WO2020109727A1 - Dispositif pour la vidange d'un silo - Google Patents
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- WO2020109727A1 WO2020109727A1 PCT/FR2019/052823 FR2019052823W WO2020109727A1 WO 2020109727 A1 WO2020109727 A1 WO 2020109727A1 FR 2019052823 W FR2019052823 W FR 2019052823W WO 2020109727 A1 WO2020109727 A1 WO 2020109727A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G65/00—Loading or unloading
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- B65G65/34—Emptying devices
- B65G65/40—Devices for emptying otherwise than from the top
- B65G65/46—Devices for emptying otherwise than from the top using screw conveyors
- B65G65/466—Devices for emptying otherwise than from the top using screw conveyors arranged to be movable
Definitions
- the invention relates to a device for emptying a silo for emptying a silo with a flat or slightly inclined bottom for storing granular or powdery materials and comprising a so-called central evacuation orifice.
- a device comprising an endless emptying screw rotatably supported by a beam equipped with one or more ground support wheels to form a rolling scanning assembly making it possible to sweep the bottom of the silo, a first system of drive in rotation of the wheel or wheels and a second drive system in rotation of the drain screw, a base positioned in the central discharge opening of the silo, this base comprising a so-called fixed part surmounted by a part mobile coupling of the so-called proximal end of the scanning assembly to said base, this mobile part of the base being a rotary part rotatably mounted on the fixed part of the base around a pivot axis called vertical transverse to the axis of rotation of the drain screw to allow, in the rotated state, of the wheel or wheels of the scanning assembly around their axis of rotation, a rotational movement of the scanning assembly around r of the pivot axis of the movable part of the base.
- the sweeping screws for silos are known as illustrated by the documents FR 3 057 560, DE 1 101285 or US 2017/01521 10.
- a silo preferably circular, with a flat or substantially flat bottom
- the product stored flows by gravity through a central orifice and through lateral openings located on either side of it in a gallery or gutter from where it is transported by means of a recovery device to be routed to the outside the silo.
- the quantity of product that can flow by gravity or gravity emptying represents only roughly two-thirds of the silo's storage capacity. Indeed, part of the products are not disposed of.
- An object of the invention is to provide a device for emptying a silo of the aforementioned type, the design of which makes it possible to improve the displacement of the scanning assembly at low cost.
- the subject of the invention is a device for emptying a silo for storing granular or powdery materials, the bottom of which comprises a so-called central evacuation orifice, said device comprising an endless emptying screw supported for rotation by a beam equipped with one or more ground support wheels to form a rolling sweeping assembly, a first system for rotating the wheel or wheels and a second system for driving the drain screw in rotation, a base positioned in the central discharge opening of the silo, this base comprising a so-called fixed part surmounted by a mobile part for coupling a so-called proximal end of the scanning assembly to said base, this mobile part of the 'base being a rotary part rotatably mounted on the fixed part of the base around a pivot axis called vertical transverse to the axis of rotation of the drain screw to allow, in the state driven in rotation of the or wheels of all scanning around their axis of rotation, a rotational movement of the scanning assembly around the pivot axis of the movable part of the base
- the positioning of the wheel or wheels with radiating arrangement allows optimal operation of the wheel or wheels without slipping of the latter. This results in a reduced risk of skating.
- the so-called off-center drain screw of the scanning assembly extends on one side of the plane passing through the pivot axis of the movable part of the base and through the axis of rotation of the or at least one of the ground support wheels. This arrangement frees the spoke passing through the pivot axis.
- the wheel or wheels extend vertically above the beam, under the beam.
- the beam is preferably an at least partially metallic perforated beam.
- the wheel or wheels extend inside the overall dimensions of the beam. In other words, seen from the top of the beam, the wheel or wheels do not project from the beam. This results in better grip on the ground of the wheels which take up the weight of the beam.
- the or each wheel is coupled to the beam in an adjustable position. It is thus possible to adjust the wheels if necessary in the case of an irregular silo bottom.
- the scanning assembly is mounted on the movable part of the base adjustable in angular position around an axis, this said axis of adjustment in angular position of the scanning assembly being orthogonal to the pivot axis of the movable part of the base.
- the axis of adjustment in angular position of the scanning assembly is parallel to the axis of rotation of the drain screw and preferably perpendicular to the pivot axis of the movable part of the base.
- the or at least one of the wheels is configured to occupy at least one position in which the axis of rotation of said wheel is coaxial with the axis of adjustment in angular position of the scanning assembly, this is that is to say the axis orthogonal to the pivot axis of the movable part around which the scanning assembly is angularly displaceable.
- the emptying device of a silo comprises, for adjusting the angular position of the scanning assembly, at least one drive member for moving the rotating scanning assembly around the axis of adjustment in angular position of the scanning assembly. This results in easy adjustment of the angular position of the scanning assembly.
- the member or at least one of the drive members comprises at least one mechanical, manual or controlled jack arranged between the movable part of the base and the scanning assembly and the emptying device comprises members holding the sweeping assembly by screwing or bolting in the selected angular position relative to said movable part of the base.
- the beam being equipped with at least two ground support wheels, said wheels are driving wheels and the first system for driving the wheels in rotation comprises, for each wheel, a hydraulic motor associated with said wheel.
- the first wheel rotation drive system comprises a hydraulic unit and a circuit circulation of fluid to supply each of the hydraulic motors for driving the wheels in rotation from said hydraulic unit and the hydraulic motors are mounted in series on the fluid circulation circuit.
- the series mounting of the motors guarantees optimum pressure in each of the motors as a function of the force opposing the advance of the wheel.
- the hydraulic motors are motors with two directions of rotation.
- the hydraulic motor disposed closest to the pivot axis of the movable part of the base has a displacement greater than the displacement of the other motor (s).
- the ratio of the displacement of one of the motors to the displacement of the other motor is a function of the ratio of the distance of one of the motors to the pivot axis of the movable part of the base on the distance from the other motor to the pivot axis of the movable part of the base.
