FR2479161A1

FR2479161A1 - Hydraulic rotary drive for silo extraction screw - uses hydraulic motor and jack to effect rotation and radial wiping

Info

Publication number: FR2479161A1
Application number: FR8006790A
Authority: FR
Inventors: Theodore Morillon
Original assignee: MORILLON SARL ETS
Current assignee: MORILLON SARL ETS
Priority date: 1980-03-25
Filing date: 1980-03-25
Publication date: 1981-10-02
Also published as: FR2479161B1

Abstract

The extraction screw extends horizontally just above the flat bottom of the silo and is caused to rotate slowly about the control vertical axis of the silo for complete radial wiping of the silo bottom. The extracted material is fed to a central discharge conduit. The rotation of the extraction screw is effected via a hydraulic motor directly coupled to it, with its radial displacement effected sequentially via a double action hydraulic jack. The motor and the jack are supplied via a common central hydraulic system, with the jack using the residual energy of the motor. The axis of the discharge conduit has a housing with water-tight joints for the hydraulic feed and return lines. A freewheel is attached to the lower shaft cooperating with the reciprocating stem of the jack via a connecting rod. An electrical distribution unit is used to direct fluid flow in accordance with sensor outputs.

Description

La présente invention concerne les dispositifs d'entrainement en rotation des vis d'extraction équipant les cellules de stockage de produits pulvérulents ou granuleux. The present invention relates to devices for rotating the extraction screws fitted to the storage cells for powdery or granular products.

I1 est connu de stocker en vrac ces produits dans des silos soit cylindriques, soit parallélépipédiques à fond plat comportant en leur partie inférieure un dispositif extracteur évoluant au ras du fond et acheminant le produit extrait sur la totalité de la surface de celui-ci vers un orifice de déchargement situé au centre du silo. Ce dispositif consiste généralement en une vis d'extraction à pas et diamètre progressifs qui tout en tournant sur elle-même selon un axe horizontal, effectue une rotation lente, souvent séquentielle autour de l'axe vertical passant par le centre du silo.Ces deux mouvements de la vis sont engendrés par un ou deux moteurs électriques en liaison avec la dite vis par l'intermédiaire d'organes de transmission mécanique, lesquels moteurs et organes exposés aux poussières sont difficiles d'entretien en raison de l'accès difficile de leur implantation sur le silo. D'autre part, ces moteurs et organes sont énormément sollicités et doivent de ce fait, être surdimensionnés pour garantir une bonne résistance mécanique, notamment pour vaincre le couple de démarrage élevé, dû à ce que la vis est immobilisée dans la masse du produit au moment de la mise en service du dispositif. Le mouvement radial de la vis devant s'effectuer à très faible vitesse, celui-ci ne peut être obtenu que par un moteur couple associé à un réducteur très démultiplié. It is known to store these products in bulk in either cylindrical or parallelepiped silos with a flat bottom, comprising in their lower part an extractor device moving close to the bottom and conveying the extracted product over the entire surface thereof to a discharge port located in the center of the silo. This device generally consists of an extraction screw with progressive pitch and diameter which, while turning on itself along a horizontal axis, performs a slow rotation, often sequential around the vertical axis passing through the center of the silo. screw movements are generated by one or two electric motors in connection with said screw by means of mechanical transmission members, which motors and members exposed to dust are difficult to maintain due to the difficult access of their location on the silo. On the other hand, these motors and members are enormously stressed and must therefore be oversized to guarantee good mechanical resistance, in particular to overcome the high starting torque, due to the fact that the screw is immobilized in the mass of the product at when the device is put into service. The radial movement of the screw must be carried out at very low speed, this can only be obtained by a torque motor associated with a greatly reduced reduction gear.

