Brevet FR2634404A1 — publié le 19900126

La présente invention concerne un perfectionnement aux installations d'aspiration de déchets et poussières et en particulier aux réseaux de collecte et de transport. De tels réseaux collecteurs sont généralement installés dans des ateliers comportant des machines d'usinage et en particulier dans des menuiseries pour l'aspiration et le transport pneumatique des copeaux et poussières. D'une façon générale, le dimensionnement des conduits d'aspiration résulte d'un compromis économique entre plusieurs paramètres : le diamètre des tuyauteries, les pertes de charge admissibles, la consommation énergétique, le phénomène d'abrasion et de bruit, etc. Mais ce dimensionnement du réseau.collecteur d'un atelier est étudié pour une implantation particulière des machines. La vitesse de transport des déchets et poussières est un facteur essentiel pour le calcul d'un réseau d'aspiration ; elle doit impérativement etre supérieure à une valeur minimale de façon à éviter une sédimentation des poussières et un bouchage des canalisations. Pour le calcul du débit d'air dans le réseau, on prend en compte le seuil maximum où pratiquement tous les outils et machines sont en service simultanément et le seuil minimum en deça duquel il y aurait un dépôt de déchets dans le collecteur principal. La vitesse minimale de transport pneumatique est un frein a l'évolution du réseau d'aspiration et, par voie de conséquence un frein a la flexibilité dans les ateliers. En effet, les modifications d'implantation des machines dans les ateliers, obligent aujourd'hui, à effectuer une nouvelle étude globale du réseau collecteur de déchets et poussières. Cette transformation du réseau collecteur, lequel est généralement positionné en hauteur dans l'atelier, provoque des désordres et des frais importants ; elle constitue un handicap sérieux qui freine l'evolution du travail dans les ateliers de production, vers une plus grande flexibilité A défaut de modifier convenablement le réseau collecteur simultanément à une modification d'implantation des machines dans l'atelier, on voit surgir les risques de colmatage du collecteur principal. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients ; elle propose, dans un réseau collecteur, un collecteur principal sur lequel peuvent etre branchés, selon les nécessités, des collecteurs secondaires d'aspiration et de transport pneumatique, sans avoir à se soucier des débits d'air dans le collecteur principal. Ainsi débarrassé de la contrainte vitesse minimale, l'accent sera mis sur le réseau d'aspiration des poussières et déchus, et notamment sur le débit d'air réellement nécessaire pour une aspiration optimale au niveau du poste d'usinage. L'ajustement du débit d'air en fonction des besoins permet en outre, de réaliser des économies notables d'énergie au niveau de la consommation énergétique du ventilateur d'aspiration. L'installation d'aspiration de déchets et poussières selon l'invention, comprend un réseau collecteur assurant le transport pneumatique entre d'une part, la source de production desdits déchets et poussières, et, d'autre part, un dispositif de récupération-filtration elle comporte, sur une partie au moins du collecteur principal, un dispositif complémentaire de transport mecanique intégré dans ledit collecteur principal. Selon une disposition preferentielle de l'invention, le dispositif complementaire de transport mécanique se présente sous la forme d'une vis sans fin intégrée dans la partie basse et de préférence sous le collecteur, dans une cuvette longitudinale. Toujours selon l'invention, l'installation comporte, sous la cuvette longitudinale, des moyens de reprise des déchets et poussières véhiculés par le dispositif de transport mecanique complementaire. Selon une disposition preferentielle de l'invention, ces moyens de reprise des dechets et poussieres sous la cuvette longitudinale, consistent en un circuit complementaire d'aspiration. Toujours selon l'invention, la vis sans fin est une vis unique qui s'etend sur toute la longueur du collecteur principal, entraînée à l'une au moins de ses extrémités par un groupe moto réducteur. Toujours selon l'invention, l'installation comporte des collecteurs secondaires interposés entre le collecteur principal et au moins un poste de travail et, sur ces collecteurs secondaires; des trappes de fermeture du conduit, lesquelles trappes sont associées à