Brevet FR2050343A1 — publié le 19710402

; ' . > La présente invention concerne une installation perfectionnée pouvr la manipu latiqn de solides et notamment pour le levage, le déchargement ou la reprise de substances solides en vrac, telles que charbons, minerais ou analogues l'installation selon l'invention est plus particulièrement adaptée à réaliser un équipement portuaire pour le déchargement rapide de navires transporteurs de produits en vrac,par exemple les navires charbonniers, minéraliers ou analogues ; bien quelle ne soit pas limitée à cette application, c'est essentiellement dans le cadre de cette réalisation que l'inven$ìon-sera décrite dans le présent mémoire descriptif et les dessins annexés. Les installations actuellement connues puur le déchargement de matières so- lides en vrac sont constituées soit de grues à bennes de type classique, soit de bennes preneuses actionnées par un chariot-treuil monté sur la potence relevable d'un portique, le chariot-treuil étant déplaçable d'une position située à la verticale du stock de reprise à une position située à la verticale d'une trémie de distribution à un convoyeur. Ce dernier type d'installation étant d'un débit plus rapide que la grue classique. Toutefois ces installations actuellement connues demeurent d'un débit limité, compte tenu notamment du mouvement complexe effectué par la benne preneuse de la position de reprise à la position de déchargement dans la trémie, ce mouvement étant la composante des- opérations de levage d'une part et de translation du chariot-treuil d'autre part. Or on sait que pour des raisons économiques on est amené dans l'évolution des transports maritimes à s'orienteur vers l'utilisation de -navires à fort tonnage de tordre de plusieurs centaines de milliers de tonnes. La rentabilité de tels navires exige en raison de leur prix de revient une rotation rapide, incompatible avec une immobilisation à quai de plusieurs jours, nécesaaire pour leur déchargement selon les engins actúellement connus..débi- tant sensiblement 2.000 tonnes par heure de matières solides. Il est difficile d'accroftre le débit des engins de levage et/ou de déchargement actuellement existant,par un accroissement extrapolé de leurs dimensions on se heurte en effet alors à des difficultés nées du gigantisme de tels engins, sans obtenir un résultat proportionnel sur le plan de leur rendement. L'invention vise à remédier à ces inconvénients et permet de réaliser une mstallation de levage; et de transbordement de matières solides en vrac, tel -Ies que charbons ou minerais, et autorisant des débits très supérieurs aux débits des engins actuellement existants, et atteiSant par exemple un débit de 10 à 15000 tonnes/heure et plus. L'installation selon l'invention est caractérisée en ce quelle comporte au moins une poutre montée mobile sur au moins un support latéral, la poutre étant apte à surplomber le tas de matières à reprendre et étant associée à au moins une benne preneuse prévue avec des moyens de manoeuvre et apte à se déplacer selon un mouvement vertical depuis la position esse de reprise à une position h'aute de déversement, la poutre étant prévue avec des moyens propres à transporter en continu les matières depuis la position haute de déchargement de la benne à un poste d'évacuation vers Selon une forme préférentielle de réalisation de l'invention, irinstallation comporte au moins une poutre transversale montée sur deux supports latéraux, la poutre étant associée à un chariot-treuil disposé sur la poutre et apte à se déplacer le- long de cette dernière, le chariot-treuil étant apte à manoeuvrer au moins une benne preneuse selon un mouvement vertical depuis une position basse de reprise au tas à une position haute de déversement, la poutre transversale comportant en outre un convoyeur disposé parallèlement à ltaxe de la poutre et apte à assurer le transport en continu des matières déchargées le long de la poutre, l'installation comportant encore une trémie d'alimentation du convoyeur solidaire du chariot-treuil et disposée latéralement par rapport au chemin vertical des bennes et selon un plan inférieur au positionnement de déversement de la benne et des moyens mobiles, aptes à assurer le déversement de la benne dans la trémie d'alimentation du convoyeur. De préférence la poutre transversale est formée d'une armature métallique montée coulissante verticalement