Brevet FR2579572A1 — publié le 19861003

L'invention concerne le transport par convoyeur et a notamment pour objet un dispositif de déversement de matériaux pulvérulents ou analogues et de matériaux visqueux de dessus un convoyeur à bande. Le dispositif faisant l'objet de l'invention peut être utilisé pour le déversement ou le transfert d'un appareil de manutention à un autre de matériaux pulvérulents et visqueux de dessus des convoyeurs à bande lorsqu'il y a une dénivellation importante entre le bout de déversement d'un convoyeur d'amenée et une aire de réception ou le bout de déversement d'un convoyeur d'amenée et une aire de réception ou le bout de reprise d'un convoyeur suivant. Ces conditions de transport par les convoyeurs à bandes sont particulièrement fréquentes dans l'industrie minière et le génie civil, par exemple dans les exploitations à ciel ouvert, lors de la réalisation d'ouvrages importants en béton ou en terre. On connaît un dispositif de déversement d'un convoyeur comportant une goulotte de déversement (dite trompe) verticale réalisée sous forme d'un cône tronqué creux (voir l'ouvrage "Travaux de bétonnage" par A.K. Tretiakov, Moscou, Vysshaia Shkola, 1979, page 66). L'inconvénient de ce dispositif réside en ce que le matériau à transporter, surtout quand celui-ci est un béton, peut s'accrocher à la partie la plus étroite de la goulotte de déversement (de la trompe) en provoquant son engorgement et, par conséquent, l'arrêt du convoyeur. Lorsqu'un convoyeur de déversement monté en porte- -à-faux et équipé d'une telle goulotte de déversement s'engorge, les charges agissant sur le cadre du convoyeur augmentent brusquement et peuvent provoquer une panne du convoyeur. De plus, en cas d'engorgement, la goulotte de déver- sement se remplit excessivement de matériau à transporter, et celui-ci commence à agir sur la bande du convoyeur en provoquant l'usure ou la rupture de ladite bande. On connaît un autre dispositif de déversement de matériaux pulvérulents et visqueux de dessus un convoyeur à bande, destiné à protéger contre les surcharges le cadre du convoyeur monté en porte-à-faux en cas de remplissage excessif de sa trompe, et comprenant un écran de guidage, une trémie de déversement et un élément tubulaire flexible de guidage (trompe) situé au-dessous de la trémie et muni d'un organe qui le sépare de la trémie de déversement en cas de coincement du matériau transporté et quand la masse de celui-ci dépasse une valeur critique déterminée (voir, par exemple, le brevet d'invention US N0 3598224, Cl.Int. B 65 g /26, du 22 novembre 1968, choisi par les auteurs de la présente invention comme prototype de celle-ci. L'inconvénient de ces dispositifs réside en ce que, lors du déclenchement du moyen destiné à protéger contre les surcharges le cadre du convoyeur, le matériau transporté se déverse par dessus le bord de la trompe qui est situé à l'endroit o, à ce moment, peut se trouver le personnel préposé. Il est en effet impossible de prévoir le moment o le moyen de protection se déclenchera, ni la direction de la chute du matériau. Il faut signaler que, malgré l'emploi de dispositifs de sécurité arrêtant le convoyeur au moment du déclenchement du moyen de protection du cadre du convoyeur contre les surcharges,un déversement du matériau par dessus le bord de la trompe du convoyeur a lieu quand même par suite de la course par inertie de la bande du convoyeur. De plus, l'engorgement de la trompe et l'accroissement de la masse du matériau qu'elle contient provoquent un fléchissement vers le bas du cadre du convoyeur monté en porte--à-faux. Lorsque la charge critique est atteinte, la trompe se sépare d'un coup et, de ce fait, le cadre monte brusquement, ce qui conduit à différents endom- magements du convoyeur et diminue fortement sa fiabilité. De plus, il est difficile de supprimer l'obstruction de la trompe du fait que celle-ci est constituée d'un élément tubulaire élastique de grande longueur, sans fentes laté- rales. Aussi, pour éliminer l'obstruction de la trompe, le personnel préposé doit-il agir sur les morceaux coincés, soit par l'intermédiaire de la paroi latérale de la trompe, soit en opérant d'en dessous, ce qui présente des risques de détérioration de la trompe ou de traumatismes du personnel préposé. On s'est donc proposé de mettre au point un dispositif de déversement de matériaux pulvérulents et visqueux de dessus un convoyeur à bande, dans lequel la trompe serait conçue de manière à simplifier son entretien et à améliorer la sécurité du personnel chargé d'éliminer les obstructions. La présente invention résoud le problème ainsi posé grâce à un