Brevet FR2678592A1 — publié le 19930108

"Installation de déchargement en continu de navires". La présente invention concerne une installa- tion de déchargement de navires, en continu, compor- tant une flèche pivotant autour d'un axe vertical et qui peut être relevée et abaissée autour d'une posi- tion médiane horizontale, l'extrémité de la flèche si- tuée du côté de l'eau portant une trompe de décharge- ment, à mouvement pendulaire autour d'une position mé- diane verticale et des installations de transfert de produits en vrac portées par la flèche et la trompe de déchargement. Selon le préambule de la revendication prin- cipale de la demande de brevet non publiée préalable- ment DE-40 40 618 0, on a une installation de déchar- gement de navires à transfert en continu avec un orga- ne de prise de produits qui prend les produits de la soute des navires, un convoyeur vertical suivi d'un convoyeur horizontal, l'ensemble étant monté mobile sur un portique.20 Les convoyeurs horizontaux et verticaux de cette installation de déchargement de navires sont des convoyeurs distincts. Selon la demande de brevet, également non publiée préalablement DE-41 16 467 9, on connaît un appareil de déchargement de produits en vrac à trans- fert en continu comportant un organe de prise de pro- duits suivi en partie haute d'un convoyeur à vis tour- nant autour d'un axe vertical (premier convoyeur ver- tical) et qui transfère le produit en vrac, suivant un jet pratiquement libre, à un convoyeur à bande (second convoyeur vertical) monté verticalement sur l'appareil de chargement et comportant des chambres de réception de produits. Dans le cas de cet appareil de chargement ou déchargement, le transfert vertical (dans le second convoyeur vertical) et le transfert des produits en vrac sur la flèche horizontale sont assurés par deux installations de transfert indépendantes qui doivent être équipées chacune de ses propres moyens d'entraî- nement. Le problème de l'invention consiste dans le cas d'une installation de déchargement de navires cor- respondant au préambule, à simplifier les moyens de transfert vertical et horizontal des produits et en particulier la déviation des produits en vrac trans- portés verticalement pour les faire passer dans le dispositif de transfert horizontal, avec des moyens permettant une variation d'angle au niveau du coude. A cet effet, l'invention concerne une in- stallation correspondant au type défini ci-dessus, ca- ractérisée en ce que les moyens de transfert de la trompe de déchargement pendulaire et de la flèche sont constitués par un convoyeur à bande sans fin, verti- cal/horizontal, combiné avec des chambres de réception des produits, le tambour d'entraînement du convoyeur se trouvant à l'extrémité de sortie de la partie hori- zontale du convoyeur, et le convoyeur à bande sans fin est guidé à l'intérieur d'une ossature sur des galets de support, l'ossature et le segment vertical du con- voyeur étant montés pivotants par l'intermédiaire d'un axe de genouillère à l'aide de vérins hydrauliques re- liés par une extrémité aux cadres transversaux d'ex- trémité de l'ossature et, par allieurs, au cadre à section en U, le brin supérieur et le brin inférieur du convoyeur à bande sans fin s'appuyant au niveau du coude sur un grand nombre de galets de support montés dans une chaîne articulée par l'intermédiaire de cames ou de galets sur un rail en forme d'arc de cercle, les galets de support étant montés sur des barres dans le segment vertical du convoyeur et en ce que dans le segment horizontal du convoyeur se trouve un disposi- tif tendeur pour le convoyeur à bande sans fin. L'installation de déchargement de navires à transfert en continu se compose d'un portique qui se déplace à quai et, du côté de l'eau, il est prévu une flèche pivotant autour d'un axe vertical et qui, en fonctionnement, peut basculer autour d'une position centrale horizontale, de 200 par relevage ou abais- sement, et dont l'extrémité située du côté de l'eau comporte une trompe de déchargement, pendulaire, sus- ceptible d'osciller autour d'une