Les dispositifs existant comportent généralement des protections mettant. les mécanismes et moteurs à l'abri du milieu ambiant : c'est ainsi que certains d'entre eux comprénnent un tunnel disposé diamétralement en partie basse du silo, lequel tunnel est de section triangulaire, pointe en haut, pour éviter toute formation de voûte. Les moteurs qui y sont installés sont de ce fait mal refroidis, ce qui nuit à leur durée de fonctionnement. Existing devices generally include putting protections. the mechanisms and motors sheltered from the ambient environment: this is how some of them understand a tunnel arranged diametrically in the lower part of the silo, which tunnel is of triangular section, points up, to avoid any formation of vault . The motors installed there are therefore poorly cooled, which affects their operating time.

Le dispositif, suivant l'invention, permet d'éviter ces inconvénients. Avec celui-ci il est en effet possible d'assurer le démarrage de la vis d'extraction dans la masse du produit avec une puissance égale à la moitié de celle utilisée dans les dispositifs actuellement utilisés, en réduisant au maximum le nombre des organes de transmission, en utilisant pour le mouvement radial de la vis une partie de l'énergie résiduelle du moteur d'entrainement en rotation de la vis sur elle-même, l'énergie utilisée assurant l'évacuation des calories dégagée par le dit moteur, le dispositif présentant de plus une grande souplesse et une sécurité de fonctionnement permettant son utilisation dans une installation comportant une batterie de plusieurs cellules de stockage, pour un dosage précis des quantités de produits différents entrant dans la composition d'un mélange. The device according to the invention makes it possible to avoid these drawbacks. With this it is indeed possible to ensure the starting of the extraction screw in the mass of the product with a power equal to half of that used in the devices currently used, by reducing as much as possible the number of the organs of transmission, using for the radial movement of the screw a part of the residual energy of the rotary drive motor of the screw on itself, the energy used ensuring the evacuation of the calories released by said motor, the device having moreover great flexibility and operational safety allowing its use in an installation comprising a battery of several storage cells, for precise dosing of the quantities of different products entering into the composition of a mixture.

Le dispositif, objet de l'invention, comporte un moteur hydraulique directement accouplé avec la vis d'extraction et alimenté par une centrale électro-hydraulique par l'intermédiaire d'un électro-distributeur permettant en dehors des périodes de fonctionnement du moteur, de débiter sur un circuit faisant retour au bac, l'énergie résiduelle issue du dit moteur étant répartie entre uncircuit retour vers la centrale et une canalisation d'alimentation d'un vérin hydraulique à double effet assurant à la vis une rotation angulaire séquentielle autour de l'axe vertical du silo. Le circuit d'alimentation du vérin comporte en aval du moteur hydraulique des moyens de réglage du débit et de la pression ainsi que sur le retour du vérin afin de contrôler la vitesse retour de la tige du vérin. The device, object of the invention, comprises a hydraulic motor directly coupled with the extraction screw and supplied by an electro-hydraulic power unit via an electro-distributor allowing, outside the periods of operation of the motor, to deliver on a circuit returning to the tank, the residual energy from said motor being distributed between a return circuit to the central unit and a supply line for a double-acting hydraulic cylinder ensuring the screw a sequential angular rotation around the vertical axis of the silo. The cylinder supply circuit comprises downstream of the hydraulic motor means for adjusting the flow rate and the pressure as well as on the cylinder return in order to control the return speed of the cylinder rod.

Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation du dispositif ainsi que les schémas du circuit hydraulique équipant un silo et une installation comprenant une batterie de silo. Ceux-ci représentent - en figure 1, une vue en élévation coupe du dispositif d'extraction équipant la base d'un silo, - en figure 2, le schéma du circuit hydraulique de commande du dispositif d'extraction d'un silo, - en figure 3, le schéma du circuit hydraulique de commande des dispositifs d'extraction d'une installation comportant une batterie de trois silos. The accompanying drawings illustrate, by way of example, an embodiment of the device as well as the diagrams of the hydraulic circuit equipping a silo and an installation comprising a silo battery. These represent - in FIG. 1, a sectional elevation view of the extraction device equipping the base of a silo, - in FIG. 2, the diagram of the hydraulic control circuit for the extraction device of a silo, - in FIG. 3, the diagram of the hydraulic circuit for controlling the extraction devices of an installation comprising a battery of three silos.

