Brevet FR2972720A1 — publié le 20120921

TRAPPE COULISSANTE, NOTAMMENT POUR ELEMENT DE STOCKAGE L'invention concerne une trappe coulissante, dite également « trappe ou s vanne à guillotine ». Les trappes à guillotine sont notamment utilisées pour la fermeture d'ouvertures inférieures d'enceintes de stockage du type silos, trémies, contenant des produits en particulier pulvérulents tels que de la farine, des io céréales, du sucre, de l'amidon, du bois, produits industriels, etc... Ces trappes sont également appelées « vannes » dans le domaine d'application des silos. ls L'ouverture d'échappement du produit contenu par exemple dans un silo est généralement située à l'extrémité inférieure libre du silo pour assurer le déversement par gravité du produit. Une trappe à guillotine est donc agencée à l'extrémité libre ouverte du silo pour garantir sa fermeture étanche, et n'est ouverte que lorsqu'il s'agit de vider tout ou partie du silo. 20 De manière usuelle, une trappe ou vanne à guillotine comporte un châssis doté d'une ouverture destinée au passage du produit contenu dans le l'élément de stockage, une plaque apte à coulisser au travers d'une fente de l'une des parois latérales du châssis, la plaque étant destinée à fermer 25 l'ouverture de la trappe. En position montée de la trappe en partie inférieure de l'élément de stockage, la plaque est apte à se déplacer dans un plan parallèle au plan d'association de la trappe avec ledit élément, ce plan pouvant être incliné par rapport à la direction générale verticale de tombée gravitaire du produit. 30 15 En position fermée de la trappe, la plaque obture l'ouverture et subit le poids de la matière contenue dans l'élément de stockage . Aussi la plaque doit-elle être rigide et résistante mécaniquement à la force de poussée de la matière. s En outre, la trappe doit être étanche à sa périphérie pour éviter, d'une part toute intrusion de matière à l'intérieur du châssis via la fente de passage de la plaque coulissante, et d'autre part l'infiltration de la matière hors de la trappe à la périphérie de la section d'ouverture de la dite plaque io coulissante . L'étanchéité est assurée grâce à un joint qui est agencé à la périphérie de l'ouverture contre le châssis et est destiné à s'appuyer contre la face supérieure de la plaque en position fermée de celle-ci. Par ailleurs, ce joint a l'avantage d'éviter le contact métal contre métal entre la plaque de la trappe et le châssis avec lequel coopère la plaque lors des ouvertures et fermetures par coulissement. 20 Les joints habituellement utilisés sont en matériau élastomère, de préférence de qualité alimentaire, par exemple en EPDM extrudé (éthylène-propylène-diène monomère). Le ou les joints forment un cadre périphérique agencé contre le châssis autour de l'ouverture. Ce joint présente un corps plein longitudinal pourvu d'une embase pour sa fixation 25 contre le châssis, et une lèvre d'étanchéité en saillie de l'embase et dirigée vers l'ouverture et à l'opposé du châssis. La lèvre est destinée à s'appuyer fermement contre la plaque de la trappe en position fermée de cette dernière pour garantir l'étanchéité. Cependant, l'étanchéité n'est parfois pas garantie parfaitement en raison des défauts de planéité de la surface de la partie inférieure de l'élément de stockage contre lequel la trappe est associée à y étant notamment boulonnée. Les déformations locales de la surface inférieure de l'élément s de stockage se reproduisent sur le châssis de la trappe, formant en quelque sorte à ces endroits des points durs pour le joint lors du déplacement de la plaque. La forme et la constitution actuelles du joint ne permettent pas au joint d'épouser idéalement ces points durs, procurant une imperfection d'application du joint contre la plaque, et par conséquent io un risque de défaut d'étanchéité. L'invention a donc pour but de fournir une trappe à guillotine dont l'étanchéité est garantie, le joint étant apte à absorber les défauts de planéité éventuels de la surface d'application de la trappe. 