Brevet FR3025576A1 — publié le 20160311

Dispositif de jonction pour bandes transporteuses On connaît les bandes transporteuses, appelées également tapis transporteurs, utilisées pour transporter différents matériaux ou différents produits, tels que du charbon, des minerais, des produits industriels ou agricoles. Ces bandes transporteuses consistent en des bandes réalisées en un élastomère armé, ou en une matière de synthèse armée, d'une longueur et d'une largeur appropriées, dont les extrémités doivent être reliées entre elles, avant montage, ou après montage, sur des dispositifs de support et d'entraînement comportant des rouleaux de renvoi et des rouleaux fous. Souvent ces dispositifs comportent également des organes tendeurs, ayant pur but de bien tendre la bande transporteuse. Jusqu'à présent différents moyens ont été utilisés pour effectuer cette liaison des extrémités des bandes transporteuses. A l'origine, et encore aujourd'hui, on utilise la 15 vulcanisation lorsque la bande est constituée d'un élastomère vulcanisable armé. Après un travail de préparation destiné à créer dans chaque extrémité des sortes de degrés respectivement complémentaires qui s'appliquent les uns sur les autres lorsque l'on rapproche lesdites extrémités, la vulcanisation est effectuée avec apport de chaleur et de pression comme cela est bien connu. Une variante de la vulcanisation est le collage à 20 froid. Un autre moyen de liaison connu consiste dans le fait d'utiliser des agrafes en forme générale de U, découpées dans du feuillard métallique, lesquelles agrafes comportent des plaques supérieures et des plaques inférieures reliées par des charnons, ces agrafes étant fixées en deux séries à cheval sur chacune des extrémités de bande 25 transporteuse à relier, de telle sorte que les charnons dépassent et que ceux d'une série puissent être imbriqués entre les charnons de l'autre série, une tige de liaison et d'articulation étant ensuite passée à l'intérieur des charnons imbriqués de manière à relier ainsi les deux extrémités en formant une sorte de charnière. Les moyens connus utilisés pour fixer les agrafes sur les extrémités de bande transporteuse consistent en des 30 moyens de fixation à tige tels que des crampons, des rivets et des vis. 3025576 2 Dans un passé plus récent on a proposé des dispositifs de jonction faisant appel à des éléments de liaison plats en élastomère armé ou en matière de synthèse armée, disposés respectivement sur un côté et sur l'autre côté des extrémités de bande transporteuse et fixés sur lesdites extrémités qu'il s'agit de relier. Un exemple de tels dispositifs de 5 jonction est donné par le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 5 839 571, dans lequel les armatures consistent en des nappes de câbles croisées. Ces dispositifs comportent une plaque supérieure et une plaque inférieure, ainsi qu'une partie centrale reliant les deux plaques. Cependant, col. 8 1. 12 à 17, le même brevet envisage de limiter le dispositif à deux plaques, une plaque supérieure et une plaque inférieure. 10 Par convention dans tout le texte de la présente demande le terme "supérieur", appliqué à une pièce ou à une partie de pièce, signifiera situé à l'opposé des rouleaux du dispositif de support et d'entraînement de la bande transporteuse. Le terme "inférieur", appliqué à une pièce ou à une partie de pièce, signifiera situé du côté de la bande transporteuse qui est en contact avec les rouleaux du dispositif de support et d'entraînement de la bande transporteuse. De même, appliqué aux dispositifs de jonction, le terme "extérieur" sera utilisé pour désigner l'espace orienté à l'opposé des rouleaux et le terme "intérieur" sera utilisé pour désigner l'espace orienté du côté des rouleaux. Ces notions sont donc indépendantes de la position visuelle de la bande transporteuse, que l'on considère le brin supérieur de la bande transporteuse ou que l'on considère le brin inférieur de la bande transporteuse en service. Egalement par convention, le terme "armature" s'appliquera à des éléments plats, le plus souvent uniques dans chaque plaque du dispositif de jonction, mais pouvant se présenter à plusieurs, le terme fortement extensible caractérisant la propriété d'extensibilité de chaque élément de l'armature et le terme inextensible caractérisant l'inextensibilité de chaque élément de l'armature. Cette convention s'appliquera