Tel que représenté en figure 1, le dispositif se compose d'une vis d'extraction 1 à pas et diamètre progressifs, montés directement sur l'arbre d'un moteur hydraulique 2 et disposée horizontalement à quelques centimètres du fond du silo 3, laquelle vis, par sa rotation sur elle-même dirige le produit extrait vers un conduit central d'évacuation 4 alimentant une trémie 5 en forme de tronc de pyramide de capacité déterminée dont l'orifice inférieur débouche sur un appareil de manutention 6, du type vis de transfert ou vis d'Archimède située dans une goulotte d'éva cuation 7. Dans l'axe du conduit 4 est monté un carter 8 comportant un dispositif de joints tournants étanches auxquels sont reliées les tuyauteries d'alimentation, de retour et de fuites du moteur hydraulique 2 supporté par la sortie d'arbre supérieure du dit carter.Sur la sortie d'arbre inférieure est monté un dispositif du type "roue libre" 9 commandé par la translation alter motive de la tige d'un vérin hydraulique à double effet 10 par l'intermédiaire d'une bielle. Un cône déflecteur 11 coiffe l'orifice du conduit central 4 afin d'éviter un effondrement direct du produit dans la trémie 5. As shown in Figure 1, the device consists of an extraction screw 1 with progressive pitch and diameter, mounted directly on the shaft of a hydraulic motor 2 and arranged horizontally a few centimeters from the bottom of the silo 3, which screw, by its rotation on itself directs the extracted product towards a central evacuation duct 4 supplying a hopper 5 in the form of a pyramid trunk of determined capacity whose lower orifice opens onto a handling device 6, of the screw type transfer or Archimedes screw located in an evacuation channel 7. In the axis of the duct 4 is mounted a casing 8 comprising a device of tight rotary joints to which the supply, return and leakage pipes are connected of the hydraulic motor 2 supported by the upper shaft outlet of said casing. On the lower shaft outlet is mounted a device of the "freewheel" type 9 controlled by the alter motive translation of the rod of a hydraulic double cylinder e effect 10 via a connecting rod. A deflector cone 11 covers the orifice of the central duct 4 in order to avoid a direct collapse of the product in the hopper 5.

La figure 2 illustre le schéma du circuit hydraulique de commande du dispositif d'extraction d'un silo autonome. Ce circuit s'établit à partir d'une centrale comportant un bac 12 dans lequel aspire une pompe 13 pour refouler par l'intermédiaire d'un électro-distributeur 14 soit vers le moteur hydraulique 2, soit sur un circuit 15 faisant retour vers le bac pendant les périodes d'arrêt du dispositif d'extraction. L'énergie résiduelle issue du moteur hydraulique est dirigée d'une part vers le bac 12 et d'autre part vers le vérin hydraulique à double effet 10 par l'intermédiaire d'un distributeur 16 à commande mécanique lié aux déplacements de la tige du vérin. Le débit et la pression du fluide dans ce tronçon du circuit sont déterminés respectivement à l'aide d'un dispositif de réglage de débit 17 à section ajustable et d'un dispositif limiteur de pression 18.De même, sur la sortie du distributeur dans la phase retour de la tige du vérin il est disposé dans le circuit un dispositif de réglage de débit 19 à section ajustable permettant de contrôler la vitesse retour de celle-ci. Sur le refoulement de la pompe 13 vers l'électrodistributeur 14 est également prévu un dispositif limiteur de pression réglable 20 mettant en cas de surpression le circuit en décharge vers le bac. Un clapet de sécurité 21 est associé au filtre 22 placé sur le retour au bac afin de permettre ce retour en cas de colmatage du filtre. FIG. 2 illustrates the diagram of the hydraulic circuit for controlling the device for extracting an autonomous silo. This circuit is established from a central unit comprising a tank 12 in which a pump 13 is sucked up to deliver via a solenoid valve 14 either to the hydraulic motor 2, or to a circuit 15 returning to the tank during periods of shutdown of the extraction device. The residual energy from the hydraulic motor is directed on the one hand to the tank 12 and on the other hand to the double-acting hydraulic cylinder 10 via a distributor 16 with mechanical control linked to the displacements of the rod of the cylinder. The flow rate and the pressure of the fluid in this section of the circuit are determined respectively using a flow adjustment device 17 with adjustable section and a pressure limiting device 18. Similarly, on the outlet of the distributor in the return phase of the actuator rod there is disposed in the circuit a flow adjustment device 19 with adjustable section making it possible to control the return speed of the latter. On the discharge of the pump 13 to the solenoid valve 14 is also provided an adjustable pressure limiting device 20 putting in case of overpressure the circuit in discharge to the tank. A safety valve 21 is associated with the filter 22 placed on the return to the tank in order to allow this return in the event of clogging of the filter.

