Brevet FR2314122A1 — publié le 19770107

La présente invention se rapporte à un dispositif d'aspira tion de matière sous forme de poussière, granulaire ou capable de ruissellement, à partir de bateaux ou de récipients ou capacités similaires à bords élevés, comportant un dispositif de déviation consistant en un conduit de livraison de la matière qui est connecté avec un tube d'aspiration et qui peut pivoter et basculer dans des plans horizontaux et verticaux. On sait que, avec de tels dispositifs on utilise des tubes en matière élastique ou des tubes enroulés en spirale comme éléments de raccordement articulés entre le conduit de livraison en distribution et le tube d'aspiration, qui peuvent exécuter un mouvement de flexion déterminé. Cependant, en raison des flexwms constantes auxquelles sont soumis ces tuyaux, ceux-ci s'usent rapidement. En outre, il arrive fréquemment que lors des mouvements de basculement et de pivotement dans le sens horizontal et vertical du dispositif dans des positions exposées, le tube formant articulation est contraint au-delà de ses limites d'ebs- ticité, ce qui entrante sa rupture.Enfin, il convient également de considérer que l'usure est très grande lorsque des matières granulaires ruisselantes sont appelées dans une partie de tube de forme recourbée, ce qui implique la nécessité de procéder à de fréquents remplacements de ce tube. Le problème fondamental que se propose de résoudre l'invention consiste donc à éviter ces inconvénients et à concevoir le dispositif en question de façon qu'il puisse balayer de grandes zones superficielles devant être soumises à l'aspiration, que la partie de raccordement articulée ne soit que peu sujette à l'u3u- re, et que la manoeuvrabilité du dispositif soit considérable layent améliorée surtout entre des positions verticales extrêmes. Avec un dispositif tel que celui mentionné ci-dessus, ce problème est résolu par le fait que le raccordement articulé cxm- porte un récipient dont les dimensions sont plus grandes que le diamètre du tube d'aspiration et que celui du conduit de distri- bution qui s'avancent à l'intérieur du récipient, et que le tube d'aspiration, de structure rigide est relié au récipient par une articulation à rotule de déviation angulaire pré-établie. Le dispositif construit de cette manière présente l'avanta- ge de ne donner lieu pratiquement à aucune usure dans la région du raccordement auticulé. Du fait des'angle de pivotement limité de l'articulation à rotule, une très grande surface d'aspiration peut être balayée tandis que simultanément le conduit de distribution de la matière dispose d'un plus grand espace e pivotement dans des plans verticaux sans risques d'usure.Enfin, le tube d'aspiration suspendu à l'articulation à rotule se déplace à va-et-vient dans toutes les manoeuvres dans une nosition verticale, ce qui, en particulier dans les manoeuvres du dispositif à partir des soutes des navires, par exemple, présente l'avantage d'éviter tout risque de blocage ou même de flambage du tube d'aspiration, ou du conduit de distribution, ou de l'articulation à rotule. Le tube d'aspiration débouche de préférence dans une section du récipient droite tronconique. Entant donné que l'articulation à rotule est aménagée dans la région de petite base du tronc de cône, elle peut être construite avec de petites dimensions tout en conservant un angle de pivotement relativement grand, ce qui conduit à des frais peu élevés de construction et de montage. L'axe de symétrie du récipient est, de préférence, la bissectrice de l'angle de déviation angulaire pré-établi de l'arti- culation à rotule. Cela signifie que, par rapport au récipient, le tube d'aspiration peut pivoter dans les deux sens d'une même valeur angulaire. L'axe de symétrie du récipient coincide, de préférence, anc l'axe de la section du récipient de forme droite tronconique. Le récipient et l'articulation à rotule forment ainsi en bloc des corps symétriques dont les différentes sections, en particulier le tronc de cône du récipient, peuvent être construites simplement à partir de pièces produites en série. Avec une forme d'exécution simple du dispositif de