Brevet FR2494660A1 — publié le 19820528

Bien que l'invention soit applicable aussi au soutirage de stocks terrestres, notamment à la vidange de silos, elle concerne plus particulièrement le déchargement des navires de matières en vrac tels que les navires minéraliers ou, de façon générale, les navires transpor teurs de matières en vrac qui sont en morceaux, en grains ou en poudre, telles que des minerais, des charbons, des céréales, des matières pulvérulentes diverses, etc ... Le but général de l'invention est de permettre d'améliorer la cadence de déchargement des navires déchargéE par bennes preneuses, par tubes d'-spiration et par d'autre modes de déchargement. L'invention est applicable non seulement aux navires non auto-déchargeurs, mais encore à certains types de navires auto-déchargeurs (ceux par exempl qui sont équipés de grues). Elle permet également de rendre certains navires auto-déchargeurs. Actuellement, les cargaisons des navires de vrac non auto-déchargeurs sont déchargées principalement, mais non exclusivement, par des installations portuaires comprenant soit des grues ou des portiques équipés de bennes de différents types, soit des suceuses qui aspirent, mais avec un faible rendement, des matières pulvérulentes chargées dans les cales. Pour correspondre à la géométrie des navires minéraliers, l'accès aux cales des appareils de déchargement s'effectue par le haut à travers les écoutilles dont on ouvre les panneaux de cale. Comme la surface d'un panneau de cale est plus faible que celle de la cale qu'il dessert, les zones de la cale qui ne sont pas au droit de l'écoutille ne sont pas d'un accès direct et ne peuvent être atteintes par une benne preneuse que par un balancement de la benne permettant de la Jeter sur une telle zone d'accès indirect mais le poids élevé des bennes rend dangereuse une telle manoeuvre. Si le déchargement est effectué par le tube vertical d'aspiration d'une suceuse, la zone d'accès est limitée à la partie de cale située au-dessous de l'écoutille.Dans les deux cas, les appareils de déchargement ne permettent pas d'assurer un déchargement complet et le déchargement doit donc être complété par la mise en jeu de techniques complémentaires diverees. En particulier, lorsque la benne preneuse (ou le tube d'aspiration d'une suceuse de déchargement) a atteint le fond de la cale juste au-dessous de l'écoutille d'accès, une technique de déchargement complémentaire consiste par exemple à faire travailler un engin classique de chantier, autonome, au fond de la cale, cet engin étant en général déposé par les grues et portiques eux-mêmes l'engin a pour rôle d'amener au droit du panneau de cale la matière à décharger restant à l'écart et se trouvant hors de portée de la benne. Malgré cela, il reste encore de la matière par exemple du minerai, accrochée aux parois verticales ou inclinées de la cale et l'achèvement du déchargement impose l'intervention d'équipes d'ouvriers dockers munis de pelles manuelles et de balais manuels pour permettre de déerocher la matière restante et de la pousser vers le centre de la cale. On remarquera en outre que le remplissage d'une benne preneuse ne s'effectue rapidement et complètement, par la pose de la benne sur la surface de la matière et le levage de cette benne, que si la benne est déposée directe ment sur une surface de matière la plus horizontale possible.Or un prélèvement de matière par la berne preneuse aboutit à la formation d'un creux en entonnoir qui se développe au cours de la succession des prélèvements, de sorte que la benne e3t souvent déposée sur un talus incliné qui ne permet pas un remplissage rapide et complet de la benne preneuse et que le déchargement total d'un navire se trouve ralenti. Les techniques actuelles présentent ainsi divers inconvénients dont on a exposé oi-dessus les causes principales et qu'on peut résumer comme suit 1) pour réduire les durées coûteuses du déchargement, il convient de permettre un accès direct des bennes preneuses sur la plus grande partie du fond de cale, ce qui oonduit à utiliser des panneaux de cale aussi grands que possible 2) les manoeuvres de dépose des bennes preneuses entraînent de sérieux risques d'avaries aux structures du navire dont, en particulier, les fonds et les parois des cales, les hiloires des écoutilles et les panneaux de cales 3) le travail des équipes de nettoyage et des oon- ducteurs d'engins complémentaires à l'intérieur de la cale s'effectue dans des conditions dthygiène et de sécurité qui ne sont pas satisfaisantes 4) les cadences de déchargement se trouvent réduite en entraSnant une immobilisation plus longue du navire qui décharge et une auSmentation des dépenses. L'invention a essentiellement pour but de supprimer ou de diminuer considérablement les inconvénients exposés ci-dessus et plus particulièrement de permettre une meilleure alimentation des bennes preneuses ou de façon générale des équipements de déchargement et cela en simplifiant le travail a' l'intérieur de la cale à décharger. Le principe de l'invention consiste à prévoir sur la structure des navires hiloires, parois de cales, etc un moyen ou plusieurs moyens pour la fixation d'un bras articulé de pelle mécanique (hydraulique ou électrique) amovible composé de plusieurs éléments et portant à son extrémité libre une lame de