La figure 3 représente le schéma du circuit hydraulique d'une installation comportant une batterie de trois silos comportant chacun l'équipement hydraulique défini au paragraphe précédent. Le circuit comporte de plus un électro-distributeur 23 permettant de by-passer les trois électro-distributeurs 14 alimentant les trois moteurs hydrauliques 2 et de mettre le refoulement de la pompe 13 en liaison avec le circuit faisant retour au bac, en dehors des périodes de fonctionnement des dispositifs extracteurs. FIG. 3 represents the diagram of the hydraulic circuit of an installation comprising a battery of three silos each comprising the hydraulic equipment defined in the preceding paragraph. The circuit further comprises an electro-distributor 23 making it possible to bypass the three electro-distributors 14 supplying the three hydraulic motors 2 and to put the discharge of the pump 13 in connection with the circuit returning to the tank, outside the periods of operation of the extractor devices.

Chaque trémie 5 comporte un palpeur électrique permettant de détecter s'il y a ou non du produit dans cette trémie. La présence de produit peut également être due, par exemple, à un éboulement dans le silo ; la mise en route de l'appareil de manutention 6 provoquant la mise en service de la centrale hydraulique, le dispositif d'extraction du silo doit être stoppé, le temps nécessaire à l'évacuation du produit contenu dans la trémie ; l'électro-distributeur 23 de la centrale hydraulique dirige alors le fluide vers le bac par le circuit 15 faisant retour au bac, alors que l'électro-distributeur 14 du dispositif d'extraction du silo concerné dirige le fluide vers la canalisation d'alimentation générale. Each hopper 5 comprises an electric probe making it possible to detect whether or not there is product in this hopper. The presence of product can also be due, for example, to a landslide in the silo; the start-up of the handling device 6 causing the hydraulic unit to be put into service, the silo extraction device must be stopped, the time necessary for the evacuation of the product contained in the hopper; the solenoid valve 23 of the hydraulic unit then directs the fluid to the tank through the circuit 15 returning to the tank, while the solenoid valve 14 of the extraction device of the silo concerned directs the fluid to the line of grocery.

Lorsque la trémie 5 ne contient plus de produit le palpeur émet un signal électrique agissant sur l'électro-distributeur de la centrale 23 et sur l'électro-distributeur 14 du dispositif d'extraction du silo concerné ; le fluide en provenance de la centrale est dirigé vers la canalisation d'alimentation générale et l'électro-distributeur 14 alimente le dispositif d'extraction provoquant sa mise en route jusqu'à l'obtention du taux de remplissage détecté par le palpeur.Une telle disposition permet d'obtenir une distribution -de produits pulvérulents ou granuleux selon des dosages précis et de réaliser ainsi des mélanges selon des pourcentages déterminés, la mise en service et l'arrêt séquentiel de chacun des dispositifs d'extraction pouvant s'effectuer avec le maximum de souplesse et de sécurité, l'ensemble du circuit hydraulique étant protégé par les dispositifs limiteurs de pression réglables. When the hopper 5 no longer contains any product, the probe emits an electrical signal acting on the solenoid valve of the central unit 23 and on the solenoid valve 14 of the device for extracting the silo concerned; the fluid from the power plant is directed to the general supply line and the solenoid valve 14 feeds the extraction device causing it to start up until the filling level detected by the probe is obtained. such an arrangement makes it possible to obtain a distribution of powdery or granular products according to precise dosages and thus to produce mixtures according to determined percentages, the commissioning and the sequential stopping of each of the extraction devices which can be carried out with maximum flexibility and safety, the entire hydraulic circuit being protected by adjustable pressure limiting devices.