le long des deux supports latéraux; le convoyeur est constitué d'une bande transporteuse disposée axialement sur la pou tre et elle est prévue sur un plan vertical latéral par rapport au cheminement vertical de la benne de façon à dégager la zone de déplacement de la benne La trémie d'alimentation est solidaire de l'armature inférieure du chariottreuil, elle est disposée à -'la verticale du convoyeur et elle comporte un disposé sitif inférieur d'extraction apte à déverser en continu le contenu de la trémie sur le convoyeur. La tremie d'alimentation est associée à un plan de déverseIZlqnt de la benne, ce plan entant rendu mobile entre une position de repos verticale et latérale par rapport au cheminement de la benne et une position de travail dans laquelle - le plan de déversement forme un plan incliné disposé sous la benne en position haute et dont la base débouche sur l'ouverture supérieure de la tré-. mie d'alimentation De préférence, le plan de déversement est articulé dans sa partie supérieure selon un axe fixe de tourillonnement parallèle à l'axe de la poutre support et positionné hors du cheminement vertical de la benne, lue plan de déversement est associé à un vérin de manoeuvre apte à le déplacer angulairement de sa position verticale de repos à sa position de travail formant un plan incliné disposé sous la benne en position haute, le vérin étant associé à des moyens de commande assurant l'asservissement de la manoeuvre du plan de déversement et sa mise en position de travail au moment de llarrivée de la benne en position haute ou position de déversement. En variante, la trémie est rendue basculante selon un axe positionné selon sa base et ainsi apte à présenter en position inclinée son ouverture supérieure sous la benne en position de déversement, la trémie basculante étant associée à des moyens de manoeuvre asservis au mouvement de la benne et aptes a amener la trémie en position inclinée ou de déversement, lorsque la benne arrive en position haute et à ramener la trémie en position verticale après déversement de la benne, dégageant ainsi le cilennin vertical de la benne. Selon encore une forme préférentielle de réalisation de l'invention, le chariottreuil comporte deux bennes jumelles et disposées côte à cotes chaque benne étant associée à une trémie disposée au dessus du convoyeur à bande et à un plan de déversement escamotable. De préférence encore, le treuil de manoeuvre des bennes est apte à entraider les deux bennes chacune selon un mouvement synchrone et inverse de telle sorte que le poids des bennes vides s'équilibre. La poutre support transversale est rendue relevable au moyen drun treuil à tambour disposé en tete de chaque support et associé à un çontrepoids, la poutre coopérant avec une ou deux crémaillères disposées sur chaque support et comportant un dispositif de verrouillage de la poutre en position de travail. Les supports peuvent etre soit à simple palée et ebtre reliés en tete par une armature transversale fixe, l'ensemble formant alors un portique -unique > Selon une variante les supports sont indépendants et autostables formant chacun un portique à -plusieurs palées. Selon une application préférentielle de l'invention et concernant une installation d'équipement portuaire, un support repose sur un quai de déchargement et la poutre transversale déborde au delà du niveau de ce support, le transporteur à bande qu'elle porte étant ainsi apte à alimenter directement une aire de stockage ou de préstockage, le support opposé repose sur un appontement parallèle au quai précédent, ltespace disposé entre le quai et l'appontement sur lesquels reposent les supports constituant une darse de mouillage apte à recevoir le navire à décharger. Facultativement les deux supports sont associés à des moyens de roulement permettant leur déplacement linéaire le long de la darse de mouillage,, per- mettant ainsi à la poutre support de déchargement de parcourir toute la zone de mouillage et partant toute la surface du navire à desservir. Selon encore une variante,, le convoyeur disposé sur la poutre transversale est reversible et peut acheminer la matière aussi bien vers le quai de déchargement que vers llappontement où il peut être transbordé sur une péniche ou un autre transport. On peut prévoir également que les supports sont installés à poste fixe,, la darse de déchargement étant alors pourvue de moyens