- the displacement of the motors is chosen so as to be inversely proportional to the position of one wheel relative to the other along the radius passing through the pivot axis of the movable part of the base.
- FIG. 1 shows a schematic perspective view of a device for emptying a silo according to the invention in the state arranged on the bottom of a silo;
- FIG. 2 shows a perspective view of a device for emptying a silo according to the invention
- FIG. 3 shows a partial perspective view taken from another angle of a device for emptying a silo according to the invention
- FIG. 4 shows a perspective view taken from another angle of a device for emptying a silo according to the invention
- FIG. 5 shows a schematic top view of a device for emptying a silo according to the invention
- FIG. 6 shows a partial view of a device for emptying a silo according to the invention
- FIG. 7 shows a partial perspective view of a device for emptying a silo according to the invention in exploded position of the fixed and mobile parts of the base;
- FIG. 8 shows a partial perspective view of the movable part of the base and of the proximal end of the scanning assembly in the exploded position of certain elements
- FIG. 9 shows a partial perspective view of the movable part of the base and of the proximal end of the scanning assembly
- FIG. 10 shows a schematic side view of a device for emptying a silo according to the invention in the high position of the emptying screw;
- FIG. 1 1 shows a schematic side view of a device for emptying a silo according to the invention in the low position of the emptying screw;
- FIG. 12 schematically represents the first system for rotating the wheel or wheels
- FIG. 13 shows a partial perspective view taken from below of a device for emptying a silo according to the invention.
- FIG. 14 shows a partial perspective view of a wheel and its motor ready to be fixed to the beam of the scanning assembly.
- the invention therefore relates to a device 1 for emptying a silo 20 as illustrated in FIG. 1.
- This silo 20 for storing granular or powdery materials generally has a circular base with a flat bottom 22.
- This bottom 22 is provided with a central discharge orifice 21 through which the materials can flow towards a lower level of the silo 20.
- the bottom 22 of the silo 20 also comprises, in the example shown, peripheral outlets d material removal.
- a conveyor (not shown) is disposed which discharges the product towards the outside of the silo 20.
- the device 1 for draining intended for allow the evacuation of the residual product contained in the silo 20, comprises an endless drain screw 2 rotatably supported by a beam 3.
- the beam 3 is equipped with one or more wheels 4 for supporting the ground to form an assembly
- the scanning assembly 5 comprises two ground support wheels 4 offset along the longitudinal axis of the beam 3.
- Each ground support wheel 4 is a rotary wheel rotatably mounted around of an axis of rotation represented in WW '.
- a first system 6 for rotating the emptying device 1 enables the wheels 4 for supporting the ground to rotate.
- the wheels 4 are driving wheels and this first system 6 for driving the wheels 4 in rotation comprises, for each driving wheel 4, a hydraulic motor 61 associated with said wheel 4.
- This first system 6 for driving the wheels 4 in rotation comprises, for each driving wheel 4, a hydraulic motor 61 associated with said wheel 4.
- the hydraulic motors 61 are mounted in series to allow the successive supply of said hydraulic motors 61 from the hydraulic power station 62.
- the exhaust port of one of the hydraulic motors 61 is coupled to the intake port of the other hydraulic motor 61.
- These hydraulic motors 61 are preferably motors with two directions of rotation to allow movement in one direction and in the other direction of the wheels 4 for ground support thus authorizing a forward and reverse movement of the scanning assembly 5 inside the silo.
- each wheel assembly formed by a wheel 4 and a hydraulic motor 61 is coupled to the beam 3 by means of pivoting arms 41 with a pivot axis parallel to the axis of rotation of the screw 2 of drain.
- these arms 41 are connected by a cross member to form a cradle.
- This cradle is coupled to the beam 3 using a mechanical jack 42 disposed between the cradle and the beam 3.
- each wheel 4 is coupled to the beam 3 so as to be adjustable in position.
- the angular position of the pivoting arms 41 and, consequently, of the cradle can be adjusted by manual or controlled actuation of the mechanical jack 42.
- the scanning assembly 5 makes it possible to scan the bottom 22 of the silo 20.
- the emptying device also comprises a base 8 which can be positioned in the orifice 21 for central evacuation of the silo 20, as illustrated in FIG. 1.
- This base 8 comprises a so-called fixed part 9 and a mobile part 10 disposed at least partially above the fixed part 9.
- An end 51, called the proximal end 51 of the scanning assembly 5, is coupled to the mobile part 10 of this base 8.
- the movable part 10 of the base 8 is a rotary part rotatably mounted on the fixed part 9 of the base 8 around an axis XX 'said vertical pivot transverse to the axis YY' of rotation of the drain screw 2 to allow, in the state driven in rotation of the wheels 4 of the scanning assembly 5, a rotational movement of the scanning assembly 5 around the pivot axis XX ′ of the movable part 10 of the base 8.
- the scanning assembly 5 can perform an angular scanning around the pivot axis XX 'of the movable part 10 of the base 8 to scan the circular bottom 22 of the silo 1 and evacuate the residual product which remains on the periphery of the silo towards the base 8 and / or the peripheral outlets.
- the fixed part 9 of the base 8 comprises a frame which fits into the hole 21 in the central outlet and a hollowed-out stud disposed in the center of the frame.
- the hollowed-out stud is connected to the frame by arms radiating around said stud. The space left free between arms allows the evacuation of the product to a lower level of the silo.
- the drain screw 2 is an Archimedes screw whose screw pitch allows product movement from the distal end 52 towards the proximal end 51 of the scanning assembly 5.
- This drain screw 2 is therefore an endless helical screw.
- a concave deflecting plate with a concavity facing the drain screw 2 partially surrounds the screw. This deflector plate is disposed between the screw and the wheels 4.
- the end of the screw 2 for draining the proximal end side 51 of the scanning assembly 5 extends above the fixed part 9 of the base 8 for allow the transfer by gravity fall of products from the drain screw 2 to the lower level of the silo through the fixed part 9 of the base 8.