L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation spécialement décrits, elle admet toutes les variantes possibles à condition que celles-ci ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications annexées-à la présente description. The invention is not limited to the embodiments specially described, it admits all possible variants provided that these are not in contradiction with the subject of each of the claims appended to this description.

Le dispositif, objet de l'invention, peut être utilisé pour la commande des dispositifs d'extraction de toutes cellules de stockage à fond plat contenant des produits pulvérulents ou granuleux, tels que les farines panifiables ou les aliments du bétail. L'invention peut également être utilisée sur les silos à poudres inflammables, la commande hydraulique étant par construction aptidéflagrante. The device, object of the invention, can be used for controlling the devices for extracting all flat-bottomed storage cells containing powdery or granular products, such as bread flour or animal feed. The invention can also be used on flammable powder silos, the hydraulic control being by explosion-proof construction.

Claims

- CLAIMS

1.- Extractor control device equipping the storage cells with powdery or granular products and composed of an extraction screw moving horizontally near the bottom of the cell by turning on itself while carrying out a complete radial scan from the bottom surface by a slow and possibly sequential rotation around the vertical axis of the cell in order to convey the extracted product to a central evacuation duct supplying a hopper of determined capacity whose lower orifice opens onto a handling device of the Archimedes screw type, characterized in that it consists of a hydraulic motor directly coupled to the extraction screw ensuring that the latter rotates on itself, the assembly thus formed being mounted on the upper shaft outlet of a vertical shaft casing comprising a sealed rotary joint device to which the supply, return and leakage pipes of said motor are connected hydraulic, the radial displacement of the screw being ensured sequentially by means of a double-acting hydraulic cylinder acting on the output of the lower shaft of the casing by means of a link and a device freewheel, the motor and the hydraulic cylinder being supplied from a common hydraulic power station, the energy necessary for the operation of the cylinder being taken from the residual energy coming from the motor and adjusted in flow and pressure by means of adjustment and safety, in connection with the return circuit to the tank of the hydraulic unit.

2.- Device according to claim 1, for controlling the extractor of a storage cell for powdery or granular products, characterized in that the pump of the hydraulic power station operating simultaneously with the handling device delivers under a adjustable pressure and flow to the hydraulic motor and the cylinder of the extractor or in a circuit returning from the central tank depending on whether the hopper supplying the said handling device is empty or filled, the supply to the one or other of these circuits being effected by means of an electro-distributor controlled by an electric probe situated in the hopper and detecting the high and low filling levels thereof.

3.- Device according to claims 1 and 2 characterized in that the supply of the double-acting cylinder from the residual energy of the hydraulic motor is effected by means of a mechanically controlled distributor linked to the movements of the rod of the jack, the return circuit to the tank of which distributor comprising a flow adjustment means making it possible to control the return speed of said rod of the jack.

4.- Device for controlling the extractors of a battery of storage cells each equipped with a control device according to claims 1, 2 and 3, taken together, from a common hydraulic power station, characterized in that that the electro-distributors supplying the extractor devices of the cells are mounted in series on the discharge of the pump of the hydraulic power station with an electro-distributor allowing the said pump to flow on a circuit returning to the tank of the power station. outside the periods of operation of said extractor devices.