aussi bien à la description qu'aux revendications et à l'abrégé descriptif. En ce qui concerne précisément les armatures, l'inventeur de la présente invention a remarqué que lors du passage sur les rouleaux, en particulier les rouleaux de renvoi, il se produit une extension de la face supérieure de la bande transporteuse dans 30 le sens longitudinal et une compression de la face inférieure de la bande transporteuse 3025576 3 dans le sens longitudinal, cette extension et cette compression se transmettant à la plaque supérieure du dispositif de jonction et respectivement à la plaque inférieure, du dispositif de jonction. Ces distorsions sont préjudiciables à la durée d'utilisation des jonctions. Un arrêt 5 d'une bande transporteuse entraîne non seulement des frais de réparation mais également la perte de production correspondante de l'installation industrielle dont elle fait partie. C'est pourquoi dans des brevets antérieurs, notamment dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 5 839 571, au nom de Jakob, l'inventeur de la présente demande a 10 proposé de doter les armatures des plaques supérieures et celles des plaques inférieures de propriétés d'extensibilité identiques et de propriétés de compressibilité identiques dans le but de faire face au problème posé par la différence de parcours qui se produit lors du passage des rouleaux, évoqué plus haut. Cependant l'expérience sur le terrain aidant, l'inventeur de la présente invention 15 a constaté que les effets des mesures prises sur les armatures des plaques supérieures et des plaques inférieures, n'étaient pas exploités au maximum. En effet, du fait que l'armature des plaques inférieures et celle des plaques supérieures étaient dotées des mêmes propriétés d'extensibilité, il ne se créait pas un différentiel d'extension suffisant entre l'extension de la plaque supérieure et celle de la plaque inférieure lors du passage 20 sur les rouleaux de renvoi, surtout en présence d'organes tendeurs, ce qui était préjudiciable à la transmission de force et pouvait conduire à une détérioration de l'armature de la plaque supérieure soumise à des extensions de trop grande ampleur. La présente invention a pour objet de proposer des améliorations et des perfectionnements qui portent sur des agencements particuliers et nouveaux ainsi que 25 sur des propriétés particulières et nouvelles, des armatures des plaques supérieures des dispositifs de jonction et sur celles de leurs plaques inférieures, que ces plaques soient ou non réunies par une partie centrale et que cette partie centrale lorsqu'elle existe soit, ou non, reliée aux plaques en faisant corps avec celles-ci ou en étant rapportée. Ces perfectionnements ont pour but d'optimiser la durée de vie des dispositifs de jonction en service en particulier dans le cas d'installations lourdes. 3025576 L'invention a également pour objet de proposer un agencement des armatures permettant de rendre des dispositifs de jonction aptes à être montés sur des bandes transporteuses d'épaisseurs différentes. Après l'exécution d'essais pratiques, l'inventeur de la présente demande 5 d'invention a obtenu d'excellents résultats en dotant la plaque supérieure d'une armature dont les propriétés d'extensibilité et de compressibilité contrastent fortement avec celles des armatures de la plaque inférieure. Une première combinaison d'armatures a été essayée et a donné d'excellents résultats. Dans cette combinaison la plaque supérieure a été dotée d'une armature 10 fortement extensible. L'extensibilité de cette armature peut aller couramment jusqu'à 20 % de la longueur initiale avant application de force dans la direction longitudinale, c'est-à-dire la direction de défilement de la bande transporteuse, une fois le dispositif de jonction monté. L'extensibilité peut d'ailleurs être, si nécessaire, bien plus importante. La plaque inférieure, elle, est dotée d'une armature inextensible, ou quasi inextensible, 15 son extensibilité maximum ne dépassant pas environ 3 %. En raison de ce fort contraste le différentiel d'extension au passage des rouleaux est maximum mais l'extension de l'armature extensible de la plaque supérieure n'atteint pas son maximum possible avant la rupture de l'armature inextensible ou quasi inextensible de la plaque inférieure. Comme la transmission des forces de traction est 20 assurée par l'armature de la plaque inférieure la