dispositif de déversement de matériaux pulvéru- lents ou analogues et de matériaux visqueux de dessus un convoyeur à bande, comportant un cadre monté à l'extrémité de déversement du convoyeur et muni d'un tambour de déver- sement et d'un moyen de guidage placé en aval(suivant le sens de déplacement du matériau à déverser)dudit tambour de déversement,et un moyen de réception sous forme d'une trémie fixée sous le moyen de guidage et auquel est fixé un élément tubulaire de guidage sous forme d'un cylindre creux dont une extrémité est raccordée audit moyen de réception sous forme d'une trémie, caractérisé, selon l'invention, en ce que l'élément tubulaire de guidage comporte une fente longitudinale dont les bords sont munis de moyens pour leur jonction, ces moyens de jonction étant exécutés de manière à permettre leur disjonction au moment o la charge agissant sur eux dépasse une valeur prédéterminée. Ce mode de réalisation permet d'élever la sécurité du personnel chargé du service du dispositif de déversement, ce qui s'explique par le fait que lors de l'apparition d'un engorgement et du déclenchement du mécanisme de protection contre les surcharges du cadre de convoyeur, le matériau accumulé dans l'élément tubulaire flexible ne se déverse que par la fente longitudinale. De plus, lorsque la trompe s'engorge, les bords de la fente de l'élément tubulaire s'écartent progressivement et non d'un seul coup, l'élément tubulaire lui-même restant lié au cadre du convoyeur. Donc, la diminution de la charge exercée sur le cadre du convoyeur s'effectue progressivement et non pas d'un coup comme dans le cas du prototype, ce qui permet d'éviter l'endommagement du dadre. L'invention permet de simplifier le service de la trompe lorsque l'élément tubulaire est engorgé par le matériau à transporter. Pour éliminer l'engorgement, le personnel préposé sépare les bords de la fente et, au besoin, nettoie intérieurement l'élément tubulaire à l'aide de grattoirs ou avec de l'eau et joint à nouveau les bords de la fente. Les moyens de jonction des bords de la fente peuvent être exécutés selon différentes conceptions. Par exemple, les moyens de jonction des bords de la fente de l'élément tubulaire peuvent être réalisés sous forme d'éléments dentés élastiques, les éléments dentés situés sur un côté de la fente étant réalisés de manière à pouvoir être mis en prise avec les éléments dentés de l'autre côté de la fente. Ce mode de réalisation permet la disjonction des éléments dentés sous différentes charges prédéterminées, grâce à la réalisation des éléments dentés en différents matériaux possédant différentes propriétés élastiques et ayant différentes formes et dimensions géométriques. Les éléments dentés disposés à un bord de la fente peuvent être munis d'éléments rapportés élastiques appli- cables sur lesdits éléments dentés et placés sur les parois extérieure et intérieure de l'élément tubulaire. Ce mode de réalisation permet d'éviter le risque de 257 9572 de disjonction intempestive des éléments dentés en cas d'interaction dynamique entre les parois de l'élément tubulaire et le matériau à décharger du convoyeur, tout en n'empêchant pas leur disjonction lorsque la trompe est engorgée et que la charge radiale agissant sur la paroi de l'élément tubulaire augmente. Suivant un autre mode de réalisation, les moyens de jonction des bords de la fente sont constitués par une rainure en U se trouvant à un bord de la fente et exécutée de manière à recevoir l'autre bord de la fente. Ce mode de réalisation permet de simplifier les moyens de jonction des bords de la fente. Dans ce cas, l'élément tubulaire est muni de bagues élastiques placées extérieurement à une certaine distance l'une de l'autre, suivant toute la longueur de l'élément tubulaire. Lesdites bagues élastiques servent,dans le cas o le bord de la fente comporte la rainure en U précitée, à assurer la fermeture de l'élément tubulaire en état de fonctionnement et la possibilité de disjoindre les bords de la fente en cas de formation d'un engorgement. Un troisième mode de réalisation des moyens de jonc- tion des bords de la fente consiste à doter les bords de la fente longitudinale, sur toute leur longueur, d'une part, d'éléments magnétiques, et d'autre part, d'éléments ferromagnétiques susceptibles de coopérer avec ces derniers et disposés eux aussi sur toute la longueurde la fente. Ce mode de réalisation simplifie la structure des moyens de jonction des bords de la fente et facilite le service du dispositif. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec référence aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une vue shématique du dispositif conforme à l'invention (vue de côté); - la figure 2 représente une coupe suivant la ligne II - II de la figure 1; - la figure 3 représente une vue suivant la flèche de la figure 2, la plaquej étant écartée; - la figure 4 représente une vue en coupe trans- versale d'une variante de réalisation de l'élément tubulaire de guidage de la figure 2; - la figure 5 représente l'ensemble B de la figure 4; - la figure 6 représente une variante de réalisation de l'élément tubulaire de guidage de la figure 4; - la figure 7 représente l'ensemble C de la figure 6; - - la figure 8 représente une vue en coupe suivant la ligne VIII - VIII de la figure 1. Le dispositif de déversement de matériaux pulvérulents ou analogues ou de matériaux visqueux de dessus un convoyeur comporte 1' trémité de déversement du convoyeur 1 et un tambour 2 de déversement. A l'extrémité de déversement du convoyeur 1 est placé un moyen formant cadre 3 auquel sont fixés: un moyen formant écran de guidage 4 et un moyen formant trémie de réception 5 (figure 1). A la partie inférieure de la trémie de réception 5 est fixé, au moyen d'un collier 6, un élément tubulaire de guidage (trompe) 7 fait d'un matériau flexible ou élastique. La trompe 7 comporte sur toute sa longueur une fente longitudinale 8 dont lers bords sont munis de moyens 9 de jonction des bords de ladite fente (figures 3, 5, 7). La partie inférieure de la trompe 7 peut être pourvue d'une poignée ou analogue 10 fixée par l'intermédiaire d'une bague 11 et de plaques 12 (Figures 1 et 8) aux parois de la trompe 7. Dans la zone de la fente 8, la poignée 10 présente des éléments de protection 13 destinés à avertir le personnel préposé du fait qu'il se tient dans la zone de chute possible du matériau. Les moyens 9 de jonction des bords de la fente sont disposés sur toute sa longueur et sont réalisés de façon à pouvoir se séparer en cas d'augmentation de la charge exercée sur eux. Les moyens 9 de jonction des bords de la fente peuvent être constitués par des éléments dentés ou saillies 14 situés à un bord de la fente et des éléments dentés ou saillies 15 disposés à l'autre bord de la fente (figures 2 et 3). Les éléments dentés 14 et 15 sont réalisés de façon à pouvoir entrer en prise (s'accrocher mutuellement) pour assurer la continuité de la trompe 7. Les éléments dentés (par exemple, les éléments 15) peuvent être munis, des côtés extérieur et intérieur de la trompe 7, d'éléments rapportés (plaques applicables) 16 et 17 fixés à la trompe 7, par exemple, à l'aide d'éléments de fixation 18 (figure 3). Le dispositif de déversement de matériaux pulvérulents et visqueux de dessus un convoyeur fonctionne de la manière suivante. Le convoyeur 1 étant en marche, le matériau à déverser 19 se déplace dans le sens indiqué par la flèche de la figure 1 et est dirigé par l'écran de guidage 4 vers la trémie 5 au-dessous de laquelle est placée la trompe 7 fixée rigidement à ladite trémie 5 au moyen du collier de serrage 6. Quand il se crée une situation anormale,- c'est-à- dire un engorgement de la trompe 7 par le matériau à trans- porter,dû, par exemple, à la pénétration de morceaux et d'objets hors gabarit dans la trompe, ou par suite de collage et de durcissement progressif d'un matériau visqueux sur la paroi intérieure de la trompe 7, ou bien à cause d'autres facteurs, il se produit une augmentation de la masse contenue dans la trompe 7 et un accroissement de la pression latérale exercée par le matériau 19 sur les parois intérieures de la trompe. La pression latérale du matériau sur les parois de la trompe croît avec l'augmentation de la quantité de matériau dans la trompe 7. Le maximum de pression latérale à lieu dans la partie inférieure de la trompe 7 par suite de l'accumulation du matériau19 dans cette partie. Ceci provoque le déclenchement des moyens 9 de jonction des bords de la fente longitudinale 8 de la trompe 7. Dans les zones de formation d'un "bouchon" a lieu une disjonction automatique de la surface latérale de la trompe 7 et il se forme une fente à travers laquelle le matériau 19 accumulé est évacué, débouchant ainsi la trompe. Le convoyeur 1 s'arrête simultanément avec l'ouver- ture de la surface latérale de la trompe 7. Dans le cas o les moyens de jonction des bords de la fente 8 sont réali- sés sous forme d'éléments dentés 14 et 15, leur disjonction se produit de la façon suivante. La charge croissante qui agit sur les parois de la trompe 7 accroît l'effort étirant la trompe dans le sens radial, les éléments dentés 14 et 15 se déforment élastiquement et se séparent. Les plaques longitudinales élastiques 16 et 17 disposées à l'un