15 Selon l'invention, la trappe à guillotine comporte un châssis doté d'une ouverture destinée au passage du produit contenu dans l'élément de stockage, une plaque qui est coulissante au travers d'une fente de l'une des parois latérales du châssis et apte à fermer l'ouverture en se 20 déplaçant dans un plan parallèle au plan de liaison avec l'élément de stockage en position montée, et un joint d'étanchéité comprenant une embase et une lèvre en saillie de l'embase, le joint étant associé par son embase au châssis et à la périphérie de l'ouverture, et sa lèvre étant destinée à s'appuyer contre la face supérieure de la plaque en position 25 fermée de celle-ci. La trappe est caractérisée en ce que la lèvre du joint présente un corps creux. Cette caractéristique confère au joint une plus grande souplesse, assurant au joint d'épouser parfaitement le profil du châssis métallique de la trappe 30 destinée à être associée à l'élément de stockage, sans engendrer de résistance au niveau des points durs décrits dans les inconvénients ci-dessus. Cela garantit en tout point de la périphérie de l'ouverture, l'application du joint contre la plaque de fermeture, et par conséquent une parfaite étanchéité. s Dans la suite de la description, les qualificatifs « supérieur », « inférieur », « haut » et « bas » d'un élément d'une trappe sont utilisés dans le cadre d'une installation montée de la trappe pour son utilisation, c'est-à-dire relatif à une notion verticale par rapport à un sol plat horizontal sur lequel io serait dressé un élément de stockage doté d'une trappe. Selon une caractéristique, la lèvre présente à son extrémité libre destiné à s'appliquer contre la plaque, au moins un bossage, de préférence deux bossages. La pluralité des bossages participe à la souplesse du joint en ls particulier lors du coulissement de la plaque garantissant ainsi un contact permanent avec la plaque. De préférence, chaque bossage de la lèvre comporte des nervures destinées à être en contact avec la plaque, ces nervures diminuent la 20 résistance aux frottements avec la plaque favorisant la translation de cette dernière. Selon une autre caractéristique, le corps de la lèvre présente en coupe transversale une ligne fermée, et comprend une première paroi verticale, 25 une seconde paroi également sensiblement verticale et opposée et une portion d'extrémité horizontale reliant les deux parois et opposée à l'embase. De préférence, la seconde paroi sensiblement verticale comprend un pan 30 incliné débutant de l'embase et se prolongeant par un pan vertical (qui est 2972720 s relié à la portion d'extrémité, le pan incliné formant avec la première paroi verticale un angle aigu. L'inclinaison du joint facilite la descente du matériau contenu dans le silo. s Avantageusement, le joint est fixé à la trappe sans être collé. L'embase du joint est maintenue par coincement en étant pris en sandwich entre le châssis et un cadre rapporté fixé au châssis. Le joint est amovible. Il est ainsi interchangeable, ce qui facilite la io maintenance de la trappe sans avoir à changer l'ensemble de la trappe lorsque le joint devient défectueux avec le temps. Le joint a la forme d'un cordon d'encadrement unitaire, ou bien est constitué de plusieurs tronçons dont chacune des longueurs correspond ls respectivement à chacun des côtés de l'ouverture, le joint étant vulcanisé au niveau de la jonction entre les tronçons. Selon une autre caractéristique de la trappe, celle-ci comporte des moyens de support et d'aide au coulissement de la plaque, ces moyens 20 étant formés de patins fixes dont la surface en contact avec la plaque est constituée d'un matériau à faible coefficient de frottement, tel que du polytétrafluoroéthylène (Téflon®). Enfin, la trappe à guillotine de l'invention est utilisée pour être fixée à 25 l'extrémité libre inférieure d'un élément de stockage tel que, silo, trémie,etc... La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et 