STRUCTURE SUPPORT ET D'ENTRAINEMENT
POUR TRANSPORTEURS ROTATIFS
POUR TOUS MATERIAUX EN VRAC
L'invention se rattache aux secteurs techniques du matériel de manutention et de transfert en vue de l'acheminement des matériaux, tant en amont qu'en aval, des machines de production, cela dans de nombreux secteurs de l'industrie. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans l'industrie du verre, et en particulier en vue de sa récupération, son recyclage, et son transport.
On utilise couramment, dans l'industrie, pour le transport des matériaux en vrac des transporteurs à bandes souples, à palettes, vibrants, à secousses, à racloirs, à vis ou hélicoïdaux. Ces transporteurs présentent néanmoins de très nombreux inconvénients liés à leur encombrement, à leur coût d'achat et coût d'entretien mécanique. On doit tenir compte également du tait que l'environnement d'utilisation de ces transporteurs exige un entretien de lavage régulier car à défaut les nuisances sont particulièrement gênantes pour les opérateurs susceptibles de travailler à proximité ou intervenant lors de leur fonctionnement.
Des transporteurs rotatifs ont été décrits dans de nombreux brevets et notamment le brevet français n° 9111666 appartenant au demandeur, ce transporteur ayant une application dans le domaine de la verrerie. Ce transporteur rotatif est à axe incliné descendant.
On connaît également par le brevet G.B n° 788774 un transporteur rotatif à axe incliné et par le brevet G.B n° 787092 un transporteur hélicoïdal. Dans ie cadre du brevet n° 788774, l'appareil est muni de frettes tournant sur des galets qui assurent l'entraînement en rotation du transporteur par friction. Les
transporteurs hélicoïdaux sont disposés sur des éléments support du même type mais sont entraînés par des engrenages.
D'une manière générale, les types de transporteurs connus sont encombrants, bruyants, et sont positionnés quasiment une fois pour toute dans le cadre d'une implantation définitive.
Des observations précitées il découle que la cinématique d'avancement des matériaux dans un transporteur incliné et entraîné en rotation est une solution simple et économique. Néanmoins, la mise en oeuvre de telles solutions fait que les moyens de supportage, d'entraînement, de chargement et d'évacuation font obstacle au développement de tels transporteurs. Leurs coûts sont élevés, leur immobilisation dans des lieux spécifiques limite leur modalités d'utilisation.
L'objet de l'invention était donc de remédier à ces inconvénients en proposant une solution originale permettant une adaptabilité d'utilisation des transporteurs rotatifs en tous lieux et en fonction des besoins réels rencontrés, cette solution étant d'une conception simple, peu coûteuse, et peu consommatrice d'énergie.
Un autre but recherché selon l'invention était de concevoir une structure support et d'entraînement de transporteurs rotatifs qui offre à ces derniers un caractère d'autonomie de fonctionnement en pouvant utiliser un même transporteur rotatif considéré dans différentes applications et utilisations.
Un autre but recherché selon l'invention était de concevoir une structure support et d'entraînement facile à réaliser et de faible coût de revient.
Ces buts et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description.
Selon une première caractéristique, la structure pour transporteur rotatif est agencée avec des moyens permettant le maintien radialement et l'entraînement d'un transporteur rotatif en un ou plusieurs points de sa périphérie radiale, ladite structure étant agencée avec des moyens permettant son positionnement par rapport à un plan d'appui, et le cas échéant, son déplacement, la structure associée au transporteur rotatif constituant en elle-même un module.
Selon une autre caractéristique, le ou les moyens d'entraînement en rotation du transporteur sont disposés par l'intérieur ou par l'extérieur du tube constituant le transporteur rotatif.
Selon une autre caractéristique, le ou les moyens d'entraînement sont établis sous forme d'une couronne d'orientation comprenant une bague extérieure et une bague intérieure avec des moyens de roulement, et en ce que la bague extérieure est associée à un support à position fixe par rapport au tube du transporteur, et la bague intérieure à un flasque ou bride associé au tube du transporteur, ladite bague intérieure étant mise en mouvement avec le tube à l'aide de moyens moteurs d'entraînement en rotation, disposés sur le support.
