Brevet FR2499527A1 — publié le 19820813

Bande convoyeuse pour lourdes charges La présente invention concerne une bande convoyeuse pour de lourdes charges, comprenant un support de traction sur lequel est disposée une garniture de renforcement. Pour prolonger la longévité des bandes convoyeuses sur lesquelles sont transportées des matières Lourdes et abrasives, ainsi que pour augmenter la résistance à la perforation de ces bandes par les chocs des matières transportées, il a déjà été préconisé de prévoir, dans des concasseurs, des bandes convoyeuses de type courant comportant un support de traction textile avec des garnitures de renforcement. Ces garnitures de renforcement connues peuvent être en matière textile mais aussi en fils ou en fibres métalliques ou similaires. En particulier, une bande convoyeuse de ce genre est connue, dans laquelle la garniture de renforcement consiste en une garniture de cI > les acier disposés sur le support de traction, perpendiculairement à la direction de la bande. Lorsque des bandes convoyeuses renforcées de ce genre sont utilisées dans des instalLations minières, dans lesquelles de lourds blocs de pierre aux arêtes vives tom- bent d'une grande hauteur sur la bande, seule une longévi- té relativeent réduite est atteinte. I,' irvention a donc pour objet de proposer une bande convoyeuse qui résiste mieux aux charges lourdes mentionnées et qui néanmoins reste normatement flexible dans la direction LonuitudinaLe pour permettre son enrou Lement autour des rouleaux de renvoi avec de faibles forces. SeLon l'invention, ce résultant est obtenu par Le fait que le support de traction consiste en au moins deux couches avec des é I.éments de traction dirigés dans la di- rection Longitudinale et que la garniture de renforcement consiste en au moins deux couches contenant des éléments de renforcement comme des fibres, des fiLs, des cibles ou similaires, disposées essentiellement paraLlèles entre eux, les éLéments de renforcement des couches étant disposés de manière à se croiser et ces éléments de renforcement ayant un allongement de rupture d'au moins 5. Pour répondre aux exigences mentionnées cidessus, dans le cas de chutes de matières lourdes et à autres vives sur la bande, plusieurs conditions doivent être remplies. Premièrement, la surface de la bande convoyeuse doit naturelLement être en une matière qui possède une résistance appropriée aux coupures et aux déchirures. Des matières de ce genre sont connues des spécialistes en fabrication de bandes convoyeuses en caoutchouc et en matières plastiques et ne font pas l'objet de l'invention. Deuxièmement, des précautions doivent être prises pour qué la bande ne soit pas perforée et que par conséquent il ne soit pas porté préjucice à son bon fonctionnement. Pour satisfaire à ces conditions, selon l'invention, deux couches sont utilisées au-dessus du support de traction, avec à l'intérieur des couches, des éléments de renforcement disposés parallèlement entre eux, les éléments de renforcement des deux couches étant orientés de manière à se croiser. Cette disposition croisée permet d'obtenir que d'une part la pénétration des matières trans portées produisant des chocs 5 dans la garniture de renfor- cement, en écartant les uns des autres les éléments de renforcement,ntestpratiquement plus possible, car - contrairement aux garnitures de renforcement connues avec des câbLes d'acier dans la direction transversale de La bande - La deuxième couche de renforcement disposée sous la première en la croisant arrête cette pénétration.Il se produit plutbt dans la région du choc des matières transportées sur la bande convoyeuse, un allongement local de la garniture de renforcement, cet allongement étant obtenu selon l'invention par deux mesures. D'une part, l'allongement se produit par les couches croisées des éléments de renforcement car un allongement limité peut se produire par variations an gui aires des éLéments de renforcement des couches, les uns par rapport aux autres. D'autre part, l'invention prévoit d'utiliser des éléments de renforcement qui présentent un allongement à la rupture d'au moins 5. Cette caractéristique d'allongement de rupture a pour effet que - contrairement à l'utilisation de cables d'acier normaux dont 1'alLongement de rupture est inférieur à 2% - il existe une possibilité supplémentaire d'allongement et une plus grande absorption de l'énergie c-inétique des matières qui produisent les chocs De pLus, le genre de comportement décrit cidessus permet d'obtenir que la force des matières transportées produisant des chocs soit répartie sur une plus grande partie de la surface de la bande convoyeuse de sorte qu'avec une bande convoyeuse comprenant un support de traction d'au moins deux couchers, une répartition des forces peut déjà autre atteinte, telle qu'une surcharge locale des éléments de traction, et par conséquent leur rupture, sont largement évitées. Tt est apparu que des bandes convoyeuses selon l'invention sont excellentes dans les conditions d'utilisation qui se présentent dans le traitement des minérais. Des capacités de convoyage allant jusqu'à 7000 m3/h, des hauteurs de chute aLlant jusqu'à 3 1n et des vitesses de bande allant jusqu'à 6,5 m/s peuvent être