Brevet FR2063106A1 — publié le 19710709

Pour surveiller la marche des convoyeurs à bande, on a mis au point des appareillages permettant ae déceler en temps utile les dommages dus à une destruction mécanique et/ou une surchauffe. Un appareillage connu pour la surveillance de convoyeurs à bande est formé de boucles conductrices fermées, insérées dans la bande dont elles couvrent toute la largeur, et de récepteurs montés à poste fixe à l'extérieur de la bande, chaque boucle conductrice comprenant une source de tension et un émetteur alimenté par cette source qui agit sur le récepteur avec une fréquence s'écartant de celle du courant circulant dans la boucle. Cet appareillage est néanmoins très compliqué. Le récepteur n'est d'ailleurs pas excité en cas de rupture d'une boucle conductrice, de sorte que la destruction est annoncée par l'absence d'un signal permanent, ce qui représente évidement un inconvénient. Le but que s'est fixé l'invention est de réaliser un appareillage qui est exempt des inconvénients précités et offre en raison de sa simplicité de notables avantages pour la fabrication de convoyeurs à banue surveillés. Ce problème est résolu par l'invention grâce au fait que, dans ou sur la bande convoyeuse, sont logées des boucles conductrices fermées, auxquelles sont associés un émetteur à haute fréquence dans une section des boucles et un récepteur à haute fréquence dans une autre section, - l'extérieur de la bande, dans la zone d'action des circuits d'antenne de l'émetteur et du récepteur, l'émetteur et le récepteur fonctionnant sur une fréquence-commune dans leurs circuits d'antenne, et le récepteur amenant son signal de sortie à un dispositif d'exploitation qui est relié au circuit de commande du moteur entrainant le convoyeur à bande et/ou à un avertisseur.L'émetteur et le récepteur à haute fréquence sont montés de préférence dans la zone des deux renvois de la bande convoyeuse; on peut également prévoir des émetteurs et récepteurs à haute fréquence supplémentaires le long de la bande convoyeuse. Conformément à l'invention, les boucles conductrices fermées, disposées dans ou sur le convoyeur à bande et désignées dans ce qui suit par "boucles de surveillance", servent par conséquent à la transmission électro-magné-tique d'énergie électrique entre un émetteur d'une section de boucle de surveillance et un récepteur de l'antre section de la boucle de surveillance. Si la marche du convoyeur à bande se déroule sans incideit, cette transmission a lieu chaque fois qu'une boucle de surveillance parvient par ses bobines dans la zone d'action des circuits d'an- tenne. Cette transmission disparaît si une boucles de surveillance est détruite par des influences mécaniques ou thermiques. L'émetteur à haute- fréquehc'e fonctionne avec une fréquence supérieure à celle du courant alternatif industriel et doit fournir une puissance inférieure à 2 watts. Le circuit d'antenne du récepteur peut être accordé sur la fréquence de l'émetteur, ou bien ne pas être accordé. Pour empêcher le couplage direct des inductances des antennes d'émission et de réception, en particulier sur des bandes convoyeuses étroites, il est prévu, dans une forme de réalisation de l'invention, de disposer perpendiculairement l'une à l'autre les bobi nes d'mission et et de réception des circuits d'antenne en ce qui concerne leurs axes magnétiques, de sorte que les bobines d'emis- sion et de réception parviennent simultanément en coopération avec une boucle de surveillance et que les deux inductances prennent ainsi une position neutre l'une par rapport à l'autre. Pour surmonter les difficultés de mise en place, on peut loger les deux bobines d'émission et de réception ainsi disposées au voisinage immédiat l'une de l'autre, d'un côté du convoyeur à bande devant être surveillé. Afin qu'une boucle de surveillance détruite puisse être décelée dèsqiié possible, il est conseillé de loger les boucles de sur veillance à des distances régulières dans ou sur la bande convoyeuse. Cette distance peut être comprise entre 20 et 50 mètres environ suivant l'exactitude de surveillance recherchée. Lorsque la marche de la bande convoyeuse est exempte de perturbations, des signaux sont alors transmis sans interruption, à la cadence correspondante, de l'émetteur au récepteur par les boucles de surveillance.En 1'absence d'une ou de plusieurs impulsions en raison de la