Selon une autre caractéristique, le ou les moyens d'entraînement sont établis sous forme d'une couronne d'orientation comprenant une bague extérieure et une bague intérieure avec des moyens de roulement, et en ce que la bagué intérieure est associée à un support à position fixe par rapport au tube du transporteur, et la bague extérieure à un flasque ou bride associé au tube du transporteur, ladite bague extérieure étant mise en mouvement avec le tube à l'aide de moyens moteurs d'entraînement en rotation, disposés sur le support .
Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description.
Pour fixer l'objet de l'invention illustré d'une manière non limitative aux figures des dessins où :
- la figure 1 est une vue en perspective éclatée montrant la structure support et d'entraînement d'un transporteur rotatif, dans une réalisation simplifiée avec un tube unique,
- la figure 2 est une vue de profil montrant un transporteur rotatif selon une variante de réalisation, avec l'utilisation d'un montage de deux tubes co- axiaux équipés de moyens de guidage et de liaison,
- la figure 3 est une vue en perspective éclatée montrant la structure support et d'entraînement d'un transporteur rotatif construit avec un manchon intermédiaire, autorisant un double centrage du transporteur,
- la figure 4 montre un transporteur rotatif avec coupe partielle agencé avec deux couronnes d'orientation et un tube unique débordant de part et d'autre des couronnes,
- la figure 5 est une vue partielle selon la figure 4 illustrant le montage de deux demi collerettes sur la couronne,
- la figure 6 montre un transporteur rotatif avec coupe partielle agencé avec deux couronnes d'orientation et un tube constitué de trois éléments équipés de brides,
- la figure 7 montre un transporteur rotatif réalisé avec des couronnes équipées de bagues intermédiaires entre le tube et la couronne,
- la figure 8 montre un transporteur rotatif disposé sur sa structure support, le transporteur étant équipé de deux tubes télescopiques à ses extrémités,
- la figure 9 montre un transporteur rotatif disposé sur sa structure support, le transporteur étant équipé, à son entrée, d'un réceptacle conique,
- la figure 10 montre un transporteur rotatif disposé sur sa structure support, le transporteur incorporant une hélice associée au réceptacle d'entrée de forme conique, autorisant l'utilisation du transporteur comme élévateur,
- la figure 11 montre une variante de la structure support du transporteur rotatif,
- la figure 12 est une vue de détail et de face selon la flèche F de la figure 11 ,
- la figure 13 montre une structure support motorisée du transporteur disposé entre deux structures support à position fixe,
- la figure 14 illustre le montage d'une couronne à l'intérieur d'un tube constituant le transporteur de grand diamètre,
- les figures 15a et 16 sont des vues à caractère schématique montrant des exemples d'installation de plusieurs transporteurs rotatifs disposés sur une pluralité de structures portantes destinées à la récupération de matériaux débités ou traités en des lieux différents.
Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative aux figures des dessins.
L'invention vise la réalisation d'une structure support d'entraînement référencée dans son ensemble par (S) d'un transporteur rotatif référencé dans son ensemble par (T), ladite structure permettant le maintien et l'entraînement du transporteur en un ou plusieurs points de sa périphérie radiale, ladite
structure ayant une capacité de mobilité et de déplacement pour permettre l'utilisation du transporteur selon les besoins constatés. La structure support, selon l'invention, constitue ainsi, avec le transporteur rotatif, une unité modulaire facilement deplaçable et transportable, ainsi qu'il apparaîtra dans la suite de la description. La structure support est ainsi agencée pour recevoir des moyens susceptibles de maintenir radialement en un ou plusieurs points le transporteur rotatif considéré, et des moyens susceptibles d'assurer l'entraînement en rotation dudit transporteur.
Le transporteur rotatif est conçu sous la forme d'un tube (1), réalisé en une ou plusieurs parties dûment assemblées entre elles par tous moyens techniques connus. Ce tube peut être avantageusement de section circulaire mais également de section elliptique ou polygonale. Ce tube (1) est solidarisé à un moyen d'entraînement et support (2) qui est associé à la structure portante elle- même (S). Ce moyen d'entraînement (2) peut être disposé par l'extérieur du tube ou à l'intérieur de celui-ci, selon les configurations. Selon une caractéristique importante de l'invention, le ou les moyens d'entraînement (2) sont établis sous la forme d'une couronne d'orientation. Il est précisé et rappelé qu'il s'agit d'une exécution spéciale d'un roulement (2.3) à billes, à rouleaux, ou à aiguilles, qui comporte sur sa bague intérieure (2.2) et sur sa bague extérieure (2.1) des dispositions permettant la fixation à différents moyens appropriés, et en l'espèce au tube (1) et à la structure support (S). Cette couronne d'orientation présente aussi des façonnages appropriés sur ses bagues constitutives pour assurer l'entraînement en rotation par engrenage, pignons à chaînes, gorges et crantages pour courroies, moletage pour entraînement par friction et d'une manière générale tous moyens permettant la mise en oeuvre d'un entraînement en rotation.