des bords de la fente par dessus les éléments dentés 14 et 15 ne permettent pas à ceuxci de se déplacer relativement les uns aux autres et de se séparer sans déformation. Il faut donc un effort important pour écarter les bords de la fente, et celui-ci ne s'ouvre pas sous l'action du matériau transporté 19 sur la trompe 7 si le matériau ne se trouve pas coincé dans la trompe. Les plaques 16 et 17 sont réalisées en matériau élastique pour éviter l'écartement des bords de la fente sous l'action dynamique du matériau transporté 19 sur les moyens 9 de jonction des bords de la fente. Lorsque la trompe 7 est bouchée par le matériau 19 transporté, ce dernier exerce sur les parois de la trompe 7 une pression latérale qui provoque la déformation et la séparation des éléments dentés 14 et 15 constitués par un matériau élastique; la fente 8 s'ouvre et le matériau bouchant la trompe 7 se déverse, en assurant l'autonet- toyage de la trompe 7. La remise de la trompe 7 en état de service est réalisée comme suit. On écarte la plaque élastique extérieure 16 et on met en prise les éléments dentés 14 situés à l'un bord de la fente de la trompe 7 et les éléments dentés 15 situés à l'autre bord de la fente de la trompe 7. Puis on relâche la plaque 16 qui, conjointement avec la plaque 17, masque la jonction de la fente de la trompe. Il faut signaler qu'à l'heure actuelle on utilise de plus en plus, pour la construction d'ouvrages, pour la production d'énergie, surtout d'ouvrages en béton, les systèmes de transport par convoyeurs constitués prin- cipalement par les convoyeurs télescopiquesorientables et les convoyeurs escamotables montés en porte-à-faux, capables de couvrir une aire de déchargement importante. Le matériau est généralement déversé au moyen du tambour de déversement 2 du convoyeur 1 et de la trompe 7 de déversement, car la hauteur de déversement peut atteindre 20 m et plus. Pour cette raison, l'un des principaux facteurs déterminant l'efficacité de fonctionnement des systèmes de transport par convoyeurs est le fonctionnement fiable et sor (sans dun2er) du dispositif de déversement des mrct5raux pulvérulents et visqueux; de plus, la trompe doit être conçue de manière à éviter l'accumulation excessive du matériau transporté dans la trompe en cas d'engorgement de cette denière, car autrement il faudrait prévoir un cadre de convoyeur ayant des marges de sécurité plus importantes. Une telle réalisation du cadre du convoyeur entraîne un alourdissement considérable de celui-ci, ce qui n''est pas souhaitable dans les conditions d'exploitation considérées. De plus, les moyens protégeant la trompe contre l'accumu- lation excessive de matériau doivent être réalisés de manière à ne pas provoquer, lors de leur fonctionnement, des charges dynamiques importantes agissant sur le cadre du convoyeur monté en porte-à-faux. Le fait que la trompe 7 comporte une fente 8 et des moyens de jonction 9 pour la fermeture de la fente 8, réalisés de façon à pouvoir se séparer en cas d'accrois- sement de la charge qu'ils subisseni,permet de diminuer les charges dynamiques sur le cadre du convoyeur, monté en porte-à-faux, lors de l'ouverture des moyens 9. Ceci est dû au fait que la séparation des éléments dentés 14 et 15 lors de l'engorgement de la trompe commence dans la zone de la plus forte pression latérale du matériau 19 sur les parois de la trompe 7, c'est-à-dire à la partie infé- rieure de l'engorgement. De ce fait, la trompe 7 ne se débarrasse du matériau coincé que progressivement et non d'un seul coup. Cela permet de donner au cadre du convoyeur une marge de sécurité moins importante et, par conséquent, de le rendre moins lourd, ce qui assure une meilleure efficacité d'exploitation du système de transport dans son ensemble. Le service de l'appareil considéré s'effectue comme suit. Le personnel préposé fait tomber le matériau à déverser 19 sur l'aire 20 en se servant de la poignée 10 fixée à la trompe 7 au moyen de la bague fendue 11 et des plaques 12. La poignée 10 divise la zone de service en une zone de travail, o la présence des opérateurs est sans danger, et en une zone de danger accru constituée par l'espace situé dans la zone de la fente longitudianle 8 de la trompe 7 et o la présence du personnel est formellement interdite à cause du risque de chute du matériau à travers la fente. A cette fin, la poignée 10 est munie de panneaux protecteurs 13 qui peuvent porter des écriteaux indiquant le début de la zone dangereuse (figure 8). Après l'arrêt du convoyeur 1 et le débouchage de la trompe 7, on joint les bords de la fente dans la paroi latérale de la trompe 7 pour la remettre en état de