tout en prévenant les phénomènes de voûtage et de colmatage. On atteint ce but de l'invention avec un dispositif de fond d'unité de stockage, comprenant un élément d'extraction destiné à être fixé sous cette unité, remarquable en ce qu'il comprend au moins un tambour disposé sous ledit élément d'extraction et muni de doigts aptes à extraite un produit provenant de ladite unité de stockage de manière régulée de l'amont vers l'aval dudit élément d'extraction. Grâce à la présence de ce tambour muni de ses doigts (adaptés aux caractéristiques physico-chimiques du produit stocké), on peut prévoir un élément d'extraction présentant une section importante, c'est-à-dire suffisamment grande pour empêcher tout phénomène de voûtage et de colmatage. Du fait de cette section importante, le produit à extraire repose de tout son poids sur le tambour, lequel forme donc une surface de réaction et d'appui stable pour ce produit, et permet une extraction dosée de ce produit qui se trouve déstabilisé par la mise en rotation de ce tambour. Suivant d'autres caractéristiques optionnelles de ce dispositif d'extraction : - ce dispositif comprend deux tambours munis chacun de doigts s'imbriquant dans la zone située entre ces deux tambours, ainsi que des moyens pour entraîner ces deux tambours en sens contraires : la présence de deux tambours réalise un bon compromis coût de réalisation / efficacité de l'extraction ; - ce dispositif comprend des contre-doigts solidaires dudit élément d'extraction : ces contre-doigts permettent d'éviter la sortie du produit par les espaces situés entre les tambours et les parois de l'élément d'extraction ; - ce dispositif comprend au moins une plaque de fermeture dudit élément d'extraction, disposée en amont desdits tambours : cette plaque de fermeture permet d'obstruer de manière étanche l'élément d'extraction, en dehors des périodes d'extraction ; - ce dispositif comprend quatre plaques de fermeture dudit élément d'extraction : l'utilisation de quatre petites plaques plus faciles à manoeuvrer qu'une seule grande plaque est particulièrement appropriée lorsque la section de l'élément d'extraction est importante ; - ce dispositif comprend des moyens d'actionnement motorisé desdites plaques : de la sorte, aucune intervention manuelle n'est nécessaire pour actionner les plaques de fermeture ; - ce dispositif comprend une trémie disposée en aval desdits tambours : cette trémie permet de recevoir le produit provenant de l'élément d'extraction, en vue de son transfert vers des moyens de transfert (camion ou convoyeur). La présente invention se rapporte également à un ensemble de stockage et d'extraction, comprenant une unité de stockage équipée d'un dispositif de fond d'unité de stockage conforme à ce qui précède. La présente invention se rapporte encore à un ensemble d'extraction et de convoyage comprenant un dispositif de fond d'unité de stockage conforme à ce qui précède, et un dispositif de convoyage communiquant avec ce dispositif de fond d'unité de stockage. Suivant une caractéristique optionnelle de cet ensemble d'extraction et de convoyage, cet ensemble comprend des moyens d'asservissement dudit dispositif de convoyage aux moyens d'entraînement desdits tambours : ces moyens d'asservissement permettent d'assurer un transfert régulier du produit situé dans le silo vers les moyens de convoyage. La présence de tels moyens d'asservissement permet d'entretenir un volume tampon de produit apte à isoler la sortie de l'unité de stockage vis-à- vis de l'extérieur, ce qui permet de prévenir les risques d'explosion en environnement ATEX. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre, et à l'examen des figures ci-annexées dans lesquelles : - la figure 1 représente en perspective un dispositif de fond d'unité de stockage selon l'invention couplé à un convoyeur, - la figure 2 représente une vue en perspective sous un autre angle de ce dispositif de fond d'unité de stockage et de ce convoyeur, une plaque latérale du cône d'extraction ayant été enlevée à des fins explicatives, - la figure 3 représente en vue de dessus les tambours disposés à l'intérieur du dispositif de fond d'unité de stockage. En se reportant aux figures 1 et 2 , on peut voir un dispositif de fond d'unité stockage 1 selon l'invention, couplé à un convoyeur 3 de la technique antérieure. Le dispositif 1 est destiné à être fixé sous une unité de stockage 5 telle qu'un silo ou une trémie, représentée en pointillés sur les figures 1 et 2, une telle unité se stockage contenant un produit pulvérulent tel que des céréales, des granulats ou du ciment en poudre. Le dispositif 1 comprend, dans sa partie destinée à coopérer avec 35 l'unité de stockage 5, un élément d'extraction 7. Dans l'exemple représenté, cet élément d'extraction 7 présente une forme conique, mais il va de soi qu'il pourrait également présenter une forme de prisme ou de parallélépipède. Ce cône d'extraction 7 communique lui-même avec une partie sensiblement parallélépipédique 9 au fond de laquelle se trouve une pluralité, et de préférence deux tambours 11 a, 11 b entraînés en sens contraires par des moyens motorisés non représentés, Ces moyens d'entraînement motorisés peuvent être hydrauliques ou électriques par exemple. En amont des tambours 11a, 11 b, se trouvent des moyens de fermeture de la section de la partie parallélépipédique 9, de tels moyens de fermeture pouvant comprendre par exemple quatre plaques 13a à 13d, visibles sur la figure 3, et susceptibles d'être actionnées par des vannes de fermeture respectives 15a à 15d, visibles sur les figures 1 et 2. Ces plaques