de manoeuvre des navires à quai afin de permettre leur déhalage. Ltinvention couvre également une autre variante dans laquelle la poutre sup- port est formée d'un bec relevable monté sur un portique de type connu et disposé latéralement par rapport au tas de reprise, la poutre surplombant la darse de mouillage du navire à décharger et étant prévue avec au moins une et de préférence deux bennes de déchargement vertical associées à un convoyeur longitudinal. Selon cette dernière variante la poutre est rendue mobile en hauteur pour dégager la zone de passage sur la darse de mouillage, le bec qu'elle constitue étant monté articulé sur le portique support, et relevable selon un mouvement angulaire. Facultativement et toujours selon cette variante la poutre est montée sur le portique en étant associée à un contrepoids du côté opposé- aux dispositifs de levage et elle est montée coulissante en hauteur. Toujours selon cette dernière variante,, la poutre comporte soit un chariottreuil pour la manoeuvre des bennes, eut monté mobile le long de la poutre, soit un treuil fixe disposé sensiblement à la verticale du portique support et associé à un chariot de renvoi des cibles de manoeuvre des bennes et susceptible de se déplacer le long de- la poutre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui se rapporte à une forme de réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple non limitatif, La figure 1 représente une vue en élévation latérale de lrinstallation selon l'invention. La figure 2 représente une vue en coupe selon la ligne 11-11 de la figure 1. La figure 3 représente une vue schématique d'une variante. Selon figure 1 on voit les deux portiques 1 à quatre palées et 2 à trois palées reposant sur des chemins de roulement 3 ; le portique 2 est installé sur le quai de déchargement 4, le portique i étant disposé sur un appontement 5 formant avec le quai opposé une darse 6 définissant le poste de mouillage du navire au déchargement 7. Une poutre transversale 8 réunit les deux portiques qui la soutiennent ; la poutre formée d'une armature métallique entretoisée étant prévue déplaçable en hauteur le long des portiques étant suspendue par des jeux de c bles 9 et 9' manoeuvrés par deux treuils disposés en tête des portiques et associés à des contrepoids 10, 10' ; en position de travail la poutre traverse 8 repose sur un dispositif à crémaillère non représenté au dessin. On voit que la poutre traverse enjambe la darse 6 et surplombe le navire au poste de déchargement 7. La poutre traverse 8 se prolonge au delà du niveau du portique 2 situé sur le quai de déchargement pour surplomber une aire de stockage ou de - préstockage. La figure 2 donne une vue en détail eten coupe de la póutre-transversale 8 r-3 comportant les appareils de levage et de déchargement. La poutre comporte sur son plan supérieur deux chemins de roulement laté raùx 20 et 20', formés ici de rails sur lesquels reposent un chariot-treuil 21; ce dernier comporte un treuil 22 de manoeuvre de deux bennes preneuses la benne 23 étant représentée aux dessins en position haute, ltautre benne en position basse de reprise n'étant pas visible aux dessins. Le chariot-treuil comporte en position inférieure une trémie 24 déplaçable avec lui et surplombant un convoyeur à bande 25 disposé axialement le long de la poutre 8 et apte à transporter les matières en vrac déversées en continu de la trémie par un extracteur 26 vers une extrémité de la poutre 8 par exemple vers lla*e de préstockage disposée sur le quai 4. La trémie 24 est prévue décalée par rapport au passage de la benne 23 afin de ne pas gêner son mouvement et de permettre une opération de levage limitée au seul mouvement linéaire vertical de la benne. Pour rattraper ce décalement et permettre un déversement de la benne dans la trémie située sur un autre plan vertical on a prévu un plan de déversement 27 articulé en 28 selon son bord supérieur et manoeuvrable par un vérin 29 entre une position verticale de repos 30 dégageant le passage de la benne et une position de travail 31 dans laquelle le plan de déversement est positionné sous la benne en position haute formant alors un plan incliné, obligeant les matières déchargées de la benne à se déverser dans la trémie.La manoeuvre du vérin est asservie à un contact de fin de course de la benne en sorte que le plan de déversement se met en place immédiatement après