Brevet FR2446244A1 — publié le 19800808

La presente inde tison concerne une installation de reprise de matières en tas, plus particulièrement destinée, à titre d'exemple, à la reprise dtun stock de produits pulvérulents ou granulaires pour leur acheminement vers une trémie réceptrice ou un transporteur d'évacuation. Une telle installation est couramment utilisée dans des stations dthomogénéisation de charbons pour l'alimentation de centrales thermiques, ou encore de produits de carrière pour l'alimentation de cimenteries. Dans des installations de ce genre les produits de différentes provenances sont stockés sur des parcs, par cordons longitudinaux juxtaposés ou superposés pour former un tas de grande longueur et de grande hauteur, à section transversale plus ou moins hétérogène. La reprise des produits stockés se fait alors par tranches transversales successives, si bien que les éléments hétérogènes de chaque tranche se trouvent mélangés ; les tranches successives possédant la meme hétérogénéité tout au long du tas, c'est finalement un mélange homogène qui est envoyé vers l'utilisation. Les appareils de reprise d'homogénéisation de types connus assurent deux fonctions séparées - une fonction de destruction du tas pour provoquer l'éboulement des matières, - une fonction de ramassage des matières éboulées au pied du tas, pour les achemi ner par exemple vers un transporteur d'évacuation. Parmi ces appareils courants, certains agissent globalement sur tout le front du tas, avec une herse de meme dimension générale que le front de tas, provoquant ainsi un éboulement continu sur toute la largeur. Le dispositif de ramassage à vis, à racleur, ou à transporteur, occupe alors aussi toute la largeur du front pour amener le produit vers le transporteur d'évacuation. De tels appareils, à un seul mouvement de progression frontale, assurent une très bonne homogénéisation de la reprise, mais exigent un transporteur supplémentaire pour recueillir les matières sur toute la largeur du tas et les conduire vers le transporteur d'évacuation. D'autres appareils agissent plus localement, avec une herse ou rateau de grattage de faible largeur ; l'éboulement localisé amène alors les matières vers les godets d'une chaine ou d'une roue-pelle. L'appareil est alors animé d'un mouvement de va-et-vient transversal en plus du mouvement frontal de progression dans le tas. De tels appareils sont plus simples, mais conduisent à des débits variables durant leur progression transversale surtout lorsque le tas est à section triangulaire ; ils peuvent aussi conduire à des variations cycliques d'homogénéité du produit évacué. La présente invention permet de réaliser en une seule opération les deux fonctions d'éboulement et d'amenée au transporteur d'évacuation, tout en assurant une parfaite homogénéité des produits évacués. L'invention concerne une installation de reprise de matières mises en tas de grande longueur sur une aire de stockage, en vue de leur transfert vers la trémie d'un transporteur d'évacuation, la reprise étant effectuée par attaque frontale progressive du tas au moyen d'un organe de décompactage en forme de herse mobile couvrant toute la surface frontale du tas et porté par un chariot mobile longitudinalement au fur et à mesure de l'évacuation des matières. Selon l'invention, la trémie réceptrice des matières est disposée latéralement le long et au pied du tas, à un niveau inférieur à celui de l'aire de stockage ; en outre la herse mobile fait vers le tas un angle avec l'horizontale inférieur à l'angle de talus naturel des matières, le chariot support comportant par ailleurs des moyens pour donner à la herse un mouvement cyclique avec une course active où la herse en position avancée vers le tas est mise en déplacement transversal plan vers le côté où est située la trémie réceptrice et parallèlement à l'aire de stockage, et avec une course neutre de retour en position reculée par rapport au tas. L'invention concerne également le procédé de reprise de matières en tas selon lequel on donne à la herse une inclinaison vers le tas avec un angle sur l'horizontale inférieur à angle de talus naturel des matières, de façon à empêcher l'éboulemençfrontal des matières ; on donne alors à la herse un mouvement cyclique avec une course active, en position avancée vers le tas, en mouvement transversal plan parallèle à l'aire de stockage et une course neutre de retour en position reculée par rapport au tas, de telle sorte que pendant la phase active de chaque cycle les matières soient progressivement déplacées transversalement et parallèlement à l'aire de stockage, les matières aboutissant à l'extrémité transversale du tas s'éboulant alors le long du talus latéral jusqu'au pied du tas où on les recueille dans une trémie latérale vers le transporteur d'évacuation. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple et illustré par les dessins annexés. Les figures 1 à 3 représentent de fanon simplifiée une installation pour la reprise de matières stockées en tas linéaire. La figure 1 est une vue latérale de l'installation, en coupe selon I-I de la figure 3. La figure 2 est une vue de dessus de l'installation. La figure 3 est une vue par l'attière, selon III-III de la figure 1. La figure 4 est une vue homologue à celle de la figure 3 dans le cas d'un stockage et d'une reprise polaires. En se référant d'abord à l'ensemble des figures 1 à 3 on verra le tas 1 des matières précédemment stockées sur l'aire 2 en un tas rectiligne de grande longueur. En coupe transversale le tas présente une section triangulaire avec des pentes latérales à l'angle de talus naturel des matières stockées. L'appareil de reprise est porté par un portique bas 4 enjambant l'aire de stockage, et reposant au sol par deux berceaux 5 munis de galets 6. Le portique 4 peut ainsi se déplacer parallèlement sur les rails 8 parallèles à l'axe longitudinal du tas 1. Sur les dessins simplifiés donnés ici on n'a pas représenté les équipements moteurs de translation du portique sur ses rails, car il s'agit ici d'équipements tout à fait usuels. La poutre transversale du portique 4 est munie de quatre plateaux tournants 10 entrainés en synchronisme par un équipement moteur usuel disposé à l'intérieur de la poutre et non représenté sur les dessins. Chaque plateau 10 (deux plateaux inférieurs et deux plateaux supérieurs) porte un maneton 11, et tous les manetons sont montés à la mime distance de l'axe et avec le même calage angulaire sur tous les plateaux. Les manetons 11 servent de tourillons pour les quatre bras 12 d'un bâti mobile 13 en forme générale de C, et qui enserre la poutre horizontale. Une herse triangulaire de décompactage 15, constituée par une charpente métallique en treillis, est articulée en 16 sur des supports 17 solidaires du bâti 13, les deux articulations étant alignées sur un mime axe horizontal. La herse 15 est de dimension générale suffisante pour couvrir toute la surface frontale du plus grand tas que l'on puisse former sur l'aire 2. La position angulaire de la herse est réglable, et déterminée en agissant sur les deux vérins 19 articulés d'une part sur les bras inférieurs 12 du bâti mobile, et d'autre part sur un élément de la charpente de la herse. Sur sa face inférieure la herse est équipée de couteaux racleurs 21. Vus de dessus (figure 2) ces couteaux sont alignés selon des lignes inclinées, avec une pente sur l'horizontale légèrement inférieure à l'angle de talus naturel des matières. Par ailleurs, les couteaux sont répartis en quatre groupes où, tout en restant paralleles entre eux, les groupes sont légèrement décalés l'un par rapport à l'autre, chaque groupe étant légèrement en arrière du précédent du haut de la herse vers le bas. On obtient ainsi une disposition avec formation de redans horizontaux 23, particulièrement visibles sur la figure 1. Le fonctionnement de l'installation est alors le suivant La position de la herse 15 est tout d'abord règlée de façon à ce que l'in- clinaison frontale vers le tas de tous les couteaux 21 forme avec l'horizontale un angle légèrement inférieur à l'angle de talus naturel des matières stockées. L'ensemble est alors amené, sur les rails 8, au contact du front du tas et les plateaux 10 sont mis en mouvement synchronisé dans le sens des flèches de la figure 2. L'ensemble de la herse 15 et des couteaux 21 est alors animé d'un mouvement circulaire horizontal. Dans la phase du cycle où la herse est en position avancée vers le tas les couteaux 21 sont engagés dans le tas et