de fermeture 13a à 13d sont mobiles entre une position dans laquelle elles sont situées à l'extérieur de la section parallélépipédique 9, et une position dans laquelle elles ferment cette section, juste en amont des deux tambours 11 a, 11 b. En aval des deux tambours 11 a, 11 b, se trouve une trémie 17 de 20 transition avec le convoyeur 3. En se reportant plus particulièrement à la figure 3, on peut voir que chaque tambour 11a, 11b comporte respectivement à sa périphérie une pluralité de doigts 19a, 19b, les doigts de ces deux tambours étant disposés de manière axialement décalée, de manière à pouvoir s'imbriquer dans la zone Z 25 située entre ces deux tambours. De préférence, on prévoit également des contre-doigts 21a, 21b, fixés à l'intérieur de la section parallélépipédique 9, définissant également des imbrications respectives avec les doigts 19a, 19b des tambours 11 a, 11 b. Le mode de fonctionnement et les avantages du dispositif qui vient 30 d'être décrit résultent directement des explications qui précèdent. Lorsque l'on ne souhaite pas extraire le produit qui se trouve à l'intérieur de l'unité se stockage 5, on place les plaques 13a à 13d en position de fermeture, permettant d'obstruer de manière étanche la section parallélépipédique 9 du dispositif 1. A noter que cette position de fermeture permet en particulier d'intervenir sur la zone des deux tambours pour les opérations de maintenance. Lorsqu'on souhaite extraire le produit situé à l'intérieur de l'unité de 5 stockage 5, on commence par ouvrir les plaques 13a à 13d avec les moyens de commande 15a à 15d. Du fait de l'ouverture de ces plaques, le produit situé à l'intérieur de l'unité 5 pèse de tout son poids sur les tambours 11 a, 11 b. Du fait du faible jeu entre les doigts des deux tambours, on obtient 10 une certaine étanchéité, permettant sensiblement d'éviter la fuite du produit entre les deux tambours. On met alors en rotation ces deux tambours en sens contraires, de manière continue ou alternative, selon la nature du produit à extraire, comme cela est indiqué par les flèches visibles sur les figures 1 et 2. 15 Les doigts 19a, 19b de ces tambours viennent alors extraire le produit pulvérulent qui pèse sur ces tambours et véhicule ce produit en aval de ces deux tambours, à destination de la trémie 17 puis, le cas échéant, du convoyeur 3. On notera bien entendu que le convoyeur 3 n'est représenté ici 20 qu'à titre d'exemple, et qu'il pourrait être remplacé par d'autres moyens de transfert ou de transport tels qu'un camion à benne ouverte ou à toupie, par exemple. La présence des contre-doigts 21a, 21b permet d'éviter l'échappement du produit situé dans la section parallélépipédique 9 par les 25 zones situées entre les tambours 11a, 11 b et les parois de cette section parallélépipédique. Bien entendu, i l conviendra de dimensionner les tambours 1 1 a, l l b et leurs axes de rotation respectifs de manière que ces tambours puissent résister au poids du produit qui pèse sur eux, et qui peut typiquement atteindre 30 plusieurs tonnes. Un tel dimensionnement est à la portée de l'homme du métier. Dans le cas particulier où le dispositif 1 est couplé à un convoyeur comme cela est visible sur les figures let 2, on peut prévoir que le convoyeur 3 soit asservi aux tambours 11a, 11 b de manière à permettre la circulation 35 régulière de produit entre le dispositif 1 et le convoyeur 3. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, fourni à titre de simple exemple. C'est ainsi par exemple que l'on peut envisager une version simplifiée du dispositif selon l'invention, dans laquelle il n'y aurait pas de 5 plaques de fermeture 13a à 13d. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fond d'unité se stockage (1), comprenant un élément d'extraction (7) destiné à être fixé sous cette unité, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un tambour (11a, 11b) disposé sous ledit élément d'extraction (7) et muni de doigts (19a, 19b) aptes à extraire un produit provenant de ladite unité de stockage de manière régulée de l'amont vers l'aval dudit élément d'extraction (7). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux tambours (11 a, 11 b) munis chacun de doigts (21a, 21b) s'imbriquant dans la zone située entre ces deux tambours, ainsi que des moyens pour entraîner ces deux tambours en sens contraires. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend des contre-doigts (21a, 21b) solidaires dudit élément 15 d'extraction (7). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une plaque (13a à 13d) de fermeture dudit élément (7), disposée en amont desdits tambours (11a, 11 b). 20 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend quatre plaques (13a à 13d) de fermeture dudit élément (7). 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (15a à 15d) d'actionnement motorisé desdites plaques (13a à 13d). 25 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une trémie (17) disposée en aval desdits tambours (11 a, 11 b). 8. Ensemble de stockage et d'extraction, comprenant une unité de stockage (5) équipée d'un dispositif de fond d'unité de stockage conforme à 30 l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Ensemble d'extraction et de convoyage, comprenant un dispositif de fond d'unité de stockage (1) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, et un dispositif de convoyage (3) communiquant avec ce dispositif de fond d'unité de stockage (1). 10. Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'asservissement dudit dispositif de convoyage (3) aux moyens d'entraînement desdits tambours (11a, 11b).