Brevet FR2766470A1 — publié le 19990129

Dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables La présente invention concerne le domaine de la manutention de matériaux, par transporteurs tels que des convoyeurs à bandes transporteuses supportées par des rouleaux, et specialement l'exploitation en milieu marin, lacustre, fluvial, ou autre milieu liquide Plus particulièrement, I'invention se rapporte à un dispositif autonome de manutention continue constitué par un ensemble de tronçons de transporteurs disposés sur des radeaux porteurs soutenus par des flotteurs. L'exploitation des carrières, des mines ou des sablieres peut, dans certaines conditions, nécessiter le transfert soit entre différentes installations sur la berge, soit entre au moins une station sur la berge et au moins un appareil flottant, par exemple pour le transfert de sable ou de gravier depuis une drague jusqu'à un dépôt de préparation de matériaux. Une telle exploitation peut être rendue extrêmement difficile lorsque les conditions météorologiques et, plus particulièrement, le vent, viennent perturber la stabilité de l'installation de manutention. On connait plusieurs dispositifs de bandes transporteuses flottantes reliées, d'une part, entre elles et d'autre part, à une installation placée sur la berge, tels que décrits dans les documents FR27060875, DE3504587 et DE381379. De tels dispositifs ont pour inconvénient majeur leur instabilité en cas de vent latéral de forte intensité ou en cas de mouvements du milieu liquide, tel que la houle ou les vagues provoques par le vent. Malgré différentes dispositions destinées à y porter remède, les installations restent difficiles à exploiter lorsque se lèvent le vent et la houle. Le but de l'invention est donc de remédier aux inconvénients de fragilité des installations connues de l'art antérieur, vis à vis des conditions météorologiques locales, et de proposer un dispositif autonome de manutention présentant une moindre prise au vent et, par conséquent une plus grande stabilité, tout en ajoutant un certain nombre d'avantages tels un faible encombrement permettant un transport aisé d'un site d'exploitation à un autre et la possibilité, grâce à l'existence de liaisons flexibles entre radeaux porteurs, de réaliser un transporteur courbe. Selon l'invention, ces objectifs sont atteints grâce a lassociation de flotteurs élémentaires, deux à deux, pour former des couples d'éléments flottants, à la limitation du nombre de couples d'éléments flottants par radeau porteur, à la restriction de la surface flottante du radeau porteur à la seule zone portante du transporteur - les floches latérales, haubanées sur le transporteur, débordant de la surface flottante -, à la flottabilité variable des couples d'éléments flottants en fonction de la marche du transporteur, en charge - partielle ou totale ou à vide et à la possibilité d'orientation desdits couples d'éléments flottants par rapport à la direction des vents dominants. La présente invention est donc un dispositif autonome de manutention, constitué d'un transporteur à bande comprenant une zone portante et des fléches latérales, supporté par différents radeaux porteurs, c'estrddire un radeau porteur du groupe de commande, ancré à la berge, des radeaux porteurs intermédiaires, en nombre défini par la longueur du transporteur, et un radeau porteur du ponton de queue, chacun desdits radeaux porteurs, équipés de passerelles d'accès, étant soutenu par des flotteurs élémentaires. Le radeau porteur du groupe de commande supporte, outre le transporteur et sa bande transporteuse, le tambour moteur et le tambour de tension de ladite bande transporteuse. Une des caractéristiques de l'invention réside en ce que la surface flottante desdits radeaux porteurs ne soutient que la zone portante du transporteur, chacune des flèches latérales, haubanée sur le transporteur, débordant de ladite surface flottante des radeaux porteurs. Le radeau porteur du ponton de queue comporte l'élément de manutention qui comprend le tambour de renvoi de la bande transporteuse et, par exemple, la trémie et l'extracteur vibrant. L'invention est également caractérisée en ce que les flotteurs élémentaires supportant lesdits radeaux porteurs sont associés deux à deux pour former des couples d'éléments flottants. Préférentiellement, le nombre desdits couples d'éléments flottants est limité, a deux par radeau porteur, pour réduire la prise au vent et assurer la stabilité de l'ensemble. Une des