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Dans les mines, on utilise souvent, pour le transport vertical des stériles nécessaires, au fond, pour le remblayage,des. conduites verticales de descente. Le plus souvent, on introduit le produit dans les conduites à l'aide d'une bande transporteuse qui le déverse dans une trémie d'introduction. La conduite se pose par sections dont les longueurs sont d'environ 30 à 60 mè- tres, qui, pour la compensation des tensions longitudinales, se raccordent les unes aux autres en laissant subsister un certain intervalle, tandis qu'à l'extrémité inférieure'd'une section on adjoint une trémie conique d'entrée pour la section suivante de conduit, ou bien un tube qui pénètre avec suffisamment de jeu et télescopiquement dans un raccord constitué par un morceau de tube de la section suivante d'un diamètre plus grand.
On relie alors le tube de raccordement à l'aide d'une pièce intermédiaire coni- que aux tubes du diamètre normal de la conduite suivante.''
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L'extrémité de sortie d'une telle conduite usuelle de descente des stériles déboucha le plus-souvent dans un silo spé- cial dont on soutire les stériles suivant les beoins, d'une maniè- re continue ou intermittente, sur une bande transporteuse ou dans des berlines. A l'extrémité de sortie' de la conduite, de descente, s'échappe l'air entraîné par les. produits qui tombent. En général, quand on utilise des conduites de descente des stériles, on n'a- @ joute pas d'eau, ou bien on n'en a'joute qu'une quantité relative- ment faible, pour réduire le dégagement de poussière.
La mise au point des conduites connues de descente des stériles s'es.t faite dans l'idée que l'air doit avoir la possibili.- té de s'échapper de la conduite descendante, de telle sorte que les stériles puissent tomber sans obstacle à travers la conduite et qu'il ne se produise pas d'obturation.
Il est connu que, lors du transport des stériles, en particulier 'dans des conduites relativement longues, il se produit une réduction nuisible de la grosseur des morceaux du produit, ce qui nuit considérablement à la possibilité parexemple de trans- porter ce produit dans les conduites pneumatiques suivantes de remblayage, et donne aussi naissance en outre à une quantité con- sidérable de poussière. C'est à cause de ces inconvénients qu'il y a bien des sortes de stériles qu'on ne. peut en aucune manière transporter dans des conduites descendantes. La vitesse élevée de chute des stériles provoque en outre une usure excessive de la tuyauterie.
Sous l'action des pièces intermédiaires coniques et entonnoirs usuels, il se produit des irrégularités dans la tra- jectoire du produit, ce qui augmente l'usure du tube en dessous des entonnoirs de raccordement, et aunte le risque d'obturation de la conduite,
Selon la présente invention, on supprime ces inconvé- nients, Pour cela, la présente invention part du fait que l'air con-
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tenu dans les conduites de descente est entraîné par le produit transporté, pendant le fonctionnement de l'installation, de ma.- nière à former un courant si intense dans le sens de la chute des stériles que l'effet de freinage de 1'air sur les particules de stérile est considérablement plus faible, à l'intérieur de la conduite de descente,
que dans la chute libre dans l'air immobi- le. Dans le vide, ce qui serait une condition qui, naturellement, ne serait pas identique au cas limite qui, certes, ne peut être envisagé pratiquement et dans lequel l'air acquiert dans la con- duite de descente la même vitesse que la pierre, une pierre qui tombe librement atteint, après 500 mètres de hauteur de chute, une vitesse de près de 100 m/s. Par contre, un corps analogue à des schistes, d'urne grosseur de 60 mm par exemple, a atteint dans l'air immobile à la pression normale une vitesse constante d'en- viron 25 mis après une chute d'environ 100 nètres de hauteur.
En conséquence, la présente invention est basée sur le principe que, même dans les conditions de mouvement compliquées existant dans une conduite de descente des stériles, il est éga- lement possible, en évitant un courant excessif de circulation d'air de bas en haut, de réduire considérablement la vitesse de chute des stériles et de supprimer par ce moyen la réduction nui- sible de la grosseur des morceaux de la matière transportée..
