FR2490605A1 - Powder extractor for conical silo base - includes inclined power driven screw converter placed parallel to side of cone - Google Patents

Abstract

The equipment is for extracting powder type material from the base cone (2) of a silo (1). In the axis of the cone and at its base, near the extraction zone (3) is a rotatably driven shaft (6). This is connected to a cardan joint (7). The cardan joint is fitted at the end of a cylindrical rod (8), free at its other end. This carries, along its entire length, a screw. The rod forms the screw axis. The screw is formed by a wire or strip in helical form, fixed solidly along its length.

Description

L'invention se rapporte aux dispositifs utilisés pour l'extraction de produits pulvérulents dans les cônes de silos, et plus particulièrement aux dispositifs de ce genre tendant à éviter les bourrages, colmatages, et surtout les formations de cheminées et les voutages qui nuisent à la vidange régulière de ces silos.The invention relates to devices used for the extraction of pulverulent products in silo cones, and more particularly to devices of this kind which tend to avoid jams, blockages, and especially the formation of chimneys and vaults which harm the regular emptying of these silos.

I1 est d'usage courant que les produits pulverulents ou divises en fragments de granulométrie fine tels que ciment, talc, chaux, kaolin et autres, soient stockes dans des silos de forme cylindro-conique dont le fond est constitué par un cane renversé, d'axe vertical, la vidange en fonction des besoins s'effectuant par un dispositif extracteur occupant la région du sommet du cône. Ce dispositif extracteur, auquel est associée une vanne d'obturation, comprend en général un organe animé en rotation autour d'un axe confondu avec l'axe geométrique du cône pour favoriser ltécoulement par gravité des produits.Ceux-ci ayant tendance à colmaterla section d'extraction par agrégation essentiellement dûe aux proprietés de cohésion naturelle et d'hygrometrie des produits et de ce fait à rendre le débit d'extraction tout à fait irrégulier, ne permettent pas aux installations situées en aval, telles que mélangeurs, doseurs, de fonctionner dans des conditions satisfaisantes. En fait, ces dispositifs d'extraction rassurent la réalité de l'écoulement tant que de la matière se presente dans la section d'extraction mais en aucun cas la régularité souhaitée pour le débit. Par ailleurs, les produits, surtout du fait de leur hygrometrie, ont tendance à former des cheminées au-dessus de la section d'extraction ou encore des voûtes, si bien que le dispositif extracteur se trouve alors à tourner à vide dans une cheminée ou sous une voute.  I1 is in common use that the pulverulent products or divided into fragments of fine particle size such as cement, talc, lime, kaolin and others, are stored in silos of cylindro-conical shape whose bottom consists of an inverted cane, d vertical axis, emptying as required by an extractor device occupying the region of the top of the cone. This extractor device, with which a shut-off valve is associated, generally comprises a member that is animated in rotation about an axis coincident with the geometrical axis of the cone to promote the flow by gravity of the products, which tend to clog the section. extraction by aggregation mainly due to the properties of natural cohesion and hygrometry of the products and thereby making the extraction flow rate completely irregular, do not allow downstream facilities, such as mixers, dosers, operate under satisfactory conditions. In fact, these extraction devices reassure the reality of the flow as long as the material is present in the extraction section but in no case the desired regularity for the flow. In addition, the products, especially because of their humidity, tend to form chimneys above the extraction section or even vaults, so that the extractor device is then found to turn empty in a chimney or under a vault.