animés d'un mouvement de translation vers la gauche ; puis dans un mouvement de recul les couteaux échappent au tas, et en course de retour se déplacent vers la droite sans contact avec les matières. On voit que durant la phase active les matières sont détachées du tas, mais ne peuvent pas s'ébouler sur sa face frontale puisque la pente formée par la herse est inférieure à l'angle d'éboulement. L'inclinaison transversale des couteaux empêche également la chute des matières qui se trouvent ainsissà chaque cycle, simplement transférées horizontalement d'un pas qui serait théoriquement au maximum égal au diamètre de rotation des manetons 11. En fait le pas sera inférieur et le pas des couteaux sur la herse sera également déterminé de telle sorte que lorsqu'une masse élémentaire de matières a été translatée par le mouvement d'un couteau, au cycle suivant cette meme masse soit reprise par le couteau suivant. Ainsi, de proche en proche, les matières d'une tranche transversale du tas seront amenées progressivement jusqu'au flanc latéral du tas où elles stébouleront vers le pied du tas. La trémie réceptrice 25 et le transporteur d'évacuation 26 ont été disposés en fosse, le/long du bord de l'aire de stockage, pour recevoir les matières. On pourra noter que dans l'installation qui vient d'être décrite ltébou- lement des matières par gravité n'est utilisé que lorsqu'il est utile pour aboutir directement au transporteur d'évacuation. On empêche au contraire les éboulements qui conduiraient les matières au pied du front du tas d'où il serait nécessaire, comme dans les installations existantes, de les reprendre pour les envoyer vers le transporteur final d'évacuation. L'absence d'éboulement frontal, dû avant tout à l'inclinaison générale de la herse, est encore améliorée par la formation de paliers sur la face frontale du tas, due aux redans 23 des couteaux 21. Si certaines parties de matière, en raison en particulier d'une granulométrie différente, avaient tendance à descendre, elles seraient arrêtées par les paliers intermédiaires ainsi formés. On pourra encore noter que l'éboulement latéral continu qui se répartit sur une distance correspondant à la projection latérale de la herse assure une parfaite homogénéité des produits évacués, et un débit tout à fait constant au fur et à mesure de la progression du portique 4. Bien entendu l'invention n'est pas strictement limitée au mode de réalisation qui a été décrit à titre d'exemple, mais elle couvre également les réalisations qui nten diffèreraient que par des détails, par des variantes d'exacu- tion ou par l'utilisation de moyens équivalents. C'est ainsi que, surtout pour une plus grande facilité d'exposé du fonctionnement, on a décrit un dispositif donnant au bâti 13 un mouvement de translationselon une trajectoire circulaire, qui peut présenter l'inconvénient de conduire à une course longitudinale égale à la course transversale. Mais on pourrait aussi réaliser facilement d'autres systèmes d'entrainement, mécaniques ou hydrauliques par exemple, permettant d'obtenir des cycles où la phase active de translation latérale serait plus importante dans le cycle. On pourra aussi prévoir une installation capable de faire déverser les matières d'un côté ou de l'autre du tas ; il faudrait alors prévoir un deuxième transporteur latéral dtévacuation, un dispositif d'inversion de sens de rotation des plateaux 10, et la possibilité de changer la herse, ou du moins les couteaux pour en inverser la pente. En outre les couteaux pourront être remplacés, selon la nature des matières concernées, par d'autres éléments usuels tels que des dents, des crocs, des chaines ou mne des câbles, avec bien entendu des dispositifs de montage permettant le remplacement aisé des pièces usées. On notera encore que l'exemple donné concerne une installation où l'aire de stockage est horizontale. Si des dispositions locales imposaient une aire de stockage légèrement en pente le mouvement de la herse pourrait être donné dans un plan parallèle à l'aire de stockage, mais les angles de la herse et des couteaux devraient toujours être considérés par rapport à lthorizontale. Enfin l'installation décrite concernait un stockage linéaire rectiligne, mais l'invention s'applique de façon tout à