Dans la mise en oeuvre illustrée figure 1 dans une première variante de réalisation, le transporteur rotatif comprend un tube (1) fixé par boulonnage dans une couronne d'orientation (2) par un moyen (4) formant flasque, bride
ou similaire soudé sur l'extérieur du tube (1). Ce flasque (4) est centré et fixé sur la bague extérieure (2.1) de la couronne d'orientation, tandis que sa bague intérieure (2.2) est fixée sur un support (3) profilé de la structure portante. Ce dernier est établi par exemple à partir d'un profilé métallique de section carrée ou autre, et présentant une forme en "U", avec deux ailes (3.1) agencées avec des moyens de fixation (3.2) incluant un boulonnage et une patte d'ancrage et de liaison sur la bague intérieure (2.2). La partie de fond (3.3) du support (3) se trouve orientée vers le bas et comporte directement ou de manière rapportée une potence (3.4) verticale associée à un piètement d'appui ou châssis fixe ou mobile (8) positionné au sol. Avantageusement la potence (3.4) est susceptible de recevoir par un moyen support approprié un bloc moteur (6) d'entraînement dont l'arbre débordant reçoit en montage une poulie (5) de renvoi. Une courroie (7), par exemple du type de celle connue dans le commerce sous la dénomination "Poly V", est disposée en appui et fixation sur la bague extérieure (2.1) présentant un profil adapté pour permettre la mise en rotation du tube (1) lors de l'actionnement du moteur. Le châssis porteur (8) est établi de toute manière appropriée pour assurer une bonne stabilité de l'ensemble en considération du poids du transporteur, et des couples exercés lors de la rotation de ce dernier. Ainsi qu'illustré figure 1 , plusieurs pattes de liaison (3.2) peuvent être disposées à partir du support (3) pour maintenir fermement la bague intérieure (2.2).
Dans l'exemple de la figure 2, le transporteur rotatif est similaire à celui de la figure 1 mais le tube (1) et le flasque de fixation (4) sont remplacés par deux tubes (1.1 et 1.2) disposés en alignement axial, bout à bout, et soudés par des flasques ou brides (4.1 et 4.2), l'ensemble étant fixé par boulonnage sur la bague intérieure (2.2) de la couronne d'orientation. Dans ce cas, la bague extérieure (2.1) de la couronne d'orientation reste à position fixe en étant solidarisée au support (3) et en particulier aux montants (3.1) de celui-ci fixé au châssis ou piètement support (8). Dans cette mise en oeuvre, l'entraînement est assuré par la disposition de la courroie ou moyen similaire
sur le flasque ou bride (4.2) disposé en déport axial par rapport à la couronne d'orientation.
Dans la réalisation de la figure 3, le transporteur rotatif est similaire à celui de la figure 1, mais le tube (1) est relié à la bague extérieure de la couronne d'orientation par l'intermédiaire d'un manchon (10) autorisant une répartition des forces et points d'appui sur le tube (1) du transporteur rotatif. Ce manchon est constitué lui-même par un tube d'un diamètre supérieur à celui du transporteur, ledit tube étant soudé et plus généralement fixé sur une bride ou flasque (4.3). A l'intérieur de ce tube, est disposée, près des extrémités du manchon, une pluralité de touches (11) régulièrement réparties et radialement et qui sont fixées par soudure ou autre, à l'extérieur du tube (1) du transporteur rotatif. Cette liaison peut être définitive ou temporaire pour permettre le démontage de l'ensemble. On a illustré aux dessins, trois touches (11) réparties radialement à 120 ° autour du tube (1). Dans cette mise en oeuvre, l'entraînement du transporteur rotatif s'effectue par l'intermédiaire du manchon (10). Le flasque (4.3) est solidarisé à la bague extérieure (2.1). Celle- ci est aménagée sous forme d'un crantage (2.3), par exemple, sur sa périphérie, pour être entraînée en rotation par un pignon (5.1) monté en bout d'un groupe motoréducteur (6). La bague intérieure (2.2) de la couronne d'orientation est fixée sur le support (3) de la manière décrite précédemment.