destruc tonde certaines boucles de surveillance, la succession jusqu'alors rythmée des impulsions devient irrégulière, de sorte que le convoyeur à bande peut être arrêté au moyen du dispositif d'exploitation, par exemple d'un relais à désexcitation retardée. La succession des ïmpulsions devient pareillement irrégulière lorsque la bande convoyeuse glisse sur son rouleau d'entraînement par suite d'humidité Qu d'une tension préalable trop faible~et risque ainsi de prendre feu par échauffement. L'application de l'appareillage conforme à l'invention permet par conséquent de supprimer les appareils de surveillance coûteux devant être spécialement mon tés pour déceler les glissements de la bande. Les boucles de surveillance présentent en général la forme d'un rectangle, disposé perpendiculairement à la direction de déplacement de la bande convoyeuse. On peut envisager d'ailleurs des formes différentes correspondant à une ellipse, un parallélogramme, un trapèze, un cercle ou toute autre forme fermée. Pour obtenir une bonne surveillance des bords des bandes convoyeuses susceptibles d'être endommagés, il faut faire passer les boucles de surveillance le plus près possible de ces bords. I1 est particulièrement avantageux d'utiliser à cet effet sur les bords de la bande des boucles en forme de T. Les boucles de surveillance peuvent être métalliques ou for muées d'un autre matériau conducteur de l'électricité, par exemple de caoutchouc conducteur. Pour obtenir une détection rapide des détériorations superficielles de la bande convoyeuse, il est recommandé de disposer les boucles de surveillance sur la face supérieure de la bande convoyeuse, ou aussi près que possible au-dessous de cette face. Etant donné que les distances séparant les diverses boucles peuvent varier lors de la fabrication des bandes convoyeuses, ou du montage ultérieur des boucles de surveillance, ou encore des sections de bandes équipées de boucles de surveillance, il n'est pas toujours possible d'assurer une succession rigoureusement régulière des impulsions d'interrogation. Cette difficulté est surmontée conformément à l'invention, grâce au fait qu'en avant ou à côté de chaque boucle de surveillance, est disposée une boucle auxiliaire, qui peut balayer la bande convoyeuse jusqu'à la moitié de sa largeur. Au moyen d'un émetteur électro-magnétique à haute fréquence commun et d'un récepteur à haute fréquence pour chaque boucle, il est possible d'explorer à la fois la boucle de surveillance et la boucle auxiliaire. On obtient par conséquent un renseignement sur le parfait état de la bande convoyeuse, du fait qu'un couplage inductif passant par les deux boucles excite les récepteurs à haute fréquence. Dans le cas où une boucle est détruite, les signaux de sortie fournis par les récepteurs sont exploités dans un circuit comparateur, de telle façon que la différence existant entre ces signaux entraine l'arrêt du convoyeur à bande par l'intermédiaire du dispositif d'exploitation. I1 est fréquemment souhaitable de déceler rapidement les dé fauts d'une bande convoyeuse par fissurage double, défauts qui risquent de détruire simultanément la boucle de surveillance et la boucle auxiliaire. A titre préventif, on peut par conséquent, dans une autre forme de réalisation de l'invention, prévoir des déclen- cheurs de commutation, de préférence des aimants permanents, associés aux boucles logées dans la bande convoyeuse, ainsi que des éléments de commutation appropriés, notamment des interrupteurs ou commutateurs magnétiques, installés à l'extérieur de la bande convoyeuse.Pour l'appareillage de surveillance, ces déclencheurs et leurs éléments de commutation assurent une annonce des boucles de surveillance et peuvent rendre superflue à cet égard l'utilisation d'une boucle auxiliaire, ainsi que du récepteur à haute fréquence correspondant. L'avantage particulier que procure le montage de déclencheurs de commutation pour l'annonce des boucles de surveillance réside en ce que de tels déclencheurs peuvent être facilement retirés des bandes convoyeuses si bien que, même après la destruction de boucles de surveillance, par exemple par suite d'un fissurage longitudinal, l'exploitation de la bande convoyeuse peut être poursuivie après que les déclencheurs considérés ont été enlevés de la bande. Des déclencheurs appropriés sont des aimants permanents ou des déclencheurs d'autres