caractéristiques de l'invention réside dans le fait que lesdits couples d'éléments flottants sont orientables par rapport à l'axe longitudinal du transporteur, en fonction de la direction des vents dominants, grâce à une plattbrme de rotation constituée d'une couronne annulaire munie d'un système de verrouillage. Selon l'invention, les couples d'éléments flottants sont disposés par rapport à l'axe longitudinal du transporteur, selon un angle compris entre zéro et 90 degrés. Ils peuvent donc prendre toute orientation entre une position parallèle et une position orthogonale audit axe longitudinal du transporteur. Cette orientation est choisie en fonction de la direction des vents dominants et elle est maintenue telle par ledit système de verrouillage. Selon une autre caractéristique de l'invention, quel que soit l'angle qu'ils forment par rapport à l'axe longitudinal du transporteur, les couples d'éléments flottants sont a immersion variable, en fonction de la marche du transporteur, à vide ou en charge partielle ou totale, grâce à un dispositif de ballastage approprié qui peut être pneumatique ou hydraulique. Une autre caractéristique de l'invention réside en ce que chacune des flèches latérales et des passerelles d'accès est relevable, pour réduire l'encombrement, lors du transfert du transporteur d'un site d'exploitation à un autre. La liaison entre les différents radeaux porteurs par une liaison flexible permettant la réalisation d'un transporteur courbe est également une caractéristique de l'invention. Dans une variante, la liaison flexible entre deux radeaux porteurs est un élément amortisseur permettant au transporteur d'épouser des courbes dont le rayon est supérieur ou égal à 700 mètres, parfaitement compatible avec les dispositifs de manutention à auge profonde. L'invention sera mieux comprisse à la lecture de la description accompagnant les dessins dans lesquels: - la figure 1 représente un schéma global du dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables montrant la liaison flexible entre l les différents radeaux porteurs intermédiaires et les radeaux porteurs du groupe de commande et/ou du ponton de queue ainsi que l'ancrage à la berge. Cette figure met en évidence la possibilité que présente ledit dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables de constituer un transporteur courbe; - la figure 2 est composée de deux vues de face (2a et 29o3 er de deux vues de profil (2c et 2d3 du radeau porteur du groupe de commande du dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables soutenu par des couples d'éléments flottants disposés soit longitudinalement (vues 2a et 2c) soit transversalement (vues 2b et 2d) par rapport à l'axe longitudinal du transporteur à bande, leur disposition pouvant prendre toute orientation entre ces deux positions, en fonction de la direction des vents dominants; - la figure 3 est composée de deux vues de face (3a et 3b) et de deux vues de profil (3c et 3d) d'un radeau porteur intermédiaire du dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables soutenu par des couples d'éléments flottants disposés soit longitudinalement (vues 3a et 3c) soit transversalement (vues 3b et 3d) pas rapport a l'axe longitudinal du transporteur à bande, leur disposition pouvant prendre toute orientation entre ces deux positions, en fonction de la direction des vents dominants; - la figure 4 est composée de deux vues de face (4a et 4b) et de deux rues de profxl (4c et 4d3 du radeau porteur du ponton de queue du dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation vanables soutenu par des couples d'éléments flottants disposés soit longitudinalement (vues 4a et 4c) soit transversalement (vues 4b et 4d) par rapport à l'axe longitudinal du transporteur à bande, leur disposition pouvant prendre toute orientation entre ces deux positions, en fonction de la direction des vents dominants; - la figure 5 représente la plateforme de rotation permettant lorientation variable des couples d'éléments flottants supportant les radeaux porteurs par rapport à l'axe longitudinal du transporteur, en fonction de la direction des vents dominants. La figure 1 représente un schéma global du dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables selon une configuration rectiligne (X,X') et deux configurations en transporteur courbe (C). Elle montre les différents radeaux porteurs, c'est-à4re le radeau porteur du groupe de commande (1), les radeaux porteurs intermédiaires (2) et le