Brevet FR2417451A1 — publié le 19790914

On sait que l'emploi des transporteurs à vis sans fin présente de nombreux avantages tels que le bas colt, la simplicite de construction et par conséquent un entretien minimum, des encombrements très réduits par rapport au débit, des possibilités de chargement et de déchargement å n' importe quel point du trajet.Si l'on considère en outre la possibilité offerte par les dits transporteurs de fermer complètement le matériau dans un canal fermé (nord- malement un tube métallique) en évitant des dispersions sous forme de poudres ou des exhalations nuisibles à 1' ambiance, ce qui souvent imposs le choix de la vis sans fin d'alimentation abstraction faite de toute autrs considération de différente nature, on peut bien comprendre la grande concurrence des trans- porteurs à vis sans fin par rapport à tous les autres transporteurs pouvant éventuellement les remplacer. Twt en reconnaissant la validité de ces qualités il faut toute fois remarquer que dans ces transporteurs la capacité de transport diminue sm siblament au fur et à mesure que l'inclinaison de l'axe de la vis sans fin aug- mente sur l'horizontale. Cela signifie que la concurrence précitée, irréfutable pour le transport horizontal ou en cas de dénivellation modeste, est évidemment mise en discussione an cas de fortes inclinaisons.En effet, à égalité de capas cité de transport demandée par l'installation, s5 l'on passe d'un transport à axe horizontal à un transport à axe à forte inclinaison, on a besoin de vis sens fin ayant un grend diamètre d'hélice et un nombre élavé de tours, ce qui entrai ne une grande puissance installée. La forte diminution du rendement volumétrique a lieu an vertu de la force de gravité qui rappelle le matériau vers le bas, et qui tend par conséquent à échapper à l'hélice qui pousse verticalement vers le haut, ce qui amène à une baisse considérable du coefficient de remplissage. Cela crée en outre des difficultés pour ce qui concerne l'alimentation, la portée de ces difficultés emptL chant le plus souvent l'emploi mime des transporteurs à vis sans fin verticale. Etant donné que pour résoudre certains problèmes particuliers de transport sur des lignes très raides ou verticales, la vis sans fin est indic pensable, on a réalisé jusqu'à présent essentiellement deux types de transport teurs à vis sans fin très raides ou verticaux à alimentation horizontale. Le premier type est basé sur le principe de mettre à la bese de la vis sans fin verticale ou à forte inclinaison une simple trémie d'alimentation ou l'on introduit le matériau à élever. I1 est toutefois évident après ce qu'on a illustré ci-dessus, que ce type, fonctionnant par simple gravité, donne les plus mauvais résultats pour ce qui concerne son rendement. L'autre type est basé sur le critère d'alimenter la vis sens fin à axe vertical ou à forte inclinaison au moyen d'une vis sans fin d'alimenta- tion à axe horizontal. Ce type est remarquablement meilleur que le précédent. En effet, an agissant de cette façon, le matériau qui vient de la vis sans fin horizontale atteint la vis sans fin verticale ou à forte inclinaison pourvu d'une certaine pression due à la poussés de l'hélice horizontale qui transporte constamment du matériau nouveau et qui oblige celui-ci à occuper les es- paces disponibles, ce qui entraxe donc un meilleur remplissage de la vis sans fin verticale. Toutefois ce type aussi, bien qu' il soit de loin meilleur par rapport au type précédemment décrit, en ce qui concerne son rendement, s'avère es- sentiellement insuffisant, de façon qu'on ne peut lui avoir recours qu'en cas de certaines nécessités, comme par exemple quand il est indispensable d'éviter des dispersions sous forme de poudres ou des exhalations nuisibles dans les milieux de travail. Toutes ces considérations ont donné naissance au problème technique suivant: la possibilité de réaliser un transporteur à vis sans fin verticale ou à forte inclinaison, pourvu d'une alimentation efficace, de loin merl~ leur que les transporteurs précédemment décrits, dont la nature et le prix soient tels à permettre son emploi mtme dans tous les domaines de l'industrie qui jus- qu'a présent n' ont pas pu utiliser convenablement ce type de transporteur. La présente invention part de la remarque, déjà exposée et confirmée par l'expérience, que si le matériau à transporter en élévation est maints~ nu sous pression, le rendement de la vis sans fin à axe vertical est favorisé. Toutefois la présente invention ne se base pas seulement sur ladite remarque mais surtout sur des comparaisons de nature expérimentale et vise à la réalisation d'un dispositif d'alimentation particulier pour transporteurs, pourvus de vis sans fin verticale ou à inclinaison très forte, où la pression exercée sur le matériau à élever est telle qu'elle permet d'atteindre un rendement volumétrique et mécanique susceptible de permettre, du moins pour les matériaux aptes å ce type de transport, de donner la préférence à l'emploi des transpor- teurs à vis sans fin verticale ou à très forte inclinaison par rapport aux autres transporteurs éventuellement en mesure de les remplacer. La présente invention concerne par conséquent un transporteur à vis sans fin verticale ou à forte