raclage ou un appareil plus compliqué, par exemple un gratteur mécanisé destiné à ramener la matière à décharger au-dessous de l'écoutille. Ce bras sera télécommandé, par exemple depuis le pont du navire, de telle façon que la matière puisse être ramenée vers l'axe vertical de l'écoutille d'accès par un déplacement radial d'orientation variable. L'extrémité de ce bras du côté de sa fixation sera avantageusement montée avec un système, par exemple à rotu le, permettant au bras de se développer dans des plans quelconques passant par le centre de rotation du bras. On peut éventuellement ne prévoir à cette extrémité qu'un seul axe de rotation vertical de façon à permettre au bras de pivoter autour de cet axe pour travailler à la façon d'une pelle rétrocaveuse par poussée de la matière dans une direction radiale qu'on peut faire varier par le pivotement du bras mécanique autour de son axe vertical de montage. Ce bras de pelle articulé est composé de plusieurs éléments Il est conçu pour atteindre en extension le fond de la cale sur toute la surface à desservir et on pourra prévoir à cet effet sur chaque hiloire deux ou plusieurs points de fixation du bras de pelle mécanique. On comprend done que l'invention permettra de ramener dans la zone d'accès d'une benne preneuse par exemple, la matière pouvant rester à fond de cale à l'écart de cette zone. Cependant, le bras de pelle selon ltinven- tion est aussi utilisable au cours du déchargement bien avant que la benne preneuse ait atteint le fond de la cale puisqu'il peut être suspendu à l'hiloire dès que le déchargement est suffisamment avancé pour dégager sous l'écoutille un emplacement suffisant pour recevoir le bras de pelle. Dans ces conditions, dès le montage du bras de pelle sur l'hiloire, il sera possible de le commander de façon à combler l'entonnoir que tend à former la benne preneuse à chaque prélèvement de matière afin que la benne puisse ensuite se déposer à nouveau sur une surface plus horizontale. On comprend d'après ce qui précède qu'on peut ainsi éliminer pratiquement les inconvénients rappelés ci-dessus de la pratique actuelle et que l'invention permet d'obtenir des avantages importants qui ne se limitent pas à l'exploi- tation du déchargement car ces avantages peuvent permettre l'utilisation de nouvelles structures de navires plus favorables et diminuent en outre les risques d'avaries. En ce qui concerne les structures de navires, il devient possible de réduire les dimensions des panneaux de cale en diminuant par conséquent le cott total de ces panneaux. D'autre part, l'utilisation de bras de pelle mécanique suspendus aux hiloires pourrait permettre, par leur association à des transporteurs à bande appropriés, de rendre des navires auto-dé chargeurs par des moyens simples et n'entraînant pas de pertes d'espace pour la cargaison. En ce qui concerne l'exploitation du déchargement, l'invention permet en premier lieu d'obtenir une cadence de déchargement bien meilleure diminuant l'immobilisation du navire au guai et rendant le déchargement plus économique. Cette amélioration de la cadence résulte des circonstances ci-après 1) le conducteur de l'engin à benne preneuse peut accomplir un travail plus régulier, plus automatique et plus rapide en puisant touJours au milieu de l'écoutille sans avoir à passer prés de l'hiloixe, ni à balancer la benne dans la cale au-delà de la zone située eu droit de l'écoutille 2) la prise de la benne preneuse, déposée sur une surface plus proche du plan horizontal, est plus complète et plus rapide du fait que les entonnoirs résultant du prélèvement de matière par la benne sont comblés au fur et à mesure par le bras de pelle suspendu a' l'hiloire 3) les équipes du balayage n'interviennent plus que très peu de temps à la fin du déchargement et le travail s'effectue dans de meilleures conditions d'hygiène et de sécurité. Pour bien faire comprendre l'invention, on en décrira maintenant des exemples d'exécution en référence au dessin schématique annexé, dans lequel les figures I et 2 représentent, en coupe longitudinale et en plan, un navire minéralier classique non auto-déchargeur en montrant une disposition de cales séparées par des cloisons transversales et présentant chacune une écoutille la figure 3 est une coupe transversale d'un navire minéralier auto-déchargeur avec installation de grues sur le pont la figure 4 est une coupe verticale montrant un bras composite selon l'invention en position de travail la figure 5 est une vue en perspective d'une cale équipée d'un bras selon l'invention la figure 6 montre comment un navire minéralier peut être rendu auto-déchargeur par l'installation d'un transporteur s' bande chargé seulement en un ou deux points par cale ; et la figure 7 est une coupe transversale schématique d'une variante rendant un navire auto-déchargeur par utilisation de transporteurs au-dessus de la cale, chargés par un bras de pelle équipé d'un godet Sur les figures n et 2, destinées seulement, comme la figure 3, â montrer schématiquement des structures existantes pour faciliter ensuite la compréhension des exemples d'exécution de l'invention qui seront décrits, on a représenté un navire minéralier comprenant d'avart en arrière une succession de cales qui sont numérotées sur le dessin de 1 à 7 et qui s'étendent sur toute la largeur