Brevet FR2070863A1 — publié le 19710917

L'invention concerne ion élévateur» en particulier de transport vertical de matière granulaire ou pulvérulente, comprenant au moins un convoyeur sans fin en mouvement continu, sur lequel des organes d'entraînement de la matière sont fixés et qui suit un trajet sur lequel il est en-5 touré par une fosse à l'extrémité supérieure de laquelle un capot d'éjection est disposé. On connaît des élévateurs comportant un convoyeur sans fin sur le côté extérieur duquel sont fixés des organes d'entraînement formés par des godets à fond fermé. Ce mode de réalisation n'a pas donné satisfaction 10 principalement en raison de sa faible capacité de transport. Les dimensions des godets, la distance qui les sépare et la vitesse de convoyage ont des limites pratiques qui restreignent la rentabilité, le rendement et la hauteur maximale de transport. La capacité de transport d'autres modes de réalisation connus 15 est insuffisante, car le taux de vidage est trop faible» En effet, le cône d'éjection est fréquemment trop faible ; les particules de la matière se gênent mutuellement et subissent de nombreux chocs les unes contre les autres et contre les parois, la fraction du déchet de transport augmentant de manière néfaste. Ces inconvénients sont sensibles, en particulier, aux 20 grandes vitesses de transport. L'invention a pour objet un élévateur dont le poids, la consommation d'énergie et l'encombrement sont réduits, dont le cône d'éjection est grand mime aux vitesses élevées de transport et dont la fraction de déchet de transport est faible. Selon une particularité essentielle de 25 l'invention, l'élévateur comporte des organe? d'entraînement ouverts à la partie supérieure et à la partie inférieure et ayant une forme de trémie, la section de chaque organe d'entraînement s'élargissant de tous côtés dans le sens du transport et la largeur du capot d'éjection perpendiculairement au trajet suivi par le convoyeur étant supérieure à celle de la fosse. 30 La forme de trémie des organes d'entraînement ouverts à la par tie supérieure et à la partie inférieure, ainsi que la grande largeur du capot d'éjection perpendiculairement à la voie suivie par le convoyeur concourent à élargir le cone d'éjection, à augmenter le taux de vidage et donc la capacité de transport et à réduire la fraction du déchet de transport, 35 en particulier aux vitesses élevées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressorti-ront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé illustrant un mode de réalisation donné à titre explicatif, mais nullement limitatif. i+0 Sur ce dessin, 70 45046 - 2 - 2070863 la figure 1 est une vue en élévation latérale schématique d'un élévateur et représente le capot d'éjection, mais la charpente, la commande et le caisson de base n'étant pas représentés ; la figure 2 est une vue en élévation de face du convoyeur de 5 la figure 1 ; la figure 3 sst une vue en plan d'un organe d'entraînement î la figure b est une vue en perspective schématique de l'organe d'entraînement de la figure 3 î la figure 5 est une vue en élévation de face partielle à échelle 10 agrandie du convoyeur ; la figure 6 représente à échelle agrandie une partie de la figure 1 ; et' la figure 7 représente à échelle agrandie une partie de la figure %. 15 L'élévateur représenté sur la figure 1 comporte un convoyeur sans fin 1 sur lequel plusieurs organes d'entraînement 2 sont fixés symétriquement à distances égales et à proximité immédiate les uns des autres. H est mobile sans glissement dans le sens des deux flèches D, sur une roue de commande k et sur un étrier arrondi -réglable 5 de renvoi monté 20 élastiquement» La roue de commande 4 sst calée sur un arbre 6 relié à un dispositif non représenté de commande. Le convoyeur 1 forme dans le plan de transport un tronçon ascendant dans le sens D et un tronçon descendant dans le sens opposé un espace 9 séparant ces deux tronçons. Le tronçon ascendant 7 passe dans une 25 fosse 11 et. le tronçon descendant9 dans une fosse de retour 12, la section intérieure de ces fosses n'étant que. faiblement, supérieure au profil extérieur des organes 2 d'"entraînement„ La partie supérieure de l'élévateur est recouverte par un capot 13 d'éjection auquel est fixée une tubulure d'évacuation l^t- à l'extrémité partant obliquement vers le bas de la fosse de 30 retour La figure 2 montre que les.organes d5entraînement 2: sont également suspendus symétriquement a chaque tronçon 7» 8 du convoyeur 1, dans le sens du plan de transport. Elle montre également que la largeur F du capot d'éjection 13 est presque égale au double de celle de la fosse II dans la 35 direction de l'arbre 6. Les figures 3 ®t ^ représentent en plan et en perspective un organe d'entraînement 2 en forme de trémie ouverte à. la partie supérieure et à la partie inférieure et constituant un puisoir dont le centre de gravité est en 22 (voir figure 5)* H est délimité par une paroi périphérique 19 W dont le pourtour est plus grand1 à la partie supérieure qu'à la partie infé- \ BAE> ORIGINAL 70 45046 - 3 - 2070863 rieure par rapport au sens de transport D. La paroi périphérique 19 a approximativement la forme d'un tronc de pyramide renversé à base ovale et elle est inclinée d'environ 20° sur l'axe. Le côté extérieur 21 de la partie large formant puisoir de la paroi 19 est sensiblement parallèle au grand axe de 5 l'ovale de l'organe monté. Le côté opposé au côté 21 formant puisoir de la paroi 19 comporte une partie en retrait au-delà du centre de gravité 22 à l'intérieur de la trémie 2 et forme un canal continu 23 ouvert à la partie supérieure et la partie inférieure. Ce canal est délimité par des parois 25, 25' en chevron. 10 Une entretoise 24 en chevron relie la paroi de fond 25' du canal et le côté 21 formant puisoir de la paroi périphérique 19 de la trémie 2. Les plans de symétrie du canal 23 et de 1*entretoise 24 coincident avec le plan de symétrie de l'ensemble de la trémie 2. La ligne 20 passant par le centre de gravité 22 et parallèle à la direction D de transport passe dans ce plan commun 15 de symétrie. Des éléments'de fixation amovibles de la trémie 2 sur le convoyeur 1 sont disposés sur les deux parois latérales 25 du canal 23. Le convoyeur 1 représenté sur la figure 5 est formé d'une chaîne sans fin à maillons semblables 16, 16'. Deux maillons voisins 16, 16' sont articulés centralement sur une cheville 17 empêchée de se déplacer axiale-20 ment et rabattue dans l'espace 9 situé entre les deux tronçons 7 et 8 du convoyeur 1. Un organe 2 d'entraînement est suspendu de manière amovible au centre de gravité 22 sur chaque maillon 16, 16' de la chaîne. Le mode de fonctionnement du convoyeur est le suivant : 25 Le processus de transport se compose de processus partiels se déroulant simultanément en des points différents de l'élévateur : le puise-ment, le transport ascendant, l'éjection du produit et le retour des organes vides d'entraînement. Le puisement a lieu au pied de l'élévateur qui plonge dans un 30 caisson non représenté. Le côté 21 de la paroi périphérique 29 des organes d'entraînement 2 pénètre dans la matière en vrac et en entraîne dans le sens de son mouvement. L'inclinaison du côté 21 de la paroi 19 favorise le puisement. Les organes 2 qui se succèdent à proximité immédiate assurent une excellente occupation de l'espace. 35 Le produit puisé est monté dans la fosse 11 dans laquelle il forme une colonne ascendante dans le sens du transport. Le transport est assuré par l'effet combiné de la différence de pression dP entre les deux extrémités ouvertes de la fosse et de l'appui offert par toutes les surfaces intérieures inclinées des organes d'entraînement 2. Lorsque certaines con-40 ditions minimales sont remplies, la formation de la colonne montante est 70 45046 - k - 2070863 statiormaire : la partie de la colonne se désintégrant et quittant l'extrémité supérieure de la fosse 11 est remplacée au bas par les organes 2 qui puisent dans le caisson. Les trémies 2 ouvertes à la partie inférieure contribuent à 5 homogénéiser la colonne montante mobile, car elles ne comportent pas de fond empêchant la répartition verticale. Une caractéristique particulièrement importante réside dans le fait que la paroi périphérique de chaque organe d'entraînement 2 s'élargit vers le haut dans le sens D de transport et forme, en. quelque sorte, une 10 racle qui ençêche le produit transporté de s'accumuler en couche sur la paroi intérieure de la fosse 11. La colonne montante reste donc inchangée pendant le transport ascendant et aucun gradient notable de vitesse, de densité et de pression n'apparaît entre le bord et le centre de sa section. Le frottement contre la paroi et les effets secondaires souvent néfastes 15 qui en résultent sont ainsi réduits à un minimum. Le produit transporté vers le haut est