radeau porteur du ponton de queue (3), chacun desdits radeaux porteurs (1,2,3) étant soutenu par un nombre réduit - préférentiellement deux - de couples d'éléments flottants (4) composés de deux flotteurs unitaires (F). Lesdits radeaux porteurs (1,2,3) sont reliés entre eux par une liaison flexible (5) qui offre au transporteur (6), dont seule la zone portante est soutenue par lesdits couples d'éléments flottants (4), la possibilité que présente ledit dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables de constituer un transporteur courbe (C), comme partiellement illustré. Ladite liaison flexible (5) comporte, préférentiellement, un dispositif amortisseur permettant non seulement d'articuler les différents radeaux porteurs (1,2,3) entre eux, mais encore d'absorber, au moins partiellement, les mouvements de houle. Les fléches latérales dudit transporteur (6) dépassent des radeaux porteurs (1,2,3). Elles sont au nombre de deux pour les tronçons du transporteur portés par les radeaux porteurs intermédiaires (2) et d'une pour les tronçons de transporteur (6) portés par le radeau porteur du groupe de commande (1) et par le radeau porteur du ponton de queue (3). La figure montre, également, les points d'ancrage à la berge (A,A') qui peuvent intéresser seulement le radeau porteur du groupe de commande (1) ou le radeau porteur du ponton de queue (3) ou ces deux radeaux porteurs (1,3). Dans la configuration illustrée, la disposition des couples d'éléments flottants (4) par rapport à l'axe longitudinal du transporteur (6) est transversale, mais il est bien entendu qu'elle peut être soit longitudinale soit encore faire un angle compris entre zéro et 90 degrés par rapport audit axe longitudinal du transporteur (6), suivant l'orientation du transporteur par rapport au vent dominant. Cette possibilité d'adaptation de l'angle des couples d'éléments flottants (4) par rapport à l'axe longitudinal du transporteur (6) est particulièrement appréciable lors du déplacement du dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables, objet de l'invention, sur d'autres sites d'exploitation présentant une direction des vents dominants différente. - la figure 2 est composée de deux wes de face (2a et 2b) et de deux vues de profl (2c et 2d) du radeau porteur du groupe de commande (1) du dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables soutenu par des couples d'éléments flottants (4) disposés soit longitudinalement (vues 2a et 2c) soit transversalement (vues 2b et 2d) par rapport à l'axe longitudinal du transporteur à bande (6), leur disposition pouvant prendre toute orientation entre ces deux positions, en fonction de la direction des vents dominants Ledit radeau porteur du groupe de commande (1) soutient sur un caillebotis de support (10) porté par des couples d'éléments flottants (4), orientables, - en nombre préférentiellement limité à deux pour limiter la prise au vent et, de ce fait, accroître la stabilité du dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables - le groupe moteur fll) et le tambour d'entraînement (12) de la bande (7) du transporteur (6), ainsi que le tambour de tension (13), permettant d'appliquer à ladite bande (7) la tension requise pour un bon fonctionnement et de la corriger, si nécessaire, au cours de I'exploitatioa Ledit radeau porteur du groupe de commande (1) est amarré, d'une part, à la berge par des moyens d'ancrage (A,A'), d'autre part à un radeau porteur intermédiaire (2) par une liaison flexible (5). La flèche latérale (9), qui déborde dudit radeau porteur du groupe de commande (1) est retenue au transporteur (6) grâce à un moyen d'haubanage (14). - la figure 3 est composée de deux vues de face (3a et 3b) et de deux vues de profil (3c et 3d) d'un radeau porteur intermédiaire (2) du dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables soutenu par des couples d'éléments flottants (4) disposés soit longithalement (vues 3a et 3c3 soit transversalement (vues 3b et 3d) par rapport à l'axe longitudinal du transporteur à bande, leur disposition pouvant prendre toute orientation entre ces deux positions, en fonction de la direction des vents dominants; Ledit radeau porteur intennédiaire (2) soutient, sur le caillebotis de support (10), porté par des couples d'éléments flottants (4), orientables, - en nombre préférentiellement limité à deux pour limiter la prise au vent et, de ce fait, accroître la stabilité du dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables - la seule zone portante (8) du tronçon de transporteur (6), dans laquelle le bnn porteur (7a) de la bande (7) repose sur la guirlande support (ils), alors que le brin retour (7b) repose sur un rouleau de retour en V (16). Les fléches latérales (9), débordent de part et d'autre dudit radeau porteur intermédiaire (2). Les radeaux porteurs intermédiaires (2) sont amarrés, d'une part entre eux, d'autre part, pour le premier, au radeau porteur du groupe de commande (1) et, pour le dernier, au radeau porteur du ponton de queue par une liaison flexible (5). Les flèches latérales (9), qui débordent dudit radeau porteur intermédiaire (2) sont retenues au transporteur (6) grâce à un moyen d'haubanage (14) - la figure 4 est composée de deux vues de face (4a et 4b3 et de deux vues de profil (4c et 4d) du radeau porteur du ponton de queue (3) du dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables soutenu par des couples d'éléments flottants (4) disposés soit longitudinalement (vues 4a et 4c) soit transversalement (vues 4b et 4d) par rapport à l'axe longitudinal du transporteur à bande, leur disposition pouvant prendre toute orientation entre ces deux positions, en fonction de la direction des vents dominants. Ledit radeau porteur du ponton de queue (3) soutient, sur le caillebotis de support (10) porté par des couples d'éléments flottants (4), orientables, - en nombre préférentiellement limité à deux pour limiter la prise au vent et, de ce fait, accroire la stabilité du dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables - le tambour de renvoi (17) de la bande (7) du transporteur (6), et, par exemple, une trémie ( 18) équipée d'un extracteur vibrant (19). Ledit radeau porteur du ponton de queue (3) est amarre, dune part' à la berge par des moyens d'ancrage (A,A'), d'autre part à un radeau porteur intermédiaire (2) par une liaison flexible (5). La flèche latérale (9), qui déborde dudit radeau porteur du ponton de queue (3) est retenue au transporteur (6) grâce à un moyen d'haubanage (14). - la figure 5 représente la plate forme de rotation (20) permettant l'orientation variable des couples d'éléments flottants (4) support des radeaux porteurs (1,2,3) par rapport à l'axe longitudinal du transporteur (6), en fonction de la direction des vents dominants, par rotation d'une couronne circulaire (21). Ladite plate forme d'orientation (20) est équipée de moyens de verrouillage (non représentés) destinés à fixer l'orientation donnée aux couples d'éléments flottants (4). Les couples d'éléments flottants (4) peuvent être constitués de métal, de caoutchouc ou de plastique. Préférentiellement, leur immersion est maintenue maximale, de manière à amener le transporteur (6), en charge, au ras de l'eau, toujours dans le but de réduire la prise au vent du dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables en cours d'utilisation. L'immersion variable selon la charge du transporteur est obtenue par ballastage, grâce à des dispositifs hydrauliques ou pneumatiques, des flotteurs élémentaires (F), assemblés sous la forme de couples d'éléments flottants (4). En résumé, le dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables, selon l'invention, présente de nombreux avantages, parmi lesquels méritent d'être particulièrement soulignés les caractéristiques suivantes: - il apporte une solution simple et fiable aux problèmes de stabilité des dispositifs de manutention continue flottants, grâce à la disposition des flotteurs élémentaires, deux à deux pour former des couples d'éléments flottants, - il permet de réduire la prise au vent en limitant, préférentiellement à deux, le nombre de couples d'éléments flottants supportant chaque radeau porteur, et en offrant, par ballastage, une flottabilité variable, ajustable selon de l'utilisation du transporteur, à vide ou en fonction de sa charge, ne laissant émerger qu'une faible partie des flotteurs élémentaires, - il autorise, par l'emploi de liaisons souples entre les différents radeaux porteurs, la réalisation de transporteurs courbes, selon un rayon de courbure supérieur ou égal à 700 mètres, tout à fait compatible avec un transporteur à auge profonde, - dans une variante, il améliore encore les conditions de l'exploitation en réduisant l'effet de la houle ou des vagues provoquées par le vent, grâce à la présence d'un élément amortisseur constituant la liaison flexible entre radeaux porteurs, - il présente une grande maniabilité lors du transfert d'un site d'exploitation