- the emptying device 1 comprises, for driving the emptying screw 2 in rotation, a second system 7 for driving in rotation.
- This second system 7 for driving in rotation of the drain screw 2 comprises a hydraulic motor 71 disposed at the proximal end 51 of the scanning assembly 5.
- This hydraulic motor 71 can be supplied with fluid by the same hydraulic unit as that supplying the hydraulic motors 61 of the wheels 4.
- the movable part 10 of the base 8 is coupled to the fixed part 9 of the base 8 via a crown for allow a relative displacement in rotation about the pivot axis XX 'of the movable part 10 of the base 8 relative to the fixed part 9 of the base 8 in the rotated state of the scanning assembly 5 via the ground support wheels 4.
- the hydraulic motor 61 for driving in rotation of a wheel disposed closest to the pivot axis XX ′ of the mobile part 10 of the base 5, has a displacement of less than the displacement of the other engine (s) 61.
- the displacement of each hydraulic motor 6 for driving a wheel 4 in rotation is chosen as a function of the distance from the motor 61 relative to the pivot axis XX ′ of the movable part 10 of the base 8.
- each wheel 4 for supporting the ground of the beam 3 of the scanning assembly 5 has at least one position in which the axis WW of rotation of the wheel 4 intersects the axis XX ' pivot of the movable part 10 of the base 8.
- the beam 3 is an openwork beam and the wheels 4 for supporting the ground extend perpendicular to the beam 3, under the beam.
- This beam is an openwork beam and the wheels 4 for supporting the ground extend perpendicular to the beam 3, under the beam.
- the beam 3 is preferably an at least partially metallic beam.
- the beam 3 is a modular beam formed by an alignment of modules.
- Each module is formed by two longitudinal members 31, two flanges 32 for connecting the longitudinal members 31 to one another and spacers 33 for connecting said flanges to each other.
- the wheels 4 extend inside the overall dimensions of the beam 3. In particular, seen from above the beam 3, these wheels extend between the side members 31 of the beam 3. The wheels
- the drain screw 2 is offset and extends on one side of the plane passing through the axis XX 'pivot of the movable part 10 of the base 8 and through the axis WW' of rotation of the or at minus one of the ground support wheels 4. This drain screw 2 is generally separated from the plane by a distance at least equal to 450 mm.
- the scanning assembly 5 is mounted on the movable part 10 of the base 8, adjustable in angular position around an axis ZZ 'orthogonal to the pivot axis XX' of the part mobile 10 of the base 8 to vary the position of the drain screw relative to the ground.
- This axis ZZ ′ is called the axis for adjusting the angular position of the scanning assembly 5.
- the so-called part mobile 10 of the base 8 has the general shape of a stud surmounting the fixed part 9 of the base 8.
- the proximal end 51 of the scanning assembly 5 is pivotally articulated on said stud around the axis ZZ '.
- This axis ZZ 'for adjusting the angular position of the scanning assembly 5 is perpendicular to the axis XX' pivot of the movable part 10 of the base 8 and parallel to the axis YY 'of rotation of the screw 2 of emptying. Furthermore, the axis WW 'of rotation of each ground support wheel 4 has at least one position in which said axis WW' occupies a position coaxial with the axis ZZ 'for adjusting the angular position of the assembly 5 sweep.
- the device 1 for emptying a silo 20 comprises, for adjusting the angular position of the scanning assembly 5, at least one member 1 1 for moving the scanning assembly 5 in rotation around the axis ZZ 'orthogonal to axis XX' pivot of the mobile part 10 of the base 8.
- This member 1 1 drive comprises at least one mechanical cylinder, that is to say normal or controlled operation, disposed between the movable part 10 of the base 8 and the assembly 5 of scanning.
- the draining device 1 also comprises members 12 for holding the scanning assembly 5 by screwing or bolting in the desired angular position.
- the proximal end 51 of the scanning assembly 5 comprises oblong slots disposed on a center circle passing through the axis ZZ 'for adjusting the angular position of the scanning assembly 5.
- the movable part 10 of the base 8 comprises for its positionable bores facing the lights.
- the holding members 12, such as bolts or screws, allow the angular immobilization of the proximal end 51 of the scanning assembly 5 relative to the movable part 10 of the base 8, once the adjustment has been made. .
- Such a drain device 1 as described above allows scanning efficiency of the scanning assembly 5 while allowing the use of such a drain device 1 in an explosive atmosphere.
- Such a drain device 1 is similar to the operation of the prior art drain devices 1 and allows, in the driven state in rotation of the drain screw 2 and the wheels 4, in parallel with the rotation drive of the scanning assembly 5 around the pivot axis XX ′ of the movable part 10 of the base 8, a displacement of the products towards the proximal end 51 of the scanning assembly 5.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
Abstract
Dispositif (1) de vidange d'un silo (20) à orifice (21) d'évacuation central, ledit dispositif (1) comprenant une vis (2) de vidange supportée à rotation par une poutre (3) équipée de roues (4) d'appui au sol pour former un ensemble (5) de balayage roulant, un premier système (6) d'entraînement en rotation des roues et un deuxième système (7) d'entraînement en rotation de la vis (2) de vidange, une embase (8) positionnable dans l'orifice (21) d'évacuation central du silo, cette embase (8) comprenant une partie fixe (9) surmontée d'une partie mobile (10) rotative de couplage d'une extrémité (51) de l'ensemble (5) de balayage à ladite embase (8), cette partie rotative (10) de l'embase (8) étant d'axe (XX') pivot vertical. Chacune des roues (4) de la poutre (3) de l'ensemble (5) de balayage est configurée pour occuper au moins une position dans laquelle l'axe (WW') de rotation de la roue (4) coupe l'axe (XX') pivot de la partie mobile (10) de l'embase (8).