position médiane ver- ticale sur 200. Un seul convoyeur à bande sans fin verti- cal/horizontal combiné est placé dans l'ossature de la trompe de déchargement pendulaire Ce convoyeur est muni de chambres de réception de produits Le tambour d'entraînement de ce convoyeur sans fin se trouve à l'extrémité située à terre du convoyeur horizontal sur la flèche. Dans la zone du coude entre la trompe de dé- chargement pendulaire et la flèche, le convoyeur à bande sans fin est dévié par-dessus un grand nombre de galets de support placés suivant un arc. Pour que le produit transporté dans la zone du coude ne soit pas expulsé des chambres de la partie verticale du convoyeur il faut que la déviation du brin chargé se fasse avec un rayon de courbure relati- vement grand. Il faut veiller à ce que la résultante de l'accélération centrifuge R et de la pesanteur g se R trouve, par rapport à la surface du fond de la cham- bre, dans un angle tel que le produit en vrac ne glis- se pas vers l'extérieur, en tenant compte du coeffi- cient de friction le plus faible possible Comme l'an- gle de déplacement de l'articulation du coude est de l'ordre de 900 400, les galets de support au niveau du coude sont guidés sur des maillons de chaîne dans la zone verticale sur des barres de traction. Le passage en continu de la partie verticale du convoyeur correspondant à la trompe de déchargement pendulaire vers la partie horizontale sur la flèche, permet de supprimer au niveau du coude toutes les in- stallations de transfert de produits et l'entraînement du convoyeur vertical Le contre-poids à prévoir sur la trompe de déchargement pendulaire et à l'extrémité de la flèche située du côté de l'eau est ainsi réduit au minimum. Dans la zone du coude de la trompe de dé- chargement pendulaire et de la flèche, concentrique- ment à l'axe de la genouillère, il y a un châssis en forme de U dont la direction correspond sensiblement à la bissectrice de l'angle compris entre le cadre transversal d'extrémité de la flèche, du côté de l'eau et le cadre transversal d'extrémité supérieure de la trompe de déchargement pendulaire. L'étrier transversal du cadre en forme de U porte du côté de la flèche et de la trompe de déchar- gement pendulaire, au moins deux vérins hydrauliques qui exécutent de manière connue, chaque fois, des va- riations de longueur importante et permettent ainsi de déplacer la trompe suivant un mouvement pendulaire. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, les galets de support droits-sont montés sur les deux côtés du brin supérieur de la bande de support chaque fois sur une chaîne articulée et chaque maillon porte à une extrémité d'un axe, un galet de support droit et chaque maillon porte un galet de support, court, monté flottant, pour soutenir le brin infé- rieur. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, les cames ou galets des chaînes articulées vien- nent prendre dans des coulisses prévues sur le cadre d'extrémité de l'ossature du segment vertical du con- voyeur. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, le dispositif tendeur est fixé à l'extrémité su- périeure de la chaîne à maillons et les barres ainsi que la partie inférieure de la trompe de déchargement, pendulaire, accrochée aux barres sont guidées dans des paliers linéaires dans l'ossature de la trompe de dé- chargement pendulaire, parallèlement à l'axe longitu- dinal de cette trompe. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, des capteurs de force mesurant la force dans les chaînes articulées supérieures et/ou dans les barres agissent sur le dispositif tendeur et sur une instal- lation d'arrêt de secours du convoyeur à bande sans fin. Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit schématiquement ci-après à l'aide des des- sins annexés Ainsi: la figure 1 est une vue de côté d'une installation de déchargement en continu de navires, la figure 2 montre la trompe de décharge- ment de l'installation de déchargement en continu de navires, la figure 3 montre le renvoi du convoyeur vertical vers le convoyeur horizontal dans la zone du coude de l'installation de déchargement en continu de navires, la figure 4 montre la partie inférieure de la trompe de déchargement de l'installation de déchar- gement en continu de navires, la figure 5 montre les cadres transversaux d'extrémité de la flèche et de la trompe de décharge- ment pendulaire dans la direction indiquée à la figure 3. la figure 6 montre le montage de la bande de support entre les galets dans la zone de la ge- nouillère de l'installation. la figure 7 montre les rayons de courbure de la bande de support au niveau du renvoi dans la zone de coude et au niveau du tambour moteur. La figure 1 montre la disposition de princi- pe de l'installation de déchargement de navires pour transborder des produits en vrac avec une trompe de déchargement 1, pendulaire, montée en-dessous de la partie horizontale de la flèche 2. A terre, l'installation de déchargement se compose d'un portique mobile 25, d'une plate-forme ro- tative 24, d'un mécanisme à bras 27, de la flèche de sortie 26, du pylône 28, des câbles de haubanage 28 et de la flèche d'équilibrage 30. L'installation de déchargement de navires se compose, comme cela est représenté de manière plus dé- taillée à la figure 2, du côté du navire, d'une trompe de déchargement 1, pendulaire, pouvant osciller de 200 autour d'une position médiane verticale Cette trompe se compose principalement d'une ossature 8 et la partie inférieure de la trompe de déchargement pen- dulaire 1 est guidée à l'extrémité inférieure de l'os- sature 8 dans des paliers linéaires 22 L'extrémité inférieure de la trompe est reliée au convoyeur verti- cal inférieur équipé de l'organe de prise des produits en vrac 3 et d'un canal de transfert ainsi que du tam- bour de renvoi 21 Au niveau du coude, il y a un châs- sis 11 à section en forme de U avec deux ou quatre vé- rins hydrauliques 12 servant à commander le mouvement pendulaire et deux rails en arc de cercle 13 sont fixés au châssis il à section en U Deux chaînes arti- culées s'appuient sur ces rails Deux barres passant dans l'ossature 8 de la trompe de déchargement 1, pen- dulaire, sont accrochées aux chaînes articulées et ces barres portent à leur tour la partie inférieure du convoyeur vertical 4 et le tambour de renvoi 21. La réalisation selon l'invention du renvoi du niveau du coude pour passer de la partie verticale à la partie horizontale du convoyeur à bande sans fin est représentée à la figure 3. Une ossature 11 en forme de U est montée de manière articulée par l'intermédiaire d'axes de pivot à genouillère 10 sur le cadre transversal à l'extrémi- té de la flèche 9 a et le cadre transversal d'extrémité 8 a de la partie verticale du convoyeur à bande sans fin 4 A l'aide du vérin hydraulique 12 relié de cha- que côté du bras 9 a et de la partie verticale de l'os- sature 8 a on peut faire pivoter la trompe de décharge- ment pendulaire 1 chaque fois d'environ 200 par rap- port à la direction verticale, tant en direction de l'eau qu'en direction de la terre. Le convoyeur à bande sans fin 4 et les al- véoles de réception des produits sont guidés au niveau de la genouillère sur un rail 13 en arc de cercle A l'aide de maillons de chaîne, de cames et de galets qui guident les galets de support 14 et les galets ré- duits 15 des deux bandes de support 6 montant en des- cendant, on dévie la partie verticale du convoyeur a bande sans fin 4 dans la direction horizontale. Les rails 13 en arc de cercle peuvent égale- ment être fixés en principe à l'un des cadres trans- versaux d'extrémité 8 a, 9 a et au châssis 11 en forme de U ainsi que sur l'un des cadres transversaux d'ex- trémité 8 a, 9 a en s'appuyant par des galets. Dans la partie supérieure de la trompe de déchargement pendulaire 1, directement à côté du rail 13 en arc de cercle, il y a chaque fois une coulisse 18, verticale, dans laquelle viennent prendre les ca- mes des maillons de chaîne pour soulever les maillons 16 des rails 13 en arc de cercle Pour les maillons de chaîne 16 et les tiges 19 il est avantageux de relier la partie inférieure de la trompe de déchargement 1 avec des