Brevet FR2534561A1 — publié le 19840420

Dispositif de chargement pour le transport vertical au moyen d'une conduite tubulaire. L'invention concerne un dispositif de chargement pour le transport vertical de produits en vrac, en particulier, de remblais de mines, au moyen d'une conduite tubulaire installée dans un puits ou un trou de forage et comportant une entrée en forme d'entonnoir située entre cette conduite tubulaire et le courant de produits en vrac qui est acheminé. A llintérieur d'une mine de charbon, pour le transport vertical de remblais, par exemple, dans des puits débouchant au jour et dans des faux puits, on utilise très souvent des conduites tubulaires par lesquelles le produit en vrac est transporté en chute libre depuis la surface jusqu'à une soute installée sur le sol de la mine. De telles conduites tubulaires qui sont également appelées "conduites à chute libre'1, atteignent déjà des longueurs allant jusqu'à 1s000 m et elles sont réalisées d'une manière extrêmement résistante à l'usure suivant le but auquel elles sont destinées. La capacité de transport horaire (ce que l'on appelle la "capacité d'absorption") de ces conduites tubulaires dépend non seulement de leur diamètre, mais également de la vitesse de chargement du produit en vrac à transportere Actuellement, le chargement dans ces conduites tubulaires s effectue à ltintervenu tion de structures d'entrée en forme d'entonnoir du type indiqué dans l'introduction ci-dessus. Par suite du rétrécissement de la section transversale existant dans chaque entonnoir et par suite de la retenue que subit ainsi le courant du produit en vrac, la vitesse de ce dernier, qui est déversé, par exemple, d'un transporteur à courroie, est fortement freinée. Par suite de la réduction de la vitesse, la vitesse de glissement de la matière de remblayage à la transition entre l'entonnoir d'entrée et la conduite tubulaire est faible, ce qui réduit également la capacité de débit de cette conduite tubulaire. Par suite de l'accélération se produisant dans la conduite tubulaire suite à la chute libre du produit en vrac, il se produit un amincissement croissant du courant de remblais, c' est-à-dire que la capacité de débit possible augmente continuellement dans cette zone d'accélération. De plus, en procédant à des observations constantes des conduites tubulaires, on a constaté que l'usure des parois ne se déroulait pas uniformément. On a plutôt déterminé que l'usure se déroulait en spirale le long de la conduite tubulaire. La raison de cette allure en spirale. doit être recherchée dans ce que l'on appelle l'effet Magnus. Par suite de la force dite de Coriolis produite par le mouvement de rotation de la terre, le courant de produits en vrac qui tombe, subit un mouvement de rotation tel que celui que l'on peut observer, par exemple, dans le cas d'une eau de ruissellement. C' est manifestement dans ce mouvement de rotation qu'il faut rechercher la cause de l'usure en spirale observée. Afin d'accroître la durée de vie de ces conduites tubulaires, du moins dans le cas de conduites plus courtes, on a déjà pensé à faire tourner régulièrement toute la conduite à chute libre afin de déplacer ainsi les points d'usure principaux. De tels procédés nécessitent un travail important et ne sont guère réa- lisables dans le cas de longues conduites tubulaires. L'invention a eu pour objet de fournir un dispositif de chargement pour le transport vertical de produits en vrac, en particulier, de remblais de mines, au moyen de conduites tubulaires, ce dispositif permettant, d'une part, d'élever la vitesse d'entrée du prpduit en vrac à l'intérieur de la conduite tubulaire afin dtaccroitre la capacité transport horaire ou la capacité d'absorption précitée des conduites, tout en offrant, d'autre part, la possibilité d'éviter aisément l'usure produite par l'effet Magnus même dans des conduites tubulaires excessivement longues ou d'accroître la durée de vie de ces conduites tubulaires. Suivant l'invention, on réalise cet objet du fait que, devant entrée présentant une élévation à forte inclinaison et assemblée à la conduite tubulaire au moyen d'un élément d'assemblage en forme de douille, est installée une hélice fermée assemblée fermement à I'entrée, montée de manière rotative et comportant une spirale raide. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse rentrant dans le cadre de l'invention, en dessous du point de déversement des produits en vracS l'hélice assemblée à l'entrée est montée de façon à pouvoir tourner sur un palier à glissement ou un palier à billes à l'intérieur d'une fondation. En outre, selon une autre caractéristique qui s'est avérée avantageuse, le sens de rotation de la spirale de l'hélice est prévu dans un système op- posé au sens de rotation de la terre. Le progrès technique de l'invention réside, en particulier, dans le fait quten plus d'un accroissement de la capacité d'absorption de la conduite tubulaire par suite du montage rotatif de l'hélice et du fait que la spirale de cette dernière tourne dans une direction opposée au sens de rotation de la terre, le dispositif de chargement permet de réduire très forte ment l'usure et de prolonger ainsi la durée de vie et ce, d'une manière simple et sans consentir drimportan- tes dépenses. Un exemple de réalisation de l'invention est illustré dans le dessin annexé qui est une vue schématique en coupe et cet exemple sera décrit ciaprès plus en détail. Entre la conduite tubulaire 1 qui doit être considérée comme une conduite à chute libre et qui est montée fermement dans une structure portante 12, et le point 8 où le courant de produits en vrac 9 est déversé sous forme de remblais de mines, est disposée une hélice 4 comportant une spirale raide 5, cette hélice étant assemblée avec une élévation à forte inclinaison à une entrée en forme d'entonnoir 2. Le transporteur à hélice ou plutôt l'hélice 4 a un diamètre supérieur à celui de la conduite tubulaire 1. La transition entre le plus grand et le plus petit diamètre de la conduite tubulaire 1 est constituée de l'entrée 2 qui, ainsi qu'on l'a déjà mentionné, présente une élévation à forte inclinaison. L'hélice 4 est assemblée fermement à l'entrée 2 au moyen d'un raccord à brides 6. L'assemblage entre la conduite tubulaire 1 et ltextrémité inférieure de l'entrée 2 est réalisé à l'intervention d'un élément d'assemblage en forme de douille 3. L'élément d'assemblage 3 est réalisé de telle sorte qu'il puisse compenser certaines modifications de longueur pouvant se produire entre l'entrée 2 et la conduite tubulaire 1. De plus, l'élément d'assemblage 3 est approprié pour permettre des mouvements de rotation de l'hélice 4 ou de l'entrée 2 assemblée à cette dernière. L'hélice 4 est montée de manière rotative dans une fondation 10 en dessous du point de déversement 8 des produits en vrac. Dans exemple de réalisation illustré dans le dessin annexé, à son extrémité supérieure, l'hélice 4 comporte une bride 7 dirigée vers l'extérieur. Entre la bride 7 et la base de la fondation 10, est prévu un roulement à billes 11 permettant une légère torsion de l'hélice 4 ou de l'entrée 2 assemblée à cette dernière. Grâce à cette torsion de l'hélice 4, le mouvement de rotation du produit en vrac, qui est amorcé dans la conduite tubulaire 1, assure une usure régulière à l'intérieur de cette dernière. Grace à la plus forte densité du courant de produits en vrac tombant librement à l'intérieur de la conduite tubulaire 1, la quantité des produits en vrac qui entrent en contact avec la paroi de la conduite tubulaire est réduite, atténuant ainsi l'usure par tonne de débit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de chargement pour le transport vertical de produits en vrac, en particulier, de remblais de mines, au moyen d'une conduite tubulaire installée dans un puits ou un trou de forage et comportant une entrée en forme d'entonnoir située entre cette conduite tubulaire et le courant de produits en vrac qui est acheminé, caractérisé en ce que, devant l'entrée (2) présentant une élévation à forte inclinaison et assemblée à la conduite tubulaire (1) au moyen d'un élément d'assemblage en forme de douille (3), est installée une hélice fermée (4) assemblée fermement à l'entrée (2), montée de manière rotative et comportant une spirale raide (5). 2. Dispositif de chargement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, en dessous du point de déversement des produits en vrac (8), l'hélice (4) assemblée à l'entrée (2) est montée de façon à pouvoir tourner sur un palier à glissement ou un palier à billes (lui) à l'intérieur dtune fondation (10). 3. Dispositif de chargement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre de l'ouverture de l'entrée (2) est adapté au diamètre de hélice (4). 4. Dispositif de chargement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le sens de rotation de la spirale (5) de hélice est prévu dans un système opposé au sens de rotation de la terre, 5. Dispositif de chargement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'assemblage en forme de douille (3) est réalisé sous forme d'un élément de compensation de longueur.