Brevet FR2676717A1 — publié le 19921127

i Appareil de chargement de produits en vrac à convoyeurs verticaux ". La présente invention concerne un appareil de chargement en continu pour des produits en vrac, comportant un organe de réception du produit tournant autour de son axe vertical et un convoyeur à vis prolongé vers le haut, tournant autour d'un axe vertical (premier convoyeur vertical) raccordé à cet organe et qui transfère le produit en vrac par un jet10 à trajectoire libre, sensiblement horizontal, dans un convoyeur à bande (second convoyeur vertical) muni de chambres de réception du produit. A son extrémité inférieure, l'appareil de chargement comporte un organe de prise du produit, connu, réalisé sous la forme d'une tête excavatrice tournant autour de son axe vertical ou d'une roue à godets avec un ou plusieurs godets ou arêtes de coupe. Cet organe de réception du produit transfère le produit radialement vers l'intérieur sur un premier20 convoyeur vertical qui est entouré dans sa zone inférieure par la tête excavatrice ou la roue à godets. Ce premier convoyeur vertical est un convoyeur à vis. se compose de Ce premier convoyeur préférence d'une vis à deux filets et d'un tube entourant étroitement cette vis Du fait de la vitesse de rotation relativement élevée de la vis, le produit en vrac qui se trouve dans les filets de vis est poussé contre la paroi intérieure du tube Du fait du frottement contre la paroi intérieure du tube, le produit est poussé vers le haut contre la pente de la vis. Dès que le produit en vrac arrive dans une ouverture prévue en haut du tube, le produit n'est plus maintenu contre la force centrifuge et il quitte la vis dans une direction tangentielle. La présente invention a pour but de créer un dispositif pour le transfert des produits en vrac d'un premier convoyeur à vis équipé d'un organe de prise du produit (premier convoyeur vertical) dans un convoyeur à bande muni de chambres de réception du produit (second convoyeur vertical) permettant un remplissage aussi efficace que possible du second convoyeur vertical. Le problème est résolu en ce qu'entre l'orifice de sortie du tube à vis du premier convoyeur vertical et l'orifice d'entrée dans le second convoyeur vertical, il y a un canal de transfert de section rectangulaire et de hauteur constante, la largeur du canal de transfert et l'orifice d'entrée étant limités par les tangentes au tube à vis et à un cercle théorique dont le diamètre correspond à 80-90 % du diamètre intérieur du tube à vis, et en ce que les chambres du second convoyeur vertical ont une largeur déterminée par la distance des points d'impact des tangentes au point le plus profond de la chambre. Selon une autre caractéristique de l'invention, le second convoyeur vertical se compose d'une bande transporteuse plate munie d'armatures longitudinales et transversales, guidées sur des cylindres de renvoi, cette bande étant en caoutchouc ou en un matériau analogue à du caoutchouc et portant à des intervalles réguliers, des fonds de chambre ainsi que des parois latérales, disposées à l'équerre par rapport à la surface de la bande transporteuse. Selon une autre caractéristique de l'invention, les fonds des chambres sont inclinés au niveau de l'entrée du produit suivant un angle qui 1 a correspond à la résultante de la direction de déplacement de la particule du produit dans le système de coordonnées déplacé avec le second convoyeur vertical et en ce que la surface supérieure des fonds des chambres présente une courbure ascendante dans la suite du tracé vers le point le plus profond de la chambre. Selon une autre caractéristique de l'invention, le fond de la chambre présente au niveau de la courbure ascendante un moyen de protection a l'abrasion. L'ouverture dans le tube, au niveau de la partie supérieure du premier convoyeur vertical est conçue pour que le produit en vrac soit expulsé de manière dirigée du premier convoyeur vertical et soit projeté complètement dans la zone des chambres montantes du second convoyeur à vis. La combinaison selon l'invention d'un premier convoyeur vertical auquel est intégré un organe de prise du produit et d'un second convoyeur vertical en forme de convoyeur à bande et