Brevet FR2773790A1 — publié le 19990723

La présente invention concerne un rouleau de guidage pouvant être appliqué sur des bandes transporteuses, entendant en cela l'utilisation d'une bande initialement plane, fermée en boucle et formant deux portions, soit respectivement, une portion de transport, active, et une portion de retour, passive. Le rouleau de guidage objet de la présente invention peut être utilisé dans des applications très diverses telles: des convoyeurs à bande concave utilisés dans des installations pour le chargement/déchargement de matière en vrac, sacs, etc.; des convoyeurs à bande plate, principalement utilisés pour transporter des charges emballées; des machines dans lesquelles le mouvement de la bande est utilisé, par exemple, pour tester des composants destinés à rouler comme des roues, des rouleaux, etc., ou encore pour usiner ou tester des pièces qui ne sont pas en mouvement (par exemple, le polissage, le test de résistance à l'abrasion, etc.). Dans la présente description, on fera référence, à titre d'exemple uniquement, aux convoyeurs à bande utilisés dans des installations o le chargement de matière en vrac doit être effectué en un point donné de la ligne et le déchargement de cette même matière en un autre point, sans limiter pour autant le caractère 2 2773790 inventif de la présente invention dans les autres secteurs. Ces convoyeurs à bande se composent en standard d'une station de transport qui comprend une série de rouleaux disposés par groupes de trois et placés à une distance prédéfinie l'un de l'autre pour former une portion (haute et active) de la station de transport; une autre série de rouleaux, parallèles les uns par rapport aux autres, étant placée sous la première série de rouleaux pour définir la portion de retour de la station. Les rouleaux supportent les deux portions de la bande qui transporte la matière, laquelle bande est souvent dotée de lattes d'entraînement de la matière, est généralement fermée en boucle autour de deux rouleaux d'extrémité, habituellement motorisés, et coulisse en s'appuyant sur la surface externe du rouleau. Chacun de ces rouleaux consiste en un élément cylindrique ou manchon pouvant librement tourner autour de son axe longitudinal, de façon à faciliter le mouvement de la bande, et est supporté par un arbre correspondant qui dépasse des extrémités du manchon de façon à pouvoir être associé à une structure de support bilatérale qui définit les zones latérales de la station de transport. Dans le cas des groupes de trois rouleaux susmentionnés, ces derniers consistent en trois 3 2773790 rouleaux distincts, soit un rouleau central à axe horizontal, et deux autres rouleaux, un de chaque côté du premier rouleau, placés suivant un axe longitudinal qui est incliné par rapport à ce même premier rouleau, de façon à définir un profilé concave de support de la bande. Outre ces groupes de trois rouleaux régulièrement répartis sur la portion active de la bande, des rouleaux de guidage sont également prévus pour empêcher le déportement latéral de la bande et la sortie éventuelle de celle-ci de la concavité formée par les trois rouleaux précédents: ces rouleaux de guidage, qui présentent une structure analogue à celle des rouleaux précédents, sont associés aux extrémités externes de la structure de support et se développent perpendiculairement aux rouleaux bilatéraux inclinés correspondants, de façon à faire face en partie à la bande contenue à l'intérieur de la concavité. L'utilisation de ces rouleaux de guidage ne s'est pas révélée très efficace, dans la mesure ou ces rouleaux ne réussissent pas toujours à contenir les déportements de la bande qui sont également dus aux vibrations provoquées par les rebonds des lattes pendant le passage sur la portion de retour: la bande se déplace en effet à grande vitesse, alors que le rouleau de guidage est en 4 2773790 règle générale immobile, sauf quand la bande, se déportant, entre en contact avec ce même rouleau. La différence de vitesse entre la bande et le rouleau de guidage, lequel, étant immobile lorsqu'il rentre en contact avec la bande, met un certain temps à atteindre la même vitesse périphérique, entraîne un frottement momentané entre la bande et le rouleau qui peut provoquer: une usure rapide du rouleau voire, en partie, de la bande; une rupture rapide du rouleau entraînant la création de profils coupants qui peuvent couper la bande et, pour finir, un chevauchement de la bande sur le rouleau de guidage. Le but de la présente