Brevet FR2906234A1 — publié le 20080328

Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif de transport pneumatique pour le logement de matières en vrac de travaux publics ou de pose de voie, avec un boîtier avec au moins deux chambres de boîtier, une première chambre de boîtier présentant un raccordement de trompe d'aspiration, une seconde chambre de boîtier étant raccordée de façon pneumatique à la première chambre de boîtier et présentant une soufflerie d'aspiration, ainsi qu'une sortie d'air d'aspiration, et le raccordement de trompe d'aspiration et la sortie d'air d'aspiration étant disposés au-dessus d'une zone collectrice de matières en vrac du boîtier, et avec une trompe d'aspiration raccordée au raccordement de trompe d'aspiration. La soufflerie d'aspiration est entraînée de façon caractéristique au moyen d'un moteur d'entraînement hydraulique ou pneumatique, ou au moyen d'un arbre d'entraînement d'un véhicule support. L'invention concerne également des utilisations d'un tel dispositif de transport pneumatique. Etat actuel cle la technique et arrière-plan de l'invention Un dispositif de transport pneumatique de la structure citée au début est connu par exemple par la publication Internet (Etat actuel : 20.09.2006), qu'on peut obtenir sous www.tubecube.info. Sur le dispositif de transport connu à ce sujet, le boîtier a une forme de parallélépipède. Le boîtier est séparé au plan interne en trois chambres de boîtier par des parois de séparation verticales, le raccordement de trompe d'aspiration étant disposé dans la zone supérieure d'une première chambre de boîtier. Une seconde chambre de boîtier est raccordée par un tamis disposé dans la zone supérieure de façon pneumatique à la première chambre de boîtier. Une troisième chambre de boîtier est réalisée sous forme de chambre de soufflerie et raccordée de façon pneumatique à la seconde chambre de boîtier. En haut sur le boîtier est disposé un dispositif de raccordement, par exemple une plaque à changement rapide, pour le raccordement du dispositif de transport à un véhicule, par exemple un excavateur avec bras d'excavateur. 1 2906234 2 Ce dispositif de transport a fait ses preuves dans la pratique, mais nécessite encore d'autres améliorations. Premièrement, il serait souhaitable que la fabrication puisse s'effectuer de façon plus simple et plus avantageuse. 5 Deuxièmement, il serait souhaitable que le dispositif de transport puisse avoir un volume d'encombrement inférieur. Sur le dispositif de transport connu, certaines dimensions minimums doivent être atteintes pour des raisons critiques, étant clonné que le transport est basé physiquement en fin de compte sur l'extension de section dans la zone de raccordement de trompe 10 d'aspiration et une réduction du boîtier, y compris la soufflerie, aboutit à un transport insuffisant au-dessous d'une grandeur critique. Le transport insuffisant signifie ici que même des grosseurs de grain allant jusqu'à par exemple 4 mm (sable grossier) ne sont plus déposées dans le récipient collecteur, mais sont transportées avec le flux porteur (air) à travers la 15 soufflerie et sont expulsées par soufflage, ce qui perturbe pour des raisons évidentes et nécessite éventuellement d'autres filtres et des filtres plus coûteux. A ce propos, il serait également souhaitable qu'une exploitation puisse se faire au sein du profil G2 de la Bahn AG. Dans le cas présent, il s'agit d'un profil de section d'un tronçon ferroviaire (avec caténaire), dont les 20 limites ne doivent pas être pénétrées de l'intérieur vers l'extérieur lors de l'exploitation d'appareils sur le tronçon de chemin de fer. Ceci sert en particulier à la protection des caténaires. Avec le dispositif de transport connu, le respect du profil G2 est problématique en particulier des les cas où des matières en vrac doivent être déchargées par un clapet de vidage disposé sur 25 le côté inférieur à un niveau élevé, par exemple avec un véhicule de transport. Enfin, il serait souhaitable que le dispositif de transport puisse être exploité dans une exploitation assurée par une seule personne. Problème technique de l'invention L'invention a donc pour objectif de base de résoudre le problème technique consistant à mettre à disposition un dispositif de transport pneumatique pour les travaux publics, qui est d'encombrement plus petit pour 30 2906234 3 une puissance de séparation améliorée, doit être plus simple à fabriquer et permet une exploitation assurée par une tierce personne. Caractéristiques de base de l'invention et modes de réalisation préférés 5 Pour résoudre ce problème technique, l'invention mentionne que la première chambre de boîtier est réalisée en forme de cylindre avec un axe de cylindre sensiblernent vertical dans la position de service, que le branchement de la trompe d'aspiration présente un axe médian qui est parallèle à une 10 tangente d'une surface d'enveloppe cylindrique de la première chambre de boîtier, et en ce que la première chambre de boîtier est raccordée au-dessus de la zone collectrice de matières en vrac de façon pneumatique à la seconde chambre de boîtier. 