conduites hydrauliques et des câbles électri- ques car on peut alors supprimer toute compensation de longueur. A la place d'une chaîne articulée 16 formée par la réunion de maillons simples on pourrait égale- ment utiliser des courroies en caoutchouc armées par des câbles en acier et sur lesquelles on fixerait des paliers à galets de support. La longueur de la chaîne à maillons 16 dé- coule du rayon du guide de la bande de support et de l'angle maximum possible pour l'articulation du coude, c'est-à-dire environ 90 + 400 = 1300. Comme cela apparaît en outre à la figure 3, les extrémités supérieures 16 de la chaîne sont re- liées par des dispositifs tendeurs 20 au cadre trans- versal d'extrémité de la flèche 9 a et les extrémités inférieures 16 de la chaîne à maillons sont reliées à deux barres de fixation 19 Ces dernières sont guidées en coulissement longitudinal dans la trompe de déchar- gement 1, pendulaire, et la partie inférieure de cette trompe 1 est suspendue à l'extrémité inférieure de ces barres Cette partie inférieure de la trompe est éga- lement guidée dans la direction longitudinale de la trompe dans des paliers linéaires. Entre les deux chaînes articulées 16 et l'ossature de la flèche 9 il y a chaque fois un dispo- sitif tendeur 20 qui règle la tension nécessaire de la bande transporteuse au niveau du tambour de renvoi in- férieur, non motorisé. En principe, ces dispositifs tendeurs 20 pourraient également être prévus entre les chaînes ar- ticulées 16 et les barres 19 ou entre les barres 19 et la partie inférieure de la trompe de déchargement pen- dulaire 1 mais ce dispositif serait alors moins acces- sible et nécessiterait lesdits câbles mobiles. Au cas o le poids propre de la partie infé- rieure de la trompe de déchargement pendulaire 1 cor- respond exactement à la tension nécessaire, on règle une force nulle sur les dispositifs tendeurs 20 Dans le cas normal, le poids propre de la partie inférieure de la trompe de déchargement pendulaire 1 est supé- rieur à la force nécessaire à la tension de la bande si bien que le dispositif tendeur 20 doit absorber des forces de traction. Les dispositifs tendeurs 20 peuvent égale- ment être constitués par des vérins hydrauliques Il est alors possible de régler leur force en fonction du débit massique en cours de transfert ainsi qu'en fonc- tion de l'angle de la flèche par rapport à la direc- tion horizontale (c'est-à-dire la hauteur du trans- fert). Si les dispositifs tendeurs 20 sont régla- bles de manière fixe, on peut modifier automatiquement la force de tension en fonction de l'angle de la flè- che en procédant comme suit (ce réglage ne se fait toutefois pas en fonction du débit massique) Pour cela on a des rayons, des rails en arc de cercle 13 qui sont légèrement supérieurs à la valeur moyenne des rayons du brin supérieur 6 a et du brin inférieur 6 b de la bande de support 8 Pour une position de flèche plus haute, c'est-à-dire pour des travaux de relevage plus réduits et pour une pré-contrainte plus faible de la bande, on diminue la tension de la bande et inver- sement on l'augmente pour une position de flèche plus basse. De façon avantageuse, la force induite dans les barres de fixation 19 ou dans la chaîne articulée 16 est mesurée en permanence par un capteur 23 et en cas de variation importante, brusque, cela commande automatiquement l'arrêt de secours. Cela peut par exemple se produire lorsque le convoyeur vertical inférieur et son organe de prise de produits en vrac 3 viennent en butée au cours du mou- vement de descente ou si au moment du relevage de la trompe de déchargement 1, pendulaire, l'organe de ré- ception de produits reste accroché ou que le convoyeur vertical inférieur 3 reste accroché au bord de l'ou- verture de la soute du navire lorsqu'on soulève la trompe 1 (voir figure 1). Comme capteur de force on peut par exemple utiliser des goujons de mesure de charge placés entre la partie inférieure de la trompe de décharge pendu- laire 1 et les barres de fixation 19; dans le cas de dispositifs tendeurs 20, constitués par des vérins hy- drauliques, on