Description
Description
Titre : Dispositif pour la vidange d'un silo
L’invention concerne un dispositif de vidange d'un silo pour la vidange d’un silo à fond plat ou légèrement incliné de stockage de matières granuleuses ou pulvérulentes et comprenant un orifice d’évacuation dit central.
Elle concerne plus particulièrement un dispositif comprenant une vis de vidange sans fin supportée à rotation par une poutre équipée d’une ou plusieurs roues d’appui au sol pour former un ensemble de balayage roulant permettant de balayer le fond du silo, un premier système d’entraînement en rotation de la ou des roues et un deuxième système d’entraînement en rotation de la vis de vidange, une embase positionnable dans l’orifice d’évacuation central du silo, cette embase comprenant une partie dite fixe surmontée d’une partie mobile de couplage de l’extrémité dite proximale de l’ensemble de balayage à ladite embase, cette partie mobile de l’embase étant une partie rotative montée à rotation sur la partie fixe de l’embase autour d’un axe pivot dit vertical transversal à l’axe de rotation de la vis de vidange pour permettre, à l’état entraîné en rotation, de la ou des roues de l’ensemble de balayage autour de leur axe de rotation, un déplacement en rotation de l’ensemble de balayage autour de l'axe pivot de la partie mobile de l'embase.
Les vis balayeuses pour silo, en particulier circulaire, sont connues comme l’illustrent les documents FR 3 057 560, DE 1 101285 ou US 2017/01521 10. Dans un silo, de préférence circulaire, à fond plat ou sensiblement plat, le produit stocké s’écoule gravitairement par un orifice central et par des ouvertures latérales situées de part et d’autre de celui-ci dans une galerie ou caniveau d’où il est transporté au moyen d’un dispositif de reprise pour être acheminé à l’extérieur du silo. D’une manière générale, la quantité de produit qui peut s’écouler par gravité ou vidange gravitaire ne représente globalement que les deux tiers environ de la capacité de stockage du silo. En effet, une partie des produits ne sont pas évacués. Cette quantité résiduelle de produits au fond du
silo résulte de l’effet de talutage dont l’angle dépend du type de produit mais également de l’hygrométrie ambiante qui influe sur la compacité du produit. Ainsi, il est nécessaire pour vider complètement le silo, d’évacuer le produit à la pelle, ce qui est laborieux, onéreux et potentiellement dangereux pour les personnes devant pénétrer dans le silo, ou d’utiliser un dispositif mécanique motorisé. Il est ainsi connu de mettre en œuvre une vis d’Archimède motorisée, communément appelée vis balayeuse, qui balaie le plancher d’un silo circulaire en tournant autour de l’axe du silo, pour ramener vers l’orifice central le produit à évacuer. Toutefois, certains produits ont tendance à fortement s’agglomérer et à former un mur dans lequel il est difficile de pénétrer. Il est donc nécessaire d’augmenter la puissance des systèmes moteurs d’entraînement en rotation des roues ou de la vis pour pouvoir avancer dans un tel amas de produit en même temps que la vis tourne. On est donc à la recherche de solutions permettant d’améliorer le déplacement de l’ensemble de balayage en dépit de la résistance opposée par le produit.
Un but de l’invention est de proposer un dispositif de vidange d'un silo du type précité dont la conception permet d’améliorer le déplacement de l’ensemble de balayage à faible coût.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de vidange d'un silo de stockage de matières granuleuses ou pulvérulentes dont le fond comprend un orifice d’évacuation dit central, ledit dispositif comprenant une vis de vidange sans fin supportée à rotation par une poutre équipée d’une ou plusieurs roues d’appui au sol pour former un ensemble de balayage roulant, un premier système d’entraînement en rotation de la ou des roues et un deuxième système d’entraînement en rotation de la vis de vidange, une embase positionnable dans l’orifice d’évacuation central du silo, cette embase comprenant une partie dite fixe surmontée d’une partie mobile de couplage d'une extrémité dite proximale de l’ensemble de balayage à ladite embase, cette partie mobile de l’embase étant une partie rotative montée à rotation sur la partie fixe de l’embase autour d’un axe pivot dit vertical transversal à l’axe de rotation de la vis de vidange pour permettre, à l’état entraîné en rotation de la ou des roues de l’ensemble de
balayage autour de leur axe de rotation, un déplacement en rotation de l’ensemble de balayage autour de l'axe pivot de la partie mobile de l'embase, caractérisé en ce que la ou au moins l’une, de préférence chacune, des roues d’appui au sol de la poutre de l’ensemble de balayage est configurée pour occuper au moins une position dans laquelle l’axe de rotation de la roue coupe l’axe pivot de la partie mobile de l’embase.
Le positionnement de la ou des roues à disposition rayonnante permet un fonctionnement optimal de la ou des roues sans glissement de ces dernières. Il en résulte un risque de patinage réduit.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la vis de vidange dite décentrée de l’ensemble de balayage s’étend d’un côté du plan passant par l’axe pivot de la partie mobile de l’embase et par l’axe de rotation de la ou d’au moins l’une des roues d’appui au sol. Cette disposition permet de libérer le rayon passant par l’axe pivot.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la ou les roues s’étendent à l’aplomb de la poutre, sous la poutre. La poutre est de préférence une poutre au moins partiellement métallique ajourée. La ou les roues s'étendent à l'intérieur de l'encombrement hors-tout de la poutre. En d'autres termes, vues depuis le dessus de la poutre, la ou les roues ne s'étendent pas en saillie de la poutre. Il en résulte une meilleure adhérence au sol des roues qui reprennent le poids de la poutre.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la ou chaque roue est couplée à la poutre de manière ajustable en position. Il est ainsi possible d’ajuster si nécessaire les roues en position dans le cas d’un fond de silo irrégulier.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ensemble de balayage est monté sur la partie mobile de l’embase réglable en position angulaire autour d’un axe, cet axe dit de réglage en position angulaire de l'ensemble de balayage étant orthogonal à l’axe pivot de la partie mobile de l’embase. Le fait que l’ensemble de balayage soit monté sur la partie mobile de l’embase réglable en position
angulaire permet de faire varier la position de la vis de vidange par rapport au sol. Il en résulte à nouveau une efficacité accrue du balayage.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’axe de réglage en position angulaire de l’ensemble de balayage est parallèle à l’axe de rotation de la vis de vidange et de préférence perpendiculaire à l’axe pivot de la partie mobile de l’embase. Idéalement, la ou au moins l’une des roues est configurée pour occuper au moins une position dans laquelle l’axe de rotation de ladite roue est coaxial à l’axe de réglage en position angulaire de l’ensemble de balayage, c’est-à-dire à l’axe orthogonal à l’axe pivot de la partie mobile autour duquel l’ensemble de balayage est déplaçable angulairement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de vidange d'un silo comprend, pour le réglage en position angulaire de l’ensemble de balayage, au moins un organe d’entraînement en déplacement de l’ensemble de balayage à rotation autour de l’axe de réglage en position angulaire de l'ensemble de balayage. Il en résulte une facilité de réglage de la position angulaire de l’ensemble de balayage.