fait analogue dans le cas d'un stockage et d'une reprise polaires, comme représenté à la figure 4. Dans ce cas le portique à déplacement parallèle est remplacé par un bras rotatif 30 tournant autour d'un pivot central 31 et en appui sur un rail circulaire 32 à l'extérieur du tas annulaire. La trémie réceptrice 34 est alors située dans 11 axe du pivot, et le transporteur d'évacuation 35 est disposé en galerie, au moins partiellement sous l'aire de stockage. Par ailleurs, à propos des éléments équipant la herse pour assurer le décompactage du tas, on remarquera qu'il n'est pas strictement indispensable qu'ils soient disposés en lignes ; ceci ainsi que leur densité sur la herse dépendra surtout de la nature des produits. Si on les dispose en lignes inclinées elles devront être inclinées vers le côté opposé à la trémie réceptrice pour ne pas pous ser les matières vers le bas. En outre, et de préférence, on donnera à cette pen te sur l'horizontale une valeur au moins égale à celle du talus naturel, sinon le mouvement transversal de la herse tendrait à soulever les matières, en consommant une énergie superflue. REVENDICATIONS 1.- Installation de reprise de matières mises en tas de grande longueur sur une aire de stockage en vue de leur transfert vers la trémie d'un transporteur d'évacuation, par attaque frontale progressive du tas au moyen d'un organe de décompactage en forme de herse mobile couvrant toute la surface frontale du tas et porté par un chariot mobile longitudinalement au fur et à mesure de l'évacuation des matières, caractérisée par le fait que la trémie réceptrice des matières est disposée latéralement le long et au pied du tas, à un niveau inférieur à celui de l'aire de stockage, et par le fait que la herse mobile fait vers le tas un angle avec lthorizontale inférieur à l'angle de talus naturel des matières, le chariot support comportant par ailleurs des moyens pour donner à la barre un mouvement cyclique avec une course active où la herse en position avancée vers le tas, est en déplacement transversal plan vers le caté de la trémie réceptrice, et parallèlement à l'aire de stockage, et avec une course neutre de retour en position reculée par rapport au tas. 2.- Installation selon revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments de la herse sont disposés selon des lignes inclinées latéralement vers le côté opposé à celui de la trémie réceptrice. 3.- Installation selon revendication 2, caractérisée par le fait que l'angle d'inclinaison sur l'horizontale des lignes dtéléments de la herse est au minimum celui de l'angle de talus naturel des matières. 4.- Installation selon l'une quelconque des revendicatinns précédentes, caractérisée par le fait que les éléments de la herse sont disposés en plusieurs tranches horizontales, progressivement décalées vers l'arrière l'une par rapport à l'autre, du sommet vers le bas de la herse, leurs extrémités fumant ainsi, en vue latérale, une sucession de parties rectilignes parallèles séparées par des redans. 5.- Procédé de reprise de matières mises en tas de grande longueur sur une aire de stockage, en vue de leur transfert vers la trémie d'alimentation d'un transporteur d'évacuation, par attaque frontale progressive du tas, au moyen d'un organe de décompactage en forme de herse mobile couvrant toute la surface frontale du tas et porté par un chariot mobile longitudinalement au fur et à mesure de l'évacuation de matières, caractérisé par le fait quton donne à la herse une inclinaison vers le tas avec un angle sur l'horizontale inférieur à angle de talus naturel des matières, de façon à empêcher l'éboulement frontal des matières, et par le fait qu'on donne à la herse un mouvement cyclique avec une course active, en position avancée vers le tas, en mouvement transversal plan parallèle à l'aire de stockage, et une course neutre de retour en position reculée par rapport au tas, de telle sorte que pendant la phase active de chaque cycle, les matières sont progressivement déplacées transversalement et parallèlement à l'aire de stockage, les matières aboutissant à l'extrémité transversale du tas s'éboulant alors le long du talus latéral jusqutau pied du tas où on les recueille dans une trémie latérale vers le transporteur d'évacuation;