Brevet FR2125626A1 — publié le 19720929

i 2125626 On connaît déjà des dispositifs transporteur pour transférer des produits granuleux, pulvérulents ou même fluides à courte distance et avec une différence de niveau de quelques mètres» par exemple pour remplir des wagons à partir d'un silo. Les plus 5 anciens de ces dispositifs sont pneumatiques, mais offrent de ce fait des inconvénients tels que la présence de filtres qui doivent être souvent nettoyés. En outre, ces dispositifs ont l'inconvénient de séparer les poudres des granulés qui sont mélangés à elles, et de séparer les granulés selon leur calibre. 10 On connaît aussi des dispositifs transporteurs compor tant un conduit tubulaire flexible à l'intérieur duquel est disposé un moyen propulseur rotatif flexible pour assurer le déplacement du produit le long du conduit. Un dispositif de ce type est décrit dans le brevet USA 15 No 3.381..801 de Rastoin. Ce dispositif comporte comme moyen propulseur un noyau central flexible et fixe sur lequel est montée une pièce en hélice mise en rotation par un moteur. La pièce en hélice est constituée par un ressort hélicoïdal présentant une très petite surface d'entraînement du produit. Le rendement de ce 20 dispositif est très faible pour cette raison et en outre parce qu'il existe un espace considérable entre le ressort et la paroi intérieure du tube. Ce dispositif ne peut pas être utilisé pour transporter des liquides. La demande de brevet hollandais publiée No 65 13 121 de 25 Jongerius concerne un dispositif transporteur comprenant dans un tube extérieur flexible un moyen propulseur flexible constitué d'une seule pièce hélicoïdale formant vis d'Archimède et d'un . ressort hélicoïdal encastré dans la partie extérieure de la vis et complètement solidaire de cette dernière. Le ressort est en-30 traîné en rotation par un moteur. La vis d'Archimède comprend un noyau central portant l'hélice destinée à entraîner le produit. L'inconvénient de ce dispositif est de présenter une hélice d'une seule pièce et rigide par suite de la présence du noyau. Lors du démarrage, le produit à transporter exerce un effort considérable 35 sur la vis. Celle-ci ne peut pas modifier son pas sur sa longueur et peut se rompre sous l'effort. Sa rupture exige le remplacement de toute la vis. 72 06351 2 2125626 Le brevet USA No 1.412.285 de James décrit un dispositif transporteur comprenant également dans un tube extérieur flexible un moyen propulseur flexible d'une seule pièce constituant une vis d'Archimède sans noyau entraînée en rotation par un moteur. La vis 5 peut se déformer sous l'effort de démarrage en prenant un pas variable sur sa longueur, plus petit à une extrémité et plus grand à l'autre. La vis ne comporte pas de ressort de renforcement et si elle se rompt, elle doit être remplacée par une autre vis. Si le dispositif doit transporter une matière lourde avec un fort débit, 10 il est impossible de le faire en matière plastique. Le brevet français No 1.300.230 de Baratte décrit un dispositif transporteur dont le moyen propulseur est constitué par un noyau central flexible sur lequel sont montées des pales formant une vis d'Archimède. Ce noyau central rend ce moyen propulseur longitudinalement rigide et indéformable sous un effort, d'où risque de rupture si la matière le constituant n'est pas très résistante, en métal par exemple. Ce dispositif n'est pas flexible longitudinalement. Le brevet français No 1.100.505 de Holo-Flite Interna-20 tional décrit un échangeur de chaleur comprenant un moyen propulseur formé d'un noyau central sur lequel sont fixés des éléments hélicoïdaux creux permettant le passage d'un fluide de refroidissement. L'ensemble est rigide et indéformable. En outre, il est habituellement en métal pour assurer l'échange de chaleur entre le 25 fluide et le produit transporté et par conséquent ne constitue pas un transporteur flexible pouvant transporter le produit selon une trajectoire courbe. Le dispositif transporteur selon la présente invention a été conçu pour éviter les inconvénients de ces dispositifs connus. 