30 à partir des illustrations ci-jointes, dans lesquelles : 20 La figure 1 représente une vue en perspective d'une trappe à guillotine dont l'ouverture est fermée par la plaque coulissante à guillotine ; La figure 2 est une vue de dessus de la figure 1 ; s La figure 3 correspond à la figure 2, l'ouverture n'étant pas obturée ; La figure 4 est une vue en coupe de la figure 2 selon un plan transversal médian B-B ; La figure 5 est une vue de détail de la figure 4 ; io La figure 6 est une vue de détail en coupe selon le plan longitudinal médian A-A de la figure 2, au niveau de la partie médiane de la trappe ; La figure 7 est une vue en perspective du joint de l'invention ; La figure 8 est une vue en coupe transversale du joint de la figure is 7. Les figures 1 à 4 illustrent une trappe ou vanne à guillotine 1 destinée à être associée à l'extrémité inférieure ouverte d'un élément de stockage non illustré. La trappe constitue un dispositif d'obstruction pour l'extrémité d'un élément de stockage. L'ouverture et la fermeture de la trappe autorise respectivement ou non le déversement de la matière contenue dans l'élément de stockage. 25 La trappe 1 de forme générale parallélépipédique, en matériau métallique, comporte un corps ou châssis 10 oblong s'étendant selon un axe longitudinal X, une ouverture 2, ici de forme rectangulaire, une plaque 3 coulissante selon l'axe X et apte à fermer l'ouverture 2, et des moyens 30 d'étanchéité 4 au moins disposés à la périphérie de l'ouverture 2 pour garantir en position fermée de la trappe, l'étanchéité avec la partie supérieure du châssis destinée à être aboutée à l'extrémité libre du silo. Les moyens d'étanchéité 4 sont selon l'invention fixés à l'aide d'une s structure en forme de cadre 7, rapportée contre le châssis. La plaque à guillotine 3 est mobile en translation via un organe d'actionnement extérieur 8. io En regard de la figure 1, le corps 10 de la trappe présente une face supérieure 11 destinée à être en regard de élément de stockage, une face inférieure 12 opposée et quatre parois latérales reliant les deux faces formant les grands côtés 1A et 1B, et les petits côtés 1C et ID de la trappe. 15 En position montée de la trappe sur un élément de stockage, les faces 11 et 12 sont parallèles et les côtés 1A, 1B, 1C et ID sont perpendiculaires à 11 et 12 . 20 Telle qu'illustrée sur les figures 1 et 3, l'ouverture 2 traverse l'épaisseur de la trappe en s'étendant de la face supérieure 11 à la face inférieure 12, et occupe sensiblement la moitié du volume de la trappe. Elle est délimitée selon l'épaisseur de la trappe par des parois longitudinales opposées 20 et 21 s'étendant selon l'axe X, et des parois transversales opposées 22 et 2s 23. La plaque 3, visible également sur la vue en coupe de la figure 4 et destinée à fermer l'ouverture 2, présente deux faces principales supérieure 30 et inférieure 31, respectivement destinées à être tournées 30 vers le haut, en regard de élément de stockage , et vers le bas. La trappe 1 comporte un logement fermé 5 agencé dans l'autre moitié de la trappe, de manière adjacente à l'ouverture 2. s Le logement 5 accueille la plaque 3 en position ouverte de la trappe, c'est-à-dire lorsque la plaque 3 n'obstrue par l'ouverture 2. En regard de la figure 6, la paroi transversale 20 séparant le logement 5 de l'ouverture 2 comporte une fente 25 au travers de laquelle coulisse la io plaque de fermeture 3 depuis son logement 5 jusqu'à la paroi transversale opposée du châssis afin d'obstruer l'ouverture 2. De manière connue, un joint 50 interne au logement 5 est fixé en bord de la fente 25 et destiné à venir en applique contre la face inférieure 31 de la plaque 3. ls En regard des figures 3 et 4, la trappe comporte des moyens de guidage 6 de la plaque 3 pour son coulissement depuis son logement 5 jusqu'à sa mise en butée et son maintien contre la paroi transversale d'extrémité 21, opposée à la paroi transversale 20. 