peut intégrer un capteur de pression dans les vérins. La figure 2 montre en outre que la course de levage de la partie inférieure de la trompe de déchar- il gement pendulaire 1 correspond à la différence entre l'angle de coude minimum et maximum et du rayon du guide-bande au niveau de l'articulation du coude Par exemple, pour 80 et une course de 2 mètres, on a une course de tension totale de 2,8 mètres La longueur effective de la trompe de déchargement pendulaire 1 varie de cette longueur ce qui ne représente néanmoins pas un inconvénient mais plutôt un avantage car pour une position plus haute de la flèche 2 on a une trompe de déchargement pendulaire 1 plus courte et pour une position plus basse de la flèche 2 (bateau vide, étia- ge) il est avantageux d'avoir une trompe de décharge- ment pendulaire 1, longue. Les différentes caractéristiques de la par- tie inférieure de la trompe de déchargement 1 sont re- présentées à échelle agrandie à la figure 4 Les ga- lets de support 14, 15 sont portés de manière équidis- tante sur les barres de fixation 19 Ces galets de support guident la bande de support 6 de la partie verticale du convoyeur à bande sans fin 4 dans la trompe de déchargement 1 en ayant chaque fois un galet ou cylindre de support 14 droit, traversant au milieu, ainsi qu'à gauche et à droite un galet réduit 15. La partie inférieure de la trompe de déchar- gement 1 comporte en plus une ossature 8, le convoyeur vertical inférieur 3 avec l'organe de prise de pro- duits en vrac et son canal de transfert vers la partie verticale du convoyeur à bande sans fin 4, le tambour de renvoi 21 et les galets de support 14, 15 de la partie verticale inférieure du convoyeur à bande sans fin 4. Selon les figures 5 et 6, les galets de sup- port 14 de la zone du coude, à droite et à gauche de la bande de support 4, sont montés décalés chaque fois sur une chaîne articulée 16 Chaque maillon 16 de la chaîne porte à une extrémité de son axe un galet de support 14, droit, traversant, qui soutient le brin supérieur 6 a normalement chargé de la bande de support 6 sur toute sa largeur En outre, chaque maillon 16 comporte un élément de galet 15, court, monté flot- tant, qui soutient le-bord du brin inférieur 6 b non- chargé de la bande de support 6 Comme articulation de chaîne on utilise avantageusement les axes des galets de support 14 qui sont appliqués extérieurement contre les maillons et servent également d'axes pour les ca- mes ou les galets 17 par lesquels les chaînes articu- lées 16 s'appuient sur les rails 13 en arc de cercle, qui sont fixés sur la partie radiale de l'ossature 11 à section en forme de U. Les cames 17 doivent être avantageusement réalisées sous la forme de galets car elles se dépla- cent sur les rails en arc de cercle 13 et dans les * coulisses 18, sous pression, ainsi que sur les coulis- ses 18 lorsque la trompe de déchargement est inclinée. On évite ainsi l'usure. La figure 7 montre comment se fait le renvoi du convoyeur à bande sans fin 5 dans la zone du milieu de l'installation de déchargement de navires par un tambour à bande 7, moteur Le rayon de renvoi peut être inférieur contrairement au renvoi sur les rails en arc de cercle 13 car lorsqu'on vide le produit en vrac des chambres de réception de produits du brin su- périeur 6 a, on bénéficie de l'accélération centrifuge V et de l'accélération de la pesanteur g en combi- R naison avec le mouvement des chambres de réception de produits du convoyeur à bande sans fin 5. TRADUCTION DE LA LISTE DES REFERENCES 1 trompe de déchargement-pendulaire 2 flèche 3 convoyeur vertical inférieur avec son organe de prise de produits en vrac 4 partie verticale du convoyeur à bande sans fin partie horizontale du convoyeur à bande sans fin 6 bande de support 6 a brin supérieur 6 b brin inférieur 7 tambour d'entraînement du convoyeur à bande sans fin 8 ossature de la partie verticale du convoyeur à bande sans fin 8 a cadre transversal d'extrémité de la trompe de déchargement 9 ossature de la partie horizontale du convoyeur à bande sans fin 9 a cadre transversal d'extrémité