De préférence, l’organe ou au moins l’un des organes d’entraînement comprend au moins un vérin mécanique, manuel ou commandé disposé entre la partie mobile de l’embase et l’ensemble de balayage et le dispositif de vidange comprend des organes de maintien par vissage ou boulonnage de l’ensemble de balayage dans la position angulaire sélectionnée par rapport à ladite partie mobile de l’embase.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la poutre étant équipée d’au moins deux roues d’appui au sol, lesdites roues sont des roues motrices et le premier système d’entraînement en rotation des roues comprend, pour chaque roue, un moteur hydraulique associé à ladite roue.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le premier système d’entraînement en rotation des roues comprend une centrale hydraulique et un circuit de
circulation de fluide pour alimenter chacun des moteurs hydrauliques d’entraînement en rotation des roues à partir de ladite centrale hydraulique et les moteurs hydrauliques sont montés en série sur le circuit de circulation de fluide. Le montage en série des moteurs permet de garantir une pression optimale dans chacun des moteurs en fonction de l’effort s’opposant à l’avance de la roue.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les moteurs hydrauliques sont des moteurs à deux sens de rotation.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur hydraulique disposé le plus proche de l’axe pivot de la partie mobile de l’embase présente une cylindrée supérieure à la cylindrée du ou des autres moteurs. En pratique, le rapport de la cylindrée de l’un des moteurs sur la cylindrée de l’autre moteur est fonction du rapport de la distance de l’un des moteurs à l’axe pivot de la partie mobile de l'embase sur la distance de l’autre moteur à l’axe pivot de la partie mobile de l'embase. En d’autres termes, la cylindrée des moteurs est choisie de manière à être inversement proportionnelle à la position d’une roue par rapport à l’autre le long du rayon passant par l’axe pivot de la partie mobile de l'embase.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
[Fig. 1 ] représente une vue schématique en perspective d’un dispositif de vidange d'un silo conforme à l’invention à l’état disposé sur le fond d’un silo ;
[Fig. 2] représente une vue en perspective d’un dispositif de vidange d'un silo conforme à l’invention ;
[Fig. 3] représente une vue partielle en perspective prise sous un autre angle d’un dispositif de vidange d'un silo conforme à l’invention ;
[Fig. 4] représente une vue en perspective prise sous un autre angle d’un dispositif de vidange d'un silo conforme à l’invention ;
[Fig. 5] représente une vue schématique de dessus d’un dispositif de vidange d'un silo conforme à l’invention ;
[Fig. 6] représente une vue partielle d’un dispositif de vidange d'un silo conforme à l’invention ;
[Fig. 7] représente une vue partielle en perspective d’un dispositif de vidange d'un silo conforme à l’invention en position éclatée des parties fixe et mobile de l’embase ;
[Fig. 8] représente une vue partielle en perspective de la partie mobile de l’embase et de l’extrémité proximale de l’ensemble de balayage en position éclatée de certains éléments ;
[Fig. 9] représente une vue partielle en perspective de la partie mobile de l’embase et de l’extrémité proximale de l’ensemble de balayage ;
[Fig. 10] représente une vue schématique de côté d’un dispositif de vidange d'un silo conforme à l’invention en position haute de la vis de vidange ;
[Fig. 1 1 ] représente une vue schématique de côté d’un dispositif de vidange d'un silo conforme à l’invention en position basse de la vis de vidange ;
[Fig. 12] représente de manière schématique le premier système d’entraînement en rotation de la ou des roues ;
[Fig. 13] représente une vue partielle en perspective prise de dessous d’un dispositif de vidange d'un silo conforme à l’invention ; et
[Fig. 14] représente une vue partielle en perspective d’une roue et de son moteur prêts à être fixés à la poutre de l’ensemble de balayage.
L'invention a donc pour objet un dispositif 1 de vidange d'un silo 20 comme illustré à la figure 1 . Ce silo 20 de stockage de matières granuleuses ou pulvérulentes présente généralement une embase circulaire à fond 22 plat. Ce fond 22 est muni d'un orifice 21 d’évacuation central à travers lequel les matières peuvent s'écouler vers un niveau inférieur du silo 20. Le fond 22 du silo 20 comprend encore, dans l'exemple représenté, des bouches périphériques d'évacuation de matière. Au niveau inférieur du silo 20, à la verticale de l'orifice 21 d'évacuation central et des bouches périphériques, est disposé un transporteur non représenté qui évacue le produit vers l'extérieur du silo 20. Le dispositif 1 de vidange, destiné à permettre l'évacuation du produit résiduel contenu dans le silo 20, comprend une vis 2 de vidange sans fin supportée à rotation par une poutre 3. La poutre 3 est équipée d’une ou plusieurs roues 4 d’appui au sol pour former un ensemble
5 de balayage roulant. Dans l'exemple représenté, l'ensemble 5 de balayage comprend deux roues 4 d'appui au sol décalées le long de l'axe longitudinal de la poutre 3. Chaque roue 4 d'appui au sol est une roue rotative montée à rotation autour d'un axe de rotation représenté en WW'. Un premier système 6 d'entraînement en rotation du dispositif 1 de vidange permet l'entraînement en rotation des roues 4 d'appui au sol.
