Brevet FR2229633A1 — publié le 19741213

La présente invention concerne les appareils de manutention de matières en vrac comportant un transporteur monté sur une flèche dont une extrémité est articulée sur un châssis mobile de façon à pouvoir être abaissée et relevée par un système de levage porté par le châssis, et un contrepoids qui équilibre en partie le poids de la flèche. Dans certains appareils le contrepoids est lié à la flèche par un ou plusieurs câbles passant sur des poulies montées au sommet d'un mât porté par le chassies. Avec cette disposition l'angle du câble et de la flèche varie lorsqu'on modifie l'inclinaison de cette dernière et, comme le contrepoids exerce sur le câble une traction sensiblement constante, les efforts dans la flèche et le système de levage augmentent notablement lorsque la flèche est déplacée de sa position extreme supérieure à sa position extrême inférieure, ce qui conduit à augmenter le poids de la flèche et la puissance du système de levage. Deplus, sur les appareils de grosse capacité, il faut utiliser un grand nombre de câbles et de poulies qui nécessitent une surveillance et un entretien impatants. Dans d'autres appareils le contrepoids et l'extrémité libre de la flèche sont liés par des tirants au sommet d'une barre dont le pied prend appui sur l'axe d'articulation de la flèche. Cette solution supprime l'inconvénient mentionné ci-dessus mais oblige à placer l'axe d'articulation de la flèche à l'avant de l'axe d'orientation de la flèche, ce qui complique la construction du transporteur porté par la flèche et qui doit alimenter, ou être alimenté, par une trémie centrée sur l'axe d'orientation. Le but de l'invention est de supprimer ces inconvénients et de réaliser un appareil dans lequel les efforts auxquels sont soumis les différents éléments qui le constituent restent pratiquement constants lorsque l'inclinaison de la flèche varie et dont la construction est plus simple que celle des appareils connus. L'appareil objet de l'invention est caractérisé en ce que le ou les câbles liant la flèche au contrepoids prennent appui sur une surface cylindrique convexe à grand rayon de courbure prévue à la partie supérieure de l'appareil et dont le profil est tel que l'angle du ou des câbles et de la flèche reste pra tiquement constant lorsque l'inclinaison de de la flèche varie. Par grand rayon de courbure, il faut entendre un rayon qui est nettement supérieur à celui des poulies utilisées sur les appareils de constructions classiques Outre les avantages mentionnés ci-dessus, cette construction permet de réduire le nombre de câbles car les surfaces d'appui sont nettement plus importantes que lorsqu'on utilise des poulies. Par ailleurs, elle permet de lier ltextrémité du ou des câbles à la flèche par une fixation rigide qui est beaucoup moins coûteuse qu'une liaison articulée. Enfin, l'empli d'une surface d'appui à grandrayon de courbure permet l'utilisation de câble clos de gros diamètre qui sont moins sensibles que les câbles toronés à l'action des agents atmosphèriques. Le ou les cables peuvent glisser sur la surface d'appui qui sera avantageusement recouverte, dans ce cas, d'un matériau à faible coefficient de frottement. Des gorges peuvent etre prévues dans la surface pour le guidage des câbles. Ces gorges peuvent être formées dans des bandes d'un matériau à faible coefficient de frottement fixées sur la surface d'appui. Dans ce cas, il est avantageux de recouvrir la portion du câble qui glisse sur la surface d'appui d'un capot dont la partie située au-dessus de la dite surface est fixe tandis que les parties qui recouvrent le câble de part et d'autre de la surface d'appui sont montées pivotantes sur la partie fixe pour pouvoir suivre les débattements du câble. La portion des câbles prenant appui sur cette surface peut aussi autre supportée par des patins à galets roulant sur la surface. Les patins peuvent être articulés entre eux pour former une chaîne sans fin, le câble reposant simplement sur les patins, dans une gorge prévue à cet effet. Ils peuvent aussi être fixés aux câbles. La surface d'appui peut etre une surface à profil circulaire dont l'axe est confondu avec l'axe d'articulation de la flèche. Dans ce cas, l'angle entre le ou les câbles et la flèche reste rigoureusement constant lorsque l'inclinaison de la flèche varie. Pour des raisons d'encombrement, on peut cependant être amené à adopter une surface cylindrique dont le centre est situé au-dessus de l'axe d'articulation de la flèche. La surface d'appui peut autre formée sur un secteur pivotant. Dans ce cas, le câble est, de préférence, fixé au secteur et le système de levage de la flèche peut agir sur ce dernier. Lorsque le débattement angulaire total du secteur est supérieur à l'angle