de la flèche axe de genouillère 11 châssis en forme de U de la zone du coude 12 vérin hydraulique 13 rail en arc de cercle 14 galet de support galet réduit 16 chaîne articulée ou à maillons/maillons 17 cames ou galets 18 coulisse 19 barre de fixation pour les galets de support et les galets libres dispositif tendeur 21 tambour de renvoi 22 palier linéaire 23 capteurs de pression 24 plate-forme tournante de l'installation de déchar- gement de navires portique mobile 26 flèche de sortie 27 dispositif à bras 28 pylône 29 câbles de haubanage flèche d'équilibrage R E V E N D I C A T I O N S ) Installation de déchargement de navires, en continu, comportant une flèche pivotant autour d'un axe vertical et qui peut être relevée et abaissée au- tour d'une position médiane horizontale, l'extrémité de la flèche située du côté de l'eau portant une trom- pe de déchargement, pendulaire autour d'une position médiane verticale et des installations de transfert de produits en vrac portées par la flèche et la trompe de déchargement, installation caractérisée en ce que les moyens de transfert de la trompe de déchargement pen- dulaire ( 1) et de la flèche ( 2) sont constitués par un convoyeur à bande sans fin ( 4, 5) vertical/horizontal combiné avec des chambres de réception des produits, le tambour d'entraînement ( 7) du convoyeur se trouvant à l'extrémité de sortie de la partie horizontale ( 5) du convoyeur, et le convoyeur à bande sans fin ( 4, 5) est guidé à l'intérieur d'une ossature ( 8, 9) sur des galets de support ( 14, 15), l'ossature ( 8) et le seg- ment vertical ( 4) du convoyeur étant montés pivotants par l'intermédiaire d'un axe de genouillère ( 10) à l'aide de vérins hydrauliques ( 12) reliés par une ex- trémité aux cadres transversaux d'extrémité de l'ossa- ture ( 8, 9) et, d'autre part, au châssis à section en U ( 11), le brin supérieur ( 6 a) et le brin inférieur ( 6 b) du convoyeur à bande sans fin ( 4, 5) s'appuyant au niveau du coude sur un grand nombre de galets de support ( 14, 15) montés dans une chaîne articulée ( 16) par l'intermédiaire de cames ou de galets ( 17) sur un rail ( 13) en forme d'arc de cercle, les galets de sup- port ( 14, 15) étant montés sur des barres ( 19) dans le segment vertical ( 4) du convoyeur et en ce que dans le segment horizontal ( 5) du convoyeur se trouve un dis- positif tendeur ( 20) pour le convoyeur à bande sans fin ( 4, 5). 2 ) Installation de déchargement de navires à transfert en continu selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que les galets de support droits ( 14) sont montés sur les deux côtés du brin supérieur ( 6 a) de la bande de support chaque fois sur une chaîne ar- ticulée ( 16) et chaque maillon ( 16 a) porte à une ex- trémité d'un axe, un galet de support droit ( 14) et chaque maillon ( 16 a) porte un galet de support ( 15), court, monté flottant, pour soutenir le brin inférieur ( 6 b). ) Installation de déchargement de navires à transfert en continu selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les cames ou galets ( 17) des chaînes articulées ( 16) viennent prendre dans des cou- lisses ( 18) prévues sur le cadre d'extrémité de l'os- sature ( 8) du segment vertical ( 4) du convoyeur. ) Installation de déchargement de navires à transfert en continu selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que le dispositif tendeur ( 20) est fixé à l'extrémité supérieure de la chaîne à maillons ( 16) et les barres ( 19) ainsi que la partie inférieure de la trompe de déchargement ( 1), pendulaire, accro- chée aux barres sont guidées dans des paliers linéai- res ( 22) dans l'ossature ( 8) de la trompe de décharge- ment pendulaire ( 1), parallèlement à l'axe longitudi- nal de cette trompe. ) Installation de déchargement de navires à transfert en continu selon la revendication 4, ca- ractérisée par des capteurs de force ( 23) mesurant la force dans les chaînes articulées supérieures ( 17) et/ou dans les barres ( 19) et qui agissent sur le dis- positif tendeur ( 20) et sur une installation d'arrêt de secours du convoyeur à bande sans fin ( 4, 5).