l'invention, la déviation de l'axe longitudinal du conduit de distribution de la matière vers le haut à partir de l'horizontale, n'est pas plus grande que la moitié de la déviation angulaire de l'articulation à rotule. Cette condition a pour conséquences que le tube d'aspiration, dans les deux positions limites verticales que peut atteindre le conduit de distribution prend une position verticale, cependant que, dans une position limite du conduit de distribution, l'articulation a' rotule a atteint sa position limite. Avantageusement, la déviation maximale de l'axe longitudinal vers le haut ou vers le bas du conduit de distribution par rapport à l'horizontale, est déterminée par la valeur dont s 'écar- te de l'angle droit l'angle que fait l'axe longitudinal du conduit de distribution avec l'axe de symétrie du récipient, valeur à laquelle s'aaoute la moitié de ia valeur de la déviation angulaire de l'articulation à rotule. Cette condition fixe les positions limites verticales du conduit de distribution dans lesquelles le tube d'aspiration demeure dans sa position verticale en utilisant au moins une position de butée du tube à rotule. L'angle formé entre 1 'axe longitudinal du conduit de distribution et l'axe de symétrie du récipient est de préférence, égal à un angle droit modifié, de préférence réduit de la moitié de la déviation angulaire de l'articulation à rotule. Cette condition illustre la dépendance des trois angles entre eux dans l'hypothèse selon laquelle les deux positions limites de ltar- ticulation à rotule du tube d'aspiration conservent à celui-ci sa position verticale. Ces trois angles sont les suivants : an gle de pivotement vertical rapporté à l'horizontale du support fixe' au récipient, qui est généralement le conduit de distribution, angle sous lequel le conduit de distribution débouche dans le récipient avec son axe longitudinal par rapport à- son axe de symétrie, et enfin, angle de pivotement du tube d'aspiration dans 1'articulation à rotule. Le conduit de distribution peut alors avantageusement être fixé rapidement au récipient sous un angle correspondant aux conditions de fonctionnement pré-établies du dispositif. Cela signifie que le conduit de distribution peut être soudé au récopient, l'angle formé entre l'axe longitudinal du conduit de distribution et l'axe de symétrie du récipient étant alors adapté de manière appropriée aux conditions favorables de fonction ment qui se reproduisent invariablement et constamment. Cependant, dans une forme préférée d'exécution, l'angle for mé entre l'axe longitudinal du conduit de distribution et l'axe de symétrie du récipient est réglable. Pour ce réglage il faut alors prévoir des dispositifs d'arrêt et d'étanchéité appropriés dans la région de l'introduction du conduit de distribution dans le récipient. Avec le dispositif conforme à l'invention, le conduit de distribution est constitué par un tube de jonction -raccordé au récipient, à travers la partie du fond duquel, située hors du récipient, un tube de dérivation s'avance das le tube de jonction, le tronçon dépassant ayant un diamètre plus petit Que celui du tube de jonction. Cette exécution a l'avantage d'éviter une usure du conduit de distrJbutnon, par l'a'ignement de la ms tière granulaire dans le sens de l'écoulement, une accumulation de matière se formant dès lors au point de transition entre le tube de jonction et le tronçon dépassant et s'opposent à ce que la matière transportée entre en contact avec les parois du tube et use celle-ci par frottement.La même action est obtenue par le fait que le tube de jonction pénètre par une extrémité annulaire dans la section cylindrique qui se rattache à la section du récipient de forme droite tronconique. la longueur axiale du tronçon dépassant est alors au moins égale, de préférence, a la moitié de son diamètre tandis que la longueur axIale de l'extrémité annulaire est au moines égale à la moitié de son diamètre. L'invention sera maintenant décrite plus en détail en se référant aux dessins annexés qui représentent respectivement : figure la, une vue en coupe d'une première forme d'exécution de dispositif figure lb, le dispositif de la