Conception des points de transfert : poussière, déversements et goulottes

Parcourez n'importe quelle usine de vrac et vous trouverez ses points de transfert aux tas de matière déversée en dessous et à la pellicule grise sur tout ce qui les entoure. Un point de transfert, ce sont les quelques mètres les plus intenses de toute ligne de convoyage : la matière change de direction, de vitesse et d'équipement en une fraction de seconde, et tout ce qu'elle ne fait pas en douceur dans ce changement, elle le fait sous forme de poussière, de déversement, de dégradation de la bande ou de bourrage.

Pourquoi les points de transfert génèrent-ils poussière et déversements ?

Parce que de l'énergie y est dissipée. Un flux qui quitte une bande à deux ou trois mètres par seconde, chute de plusieurs mètres et heurte une tôle ou un tas perd sa vitesse par impact ; l'impact casse les particules, chasse l'air du flux et projette les fines dans cet air. Le même flux doit ensuite être accéléré dans une nouvelle direction par la bande réceptrice, et tant qu'il n'a pas atteint la vitesse de la bande, il roule, rebondit et s'étale. Tout ce qui se passe entre ces deux événements, c'est précisément à cela que sert la goulotte.

• L'impact sur les tôles et les boîtes mortes — la première source de poussière et de dégradation.
• L'entraînement d'air — un flux qui tombe entraîne de l'air avec lui ; quand le flux s'arrête, l'air s'échappe en emportant les fines.
• Le chargement décentré — la matière qui atterrit d'un côté déporte la bande, qui déverse de l'autre côté.
• La flèche de la bande entre les rouleaux sous la zone de chargement — le joint de bavette se décolle et la matière s'échappe par-dessous.
• Des joints de bavette usés ou mal réglés — l'origine de la plupart des déversements visibles.
• Le retour de matière — la matière qui reste collée sur la bande après le tambour de tête et retombe le long du brin de retour ; un problème distinct, qui a sa propre note sur les racleurs.

Que fait le flux en quittant le tambour de tête ?

La matière suit une trajectoire qui se calcule à partir de la vitesse de la bande, du diamètre du tambour et de la forme de la charge sur la bande. Les bandes rapides projettent le flux bien au-delà du tambour ; les bandes lentes le laissent tomber presque à la verticale. Les fines et les morceaux ne suivent pas le même chemin — les fines traînent et s'étalent — si bien que le flux arrive sur la paroi de la goulotte comme une nappe, pas comme une ligne. Une goulotte dessinée sans la trajectoire sera frappée au mauvais endroit : trop haut, et le flux heurte la tôle arrière ; trop bas, et il frappe la paroi opposée sous un angle raide et rebondit.

La trajectoire est aussi l'endroit où le rôle du tambour de déversement s'arrête et où celui de la goulotte de tête commence. Elle fixe où placer le capot, où le blindage d'usure est nécessaire, et quelle place il faut au capotage avant que la matière puisse être regroupée.

Que fait réellement une bonne goulotte ?

1. Recevoir le flux sous un angle rasant — le capot, courbé pour suivre la trajectoire, le dévie au lieu de l'arrêter, ce qui garde la matière groupée et conserve sa vitesse.
2. Le guider vers le bas en un flux cohérent, avec des parois assez proches pour empêcher l'étalement, et une section suffisante pour que les plus gros morceaux et le débit de pointe passent sans toucher les deux côtés.
3. Le déposer sur la bande réceptrice par une cuillère — une partie basse courbée qui oriente le flux dans le sens de marche de la bande et le dépose à une vitesse proche de celle de la bande, dans l'axe, depuis une faible hauteur.

La différence avec une goulotte classique, c'est que celle-ci laisse le flux tomber en chute libre et heurter quelque chose. Les transferts à capot et cuillère n'ont rien d'exotique ; il s'agit de tracer la trajectoire d'abord et de former la tôle autour d'elle. Ils rendent aussi la goulotte autonettoyante pour la plupart des matières, parce que rien n'y reste immobile assez longtemps pour s'accumuler.

Comment la matière doit-elle atterrir sur la bande réceptrice ?

Centrée

Le chargement décentré est la cause la plus fréquente de déport de la bande à un point de chargement ; voir problèmes de centrage de bande.

Dans le sens de marche

Une matière qui atterrit en travers de la bande doit être réorientée par frottement ; elle roule, s'étale et abrase le revêtement jusqu'à ce que ce soit fait.

À une vitesse proche de celle de la bande

Moins la bande doit fournir d'accélération, moins la matière bouge par rapport à elle, et moins elle use le revêtement et les joints de bavette.

Depuis une faible hauteur

Chaque mètre de chute est de l'énergie d'impact en bas. Une cuillère qui dépose le flux vaut mieux qu'une chute sur une tôle.

Sur une bande soutenue

Des rouleaux amortisseurs ou un lit de glissement sous la zone de chargement empêchent la bande de fléchir entre les rouleaux, ce qui est précisément ce qui laisse le joint de bavette se soulever et fuir.

Bavettes, étanchéité et zone de décantation

Une fois sur la bande, la matière doit se stabiliser. Les bavettes de guidage la contiennent latéralement pendant qu'elle cesse de bouger par rapport à la bande, et le joint le long de leur bord inférieur empêche les fines de s'échapper sous la bavette. Trois choses font qu'une zone à bavettes fonctionne : une bande plate et soutenue pour que le joint la touche uniformément, un joint de bavette réglable et effectivement réglé, et une longueur de capotage après le point de chargement — la zone de décantation — où l'air entré avec la matière peut ralentir et déposer sa poussière avant que la bande ne sorte du capotage. Des rideaux anti-poussière à la sortie et un capot sur la zone de décantation font plus qu'un ventilateur d'aspiration plus gros.

Faut-il encore une aspiration des poussières ?

Souvent moins qu'on ne le suppose. L'aspiration est dimensionnée pour traiter l'air que le transfert génère et induit ; un transfert qui garde le flux groupé en produit beaucoup moins. Là où l'aspiration est nécessaire — poudres fines et sèches, poussières dangereuses, environnements réglementés — le capotage et la zone de décantation la rendent efficace, parce que le ventilateur aspire dans un volume confiné plutôt que dans le hall. Là où elle ne l'est pas, un confinement passif par un capotage bien étanche suffit fréquemment. La décision a sa place dans la spécification du transfert, pas dans un ajout ultérieur.

Usure, bourrages et accès

Un point de transfert est une pièce d'usure. Le capot et la zone d'impact de toute goulotte doivent être blindés — avec un blindage choisi pour la matière, remplaçable de l'extérieur et assez épais pour un intervalle raisonnable — et la conception doit permettre de changer le blindage sans découper la goulotte. Les trappes de visite vont là où les dépôts se formeront, pas là où elles sont les plus faciles à souder. La détection de bourrage (un détecteur à palette ou une sonde de niveau dans la goulotte) a sa place dans la spécification de tout ce qui peut se boucher, pour que le convoyeur amont s'arrête avant d'ensevelir le transfert.

Les points de transfert représentent une grande part de ce que nous reconcevons sur les lignes existantes, parce que c'est là qu'une usine vieillissante perd de la matière, de la propreté et des bandes. Notre activité systèmes de convoyage les traite comme des composants d'ingénierie à part entière ; la note rénover ou remplacer explique quand la reconception des seuls transferts est le bon périmètre.