20 Les moyens de guidage 6, dont les moyens de fixation 60 sont visibles sur la figure 1, sont agencés le long des grands côtés 1A et 1B de la trappe contre les parois internes du logement 5 et les parois longitudinales 22 et 23 de l'ouverture. 25 Ces moyens de guidage sont connus en soi et par exemple constitués de roulettes. Selon une variante de l'invention, et tels qu'illustrés ici en regard de la figure 5, les moyens de guidage 6 sont formés de patins fixes dont la partie supérieure 61 est constituée d'un matériau à faible coefficient de frottement, tel que du polytétrafluoroéthylène (Téflon®), pour faciliter la 30 glisse de la plaque. Les moyens de guidage 6 sont disposés dans un plan situé en dessous du plan contenant la face inférieure 31 de la plaque, et tels que ladite face inférieure 31 de la plaque, au niveau de ses côtés longitudinaux parallèle s à l'axe X, repose sur la partie supérieure 61 desdits moyens de guidage. Visibles sur les figures 1 et 4 à 8, les moyens d'étanchéité 4 sont constitués d'un joint en un matériau résilient, du type polyéthylène, par exemple du type éthylène-propylène-diène monomère (EPDM), de io préférence de qualité alimentaire. Le joint 4 est disposé tout autour de l'ouverture 2 et associé au châssis 1. Il peut se présenter sous forme d'un cadre unitaire ou être formé de plusieurs tronçons, chaque tronçon correspondant à des côtés de ls l'ouverture. Dans cette dernière configuration, les tronçons sont soudés entre eux au niveau de leur jonction par vulcanisation. Au regard de la figure 7, le joint 4 de forme usuelle allongée comporte une embase 40 et une lèvre saillante 41. La lèvre 41 s'étend dans une 20 direction sensiblement perpendiculaire à l'embase. L'embase 40 constitue une surface plane qui est destinée à être apposée parallèlement contre le châssis au niveau de sa face supérieure 11, tandis que la lèvre 41, pendante sensiblement perpendiculairement à 25 l'embase, est destinée à être plaquée contre les parois 20 à 23 de l'ouverture 2. Selon l'invention, la lèvre 41 n'est pas pleine comme dans l'art antérieur mais présente un corps creux 42 (figures 7 et 8). La lèvre présente en 30 coupe transversale une ligne fermée ; elle comprend une première paroi s 2972720 io verticale 43, une seconde paroi également sensiblement verticale et opposée 44 et une portion d'extrémité horizontale 45 reliant les deux parois et opposée à l'embase 40. Les parois de la lèvre délimitent l'évidement intérieur 42. Telle qu'illustrée sur les figures 4 et 5, la première paroi verticale 43 est destinée à être plaquée contre chacune des parois 20 à 23 de l'ouverture. En regard de la figure 8, la seconde paroi du joint, qui est sensiblement io verticale 44, comprend un pan incliné 44a débutant de l'embase 40 et se prolongeant par un pan vertical 44b qui est relié à la portion d'extrémité 45. Le pan incliné 44a forme avec l'autre paroi verticale 43 un angle aigu. L'inclinaison du pan 44a est adaptée à la forme également inclinée de la ls structure rapportée 7 qui maintient fermement le joint en place. De manière connue, cette pente facilite la descente du matériau depuis le silo au travers de l'ouverture 2. Selon l'invention, la portion d'extrémité horizontale 45 (figure 8) comporte 20 avantageusement deux bossages 45a et 45b dont la convexité est tournée vers l'extérieur, les bossages étant destinés à être en contact avec la face supérieure 30 de la plaque 3 (figures 5 et 6). La présence d'un double bossage renforce l'étanchéité et assure au joint une meilleure résistance à la pression. 