figure la sous une forme schématique en vue latérale figure lc, le dispositif de la figure 7b dans une seconde position figure 2a, une deuxième forme d'exécution sous une forme schématique du dispositif dans une vue latérale figure 2bs le dispositif de la figure 2a dans une autre position figure- 3a, une troisième forme d'exécution du dispositif en vue latérale figure 3b, le dispositif de la figure 3a dans une deuxième position. Le dispositif représenté parles figures la, lb et 7c est constitué par un récipient 3, dans la face inférieure duquel débouche un tube d'aspiration 1 et de la face-latérale duquel part un conduit 4 de distribution qui est rattaché par une bride à un dispositif d'aspiration monté dans un port ou sur un bateau. Le récipient 3 du dispositif de déviation est constitué par une section d'enveloppe cylindrique 32 qui est fermée sur la face supérieure par un couvercle bombé 31 et à la partie inférieure de laquelle se rattache une enveloppe 33 ayant la forme d'un tronc de cône droit, dont l'xe colncide avec l'axe de l'enve- loppe cylindrique 32. A partir de l'enveloppe cylindrique 32, l'enveloppe 33 de forme tronconique du récipient 3 va en se rétrécissant pour former un rebord de fermeture 36,auquel elle est fixée, cette fixation étant renforcée par des nervures ou goussets 34 et 35. Le rebord 36 'étend perpendiculairement à l'axe de symétrie 8 du récipient 3. Une entretoise tubulaire 38 coaxiale à l'axe du récipient forme un autre rebord annulaire 37 s'eendsnt perpendiculairement par rapport à l'axe de symétrie 8 du récipient 3, aménagé, à une distance pré-établie du rebord 36, l'entretoise 38 étant reliée de manière amovible avec le rebord 36 parades vis ou boulons. De même que le rebord 37, le rebord 76 comporte en sa partie médiane un évidement destiné à recevoir l'enveloppe de rotule 21 de l'articulation à rotule 2. Un élément d'étanchéité 39 est aménagé entre l'enveloppe 21 de la rotule et ltévidement du rebord 37. Des-calottes ont été ealevées sur les deux faces opposées de l'enveloppe de la rotule 21. Par l1espace libre ainsi créé passe un tube Il qui traverse l'enveloppe de rotule 21 et qui est relié des deux cotés opposés avec l'enveloppe de la rotule le long des lignes de soudure 22 et 23. Le tube 11 qui, avec une partie de l'enveloppe de rotule 21, s'avance dans 1 'inté- rieur de l'enveloppe tronconique 33 du récipient 3, 'constitue une partie du tube ou conduit d'aspiration 1 qui comporte un autre tube 14 rattaché parson rebord 13 au rebord 12 du tube Il. Le tube 14 est normalement un tube télescopique.Dans l'exemple d'exécution représenté, le conduit d'aspiration 1 est montré dans une position verticale, c'est-à-dire celle qu'il a assumée de lui-même sous l'influence de la pesanteur. Dans cette position et avec cette forme d'exécution,l'axe de sgmé- trie 8 du récipient 3 colncide avec l'axe du conduit d'aspiration I. L'articulation à rotule 2 permet de chaque côté à partir de cette position une déviation angulaire de valeur La gamme de déplacement angulaire du tube d'aspiration 1 par rapport au récipient 3 est doncs sX 2 = 600. Ainsi que le montre la figure la, le conduit de distribu tion 4 débouche dans la section du récipient que forme l'enveloppe cylindrique, l'axe longitudinal 7 du conduit de distribution 4 formant alors un angle droit avec l'axe de symétrie 8 du récipient 3. Le conduit de distribut on 4 est constitué par urj tube de jonction 45 qui est soudé au récipient 3, la fixation en position du tube de jonction 45 par rapport au récipient 3, étant améliorée par des nervures ou goussets de suprort 34, 34'. Le tube de jonction fait saillie par son extrémité annulaire 44, dont la longueur axiale correspond au moins à son rayon, dans l'intérieur du récipient 3.En dehors du récipient le tube de jonction 45 présente un fond ou cloison 43 que traverse un tube de départ 41 qul, dépassant à l'intérieur par un tronçon de tube 42, est soudé à la cloison périphérique. La longueur axiale du tronçon de tube 42 correspond au moins à son rayon. Le diamètre du tube de jonction 45 est plus grand que celui de l'élément de tube 42 de sorte que, lorsque de la matière est