15 Avec l'invention, on obtient en même temps plusieurs résultats. D'une part, la fabrication est simplifiée, étant donné que la première chambre de boîtier peut être fabriquée dans un tuyau vendu dans le commerce et que de ce fait la dépense d'une fabrication à base de demi-produit de plaque est supprimée. Deuxièmement, l'épaisseur de la paroi de la première chambre de 20 boîtier peut être inférieure cependant dans la zone de la surface d'enveloppe cylindrique en rai:son de la stabilité statique supérieure d'une paroi à courbure convexe contre une surpression extérieure. Troisièmement, on obtient un effet de cyclone par l'agencement du raccordement de trompe d'aspiration, de sorte que, en raison des conditions physiques, on peut travailler avec une 25 première chambre de boîtier plus petite (moins de 1600 mm de diamètre jusqu'à moins de 900 mm de diamètre) et également une soufflerie de dimensions plus petites. Ceci est avantageux aussi bien en ce qui concerne les dimensions qu'en ce qui concerne le poids. L'arrière-plan est qu'une puissance de séparation améliorée du flux de matières en vrac (solides) est 30 obtenue par le flux porteur (air) par rapport à l'état actuel de la technique. De ce fait, même dans le cas du dispositif de transport de faible encombrement, également des grosseurs de grain petites et très petites (avec un diamètre 2906234 4 inférieur à 4 mm) peuvent être déposées de façon fiable dans la première chambre de boîtier. Un dispositif de transport pneumatique conforme à l'invention est 5 dimensionné et est conçu dans les composants à la condition que des corps solides, en particulier les pierres, soient aspirés jusqu'à un diamètre moyen (déterminé comme diamètre d'une sphère constituée d'eau, dont le volume est refoulé par le corps solide) de 300 mm, c'est-à-dire que de tels corps solides soient transportés de façon pneumatique jusqu'à l'intérieur de la première 10 chambre de boîtier. Dans le détail, on a les possibilités les plus diverses de perfectionnement. 15 Sur le fond, il est préférable que l'axe médian M du raccordement de trompe d'aspiration soit tangentiel à un rayon de cylindre R1 de la première chambre de boîtier, qui est inférieur au rayon intérieur R2 de la première chambre de boîtier. En d'autres termes, l'axe médian débouche directement dans l'espace intérieur de la première chambre de boîtier. Cependant, il est 20 également possible sur le fond que l'axe médian M du raccord de trompe d'aspiration soit tangentiel à un rayon de cylindre R1 de la première chambre de boîtier, qui est supérieur au rayon intérieur R2 de la première chambre de boîtier. On doit alors aménager une zone de transition dans le branchement de la trompe d'aspiration, dont l'axe médian M est incurvé dans le tracé en 25 direction de la première chambre de boîtier à la condition que l'axe médian M soit à nouveau tangentiel à un rayon de cylindre R1 à l'entrée dans la première chambre de boîtier, rayon qui est inférieur au rayon intérieur R2. Il est également préférable que l'axe médian du raccordement de trompe d'aspiration soit tangentiel à un rayon de cylindre (R1) de la première chambre 30 de boîtier, lequel est supérieur à R2*0,5, de préférence supérieur à R2*0,75, avec une extrême préférence inférieur à R2*0,80. 2906234 5 Dans le sens vertical, c'est-à-dire dans la direction parallèle à l'axe du cylindre A, le raccordement de trompe d'aspiration peut être disposé à l'intérieur d'un tiers moyen ou d'un tiers supérieur de l'extension longitudinale de la première chambre de boîtier sur la surface d'enveloppe du cylindre. 5 L'agencement dans le tiers moyen est préférable. La première chambre de boîtier présente de préférence dans la zone située au-dessus de la zone collectrice de matières en vrac une découpe en forme de segment d'enveloppe cylindrique qui débouche dans la seconde 10 chambre de boîtier. La découpe est disposée également de préférence dans le tiers supérieur, par rapport à l'extension longitudinale de la première chambre de boîtier. La première chambre de boîtier peut présenter côté extérieur un 15 dispositif de raccordement pour le raccordement à un véhicule porteur, par exemple un excavateur, le dispositif de raccordement étant disposé de préférence sur la surface d'enveloppe cylindrique de la première chambre de boîtier. Il est particulièrement préférable que le dispositif de raccordement soit disposé