types, par exemple radioactifs, capacitifs, galvaniques, inductifs ou optiques. On a constaté que, sur des bandes convoyeuses à armature d'acier, il peut se produire des dérangements dus à une aimantation des armatures. Un appareillage de surveillance utilisant des aimants permanents ne peut donc plus fonctionner correctement. On a découvert toutefois qu'on peint conserver des aimants permanents comme déclencheurs de commutation si l'on dispose devant chaque boucle de surveillance deux ou plusieurs aimants permanents de polarité différente, auxquels est adjointe à l'extérieur de la bande convoyeuse une bobine comportant environ 15 000 à 25 000 spires et un noyau de fer doux, bobine qui est reliée à une pièce polaire orientée perpendiculairement à la direction de déplacement de la bande convoyeuse, ou un autre élément de commutation dépendant de la polarité, tel qu'un générateur à effet Hall Cet appareillage auxiliaire donne l'assurance que la polarité des aimants permanents servant de déclencheurs n'est pratiquement pas reproduite par l'armature d'acier aimantée. Les signaux qui prennent naissanoe par induction dans l'élément de commutation dépendant de la polarité et dispos à l'extérieur de la bande convoyeuse, lorsque les aimants permanents se trouvant dans celle-ci défilent, ont une polarité bien définie d'après la loi d'induction, en fonction de la direction de polarisation du champ magnétique. Grâce à la disposition de deux ou plusieurs aimants permanents de polarité différente, on obtient un coude, fermez par la succession des directions de polarisation induites et constitué par la direction de polarité elle-meme et par le nombre des aimants. Ce code de signaux est exploité dans un couplage électronique ne répondant qu'à un code déterminé.L'influence extérieure de l'élément de commutation dépendant de la polarité est par consé- quent sans action et le code donne la garantie qu'une aimantation des parties métalliques de l'armature en acier de la bande convoyeuse ne donne pas de signal de commutation à l'appareillage de surveillance. L'invention va être décrite ci-après en détails, en se référant au dessin annexé, donné à titre d'exempie et dans lequel - la Fig. 1 est une vue en plan d'une section d'une bande convoyeuse équipée des organes de surveillance, conformément à l'invent ion; - la Fig. 2 montre une section d'une bande convoyeuse munie de boucles de surveillance de forme particulière; - les Fig. 3a et 3b représentent des dispositions particulières des bobines d'émission et de réception d'émetteurs et de récepteurs qui sont montés au-dessus ou au-dessous de la bande convoyeuse; - les Fig. 4 à 8 montrent différente-s dispositions pouvant être adoptées pour la boucle auxiliaire, ainsi que les émetteurs et récepteurs, sur une section de bande convoyeuse. Dans la bande convoyeuse 1 selon la Fig. 1 sont disposées des boucles de surveillance équidistantes 2. Un générateur de fréquence 3 à circuit d'antenne extérieur 4, comprenant une inductance 5 et une capacité 6, transmet par induction son énergie aux boucles conductrices 2. Du côté de la bande convoyeuse faisant vis-à-vis å cet émetteur se trouve un récepteur 7, qui comporte, comme ltémetteur, un circuit d'antenne extérieur 8, formé d'une inductance 9 et d'une capacité 10. En raison du couplage inductif entre son circuit d'antenne 8 et les boucles conductrices 2, le récepteur 7 reçoit l'é- nergie induite dans ces boucles par l'émetteur 3.Lorsque la bande convoyeuse se déplace suivant la direction 11, les boucles 2 défi lant régulièrement donnent naissance à des signaux en forme d'impuisions dans le récepteur 7. Ces signaux peuvent arrêter instantanément le convoyeur au moyen d'un étage-de commutation 12, à dé sexciitat;ion retardée, connu en soi, si la succession des impulsions devisent irrégulière par suite de la rupture d'une boucle ou d'un glissement de la bande convoyeuse sur son rouleau d'entraînement. Conformément à la Fig. 2, les boucles de surveillance 2 possèdent des portions 13 et 14 en forme de T sur les bords de la bande. Les Fig. 3a et 3b montent les inductances d'antenne de l'émetteur et du récepteur, dont les axes magnétiques sont disposés perpendiculairement l'un à l'autre. L'avantage de cette orientation réside en ce que les deux inductances d'antenne 5 et 9 prennent l'une par rapport à l'autre une position neutre, même si la bande