Dans l'exemple représenté, les roues 4 sont des roues motrices et ce premier système 6 d’entraînement en rotation des roues 4 comprend, pour chaque roue 4 motrice, un moteur 61 hydraulique associé à ladite roue 4. Ce premier système
6 d'entraînement en rotation des roues 4 comprend donc une centrale 62 hydraulique déportée ou positionnée dans l'orifice 21 central du silo 20 sous le reste du dispositif 1 de vidange et un circuit 63 de circulation de fluide pour alimenter chacun des moteurs 61 hydraulique d'entraînement en rotation des roues 4 à partir de ladite centrale 62 hydraulique. Sur ce circuit 63 formé de conduites hydrauliques, les moteurs 61 hydrauliques sont montés en série pour permettre l'alimentation successive desdits moteurs 61 hydrauliques à partir de la centrale 62 hydraulique. Ainsi, l'orifice d'échappement de l'un des moteurs 61 hydrauliques est couplé à l'orifice d'admission de l'autre moteur 61 hydraulique. Ces moteurs 61 hydrauliques sont de préférence des moteurs à deux sens de rotation pour permettre un déplacement dans un sens et dans l'autre sens des
roues 4 d'appui au sol autorisant ainsi un déplacement en marche avant et en marche arrière de l'ensemble 5 de balayage à l'intérieur du silo.
Dans les exemples représentés, chaque ensemble de roue formé d'une roue 4 et d'un moteur 61 hydraulique est couplé à la poutre 3 par l'intermédiaire de bras 41 pivotants à axe pivot parallèle à l'axe de rotation de la vis 2 de de vidange.
Dans les exemples représentés, ces bras 41 sont reliés par une traverse pour former un berceau. Ce berceau est couplé à la poutre 3 à l'aide d'un vérin 42 mécanique disposé entre le berceau et la poutre 3. Ainsi, chaque roue 4 est couplée à la poutre 3 de manière ajustable en position. La position angulaire des bras 41 pivotants et, par suite, du berceau peut être réglée par actionnement manuel ou commandé du vérin 42 mécanique. L'ensemble 5 de balayage permet de balayer le fond 22 du silo 20.
Le dispositif de vidange comprend encore une embase 8 positionnable dans l’orifice 21 d’évacuation central du silo 20, comme illustré à la figure 1 . Cette embase 8 comprend une partie dite fixe 9 et une partie mobile 10 disposée au moins partiellement au-dessus de la partie fixe 9. Une extrémité 51 , appelée extrémité 51 proximale de l’ensemble 5 de balayage, est couplée à la partie mobile 10 de cette embase 8. La partie mobile 10 de l’embase 8 est une partie rotative montée à rotation sur la partie fixe 9 de l’embase 8 autour d’un axe XX’ pivot dit vertical transversal à l’axe YY' de rotation de la vis 2 de vidange pour permettre, à l’état entraîné en rotation des roues 4 de l’ensemble 5 de balayage, un déplacement en rotation de l’ensemble 5 de balayage autour de l'axe XX' pivot de la partie mobile 10 de l'embase 8. Ainsi, l'ensemble 5 de balayage peut effectuer un balayage angulaire autour de l'axe XX' pivot de la partie mobile 10 de l'embase 8 pour balayer le fond 22 circulaire du silo 1 et évacuer le produit résiduel qui reste sur la périphérie du silo vers l'embase 8 et/ou les bouches périphériques. A cet effet, la partie fixe 9 de l'embase 8 comprend un cadre s'insérant à emboîtement dans l'orifice 21 d'évacuation central et un plot évidé disposé au centre du cadre. Le plot évidé est relié au cadre par des bras à disposition rayonnante autour dudit plot. L'espace laissé libre entre bras permet
l'évacuation du produit vers un niveau inférieur du silo. La vis 2 de vidange est quant à elle une vis d'Archimède dont le pas de vis permet un déplacement de produit depuis l'extrémité distale 52 vers l'extrémité proximale 51 de l'ensemble 5 de balayage. Cette vis 2 de vidange est donc une vis hélicoïdale sans fin. De préférence, une plaque déflectrice concave à concavité tournée vers la vis 2 de vidange entour partiellement la vis. Cette plaque déflectrice est disposée entre la vis et les roues 4. L'extrémité de la vis 2 de vidange côté extrémité proximale 51 de l'ensemble 5 de balayage s'étend au-dessus de la partie fixe 9 de l'embase 8 pour permettre le transfert par chute gravitaire de produits depuis la vis 2 de vidange vers le niveau inférieur du silo à travers la partie fixe 9 de l'embase 8.
Le dispositif 1 de vidange comprend, pour l'entraînement en rotation de la vis 2 de vidange, un deuxième système 7 d'entraînement en rotation. Ce deuxième système 7 d'entraînement en rotation de la vis 2 de vidange comprend un moteur 71 hydraulique disposé au niveau de l'extrémité 51 proximale de l'ensemble 5 de balayage. Ce moteur 71 hydraulique peut être alimenté en fluide par la même centrale hydraulique que celle alimentant les moteurs 61 hydrauliques des roues 4. La partie mobile 10 de l'embase 8 est couplée à la partie fixe 9 de l'embase 8 via une couronne pour permettre un déplacement relatif en rotation autour de l'axe XX' pivot de la partie mobile 10 de l'embase 8 par rapport à la partie fixe 9 de l'embase 8 à l'état entraîné en rotation de l'ensemble 5 de balayage via les roues 4 d'appui au sol. Pour permettre un tel déplacement dans des conditions optimales, le moteur 61 hydraulique d'entraînement en rotation d'une roue disposé le plus proche de l'axe XX' pivot de la partie mobile 10 de l'embase 5, présente une cylindrée inférieure à la cylindrée du ou des autres moteurs 61 . La cylindrée de chaque moteur 6 hydraulique d'entraînement en rotation d'une roue 4 est choisie en fonction de la distance du moteur 61 par rapport à l'axe XX' pivot de la partie mobile 10 de l'embase 8. Ainsi, dans les exemples représentés où l'ensemble 5 de balayage comprend deux moteurs 61 hydrauliques, l'un des moteurs 61 étant disposé par rapport à l'axe XX' pivot à mi-distance par rapport à l'autre moteur hydraulique, la cylindrée du moteur hydraulique disposé à mi- distance correspond au double de la cylindrée du moteur hydraulique disposé le plus éloigné de l'axe XX' pivot. Ces moteurs 61 sont à cylindrée fixe.