le relèvement de la benne en position de déversement. La figure 3 montre une variante de llinvention dans laquelle la poutre 32 est montée sur un portique classique 33 à quatre palées et elle est susceptible d'être relevée selon son articulation schématisée en 34 par un jeu de câbles de relevage 35 mûs par un treuil de relevage 36. La poutre 32 est disposée à llaplomb du navire 37 à quai, La poutre comporte un transporteur à bande 38 disposé longitudinalement depuis le dispositif de déversement des bennes jus qulà un poste d'évacuation vers l'extérieur schématisé en 39. La poutre comporte encore un chariot 40 disposé sur le plan supérieur de la poutre et susceptible de translation le long de cette dernière,le chariot supporte le dispositif de manoeuvre des bennes à partir du treuil fixe et une trémie de déversement surplombant le convoyeur ; la trémie est associée à un plan de déversement,, l'ensemble étant disposé comme dans l'exemple précédent et notamment comme représenté à la figure 2. On comprend que l'installation selon ltinvention apporte un r-enouvellement complet dans les techniques d'installation de déchar-gement, notamment dans les installations portuaires. D'une part l'installation conforme à l'invention supprime le mouvement complexe de la benne preneuse pour lui substituer un seul mouvement simple et linéaire de va-et-vient vertical entre la position basse de reprise au tas et la position haute de déversement ; on gagne ainsi à chaque mouvement un temps précieux qui multiplie considérablement le rendement d'une seule benne en multipliant ses rotations. De plus llinstallation selon l'invention,, par le positionnement et llassise qulel- le prévoit au poste de levage permet de doubler les bennes, tout en bénéficiant d'un allègement des poids à manoeuvrer, une benne descendant à vide faisant contrepoids pour le poids de la benne montante, en sorte que chaque opération peut ainsi bénéficier dune vitesse accrue et d'une dépense dlénergie moindre. La présence de la bande transporteuse sur la poutre traverse permet d'assurer le mouvement de translation des matières déchargées hors du plan vertical du déchargement auquel est limité l'opération de levage par les bennes U est ainsi possible selon l'invention de passer d'une capacité de déchargement de lzordre de 2.000 tonnes par heure, correspondant au débit des installations actuelles les plus puissantes à un débit moyen de l'ordre de 10.000 tonnes. La description qui précède n'ayant été donnée qu'à titre drexemple d'une forme de réalisation de l'invention n'a aucun caractère limitatif et lton pourra sans franchir les limites de l'invention réaliser à partir des éléments décrits plusieurs variantes ou formes de réalisation de l'invention. REVENDIGATIONS l - Installation pour le déchargement et/ou la reprise de stock de matières solides en vrac telles que minerais ou charbons, caractérisée en ce qutelle comporte au moins une poutre montée mobile sur au moins un support latéral, la poutre étant apte à surplomber le tas de matières à reprendre et étant associée à au moins une benne preneuse prévue avec des moyens de manoeuvre et apte - à se déplacer selon un mouvement vertical depuis la position basse de reprise à:une position haute de déversement, la poutre étant prévue avec des moyens propres à transporter continu les matières depuis la position haute de déchargement de la benne à un poste d'évacuation vers l'ex- térieur . 2 - Installation selon B ci-dessus dans laquelle la poutre étant associée à un chariot-treuil disposé sur la poutre et apte à se déplacer le long de cette dernière, le chariot-treuil étant apte à manoeuvrer au moins une benne preneuse selon un mouvement vertical depuis une position basse de reprise au tas à une position haute de déversement, la poutre tSansversale comportant en outre un convoyeur disposé parallèlement à son axe et apte à assurer le transport en continu des matières déchargées le long de la poutre, l'installation comportant encore une trémie d'alimentation du convoyeur, solidaire du chariot-treuil, la trémie et le convoyeur é'cant disposés latéralement par rapport au chemin vertical de la benne et selon un plan inférieur au positionnement de déversement de la benne et la trémie étant associée à des moyens mobiles, aptes à assurer le déversement de la benne dans la trémie d'alimentation du convoyeur. 