Brevet FR2525995A1 — publié le 19831104

La présente invention concerne un convoyeur de transfert destine à transporter des déblais comme de la terre et du sable, du rocher concassé ou des pierres; plus particulibrement, L'invention concerne un convoyeur susceptible de s'incurver dans une certaine mesure pour suivre La courbe du trajet de transport. Jusque prisent, pour effectuer des travaux de construction de tunnel à laide d'excavateurs à rande vitesse, commue des machines à percer des tunnels, il est de pratique courante d'utiliser un convoyeur de tunnel. pour transporter continuellement les déblais depuis la face de travail du tunnel. jusqu'à un point de déchargement. Le convoyeur de tunnel est constitué par plusieurs charges- ses de wagon avec unevoie pour une locomotive à batterie d'accumulateurs et un train de wagonsdestiné à transporter les déblais hors du tunnel, et un convoyeur monté sur Les chargeuses et destiné à transporter des deblais. En fonctionnement, les déblais sont transportés depuis L'extrémi- té amont du convoyeur vers son extrémité aval, vers le cSté d'entre du tunnel. Ces déblais sont décharges de l'extrémité aval du convoyeur dans un wagon disponible se trouvant à l'extrémité d'entrée des charges.Quand ce wagon est complètement chargé, le train des wagons est avan c4 dans sa totalité par La locomotive de sorte que le wagon disponible suivant est placé à l'extremité d'entrée et par conséquent, en position pour recevoir un nouveau lot de déblai. I,es wagons nouvellement charges avec les d6- blais sont transféras sur une voie reliée à la voie des chargeuses, par la traction de la locomotive. Quand tu les wagons sont chargés avec Les déblais de cette maniera, le train est entratné par la locomotive dans le tunnel jusqu'au point de décharge. où les deblais sont jetés. Quand le creusement progresse, Les nouveaux tronçons do voie sont places dans le tunnel et les chargeuses peuvent ainsi être guidées sur ces nouveaux tronçons, nouveau vers la face de travail. te convoyeur monté sur ce dispositif connu a une longueur totale d'environ 60 à 70 mètres et plusieurs tronçons de chassis de convoyeur pour supporter une bande de convoyage et des galets suspendus aux chassis pour supporter la bande. Un rouleau de tette ou avant et un rouleau arrière sont associés respectivement avec ltextrémité avant du tronçon de cadre avant du convoyeur et L'extrémité arriere du tronçon de cadre arrière. La bande convoyeuse est séparée par les rouleaux avant et arrière en un brin supdrieur de transport et un brin inférieur-de retour. Ce convoyeur de la technique antérieure convient pour percer un tunnel s'4tendant sur une ligne p:ratiquement droite.Mais pour le percement d'un tunnel comportant des parties plus ou moins incurvées, la bande convoyeuse progresse le long d'un trajet sinueux et tend à dérailler des galets de guidage en raison de la traction différen- tielle s'exerçant sur ses bords. il est donc nécessaire d'interrompre les travaux de percement et de transfert pour déplacer le rouleau avant ou arrière avec des vis de réglage manuel ou de décaler les galets manuellement. Ces interruptions fréquentes des travaux de percement ou de transport ne sont pas souhaitables en ce qu'elles réduisent considérablement le rendement du travail. Un objet essentiel de l'invention est donc de proposer un convoyeur de transfert qui peut s'incurver pour s'adapter à la courbure du trajet de transfert sans sinuosité de la bande convoyeuse. Un autre objet de ltinvention est de proposer un convoyeur de transfert par lequel des déblais produits dans des ravaux de percement d'un tunnel comprenant des trajets incurvés, comme de la terre et du sable, des roches concassés ou des pierres, peuvent autre transportées hors du tunnel de façon efficace et continue sans interruption des travaux de percement. Un autre objet de ltinvention est de proposer un convoyeur de transfert qui convient pour éviter les sinuosités ou des déraillements de la bande convoyeuse et qui peut s'incurver et s'adapter à ta courbure prsnte. Un autre objet encore de l'invention est de proposer un convoyeur de transfert qui peut autre monte en position sur deg chargeuses d'un convoyeur de train relié à une machine à percer les tunnels. A cet effet, l'invention concerne donc un convoyeur de transfert comprenant plusieurs unités de support de convoyeur reliéesen série ponr supporter une bande convoyeuse, un rouleau associé avec unité de support de convoyeur disposée à une extrémité