invention est donc d'éliminer les inconvénients susmentionnés, en réalisant un rouleau de guidage avec lequel il soit possible de compenser les vitesses du rouleau et de la bande et d'obtenir une rentrée plus rapide de la bande dans sa bonne position de transport, sans pour autant modifier excessivement la structure simple et économique de ce rouleau. Les caractéristiques techniques de la présente invention et ses avantages, selon les buts ci-dessus, seront rendus plus saillants dans la représentation préférée de l'invention présentée sous la forme d'exemples non-limitatifs dans les schémas ci-joints, dans lesquels: 2773790 - la figure 1 est une vue de face schématique d'une partie d'une station de transport à bande dotée de groupes de trois rouleaux qui définissent une portion active du convoyeur à bande doté de rouleaux de guidage conformément à la présente invention; - la figure 2 est une vue de face, en coupe partielle et à plus grande échelle que la figure 1, du rouleau de guidage selon la présente invention; - la figure 3 est une vue de face schématique, avec certaines parties omises, d'un détail de la bande transporteuse plane dotée du rouleau de guidage selon la présente invention. Conformément aux figures des schémas ci- joints, et en se référant notamment à la figure 1, le rouleau de guidage selon la présente invention peut être utilisé sur des bandes transporteuses comprenant, en règle générale, une bande 4, initialement plane, fermée en boucle sur au moins une paire de tambours (de type connu et ne faisant pas partie de l'invention proprement dite, ceux-ci ne sont pas représentés), lesquels tambours motorisent et sous- tendent la bande 4 pour former deux portions respectivement de transport 3, active, et de retour, passive. Dans la suite de la description, on fera référence, à titre d'exemple uniquement, à un convoyeur à bande destiné au chargement / déchargement de matière en vrac (du gravier, par 6 2773790 exemple), la bande 4 étant éventuellement dotée de lattes de poussée de la matière; cette description ne limite bien sûr pas la portée inventive de la solution qui pourra aussi être utilisée sur d'autres types de convoyeurs à bande ayant des fonctions différentes de celle ici décrite. Les convoyeurs à bande du type ci-dessus comprennent, entre autres, une première série 1 de rouleaux 2 placés à des distances prédéfinies l'un de l'autre pour définir un plan de support et de passage de la portion de transport active 3 de la bande 4. Cette dernière, répétons-le, est fermée en boucle et se développe, avec la deuxième portion de retour, le long d'un deuxième plan défini par une deuxième série de rouleaux (de type connu et ne faisant pas partie de la présente invention, ceux- ci ne sont pas représentés) réciproquement parallèles et placés en dessous des rouleaux précédents 2. Cette première série 1 de rouleaux 2 comprend un groupe de trois rouleaux, repérés par 2a, 2b et 2c, consistant en un premier rouleau 2a horizontal et en une paire de rouleaux 2b et 2c inclinés par rapport au premier rouleau 2a et placés sur des côtés opposés à ce même premier rouleau horizontal: on obtient ainsi, avec les génératrices supérieures, un profilé concave. Ces solutions prévoient des groupes de trois rouleaux, mais rien n'empêche d'utiliser, pour la 7 2773790 portion active de la bande, une série de rouleaux unitaires (voir figure 3), ou une série de paires de rouleaux inclinés l'un par rapport à l'autre pour former un profilé en forme de "V", sans que la solution perde pour autant son originalité. Comme on peut le voir dans la figure 1, l'un ou plusieurs de ces groupes de trois rouleaux 2a, 2b et 2c est doté d'une paire de rouleaux de guidage 5 pouvant contrôler un éventuel déportement partiel latéral, qui peut aussi prendre une direction verticale, de la bande 4. Ces rouleaux de guidage 5 sont associés au niveau de l'extrémité libre des rouleaux inclinés 2b et 2c correspondants et sont inclinés par rapport à ces derniers, de façon à dépasser et à faire face en partie aux bords de la bande 4. Chacun des rouleaux 2 mentionnés jusqu'à présent, c'est-à-dire les rouleaux 2a, 2b et 2c et les rouleaux de guidage 5, consiste de fait en un élément cylindrique 6, ou manchon, pouvant librement tourner autour de son axe longitudinal X grâce à une paire de roulements correspondants 17 placés entre le manchon 6 et un arbre central de support 7. Ce dernier dépasse des extrémités correspondantes du manchon 6 et est associé avec des bordures de support 8 