résistance à la rupture de celle-ci est choisie en fonction des utilisations prévues pour la bande transporteuse, avec un coefficient de sécurité. On comprend que la probabilité d'une fatigue ou d'une détérioration du dispositif de jonction est ainsi largement réduite. Il faut remarquer que cette version de l'invention peut être appliquée à divers dispositifs de jonction à la 25 condition qu'ils comportent une plaque supérieure et une plaque inférieure, et ce, qu'il existe ou non une partie centrale reliant les deux plaques et que s'il en existe une qu'elle fasse corps avec les deux plaques ou qu'elle soit rapportée. La présente invention propose en outre une solution décisive concernant l'adaptabilité des dispositifs de jonction à des épaisseurs de bande transporteuse 30 différentes. Dans cette solution la plaque supérieure et la plaque inférieure sont 3025576 5 raccordées en formant une seule pièce avec une partie de liaison centrale disposée en diagonale. Cet agencement combine l'adaptabilité du dispositif de jonction au montage sur des bandes transporteuses d'épaisseurs différentes et les propriétés des armatures concernant l'extensibilité et la compressibilité des armatures dans le sens longitudinal 5 de la bande transporteuse. Ladite partie de liaison centrale est constituée d'une toile inextensible ou quasiment inextensible enrobée d'élastomère. Cette partie de liaison est disposée obliquement entre la plaque supérieure et la plaque inférieure et fait corps d'une part avec la face supérieure d'un côté de la plaque inférieure et d'autre part avec la face 10 inférieure de la plaque supérieure, du côté opposé de la plaque supérieure. La toile inextensible ou quasi inextensible enrobée d'élastomère de la partie de liaison centrale se prolonge d'un côté sur la face inférieure de la plaque supérieure avec laquelle elle fait corps et de l'autre côté avec la face supérieure de la plaque inférieure, avec laquelle elle fait corps. 15 Cette disposition permet d'utiliser les propriétés d'inextensibilité, ou de quasi inextensibilité de cette troisième armature commune aux deux plaques, mais en outre du fait que les zones de raccordement entre la partie de liaison centrale et la face supérieure de la plaque inférieure d'une part et la face inférieure de la plaque supérieure d'autre part constituent des pseudo-charnières, elle autorise un débattement qui rend possible 20 d'écarter, ou de rapprocher, la plaque supérieure et la plaque inférieure, en permettant ainsi de monter les dispositifs de jonction de cette version sur des bandes transporteuses d'épaisseurs différentes. De plus on remarque que les dispositifs de jonction de cette version sont réversibles, c'est-à-dire qu'ils peuvent être montés indifféremment en inversant la 25 plaque supérieure et la plaque inférieure, ce qui exclut de ce fait l'éventualité d'un montage erroné, les propriétés d'extensibilité importante et celles d'extensibilité nulle ou quasi nulle, étant conservées. L'inventeur a également prévu que les armatures inextensibles, ou quasi inextensibles utilisées dans les différentes formes de réalisation puissent être constituées 30 de toiles du genre de celles utilisées dans les machines de fabrication de papier dans 3025576 6 lesquelles elles servent de tamis et de support de transport pour le papier en cours de formation et qui sont constituées d'un tissage de câbles métalliques inextensibles, ou quasi inextensibles, de fils métalliques inextensibles ou quasi inextensibles, ou de filaments de matière de synthèse inextensibles ou quasi inextensibles. Comme ces toiles 5 montées en tant qu'armatures de plaques de dispositif de jonction selon l'invention seraient éventuellement soumises à un effet de peignage, l'inventeur a prévu qu'en cas de présence de moyens de fixation à tige tels que des crampons, des rivets, des vis, les lisières de ces tissus soient, dans les dispositifs de jonction selon l'invention, disposées perpendiculairement à la direction de défilement de la bande transporteuse qui est celle 10 du dispositif de jonction monté sur la bande transporteuse. L'invention va maintenant être décrite de façon détaillée appliquée à des formes de réalisation préférées mais non exclusives, illustrées par le dessin dans lequel : la figure 1 représente un dispositif de jonction de l'art antérieur, vu en perspective et en coupe ; 15 la figure 2 représente