Con- formément à. la présente invention, on constitue en conséquence les conduites de descente, même celles de longueur relativement gran'. de, d'un certain nombre de sections individuelles de conduite, réunies les unes aux autres de façon pratiquement étanche à l'air, de telle sorte qu'il ne puisse pas se produire une circulation 'air appréciable à travers les sections libres qui jusqu'à pré- @ent restent ouvertes aux extrémités des éléments de tube . La con- @ite de descente peut alors être raccordée aussi, de façon étan- che à l'air, au silo de stériles prévu à l'extrémité inf-érieure de
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la conduite, lequel silo peut, quant à lui,
être muni d'un dis- positif d'extraction par éculsage, par exemple d'une roue à com- partiments, pour qu'on puisse retirer les stériles sans qu'il s'échappe une quantité d'air appréciable, même si la pression de l'air a été augmentée dans le silo. Au. lieu de cela, on peut aussi fermer le dispositif d'extraction des stériles sur le silo quand on introduit, dans le haut de la conduite de descente, du- produit qui doit être transporté. Comme dispositif d'extraction par éclu- sage, on peut aussi adopter une machine de remblayage pneumati-- que, ou bien exécuter le dispositif d'éclusage sous la forme d'u- ne partie d'une machine de remblayage pneumatique.
On peut également interrompre pratiquement la circula- tion d'air à travers la conduite de descente en effectuant le chan- gement des stériles dans la conduite de descente au moyen d'un dispositif d'introduction par éclusage. Il n'est plus nécessaire alors de raccorder l'extrémité inférieure de la conduite de des- cente tout contre le silo.
Dans une forme d'exécution préférée de l'invention, on raccorde à une conduite d'air comprimé la conduite de descente des stériles reliée, de façon étanche à l'air, à un dispositif d'éclusage à l'entrée, et à un silo, de telle sorte qu'il règne dans cette conduite de descente une certaine surpression.
Dans cette forme d'exécution, on relie les différentes sections de la conduite les unes aux autres et au silo de stériles au moyen de presse-étoupe de façon étanche, mais tout de même mobile dans le sens de la conduite,
Dans cette forme d'exécution de l'invention, on met à profit le fait que la vitesse de sustentation Ws d'un corps soli- de dans un tube vertical est inversement proportionnelle à la racine carrée de la pression/absolue p de l'air dans le tube, c'est à-dire que WS = 1 /p.
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Par vitesse de sustentation, on entend la vitesse as- cendante de l'air qui maintient le corps solide juste en suspen- sion de telle sorte qu'il ne soit déplacé ni vers le bas par son propre poids, ni vers le haut par le courant d'air qui agit sur lui. La vitesse de sustentation est également une mesure de la vitesse de chute qu'on peut, atteindre dans une tuyauterie à colon- ne d'air immobile lorsque l'on peut négliger l'influence pas très grande du frottement. de la paroi sur le mouvement du corps solide.
Dans le fonctionnement normal d'une conduite de descente des stériles, il ne s'établit pas dans les tubes de surpressions sensibles. Ce n'est que lors de la suppression des engorgements qu' il peut arriver. qu'une colonne d'air enfermée entre deux engorge- ments acquière une pression accrue- par laquelle les tubes de la conduite peuvent éventuellement être endommagés.
Par conséquent, d'après la présente invention, on dis- pose dans la conduite de. descente, surtout aux endroits exposés à des risques dans sa partie inférieure, un appareil de sécurité qui reste fermé lorsque les conditions de fonctionnement sont nor- males, mais qui s'ouvre lorsque la pression intérieure dans la con- duite atteint une certaine valeur.
Sur les dessins annexés qui représentent diverses for- mes d'exécution préférées de la présente invention.
La fig. 1 est une vue en élévation verticale d'une conduite de descente des stériles exécutée selon l'invention.
La fig.2 est une vue -en coupe horizontale' à plus grande échelle de la conduite de descente, suivant II-II de la fig. 1.
La fig. 3 représente une autre forme d'exécution du silo à stéri- les.
La fige 4 représente une' autre forme d'exécution de la conduite de descente des stériles.