Dans le but d'éviter la formation de cavites telles que les cheminées et de voûtes en surplomb de l'extracteur, on a eu recours à des dispositifs destinés à détruire ces formations pour permettre le cheminement des produits vers le bas. Un tel dispositif consiste, par exemple, en une vis tra hersant le cône au-dessus de l'extracteur et tourillonnant sur des paliers portes par celui-ci. Ce dispositif permet de rompre les voûtes et cheminées, mais seulement dans la région où s'exerce son influence et, d'autre part, a tendance à entraîner les produits pulvérulents non pas vers le bas mais vers les bords du silo, ce qui peut être à l'origine de phénomènes de bourirage et est donc préjudiciable à la régularité recherchée pour le débit d'extraction. In order to avoid the formation of cavities such as chimneys and overhanging vaults of the extractor, devices were used to destroy these formations to allow the products to flow down. Such a device consists, for example, of a screw tra harrowing the cone above the extractor and journalling on bearings carried by the latter. This device makes it possible to break the vaults and chimneys, but only in the region where its influence is exerted and, on the other hand, tends to drive the pulverulent products not downwards but towards the edges of the silo, which can be the cause of grazing phenomena and is therefore detrimental to the regularity sought for the extraction rate.

Un autre dispositif extracteur dévoûteur connu comporte un axe vertical entralné de façon classique en rotation et porteur de languettes flexibles qui, en contact avec le produit pulvérulent s'enroulent autour de l'axe, et en l'absence de contact, donc dans une cheminée ou sous une voûte se développent radialement par leur propre inertie jus qu'à entrer en contact avec le produit qui s'effrite et descend par gravité. Ce dispositif faisant appel à la force centrifuge sur des languettes souples nécessite une vitesse de rotation très élevée, de l'ordre de 500 à 600tours par mn , ce qui est préjudiciable à la durée de vie des languettes qui tiennent mal, et pose des problèmes additionnels dûs à l'abrasion.Par ailleurs, ce dispositif fait s' écrouler les voutes et cheminées mais en aucun cas n'assure un acheminement régulier des produits vers le bas et ne peut donc aller dans le sens de la constance du débit. En outre, il est tout à fait inefficace contre une voûte qui se serait forme à un niveau supérieur dans le cône à moins de disposer de languettes à tous les niveaux propices au ce qui en-accrottrait la complexité et l'éncombrement, aussi doit-on se limiter à l'utilisation de languettes à deux ou trois niveaux seulement. Another known devouring extractor device comprises a vertical axis entrained in a conventional manner in rotation and carrying flexible tongues which, in contact with the pulverulent product are wound around the axis, and in the absence of contact, therefore in a chimney or under a vault develop radially by their own inertia until they come into contact with the product which crumbles and descends by gravity. This device using centrifugal force on flexible tongues requires a very high speed of rotation, of the order of 500 to 600 revolutions per minute, which is detrimental to the life of the tongues which do not hold well, and poses problems. additional due to abrasion. In addition, this device collapses the vaults and chimneys but in no case ensures a regular delivery of products down and can therefore not go in the direction of the constancy of the flow. In addition, it is completely ineffective against a vault that would have formed at a higher level in the cone unless there are tabs at all levels conducive to it, which would add complexity and bulk, so must- we limit ourselves to the use of tabs with two or three levels only.

Ce sont les inconvénients et insuffisances qui viennent d'etre évoqués que la presente invention vise à surmonter, notamment en ce qui concerne l'obtention non seulement d'un ecoulement, mais d'un débit régulier.  These are the drawbacks and inadequacies which have just been mentioned that the present invention aims to overcome, in particular with regard to obtaining not only a flow, but a regular flow.

Le dispositif selon l'invention comporte au niveau de la section d'extraction un arbre vertical anime en rotation et porteur dans son prolongement, par une articulation à la Cardan, d'une tige servant de support à une hélice enroulée autour d'elle. La tige entralnée par l'arbre a donc tendance à décrire une surface conique voisine de la paroi du silo et ainsi à entraîner le produit pulvérulent de façon régulière.Si une voute ou une cheminée vient à se former, l'hélice entrant en contact avec le produit, celui-ci va s'opposer au mouvement général précédent, mais l'axe continuant à tourner, et par le jeu de l'articulation à la Cardan, la tige va avoir un moment de rotation autour de son axe propre plus important que le précédent. Elle va donc tourner sur elle-meme et entratner le produit en regularisant sa descente par la forme en vis. The device according to the invention comprises, at the level of the extraction section, a vertical shaft animated in rotation and carrying in its extension, by a Cardan joint, a rod serving as support for a propeller wound around it. The stem entrainée by the tree thus tends to describe a conical surface close to the wall of the silo and thus to entrain the pulverulent product in a regular way. If a vault or a chimney comes to form, the propeller coming into contact with the product, this one will oppose the previous general movement, but the axis continuing to rotate, and by the play of the Cardan joint, the rod will have a moment of rotation around its own major axis than the previous one. It will therefore turn on itself and drive the product by regularizing its descent by the screw shape.