inclinaison, basé sur le principe d'alimenter la vis sans fin verticale ou à forte inclinaison par une vis sans fin horizontale en employant un dispositif d'alimentation constitué par un couplage particulier entre lesdites deux vis sans fin, celui-ci étant en mesure de créer dens la zo- ne d'alimentation, en fonction de la nature du matériau et de la hauteur de transport, une pression telle à permettre le maintien d'un rendement élevé. Dans le transporteur à vis sans fin verticale ou à forte inclinaison faisent l'objet de la présente invention, la vis sans fin horizontale est pourvue d'une trémie de chargement du matériau et elle a son arbre portent dif férencié an trois zones distinctes: une première zone, qui est celle placée au-dessous de la trémie de chargement et dans laquelle l'arbre porte l'hélice à un filet, le diamètre et le pas étant prévus en fonction de la puissance de l'installation; une deuxième zone dans laquelle l'arbre porte une hélice aussi inclinée que précédemment mais de préférence à deux ou à plusieurs filets; après un tronçon d'arbre complètement dépourvu d'hélice et dont la longueur est égale à peu près au diamètre de l'hélice de la vis sans fin verticale ou à forte inclinaison, il y a la troisième zone où l'arbre porte une hélice tout à fait identique à celle de la deuxième zone mais à inclinaison contraire. Ces deux tronçons pourvus d'hélice à plusieurs filets, débordant de l'enveloppe de la vis sans fin d'alimentation, sont introduits lors du mon- tage dans un tube horizontal qui est solidaire de la base de l'enveloppe tubez laire de la vis sans fin verticale ou à forte inclinaison à alimenter; la position de cette dernière, une fois qu'on a introduit les hélices horizontales est telle qu'elle se situe dans la zone de séparation des deux tronçons corses~ pondant au tronçon d'arbre dépourvu d'hélice, et dans une position telle que son hélice effleure l'arbre des premières. Dans cette situation, le matériau transporté par la vis sans fin horizontale, entrant dans la zone de l'hélice à plusieurs filets, est unifor- moment comprimé. Plus le nombre des filets de l'hélice est grand, plus la com- pression et l'uniformité sont élevées. Quand on a obtenu le remplissage de tou- te la zone d'alimentation, étant donné la présence des deux hélices à incli naiscr50pposéess le matériau à transporter est poussé par pression, par deux composantes contraires et coaxiales, vers la vis sans fin verticale ou à forte inclinaison, ce qui cause un effet favorable an mesure de s'opposer à l'effet négatif de la gravité. En d'autres termes, si nous prenons en examen le milieu où ces deux hélices opposées et à deux filets agissent celui-ci peut titre considéré comme une véritable chambre de compression qui aide le matériau à suivre l'hélice verticale OU å forte inclinaison pendant son mouvement ascensionnel. Les détails de l'invention seront illustrés plus clairement en se référant aux dessins annexés qui ont un caractère simplement schématique et dans lesquels: - la figure 1 illustre la vis sans fin d'alimentation à axe horizontal ayant la chambre de compression insérée sur une vis sans fin à axe vertical; - la figure 2 représente1 avec des parties arrachées, une vue de caté de 1' in- sertion entre les deux vis sans fin et les positions réciproques des hélices dans la chambre de compression; - la figure 3 représente en plan, uns partie remarquable ayant été arrachée, l'insertion des deux vis sans fin et les positions réciproques des hélices dans la chambre de compression. En se référant en particulier à la figure 1, on a indiqué en (1) la traie de chargement du matériau à transporter, en (2) la vis sans fin d'alimentation horizontale dans laquelle on voit partiellement l'hélice à un filet indiquée an (3). En (4) on a indiqué les moyens de motorisation de la vis sans fin (2), tandis qu'en (5) on a indiqué la partie appelée chambre de com- pression.En (6) on a indiqué la vis sans fin à axe vertical, pourvue de motorisation indépendante (7) et dont l'hélice de transport ascensionnel a été indiquée en (8). Enfin on a indiqué en (9) par des traits interrompus, le dispositif de compression particulier qui peut Titre appliqué aussi à des vis sans fin très raides et par conséquent non nécessairement verticales, mais ayant en tout cas une forte inclinaison par rapport à un plan horizontal. En se référant en particulier aux figures 2 et 3, tout en considérant valables les références précédentes, on a indiqué en (10) et en (ii) respectivement les hélices à plusieurs filets et à inclinaisons opposées placées dans les chambres de compression; sur les figures lesdites hélices ont deux filets et le meme diamètre que l'hélice (3) de la vis sans fin d'alimentation: cela toute fois ne doit pas être strictement observé étant donné que, en fonction de la nécessité d'obtenir une pression déterminée, ce qui est a son tour en fonc- tion de la nature du matériau et de la hauteur à atteindre, on pourra avoir des hélices à un ou à plusieurs filets, ayant un diamètre et un pas différents de ceux de l'hélice (3).On peut clairement voir sur lesdites figures que ces derniers hélices sont solidaires du meme arbre (12) de l'hélice (3) st placées à l'intérieur de la chambre (5), solidaire de la