de la bande, un second rouleau associé avec ltunite de support de convoyeur disposée à l'autre extrémité de la bande, cette bande convoyeuse étant supportée par ces rouleaux et ee deplaçant en passant par les unités de support de convoyeur, un dispositif support de bande convoyeuse étant prévu pour chacune des unités de support de convoyeur afin de supporter la bande convoyeuse, et un dispositif de déplacement de rouleau étant associé avec l'un au moins des rouleaux afin de permettre qu'un rouleau ou les rouleaux soient déplacés en fonction de la flexion de la bande, non seulement dans les directions longitudinale et transversale mais aussi dans le sens de la torsion de la bande convoyeuse. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de La description quiva suivre d'un exemple de réa1isation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels : La Figure 1 est une vue schématique de catd d'un convoyeur de train comportant un convoyeur de tranfert selon l'invention, la Figure 2 est une coupe suivant la ligne A-A de la Figure 1,- la Figure 3 est une coupe d'un dispositif de correction automatique de sinuosités prévu pour le convoyeur de transfert selon l'invention, la Figure 4 est une coupe suivant la ligne E-E de ta Figure 3, la Figure 5 est une vue schématique de dessus montrant le mécanisme correcteur du dispositif de correction automatique de si nuosite de la Figure 3, La Figure 5 est une vue schématique de dessus du convoyeur de transfert selon 1 'invention, la rivure 7 est une coupe suivant la ligne ?-B des Figures 1 et 6, la Figure 8 est une coupe suivant la ligne C-C des Figures 1 et ó, la ligure 9 est une coupe suivant la ligne D-D des Figures 1 et 6, et la Figure lO est une vue schématique de dessus montrant te mécanisme de correction des dispositifs de réglage de convoyeur équipés avec le conoyeur de transfert selon l'invention. L'invention sera décrite en se référant à un convoyeur de train relié avec une machine à percer les tunnels. Cependant, l'invention n'est en aucune manière limitée à ce mode particulier de réalisation. Sur la Figure 1, la référence 10 désigne un convoyeur de train qui supporte un convoyeur de transfert 11 selon l'invention. Le convoyeur de train 10 comporte plusieurs chargeuses 14 reliées en forme de caissons pour recevoir une locomotive électrique 13 à batterie tirant un train de wagon 12 accrochés les uns aux autres. Comme le montre la coupe de La Fig. 2, les chargeuses sont prévues avec une voie 15 sur laquelle les wagons 12 et la locomotive 13 sont guidés tout en circulant par les chargeuses 14. Ces dernières sont également montées sur une voie 17 supportée sur le sel d'un tunnel 16, et elles peuvent se déplacer sur cette voie, dans la direction du point de percement qui progresse au cours des opérations de percement effectuées par la machine à percer les tunels (non représentée) qui se trouve sur le caté gauche de la Figure 1. te convo?atLv Il selon l'invention est monté sur tes chargeuses de train 14 reliées entre elles et consiste en des chassis de convoyeurs Ila à 11h, reliés entre eux et en une bande convoyeuse 19 (voir Fig. 7 à 9) guidée suivant la périphérie des chassis de convoyeur. Le convoyeur ll est conçu pour recevoir, d'un convoyeur à bande 18 côté amont, des déblais provenant de La machine à percer les tunnels, et pour lestransporter jusqu'au chassis de convoyeur 11h d'extrémité d'en très* dans Lequel un lot de déblais est déchargé dans l'un des wagons 12, ces derniers sortant l'un après l'autre et par intermittence de la chargeuse 14, tractés par la locomotive 13.Les wagons 12 ainsi chargés avec les lots de déblais sont tirés par la locomotive 13 et transférés ltun après l'autre sur la voie de tunnel 17 par une voie incurvée intermédiaire l9. Quand tous les wagons sont chargés de cette manière avec des déblais, ils sont amenés en un point de décharge prédéterminé, dans lequel ils sont vidés. Les wagons 12 sont ensuite introduits à: nouveau dans le tunnel 16 de manière qu'un train de wagon 12 derrière la locomotive 13 puisse recevoir des lots de déblais provenant du convoyeur 11. Comme le montre la Figure 1, un rouleau avant mené 20 est monté sur le caté d'extrémité de percement du chassis de convoyeur ila et un rouleau avant 21 mené est monté à l'extrémité d'entrée du chassis de convoyeur 11h de sorte que la bande convoyeuse 39 est séparée en un brin supérieur ou de transport et un brin inférieur ou de retour. Le rouleau avant 21 est entratné par un moteur