dans un tiers moyen sur la surface d'enveloppe cylindrique, par 20 rapport à l'extension de la première chambre de boîtier en direction de l'axe du cylindre, de la première chambre de boîtier. Par l'agencement latéral saillant du dispositif de raccordement, le dispositif de transport peut être maintenu plus haut par rapport à l'état actuel de la technique donc pour le vidage (par un clapet de vidage aménagé de façon caractéristique dans la 25 zone d'une surface frontale de cylindre inférieure de la première chambre de boîtier) de la première chambre de boîtier, et ce sans percer les limites du profil G2 (ou du gabarit d'espace libre) de la Deutsche Bahn AG, ce qui permet un vidage par exemple également sur un véhicule ferroviaire. 30 Un filtre ou plusieurs filtres peuvent être aménagés dans le cadre du dispositif de transport conforme à l'invention. Dans le cas présent, le terme de filtre comprend également des tamis. Les filtres et tamis servent à la rétention de pierres aspirées plus petites ou d'autres corps solides allant jusqu'à la 2906234 6 rétention de poussières. Dans une variante, un filtre traversant la première chambre de boîtier est aménagé entre le raccordement de trompe d'aspiration et la découpe en forme de segment d'enveloppe cylindrique, par rapport à l'extension en direction de l'axe du cylindre. Alors, la découpe peut être 5 disposée de façon caractéristique plus haut que le raccordement de trompe d'aspiration, dans la mesure où le cylindre est agencé sensiblement parallèlement à une surface frontale cylindrique. Dans une autre variante, on peut aménager également une découpe, en forme de segment d'enveloppe cylindrique, de filtres de tension. Les deux variantes peuvent être aménagées 10 individuellement indépendamment l'une de l'autre, mais également ensemble. La réalisation de la soufflerie d'aspiration, éventuellement dans une chambre de soufflerie séparée, qui est raccordée de façon pneumatique à la seconde chambre de boîtier, s'effectue en principe selon l'état actuel de la 15 technique. II en est de même pour une ouverture de sortie d'air dans la seconde chambre de boîtier ou la chambre de soufflerie, éventuellement avec le filtre d'évacuation supplémentaire et/ou le filtre entre la soufflerie d'aspiration respectivement la chambre de soufflerie et la seconde chambre de soufflerie. 20 La trompe d'aspiration peut être réalisée en principe de façon quelconque. Il peut s'agir d'un flexible d'aspiration souple, mais également d'un tuyau d'aspiration flexible. Dans les deux cas, le tracé de la trompe d'aspiration est choisi à la condition que la bouche d'aspiration disposée sur 25 l'extrémité libre de la trompe d'aspiration se trouve au-dessous du boîtier. L'invention concerne également un véhicule porteur avec un dispositif de transport pneumatique conforme à l'invention, le véhicule porteur présentant un bras porteur dont l'extrémité libre peut être déplacée vers le haut et vers le 30 bas dans des directions verticales et peut basculer en option dans des directions horizontales d'un côté et de l'autre, et le dispositif de transport libre étant fixé sur l'extrémité libre du bras support. En ce qui concerne le véhicule support, il s'agit par exemple d'un excavateur. Alors, il s'agit en ce qui 2906234 7 concerne le dispositif de transport pneumatique d'un appareil rapporté d'excavateur. Dans le cas d'un excavateur, le bras support est de façon caractéristique en deux parties ou plusieurs parties et son extrémité libre peut être déplacée librement au moyen de dispositifs hydrauliques de piston de 5 cylindre entre les parties du bras support à l'intérieur d'une zone de travail. Dans un perfectionnement, un entraînement moteur de la soufflerie peut être exploité alors au moyen d'un agent d'entraînement du véhicule support. Comme agent d'entraînement, il est question par exemple de pression hydraulique ou pneumatique. Le bras d'entraînement de la soufflerie est alors 10 un moteur hydraulique ou pneumatique. Cependant, également un arbre d'entraînement du véhicule support peut être utilisé comme agent d'entraînement. Dans ce cas, la soufflerie ne comprend pas un entraînement de moteur propre, mais un raccordement d'arbre pour le raccordement à l'arbre d'entraînement ainsi qu'éventuellement un surmultiplicateur aménagé 15 entre le branchement d'arbre et l'arbre de soufflerie. Un dispositif de transport pneumatique conforme à l'invention respectivement un véhicule support conforme à l'invention peut être utilisé pratiquement dans tous les secteurs des travaux publics et de la pose de voie. 20 Au nombre de ces secteurs, on compte par exemple le logement de matériaux en vrac ou de matériaux de casse dans la construction des routes. Un secteur d'utilisation préféré