convoyeuse est de faible largeur et si la distance entre ces inductances est par conséquent réduite. Une transmission de l'énergie électrique de l'émetteur 4 au récepteur 7 nta lieu -qu'à chaque fois qu'une boucle de surveillance 2 se déplaçant suivant la direction 11 recouvre les deux inductances 5 et 9. Conformément à la Fig. 4, la bande convoyeuse 1, par exemple d'une largeur d'un mètre, porte plusieurs boucles de-surveillance 2 s'étendant sur 30 à 50 cm environ dans le sens de la longueur de la bande et ne couvrant que partiellement la largeur totale de celle-ci. A chaque boucle de surveillance 2 est associée une boucle auxiliaire 2a, qui est installée au voisinage du bord 15 de la bande et mesure pareillement 30 à 50 cm, dans le sens de la longueur de la bande convoyeuse. La conjugaison et le dimensionnement des boucles de surveillance 2 et des boucles auxiliaires correspondantes 2a sont choisis de telle façon. que les boucles 2 et 2a ne se chevauchent pas - dans le sens de la longueur de la bande, comme le montre la Fig. 5. L'émetteur 3 à circuit d'antenne extérieur 4 transmet son é- nergie aux boucles 2 et 2a. Le récepteur 7, qui possède un circuit d'antenne extérieur.8 comme a'émetteur, reçoit l'énergie de l'émet- teur, dès que la boucle 2 se trouve entre l'émetteur et le récepteur. De la même manières le récepteur 7a reçoit par son circuit d'antenne extérieur 8a lut énergie émise par l'intermédiaire de la boucle auxiliaire 2a. Lorsque la bande convoyeuse progresse suivant la direction t1, des signaux sont engendrés dans les récepteurs 7 et 7a par les boucles qui défilent.Ces signaux sont exploités dans un circuit comparateur 27, de telle sorte que le convoyeur est arrêté par l'intermédiaire d'un dispositif d'exploitation 28, s'il apparat une différence en raison de la destruction de l'une des deux boucles. La Fig. 5 représente une autre forme de réalisation de l'invention, dans laquelle les boucles auxiliaires 2a sont disposées en alternance sur les bords opposés 15 et 16 de la bande convoyeuse. Les émetteurs et récepteurs à haute fréquence doivent être constitués chacun dans ce cas par deux émetteurs 3, 3a à circuits d'antenne 4, 4a et par deux récepteurs 7, 7a à circuits d'antenne 8, 8a. Dans la forme de réalisation de l'invention représentée à la Fig. 6, la boucle auxiliaire 2a est disposée à côté de la boucle de surveillance 2. Dans la Fig. 7, la boucle de surveillance 2 et la boucle auxiliaire 2a sont montées en alternance sur les bords 15 et 16 de la bande. Il ressort en outre de la-Fig. 7 que les deux boucles peuvent être de dimensions égales et coopérer avec un émetteur commun. Par ailleurs, comme dans les Fig. 3a et 3b, chaque boucle peut être surveillée par un émetteur et un récepteur autonome. La Fig. 8 montre une forme de réalisation-de l'invention, plus particulièrement appropriée pour la détection de défauts de fissurage double. Dans la bande convoyeuse 1 devant être surveillée, sont insérées des boucles de surveillance 2, recouvrant la bande sur toute sa largeur. Un émetteur 3 à circuit d'antenne correspondant 4 est accouplé électro-magnétiquement par ces boucles à un récepteur 7 à circuit d'antenne correspondant 8. Dans le récepteur 7 se trouve un relais 17 à contacts 18a et 18b. Les contacts se ferment et s'ouvrent lorsque la bande convoyeuse défile devant les circuits d'antenne fixes extérieurs et que les boucles de surveillance 2, insérées à des distances plus ou moins régulières dans la bande convoyeuse 1, passent au-dessus ou au-dessous des circuits d'antenne 4 et 8.Afin qu'il ne soit pas nécessaire d'observer ltéquidistalce exacte entre les boucles de surveillance insérées 2 pour l'exploi- tation, il est prévu au voisinage de chaque boucle de surveillance plusieurs petits aimants permanents 19a et 19b, logés dans la- bande convoyeuse 1 et agissant sur une bobine 20, qui est disposée à lt- extérieur de la bande convoyeuse à une distance d'environ 50 mm en avant des aimants se trouvant dans la bande. La bobine 20 est munie àrun noyau en fer doux 20a, dans le prolongement duquel s'étend une pièce polaire 21, sur 20 cm environ perpandiculairement à la direction de circulation de la bande.Lorsque les aimants 19a et 19b défilent devant ia bobine 20, il se forme aux bornes 22a et 22b une tension induite, dont la polarité dépend de la direction des champs magnétiques des aimants permanents 