2s Avantageusement et selon l'invention, chaque bossage comprend des nervures longitudinales 46 formant des picots selon la vue en coupe de la figure 8. Ces nervures permettent de diminuer, par rapport à un bossage qui serait lisse, la surface de frottement lors de la coopération du joint 15 20 ii avec la plaque, de façon à procurer un meilleur glissement de la plaque contre le joint lors de son coulissement. Selon l'invention, le joint 4 est amovible en étant fixé par coincement entre s le châssis 1 et la structure rapportée 7 à la forme d'un cadre, tel qu'illustré sur la figure 1. En regard des figures de détail 5 et 6, le joint 4 est ainsi pris en sandwich entre le cadre 7 et la face supérieure 11 du châssis. Le joint est maintenu serré en place après boulonnage de la trappe contre l'élément de stockage. io Le cadre 7 présente une surface supérieure plane 70 qui est appliquée contre l'embase 40, et une surface chanfreinée 71 qui est appliquée contre le pan incliné 44a du joint et qui se prolonge par une extrémité libre 72 plaquée contre le pan vertical 4411 Lors de la pose du joint, celui-ci est appliqué d'une part par son embase 40 contre la face supérieure 11 du châssis, et d'autre part par sa paroi perpendiculaire 43 contre les parois 20 à 23 de l'ouverture, l'application du cadre 7 contre le joint assure son plaquage et son maintien en place. Ainsi, la trappe selon l'invention dispose d'un joint dont la configuration lui procure davantage de souplesse, garantissant une parfaite étanchéité. REVENDICATIONS1. Trappe à guillotine comportant un châssis (1) doté d'une ouverture (2), une plaque (3) qui est coulissante au travers d'une fente (25) de s l'une des parois latérales (20) du châssis et apte à fermer l'ouverture (2), des moyens d'étanchéité (4) formé par au moins un joint comprenant une embase (40) et une lèvre (41) en saillie de l'embase, le joint étant associé par son embase (40) au châssis et à la périphérie de l'ouverture, et sa lèvre (41) étant destinée à s'appuyer contre la 10 face supérieure (30) de la plaque (3) en position fermée de celle-ci, caractérisée en ce que la lèvre (41) du joint (4) présente un corps creux (42). 2. Trappe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la lèvre (41) présente à son extrémité libre (45) destiné à s'appliquer contre la 15 plaque (3), au moins un bossage (45a, 45b), de préférence deux bossages. 3. Trappe selon la revendication 2, caractérisée en ce que chaque bossage (45a, 45b) de la lèvre (41) comporte des nervures (46) destinées à être en contact avec la plaque. 20 4. Trappe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'embase (40) du joint est maintenue par coincement en étant pris en sandwich entre le châssis (11) et un cadre rapporté (7) fixé au châssis. 5. Trappe selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisée en ce que le corps de la lèvre (41) présente en coupe transversale une ligne fermée, et comprend une première paroi verticale (43), une seconde paroi également sensiblement verticale et opposée (44) et une portion d'extrémité horizontale (45) reliant les deux parois et opposée à l'embase. 6. Trappe selon la revendication 5, caractérisée en ce que la seconde paroi sensiblement verticale (44) comprend un pan incliné (44a) débutant de l'embase (40) et se prolongeant par un pan vertical (44b) qui est relié à la portion d'extrémité (45), le pan incliné (44a) formant s avec la première paroi verticale (43) un angle aigu. 7. Trappe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le joint (4) est amovible. 8. Trappe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le joint (4) a la forme d'un cordon 10 d'encadrement unitaire, ou bien est constitué de plusieurs tronçons dont chacune des longueurs correspond respectivement à chacun des côtés de l'ouverture, le joint étant vulcanisé au niveau de la jonction entre les tronçons. 9. Trappe selon l'une quelconque des revendications précédentes, 15 caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (6) de support et d'aide au coulissement de la plaque, ces moyens étant formés de patins fixes dont la surface en contact avec la plaque est constituée d'un matériau à faible coefficient de frottement, tel que du polytétrafluoroéthylène. 20 10.Trappe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est utilisée pour être fixée à l'extrémité libre inférieure d'un l'élément de stockage tel qu'un silo ou une trémie.