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La fig. 5 représente une forme d'exécution encore différente de la conduite de descente des stériles.
La fig. 6 représente à une échelle plus grande et en coupe verti- cale une partie de la conduite de descente des stériles selon la fig. 5.
La fig. 7 est une vue en coupe verticale d'un dispositif de sécu- rité prévu dans la conduite'de descente des stériles.
La fig. 8 est une vue en coupe de la tuyauterie selon VIII-VIII de la fig. 7.
La fig. 9 est une vue en élévation, partié en coupe, d'une forme d'exécution encore différente de la présente invention.
La fig. 10 représente une autre forme d'exécution pour l'extrémi- té d'entrée de la conduite de remblayage par des sté- riles.
Dans l'exécution selon la fig. 1, on a représenté une conduite de descente des stériles qui se compose des deux sec- tions de tube 1 et 2, qui est constituée d'une manière connue d'un certain nombre d'éléments tubulaires 3 accouplés les uns aux au- tres. A l'extrémité supérieure de la conduite de descente est pré- vue une trémie de chargement 4. A la section de tube 2 se raccorde le silo 5 à stériles qui, dans cet exemple d'exécution, est placé directement sur une machine 6 de remblayage pneumatique à laquelle on fait arriver de l'air comprimé par la conduite 7 et de laquelle part la conduite de remblayage 8.
Les sections 1 et 2 de conduite se terminent à une cer- taine distance l'une de l'autre, cornue cela est indiqué en 9, de telle sorte que les sections de conduite 1 et 2 sont mobiles l'u- ne par rapport à l'autre dans le sens de l'axe. La fente 9 entre les extrémités de la conduite est recouverte par un manchon formé de deux pièces 10 et 10' semblables à des colliers qui sont assem- blés en 11 par des boulons ou d'une autre manière. La partie 12
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de la fente de séparation 9 qui n'est pas atteinte par le feuil- lard 10 des colliers peut, le cas échéant, être recouverte par une tôle rapportée ou. une pièce analogue.
On peut également prévoir un collier analogie à l'en- droit où le tube de descente débouche dans le silo 5-stériles.
D'après la fig. 3, le silo 5' à stériles est disposé de façon in-
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dépendante de la machine 6' de remblayas'.-: pneumatique. Le silo présente dans ce cas un écoulement inférieur 13 de sortie qu Ion peut fermer à l'aide d'un clapet 14 qui doit être actionné au
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moyen d'un levier 15 de coEir'iande à inain, après l' ouverture duquel le produit peut descendre en glissant dans la trémie 16 de charge-. ment de la machine 6' de remblayage pneumatique.
On a représenté dans la fige 4 une autre forme d'exécu-
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tion paI'tioulièrement avantageuse qui comprend une tuyauterie qu-i à son extr(3n4LG6 supérieure est fermée de façon étanche 2 l'air par une écluse 21 présentant un organe de chargement 22, et qui dé-
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bouche par son extrémité inférieure, ainsi que cela est indig¯ur en 26, par l'intermédiaire d'un raccordement étanche, dans un silo 25 oui décharge le produit sur une bande transporteuse 27 disposée dans une galerie.
La forme d'exécution selon les figs 5 et 6 concerne une
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conduite de descente étanche à l'air grâce à une f"err,:.etlJJ::'8 des deux cotés, et à laquelle est raccordée, dans la région de la par- tie supérieure 28 de la conduite, une conduite 29 d'arrivée de
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l'air cOL}rir:\6, oui a yoouw effet que la conduite de descente se trouve sounise à loze pression intérieure accrue.
Le produit se charge dans la tuyauterie 28 au,- moyen d 'u.- ne écluse ou. d'une machine 30 à roue à cellules, cOPl'prenal1 une trémie >1 de chargement dont l'orifice de sortie 32 est raccordé de façon étanche à l'air à, la conduite de descente.
La liaison des sections 28 et 33 de la tuyauterie est
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représentée en détail dans la fig. 6. Le dernier élément: de tube 34 de la section 28 de la tuyauterie pénètre, en l'espèce télesco- piquement, dans l'extrémité évasée 25 d'un tube intermédiaire qui se continue vers le bas par une partie 36 qui va en diminuant en cône et à laquelle est accouplée la section 33 de la conduite de descente.