30 Le moyen propulseur est formé d'un ressort hélicoïdal et d'au moins un élément disposé sur le ressort pour former une vis d'Archimède dépourvue de noyau central. Le ressort et l'élément sont solidaires en rotation. Un moteur entraîne le ressort hélicoïdal en rotation et, avec lui, l'élément formant la vis. Sous 35 l'effort exercé par le produit à transporter, notamment lors du démarrage, ce moyen propulseur peut se déformer élastiquement et prendre temporairement un pas variable sur sa longueur, ce qui 72 06351 3 2125626 supprime tout risque de rupture. En outre, la vis est renforcée par le ressort. Si la vis comprend plusieurs éléments et si l'un d'eux vient à se rompre, il peut être remplacé facilement par un élément semblable sans nécessiter le changement de toute la vis. 5 Celle-ci peut du reste fonctionner même si un ou plusieurs éléments se rompent. En outre, la vis sans noyau est plus flexible qu'une vis avec noyau et peut se loger dans un tube extérieur à plus faible courbure. Enfin, la surface utile de la vis sans noyau pour entraîner le produit est maximum pour un tube extérieur de 10 diamètre donné. La présente invention vise donc à fournir un transporteur pour des produits du genre indiqué conçu pour assurer un bon rendement mécanique, donc une grande efficacité avec une consommation minimum d'énergie et qui, de plus, soit utilisable aussi pour 15 le transport de liquides. Le dispositif selon l'invention est du type comportant un conduit tubulaire flexible à l'intérieur duquel est disposé un moyen propulseur rotatif flexible pour assurer le déplacement des produits considérés le long du conduit. Ce dispositif est caracté-20 risé en ce que le moyen propulseur flexible comprend, d'une part, au moins un organe rotatif formant ressort hélicoïdal, disposé dans le conduit et, d'autre part, au moins un élément formant au moins une hélice dépourvue de noyau, solidaire en rotation du dit organe rotatif et s'étendant radialement dans le conduit, des 25 moyens moteurs étant prévus pour entraîner en rotation cet organe rotatif et, avec lui, l'élément formant hélice. Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemples, quelques formes d'exécution du dispositif selon l'invention. 30 Fig. 1 est une vue en élévation avec coupes partielles d'une première forme d'exécution. Fig. 2 est une'vue en plan d'une portion d'un dispositif propulseur rotatif selon la fig. 1, au premier stade de sa fabrication . 35 Fig. 3 est une vue en plan correspondant à la fig. 2. Fig. 4 est une vue analogue à la fig. 3 mais à un stade ultérieur de la fabrication du propulseur rotatif. 72 06351 4 2125626 Fig. 5 est une vue schématique en perspective représentant une portion de la longueur du dispositif propulseur rotatif dans la position qu'il occupe lorsqu'il est en position de travail. 5 Fig. 6 est une vue en plan correspondant à la fig. 5. Fig. 7 est une vue en perspective d'une variante du propulseur rotatif selon la fig. 1. Fig. 8 est une vue analogue à fig. 5 mais relative à une deuxième forme d'exécution. 10 Fig. 9 est une vue en plan correspondant à la fig. 8. Fig. 10 est une vue partielle, en perspective, d'une variante du propulseur selon la fig. 8. Fig. 11 est une vue latérale correspondant à la fig. 10. Fig. 12 est une vue schématique, en perspective, du pro-15 pulseur d'une troisième forme d'exécution. Fig. 13 est une vue selon la ligne 13-13 de la fig. 14, d'une pièce utilisée dans une quatrième forme d'exécution. Fig. 14 est une vue en plan correspondant à la fig. 13. Le dispositif représenté sur les fig. 1 à 4 comprend un 20 conduit tubulaire flexible 1, qui peut être par exemple en matière plastique telle que du nylon, ou en métal. A l'intérieur de ce conduit est disposé un propulseur rotatif flexible 2 qui est formé d'une part d'un organe rotatif 3 formant ressort hélicoïdal en métal par exemple, disposé coaxialement au conduit, mais flexible 25 comme celui-ci. On voit sur la fig. 1 que l'organe rotatif 3 est disposé à proximité immédiate de la paroi intérieure du conduit 1. L'une des extrémités 4 de l'organe 3 est en regard d'une pièce 5 obturant l'une des extrémités du conduit 1. En pratique, c'est l'extrémité inférieure du dispositif transporteur. L'autre extré-30 mité de l'organe rotatif 3 est solidaire de l'arbre de sortie 6 d'un moteur électrique 7 disposé, dans cet exemple, dans l'extrémité supérieure 8 du dispositif transporteur. L'organe 3 comporte un corps 9 en matière plastique ou métallique moulé ou fixé autour d'un fil métallique 10, comme on 35 le voit sur les fig. 2 et 3 qui représentent cet organe rotatif au début de sa fabrication, avant qu'il reçoive la forme hélicoïdale visible sur la fig. 1. 