atteintes. !a valeur économique de la réalisation d'une bande convoyeuse selon t'invention est encore accrue par le fait que, par suite de la longévité très augmentée, également toutes les conséquences secondaires qu'entrat- ne une interruption d'exploitation par rupture de la bande convoyeuse peuvent être considérablement réduites. En même temps, la réaLisation de bandes convoyeuses selon l'invention permet un dimensionnement énergétique avantageux de l'installation de convoyage car il est apparu, ce qui est surprenant, que les forces d'enroulement de la bande convoyeuse autour des rouleaux de renvoi sont encore relativement favorables, aussi avec l'utilisation d'éléments de renforcement en cables d'acier. Une consommation d'énergie particulièrement favorable peut être obtenue si les éléments de renforcement ont un allongement de rupture de 108 au maximum. Il convient aussi à cet égard que les éléments de renforcement soient en câbles d'acier. Des câbles d'acier avec des allongements à la rupture entre 5 sot 98 (mesurés selon DIN 51201) sont désignes en langage technique par High-Elongation-Ccrd. En utilisant des câbles de ce genre, il est possible de realiser avantageusement des couches de renforcement dans lesquelles la distribution des câbles est de dix câbles individuels par 10 cm. Pour assurer l'adhérence des câbles individuels entre eux et aussi aux couches voisines dans l'ensemble de la bande convoyeuse, des couches de câbles caoutchoutés sont utilisées comme dans la technologie des bandages pneumatiques pour fabriquer des couches de renforcement pour des carcasses et des ceintures.La fabrication des couches de câbles de ce genre se fait de manière que les câbles disposes côte à côte et parallèlement entre eux soient imprégnés avec un mélange de caoutchouc sous pression. Contrairement aux tissus de câbles textiles avec lesquels il est nécessaire pour des raisons de fabrication que les fils de chaine soient maintenus ensemble par des fins fils de trame, assurant aussi la cohérence des câbles pendant les manipulations des tissus non encore caoutchoutés, ces fils de trame ne sont pas nécessaires dans les toiles de câbles d'acier. De telles toiles de cables textiles peuvent aussi être utilisées comme des éléments de renforcernent selon l'invention. Une consommation d'énergie tres favorable peut aussi être obtenue si les éléments de renforcement sont en textile, par exemple en polyester, en polyamide, en aramide ou similaire. L'allongement a la rupture de ces produits est encore plus favorable que celui du cabre d'acier mais il faut tenir compte bien entendu que les forces nécessaires pour l'allongement sont plus faibles et que par conséquent, l'absorption d'énergie dans La garniture de renforcement elle-même est plus faible en utilisant des éléments de renforcement textiles qu'avec des cibles d'acier. Pour obtenir que les forces d'enroulement de la bande convoyeuse autour des rouleaux de renvoi soient particulièrement favorables, il est avantageux que les éléments de renforcement des couches de la garniture de renforcement se croisent symétriquement par rapport à la direction longitudinale, l'angle de croisement &alpha; se situant entre environ 1400 et environ 110 . Il s'est avéré qu'une tetle disposition angulaire permet d'obtenir des forces de déformation très favorables dans la direction transversale de la bande, l'angle optimal de croisement étant de l'ordre de 1300. Pour améliorer la longévité de la bande convoyeuse, il est avantageux que le support de traction aussi apporte une contribution à l'absorption d'énergie. A cet égard, il s'est avéré avantageux que des couches intermédiaires d'élastomères soient disposées entre les couches du support de traction. Il est particui.lèrement avantageux que l'élastomère des couches intermédiaires contienne des fibres. Ces mélanges chargés de fibres ont de bonnes caractéristiques d'amortissement et en mame tenps une plus grande rigidité que les composes étastomè- res non renforcés par des fibres. Il en résulte à nouveau une distribution des forces sur une plus grande surface. Une va leur particulièrement favorable à cet effet peut titre obtenuesi La proportion des fibres dans l'élastomère se situe entre 10 et 20 %. Au-dessous de 10 %, la rigidite du produit est relativement faible pour Le but re cherché, et au-dessus de 20 %, @es qualités de mise en oeuvre de ce produit sont perdues et il devient difficile de confectionner une bande convoyeuse avec des couchers intermédiaires de ce genre. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, une couche intermédiaire,de préférence d'élastomère contenant des fibres, est également disposée entre la garniture de renforcement et le support de traction. Une caractéristique favorable est obtenue par ticulièrement lorsque L'épaisseur de La couche intermédiaire entre la garniture de renforcement et le support de traction est jusqu'à trois fois supérieure à l'épaisseur des couches intermédiaires dans le support de traction. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels Les Fig. l et 2 sont des coupes de bandes convoyeuses selon l'invention et la Fig. 3 est une vue schématique de dessus d'une garniture de renforcement. La bande convoyeuse 1 représentée sur la Fig. 1 comporte une couche extérieure 3 et au-dessous, une gar- niture de renforcement en deux couches 4 et 5 en cibles d'acier. Au-dessous de la garniture de renforcement se trouve une couche intermédiaire 12 d'élastomère sous laquelle sont fixées deux couches lS, 19 représentant te support de traction. Une couche intermédiaire 13 est également placée entre les couches 18, 19. a bande convoyeuse 1 est terminée vers Le bas par une couche de base 24. La bande convoyeuse 2 représentée sur la Fig. 2 est analogue à la bande convoyeuse 1 représentée sur la Fig,. 1. Sous la couche extérieure 3 sont également disposées deux couches R, 9 en câbles d'acier 10, 11. Le support de traction est constitué par quatre couches 20, 21, 22, 23 dtéléments de traction entre lesquels et la couche inférieure 4 de câbles d'acier sovit disposées des couches intermédiaires 14, 1 > , 16, 17 en étastomere . Une couche de base 24 termine égaLenent vers le bas la bande convoyeuse 2. La i. 3 est une vue de dessus d'une partie de ta couche de renforcement de la bande convoyeuse 1, montrant La disposition croisée des éléments de renforcement @, 7. Ces éléments de renforcement ô, 7 sont incli-nés symétriquement par rapport à la direction Longitudina- le A de la bande, faisant entre eux un angle OI d'environ 130 . Dans un mode avantageux de réalisation d'une bande convoyeuse, tes couches représentées sur les fig. 1 et 2 ont les compositions suivantes: Couche supérieure 3: rognures de caoutchouc naturel, do caoutchouc styrol-butadinne, caoutchouc butyle, dureté shore A de 55 à 600, dureté à l'en- taille 55 à 70 daN/cm. Couches 4, 5, 8, 9 en éléments de renforcement 6, 7, 10, 11: couches de câbles d'acier croisées en High Elongation-Corde 3 x 77 x 0,22, al longement à la rupture 5 à 9%, proportion dix câbles par 10 cm; épaisseur du mélange de compression au-dessus et au-dessous, chacune 1,2 mm. Couches intermédiaires 12 à 17: rognures de caoutchouc naturel, de caoutchouc styrol-butadiène et régénérés ; proportion de fibres environ 15 %. Couches 18 à 23 du support de traction: garnitures de toile de polyesther-polyamide EP 230; épaisseur de caoutchouc au-dessus et au-dessous, chacune 0,4 mm; mélange de compression caoutchouc naturel/caoutchouc styrol-butadiène + régénérés. Couche de base 24: rognures de caoutchouc naturel, de caoutchouc styrol-butadiène, et de caoutchouc hutte. REVENDICATIONS 1 - Bande convoyeuse pour de lourdes charges, comprenant un support de traction sur lequel est disposée une garniture de renforcement, bande convoyeuse caracté risée en ce que le support de traction consiste en au moins deux couches(L.Q - 23) avec des éléments de traction dirigés dans la direction longitudinale, et en ce que la garni ture de renforcement consiste en au moins deux couches (4, 5, Q, 9) contenant des éléments de renforcement (6, 7, 10, 11) comme des fibres, des fils, des câbles ou si- milaires, disposés essentiellement parallètes entre eux, les éléments de renforcement (6, 7, 10, 11) des couches étant disposés de maniere à se croiser et ces éléments de renforcement (6, 7, 10, 11) ayant un allongement à la rupture d'au moins 5%. 2 - Bande convoyeuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'allongement à la rupture des éléments de renforcement (6, 7, 10, 11) est au maximum de 10%. 3 - Bande convoyeuse selon la revendication l ou 2, caractérisée en ce que les éléments dé renforcement (6, 7, 10, 11) consistent en des câbles d'acier, de préfé rence des câbles d'acier a fort allongement dits lligh- Elongation- Cord. 4 - Bande convoyeuse -selon la revendication 1 ou 2, caractériséeen ce que les éléments de renforcement (t > > i, iu, 11) consistent en un textile, par exemple en polyester , polyamide, aramide ou similaires. 5 - bande convoyeuse selon 1 une quelconque des revendications t à 4, caractérisée en ce que les éléments de renforcenient (6, 7, LO, 11) des couches (4, 5, 8, 9) de La garniture de renforcement se croisent symétrique ment par rapport à la direction longitudinale, l'ang@e de croisement ( ) étant compris entre environ 140 et envi ron 110 . t, - Bande convoyeuse selon @ ' une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte des couches intermédiaires (13, 1@, 1@, 17) en élastomère disposées entre Les couches (18- 23) du support de traction. 7 - lande convoyeuse selon la revendication 6, caractérisée en ce que les couches intermédiaires dtélas tomère (13, 15, 16, 17) contiennent des fibres. P - Bande convoyeuse selon la revendication 7, caractérisée en ce que la proportion des fibres de l'élastomère des couches intermédiaires (13, lj, les, 17) est comprise entre 10 et 20 sen poids. 9 - @ande convoyeuse selon L'une quelconque des revendications 1 à R, caractérisée en ce quelle comporte également une couche intermédiaire (L2, 14) de préférence d'élastomère contenant des fil > res, disposée entre la garniture de renforcement et le support de traction. 10 - Bande convoyeuse selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'épaisseur de la couche intermédiaire (12, 14) entre la garniture de renforcement et Le support de traction est Jusqu'a 3 fois supérieure à l'épaisseur des couches intermédiaires (13, 15, 16, 17) dans le support de traction.