conduite hors du récipient 3, l'espace formé entre l'élément de tube 42 et le raccord tubulaire 45 se remplit de matière ce qui évite ainsi une usure des parois de tubes.Sur la face opposée au fond 43 du tube de jonction 45 le tube de départ 41 présente un rebord 46 auquel peut astre raccordé un rebord 51 d'un tube télescopique 5, conduisant à l'installation fixe du port ou du navire qui per- met un mouvement angulaire horizontal et un déplacement horizontal ainsi qu'un pivotement dans des plans verticaux du tube télescopique 5 et, de ce fait, du tube de distribution 4 et du récipient 3 auquel il est relié. La figure lb montre le dispositif de la figure la dans la même position, le tube ou conduit d'aspiration 1 étant repré senté schématiquement alors qu'il pénètre dans la matière à transporter. La figure lo montre une position limite dans laquelle le conduit de distribution 4 est entraîné en pivotement vers le haut par le dispositif fixé dans le port ou sur le bateau en for- mant un anglet &gamma;1 par rapport à l'horizontale cependant que, ainsi qu'il a été mentionné, l'angle formé entre l'axe longitudinal 7 du conduit de distribution et l'axe de symétrie 8 du récipient 3 est' un angle droit. Sur les figures lb et lc on voit que dans la position limite supérieure du pivotement vertical du conduit distribution 4 le tube d'aspiration I occupe encore une position verticale lorsque l'angle de pivotement &gamma;1 correspond à la moitiéoÇde l'angle de pivotement de l'articulation à rotule, c'est-à-dire que cet angle a une valeur de 30 dans l'exemple représenté. Pour obtenir un pivotement vertical plus grand du tube de distribution 4 par rapport à l'horizontale, suivant la forme d'exécution représentée par les figures 2a et 2b, le conduit de distribution 4 conformément à l'invention est soudé au récipient 3 de sorte que son axe longitudinal 7 forme un angle différent d'un angle droit' avec l'axe de symétrie 8 du récipient 3.L'angle 2 mesure l'écart par rapport à 1 'angle droit de l'angle coque fait l'axe de symétrie 8 du récipient 3 avec l'axe longitudinal 7 du conduit de; distribution 4, le conduit de distribution 4 étant aligné--horizontalement et le tube d'aspiration étant aligné verticalement comme le montre par exemple la figure 2, ce qui correspond à la position d'activité. -Dans le cas de l'exemple d'exécation représenté, la valeur de l'anglejB2 est de 150. Ainsi que le montre la figure 2b l'angle maximal de pivotement vertical vers le haut ss2 par rapport à l'horizontale du conduit de distribution 4 est égal à la somme des anglescCet p2, pour laquelle le tube d'aspiration I peut encore occuper une position verticale a Par ailleurs, avec la forme d'exécution selon les figures 2a et 2b il est possible de faire pivoter le tube d'aspiration'l de la figure 2a vers la gauche d'un angle de 45 , c'est-à-dire d'agrandir considérablement la zone d'introduction'du tube d1as- piration 1 en fonction de la position de pivotement du conduit ds distribution 4 comparativement à celle qui est représentée sur les -figures lb et lc, lorsque le conduit de distribution 4 est amené dans la position horizontale représentée sur la figure 2a. Avec la forme d'exécution représentée par les figures 3a et 3b un pivotement vertical vers le haut du tube de distributon 4 encore plus grand est possible, auquel cas 11 angle différen- tiel ss3 assume une valeur de 300; Cela signifie qu'on obtient ainsi un angle de pivotement &alpha;3 du tube de distribution 4 verticalement vers le haut de 60 par rapport à l'horizontale, par lequel le tube d'aspiration peut encore assumer une position ser- ticale, comme le représente la figure 3b.Ainsi que le montre la figure 3a par une position horizontale du conduit de distribution 4, la zone de penétration du tube d'aspiration 1 dans la partie de gauche est portée à 600, c'est-à-dire à la valeur de l'angle de pivotement maximal de l'articulation à rotule. Cela signifie que par suite du déportement du dispositif représenté par les lignes en trait mixte pour la structure télescopique-du conduit de distribution 4, par pivotement du tube de distribution 4 dans un plan vertical ainsi que par pivotement supplémentaire de l'articulation à rotule 2, une grande surface de l'espace de chargement peut être balayée par le tube d'aspiration 1 et que, en même temps, le dispositif est amené dans l'espace de chargement et retiré de cet espace dans des conditions parfaites alors que le tube d'aspiration demeure suspendu dans une position verticale. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'aspiration de matieres pulvérulentes granulaires, ou capables de ruissellement, notamment pour bateaux ou capacités similaires à bords élevés, comportant un dispositif de déviation constitué par un conduit de distribution de la matière pouvant respectivement basculer et pivoter dans des plans horizontaux et verticaux, qui se raccorde par liaison articulée à un tube d'aspiration, caractérisé en ce que la liaison articulée entoure un récipient 3 dont les dimensions sont plus grandes que le diamètre du tube d'aspiration 1 et que le diamètre du duit de distribution 4, et en ce que le tube d'aspiration 1, de structure rigide est relié au récipient 3 par une articulation à rotule 2 capable d'une déviation annulaire déterminée 2 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube d'aspiration 1 débouche dans une partie 33 de forme droite tronconique du récipient 3. 3) Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractériséen ce que itaxe de symétrie 8 du récipient 3 constitue la bissecXi- ce de l'angle de déviation 2çCpré-établi de l'articulation à ro- tule 2. 4) Dispositif suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l1axe de symétrie 8 du récipient 3 coincide avec l'axe de la partie droite tronconique 33 du récipient 3. 5) Dispositif suivant une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que la déviation de l'axe longitudinal 7 du conduit de diatribution 4 vers le haut par rapport à l'horizontale n'est pas plus grande que la moitié de la déviation angulaire Cde l'articulation à rotule 2. 6) Dispositif suivant une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé an ce que la déviation maximale 9 ds l'az longitudinal 7 du conduit de distribution 4 vers le haut ou verar le bas par rapport à l'horizontale est déterminée par combinaison, d'une part de l'angle # qui mesure l'écart par rapport à l'angle droit de l'angle que fait l'ase longitudinal 7 du conduit de- distribution 4 avec l'axe de symétrie 8 du récipient 3 et, d'autre part, de la moitié de la déviation angulaireDCde l'articulation à rotule 2. 7) Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'angle formé entre l'axe longitudinal 7 du tube de distribution 4 et l'axe de symétrie 8 du récipient 3 est égal à l'an le droit modifié d'une valeur égale à la moitié de la déviation angulaire i l'articulation à rotule 2. 8) Dispositif suivant une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que le conduit de distribution 4 est rigidement fixé au récipient 3 sous un angle prédéterminé correspondant aux conditions de fonctionnement connues du dispositif. 9) Dispositif suivant une quelconque des revendications 1 à 7,'caractérisé en ce que l'angle formé entre l'axe longitudinal 7 du tube de distrnDution 4 et 1'axa de symétrie 8 du récipient 3 est réglable. 10) Dispositif suivant une uelconQue des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que ie conduit de distribution 4 est constitué par un tube de jonction 45 raccordé au récipient 3 et muni d'un fond 43, situé hors du récipient et à partir duquel un tube de dérivation 41 dépasse dans le tube de jonction 45, le tronçon 42 du tube en dépassement ayant un diamètre plus petit que celui du tube de jonction 45. 11) Dispositif suivant une quelconoue des revendícations qui précèdent, caractérisé en ce que le tube de jonction 45 dépasse par son extrémité annulaire 44 dans la partie cylindrique 32 raccordée à a partie du récipient de forme droite tronconique 33. 12) Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la longueur axiale du tronçon de -tube 42 est au moins ég- le à la moitié de son diamètre. 13) Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la longueur axiale de l'extrémité dépassante 44 est au moins égale à la moitié de son diamètre.