respectives faisant partie d'une structure portante 18 du convoyeur. Comme le montre plus clairement la figure 2, chaque rouleau de guidage 5 est doté d'une paire de 8 2773790 brides 9, placées coaxialement sur la surface externe correspondante du manchon 6; ces brides 9 pouvant coulisser axialement et pouvant être tournées le long et autour de ce même manchon indépendamment l'une de l'autre. De plus, des moyens élastiquement flexibles 10 agissent sur chaque bride 9 de façon à maintenir ces mêmes brides face à face et en contact réciproque dans une position extrême neutre non opérationnelle, dans laquelle ces mêmes brides recouvrent la surface externe du manchon 6. Grâce à ces moyens élastiquement flexibles 10, les brides 9 peuvent également s'éloigner axialement l'une de l'autre, suivant une direction F parallèle à l'axe longitudinal X susmentionné du rouleau 5 et dans des sens opposés au niveau du contact avec la bande 4 (c'est-à-dire quand la bande 4 a tendance à se déplacer sur le côté), et peuvent aussi tourner indépendamment l'une de l'autre: cet éloignement avec rotation des brides 9 permet une rotation progressive de l'ensemble brides 9 - manchon 6 en fonction de la surface de la bande 4 qui est en contact avec le rouleau de guidage 5. Plus précisément (voir figure 2), chaque bride 9 consiste en une première portion discoidale 11 d'extrémité et de contact avec la bande 4 et en une portion cylindrique 12 d'accouplement avec la surface externe du manchon 6; cette portion 9 2773790 cylindrique 12 reçoit en partie les moyens élastiquement flexibles 10 susmentionnés. Ces moyens élastiquement flexibles 10 consistent, à titre d'exemple dans cette solution, en un ressort 13 pour chaque bride 9, emboîté coaxialement sur le manchon respectif 6 et bloqué, à ses extrémités, dans un logement 14 réalisé dans la circonférence interne de la bride 9 et, respectivement, à l'intérieur d'un élément en coupe 15 correspondant associé avec l'extrémité du manchon 6. Cet élément en coupe 15 enferme en partie la deuxième portion correspondante d'une bride 9, pour former une sorte de couvercle, la bride pouvant coulisser axialement à l'intérieur de cet élément en coupe 15, et couvrir ainsi, avec la bride 9, au moins la moitié du manchon 6, dans la position neutre non opérationnelle de cette même bride. L'élément en coupe 15 est en outre fixé sur le manchon 6, de manière à pouvoir tourner, par une bague d'arrêt 16 solidaire de l'extrémité correspondante du manchon 6. Dans la pratique, le rouleau de guidage 5 ainsi structuré permet de contraster l'action de déportement latéral de la bande 4 (en partie représentée en traits dans la figure 1 et repérée par la flèche F1) par un premier contact du bord de la bande 4 avec la portion discoïdale 11 des brides 9 qui tendent à bloquer l'action de translation de 2773790 la bande 4 en se mettant à tourner autour du manchon 6. Si la poussée latérale donnée par le bord de la bande 4 continue, les portions discoïdales 11 peuvent, indépendamment et en fonction de la direction de poussée de la bande 4, coulisser le long du manchon 6 qui, se découvrant, peut entrer progressivement en contact avec la bande 4 en se mettant lui aussi à tourner autour de son axe X. Quand l'équilibre est rétabli sur la bande 4 avec un repositionnement conséquent de cette dernière sur les groupes de trois rouleaux 2a, 2b et 2c, les brides 9 reprennent leur position neutre non opérationnelle grâce au ressort 13. Pour preuve de la validité de la solution décrite jusqu'à présent, la figure 3 montre un détail d'un convoyeur à bande plane 50 o l'on peut voir un rouleau de guidage 5 analogue à celui qui a été décrit, et placé avec son axe perpendiculaire à l'axe du rouleau 52. Le rouleau 5 est placé à l'extrémité de la bande 4 de façon à intercepter cette même extrémité dans le cas d'une translation de la bande (indiquée par F2) et permettre le rétablissement d'une condition de transport comme décrit plus haut. Un rouleau de guidage ainsi structuré remplit les buts fixés grâce à une structure extrêmement simple, fonctionnelle et économique dans son ensemble. 