poches de transport, permet une économie considérable de poids à la construction de l'appareil de chargement en continu et par comparaison avec les moyen de transfert de produit, connus, permet en partant d'un organe de prise du produit dans un convoyeur vertical de réaliser des simplifications constructives La quantité relative transportée est augmentée si l'on tient compte du poids de l'appareil ainsi perfectionné. A l'intérieur du tube à vis, le produit en vrac possède une composante de vitesse verticale faible et une vitesse périphérique importante De ce fait lorsqu'il arrive à l'ouverture, il en sort avec une vitesse résultante légèrement inclinée vers le haut (angle de l'ordre de 10 '). Le produit en vrac qui, au passage de l'ouverture, n'est pas arrivé à cette ouverture, est de nouveau repoussé contre la surface intérieure du tube et parcourt une nouvelle fois une ligne hélicoïdale contre la paroi du tube, puis s'échappe du tube à un point plus haut de l'ouverture. La largeur et la position de l'ouverture permettent de déterminer la largeur et la direction de sortie d'un jet de produit légèrement ouvert La hauteur de l'ouverture doit être au moins suffisante pour que tout le produit en vrac puisse sortir de la vis. Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit ci-après à l'aide des dessins schématiques: la figure 1 est une vue partielle de l'organe de prise du produit et de la partie inférieure du premier convoyeur vertical dans le cas de l'exemple d'un appareil de déchargement de navire, en continu. la figure 2 montre, en coupe horizontale, le transfert des produits en vrac d'un premier convoyeur vertical dans un second convoyeur vertical. la figure 3 montre un fond de réception de produit du second convoyeur vertical ainsi que des particules du produit en vrac dans un système fixe de coordonnées à trois instants se suivant de manière rapprochée. la figure 4 montre la direction de la trajectoire des particules du produit dans un système de coordonnées, mobile avec le second convoyeur vertical. Le montage de principe d'un appareil de déchargement de bateau à transfert en continu pour des produits en vrac est supposé connu Les dessins de l'ensemble de l'appareil de déchargement ne seront pas donnés de ce fait. La trompe de déchargement de l'appareil de déchargement de navire est en forme de premier convoyeur vertical 1 constitué par un convoyeur à vis. Ce convoyeur à vis est alimenté en produits en vrac par un organe de prise du produit la, tournant autour d'un axe vertical, par exemple une tête excavatrice. Le produit en vrac est transféré par l'organe de prise du produit ou tête excavatrice la, radialement vers l'intérieur vers le premier convoyeur vertical Un arbre à vis 4 est placé dans le tube à vis 3 du premier convoyeur vertical 1 Cet arbre comporte de préférence deux filets de vis. L'entralnement de l'arbre à vis 4 est logé au-dessus du canal de transfert 6 par rapport au second convoyeur vertical 2. Selon la figure 1, le produit en vrac 13 quitte la partie supérieure du tube à vis 3 par un orifice de sortie 5 prévu à cet endroit pour le premier convoyeur à vis 1 Le produit est évacué pratiquement dans la direction tangentielle à travers un canal de transfert 6 dans la zone des fonds 8 des chambres de réception du produit montant et appartenant au second convoyeur vertical 2. Le second convoyeur vertical 2 se compose d'une courroie de support plate 11 La courroie de support 11 peut être par exemple en caoutchouc ou en un matériau analogue avec des inserts pour transmettre les efforts de traction, tels que par exemple des câbles d'acier ou de matière synthétique ou encore un tissu particulièrement résistant à la traction et qui serait disposé dans la direction longitudinale de la courroie La courroie de support 11 est munie à intervalles réguliers, transversalement à la direction de déplacement, des fonds 8 des chambres de réception qui constituent avec les parois latérales 9 des chambres de réception du produit. Les fonds 8 des chambres qui peuvent être interchangeables (solution non représentée), sont de préférence conçus pour être protégés contre l'usure par frottement. Les parois latérales 9 des chambres peuvent être