Brevet FR2311733A1 — publié le 19761217

La présente invention concerne un convoyeur élévateur de matériaux enwrac pour transporter continuellement, dans une direction inclinée ou verticale, un matériau en vrac comme du béton, du ciment, des grains, de la terre, du sable, des engrais, de l'eau, des boues ou des aliments en poudre ou en grains, par exemple0 Comme on le sait bien, diverses tentatives ont été faites pour transporter les matériaux en vrac vers le haut, à un grand angle ou bien verticalement. Dans l'une de ces tentatives, on a utilisé une bande ayant, sur une surface, des godets en caoutchouc pour transporter, vers le haut, les matériaux en vrac. Cependant, comme ce type de convoyeur à bande est sensiblement le même qu'un convoyeur à godet, il ne peut donner une capacité de transport suffisante.Par ailleurs, effort est désavantageux, parce que la bande a tendance à se relâcher pendant son utilisation prolongée, et un mécanisme compliqué est requis pour tourner la bande du convoyeur0 Une autre proposition consistait à employer une bande de convoyeur, ayant, sur une de ses surfaces, des paires d'ailettes transversalement espacées. Quand la bande se déplace, chaque paire d'ailettes - se rapproche pour former un réceptacle en forme d'auge sur la bande du convoyeur, et pour transporter ainsi des matériaux en vrac à un grand angle. Ce convoyeur présente un problème, parce que c'est un convoyeur à auge qui ne permet pas de dépasser un angle de montée supérieur à 500, De plus, cette proposition nécessite un mécanisme compliqué et par conséquent on ne peut obtenir un système de convoyeur compact. Selon un autre effort classique, on a prévu un convoyeur à chatne comprenant une enceinte ayant une section transversale rectangulaire et une channe sans fin agencée pour se déplacer dans l'enceinte,la chaine ayant un certain nombre d'accessoires en forme de U. Pendant le fonctionnement du convoyeur à chatte, les matériaux en vrac sont entrainés par friction par les accessoires sur la chaine en déplacement. Cependant, cela présente un inconvénient parce que le convoyeur est soumis à un fort degré d'usure dû à un contact métal-métal entre la channe et l'enceinte. Comme un mécanisme d'entraînement est de plus requis, le système total du convoyeur devient compliqué et coûteux à fabriquer. En tenant compte des difficultés ei-dessus notées de l'art antérieur, c'est un premier objet de la présente invention de procurer un convoyeur élévateur de matériaux en vrac, qui soit d'une structure simple et compacte, d'un fonctionnement durable et fiable, et moins coûteux à fabriquer. Un autre objet de la présente invention est de procurer un convoyeur élévateur de matériaux en vrac qui puisse les élever sensiblement verticalement, à une grande vitesse de transport0 Un autre objet de la présente invention est de procurer un convoyeur élévateur de matériaux en vrac, qui ne soit pas bruyant pendant son utilisation, qui ne nécessite qu'un entretien facile, et qui empêche le matériau en vrac qui est transporté, d'être endommagé, Un autre objet de la présente invention est de procurer un convoyeur élévateur de matériaux en vrac, pouvant manipuler facilement un matériau en vrac, sans considérer les poids spécifiques différents ou les différentes dimensions de particules du matériau en vrac qui est transporté. Un autre objet de la présente invention est de procurer un convoyeur élévateur de matériaux en vrac ayant une enceinte qui peut être assemblée et désassemblée le plus facilement possible, et dont la longueur soit variable. Selon la présente invention, un convoyeur élévateur de matériaux en vrac comprend une enceinte de dimension étendue, ayant à une extrémité une ouverture de chargement et à l'autre extrémité une ouverture de déchargement. Deux poulies menante et menée sont montées rotatives dans l'enceinte, la poulie menante étant placée près de l'ouverture de déchargement et la poulie menée étant placée près de l'ouverture de chargement. Une courroie ou bande sans fin se déplace sur les poulies menante et menée, la bande sans fin ayant sur sa surfade externe un certain nombre de protubérances, et formant une chambre de transport entre son brin de transport et l'enceinte, les protubérances sur la bande sans fin s'étendant à l'intérieur de la chambre de transport. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un convoyeur élévateur de matériaux en vrac construit selon la présente invention - la figure 2 est une vue en coupe transversale horizontale, à échelle agrandie, faite suivant la ligne II-II de la figure 1, la plupart des organes d'interconnexion comme des pinces et des boulons étant enlevés pour la clarté de 1' illustration - la figure 3 est une vue en élévation latérale agrandie d'une partie d'une enceinte qui est indiquée par une ligne circulaire A sur la figure I - la figure 4 est une vue en coupe transversale verticale fragmentaire du convoyeur élévateur de matériaux en vrac selon la présente invention ; - la figure 5 est une vue fragmentaire en plan d'une bande disposée dans 1' enceinte du convoyeur, pour élever des matériaux en vrac ;; - la figure 6 est une vue en élévation avant agrandie dune poulie menante - la figure 7 est une vue en élévation avant agrandie d'un galet de guidage - la figure 8 est une vue en coupe transversale horizontale schématique, à échelle agrandie, illustrant la façon dont le convoyeur élévateur de matériaux en vrac fonctionne, en se basant sur les principes de la présente invention - les figures 9 à 11 sont des vues en plan agrandies de bandes construites sein d'autres modes de réalisation de la présente invention - la figure 12 est une vue en élévation latérale d'un convoyeur élévateur de matériaux en vrac modifié - la figure 13 est une vue en élévation latérale fragmentaire d'un convoyeur horizontal de déchargement à utiliser avec le convoyeur élévateur de matériaux en vrac selon la présente invention ; et - la figure 14 est une vue en élévation latérale fragmentaire d'un convoyeur horizontal d'alimentation à utiliser avec le convoyeur élévateur de matériaux en vrac selon la présente invention. 'les principes de la présente invention sont particulièrement utiles quand ils sont mis en application dans un convoyeur élévateur de matériaux en vrac tel que celui illustré sur la figure lo Le convoyeur élévateur 10 de matériaux en vrac comprend une enceinte allongée généralement désignée par 11 et qui a un entourage de base 12 monté sur une fondation 13 comme le sol d'un entrepôt, deux entourages verticaux supérieur et inférieur 14, 15, reliés l'un à l'autre et montés sur l'entourage de base 12, et un entourage de sommet 16 monté sur l'entourage supérieur 14. I'entourage de base 12 a, sur une de ses parois latérales, une trémie 17 pour chargement de matériaux èn vrac dans le convoyeur 10, et l'entourage de sommet 16 a, sur une de ses parois latérales, un entourage 18 de déchargement avec un orifice 19 par lequel les matériaux en vrac sont évacués du convoyeur 10. Dans l'entourage de sommet 16 se trouve une poulie menante 20 tourillonnée pour une rotation sur son arbre 21, et entraînée par un moteur 22 monté au sommet de Itentourage de sommet 16. La poulie 20 peut être du type à moteur incorporé, Dans l'entourage de base 12 se trouve une poulie menée 23 tourillonnée paur une rotation sur son arbre 24. Une bande sans fin 25 est disposée sensiblement verticalement dans l'enceinte 11, et elle passe sur la poulie menante 20 et la poulie menée 23. 1a bande sans fin 25 est de préférence faite en caoutchouc de silicone, pour résister à une température relativement élevée pendant son fonctionnement. Elle est maintenue sous t ension pour donner à son brin de transport, une forme plane dans une chambre droite 27 de transport, la bande 25 étant munie, sur sa surface externe, d'un certain nombre de protubérances 28, comme on peut le voir sur la figure 2, dont l'agencement et la fonction seront décrits ci-après. Un dispositif de reprise 29 est prévu dans l'entourage de base 12, pour ajuster la tension de la bande tandis qu'elle varie avec l'âge et les conditions atmosphériques. Une paire de galets de renvoi 30, 31 est placée près de la poulie menante 20 et de la poulie menée 23, respectivement. Un couvercle pivotant 32 est prévu pour ouvrir et fermer l'ouverture de déchargement 19, le couvercle étant entraîné par unbélier 33 Sur la figure 2, chaque entourage 14, 15 se compose de deux panneaux latérale 34, 35 et d'une paire de panneaux avant et arrière 36, 37, ces panneaux, quand ils sont assemblés, formant une section transversale sensiblement carrée.Chaque panneau latéral 34, 35 a une paire de rebords latéraux verticaux 38 et une paire de rebords supérieur et inférieur horizontaux 39, avec un certain nombre de trous 40 de réception de boulons à des intervalles espacés sur la longueur des rebords 39. Chaque panneau avant et arrière 36, 37 a, sur sa marge verticale, deux plaques de renforcement 41 qui y sont soudées, pour former une paire de rebords latéraux 42, et a une paire de rebords supérieur et inférieur 43 avec un certain nombre de creux 44 de réception de boulons en des emplacements espacés sur la longueur des rebords 43. 'les rebords 38 des panneaux latéraux 34, 35 et les rebords 42 des panneaux avant et arrière 36, 37 correspondent les uns aux autres et sont maintenus fermement ensemble par un certain nombre de pinces 45. 