Convoyeurs

Les convoyeurs, au sens large, sont utilisés pour transférer des matériaux d’un endroit à un autre. Selon la méthode de transfert, il existe quatre grandes catégories de convoyeurs.

Index

1. Convoyeur à Bande

La bande transporteuse en mouvement continu, sans doute l'un des types de convoyeurs les plus largement utilisés, trouve une application étendue dans le transport de matériaux à la fois horizontalement et sur des pentes, que ce soit en montée ou en descente. Un convoyeur à bande possède cinq composants principaux :

La bande : Ce composant sert de surface dynamique et de support sur laquelle le matériau transporté se déplace.
Les rouleaux porteurs (idlers) : Ces composants constituent les supports pour les sections porteuses et de retour de la bande.
Les poulies : Les poulies jouent un rôle crucial en assurant le support de la bande et en facilitant son mouvement, ainsi qu'en contrôlant sa tension.
L'entraînement : Le mécanisme d'entraînement transfère la puissance à une ou plusieurs poulies pour mettre la bande et sa charge en mouvement.
La structure : Ce cadre sert le double objectif de supporter et d'assurer l'alignement des rouleaux porteurs et des poulies tout en fournissant également un support pour la machinerie responsable de l'entraînement du système de convoyeur.

Photo 1 : Convoyeur à Bande

Pratiquement tous les convoyeurs à bande utilisés pour la manutention de solides en vrac utilisent des bandes recouvertes de caoutchouc, où la carcasse intérieure de la bande fournit la résistance nécessaire pour tirer et supporter la charge transportée. La carcasse est protégée contre les dommages par des couches de caoutchouc, dont l'épaisseur peut varier en fonction de l'application spécifique.

Les convoyeurs à bande présentent la capacité de transporter des matériaux sur une large gamme de débits, allant de seulement quelques kilogrammes par minute à plusieurs milliers de tonnes métriques par heure. Ces convoyeurs peuvent accueillir une grande variété de matériaux. Cependant, la taille des morceaux peut poser des limitations basées sur la largeur de la bande, et la manutention de substances poussiéreuses peut être difficile. Les solides en vrac humides ou collants nécessitent une attention particulière, et le fonctionnement à haute température doit être abordé avec prudence. Certains matériaux peuvent réagir avec le caoutchouc utilisé dans la bande, nécessitant l'utilisation d'un revêtement spécial.

L'inclinaison maximale sur laquelle un convoyeur à bande peut fonctionner efficacement dépend principalement des caractéristiques du produit transporté. Dans les applications typiques, il est conseillé de maintenir l'angle d'inclinaison légèrement en dessous du maximum suggéré.

Les angles de creusement standard sont généralement fixés à 0∘, 20∘, 35∘ et 45∘. L'angle de déversement est une propriété spécifique au matériau et peut être comparé à l'angle de repos dynamique.

Les exigences de puissance pour les convoyeurs à bande dépendent de diverses variables, y compris le profil du convoyeur, le type d'agencement poulie-entraînement, les tensions de la bande, la vitesse de la bande et l'espacement des rouleaux porteurs.

2. Convoyeur à Vis

Un convoyeur à vis comprend généralement une vis hélicoïdale en acier à pas long montée sur un arbre, avec un support fourni par des roulements à l'intérieur d d'une auge en forme de U. Lorsque l'hélice tourne, le matériau qui lui est fourni est propulsé vers l'avant par la poussée générée par la section inférieure de l'hélice et est déchargé par des ouvertures dans le fond de l'auge ou à l'extrémité. Lorsqu'il est utilisé correctement, ce type de convoyeur fonctionne efficacement, et son coût est souvent seulement environ la moitié de celui des autres types de convoyeurs. Un convoyeur à vis est caractérisé par une maintenance facile, une rentabilité en matière de remplacement, et la capacité d'être étanchéifié contre la poussière, ce qui en fait le choix privilégié pour de nombreuses applications.