d'enroulement du câble, le câble ou chaque câble est divisé en deux tronçons, l'un des tronçons étant lié au contre poids et fixé à lFKtrémité du secteur le plus éloigné de celui-ci et l'autre tronçon étant-lié à la flèche et fixé à l'autre extrémité du secteur. De préférence, le contrepoids est monté sur un secteur pivotant et le câble passe sur la partie courbe du secteur et est fixé à celle-ci. Dans ce cas, le système de levage de la flèche peut agir sur le secteur portant le contrepoids. La description qui suit se refère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non-limitatif, quelques réalisations conformes à l'invention et sur lesquels La figure i est une vue en élévation d'un appareil de stockage et de reprise réalisé conformément à l'invention La figure 2 montre un détail de l'appareil de la figure 1 La figure 3 est une vue partielle d'un appareil de stockage et de reprise illustrant une variante La figure 4 illustre une autre variante La figure 5 est une vue partielle de l'appareil montrant une troisième variante cet et La figure 6 montre une modification d'un détail de l'appareil de la figure 5. L'appareil représenté sur la figure 1 est constitué essentiellement par un châssis mobile 10 muni de galets, d'un chevalet 11 reposant sur le châssis par llintermédiaire d'une couronne à roulements permettant sa rotation autour d'un axe vertical et une flèche 12 articulée à l'une de ses extrémités sur un axe horizontal 14 porté par le chevalet. La flèche porte à son autre extrémité un organe de prise constitué par une roue à godets 16, et un transporteur à bande sans fin 18 qui court le long de la flèche et permet, soit d'amener les matières ramassées par la roue jusqu'à une trémie centrée sur l'axe de rotation du chevalet, soit de transporter jusqu'à ltextrémité de la flèche les matières amenées par un transporteur d'alimentation 20. Le poids de la flèche et de sa charge est équilibré, en partie, par un contrepoids 22 fixé à un angle d'un secteur circulaire 24 pivotant sur un axe horizontal porté par un bras solidaire du chevalet. Le contrepoids est lié à ltextrémité de la flèche par un ou plusieurs câbles 26 qui prennent appui sur le sommet du chevalet. Les extrémités des câbles sont fixées rigidement à la flèche et à 1'extrémité inférieure de l'arc du secteur 24 ; celui-ci comporte des gorges recevant les câbles s'appuyant sur le secteur. Les câbles prennent appui sur le chevalet par l'inter médiaire de glissières 28 qui sont fixées sur une surface cylindrique 30 prévue au sommet du chevalet et dont le centre de courbure est confondu avec l'axe d'articulation 14 de la flèche. Chaque glissière est constituée par une bande d'un matériau à faible coefficient de frottement, dans laquelle on a creusé une gorge recevant le câble (Fig,2). Un système de lubrification permet d'injecter un lubrifiant dans les gorges, sous le câble, lorsque celui-ci se déplace. Les glissières sont protégées sur toute leur longueur par un capot 32 fixé au sommet du chevalet. Le capot se prolonge vers l'arrière pour protéger la partie du câble qui vient s'appuyer sur les glissières lorsque la flèche est en position tasse. Vers l'avant, le câble est protégé par une gaine 34 articulée sur le capot 32. Un vérin hydraulique 36 permet de régler l'inclinaison de la flèche. La figure 3 montre une autre forme de réalisation de l'invention dans laquelle les glissières sont remplacées par des chaînes sans fin à galets 40. Chaque chaîne est constituée, comme une chaîne galle, par des maillons articulés entre eux, chaque axe d'articulation portant deux galets disposés de part et d'autre des maillons et dont le diamètre est supérieur à la hauteur des maillons. Ces galets roulent sur la surface 30 et une gorge est prévue sur chaque maillon pour recevoir le câble 26. Lorsque le câble se déplace, il 'entraîne les patins dont les galets roulent sur la surface 30 ; on élimine ainsi tout frottement entre le câble et la surface dtanDui. On neut nrévoir une chaîne nar -- seule câble ou supporter plusieurs cables avec une/chaîne. La ou les chaînes peuvent être protégées par un capot et un système de lubrification peut autre prévu pour les galets, par exemple par barbotage. Dans la variante représentée sur la figure 4, la chaîne 40' est ouverte et les maillons sont fixés au câble par des brides. La longueur de la surface 30 doit être suffisante pour que le câble quitte la surface suivant une tangente. Or, pour certains appareils, cette condition conduit à des surfaces très longues donc l'encombrement devient excessif Dans ce cas, on peut réduire le rayon de courbure de la surface et placer son axe au-dessus de l'axe d'articulation. Les variations de l'angle entre le câble et la flèche restent relativement faibles tant que le rayon de courbure est suffisamment grand. A titre d'exem- ple, en prenant un rayon de courbure égal à la moitié de la distance entre la surface 30 et l'axe d'articulation 14 de la flèche, les variations de cet angle sont seulement de 20 minutes pour le débattement angulaire total de la flèche. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 5 les câbles sont supportés par un secteur circulaire 50 pivotant sur le chevalet. Des gorges sont prévues sur la pérphérie du secteur 50 pour recevoir les câbles. Ceux-ci sont fixés au secteur ce qui implique que le débattement angulaire total du secteur est inférieur à l'angle d'enroulement des câbles S'il n'en était pas ainsi, il faudrait adopter la disposition de la figure 6 où chaque câble est divisé en deux tron çons, le tronçon 52 qui est lié au contrepoids étant fixé à l'extrémité du secteur qui est le plus éloigné du contrepoids, et le tronçon 54 qui est lié à la flèche étant fixé à l'autre extrémité du secteur. Dans l'appareil de la figure 5, le vérin de levage 56 agit sur le secteur 50 et transmet l'effort de levage à la flèche au moyn du ou des câbles. Dans toutes les réalisations décrites, le vérin de levage pourrait agir sur le secteur portant le contrepoids, comme représenté sur la figure 3 ;2u lieu d'etre circulaire et concentrique à son pivot, la surface périphérique de ce secteur sur laquelle s'appuient les câbles liant le contrepoids a la flèche, pourrait etre excentrée ou avoir un profil étudié pour maintenir la tension dans les câbles sensiblement constante ou modifier cette tension -en -fonction de la position de la flèche pour ne pas surcharger le dispositif de levage. L'invention est aplirable au stockage et à la reprise de matériaux en vrac tels que charbons, minerais7 etc. REVENDICATIONS 1. Appareil de manutention de matières en vrac comportant une flèche dont une extrémité est articulée sur un châssis mobile, de façon à pouvoir être abaissée et relevée par un système de levage porté par le châssis, et un contrepoids qui équilibre, en partie, le poids de la flèche et qui est lié à celle-ci par un ou plusieurs câbles, caractérisé en ce que les câbles liant la flèche au contrepoids prennent appui sur une surface cylindrique convexe à grand rayon de courbure prévue à la partie supérieure de l'appareil et dit le profil est tel que l'angle du ou des câbles et de la flèche reste pratiquement constant lorsque l'inclinaison de la flèche varie. 2. Appareil de manutention selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dite surface d'appui est recouverte d'un matériau à faible coefficient de frottement sur lequel glisse le ou les câbles. 3. Appareil de manutention selon la revendication i ou 2, caractérisé en ce que ds bandes d'un matériau à faible coefficient de frottement sont fixées sur la dite surface d'appui et des gorges longitudnales sont formées dans ces bandes pour recevoir les câbles. 4. Appareil de manutention selon la revendication i, caractérisé en ce que la portion des câbles prenant appui sur la dite surface est supportée par des patins à galets roulant sur cette surface. 5. Appareil de manutention selon la revendication 4, caractérisé en ce que les dits patins à galets sont articulés entre eux pour former une chaîne sans fin, le câble reposant sur les patins dans une gorge prévue à cet effet. 6. Appareil de manutention selon la revendication 4, caractérisé en ce que les patins à galets sont fixés aux câbles. 7. Appareil de manutention selon la revendication i, caractérisé en ce que la surface d'appui est une surface à profil circulaire dont l'axe est confondu avec l'axe d'articulation de la flèche 8. Appareil de manutention selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'appui est une surface à profil circulaire dont le centre est situé au-dessus de l'axe d'articulation de la flèche. 9. Appareil de manutention selon la revendication i, caractérisé e c que la surface d'appui est recouverte par un capot qui pro- tè- portions des ribles qui reposent sur cette surface et les portions situées de part et d'autre de cette surface. 10. Appareil de manutention selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'appui est formée sur un secteur pivotant autour d'un axe parallèle à l'axe d'articulation de la flèche. 11. Appareil de manutention selon la revendigtion 10, caractérisé en ce qe chaque câble est divisé en deux tronçons, l'un des tronçons est lié au contrepoids et fixé à l'extrémité du secteur le plus éloigné du contrepoids, et l'autre tronçon est lié à la flèche et fixé à l'autre extrémité du secteur. 12. Appareil de manutention selon la revendication 10 ou 1i, caractérisé en ce que le système de levage de la flèche est constitué par un vérin qui agit sur le dit secteur pivotant.