consiste dans la réception de remblais de pierre dans des installations de voie. Lors de l'utilisation, une bouche d'aspiration de la trompe d'aspiration est disposée au-dessus des matières en vrac lorsque la soufflerie 25 fonctionne et de ce fait les produits en vrac sont aspirés dans la trompe d'aspiration et dans la première chambre de boîtier. De temps en temps et en fonction du niveau de remplissage de la première chambre de boîtier, celle-ci est vidée. Dans le cas présent, il est particulièrement avantageux que le dispositif de transport conforme à l'invention puisse être exploité dans une 30 exploitation assurée par une seule personne, c'est-à-dire du fait qu'un opérateur du véhicule support positionne le dispositif de transport et donc la bouche d'aspiration au-dessus de produits en vrac à réceptionner par la 2906234 8 commande et l'actionnement d'un bras support du véhicule support. L'invention est expliquée de façon plus détaillée ci-dessous à l'aide de 5 figures représentant uniquement un mode de réalisation. La figure 1 montre une vue en biais schématique d'un dispositif de transport conforme à l'invention, la figure 2 une vue de dessus de l'objet de la figure 1, 10 la figure 3 une vue latérale de l'objet de la figure 2 dans le sens A-A, et la figure 4 une vue latérale de l'objet de la figure 2 dans la direction B-B. Sur la figure 1, on voit un dispositif de transport 1 pneumatique conforme à l'invention pour le logement de produits en vrac de travaux publics, lequel 15 comprend un boîtier 2 avec au moins deux chambres de boîtier 3, 4, une première chambre de boîtier 3 présentant un raccordement de trompe d'aspiration 5, une seconde chambre de boîtier 4 étant raccordée de façon pneumatique à la première chambre de boîtier 3. Sont aménagées également une soufflerie d'aspiration 6 ainsi qu'une sortie d'air d'aspiration 7. 20 Par une observation comparative des figures 1 et 3, on relève que le branchement de la trompe d'aspiration 5 est disposé au-dessus d'une zone collectrice de matières en vrac 16 du boîtier 2 respectivement de la première chambre de boîtier 3. Sur la figure 1, on voit qu'une trompe d'aspiration 8 25 raccordée au raccordement de trompe d'aspiration 5 est prévue. Sur les figures 1 et 2, on voit que la première chambre de boîtier 3 est réalisée en forme de cylindre avec un axe de cylindre A sensiblement vertical en position de service. Le raccordement de la trompe d'aspiration 5 présente 30 un axe médian M, qui est agencé parallèlement à une tangente T d'une surface d'enveloppe cylindrique 9 de la première chambre de boîtier 3, ce pourquoi on renvoie en particulier à la figure 2. Sur la figure 1, on voit également que la première chambre de boîtier 3 est raccordée de façon 2906234 9 pneumatique à la seconde chambre de boîtier 4 au-dessus de la zone collectrice de produits en vrac 16. En particulier sur la figure 2, on peut voir que l'axe médian M du raccord 5 de trompe d'aspiration 5 est agencé de façon tangentielle à un rayon de cylindre R1 de la première chambre de boîtier, qui est inférieur au rayon R2 de la première chambre de boîtier 3. Dans le même temps, le rayon de cylindre R1 est supérieur à R2*0,5. 10 Selon la figure 1, la première chambre de boîtier 3 présente au-dessus de la zone collectrice de matières en vrac 16 une découpe 11 en forme de segment d'enveloppe de cylindre, qui débouche dans la seconde chambre de boîtier 4. 15 Sur la figure 3, on voit que la première chambre de boîtier 3 présente côté extérieur un dispositif de raccordement 10 pour le raccordement à un véhicule, le dispositif de raccordement 10 étant disposé sur la surface d'enveloppe cylindrique 9 de la première chambre de boîtier 3. Ici, le dispositif de raccordement 10 est disposé dans un tiers moyen sur la surface 20 d'enveloppe cylindrique 9, par rapport à l'extension de la première chambre de boîtier 3 en direction de l'axe de cylindre A, de la première chambre de boîtier 3. Selon la figure 3, deux clapets de vidage 13 sont aménagés dans la zone 25 d'une surface avant de cylindre 12 inférieure de la première chambre de boîtier 3. Sur la figure 1, il est indiqué qu'un filtre 14 traversant la première chambre de boîtier 3 est aménagé entre le raccordement de trompe 30 d'aspiration 5 et la découpe 11 en forme de segment d'enveloppe cylindrique, par rapport à l'extension en direction de l'axe de cylindre A. 2906234 10 A partir d'une observation comparative des figures 1 et 4, on voit qu'une chambre de soufflerie 17 placée sur la seconde chambre de boîtier 4 et reliée de façon pneumatique à celle-ci est aménagée. Dans une surface supérieure de la chambre de soufflerie 17 est prévu un orifice de sortie d'air 18. Entre la 5 chambre de soufflerie 17 et la seconde chambre