L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit d'un exemple de réalisation et pour l'intelligence de laquelle on se réfèrera à la figure unique du dessin qui représente schématiquement un cane de silo avec sa section d'extraction équipée d'un dispositif extracteur-dévoûteur conforme à la présente invention. The invention will be better understood in the light of the following description of an exemplary embodiment and for the intelligence of which reference will be made to the single figure of the drawing which schematically represents a silo cane with its extraction section equipped of an extractor-devourer device according to the present invention.

Le silo représenté est constitué de façon usuelle par une partie cylindrique 1 surmontant une partie conique 2 de même axe vertical. Le silo 1, 2 qui est chargé par le haut est vidangé par le bas par une section d'extraction 3 cylindrique et occupant la région qui correspondrait au sommet du cône 2. La section d'extraction peut de façon connue comporter une vanne d'obturation non représentée et eventuellement d'autres accessoires (non représentés) tels qu'une sonde détectrice de présence de produit ou autre. Au niveau de la section d'extraction 3, un ensemble motoréducteur 4 extérieur entratne en rotation par transmission par exemple à courroie sous carter étanche 5, un arbre 6 disposé axialement par rapport au cône 2 du silo, et dans la section d'extraction 3. The silo shown is constituted in the usual way by a cylindrical part 1 surmounting a conical part 2 of the same vertical axis. The silo 1, 2 which is loaded from the top is emptied from the bottom by a cylindrical extraction section 3 and occupies the region which would correspond to the top of the cone 2. The extraction section may in known manner comprise a valve obturation not shown and possibly other accessories (not shown) such as a product presence detection probe or the like. At the extraction section 3, an external geared motor assembly 4 rotates by transmission, for example with a belt in a sealed casing 5, a shaft 6 disposed axially relative to the cone 2 of the silo, and in the extraction section 3 .

Sur l'arbre 6 est montée en bout par l'intermédiaire d'un joint du type Cardan 7, une extrémité d'une tige cylindrique allongée 8 dont la longueur peut approcher celle des génératrices du cône 2. L'autre extre- mité de la tige 8 est libre. Autour de la tige 8, qui se présente de préférence sous forme tubulaire est enroulé en hélice, sans que les spires en soient jointives, un fil ou ruban 9, le rayon d'enroulement étant superieur à celui de la tige 8. Le fil ou ruban 9 est rendu solidaire de la tige 8 par tout moyen approprié, par exemple par soudage au moyen d'un certain nombre d'entretoises 10. La tige 8 et le fil ou ruban 9 constituent donc une sorte de vis d'Archimède à filet non plein.L'ar bre 6 animé par le motoréducteur 4 entrasse avec lui l'extrémité de de la tige8Dorsque le produit pulvérulent emplit le cane 2 et s'écoule normalement, la tige 8 décrit une surface d'allure conique suivant la flèche F1 accompagnée d'un mouvement de rotation sur elle-même suivant la flèche F2, obtenu par le cardan 7. Ces mouvements conjugués sont obtenus par la résistance oppose par le produit au mouvement suivant Fl. Lorsque le produit voute ou forme une cheminée, la tige 8 décrit une surface conique sans rotation surelle-même suivant F2 et recherche le produit. On the shaft 6 is mounted at the end by means of a joint of the Cardan type 7, one end of an elongated cylindrical rod 8 the length of which can approach that of the generatrices of the cone 2. The other end of the rod 8 is free. Around the rod 8, which is preferably in tubular form, is wound in a helix, without the turns being contiguous, a wire or ribbon 9, the radius of winding being greater than that of the rod 8. The wire or ribbon 9 is made integral with rod 8 by any suitable means, for example by welding by means of a certain number of spacers 10. Rod 8 and wire or ribbon 9 therefore constitute a sort of threaded Archimedes screw The shaft 6 driven by the gearmotor 4 braces with it the end of the rod 8 When the pulverulent product fills the cane 2 and flows normally, the rod 8 describes a surface of conical shape according to the arrow F1 accompanied by a rotational movement on itself along arrow F2, obtained by the gimbal 7. These combined movements are obtained by the resistance opposed by the product to the movement following Fl. When the product vaults or forms a chimney, the rod 8 describes a conical surface without rotation on itself iving F2 and researching the product.