19a et 1t2. Dans un dispositif d'exploitation 23, les impulsions de courant induites sont exploitées d9après leur polarité et leur nombre et agissent ainsi sur un contact d'ouverture 24, qui est ouvert à chaque fois que les aimants 19a et 19b fixés dans la banche convo- yeuse 1 passent devant lui. En raison du fonctionnement en opposi- tion des contacts 18a, 18b, d'une part, et 24, d'autre part, les contacts 18~ et 18b sont fermés, pour des boucles de surveillance 2 intactes, avant que le contact 24 ne s'ouvre par suite de lac- tion des aimants 19a et 19b sur le dispositif d'exploitation 23. On empêche ainsi l'interruption du circuit de commande pour le disjoncteur du moteur correspondant. Le courant peut par conséquent circuler en permanence à travers les bornes 25 et 26. En cas de fissurage longitudinal de la bande convoyeuse s'accompagnant d'une rupture de la boucle de surveillance 2, la transmission entre liémettaur 3 et le récepteur 7 n'a plus lieu et les contacts 18a et 18b ne se ferment pas; le dispositif d'exploitation 23 ouvre alors le contact 24 et le circuit de commande du disjonc- teur du moteur correspondant, circulant par 25 et 26, et interrompu, ce qui entraîne l'arrêt de la bande convoyeuse endommagée. R EVENDICATIONS 1 - Appareillage pour la surveillance de convoyeurs à bande comprenant des boucles conductrices fermées, logées dans ou sur la bande convoyeuse, caractérisé en ce qu'aux dites boucles conductrices sont associés un émetteur à haute fréquence dans une section des boucles et un récepteur à haute fré quence dans une deuxième section, à l'extérieur de la bande, dans la zone d'action des circuits d'antenne de l'émetteur et du récepteur, cet émetteur et ce récepteur fonctionnant sur une fréquence commune dans leurs circuits d'antenne, cependant qu'au récepteur est adjoint un dispositif qui exploite son signal de sortie et qui est relié au circuit de commande du moteur d'entraînement de la bande convoyeuse et/ou à un avertisseur. 2 - Appareillage de surveillance suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les axes magnétiques des bobines d'émission et de réception des circuits d'antenne sont disposés perpendiculairement l'un à l'autre. 3 - Appareillage de surveillance suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les bobines d'émission et de réception se trouvent au voisinage immédiat d'un côté de la bande convoyeuse. 4 - Appareillage de surveillance suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les boucles conductrices sont insérées à des distances régulières dans la bande convoveuse. 5 - Appareillage de surveillance suivant l'une quelconque des revendications 1.à 4, caractérisé en ce que les boucles conductrices présentent une forme en T sur les bords de la bande. 6 - Appareillage de surveillance suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'en avant ou à côté de chaque boucle conductrice est logée une boucle auxiliaire, qui recouvre au maximum la moitié de la largeur totale de la bande et à laquelle est associé un récepteur à haute fréquence supplémentaire. 7 - Appareillage de surveillance suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'à chaque boucle auxiliaire sont adjoints un émetteur et un récepteur à haute fréquence supplémentaires. 8 - Appareillage de surveillance suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les boucles auxiliaires sont logées en alternance sur les deux bords de la bande convoyeuse. 9 - Appareillage de surveillance suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'en avant de chaque boucle conductrice est disposé un déclencheur de commutation supplémentaire, de préférence un aimant permanent, auquel est associé un élément de commutation approprié, de préférence un interrupteur magnétique extérieur à la bande convoyeuse. 10 - Appareillage de surveillance suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est prévu comme déclencheur de commutation deux ou plusieurs aimants permanents de polarité différente, disposés au voisinage d'un bord de la bande convoyeuse et coopérant avec un élément de commutation dépendant de la polarité, par exemple une bobine se trouvant à l'extérieur de la bande convoyeuse, portant un grand nombre de spires, un noyau en fer doux et une pièce polaire orientée perpendiculairement à la direction de circulation de la bande convoyeuse, ou avec un générateur à effet Hall.