De manière caractéristique à l'invention, chaque roue 4 d’appui au sol de la poutre 3 de l’ensemble 5 de balayage présente au moins une position dans laquelle l’axe WW de rotation de la roue 4 coupe l’axe XX' pivot de la partie mobile 10 de l’embase 8. Il en résulte une meilleure adhérence au sol des roues 4 d'appui au sol sans glissement de ces dernières. Ainsi, dans le cas où la position angulaire des bras 41 pivotants de liaison de la roue 4 d'appui au sol à la poutre 3 est réglable à l'aide d'un vérin 42 mécanique comme décrit ci-dessus, au moins l'une des positions occupées par chaque roue 4 correspond à une position dans laquelle l'axe WW' de rotation de la roues 4 coupe l'axe XX' pivot de la partie 10 mobile de l'embase 8.
Dans les exemples représentés, la poutre 3 est une poutre ajourée et les roues 4 d'appui au sol s'étendent à l'aplomb de la poutre 3, sous la poutre. Cette poutre
3 est de préférence une poutre au moins partiellement métallique. En particulier, dans les exemples représentés, la poutre 3 est une poutre modulaire formée d'un alignement de modules. Chaque module est formé de deux longerons 31 , de deux flasques 32 de liaison des longerons 31 entre eux et d'entretoises 33 de liaison desdits flasques entre eux. Les roues 4 s'étendent à l'intérieur de l'encombrement hors-tout de la poutre 3. En particulier, vues depuis le dessus de la poutre 3, ces roues s'étendent entre les longerons 31 de la poutre 3. Les roues
4 s'étendent à l'intérieur de l'espace délimité par le projeté des longerons de la poutre 3 au sol. La vis 2 de vidange est décentrée et s'étend d'un côté du plan passant par l'axe XX' pivot de la partie mobile 10 de l’embase 8 et par l’axe WW' de rotation de la ou d’au moins l’une des roues 4 d’appui au sol. Cette vis 2 de vidange est généralement écartée du plan d’une distance au moins égale à 450 mm.
Pour parfaire le dispositif 1 de vidange, l’ensemble 5 de balayage est monté, sur la partie mobile 10 de l’embase 8, réglable en position angulaire autour d’un axe ZZ’ orthogonal à l’axe XX' pivot de la partie mobile 10 de l’embase 8 pour faire varier la position de la vis de vidange par rapport au sol. Cet axe ZZ' est appelé axe de réglage en position angulaire de l'ensemble 5 de balayage. La partie dite
mobile 10 de l'embase 8 affecte la forme générale d'un plot surmontant la partie fixe 9 de l'embase 8. L'extrémité 51 proximale de l'ensemble 5 de balayage est articulée à pivotement sur ledit plot autour de l'axe ZZ'. Cet axe ZZ’ de réglage en position angulaire de l’ensemble 5 de balayage est perpendiculaire à l’axe XX' pivot de la partie mobile 10 de l’embase 8 et parallèle à l’axe YY' de rotation de la vis 2 de vidange. Par ailleurs, l'axe WW' de rotation de chaque roue 4 d'appui au sol présente au moins une position dans laquelle ledit axe WW' occupe une position coaxiale à l'axe ZZ' de réglage en position angulaire de l'ensemble 5 de balayage.
Le dispositif 1 de vidange d'un silo 20 comprend, pour le réglage en position angulaire de l’ensemble 5 de balayage, au moins un organe 1 1 d’entraînement en déplacement de l’ensemble 5 de balayage à rotation autour de l’axe ZZ’ orthogonal à l’axe XX' pivot de la partie mobile 10 de l’embase 8.
Cet organe 1 1 d'entraînement comprend au moins un vérin mécanique, c'est-à- dire normal ou à fonctionnement commandé, disposé entre la partie mobile 10 de l’embase 8 et l’ensemble 5 de balayage. Le dispositif 1 de vidange comprend encore des organes 12 de maintien par vissage ou boulonnage de l’ensemble 5 de balayage dans la position angulaire souhaitée. A cet effet, l'extrémité 51 proximale de l'ensemble 5 de balayage comprend des lumières oblongues disposées sur un cercle de centre passant par l'axe ZZ' de réglage en position angulaire de l'ensemble 5 de balayage. La partie mobile 10 de l'embase 8 comprend quant à elle des perçages positionnables en regard des lumières. Les organes 12 de maintien, tels que des boulons ou des vis, permettent l'immobilisation angulaire de l'extrémité 51 proximale de l'ensemble 5 de balayage par rapport à la partie mobile 10 de l'embase 8, une fois le réglage opéré. Un tel dispositif 1 de vidange tel que décrit ci-dessus permet une efficacité de balayage de l'ensemble 5 de balayage tout en autorisant l'utilisation d'un tel dispositif 1 de vidange dans une atmosphère explosive.