On a illustré, figure 4, un transporteur rotatif monté et guidé à partir d'un châssis (8) présentant deux portiques (3) supports verticaux et parallèles, recevant chacun une couronne d'orientation (2) supportant et entraînant un tube unique débordant de part et d'autre des structures supports. La fixation des couronnes d'orientation peut être du type de celle décrite précédemment, ou en variante on peut prévoir l'agencement tel qu'illustré dans cette figure. Sur une première couronne d'orientation référencée (2A), on prévoit deux demi collerettes (14A et 14B) associées entre elles, et fixées à la bague intérieure (2.2), ainsi qu'une poulie d'entraînement (15) disposée du côté
opposé, l'ensemble étant boulonné à ladite bague intérieure. La bague extérieure (2.1) reste à position fixe par rapport à la structure support. La seconde couronne d'orientation (2B) ne reçoit que deux demi collerettes (13A et 13B) fixées à la bague intérieure (2.2). L'immobilisation des collerettes s'effectue par deux anneaux (16) montés sur le tube (1) et l'entraînement par deux pions épaulés (17) ou autres moyens. Dans cette mise en oeuvre, les deux couronnes d'orientation sont mises en mouvement par un seul entraînement défini par la poulie (15) précitée. La figure 5 illustre la forme et profil des collerettes (14A et 14B) et par similitude les collerettes (13A et 13B).
On a illustré figure 6 une variante de la figure 4 dans laquelle le tube du transporteur rotatif est constitué par trois éléments tubulaires disposés en alignement et axialement. Dans cette mise en oeuvre, la liaison des parties du tube (1.3 - 1.4 - 1.5) s'effectue à l'aide de brides ou flasques. Le tube (1.3) reçoit deux brides (4.4 et 4.5) disposées fixement. La bride (4.4) est établie pour permettre la formation ou l'adjonction d'un moyen d'entraînement du type précité afin d'assurer la motricité et la rotation de l'ensemble. Les tubes (1.4 et 1.5) sont équipés de brides (4.6) rapportées et fixées par soudures ou autres. Les couples de brides ainsi obtenus (4.4 et 4.6), (4.5 et 4.6) viennent s'ajuster par boulonnage à la bague intérieure (2.2) de la couronne d'orientation, tandis que la bague supérieure (2.1) de ladite couronne est solidarisée à la structure support. Dans cette mise en oeuvre, on a également un seul moyen d'entraînement.
On a illustré figure 7 une variante de montage du transporteur rotatif selon la figure 4. Dans cette mise en oeuvre, le transporteur est mis en mouvement par deux couronnes d'orientation (2). Celles-ci sont agencées sur leurs bagues intérieures (2.2) avec deux brides inférieures (4.7 et 4.8) usinées pour recevoir un tube complémentaire de part et d'autre. La bride (4.7) est considérée comme étant la bride motrice associée au moyen d'entraînement (6) du type précité. Des ergots d'entraînement (5), ou tout autre système de
fixation, assurent la liaison pour permettre la rotation du tube (1).
On a illustré à la figure 8 une disposition complémentaire accessoire du transporteur rotatif monté sur une structure support. Dans cet aménagement, le transporteur est équipé d'un tube extérieur (18) côté sortie et d'un tube intérieur (19) côté entrée, qui peuvent coulisser et se verrouiller par tous moyens connus, en permettant des extensions du transporteur, des ajustements en fonction de l'environnement de pose du transporteur, et faciliter ainsi sa mise en place.
On a illustré figure 9 l'adjonction côté entrée du transporteur d'un réceptacle de forme conique (20) s'évasant vers le haut pour permettre grâce à l'augmentation de surface des corrections d'angle de transporteur monté en série et la réception de plusieurs sources d'arrivée. Des éléments internes (21) en forme de palettes ou d'hélices obligent les matériaux à avancer jusqu'à la partie descendante du transporteur. La fixation du réceptacle conique sur le tube s'effectue par bridage (22) ou autre. Un anneau intérieur de retenue (23) est disposé à l'avant du réceptacle pour maintenir les matériaux et éviter leur déversement.