72 06351 5 2125626 Le propulseur rotatif flexible comprend en outre une série d'ailettes 11 de forme générale trapézoïdale, comme on le voit sur la fig. 2. Ces ailettes sont solidaires par leur grande base du corps 9 et sont d'ailleurs venues de moulage avec lui, 5 les grandes bases des éléments successifs étant disposées bout à bout. En cours de fabrication du propulseur, les ailettes 11 présentent un gauchissement, comme on le voit sur la fig. 4 et le corps 9 avec son fil métallique 10 sont conformés pour prendre une forme hélicoïdale et constituer une sorte de ressort spiral. ]Û Du fait de l'enroulement en hélice des parties 9 et 10, les ailettes 11 voient leur extrémité libre se rapprocher de l'extrémité libre des ailettes adjacentes. La forme et le gauchissement des ailettes 11 sont tels que lorsque l'hélice est formée au diamètre voulu, les ailettes forment des pales hélicoïdales jointives et 15 qui, par leur ensemble, constituent comme on le voit sur les fig. 1 et 5, une grande hélice continue. On remarquera que, dans l'exemple représenté, les ailettes 11 formant pales s'étendent jusqu'à l'axe du dispositif. L'extrémité libre des pales coïncide d'ailleurs avec cet axe, comme on le voit sur le dessin. En pra-2 0 tique, on pourra prévoir non pas cette juxtaposition géométriquement parfaite, mais un léger chevauchement des pales les unes sur les autres à la façon des tuiles d'un toit. On pourra aussi prévoir que ces pales ne s'étendent pas exactement jusqu'à l'axe du dispositif mais s'arrêtent à une courte distance de cet axe, com-25 me représenté sur les fig. 8 et 9. La fig. 6 montre en plan l'hélice formée par l'assem-ûlage des différentes pales. Dans la variante selon fig. 8 et 9, les pales ne s'étendent pas jusqu'à l'axe et il subsiste dans la vue en plan de la fig. 9 un petit cercle au centre de l'hélice, 30 qui serait complètement vide. Le conduit tubulaire 1 présente au voisinage de son extrémité inférieure des ouvertures latérales 12. Il présente au voisinage de son extrémité supérieure un canal latéral 13. Le fonctionnement du dispositif décrit est le suivant : l'extrémité 35 inférieure du dispositif plonge dans un produit granuleux, pulvérulent ou fluide qu'il s'agit de transporter à un niveau supérieur. L'extrémité inférieure du conduit 1 peut aussi se trouver 72 06351 6 2125626 dans un récipient placé au-dessous d'une trémie d'alimentation. Le moteur 7 est mis en rotation et entraîne l'organe rotatif 3 et avec lui, l'hélice formée par l'assemblage des différentes pales 11. Le sens de rotation imposé est tel que cette hélice agit à la 5 façon d'une vis d'Archimède pour provoquer l'avancement du produit à l'intérieur du conduit 1, jusqu'à la partie supérieure de celui-ci d'où il s'échappe par le conduit latéral 13. Si, pour une raison quelconque, le moteur 7 s'arrête, l'hélice transporteuse s'arrête également mais la masse de produit qui se trouve à l'intérieur 10 du conduit 1 reste elle aussi pratiquement immobile, c'est-à-dire ne retombe pas à la base du dispositif transporteur. Ceci est très important car on évite de cette façon que lors de la remise en marche du moteur, la matière accumulée à l'extrémité inférieure du dispositif ne constitue une surcharge considérable de l'organe 15 propulseur dans cette région, tandis que la partie supérieure du propulseur tournerait littéralement à vide. Une telle surcharge répartie inégalement comporte des risques de rupture du transporteur. Ici, la charge reste uniforme tout le long du transporteur et, comme on le voit en examinant le dessin, la surface hélicoï-2 0 dale du transporteur ne comporte qu'un jeu minimum par rapport à la section du conduit 1, ce qui assure un bon rendement. Le propulseur pourrait être moulé directement à la forme hélicoïdale représentée sur les fig. 1 et 5, ce qui éviterait la formation d'ailettes 11 et l'opération de cintrage du corps 9 et 25 de gauchissement des ailettes 11. On formerait ainsi une hélice continue et non plus formée de pales distinctes contiguës. Dans la variante selon fig. 7, le propulseur est formé d'une succession de pales 14 identiques, solidaires chacune par leur extrémité extérieure d'un corps sensiblement cylindrique 15. 