du navire. Ces cales sont séparées les unes des autres par des cloisons transversales 8 et chacune présente, au niveau du pont du navire, une écoutille d'acoès 9 dont l'hiloire a été indiquée en 10 les panneaux de cales destinés à fermer ces écoutilles n'ayant pas été représentés. La figure 3 montre schématiquement la coupe d'un type particulier de navire minéralier auto-déchargeur équipé de grues 11 à benne preneuse 12. Chaque grue 11 peut tourner autour d'un axe vertical fixe entre deux cales voisines et on a indique schématiquement par des floches une opération de déchargement par la benne d'une matière en vrac 13 située dans une cale. Qu voit que ce déchargement tend à provoquer dans la matière en vrac la formation en creux d'un entonnoir 14 au-dessous de l'écou- tille d'accès 15. Sur la figure 4, qui montre un exemple d'applica- tion de l'invention, on a indiqué en 16 la structure de la coque d'un navire sur un c8té dthiloire 17 sur lequel se fixe, par exemple en des points 18, l'élément portant 19 du bras de préhension qui comprend en outre les deux éléments 20-21 articulés successivement en A et B et qui porte à son extrémité libre une lame de raclage 22, articulée en Ce On a indiqué en 23-24-25 des vérins commandant respectivement le repliage et l'extension dea éléments 20-21-22 par rapport aux éléments précédents 19-20-21. Chacun des éléments 2CL21 du bras articulé peut être télescopique pour permettre l'adaptation de ce bras articulé à la géométrie de chaque navire (en particulier à la profondeur des cales). La vue en perspective de la figure 5 correspond à la figure 4 et on a indiqué les mêmes éléments par les mêmes chiffres de référence. En outre, l'écoutille est indiquée en 26 tandis qu'en 27 on a indiqué une cloison transversale verticale entre la cale représentée et la cale voisine. La figure 6 montre l'application de l'invention à un navire auto-déchargeur équipé d'un transporteur à bande 28 et de trémies 29 alimentées par un bras qui peut être analogue à celui des figures 4 et 5 et qui est destiné à repousser la matière vers les trémies 29 équipées chacune d'un casque et prévues dans le fond horizontal 30 des cales du navire0 Chaque cale ne comporte seulement qu'une ou éventuellement deux ou trois trémies d'alimentation 29 du transporteur à bande 28. La figure 7 montre un exemple de navire autodéchargeur équipé d'un transporteur à bande 31 qui est disposé au-dessus de la cale 32 et qui est alimenté par un bras selon l'invention analogue à celui des figures 4 à 6 mais muni à son extrémité d'un godet 33 pour décharger la matière dans une trémie 34 alimentant le transporteur à bande 310 On remarquera que ce transporteur à bande peut autre solidaire du navire ou bien autre une simple sauterelle amovible. On comprendra que les exemples d'exécution décrits ci-dessus et représentés au dessin annexé n'ont aucun caractère limitatif et qu'on pourrait prévoir des adaptations diverses rentrant dans le cadre de l'invention définie par les revendications annexées. R E V E N D I C A T I O N S. 1. Procédé pour contribuer au déchargement des navires de matières en vrac ou à la vidange de stockages terrestres ou de silos, caractérisé par le fait qu'à un moyen de déchargement traditionnel on associe au moins un bras articulé de pelle mécanique fixé de façon amovible à la structure du navire et commandé à partir du pont du navire à décharger ou d'un poste en dehors du stockage de façon à pousser ou transporter la matière en vrac vers la zone de reprise de la matière par le moyen traditionnel de déchargement. 2. Procédé selon la revendication 1 appliqué au déchargement de navires par une benne ayant accès à la matière à travers une écoutille de façon à pousser la matière en vrac vers l'axe vertical de l'écoutille pour combler d'abord au début du déchargement l'entonnoir que la benne introduite directement dans la cale au-dessous de l'écoutille tend à creuser dans cette zone puis, vers la fin du déchargement, pour amener la matière restante dans la zone d'accès de la benne. 30 Procédé selon la revendication 1 appliqué au déchargement de navires par une suceuse, selon lequel le bras articulé pousse la matière vers la zone de reprise attaquée par la suceuse. 4. Procédé pour l'application du procédé selon l'une quelconque des revendications I à 3 comprenant un bras articulé de pelle mécanique équipé à son extrémité libre d'une lame de raclage ou d'un appareil plus compliqué, par exemple un gratteur mécanisé pour le travail de raclage ou de poussage. 5o Dispositif pour l'application du procédé selon la revendication 1 en vue de rendre un navire auto- décharger comprenant un bras articulé de pelle mécanique qui est commandé du pont du navire à décharger et dont l'extrémité libre est équipée d'un godet de chargeur destiné à prélever de la matière en vrac pour la décharger en un point d'alimentation d'un transporteur à bande. 6o Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le bras, équipé à son extrémité d'une lame de raclage, pousse la matière vers une trémie de déversement sur un transporteur à bande situé à fond de cale d'un navire auto-dé chargeur. 7. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le bras articulé comprend un ou plusieurs éléments télescopiques permettant l'adaptation du bras à la géométrie du navire.