un dispositif de régulation qui agit sur la commande du ventilateur d'aspiration pour ajuster le débit d'air en fonction de la position ouverte ou fermée desdites trappes. L'invention sera encore illustrée par la description d'un mode de réalisation, donné à titre indicatif, en relation avec les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en élévation d'une installation d'aspiration de poussières et déchets, selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de détail de l'extremite du collecteur principal, muni d'un dispositif complémentaire de transport mécanique, selon l'invention - la figure 3 est une section selon 3-3 montrant la forme du collecteur principal et de son prolongement inférieur servant de logement à la vis sans fin du dispositif complémentaire ; - la figure 4 est une vue de dessus du collecteur principal, sans les moyens d'entraînement de la vis sans fin. - les figures 5, 6 et 7 représentent, de façon schématique, d'autres modes de réalisation du dispositif de transport selon l'invention. On a représenté, de façon schématique, figure 1, un atelier de production, du genre atelier de menuiserie par exemple, constitué d'un bâtiment 1 à l'-intérieur duquel sont disposées différentes machines 2 qui sont des machines d'usinage dont les copeaux et poussières doivent etre evacues. Ces copeaux et poussieres sont évacués au moyen d'une installation générale d'aspiration qui permet un transport pneumatique entre les unites de production 2 et une aire de stockage 3 située à l'exterieur du bâtiment 1. Cette installation d'aspiration est c-nstituée d'un collecteur principal 4 qui s'étend en hauteur, au-dessus des unités de production 2, à l'intérieur du bâtiment 1. Ce collecteur principal est relié aux différentes unités de production 2 par l'intermédiaire d'une multitude de collecteurs secondaires 5, chacun de ces collecteurs secondaires assurant l'aspiration d'un poste d'usinage particulier sur chaque unité de production 2. Les collecteurs secondaires 5 sont munis de trappes 6 pour pouvoir être fermés ou ouverts, à volonté, selon les activités des différents postes de travail des unités de production 2. L'installation comporte encore, à l'extérieur du bâtiment I, un appareil de filtration 7 sur lequel est branché le collecteur d'aspiration 4. L'aspiration dans le reseau collecteur, résulte du ventilateur 8, disposé lui aussi à l'exterieur du bâtiment 1 ; ce ventilateur 8 aspire les dechets (copeaux et poussieres) dans le collecteur principal, à travers le filtre 7. L'air filtré, extrait du filtre 7, peut être réinjecte dans le bâtiment, à travers un by-pass 9 ete-hiver, au moyen du ventilateur 8. On remarque encore, à la base du filtre 7, un dispositif 10 assurant la reprise des déchets pour les expédier vers l'aire de stockage 3. On a représenté, figure 1, partiellement, à la partie basse du collecteur principal 4, un dispositif de transport mecanique en forme de vis sans fin 11 qui s'étend sur toute la longueur dudit collecteur principal 4. Cette vis sans fin est chargée de vehiculer les dechets c'est-à-dire copeaux et poussières qui sédimentent à l'intérieur du collecteur principal 4 lorsque la vitesse de l'air est insuffisante pour assurer une sustentation desdits déchets entre les postes de travail des unités de production 2 et le filtre 7. Cette vis sans fin ll est entrafnée par des moyens du genre moto réducteur. De part en part, sous la vis sans fin 11, on peut disposer des orifices 13 de reprise des déchets véhiculés par la vis, pour soulager cette dernière. Ces orifices 13, au nombre de deux figure 1, l'un étant disposé à l'intérieur du batiment sensiblement à mi longueur du collecteur 4, l'autre disposé a l'extérieur du bâtiment en amont du filtre 7, comportent une vanne ou trappe de fermeture 14. Ces orifices 13 sont reliés par une gaine 15 au dispositif de reprise 10 des déchets qui est situé = la partie inférieure du filtre 7. L'ensemble de ces déchet est évacué vers l'aire de stockage 3. Le nombre d'orifices 13 est déterminé en fonction de la configuration du collecteur principal, c'est-à-dire de sa longueur par exemple. Pour améliorer le rendement de l'installation, la position ouverte ou fermée des trappes 6 des collecteurs secondaires 5 est répercutée par tout moyen approprie sur un dispositif de régulation 16 qui agit sur le ventilateur d'aspiration 8 et en particulier sur la fourniture de puissance de