30 Les différente corps 15 sont enfilés sur un fil métallique 16. Ils présentent des dents 17 et des encoches correspondantes 18 destinées à s'emboîter comme on le voit sur la fig. 7, pour assurer la juxtaposition correcte des pales 14. Lorsque toutes les pales sont ainsi en place, les corps 15 sont de préférence soudés, par exem-35 pie au moyen d'ultra-sons, à l'âme 16. On voit sur la fig. 7 la forme gauchie, hélicoïdale, des pales 14} ces pales sont venues de moulage par leur extrémité extérieure avec le corps 15 respectif 72 06351 7 2125626 tandis que leur extrémité intérieure 19, coïncidant avec l'axe du dispositif, est tournée d'environ 90° par rapport à la direction longitudinale du corps 15. L'exemple représenté se rapporte à une vis simple. On 5 pourrait imaginer une vis double ou triple, c'est-à-dire un ensemble de plusieurs vis de même dimension, à la façon d'une vis à filets multiples. Ces différentes hélices seraient alors solidaires entre elles à chacune des extrémités du dispositif. Bien entendu, les parties 9, respectivement 15 et 11, 10 respectivement 14 pourraient ne pas être en matière plastique, mais par exemple en métal tel que de l'acier inoxydable. Dans la forme d'exécution selon fig. 10 et 11, les pales 20 du transporteur ne sont plus jointives; elles sont des parties de plusieurs hélices. Elles sont solidaires chacune d'un corps tu-15 bulaire 21. Ces corps s'emboîtent les uns dans les autres par des dents 22 et des encoches 23. Ces corps tubulaires sont enfilés sur un support métallique hélicoïdal non représenté, comme dans l'exemple selon fig. 7. La forme d'exécution du transporteur selon fig. 12 com-20 porte deux supports hélicoïdaux identiques coaxiaux, mais angulai-rement décalés, 24, 25. Les pales sont doubles, c'est-à-dire comportent deux parties symétriques 26, 27 solidaires l'une de l'autre et fixées par leur partie extérieure, l'une au support 24 et l'autre au support 25. Les deux parties 26, 27 forment deux héli-25 ces distinctes et les deux supports sont reliés l'un à l'autre par les pales elles-mêmes. Pour simplifier la fig. 12, on n'a représenté que deux de ces pales doubles. Dans une variante du premier exemple, le moteur d'en-30 traînement pourrait être disposé à l'extrémité inférieure du dispositif. Les fig. 13 et'14 représentent une pièce en plastique 27 moulée par injection, destinée à être assemblée avec des pièces semblables pour constituer l'élément formant hélice du moyen pro-35 pulseur flexible d'une quatrième forme d'exécution. Cette pièce 27 comprend une rampe hélicoïdale 28 qui forme un angle d'hélice qui peut être au plus de 360° moins un petit jeu 29 nécessaire au démoulage. La rampe hélicoïdale 28 porte des ailettes hélicoïdales 72 06351 8 2125626 30 et 31, venues de moulage, dirigées vers l'extérieur de la rampe 28 de manière à venir à proximité de la surface interne d'un conduit tubulaire flexible 32. Les ailettes 30 et 31 sont disposées alternativement d'un côté et de l'autre de la rampe 28. Dans 5 l'exemple représenté, la pièce 27 comporte deux ailettes 30 et deux ailettes 31, mais elle pourrait en comporter un plus grand nombre ou un plus petit nombre (au moins deux). La pièce 27 est enfilée sur un ressort hélicoïdal 33, en acier par exemple, dont une section est représentée à la fig. 13, 10 constituant l'organe rotatif d'entraînement et disposé au niveau de la rampe 28. Le ressort 33 passe alternativement entre les ailettes 30 et les ailettes 31 et s'appuie contre la face extérieure de la rampe 28 quand il tourne, de sorte que la pièce 27 est solidaire en rotation du ressort et tourne avec lui. On enfile succes-15 sivement toutes les pièces 27 sur le ressort 33 de manière qu'elles se touchent par les faces 34 pour former une hélice continue flexible. La pièce 27 peut être moulée à l'aide de deux poinçons dans un moule qui délimitent entre eux, respectivement, la surface 20 supérieure et la surface inférieure de la rampe 28 et des ailettes 30, 31. Le démoulage se fait simplement en écartant les poinçons du moule l'un de l'autre en direction axiale. XI est évident que la pièce 27 ne peut former au maximum qu'un angle total de 360° moins un jeu tel que le jeu 29 qui est nécessaire pour permettre 25 l'emboîtement et la séparation des poinçons du moule. Dans une variante, les pièces telles que la pièce 27 - pourraient être extrudées et former un angle d'hélice de plus d'un tour, une seule pièce pouvant même constituer à elle seule l'hélice continue flexible entière. 