constituées par des bords ondulés connus ou encore il peut s'agir de surfaces appliquées latéralement contre chaque fond 8, qui ne sont pas solidaires de la courroie transporteuse Il et donnent la liberté de mouvement nécessaire lors du passage sur les cylindres de renvoi ou autres trajectoires courbes. Le produit en vrac est expulsé de l'ouverture latérale supérieure du premier convoyeur vertical 1 dans une direction sensiblement horizontale, à la volée dans les chambres montantes du second convoyeur vertical 2. Les particules du produit en vrac qui se trouvent au niveau du diamètre extérieur du filet de vis quittent celui-ci dans la direction tangentielle. Les particules qui se trouvent plus vers le centre et qui s'appuient contre les particules extérieures se déplacent (dès que les particules extérieures sont éjectées) sur le filet de vis, radialement vers l'extérieur Comme ces particules en quittant le filet de vis ont également atteint non seulement une vitesse périphérique mais également une composante de vitesse radiale, ces particules de produit qui se trouvaient tout d'abord plus vers l'intérieur de la vis, quittent cette vis dans une direction qui correspond à la tangente d'un cercle imaginaire de diamètre légèrement plus faible que le diamètre du tube de vis. Pour que les particules 12 du produit en vrac puissent arriver sans obstacle au niveau des chambres montantes, les fonds 8 de ces chambres sont inclinés avec un angle montant du côté opposé à la courroie transporteuse 11; cet angle résulte de l'addition géométrique des vecteurs de vitesse du produit 13 volant librement et du second convoyeur vertical 2 Les particules du jet du produit 13 volent ainsi parallèlement à la surface des fonds des chambres au niveau de leur zone d'entrée (cette direction est prise de manière relative par rapport aux fonds 8 des chambres du convoyeur vertical 2). Au cours de la suite de la trajectoire en direction de la courroie de transport 11, les parties supérieures des fonds 8 des chambres sont de plus en plus courbées vers le haut Les particules 12 du produit volent ainsi suivant un angle incliné dans la partie la plus profonde de la chambre La trajectoire est limitée latéralement par les points d'impact 10 qui résultent du fait de la direction tangentielle forcée Les particules 12 sont accélérées vers le haut dans leur trajectoire en direction de la courroie transporteuse 11 et du fait du frottement sur le fond 8 des chambres, leur composante horizontale de vitesse est freinée jusqu'à zéro. Le remplissage d'une chambre du second convoyeur vertical 2 peut s'expliquer le mieux à l'aide de la figure 3. Cette figure montre le mouvement d'un fond 8 de chambre du second convoyeur vertical 2 et des particules 12 du jet du produit en vrac dans un système de coordonnées fixe (immobile) Pour simplifier on suppose que les particules 12 décrivent une trajectoire rectiligne horizontale et que la vitesse des particules 12 et celle du convoyeur vertical 2 sont de même grandeur C'est pourquoi, les fonds 8 des godets font un angle de 450 par rapport à la direction horizontale Si la vitesse du convoyeur vertical 2 était supérieure à la vitesse de déplacement des particules 12, il faudrait incliner plus les fonds 8 des chambres ou inversement. Au point A, les deux particules de produit 12 se trouvent à l'entrée dans la zone des fonds 8 des chambres montantes. En B, les deux particules 12 du produit ont parcouru la trajectoire sl Dans cet exemple, le fond 8 s'est relevé de la même longueur Les particules 12 se trouvent encore à la même distance par rapport à la surface supérieure ou inférieure du fond 8, car dans cette première partie, le fond 8 est incliné d'un angle correspondant à la résultante de la vitesse de déplacement des particules et de la vitesse de déplacement du convoyeur vertical 2 Puis, l'angle de la surface supérieure du fond 8 change; cet angle s'aplatit Le fond 8 présente une forme d'arc relevée vers le haut Après le point B, la particule 12 supérieure est prise par le fond 8 et est accélérée par celui-ci vers le haut, alors que la particule aurait tendance du fait de ses composantes de vitesse horizontales jusqu'à ce moment, à continuer sa trajectoire