le même dispositif de jonction de l'art antérieur monté sur les extrémités d'une bande transporteuse, passant sur un rouleau de renvoi ; la figure 3 représente, en perspective, un premier dispositif de jonction selon l'invention ; la figure 4 représente, en coupe longitudinale, le dispositif de jonction de la 20 figure 3, monté sur l'extrémité d'une bande transporteuse ; la figure 5 représente, en coupe longitudinale, le dispositif de jonction de la figure 3, monté sur les extrémités d'une bande transporteuse, passant sur un rouleau de renvoi ; la figure 6 représente en coupe longitudinale un deuxième dispositif de jonction 25 selon l'invention ; la figure 7 représente le dispositif de jonction de la figure 6 monté sur les extrémités de deux bandes transporteuses d'épaisseur différente en deux vues a et b; la figure 8 représente le dispositif de jonction de la figure 6, monté sur une 30 bande transporteuse, passant sur un rouleau de renvoi. 3025576 Les mêmes références sont utilisées sur les mêmes pièces ou parties dans toutes les figures du dessin. La figure 1 représente un dispositif de jonction de l'art antérieur. On remarque une plaque supérieure 2 année dans ce cas par des nappes 4 de câbles parallèles 5 superposées et croisées, et une plaque inférieure 3 armée de la même manière que la plaque supérieure par des nappes 4'. Facultativement, comme dit précédemment, une partie centrale 5 relie la plaque inférieure et la plaque supérieure. La figure 2 représente le dispositif de jonction de la figure 1 monté sur une 10 bande transporteuse, lors du passage sur un rouleau. On remarque le rouleau de rayon R, les extrémités E de bande transporteuse, la plaque inférieure et la plaque supérieure munies d'armatures. La distance entre la face supérieure de la plaque supérieure et la face inférieure de la plaque inférieure est cotée e. On comprend que la différence de parcours se calcule grosso modo selon la formule 1180 15 Aparcours =j27r(R+ e)-27/11 360 soit7r(R+ e) - ni? le parcours ne s'effectuant que sur environ 180° et non 360°. La figure 3 représente un premier dispositif de jonction selon l'invention, en coupe longitudinale. Les différents éléments sont représentés comme suit : (2) plaque supérieure 20 (3) plaque inférieure (5) partie centrale (il est rappelé que la partie centrale peut soit ne pas exister, soit faire corps avec les plaques, soit être rapportée). (7) armature extensible et compressible dans le sens longitudinal (8) armature inextensible ou quasi inextensible. 25 On comprend que l'armature 8 de la plaque inférieure 3 étant inextensible, l'effet de la différence de parcours s'applique entièrement sur l'armature 7, fortement extensible, de la plaque supérieure 2. Comme l'extension maximum de l'armature extensible n'est pas atteinte avant que l'armature inextensible atteigne sa limite de rupture l'armature fortement extensible ne peut 3025576 8 jamais être soumise à des forces de traction qui, autrement, pourraient entraîner sa détérioration. Comme on donne à l'armature inextensible des résistances à la rupture compatibles avec les forces de traction qui s'exercent lors du fonctionnement de la bande transporteuse, avec bien sûr un coefficient de sécurité, l'armature 5 inextensible, de transmission de force, sert de « fusible ». Ainsi les deux armatures sont à l'abri des détériorations et la longévité de service du dispositif de jonction est maximum. La figure 4 représente, en coupe longitudinale, le dispositif de jonction de la figure 3, monté sur l'extrémité d'une bande transporteuse. On retrouve 10 l'armature de la plaque supérieure 7, extensible, l'armature inextensible, ou quasi inextensible 8 de la plaque inférieure. La fixation est assurée ici par des crampons C. La figure 5 montre le passage sur un rouleau de renvoi du dispositif de jonction de la figure 3. Il est clair que l'armature fortement extensible 7 s'est prêtée, en 15 s'allongeant de la différence de parcours entre celui de la plaque inférieure et celui de la plaque supérieure, l'armature inextensible 8 ne s'allongeant pas, ou pratiquement pas. La référence R indique le rayon du rouleau, la référence e indique l'épaisseur du dispositif de jonction, la référence E les extrémités de bande transporteuse sur lesquelles est monté le dispositif de jonction. 