30 Le dispositif décrit présente l'avantage de comporter un moyen propulseur capable de se déformer sous l'effort dû à la charge, notamment au démarrage, l'hélice pouvant présenter un pas variable, sur sa longueur sans danger de rupture. Quand l'organe rotatif comprend plusieurs éléments, si un ou plusieurs éléments 35 doivent être changés, par suite de rupture ou d'usure, il suffit de retirer l'élément à changer et d'ajouter un nouvel élément à une extrémité du ressort hélicoïdal. Les éléments sont ensuite rapprochés les uns des autres pour reconstituer l'hélice. On peut noter d'ailleurs que la rupture d'un élément n'empêche nullement 40 le dispositif de fonctionner. 72 06351 9 2125626 REVENDICATIONS 1. Dispositif flexible pour le transport de produits granuleux, pulvérulents, ou fluides, du type comportant un conduit tubulaire flexible à l'intérieur duquel est disposé un moyen pro-5 pulseur rotatif flexible pour assurer le déplacement de ces produits le long du conduit, caractérisé en ce que le moyen propulseur flexible comprend, d'une part, au moins un organe rotatif formant ressort hélicoïdal, disposé dans le conduit et, d'autre part, au moins un élément formant au moins une hélice dépourvue de 10 noyau, solidaire en rotation du dit organe rotatif et s'étendant radialement dans le conduit, des moyens moteurs étant prévus pour entraîner en rotation cet organe rotatif et, avec lui, l'élément formant hélice. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce 15 que l'organe rotatif est disposé dans la partie extérieure de l'élément formant hélice. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément formant hélice est constitué par une série d'ailettes formant les pales de l'hélice. 20 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les différentes ailettes constituent des parties successives d'au moins une hélice. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ailettes sont jointives. 25 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ailettes s'étendent vers l'intérieur seulement jusqu'à une certaine distance de l'axe. 7. Dispositif seion la revendication 3, caractérisé en ce que le bord de l'extrémité libre des ailettes coïncide avec 30 l'axe de l'hélice. 8. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément formant hélice est constitué par au moins une pièce comportant une rampe hélicoïdale et des ailettes hélicoïdales formées avec la rampe et disposées à l'extérieur de celle-ci 35 alternativement d'un côté et de l'autre de la surface de la rampe, l'élément rotatif passant entre les ailettes de la pièce au niveau de la rampe et entraînant la pièce quand il tourne. 72 06351 10 2125626 9. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe rotatif comporte un corps en matière plastique moulé autour d'un fil métallique et en ce que les ailettes sont venues de moulage avec ce corps. 5 10. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe rotatif comporte une succession de corps identiques en matière plastique enfilés sur un fil métallique constituant l'organe rotatif formant ressort hélicoïdal, chacun de ces corps étant venu de moulage avec une ailette, toutes les ailettes étant 10 identiques. 11. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ailettes sont de forme générale trapézoïdale, les bases des ailettes contiguës étant disposées bout à bout, ces ailettes étant gauchies hëlicoïdalement. 15 12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe rotatif comporte un corps continu en matière plastique moulé autour d'un fil métallique, et en ce que l'élément formant hélice est un élément continu venu de moulage avec ce corps. 20 13. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs éléments formant plusieurs hélices co-axiales de même pas. 14. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs éléments formant hélice constitués par 25 des paires de pales, les pales de chaque paire étant solidaires l'une de l'autre par leur extrémité intérieure et solidaires par leur extrémité extérieure de deux organes rotatifs hélicoïdaux distincts qui sont ainsi reliés entre eux par les pales.