Le fonctionnement d'un tel dispositif 1 de vidange est similaire au fonctionnement des dispositifs 1 de vidange de l'état de la technique et permet, à l'état entraîné
en rotation de la vis 2 de vidange et des roues 4, en parallèle de l'entraînement en rotation de l'ensemble 5 de balayage autour de l'axe XX' pivot de la partie 10 mobile de l'embase 8, un déplacement des produits vers l'extrémité 51 proximale de l'ensemble 5 de balayage.
Claims
1 . Dispositif (1 ) de vidange d'un silo (20) de stockage de matières granuleuses ou pulvérulentes dont le fond (22) comprend un orifice (21 ) d’évacuation dit central, ledit dispositif (1 ) comprenant une vis (2) de vidange sans fin supportée à rotation par une poutre (3) équipée d’une ou plusieurs roues (4) d’appui au sol pour former un ensemble (5) de balayage roulant, un premier système (6) d’entraînement en rotation de la ou des roues et un deuxième système (7) d’entraînement en rotation de la vis (2) de vidange, une embase (8) positionnable dans l’orifice (21 ) d’évacuation central du silo, cette embase (8) comprenant une partie dite fixe (9) surmontée d’une partie mobile (10) de couplage d’une extrémité (51 ) dite proximale de l’ensemble (5) de balayage à ladite embase (8), cette partie mobile (10) de l’embase (8) étant une partie rotative montée à rotation sur la partie fixe (9) de l’embase (8) autour d’un axe (XX’) pivot dit vertical transversal à l’axe (UU') de rotation de la vis (2) de vidange pour permettre, à l’état entraîné en rotation des roues (4) de l’ensemble (5) de balayage autour de leur axe (WW) de rotation, un déplacement en rotation de l’ensemble (5) de balayage autour de l'axe (XX') pivot de la partie mobile (10) de l'embase (8), caractérisé en ce que la ou au moins l’une, de préférence chacune, des roues (4) d’appui au sol de la poutre (3) de l’ensemble (5) de balayage est configurée pour occuper au moins une position dans laquelle l’axe (WW) de rotation de la roue (4) coupe l’axe (XX') pivot de la partie mobile (10) de l’embase (8).
2. Dispositif (1 ) de vidange d'un silo (20) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la vis (2) de vidange dite décentrée de l’ensemble (5) de balayage s’étend d’un côté du plan passant par l’axe (XX') pivot de la partie mobile (10) de l’embase (8) et par l’axe (WW) de rotation de la ou d’au moins l’une des roues (4) d’appui au sol.
3. Dispositif (1 ) de vidange d'un silo (20) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la ou les roues (4) s’étendent à l’aplomb de la poutre (3), sous la poutre (3).
4. Dispositif (1 ) de vidange d'un silo (20) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la ou chaque roue (4) est couplée à la poutre (3) de manière ajustable en position.
5. Dispositif (1 ) de vidange d'un silo (20) selon la revendication 2 ou l’une des revendications 3 ou 4 prises en combinaison avec la revendication 2, caractérisé en ce que l’ensemble (5) de balayage est monté, sur la partie mobile (10) de l’embase (8), réglable en position angulaire autour d’un axe (ZZ’), cet axe (ZZ') dit de réglage en position angulaire de l'ensemble (5) de balayage étant orthogonal à l’axe (XX') pivot de la partie mobile (10) de l’embase (8).
6. Dispositif (1 ) de vidange d'un silo (20) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’axe (ZZ’) de réglage en position angulaire de l’ensemble (5) de balayage est parallèle à l’axe (UU') de rotation de la vis (2) de vidange et, de préférence, perpendiculaire à l’axe (XX') pivot de la partie mobile (10) de l’embase (8).
7. Dispositif (1 ) de vidange d'un silo (20) selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la ou au moins l'une des roues (4) est configurée pour occuper au moins une position dans laquelle l'axe de rotation de ladite roue (4) est coaxial à l'axe (ZZ) de réglage en position angulaire de l'ensemble (5) de balayage.
8. Dispositif (1 ) de vidange d'un silo (20) selon l’une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le dispositif (1 ) de vidange d'un silo (20) comprend, pour le réglage en position angulaire de l’ensemble (5) de balayage, au moins un organe (1 1 ) d’entraînement en déplacement de l’ensemble (5) de balayage à rotation autour de l’axe (ZZ’) de réglage en position angulaire de l'ensemble (5) de balayage.
9. Dispositif (1 ) de vidange d'un silo (20) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la poutre (3) étant équipée d’au moins deux roues (4) d’appui au sol, lesdites roues (4) sont des roues motrices et en ce que le premier système (6) d’entraînement en rotation des roues (4) comprend, pour chaque
roue (4), un moteur (61 ) hydraulique associé à ladite roue (4).
10. Dispositif (1 ) de vidange d'un silo (20) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le premier système (6) d’entraînement en rotation des roues comprend une centrale (62) hydraulique et un circuit (63) de circulation de fluide pour alimenter chacun des moteurs (61 ) hydrauliques d’entraînement en rotation des roues (4) à partir de ladite centrale (62) hydraulique et en ce que les moteurs (61 ) hydrauliques sont montés en série sur le circuit (63) de circulation de fluide.
1 1 . Dispositif (1 ) de vidange d'un silo (20) selon l’une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que les moteurs (61 ) hydrauliques sont des moteurs à deux sens de rotation.
12. Dispositif (1 ) de vidange d'un silo (20) selon l'une des revendications 9 à 1 1 , caractérisé en ce que le moteur (61 ) hydraulique disposé le plus proche de l’axe (XX') pivot de la partie mobile (10) de l’embase (5) présente une cylindrée supérieure à la cylindrée du ou des autres moteurs (61 ).
13. Dispositif (1 ) de vidange d'un silo (20) selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la poutre (3) est une poutre au moins partiellement métallique ajourée.
14. Dispositif (1 ) de vidange d'un silo (20) selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la ou les roues (4) s'étendent dans l'encombrement hors- tout de la poutre (3).
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- 2019-11-27 WO PCT/FR2019/052822 patent/WO2020109726A1/fr active Application Filing
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