à un autre par la réduction d'encombrement obtenue en relevant les flèches, haubanées au transporteur pendant l'utilisation, et les passerelles d'accés. Il est bien évident, pour l'homme de l'art, que le dispositif autonome de manutention sur couples d'éléments flottants à flottabilité et à orientation variables, selon l'invention et ses différentes variantes sont décrits et illustrés, dans ce qui précède, à titre d'exemple non limitatif. Il est bien entendu que toute solution au problème posé, principalement celui de la prise au vent et de la stabilité des transporteurs flottants, mettant en oeuvre des moyens équivalents pourrait faire l'objet d'une réalisation sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif autonome de manutention, constitué d un transporteur (6) à bande (7) comprenant une zone portante (8) et des flèches latérales (9), supporté par différents radeaux porteurs, c'est-à-dire un radeau porteur du groupe de commande (I) ancré à la berge, des radeaux porteurs intermédiaires (2), en nombre défini par la longueur du transporteur, et un radeau porteur du ponton de queue (3), chacun desdits radeaux porteurs (1,2,3), équipé de passerelles d'accès, étant soutenu par des flotteurs élémentaifes (F), caractérisé en ce que la surface flottante desdits radeaux porteurs (1,2,3) ne soutient que la zone portante (8) du transporteur (6), chacune des flèches latérales (9), haubanée sur le transporteur (6), débordant de ladite surface flottante des radeaux porteurs (1,2,3), et en ce que lesdits flotteurs élémentaires (F), supportant les radeaux porteurs (1,2,3) sont associés deux à deux pour former des couples d'éléments flottants (4). 2 - Dispositif autonome de manutention, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre desdits couples d'éléments flottants (4) est limité à deux par radeau porteur (1,2,3), pour réduire la prise au vent. 3 - Dispositif autonome de manutention, selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits couples d'éléments flottants (4) sont orientables par rapport à l'axe longitudinal du transporteur (6), en fonction de la direction des vents dominants, selon un angle compris entre zéro et 90 degrés. 4 - Dispositif autonome de manutention, selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'orientation desdits couples d'éléments flottants (4) par rapport à l'axe longitudinal du transporteur (6) est obtenue grâce à une plate-forme de rotation (20), constituée d'une couronne annulaire (21) munie d'un système de verrouillage. 5 - Dispositif autonome de manutention, selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les couples d'éléments flottants (4) sont disposés parallèlement à l'axe longitudinal du transporteur (6), cette orientation étant maintenue telle par ledit système de verrouillage. 6 - Dispositif autonome de manutention, selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les couples d'éléments flottants (4) sont disposés orthogonalement par rapport à l'axe longitudinal du transporteur (6), cette orientation étant maintenue telle par ledit système de verrouillage. 7 - Dispositif autonome de manutention, selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les couples d'éléments flottants (4), quel que soit l'angle qu'ils forment par rapport à l'axe longitudinal du transporteur (6), sont à immersion variable, grâce à un dispositif de ballastage approprié, en fonction de la marche du transporteur, a vide ou en charge. 8 - Dispositif autonome de manutention, selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit dispositif de ballastage est pneumatique ou hydraulique. 9 - Dispositif autonome de manutention, selon l'une des revendications l à 8, caractérisé en ce que chacune des flèches latérales (9) et des passerelles d'accès est relevable, pour réduire l'encombrement, lors du transfert du transporteur (6) d'un site d'exploitation à un autre. 10 - Dispositif autonome de manutention, selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la liaison entre les différents radeaux porteurs (1,2,3) est assurée par une liaison flexible (5) permettant la réalisation d'un transporteur courbe C. 11 - Dispositif autonome de manutention, selon la revendication 10, caractérisé en ce que la liaison flexible (5) entre radeaux porteurs (1,2,3) est un élément amortisseur permettant au transporteur (6) d'épouser des courbes dont le rayon est supérieur ou égal à 700 mètres, parfaitement compatible avec les dispositifs de manutention à auge profonde.