Selon la figure 10, le transporteur assure une fonction d'élévateur. A cet effet, outre les dispositions prévues à la figure précédente, une vis sans fin (24) cylindrique de même longueur que le tube (1) est introduite dans ce dernier, en étant soudée sur un support axial (25) débordant dans le réceptacle conique. Le support axial est lui-même fixé intérieurement au tube (1), par des tirants ou analogues. Cet ensemble peut être relié au réceptacle de forme conique (20) illustré figure 9, avec un raccordement des hélices (21 et 24) pour permettre un bon acheminement des produits.
Selon la figure 11 , on a illustré une structure support du transporteur rotatif, cette structure permettant des réglages en hauteur et en inclinaison du
transporteur rotatif. En outre, cette structure est mobile en étant montée sur des roues (29). Elle comprend une ossature support (3) profilée en "U" du type décrit précédemment et de toute section appropriée, et associée à la couronne d'orientation (2) soit par sa bague extérieure, soit par sa bague intérieure. Cette structure support est montée coulissante sur un mât (26), agencé lui-même avec des moyens de réglage en position en hauteur. On peut ainsi prévoir une pluralité d'ouvertures ménagées le long du mât et susceptibles de recevoir des moyens de fixation tel que boulonnage. Ce mât peut être monté à position fixe sur la base support (8) ou le cas échéant, et avantageusement, avec une possibilité de réglage angulaire pour faire varier son inclinaison. L'extrémité du mât est alors agencée sous forme de chape ou autrement pour s'ajuster sur un axe de liaison et de rotation, fixé sur la base support. Des tirants (28) sont fixés par une extrémité à la base support et par l'autre extrémité à la partie supérieure du mât. La position des tirants permet de faire varier celle du mât précité. Il est en outre prévu la possibilité de disposer un ou plusieurs moyens élévateurs (30) associés à la base support (8) pour faire varier la position et l'inclinaison par rapport au plan d'appui. Ces moyens peuvent être du type vérin. La figure 12 représente ainsi la structure support (3) de la configuration donnée.
La figure 13 montre, dans une vue à caractère schématique, un alignement de plusieurs transporteurs rotatifs qui sont susceptibles de s'emboîter les uns dans les autres partiellement pour constituer un ensemble transporteur de très grande longueur. Dans cette mise en oeuvre, on a voulu essentiellement illustrer le fait que l'on peut combiner plusieurs types de structures porteuses, selon l'invention, à position fixe ou à position mobile. Dans une utilisation particulière, le transporteur intermédiaire qui est maintenu par la structure porteuse mobile est situé sur une voie ou un plan d'appui (31) directement lié à un système de mesure de charges, pesage, dosage ou autres.
Les figures 15 et 16 restent dans le principe de la figure 13 et prévoient des
exemples à caractère schématique de lignes de transporteurs pouvant combiner tout ou partie des caractéristiques décrites précédemment, tant au niveau de l'agencement et l'entraînement en rotation des transporteurs rotatifs que dans l'utilisation d'accessoires complémentaires, tels que réceptacles coniques.
Selon la figure 14, on a illustré un transporteur rotatif, dont la couronne d'orientation est essentiellement située à l'intérieur du tube (1). La bague extérieure (2.1) de la couronne (2) est boulonnée sur une bride (4.9) solidaire d'un élément de poutre (34) qui est relié aux éléments (35 et 36) assurant le supportage. La bague intérieure (2.2) de la couronne d'orientation est, elle, reliée à une bride (4.10), associée à un tube (10.2). Celui-ci comprend des aubes (37) en forme d'hélices régulièrement disposés sur le tube. L'entraînement s'effectue par un pignon (5) associé à un motoréducteur (6). Ce pignon agit sur une denture intérieure formée sur la bague intérieure de la couronne d'orientation. On obtient ainsi une autre variante de montage de l'ensemble. Les aubes servent à l'avancement du produit dans la zone centrale où est monté cet ensemble. Les éléments (35 et 36) sont supportés à l'extérieur du tube.
Les avantages ressortent bien de l'invention et on souligne en particulier la nouvelle conception de la structure support du transporteur rotatif qui lui permet une parfaite adaptabilité et mobilité en fonction des besoins constatés in situ. La structure support étant considérée ainsi comme un module.