20 La figure 6, représentant un deuxième dispositif de jonction selon l'invention, permet de le voir monté sur une bande transporteuse, passant sur un rouleau de renvoi, en coupe, une armature 7a fortement extensible étant disposée dans la plaque supérieure 2 et une autre armature, fortement extensible 7b étant disposée dans la plaque inférieure 3. Une troisième armature 9 souple et inextensible 25 relie, en faisant corps avec elles par la matière dont elle est enrobée, la plaque supérieure 2 et la plaque inférieure 3, une partie 9' de cette armature 9 faisant corps avec le côté gauche 3' de la face supérieure de la plaque inférieure, une autre partie 9" de cette armature 9 faisant corps avec le côté droit 2' de la face inférieure de la plaque supérieure 2, une partie centrale oblique 9"' de 30 raccordement de ladite troisième armature 9 reliant les deux parties 9' et 9" en 3025576 9 formant deux pseudo-charnières 10a, 10b sur les zones de raccordement avec respectivement la plaque supérieure 2 et la plaque inférieure 3. La figure 7 montre, vue a, le dispositif de jonction de la figure 6 monté sur une bande transporteuse d'une première épaisseur EP et, vue b, le même dispositif 5 de jonction de la figure 5 monté sur une bande transporteuse d'une deuxième épaisseur EP', plus forte. On comprend que cette adaptation peut se faire grâce aux pseudo-charnières 10a, 10b qui autorisent un rapprochement, ou un éloignement, des plaques 2, 3. A noter que ce dispositif de jonction est réversible la notion de plaque supérieure et de plaque inférieure n'étant utilisée 10 que pour la description. La figure 8 représente le dispositif de jonction de la figure 6 monté sur une bande transporteuse, passant sur un rouleau de renvoi. On y retrouve tous les éléments de la figure 6, à savoir les plaques 2, 3, les armatures extensibles 7a, 7b, l'armature inextensible 9 et ses différentes parties 9', 9" et 9"'. 15 Les différences de parcours sont absorbées grâce aux armatures extensibles 7a et 7b. La transmission de force est assurée par l'armature inextensible 9. Ainsi sont atteints tous les buts poursuivis par l'invention, c'est-à-dire un accroissement certain de la longévité en service des dispositifs de jonction selon l'invention et l'adaptabilité au montage sur des bandes transporteuses d'épaisseur 20 différente d'un dispositif de jonction qui, de plus, a l'avantage d'être réversible, c'est-à- dire de pouvoir être monté sans risque d'erreur de positionnement des plaques. REVENDICATIONS1. Dispositif de jonction pour bandes transporteuses comportant deux éléments de jonction se présentant sous forme de plaques en élastomère ou en matière de synthèse, les plaques comportant des armatures (7, 7a, 7b, 8, 9), une des plaques, dite plaque supérieure (2), étant, lors de l'utilisation, disposée contre la face extérieure des extrémités (E, E) de bande transporteuse et l'autre plaque, dite plaque inférieure (3), étant, lors de l'utilisation, disposée contre la face intérieure des extrémités de bande transporteuse, les deux plaques (2, 3) étant, lors de l'utilisation du dispositif de jonction, assujetties aux extrémités de bande transporteuse à l'aide de moyens connus, caractérisé en ce que le dispositif de jonction est doté d'armatures (7, 7a, 7b, 8, 9) dont les propriétés d'extensibilité et de compressibilité, dans le sens horizontal, diffèrent très fortement, selon leur agencement au sein du dispositif de jonction. 2. Dispositif de jonction selon la revendication 1 caractérisé en ce que des armatures (8, 9) sont inextensibles ou quasi inextensibles et sont constituées d'un tissage de câbles métalliques inextensibles, ou quasi inextensibles, de fils métalliques inextensibles ou quasi inextensibles, ou de filaments de matière de synthèse inextensibles ou quasi inextensibles. 3. Dispositif de jonction selon la revendication 2 caractérisé en ce que les lisières du textile utilisé pour réaliser les armatures inextensibles ou quasi inextensibles (8, 9) sont disposées perpendiculairement à la direction de défilement de la bande transporteuse, le dispositif de jonction étant monté sur celle-ci. 4. Dispositif de jonction selon la revendication 1 caractérisé en ce que la limite d'extensibilité d'armatures (7, 7a, 7b) fortement extensibles sous l'effet de forces de traction n'est pas atteinte avant que, sous l'effet de forces de traction équivalentes, se produise la rupture des armatures inextensibles ou quasiment inextensibles (8, 9).