A l'extrémité supérieure de l'élément de tube 35 est prévue une bride 37. Dans la fente comprise entre l'élément de tu- be 35 et le tube 34 s'engage à la façon d'un presse-étoupe une douille 38 munie d'une bride 39, qui peut être serrée au moyen de boulons 40 contre la bride 37 de l'élément de tube 35. Dans l'in- tervalle il a été prévu, en dessous de la douille 38 une ratière souple de joint d'étanchéité 41 dont le resserrage dans l'inter- valle détermine une fermeture étanche à l'air du raccord, toute- fois sans pratiquement gêner la mobilité longitudinale du tube 34 par rapport à l'élément de tube 35.
Le silo 42 à stériles doit soit être disposé comme le représente le dessin, directement sur- une machine 43 de remblaya- ge pneumatique,, soit être muni d'une écluse d'extraction exécutée d'une manière qui correspond à l'écluse 30 par exemple pour déli- vrer les stériles du silo, à une bande transporteuse.
Dans la fige 7 a été représentée l'exécution d'un rac- corda entre des sections de tuyauterie de la conduite de descen- te, sous la forme d'une soupape de surcharge. Au lieu du collier 10 de la fig., 2 on a prévu dans ce cas un bottier annulaire, com- posé des pièces 44 et 45, pour assembler les sections 1 et 2 de tuyauterie. Les pièces 44 et 45 ont sur le bord des saillies in- férieures 46 qui s'appliquent de façon étanche contre le renforce- ment d'extrémité 47 des tuyauteries 1 et 2 quand on resserre les boulons de serrage 48.
Dans ce cas, on peut également prévoir. encore avec
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avantage un joint d'étanchéité. La fente entre les pièces 44 et 45 peut être fermée par un joint souple 49.
Les parties 44 et 45 du boîtier forment autour du joint de mobilité 2 entre les éléments 1 et 2 de tuyauterie une chambre annulaire 50 qui présente d'un côté une ouverture qu'on Peut fer- mer au moyen d'un clapet 51. Ce clapet 51 s'ouvre à l'extérieur, comme cela est indiqué par les traits mixtes 52, dès au.'il rè- gne dans la conduite 1,2 une pression intérieure excessive, et il se ferme dès qu'on a obtenu, la suppression nécessaire de cette pression. le mouvement 'de .fermeture du. clapet peu t é.tre favorisé par des ressorts 53.
Le clapet 51 est fixé à des charnières 54, tandis qu'à l'extérieur passe autour de ce clapet un étrier 55 qui empêche un mouvement d'ouverture de trop grande amplitude du. clapet 51 en cas d'augmentation brusque de la pression ou en cas d'ouverture brusque. Les ressorts 53 peuvent être fixés à des oeillets 56 des 'boulons de serrage 48.
Souvent on dispose une conduite de descente des stéri- les avec un silo placé en dessous devant une machine de remblayage pneumatique et la conduite de remblayage qui s'y raccorde. Quel- quefois, on a également intercalé encore entre le silo et la ma- chine de remblayage une bande. Dans d'autres cas, on monte une machine de remblayage pneumatique par exemple dans une bure. Dans ce cas, on souffle les stériles tout d'abord verticalement vers le bas dans la bure, on les fait changer de direction horizontale- ment dans un coude à 90 et ensuite on les souffle en place à tra-. vers'la conduite usuelle de remblayage.
Dans ce dernier cas, il faut que la vitesse de l'air dans la conduira de descente soit adaptée aux résistances dans la conduite horizontale raccordée, c'est-à-dire qu'il faut qu'elle soit en général d'environ 40 à 50 mètres à la seconde. Quand la partie verticale de cette conduite
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de soufflage n'est pas par trop courte, les stériles atteignent leur vitesse finale par rapport à l'air en mouvement, c'est-à-dire que les stériles arrivent dans le coude à une vitesse de 60 à 70 mètres à la seconde en moyenne. Du. fait de cette vitesse élevée, l'usure du tube dans la partie verticale de la conduite et dans le coude est très importante.