à vitesse variable, par exemple un moteur électrique 22 afin d'entratner la bande convoyeuse 39. Comme le montrent plus en détail les Figures 3 et 4, le rouleau arrière 20 est accouplé avec un dispositif 30 de correction automatique de sinuosité, actionné hydrauliquement sur les deux extrémités de son arbre; ce dispositif est constitué par un vérin hydraulique 31, un bottier ou un chassis 32 en forme de botte accouplé avec le vérin 31, et une unité de palier 34 accouplée avec une tige de piston 33. Le vérin 31 est relié à une source hydraulique 41 par deux tuyaux 40 qui sont associés avec les chambres du vérin 31. L'unité de palier > est constituée par une pièce extérieure 38 sous la forme d'un bottier rectangulaire creux, et par une pièce intérieure 36 disposée à l'intérieur de la pièce extérieure 38. Le chassis 32 en forme de botte comporte également des nernur-s ongitudinales 35 en saillie vers ltintérieur qui sont reçues dans des rainures formées sur les surfaces extérieures de la pièce extérieure 38 (voir Figure 4). Ainsi, la pièce 38 peut coulisser dans la direction longitudinale à l'intérieur du chassis 32, guidée par les nervures 36. De plus, la pièce intérieure 36 comporte des bossages cylindriques 36a, 36a introduits chacun pour pouvoir tourner dans un trou de la pièce extérieure 38.La pièce intérieure 36 est donc accouplée avec la pièce extérieure 38 pour pou vorr tourner autour des bossages 36a, 36a. L'arbre de rouleau 37 est disposé pour pouvoir coulisser dansun alésage central de la pièce intérieure 36, de sorte que l'arbre 37 peut se déplacer axialement comme l'indiquent les deux flèches sur les figures 4 et 5.Etant donné que les bossages 36a, 36a et les trous dans la pièce extérieure 38 se correspondent, et sont disposées sur une ligne verticale passant par laxe de l'arbre 37 du rouleau, et étant donnéque la pièce intérieure 36 est disposée à l'intérieur de la pièce extérieure 38 qui est suffisamment large dans la direction horizontale pour permettre un pivotement horizontal de la pièce intérieure 36 par rapport à la pièce extérieure 38, la pièce intérieure 36 peut pivoter dans le plan horizontal autour des bossages 36a, 36a. De cette manière, et en regard de la Figure 5, l'arbre de rouleau 37 est mobile suivant la longueur de la bande convoyeuse 39 tout en étant mobile dans la direction axiale de l'arbre 37. Encutre, 11 arbre 37 peut astre décalé dans le sens de la torsion de la bande convoyeuse 39 comme le montre le trait mixte sur la Figure 5. Quand le convoyeur de train 10 est arrive dans une courbe et que les chargeuses 14 et par conséquent les chassie de convoyeur lia à 11h se sont écartés du trajet en ligne droite comme l'indique la Figure , la bande convoyeuse 39 tend à se contracter et à s'allonger sur un bord et sur l'autre ce dont il résulte fréquemment un déraillement de cette bande 39. Cette tendance peut titre évitée par les dispositifs de correction 30 associés avec le rouleau d'entratnement 37 et les dispositifs de réglage 18 disposés dans toute position voulue le long du tunnel comme cela sera décrit par la suite. En ce qui concerne les dispositifs de correction 30 montés aux extrémités de arbre de rouleux,37, les tiges de vérin 33 des dispositifs de correction 30 de la Figure 5 associés avec Le bord contracté et le bord aLlon- gé de la bande sont sorties et rentrées d'une quantité égale par les cylindres 31 respectivement, de sorte que l'axe du rouleau avant dlentratnement 20 est incliné par rapport à la position normale comme l'indique les traits principaux sur la Fig. 5. Ainsi, toute différence de tension provoquée entre les bords latéraux de la bande 39 peut titre annulée au mdns en partie par les dispositifs de correction.A cet effet, les vérins hydrauliques 31 sur les bords de gauche et de droite de la bande convoyeuse 39 sont reliés par des tuyaux 40 à une source hydraulique commune 41, de sorte que la pression d'huile s'exercant pour sortir la tige de piston 33 dtun dispositif de correction est égale à celle qui stexerce pour rétracter la tige de piston 33 de l'autre disositif de correction. Comme le montre schématiquement la Figure 6, un grand nombre de galets 61 sont prévus sur chacun des chassis de convoyeurs 11a à 11h. Dans le cas du chassis de convoyeur 11b représenté sur la Figure 7 par exemple, le galet 6i réalisé en une matière élastique est supporté par des supports 70 aux deux extrémités et il peut tourner librement autour de l'axe central 71 réalisé également en une