'les rebords inférieurs 39 des panneaux latéraux 34, 35 de l'entourage supérieur 14 et les rebords supérieurs 39 des panneaux latéraux 34, 35 de l'entourage inférieur 15 correspondent les uns aux autres et sont maintenus fermement ensemble par un certain nombre de boulons 46 engageant des écrous 46a. 'les rebords supérieurs 43 ont, sur leur surface inférieure, un certain nombre de pattes 47 proches des creux 44,et qui supportent une extrémité de boulons 48. 'les rebords inférieurs 43 des panneaux avant et arrière 36, 37 de l'entourage supérieur 14 et les rebords supérieurs 43 des panneaux avant et arrière 36, 37 de l'entourage inférieur 15 correspondent les uns aux autres et sont maintenus fermement ensemble par un certain nombre d'écrous à ailettes 49 engageant les boulons 48. Comme cela est illustré sur la figure 3, dans chaque entourage 14, 15, les panneaux latéraux 35 sont en quinconce verticalement plus bas que les panneaux avant 36, et une cheville 50 traverse les rebords 38, 42 pour mettre ces panneaux en place quand ils doivent être assemblés. A travers tous les entourages, sont prévus deux blocs verticaux 51, 52, ayant des creux 53, 54 disposés de façon opposée, sur un de leurs coins, et deux supports 55, 56 qui, avec les creux 53, 54, définissent des gorges de guidage 57, 58, respectivement, pour recevoir deux marges oubords longitudinaux 59, 60 du brin de transportoudig vers le haut de la bande sans fin 25. La chambre droite de transport 27 est ainsi formée. Tous les entourages, à l'exception de l'entourage de déchargement 18, sont également traversés d'une chambre verticalement allongée 61 pour recevoir le brin de retour ou dirigé vers le bas de la bande sans fin 25. En se reportant maintenant aux figures 4 et 5, les protubérances 28 se composent de quatre protubérances 62 prévues en des emplacements espacés le long de la direction transversale de la bande sans fin 25, et de trois protubérances 63 espacées des quatre protubérances 62 longitudinalement surla bande 25, et prévues sur des intervalles espacés le long de la direction transversale de la bande sans fin 250 Chacune des trois protubérances 63 est située de façon à fermer un espace entre deux protubérances adjacentes 62 en regardant dans la direction longitudinale de la bande 25.Un second groupe de quatre protubérances 64 est longitudinalement espacé des trois protubérances 63, et un second groupe de trois protubérances 65 est également espacé du second groupe de quatre protubérances 64. Ainsi, des groupes de quatre protubérances latéralement espacées et des groupes de trois protubérances latéralement espacées sont prévus alternativement dans la direction longitudinale de la bande sans fin 25. La figure 6 illustre la structure de la poulie menante 20 et de la poulie menée 23. Chaque poulie 20, 23 comprend un cylindre 66 et un arbre 67 fixé coaxialement au cylindre 66. De préférence, le cylindre 66 a une surface périphérique rugueuse pour produire un plus grand coefficient de frottement, et pour que la bande sans fin 25 ne puisse glisser sur les poulies 20, 23. Sur la figure 7, chaque galet de retour 30, 31 comprend un cylindre 68 avec à ses extrémités deux joues 69 venant en engagement avec les bords longitudinaux 59, 60 de la bande 25,les protubérances de la bande 25 étant reçues entre les joues 69. Be cylindre 68 est fixé coaxialement à un arbre 70. On décrira un mode de fonctionnement du convoyeur élévateur 10 de matériaux en vrac Un interrupteur du moteur 22 est commuté et la poulie menante 20 est entrainée pour déplacer la bande sans fin 25o Du matériau en vracoomme des grains ou de la boue, par exemple, est amené par la trémie 17 dans l'entourage de base, où le matériau remplit la chambre de transport 27 et est propulsé vers le haut par les protubérances 28 sur la bande 25. Ainsi, le matériau est transporté vers l'entourage de sommet 16 et est évacué du convoyeur 10 par l'orifice 19. Plus particulièrement, comme cela est illustré sur la figure 8, un-matériau en vrac dans une zone B est propulsé par les protubérances 28 elles-même. Un matériau dans une zone C qui est proche des protubérances 28, est entraîné par frottement par les protubérances, pour se déplacer avec la bande 25. Un matériau dans une zone D, qui est éloignée des protubérances et proche de la paroi interne des entourages, n'est pas entraîné par frottement par les protubérances, mais a tendance à tomber par gravité le long de la paroi interne des entourages. Cependant, le matériau dans la zone D est d'une quantité négligeable et est déplacé vers les zones B et C avec le temps. Pour que