En rencontrant ce dernier, une résistance s'effectue à nouveau et le mouvement redevient composé des deux déplacements Fl et F2, le mouvement
F2 régularisant l'écoulement du produit. Ces variations de déplacements s'effectuent dans un temps extremement court et permettent ainsi d'obtenir un débit constant.Upon meeting the latter, resistance is again effected and the movement becomes again composed of the two displacements F1 and F2, the movement
F2 regulating the flow of the product. These variations in movement take place in an extremely short time and thus make it possible to obtain a constant flow.

On voit que le dispositif qui vient d'être décrit permet un debit extrêmement régulier, pratiquement constant des produits pulvérulents même d'écoulement difficile et quelle qu'en soit la densite. Cette régularite le rend particulièrement précieux en association avec les dispositifs mélangeurs et doseurs dans lesquels le produit est repris à la sortie de la section d'extraction 3. Son utilisation s'avère particulièrement intéressante en liaison avec un distributeur alvéolaire ou une vis de reprise doseuse. It can be seen that the device which has just been described allows an extremely regular, practically constant flow rate of the pulverulent products, even with difficult flow and whatever their density. This regularity makes it particularly valuable in combination with the mixing and dosing devices in which the product is taken up at the outlet of the extraction section 3. Its use is particularly advantageous in connection with a cellular distributor or a metering take-up screw .

Il convient par ailleurs de noter que, du fait de son principe même de fonctionnement, une grande vitesse de rotation n'est pas necessaire, quelques dizaines de tours par minute suffisent en géné- ral. Ainsi, au contraire des dispositifs antérieurs connus, il nty a pratiquement pas d'abrasion ni d'agitation du produit et la duree de vie et la fragilité du matériau sten trouvent considérablement accrus.  It should also be noted that, because of its very operating principle, a high speed of rotation is not necessary, a few tens of revolutions per minute are generally sufficient. Thus, unlike the known prior devices, there is practically no abrasion or agitation of the product and the life and the brittleness of the sten material are considerably increased.

Claims (2)

REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'extraction de produits pulvérulents d'un cône (2) de silo (1) comprenant dans l'axe et à la partie basse du cane (2) au voisinage de la section d'extraction (3), un arbre (6) entratné en rotation, caractérise par le fait que sur et dans le prolongement de cet arbre (6) est montée par une articulation à la Cardan (7) l'extrémité d'une tige cylindrique (8), libre à son autre extrémité, et porteuse sur sa longueur d'une vis (9) dont elle constitue l'axe. 1. Device for extracting pulverulent products from a cone (2) of a silo (1) comprising, in the axis and at the bottom of the cane (2) in the vicinity of the extraction section (3), a shaft (6) driven in rotation, characterized in that on and in the extension of this shaft (6) is mounted by a Cardan joint (7) the end of a cylindrical rod (8), free at its other end, and carrying along its length a screw (9) of which it constitutes the axis. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la vis (9) est constituée par un fil ou ruban enroulé en hélice à spires non jointives de rayon supérieur à celui de la tige et est fixée à celleci de façon à en être mécaniquement solidaire (10).  2. Device according to claim 1, characterized in that the screw (9) is constituted by a wire or ribbon wound in a helix with non-contiguous turns of radius greater than that of the rod and is fixed to this so as to be mechanically integral (10).