façon à ajuster automatiquement le débit d'air en fonction des besoins du ou des collecteurs d'aspiration secondaires 5, c'est-à-dire des besoins au niveau de chaque poste de travail. Si les besoins sont faibles, la vitesse de l'air dans le collecteur principal 4 sera tres faible également, provoquant une sédimentation des déchets, lesquels déchets seront alors essentiellement évacués par le dispositif de transport mécanique. On a représenté, figure 2, une portion du collecteur 4 et en particulier, la portion située totalement en amont. Le collecteur 4 a une section qui est circulaire sur au moins les deux tiers de son pourtour ; sa partie inférieure est ouverte sur une cuvette longitudinale 17 dans laquelle se situe la vis sans fin 11. Cette vis sans fin 11 est entraînée au niveau de l'extremite 12 du collecteur principal 4, au moyen d'un dispositif moto réducteur 18 et d'un organe de transmission 19 en forme de courroie ou chaîne. Le dispositif moto réducteur 18 est installé sur un support 20 solidaire de la partie supérieure du collecteur principal 4. L'organe de transmission 19 est positionné sous un carter 21 de protection étanche. La vis sans fin 11 est maintenue au niveau de son extrémité 22 par un palier 23 fixé sur une sorte de bride 24 servant de plaque d'extrémité au collecteur 4. On a fait apparaître, figure 2, un orifice 13 aménagé sous la cuvette 17 ; cet orifice permet ltévacuation des déchets véhiculés par la vis. Ces déchets sont évacués, comme il a été montré précédemment, par la canalisation 15 au moyen d'un transport pneumatique, par aspiration sous l'effet du ventilateur 10. L'orifice 13 est isolé de la canalisation 15 par une vanne 14, qui apparaît figure 1. La figure 3 montre la section du collecteur 4 qui s'apparente sensiblement à une forme ovoïdale comportant a la partie supérieure une portion de circonférence 4a d'un diamètre important et à la partie inférieure une autre portion de circonférence lla dont le diamètre, qui correspond sensiblement à celui de la vis 11, est sensiblement égal au tiers du diamètre du collecteur principal 4. Les deux portions de circonférence 4a, lla sont raccordées au moyen de bandes planes 25 inclinées. On remarque, figure 3, que la vis 11 se situe en dehors de la section circulaire formant le collecteur 4 ; elle se situe sous la partie formant ce collecteur, c'est-à-dire que la vis 11 ne perturbe pas l'ecoulement dans la partie cylindrique normale du collecteur 4. On a représenté, figure 4, en vue de dessus, l'extrémité du collecteur 4 montrant l'emplacement des buses 26 de raccordemçnt des collecteurs secondaires 5. Ces buses sont inclinées de 450 .environ, vers l'arrière, pour améliorer l'écoulement de l'air chargé de véhiculer les dechets. Ces buses 26 sont raccordees au collecteur principal 4 ; elles sont de preference centrees dans le plan horizontal médian dudit collecteur. Le collecteur 4 peut etre constitué de tronçons 4b assemblés entre eux au moyen de brides 4c. Les figures 5, 6 et 7 représentent d'autres modes de réalisation du dispositif de transport mécanique installé dans la partie basse du collecteur principal 4. On a représenté, figure 5, un dispositif de transport mécanique constitué d'un convoyeur 27 du type à raclette, guidé entre deux axes 28 et 29 perpendiculaires a l'axe longitudinal 30 du collecteur principal 4. Ce convoyeur a raclette 27 évolue dans la partie basse du collecteur principal 4, dans une cuvette 17 de section rectangulaire, telle que représentée figure 5. Les déchets et poussières sont évacués, comme il a été montré précédemment, par des orifices 13 disposés sous la cuvette longitudinale 17. Selon la configuration du collecteur 4, et en particulier sa longueur, on peut juxtaposer des convoyeurs à raclette 27 dans les différents tronçons dudit collecteur 4. La figure 6 représente un autre mode de réalisation dans lequel le convoyeur à raclette est remplacé par un simple tapis sans fin 31 disposé lui aussi dans la partie basse du collecteur 4, dans une cuvette longitudinale 17 de section rectangulaire. Ce tapis transporteur 31 déverse les déchets à son extrémité, à travers des orifices 13, lesquels déchets sont repris, comme représenté figure 1, par un circuit complémentaire d'aspiration 15. On remarque, toujours sur cette figure 6, que le train supérieur 31a du tapis épouse la forme arrondie du fond du collecteur principal 4. Ces deux modes de