le convoyeur 10 transporte efficacement le matériau en vrac,il est nécessaire qu'un espace entre la paroi interne des entourages et les extrémités distales des protubérances 28 soit de 5 mm à 10 mm. Cependant, l'espace peut avoir 20 mm selon la densité du matériau en vrac à manipuler. La bande sans fin 25 est entratnée à une vitesse qui est assez élevée pour qae le matériau dans la zone C soit amené par frottement vers le haut, par les protubérances 28. Selon un autre mode de réalisation illustré sur la figure 9, une bande sans fin 71 a deux protubérances transversalement espacées 72 et une protubérance centrale 73 qui est espacée des protubérances 72 dans la direction longitudinale de la bande 71, et qui est agencée pour fermer un espace entre les protubérances espacées 72 en regardant dans la direction longitudinale de la bande 71. 'les protubérances 72 et 73 alternent les unes avec les autres sur la longueur de la bande 710 La figure 10 montre une bande sans fin 74 ayant des protubérances transversales 75 placées à des intervalles espacés sur la longueur de la bande sans fin 74. En se reportant à la figure 11, une bande sans fin 76 modifiée est munie de protubérances 77 en forme de V, espacées à des intervalles sur la longueur de la bande sans fin 760 Be c8té en creux 78 de chaque protubérance en forme de Vfait face dans une direction dans laquelle se déplace la bande sans fin 76. La figure 12 illustre une modification dans laquelle un convoyeur 1 est incliné en formant un angle de 750 Cependant, l'angle de montée peut être de l'ordre de 450 à 850. Un convoyeur horizontal de déchargement 79 illustré sur la figure 13 est relié à 1' entourage supérieur 14 du convoyeur 10 de la figure 1. Be convoyeur 79 comprend un entourage angulaire 80 monté sur l'entourage supérieur 14 et un entourage horizontal 81 relié à une extrémité, à l'entourage angulaire 80. Un entourage de déchargement 82, avec un orifice 83 qui est dirigé vers le bas, est connecté à l'autre extrémité de l'entourage horizontal 81. La bande sans fin 25 est entraînée par la poulie menante 20 et se déplace autour d'une poulie folle 84 et de galets de retour 85a, 85b et 85co Il e st avantageux de prévoir le convoyeur horizontal 79 parce que la hauteur du convoyeur élévateur 10 peut'être augmentée car il n'est plus nécessaire que l'angle d'éboulèment du matériau en vrac soit maintenu, quand ce dernier est évacué dans un silb ou autre récipient analogue. Far ailleurs, le convoyeur 79 permet de transporter le matériau en vrac à une position plus éloignée, à un niveau élevé. Cet agencement est très approprié pour la manipulation d e substances fluides. En se reportant à la figure 14, un convoyeur à bande horizontalede chargement 86 est prévu entre l'entourage de base 12b et la trémie 17. Avec cet agencement, on peut faire varier la quantité de matériaux à amener au convoyeur 10, en faisant varier la vitesse à laquelle la bande 87 du convoyeur 86 se déplace. Be convoyeur 86 est utile en particulier quand la trémie 17 doit être placée en une position éloignée du convoyeur 10. Un essai expérimental fut entreprisen utilisant la bande sans fin illustrée sur les figures 4 et 5,et ayant les valeurs numériques suivantes largeur de la bande .......,,.............,.... 100 nombre de protubérances dans une zone de 102 mm sur 1000 mm .......................... 1 28 - vitesse de déplacement de la bande ...,,,...... 70 m/mn matériau transporté .........................cailloutage ayant une densité de 1,5. Be convoyeur élévateur de matériaux en v rac avec une telle bande sans fin pouvait élever 15 tonnes de cailloutage à ltheureO En utilisant un convoyeur ayant une longueur totale de 15 m et une largeur de bande de 300 mm, la bande se déplaçant à une vitesse de l'ordredsm/mn à 120 m/mn, on peut transporter 60 à 150 tonnes de matériaux. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R B V E N D I C A T I O N S 1 - Convoyeur élévateur de matériaux en vrac caractérisé en ce qugil comprend une enceinte ayant à une extrémité une ouverture de chargement et à l'autre extrémité une ouverture de déchargement deux poulies menante et menée montées rotatives dans ladite enceinte, ladite poulie menante étant placée près de ladite ouverture de déchargement et laditepoulie menée étant proche de ladite ouverture de chargement ; et une bande sans fin se déplaçant sur lesdites poulies menante et menée, ladite bande ayant sur sa surface externe un certain nombre de protubérances, et formant une chambre de transport entre son brin de transport et ladite enceinte, lesdites protubérances sur ladite bande sans fin s'étendant à l'intérieur de ladite chambre de transport. 