de boîtier 4, on peut prévoir un autre filtre pour la rétention de poussière fine et de corps solides plus petits. Il sera alors conseillé que la seconde chambre de boîtier 4 présente également un clapet de guidage (non représenté) ou similaire. REVENDICATIONS 1 û Dispositif de transport (1) pneumatique pour la réception de produits en vrac de travaux publics ou de construction de voie, comprenant un boîtier (2) avec au moins deux chambres de boîtier (3, 4), 5 une première chambre de boîtier (3) présentant un raccordement de trompe d'aspiration (5), une seconde chambre de boîtier (4) étant raccordée de façon pneumatique à la première chambre de boîtier (3) et présentant une soufflerie d'aspiration (6) ainsi qu'une sortie d'air d'aspiration (7), et 10 le raccordement de trompe d'aspiration (5) étant disposé au-dessus d'une zone collectrice de matières en vrac (16) du boîtier (2), et avec une trompe d'aspiration (8) raccordée au raccordement de trompe d'aspiration (5), caractérisé en ce que 15 la première chambre de boîtier (3) est réalisée en forme de cylindre avec un axe de cylindre (A) sensiblement vertical dans la position de service, et en ce que le raccordement de trompe d'aspiration (5) présente un axe médian (M), qui est parallèle à une tangente (T) d'une surface d'enveloppe cylindrique (9) de la première chambre de boîtier (3). 20 2 û Dispositif de transport pneumatique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe médian (M) du raccordement de trompe d'aspiration (5) est tangent à un rayon de cylindre (R1) de la première chambre de boîtier, qui est inférieur au rayon intérieur (R2) de la première chambre de boîtier (3). 25 3 û Dispositif de transport (1) pneumatique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'axe médian (M) du raccordement de trompe d'aspiration (5) est tangent à un rayon de cylindre (R1) de la première chambre de boîtier (3), qui est supérieur à R2*0,5. 4 û Dispositif de transport (1) pneumatique selon l'une quelconque des 30 revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première chambre de boîtier (3) présente au-dessus de la zone collectrice de matière en vrac (16) une découpe (11) en forme de segment d'enveloppe cylindrique qui débouche dans la seconde chambre de boîtier (4). 2906234 12 ù Dispositif de transport (1) pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la première chambre de boîtier (3) présente côté extérieur un dispositif de raccordement (10) pour le raccordement à un véhicule, le dispositif de raccordement (10) étant disposé 5 sur la surface d'enveloppe cylindrique (9) de la première chambre de boîtier (3). 6 ù Dispositif de transport (1) pneumatique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de raccordement (10) est disposé dans un tiers moyen sur la surface d'enveloppe cylindrique (9), par rapport à l'extension de la première chambre de boîtier (3) en direction de l'axe de cylindre (A), de la première chambre de boîtier (3). 7 ù Dispositif de transport (1) pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins un clapet de vidage (13) est aménagé dans la zone d'une surface avant cylindrique (12) inférieure de la première chambre de boîtier (3). 8 ù Dispositif de transport (1) pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un filtre (14) traversant la première chambre de boîtier (3) est aménagé entre le raccordement de trompe d'aspiration (5) et la découpe (11) en forme de segment d'enveloppe cylindrique, par rapport à l'extension en direction de l'axe de cylindre (A). 9 ù Dispositif de transport (1) pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un filtre (14) traversant la découpe (11) en forme de segment d'enveloppe cylindrique est aménagé. 10 ùVéhicule support comprenant un dispositif de transport (1) pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, le véhicule support présentant un bras support dont l'extrémité libre peut être déplacée vers le haut et vers le bas dans des directions verticales et être basculée d'un côté ou de l'autre en option dans des directions horizontales, et le dispositif de transport (1) pneumatique étant fixé sur l'extrémité libre du bras support. 11 ù Utilisation d'un dispositif de transport (1) pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 ou d'un véhicule support selon la revendication 10 pour la réception de matières en vrac de travaux publics ou de construction de voie, en particulier de remblais de pierre dans des 2906234 13 installations de voie, une bouche d'aspiration (15) de la trompe d'aspiration (8) étant disposée au-dessus des matières en vrac lorsque la soufflerie d'aspiration (6) fonctionne et la matière en vrac étant aspirée de ce fait dans la trompe d'aspiration (8) et dans la première chambre de boîtier (3).