Conformément à la présente invention (fig. 9), on uti- lise la machine de remblayage uniquement sous la forme de l'écluse 90, c'est--dire que dans la machine on n'introduit aucun air de soufflage. L'air de soufflage est au contraire introduit dans la conduite seulement à courte distance avant le coude 94, à travers une tubulure latérale 93 du bottier 92. En raison de la résistance de la conduite suivante 95 disposée dans la galerie 96 ou en un lieu analogue, la pression de l'air à cet endroit sera de l'ordre de grandeur de 1 à 1,5 atmosphère effective. Cette pression se propage également vers le haut dans la conduite verticale qui peut maintenant, être considérée comme une simple conduite de chute ou de descente.
Du fait de la pression plus élevée qui règne dans la conduite de descente et de la suppression de la vitesse de cir- culation de l'air dans la conduite de descente, la vitesse de chu- te des stériles reste faible dans cette conduite. Par ce moyen, on réduit de façon sensible l'usure de la partie verticale de la con- duite et en particulier celle du coude.
On parvient à simplifier sensiblement le procédé de rem- blayage quand une telle machine de remblayage, qui occupe une place assez grande le plus souvent, peut être montée de façon fixe à l'extrémité supérieure de la bure et quand les conduites de rem- blagyage pneumatique sont dérivées sur la conduite de descente 91 différentes profondeurs, pour se diriger vers les différents points d'utilisation.
Pour le chargement ou l'alimentation d'une conduite de
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descente, on s'efforce d'introduire les stériles d'une manière au.ssi uniforme que possible. Le procédé le 'plus avantageux con- siste alors à faire arriver les stériles à la conduite de descen- te au moyen d'une bande transporteuse. Lorsqu'il n'est pas possi- ble de les faire arriver au. moyen d'une bande et qu'il faut bas- culer les stériles à la sortie de berlines, on dispose au moins des couloirs obliques d'une longueur suffisante pour que l'entrée des stériles dans la conduite de descente s 'étende sur une pério- de de temps un peu plus longue.
Souvent, ces solutions sont inapplicables 'pour des rai- sons d'encombrement; en particulier quand on dispose les condui- tes de descente dans des bures. On est alors souvent obligé de charger les stériles dans la conduite de descente directement à partir des berlines, par exemple au. moyen d'un appareil qui re- tou.rne les berlines pour les décharger. Cet agencement présente le Grave inconvénient que, dans l'espace de quelques secondes, c'est tout le contenu d'une berline de stériles qui pénètre dans la conduite de des'cente et qui doit tomber à travers cette der- nière, alors qu'il s'écoule un intervalle plus grand jusqu'au. bas- culement de la berline suivante.
Il faut par -conséquent que les dimensions de la conduite de descente soient établies pour la pointe élevée et de courte durée de la charge, de manière à éviter les engorgements ou obturations. Il se produit en outre une con- trainte désagréable et par chocs de la conduite de descente et de l'emplacement où. les stériles tombent dans le silo raccordé.
C'est pourquoi en pareil cas, et conformément à la pré- sente invention, on déverse d'abord les stériles de la berline 97 dans un couloir en spirale 99 relativement court,, faisant par exemple 2 à 3 tours, et que les stériles tombent dans la conduit de descente 98 à partir de ce couloir. Par ce moyen, on obtient avec un encombrement réduit une répartition, sur un certain inter-
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valle de temps, des stériles qui pénètrent dans la conduite de descente. Cela est important en particulier dans les conduites de descente qui, pour éviter un courant d'air important, sont fermées dans le bas.
REVENDICATIONS
1 - Conduite de descente pour remblayage avec des sté- riles ou pour le transport d'autres produits en vrac, avec des sections de tuyauterie reliées les unes aux autres de façon qu'el les puissent coulisser axialement pour la compensation des varia- tions de. longueur, caractérisée par le fait qu'à l'extrémité su- périeure ou inférieure de la conduite, ou à la fois aux deux extré mités, est prévu un dispositif d'éclusage pour introduire et faire sortir le produit à transporter.