matière élastique. ta bande convoyeuse 39 est supportée par te galet 61 représenté sur la Figure 7, et se déplace sur lui.Le chassis de convoyeur lld est divise en une section supérieure 72 par laquelle est guidé le brin supérieur de transport avec les déblais 73, et une section inferieure 74 par laquelle le brin de retour de la bande convoyeuse 39 est guidé après que les déblais ont été déchargés dans les wagons 12. tes dispositifs 80 de réglage de bande sont prévus dans des positions voulues sur les cotés de droite et de gauche des chassis de convoyeurs, comme le chassis llb, afin de compenser la tendance de la bande convoyeuse 39 à sinuer et dérailler des galets associés 61 comme le montrent les figures 8 et 9. La Figure 8 montre le dispositif de réglage 80 associé avec la section up- rieure 72 et la figure 9 montre le dispositif de réglage 80 associé avec la section inférieure 74. Le dispositif de réglage 80 sera maintenant décrit plus en détail en regard des Figures 8 à 10. Le dispositif 80 est constitué par une base tournante 81 prévue avec un arbre de pivotement central 82 reposant sur une plaque transversale ou une plaque inférieure du chassis de convoyeur îîb, deux supports 83 fixés sur la base tournante 81 pour supporter le galet 61, deux tiges de support 84 fixées sur la base tournante 81 et deux galets latéraux 85 montés pour pouvoir tourner sur les tiges supports 84. La base tournante 81 est associée avec le chassis de convoyeur par l'arbre de pivotement 82 de manière à permettre à la base 81 de tourner dans un pLan pratiquement horizontal autour de cet arbre de pivotement 82. Quand la bande convoyeuse 39 se déplace le long d m trajet incurvé et se trouve donc déviée de la position normale en traits pleins jusqu'à la position en traits mixtes sur la Fig. 10, L'unes galets Latéraux 85 s'appuie contre le bord de la bande de sorte que la base 81 tourne dans la position en traits mixtes autour de arbre de pivotement 82 tandis que l'autre galet latéral 85 tend à s'appuyer sur le bord opposé de la bande;Etant donné que lwangle entre la direction d'avancement 90 de la bande d'avancement 90 de la bande convoyeuse 39 et la direction axiale 91 du galet e1 est maintenant ditfrent 'un an'c de 900, la bande convoyeuse 39 peut autre ramenée automatiquement dans la position en traits pleins dans laquelle les directions 90, 91 sont perpendiculaires entre elles. Comme le montre la Fig. 2, la voie 15 placée dans les chargeuses L4 et la voie 17 placées dans le tunnel pour recevoir les chargeuses 14 ont la mye largeur. Ainsi, ta locomotive électrique 13 et les wagons 12 qu'elle remorque peuvent passer de la voie de charge use 15 sur la voie 17. De cette manière, il n'est pas nécessaire de placer des doubles voies pour les charge uses 14 et les wagons 12 tires par La locomotive 13. Le convoyeur de train 10 comportant le convoyeur 11, ayant une longueur de 63 mètres tel que décrit ci-dessus, peut btre utilisé pour percer un tunnel avec un trajet incurvé d'un rayon de courbure minimal supérieur à 150 mètres, les changements de courbure pouvant titre tolérés continuellement. Avec une largeur de la bande convoyeuse de 750 mm et une vitesse de la bande allant de O à 156 m par minute, les déblais peuvent être déchargés sans interruption et les opérations de creusement et de décharge peuvent se faire avec une vitesse de décharge maximale de 700 tonnes par jour. }V ENDI CÂTIONS 1 - Convoyeur de transfert, caractérisé en ce qu"i! comporte plusieurs unités de support de convoyeur (11a - 1lh) reliées en série pour supporter une bande convoyeuse (39), un rouLeau (20) associé avec l'unité de support de convoyeur disposée à une extrémité de la bande, un seul rouleau (21) associé avec 1unité de support de convoyeur disposée à l'autre extrémité de la bande, ladite bande convoyeuse (39) étant supporte par lesdits rouleaux et se déplaçant par lesdites unités de support de convoyeur, des dispositifs support (61) de bande. convoyeuse prévus pour chacune desdites unités de support de convoyeur afin de supporter ladite bande convoyeuse et un dispositif (30) de déplacement de rouleau associé avec l'un au moins desdits rouleaux pour permettre au rouleau ou aux rouleaux autre déplacés en fonction de la flexion de la bande, non seulement dans les directions longitudinale et transversale mais aussi dans la direction de la torsion de la bande convoyeuse. 