carcasse ou enveloppe (6) de la vis sans fin verticale (8). La carcasse ou enveloppe de la vis sans fin (3), par la bride (13) est jointe à la bride (14) de la chambre de compression (5), tandis que cette dernière, du cBté opposé à cette jonction, est pourvue du support (15) suscep- tible de recevoir et de supporter l'extrémité de l'arbre (12). En observant la figure 3 on peut remarquer que l'hélice (8) de la vis sans fin verticale (6) effleure l'arbre t12) de celle horizontale, qui dans cette zone est dépourvu d'hélice et aussi que les vis sans fin (io) et (11) effleurent, respectivement aux deux cotés opposées, l'hélice (8); en outre la symétrie des tronçons (10) et (11) et les espaces minima existant entre les hélices et suggérés par des raisons de précaution seulement, permettent non seulement de réduire au maximum les espacements morts, mais aussi de créer une pression uniforme sur la zone d'alimentation de l'hélice (8); cette pression, selon les flèches opposées et indiquées en (e) sur la figure 2, débouchent dans la résultante verticale (V) en tant que poussée ascensionnelle sur le matériau. En tenant compte que, par l'introduction de la chambre de compression, on réussit à récupérer amplement la valeur du coefficient de remplissage à l'égard du transport vertical, et en tenant compte en outre que ladite chars bre de compression n'est constituée que par deux tronçons d'hélices opposées et que par conséquent d'un point de vue strictement économique son cobt est très réduit, on peut conclure que le transport vertical par vis sans fin, grtce à l'introduction du dispositif faisantl'objet de la présente invention peut entre très compétitif, du fait qu'il permet une grande hauteur d'élévation, aussi bien que des débits élevés avec un bas nombre de tours, l'usure étant modeste et les puissances installées faibles. I1 faut remarquer que la vis sans fin d'alimentation horizontale peut entre remplacée, en cas d'exigences particulières, par une vis sens fin inclinée tout en respectent bien entendu le principe de la chambre de compres- sien qui vient d'tre décrite. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à la seule forme de réa- lisation décrite ci-dessus et des variantes et dss améliorations pourront y être apportées sans sortir pour autant du cadre de l'invention, dont les carac- téristiques fondamentales sont résumés dans les revendications qui suivent. FIEVENDICATIONS 13 Transporteur à vis sans fin verticale ou à forte inclinaison, du type comportant une vis sans fin d'alimentation horizontale, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation de la vis sans fin verticale ou à forte inclinaison comporte, à la base de cette vis sans fin, une chambre de con- pression constituée par une enveloppe, essentiellement formée par le croise~ ment du tube-carcasse de la vis sens fin verticale ou à forte inclinaison avec le tube-carcasse de la vis sans fin d'alimentation horizontalef dans lequel lesdites vis sans fin tournent; la vis sans fin d'alimentation horizontale con- porte, en correspondance de ladite chambre de compression, deux tronçons d'hélice placés aux deux cités opposés par rapport à la vis sans fin verticale ou A forte inclinaison et ayant des inclinaison opposées. 2) Transporteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite vis sans fin d'alimentation horizontale comporte trois zones distinctes: une première zone, placée au-dessous de la trémie de chargement et dans laquelle l'arbre porte une hélice à un filet, le diamètre et le pas étant prévus en fonction de la puissance de l'installation; une deuxième zone > dans laquelle 1' arbre porte une hélice aussi inclinée que la précédenteg mais qui peut titre à deux ou à plusieurs filets et après un tronçon d'arbre complètement dépourvu d'hélice et dont la longueur est égale à peu près au diamètre de l'hélice de la vis sans fin verticale, tronçon qui est situé dans la chambre de compression, une troisième zone où l'arbre porte une hélice égale à celle de la deuxième zone mais à inclinaison contraire. 3) Transporteur selon les revendications 1 et Z caractérisé en ce que les deux tronçons d'hélices à plusieurs filets débordent de la carcasse ou en- veloppe de la vis sans fin d'alimentation et sont situés symétriquement dans un tube horizontal et solidaire de la base de la carcasse ou enveloppe de la vis sans fin verticale ou à forte inclinaison à alimenter et la position de cette te dernière, une fois introduites les hélices horizontales, et telle qu'elle vient se situer dans la zone de séparation des deux tronçons, qui correspond au tronçon d'arbre dépourvu d'hélices c'est-à-dirs à la chambre de compression, et dans une position telle que son hélice effleure l'arbre des premières. 4) Transporteur selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les hélices desdites deuxième et troisième zones ont un nombre de filets en me- sure de fournir la compression désirée du matériau dans la chambre de compression, étant entendu que si l'on désire augmenter cette compression il faut augmenter le nombre des filets. 5) Transporteur à vis sans fin verticale ou à forte inclinaison, selon l'uns quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vis sans fin d'alimentation a un axe non horizontal.