service, puis on met en marche le convoyeur 1. Les moyens 9 de jonction des bords de la fente longitudinale 8 de la trompe 7, susceptibles de disjonction en cas d'accroissement de la charge qu'ils subissent, peuvent être exécutés de différentes manières. En plus du mode de réalisation dans lequel ces moyens sont constitués par les éléments dentés 14, 15 et les plaques élastiques 16 et 17, on peut envisager de les réaliser sous forme d'une rainure 21 en U pratiquée dans l'un des bords de la fente 8 et pouvant recevoir l'autre bord de la fente (figures 4 et 5). Dans ce cas, la trompe 7 peut comporter des bagues élastiques fendues 22 disposées sur le côté extérieur de la trompe 7 à une certaine distance l'une de l'autre. Un autre exemple de réalisation des moyens 9 de jonc- tion des bords de la fente 8 consiste à placer aux bords de ladite fente des éléments magnétiques 23 et des éléments ferromagnétiques 24 (figure 7) qui sont disposés sur toute la longueur de la fente 8 et qui peuvent coopérer entre eux par attraction. Le fonctionnement du dispositif utilisant les moyens de jonction 9 conformes aux variantes qui viennent d'être décrites est analogue au fonctionnement de la trompe 7 décrite plus haut et utilisant des moyens 9 constitués par les éléments dentés 14 et 15. Lorsque la pression latérale exercée par le matériau 19 sur la trompe 7 atteint une valeur déterminée, les bords de la fente 8 s'écartent, les bagues élastiques 22 se desserrent (figure 5) et un bord de la fente longitu- dinale de la trompe 7 sort de la rainure 21 en U, ou bien les éléments magnétiques 23 (figure 7) fixés à un bord de la fente longitudinale de la trompe 7 se séparent des éléments ferromagnétiques 24 fixés à l'autre bord de la fente longitudinale de la trompe. La trompe,est débouchée, le matériau collé à la trompe est évacué et la trompe est remise en état de service. R E V E N D I CA TIO N S 1. Dispositif de déversement de matériaux pulvérulents ou analogues et de matériaux visqueux de dessus un convoyeur à bande, du type comprenant, monté à l'extrémité déversement du convoyeur (1), un cadre (3) muni d'un tambour de déversement (2) et d'un moyen de guidage (4) disposé en aval(suivant le.sens de déplacement du matériau à déverser) du tambour de déver- sement (2),et un moyen de réception (5) formant trémie, fixé en dessous du moyen de guidage (4) et auquel est fixé un élément tubulaire de guidage (7) sous forme d'un cylindre creux dont une extrémité est raccordée au moyen de réception (5), caractérisé en ce que l'élément tubulaire de guidage (7) comporte une fente longitudinale (8) dont les bords sont munis de moyens (9) pour leur jonction, ces moyens de jonction (9) étant réalisés de manière à permettre leur disjonction au moment o la charge agissant sur eux dépasse une valeur prédéterminée. 2. Dispositif de déversement de matériaux selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (9) de jonction des bords de la fente (8) de l'élément tubu- laire de guidage (7) sont constitués par des éléments dentés ou saillies de forme appropriée (14, 15), les éléments (14) placés à un bord de la fente étant réalisés de façon à pouvoir entrer en prise avec les éléments (15) placés à l'autre bord de la fente. 3. Dispositif de déversement de matériaux selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments en saillie (15) placés sur un bord de la fente (8) sont associés à des éléments élastiques rapportés (17) applicables sur lesdits éléments en saillie en vue de leur protection. 4. Dispositif de déversement de matériaux suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de jonction des bords de la fente (8) est réalisé sous forme d'une rainure en U (21) ménagée le long d'un bord de la fente (8) et pouvant recevoir l'autre bord de la fente (8). 5. Dispositif de déversement de matériaux selon l'une des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que l'élément tubulaire de guidage (7) est muni de bagues élastiques (22) disposées sur ledit élément (7) extérieurement à celui-ci, suivant toute sa longueur et à une certaine distance l'une de l'autre. 6. Dispositif de déversement de matériaux selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de jonction des bords de la fente longitudinale (8) de l'élément tubulaire de guidage (7) consistent en des éléments magnétiques (23) disposés sur toute la longueur de l'un des bords de la fente (8),et en des éléments ferromagnétiques (24) disposés sur toute la longueur de l'autre bord de la fente (8), en regard des éléments magnétiques (23), et susceptibles de coopérer avec ceux-ci par attraction mutuelle afin de fermer ladite fente.