1 2773790 L'utilisation des brides mobiles permet de compenser les différentes vitesses périphériques quand la bande est au contact momentané aussi bien du manchon que de l'une des brides, réduisant ainsi les risques d'usure rapide du rouleau et d'éventuelles ruptures de ce dernier. De plus, les brides permettent au manchon de se mettre progressivement en rotation, réduisant ainsi, dans ce cas également, l'usure due aux frottements en présence de différences élevées entre la vitesse du manchon et la vitesse de la bande en cas de contact direct. L'architecture particulière des brides et leur possibilité de coulisser le long du manchon permet, en outre, toutes les fois que le rouleau de guidage doit être utilisé, de nettoyer et de protéger le manchon contre les agents atmosphériques, qcui peuvent être particulièrement agressifs quand les installations sont mises en place dans des ports, des carrières, des établissements chimiques, etc., et/ou en fonction de la nature de la matière chargée par le convoyeur. L'invention ainsi conçue peut faire l'objet de nombreuses modifications et variantes, rentrant toutes dans le domaine du concept inventif. 12 2773790 REVENDICATIONS 1. Rouleau de guidage pour bandes transporteuses comprenant une bande (4), initialement plane, fermée en boucle et maintenue tendue par au moins une paire de tambours pour former deux portions, soit respectivement, une portion de transport (3), active, et une portion de retour, passive; une ou plusieurs paires de rouleaux de guidage (5) étant prévues de chaque côté de ladite bande (4) pour contrôler un déportement latéral de cette même bande (4), ces rouleaux de guidage (5) étant associés avec des bordures respectives (8) qui supportent la bande (4) de chaque côté, de façon à dépasser et à être en partie face aux bords de cette même bande (4); chacun de ces rouleaux de guidage (5) consistant en un élément cylindrique (6), ou manchon, pouvant librement tourner autour de son axe longitudinal (X) et doté d'un arbre central (7) de support, dépassant des extrémités correspondantes du manchon (6) en question, et associé avec les bordures respectives (8) de support susmentionnées, caractérisé en ce que chaque rouleau de guidage (5) est doté d'une paire de brides (9), s'étendant coaxialement sur la surface externe correspondante du manchon (6), pouvant coulisser axialement et tourner le long/autour de ce même manchon indépendamment l'une de l'autre; des moyens élastiquement flexibles 13 2773790 (10) agissant sur chacune des brides (9) pour maintenir ces dernières face à face et en contact réciproque dans une position extrême neutre non opérationnelle dans laquelle lesdites brides (9) recouvrent la surface externe du manchon (6) en question, ces brides pouvant s'éloigner axialement l'une de l'autre, suivant une direction parallèle à l'axe longitudinal (X) du rouleau (5) et dans des sens opposés par rapport au contact avec la bande (4), et pouvant tourner indépendamment l'une de l'autre, de façon à permettre une rotation progressive de l'ensemble bride (9) - manchon (6) en fonction de la surface de la bande (4) en contact avec le rouleau de guidage (5). 2. Rouleau de guidage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque bride (9) consiste en une première portion discoïdale (11) d'extrémité, en contact avec la bande (4), et en une portion cylindrique (12) d'accouplement avec la surface externe du manchon (6) susmentionné. 3. Rouleau de guidage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque bride (9) consiste en une première portion discoïdale (11) d'extrémité, en contact avec la bande (4), et en une portion cylindrique (12) d'accouplement avec la surface externe du manchon (6) susmentionné qui reçoit en partie lesdits moyens élastiquement flexibles (10) correspondants. 14 2773790 4. Rouleau de guidage selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiquement flexibles (10) consistent en un ressort (13) pour chacune des brides (9) susmentionnées, emboîté coaxialement sur le manchon respectif (6) et retenu, à ses extrémités, dans un logement (14) réalisé dans la circonférence interne de ladite bride (9) et respectivement à l'intérieur d'un élément en coupe (15) correspondant associé avec l'extrémité du manchon (6). 5. Rouleau de guidage selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque élément en coupe (15) enferme en partie la bride (9) correspondante, pour former une sorte de couvercle, la bride pouvant coulisser axialement à l'intérieur de cet élément en coupe (15), et définir ainsi, avec la bride (9), un corps recouvrant entièrement le manchon (6) dans une position neutre non opérationnelle de cette même bride. 6. Rouleau de guidage selon la revendication 4, caractérisé en ce que cet élément en coupe (15) est fixé sur le manchon (6), de manière à pouvoir tourner, par une bague d'arrêt (16) solidaire de l'extrémité de ce même manchon (6).