La pression croissante contre le fond 8 freine la composante horizontale de la vitesse et cela en fonction de l'augmentation de la courbure ascendante du fond 8. La zone de la courbure ascendante est munie d'un moyen de protection contre l'abrasion Cela peut par exemple être obtenu en ce que: a) on revêt l'ensemble du fond 8 d'un caoutchouc particulièrement résistant à l'abrasion, b) on réalise le fond 8 en un autre matériau résistant à l'abrasion comme par exemple une tôle d'acier spécial, c) on réalise le fond 8 en caoutchouc et on le munit au niveau de sa courbure ascendante d'une tôle d'acier fixée par vulcanisation. Enfin la figure 4 montre la même opération de remplissage dans le cas d'un système de coordonnées qui se déplace avec le convoyeur vertical 2 Cette figure convient particulièrement pour déterminer la forme du fond 8. On peut imaginer que la figure 3 a été faite avec un appareil photographique posé sur le fond et que pendant l'ouverture de l'appareil on a déclenché trois fois le flash. La figure 4 consisterait à fixer un appareil photographique sur le second convoyeur vertical et de laisser l'objectif ouvert jusqu'à ce qu'une chambre de la courroie transporteuse du second convoyeur vertical soit remplie. Liste des références Transporteur à vis (premier transporteur vertical) Organe de prise du produit Convoyeur à bande à chambres de réception (second convoyeur vertical) Tube à vis Arbre de vis Orifice de sortie Canal de transfert Orifice d'entrée Fond de la chambre de réception Parois latérales de la chambre de réception Point d'impact Courroie transporteuse Particule de produit en vrac Jet de produit en vrac Cercle théorique entre le tube à vis et l'arbre de vis. la 2 6 il il REVENDICATIONS 1 ) Appareil de chargement en continu pour des produits en vrac, comportant un organe de réception du produit et un convoyeur à vis tournant autour d'un axe vertical (premier convoyeur vertical) raccordé à cet organe vers le haut et qui transfère le produit en vrac par un jet à trajectoire libre, sensiblement horizontal, dans un convoyeur à bande (second convoyeur vertical) disposé verticalement près de l'appareil de chargement, muni de chambres de réception du produit, appareil caractérisé en ce qu'entre l'orifice de sortie ( 5) du tube à vis ( 3) du premier convoyeur vertical ( 1) et l'orifice d'entrée ( 7) dans le second convoyeur vertical ( 2), il y a un canal de transfert ( 6) de section rectangulaire et de hauteur constante, la largeur du canal de transfert ( 6) et l'orifice d'entrée ( 7) étant limités par les tangentes au tube à vis ( 3) et à un cercle théorique ( 14) dont le diamètre correspond à 80-90 % du diamètre intérieur du tube à vis ( 3), et en ce que les chambres ( 8, 9) du second convoyeur vertical ( 2) ont une largeur déterminée par la distance des points d'impact ( 10) des tangentes au point le plus profond de la chambre. 20) Appareil de chargement à transfert continu pour des produits en vrac selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second convoyeur vertical ( 2) se compose d'une bande transporteuse plate ( 11) munie d'armatures longitudinales et transversales, guidées sur des cylindres de renvoi, cette bande étant en caoutchouc ou en un matériau analogue à du caoutchouc et portant à des intervalles réguliers, des fonds ( 8) de chambre ainsi que des parois latérales ( 9), disposées à l'équerre par rapport à la surface de la bande transporteuse. ) Appareil de chargement avec transfert en continu pour des produits en vrac selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les fonds ( 8) des chambres sont inclinés au niveau de l'entrée du produit suivant un angle qui correspond à la résultante de la direction de déplacement de la particule ( 12) du produit dans le système de coordonnées déplacé avec le second convoyeur vertical ( 2) et en ce que la surface supérieure des fonds ( 8) des chambres présente une courbure ascendante dans la suite du tracé vers le point le plus profond de la chambre. ) Appareil de chargement avec transfert en continu selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fond ( 8) de la chambre présente au niveau de la courbure ascendante un moyen de protection à l'abrasion.