2 - Convoyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte précitée est disposée sensiblement verticalement. 3 - Convoyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte précitée est inclinée à un angle de l'ordre 45 à 850. 4 - Convoyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de transport précitée dans l'enceinte précitée a un jeu de l'ordre de 5 mm à 10 mm entre les extrémités distales des protubérances précitées et la paroi interne de ladite enceinte qui fait face auxdites protubérances. 5 - Convoyeur selon la revendication 1,caractérisé en ce que la bande sans fin précitée est faite en caoutchouc de silicone. 6 - Convoyeur selon larevendication 1, caractérisé en ce que les protubérances précitées se composent de premiers groupes de quatre protubérances transversalement espacées par rapport à la bande précitée et de seconds groupes de trois protubérances transversalement espacées par rapport à ladite b.ande,lèsditapremier et second groupe étant placés à des intervalles espacés sur la longueur de ladite bande et alternant les uns avec les autres dans la direction longitudinale de ladite bande, lesdits groupes de trois protubérances étant situés de façon à fermer les espaces entre les protubérances adjacentes dudit premier groupe de quatre protubé rances en regardant longitudinalement par rapport à ladite bande. 7 - Convoyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les protubérances précitées se composent de premières paires de protubérances transversalement espacées par rapport à la bande précitée et des secondes protubérances espacées desdites premières paires sur la longueur de ladite bande, lesdites premières paires de protubérances et lesdites secondes protubérances alternant les unes avec les autres dans la direction longitudinale de ladite bande, et lesdites secondes protubérances étant situées de façon à fermer un espace entre lesdites premières paires de protubérances en regardant longitudinalement par rapport à ladite bande. 8 - Convoyeur selon la revendication 1,caractérisé en ce que les protubérances précitées s'étendent transversalement à la bande précitée et sont espacées sur la longueur de ladite bande. 9 - Convoyeur selon la revendication 1, c aractérisé en ce que les protubérances précitées sont en forme de V et sont placées à des intervalles espacés sur la longueur de la bande précitée, chaque protubérance ayant un côté en creux qui fait face à la direction dans laquelle se déplace ladite bande sans fin, 10 - Convoyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte précitée comprend des entourages de sonnnet et de base contenant les poulies menante et menée précitées, respectivement, et des entourages supérieur et inférieur reliés entre lesdits entourages de sommet et de base, chacun desdits entourages supérieur et inférieur eomprenant une paire de panneaux latéraux et une paire de panneaux avant et arrière, chaque panneau latéral ayant, sur ses bords marginaux, une paire de rebords et sur ses extrémités, une paire de rebords supérieur et inférieur, chaque panneau avant et arrière ayant, sur ses bords marginaux, une paire de rebords renforcés et sur ses extrémités, une paire de rebords supérieur et inférieur, lesdits rebords marginaux desdits panneaux latéraux'et lesdites rebords renforcés desdits panneaux avant et arrière correspondant les uns avec les autres, et étant maintenus fermement par un certain nombre de pinces, lesdits rebords inférieurs desdits panneaux latéraux dudit entourage supérieur et lesdits rebords supérieurs des panneaux latéraux dudit entourage inférieur correspondant les uns avec les autres et étant maintenus fermement par un certain nombre de boulons et d'écrous, lesdits rebords inférieurs des panneaux avant et arrière dudit entourage supérieur et lesdits rebords supérieurs des panneaux avant et arrière dudit entourage inférieur correspondant les uns avec les autres et étant maintenus fermement par un certain nombre de boulons et d'écrous à ailettes, et lesdits panneaux latéraux et lesdits entourages supérieur et inférieur étant quinconcés par rapport auxdits panneaux avant et arrière desdits entourages supérieur et inférieur, il - Convoyeur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un convoyeur horizontal de déchargement relié à l'enceinte dudit convoyeur, et ayant une ouverture de déchargement, ledit convoyeur horizontal de déchargement ayant, près de ladite ouverture de déchargement, un galet d'entraînement autour duquel se déplace la bande sans fin précitée0 12 - Convoyeur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un convoyeur à band forizontale de chargement relié à l'enceinte précitée0