2 - Convoyeur de transfert selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif (30) de déplacement de rouleau associé avec le rouleau est prévu panr chaque bord de la bande et chacun de ces dispositifs comprenant ledit rouleau (20), un arbre tournant (37) supportant ledit rouleau pour qutil puisse tourner, une unité de palier (34) supportart ledit arbre tournant, pouvant cou Lisser suivant son axe ou pouvant pivoter dans la direction de la torsion de la bande, et un carter (3.R) supportant ladite unité de palier pour lui permettre de coulis- ser dans la direction longitudinale de la bande, au moyen d'un dispositif de guidage (35) engagé avec ladite unité de palier. 3 - Convoyeur de transfert selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite unité de palier (34) comporte un palier (36) supportant pour coulisser l'arbre tournant et un bottier extérieur (38) supportant ledit pa lier, en pouvant pivoter dans la direction de la torsion de a bande. 4 - Convoyeur de transfert selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit bottier extérienr (38) est accouplé pour pouvoir coulisser avec ledit carter. 5 - Convoyeur de transfert selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit bottier extérieur (38) est accouplé avec un vérin hydraulique (31) de manière que le mouvement du bottier extérieur résultant d'une flexion occasionnelle de la bande convoyeuse agisse sur ledit vérin hydraulique, ledit vérin associé avec le bottier extérieur sur une extrémité de l'arbre de rouleau (37) et un autre vérin simiLaire associé avec le bottier extérieur à l'autre extrémité de arbre de rouleau étant branchés sur une source commune (41) de fluide sous pression afin de maintenir les vérins des deux cotés de la bande sous la mtme pression hydraulique. G - Convoyeur de transfert selon la revendication 1, caractérisé en ce que des dispositifs (30) de correction de bande convoyeuse sont prévus pour ledit support de bande convoyeuse afin de ramener la bande convoyeuse (39) dans sa position normale de fonctionnement lorsqutelLe en est écarté. 7 - Convoyeur de transfert selon la re endication 6, caractérisé en ce que le dispositif (80) de correction de bande convoyeuse comporte au moins une paire de pièces de contact (85) disposées sur les deux cotes de ladite bande convoyeuse et à une distance prédéterminée des bords du convoyeur, et une base tournante (81) supportant à la fois ledit support de bande convoyeuse et lesdites pièces de contact, ladite base tournante étant montée dans un plan horizontal de manière à pouvoir y tourner par rapport à celle associée desdites unités de support de convoyeur, ladite base tournante pivotant Lorsque ladite bande convoyeuse s'écarte de cette position normale de marche en contact avec l'une desdites pièces de contact, ladite base tournante étant alors pivotée automatiquement pour revenir à sa position initiale jusqu'à ce que ta bande convoyeuse soit à nouveau ramence dans sa position normale de marche. Convoyeur de transfert selon la revendication 1. caractrisé en ce que ledit support de bande convoyeuse comporte des galets (61) supportant en tournant ladite bande convoyeuse, et portés par des arbres supports (71) respectifs, ainsi que des supports pour fixer lesdits arbres sur celle associée desdites unités de support de convoyeur. g - Convoyeur de transfert selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit support de bande convoyeuse conporte des galets (cil) supportant pour tourner ladite bande convoyeuse, et portés par des arbres support (61) respectifs, et des supports pour fixer lesdits arbres support sur ladite base tournante (81). 10 - Appareil de transport, caractérisé en ce qu'il comporte une première voie (11), un train de véhicules (12, t3) circulant sur ladite première voie pour transporter des déblais, une structure de convoyage (lO) supportant ladite première voie et par laquelle ledit train de véhicules est guidé, une seconde voie (17) sur laquelle ladite structure de convoyage est guidée, et ledit convoyeur de transfert selon ta revendication 1, ce convoyeur de transfert étant monté sur ladite structure de convoyage de véhicules par laquelle les déblais transportés par ledit convoyeur de transfert sont déchargés dans ledit véhicule et transportés par eux. 11 - Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdites première et seconde voies (15, 17) ont la même largeur, les véhicules (L2, 13) guidés par la premiers voie dans ladite structure de convoyage de véhicules sortant de Ladite structure de convoyage pour autre guidés ensuite par ladite seconde voie.