3 - Installation selon les revendications 1 et 2, dans laquelle la trémie d'alimentation est solidaire de l'armature inférieure du chariot-treuil, elle est disposée à la verticale du convoyeur elle comporte un dispositif inférieur d'extraction apte a- déverser en continu le contenu de la trémie sur le convoyeur, et elle est associée à un plan de déversement de la benne, ce plan étant rendu mobile entre une position de repos verticale et latérale par rapport au cheminement de la benne et une position de travail dans laquelle-le plan de déverse ment forme un plan incliné disposé sous la benne en position haute et dont la base débouche sur ltouverture supérieure de la tremie d'alimentation. 4 - Installation selon la revendication 3 dans laquelle le - plan de déversement est 'articulé dans sa partie supérieure selon un axe fixe de tourillonnement pa rallèle à l'axe de la poutre support et positionné hors du cheminement verti cal de la benne, le plan de déversement est associé à un vérin de manoeuvre apte à le déplacer angulairement de sa position verticale de repos à sa position de travail formant un plan incliné disposé sous la benne en position haute, le vérin étant associé à des moyens de commande assurant l'asservissement de la manoeuvre du plan de déversement et sa mise en position de travail au moment de l'arrivée de la benne en position haute ou position de déversement. 5 - Installation selon la revendication 2 dans laquelle le chariot-treuil comporte deux bennes jumelles et disposées c8te à côte, chaque benne étant associée à une trémie disposée au dessus du convoyeur à bande et à un plan de déversement escamotable et le treuil étant apte à entrainer les deux bennes chacune selon un mouvement synchrone et inverse de telle sorte que le poids des bennes vides s'équilibre. 6-Installation selon ltensemble des revendications 1 à 5 dans laquelle la poutre est formée d'une armature métallique montée coulissante verticalement le long de deux supports latéraux, la poutre étant manoeuvrable au moyen de treuils et reposant en position de travail sur un dispositif à crémaillère, le convoyeur étant constitué d'une bande transporteuse disposée axialement sur la poutre. 7 - Installation de déchargement selon la revendication 6 ci-dessus et constituant une application préférentielle de l'invention pour réaliser un équipement portuaire dans laquelle un support repose sur un quai de déchargement et la poutre transversale déborde au delà du niveau de ce support,, le transporteur à bande qu'elle porte étant ainsi apte à alimenter directement une aire de stockage ou de préstockage, le support opposé repose sur un appontement parallèle au quai précédent, ltespace disposé entre le quai et l'appontement sur lesquels reposent les supports constituant une darse de mouillage apte à recevoir le navire à décharger. 8 - Installation de déchargement selon la revendication 7 ci-dessus dans laquelle les deux supports sont associés à des moyens de roulement permettant leur déplacement linéaire le long de la darse de mouillage,, permettant ainsi à la poutre support de déchargement de parcourir toute la zone de mouillage et partant toute la surface du navire à desservir. 9 - Variante d'une installation selon la revendication 7 ci-dessus dans laquelle les supports sont installés à poste fixetla darse de déchargement étant alors prévue de moyens de manoeuvre des navires à quai afin de leur permettre leur déhalage. 10 - Installation de déchargement selon la revendication 6 dans laquelle les supports sont réunis en tête par une armature transversale et forment alors un portique unique. 11 - Installation de déchargement selon l'ensemble des revendications 1 à 5 dans laquelle la poutre est constituée d'un bec relevable monté sur un portique support. 12 - Installation de déchargement selon la revendication 1 1 dans laquelle la poutre ou potence est angulairement relevable et articulée sur un portique support comportant le treuil de manoeuvre de deux bennes jumelles manoeuvrées par lrintermédiaire de poulies de renvoi disposées sur un chariot susceptible de se déplacer le long de la poutre ou potence, le chariot comportant au moins une trémie de déversement disposée à l'aplomb d'une bande transporteuse apte à acheminer les matières véhiculées depuis la position de déversement des bennes jusqu'à un poste d'évacuation situé sur un prolongement de la pou tre au delà du portique.