Les convoyeurs à vis peuvent fonctionner avec une inclinaison ascendante dans leur parcours, mais la capacité diminue significativement à mesure que l'angle d'inclinaison augmente. Par exemple, une vis à pas standard inclinée à 15∘ au-dessus de l'horizontale conserve 70% de sa capacité horizontale. Si la vis est inclinée à 25∘, la capacité chute à 40%, et à une inclinaison de 45∘, le matériau se déplacera le long du fond de l'auge à un rythme considérablement réduit. Pour gérer les inclinaisons raides, l'hélice peut avoir un pas plus court, et l'auge peut être rendue tubulaire pour minimiser la perte de capacité. Dans le cas d'une alimentation bloquée, un tel convoyeur peut toujours fournir environ 50% de sa capacité horizontale à une inclinaison de 45∘

Le chargement admissible et la vitesse de la vis sont déterminés par les caractéristiques du matériau. Les matériaux légers, à écoulement libre et non abrasifs peuvent remplir l'auge profondément, permettant une vitesse de rotation plus élevée par rapport aux matériaux plus lourds et plus abrasifs.

3. Convoyeur à Chaîne

Les convoyeurs à chaîne utilisent des chaînes continues qui s'étendent sur toute la longueur du convoyeur. Elles servent à transmettre la force de traction de l'unité d'entraînement et, dans certains cas, supportent le poids total du matériau transporté. Le matériau peut être convoyé directement par les chaînes, par l'utilisation de raclettes qui sont soit poussées, soit remorquées par les chaînes, ou en employant des accessoires spéciaux fixés aux chaînes. La dénomination des types de convoyeurs est souvent dérivée de la nature de l'accessoire. Les exemples incluent les convoyeurs à tablier (apron conveyors), les convoyeurs à raclettes (flight conveyors) et les convoyeurs à chaîne traînante (drag-chain conveyors).

Photo 3 : Convoyeur à Chaîne

Les convoyeurs à chaîne sont particulièrement bien adaptés aux systèmes qui nécessitent un confinement complet, ce qui est crucial pour la rétention de la poussière, ainsi que pour les scénarios où la minimisation des dimensions de la section transversale du boîtier du convoyeur est essentielle. Ils sont également idéaux pour les systèmes qui ont besoin de la capacité de charger ou de décharger des matériaux à différents points le long du même convoyeur, de gérer des combinaisons de chemins horizontaux et verticaux, ou de manipuler des matériaux à des températures élevées.

4. Élévateurs à Godets

L'élévateur à godets est un convoyeur conçu pour transporter des matériaux en vrac sur un chemin vertical ou incliné. Il se compose d'une bande sans fin, d'une chaîne ou de chaînes auxquelles des godets sont fixés, ainsi que de mécanismes terminaux de tête et de pied, et d'un cadre ou d'un boîtier de support. Dans la plupart des cas, il est plus rentable de convoyer horizontalement, d'élever le matériau séparément, puis de convoyer à nouveau, plutôt que d'essayer d'effectuer toutes ces fonctions simultanément avec un élévateur à godets incliné.

Les élévateurs à godets verticaux peuvent être classés en quatre groupes principaux basés sur les méthodes utilisées pour convoyer et décharger les matériaux. Dans les élévateurs à décharge centrifuge, le matériau est libéré en raison de l'action centrifuge. Ces élévateurs se composent de godets attachés à une chaîne ou à une bande à intervalles réguliers et fonctionnent généralement à une vitesse minimale de $76 \text$. La taille du matériau manipulé dans ces élévateurs est généralement limitée à $50 \text$ au maximum.

Photo 4 : Élévateur à Godets

Les élévateurs à godets continus libèrent le matériau par gravité. Les godets sont montés dos à dos sur une chaîne ou une bande continue, et l'élévateur fonctionne à une vitesse de $36.6$ à $38.1 \text$. Ces élévateurs peuvent manipuler efficacement des matériaux d'une taille allant de $50$ à $100 \text$.

Les élévateurs à décharge positive sont un type d'élévateur à godets espacés dans lequel les godets sont retournés par des roues de renvoi. Les godets sont maintenus au-dessus de la goulotte de décharge suffisamment longtemps pour permettre une décharge libre par gravité. Ces élévateurs fonctionnent à des vitesses ne dépassant pas $36.6 \text$ et sont généralement utilisés pour la manutention de solides collants.

Les élévateurs à godets articulés/pivotants sont conçus pour un parcours en circuit fermé dans un plan vertical. Ils se composent d'une série de godets qui se chevauchent, suspendus de manière pivotante entre les brins d'une chaîne, avec des rails ou des guides de support, des roues de renvoi, un mécanisme d'entraînement, et un mécanisme de basculement (tripper ou dumper) pour renverser les godets en vue de la décharge.