réalisation, représentés figure 5 et 6, présentent l'avantage de ne pas entraver la circulation de l'air à l'intérieur du collecteur principal 4. On a représenté, figure 7, un autre mode de réalisation du dispositif de transport mécanique. Celui-ci est constitué d'une vis hélicoïdale annulaire 32, dont la partie centrale est creuse pour permettre le passage de l'air aspiré. Cette vis hélicoïdale annulaire 32 est directement guidée par l'enveloppe cylindrique du collecteur principal 4. Elle déverse, comme précedemment, les déchets, par des orifices 13, régulièrement disposés sous le collecteur principal 4. Les signes de référence inseres après les caracteristîques techniques mentionnees dans les revendications ont pour seul but de faciliter la comprehension de ces dernieres, et n'en limitent aucunement la portée. - REVENDICATIONS 1.- Installation d'aspiration de déchets (copeaux, poussières), comprenant un réseau collecteur assurant leur transport pneumatique entre la source de production desdits déchets et un dispositif de récupération-filtration, caractérisée en ce qu'elle comporte, associé au collecteur principal (4), au moins un dispositif de transport mécanique (11) des déchets. 2.- Installation d'aspiration de déchets selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de transport mécanique en forme de vis sans fin (11) intégré dans la partie basse du collecteur principal (4), dans une cuvette longitudinale (17). 3.- Installation d'aspiration de déchets selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de transport mécanique en forme de vis sans fin annulaire (32) guidée par l'enveloppe cylindrique du collecteur principal (4). 4.- Installation d'aspiration de déchets selon la revendication 1 caractérise en ce qu'elle comporte un dispositif de transport mécanique en forme de tapis transporteur (31, 27) avec ou sans raclettes, disposé dans une cuvette longitudinale (17), dans la partie basse du collecteur (4). 5.- Installation d'aspiration de déchets selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de transport mécanique (11) se situe en dehors de la section circulaire du collecteur principal (4). 6.- Installation d'aspiration de déchets selon l'une quelconque des revendications 2 ou-3, caractérisée en ce qu'elle comporte une vis sans fin (11, 32) unique, qui s'étend sur toute la longueur du collecteur principal (4), entraînée au moins à l'une de ses extrémités (22), par un groupe moto réducteur (18). 7.- Installation d'aspiration de déchets selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 5 ou 6, caractérisée en ce que le collecteur principal (4) est constitué d'un ensemble de tronçons dont la section est une forme voisine de l'ovoïde, constituée d'une portion de cylindre supérieure (4a) de grand diatrAre pour le passage de l'air assurant le transport pneumatique, d'une portion de cylindre inférieure (lla) pour le logement de la vis sans fin (11), les deux portions étant reliées entre elles par des bandes planes inclinées (25). 8.- Installation d'aspiration de déchets selon la revendication 7, caractérisée en ce que le rapport des diametres du collecteur principal (4) d'une part et de la vis (11) d'autre part, est de l'ordre de trois, 9.- Installation d'aspiration de déchets selon l'une quelconque des revendications 2 a 8, caractérisée en ce qu'elle comporte, sous la cuvette longitudinale (17), des moyens de reprise des déchets véhiculés par le transporteur mécanique (11). 10.- Installation d'aspiration de déchets selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de reprise des déchets constitués d'orifices (13) disposés sous la cuvette longitudinale (17), reliés a un circuit complémentaire d'aspiration (15). 11.- Installation d'aspiration de dechets selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comporte, entre les orifices de reprise (13) et le circuit complémentaire d'aspiration (15), des vannes de fermeture (14). 12.- Installation d'aspiration de déchets selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des collecteurs secondaires (5) interposés entre le collecteur principal (4) et au moins un poste de travail (2) et, sur ces collecteurs secondaires (5), des trappes (6) de fermeture du conduit, lesquelles trappes sont associées a un dispositif de régulation qui agit sur le ventilateur d'aspiration (8) pour ajuster le débit d'air d'aspiration en fonction de la position ouverte ou fermée desdites trappes.