éjecté dans le capot 13 de l'élévateur où il se sépare des organes d'entraînement 2. Les forces d'inertie exercées sur le produit entraîné favorisent cette séparation et augmentent fortement avec la vitesse de transport. £0 La figure 6 montre que les trémies 2 ouvertes à leurs deux extrémités permettent au produit transporté de suivre le trajet imposé par les forces d'inertie et de sortir pratiquement sans entrave. Le produit peut suivre très tôt les lignes de force d'inertie sensiblement parallèles à la roue de commande c'est-à-dire dès le début du trajet en courbe et 25 il peut s'infiltrer uniformément par les ouvertures des trémies suivant leur mouvement d'avance. A l'état stationnaire, l'éjection a donc lieu sur une grande plage angulaire, même lorsque les trémies 2 se succèdent rapidement et sont placées au voisinage immédiat les unes des autres sur le convoyeur et/ou à vitesse élevée de transport. 30 L'inclinaison de tous les côtés de la paroi périphérique 19 des trémies 2 favorise considérablement l'élargissement décrit du cône d'éjection. La figure 7 montre que la paroi périphérique 19 formant une surface de glissement oriente le produit transporté de manière que le cône d'éjection s'élargisse aussi perpendiculairement au plan de transport, c'est-35 à-dire dans la direction de l'arbre 6. Ceci constitue un autre avantage de l'élévateur décrit. Le fait que les organes d'entraînement pénètrent dans l'espace 9 situé entre les deux tronçons 7 et 8 permet de les placer à une moindre distance que dans les élévateurs de type connu. Les différences d'accélérations centrifuges que les particules individuelles du pro-40 duit subissent sur la courbe d'éjection sont ainsi avantageusement amplifiées. En d'autres termes, les particules du produit se trouvant du côté BADORIGINAL 70 45046 - 5 - 2070863 21 de puisement sont éjectées avant les autres et suivent un parcours plus raide que celles qui sont situées sur le coté opposé. L'absence de fond des trémies 2, l'inclinaison de la paroi périphérique 19 et la pénétration des organes d'entraînement 2 dans l'espace intermédiaire 9 agissent dans le même sens. L'élargissement du cône d'éjection augmente le taux de vidage et ménage le produit éjecté qui subit peu de chocs mutuels. Cet avantage diminue le pourcentage de déchet de transport à un minimum, même -aux vitesses élevées et élargit la plage d'application de l'élévateur à des produits de structure sensible. Compte tenu de l'élargissement du c8ne d'éjection de l'élévateur décrit, la largeur F du capot d'éjection dans la direction de l'arbre 6 de la roue de commande k est presque égale au double de celle de la fosse 11. Par contre, la largeur du capot 13 dans le plan de transpor-t peut être réduite par rapport à celle des élévateurs comparables, le poids et l'encombrement d'ensemble étant ainsi réduit et la construction pouvant être plus serrée et mécaniquement moins sensible. Le fait que les organes d'entraînement 2 pénètrent dans l'espace 9 antérieurement inutilisé entre les tronçons 7 et 8 a également une influence décisive sur l'encombrement et le poids de l'élévateur. Dans le mode de réalisation optimum de 1'installation décrite, la moitié de chaque organe d'entraînement 2 se trouve à l'extérieur du tronçon et dans l'espace 9 compris entre les deux tronçons 7 et & (voir figures 1 et 6). Ainsi, le poids des organes d'entraînement 2 et du produit transporté par ceux-ci est réparti de manière idéale. Cet équilibre a une grande importance non seulement du point de vue statique, mais surtout dynamique. Les organes 2 d'entraînement étant suspendus à leur centre de gravité, leur moment d'inertie, ainsi que celui du convoyeur 1 complètement équipé sont réduits à un minimum. Eh conséquence, la consommation d'énergie et l'encombrement sont diminués. Le faible moment d'inertie a pour conséquence que la charge exercée sur le convoyeur et sur sa charpente de support est réduite, l'avance de la chaîne et les tensions à l'intérieur de cette dernière étant ainsi sensiblement plus régulières. La réduction des vibrations propres des différents organes d'entraînement 2, ainsi que des tronçons 7 et 8 de la chaîne permet de diminuer les facteurs de sécurité et de faire marcher le convoyeur en continu à de très grandes vitesses maximales admissibles de transport. Par ailleurst l'épaisseur de la paroi des organes d'entraînement 2 - tout au moins du côté de leur fixation - peut être, réduite du fait de la faiblesse de leur charge. Donc, toutes conditions et puissances étant égales par ailleurs, le poids, l'énergie et l'encombrement peuvent être réduits et la hauteur de 70 45046 „ 6 - 2070863 transport peut être augmentée. Ces facteurs ont une importance non négligeable, en particulier, dans les installations mobiles de transport et dans les grues destinées à l'extinction du frêt des navires. Dans les calculs de rentabilité des transporteurs à chaîne, l'usure des maillons et les frais causés par leur remplacement sont des facteurs importants de coût. IL est donc très important de remarquer que les avantages mentionnés des points de vue construction et dynamique de l'élévateur décrit, par exemple la diminution de la traction exercée sur la chaîne et la faible consommation d'énergie contribuent à réduire l'usure. Ces remarques sont valables non seulement pour les maillons 16, 16* de la chaîne, mais également pour d'autres éléments de l'élévateur. Les organes décrits d'.entraînement peuvent Itre réalisés en matériaux moins rigides et/ou plus légers et meilleur marché, par exemple en matière plastique, leur faible rigidité pouvant être compensée localement par des armatures et/ ou. par une forme convenable. - . L5angle de 20° de l'inclinaison des parois des trémies de l'exemple décrit peut également être différent et être adapté à d'autres conditions de travail-ou à d'autres matières. La section extérieure des organes d'entraînement peut également, augmenter, de bas en haut de manière non linéaire, par exemple en courbe. Finalement, 1'organe d'entraînement peut aussi avoir une autre section, par exemple circulaire. Le caisson non représenté du convoyeur des figures 1 et 2 peut,, par ailleurs, être fermé, le produit pouvant pénétrer directement dans les organes d'entraînement. H va de s ai que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre indicatif, mais nullement limitatif et qu'elle est susceptible d© diverses variantes, sans sortir de son cadre. BÂD ORIGINAL 70 45046 _7_ 2070863 REVENDICATIONS 1„ Elévateur, en particulier de transport vertical de matière granulaire ou pulvérulente, dont au moins un convoyeur sans fin auquel sont fixés de"s organes d'entraînement du produit est animé d'un mouvement 5 continu et suit un trajet sur'lequel il est entouré par une fosse au-dessus de l'extrémité supérieure de laquelle un capot d'éjection est disposé, ledit élévateur étant caractérisé en ce qu'il comporte des organes d'entraînement en forme de trémies ouvertes à leur partie supérieure et leur partie inférieure, la section de chaque organe d'entraînement étant élargie de 10 tous côtés dans le sens du transport et la largeur du capot d'éjection perpendiculairement au trajet suivi par le convoyeur étant supérieure à celle de la fosse. 2. ELévateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi périphérique de l'organe d'entraînement est en retrait vers l'in-15 térieur de la trémie en au moins un emplacement de son périmètre et forme ainsi un canal continu dans le sens du transport, l'organe d'entraînement relié au convoyeur à" l'intérieur de ce canal pénétrant dans l'espace situé entre les deux tronçons du convoyeur. 3• Elévateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que 20 le point de suspension de chaque organe d'entraînement est situé au moins approximativement sur la ligne passant par son centre de gravité. Elévateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi périphérique de chaque organe d'entraînement a au moins approximativement la forme d'un tronc de pyramide inversé dans le sens du transport. 25 5• Elévateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit canal est symétrique par rapport à l'orientation de la partie en retrait et son plan de symétrie passe au moins approximativement dans le plan de symétrie parallèle à la direction de transport de l'organe d'entraînement. 6. ELévateur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une 30 entretoise relie la paroi de fond du canal et la partie opposée de la paroi périphérique de l'organe d'entraînement. 7. Elévateur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins une partie des parois délimitant le canal est inclinée en chevron dans le sens du transfert. 35 8. Elévateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le convoyeur est une chaîne sans fin entraînée sans glissement par une roue de commande.