Convoyeurs sandwich à double bande : fortes pentes entre les deux bandes

La plupart des convoyeurs à bande atteignent leurs limites entre 18 et 22 degrés d'inclinaison. Le matériau commence à glisser, la charge redescend la pente, et la solution classique consiste à installer un revêtement en chevrons ou une bande à parois latérales. Il existe une troisième option, qui a permis de transporter discrètement du charbon, du sable de fonderie, des gâteaux de filtration et de la farine crue de ciment sur certains des tracés les plus étroits de l'industrie lourde. Placez la charge entre deux bandes disposées face à face, comprimez-la, et le même convoyeur qui ne pouvait pas supporter une inclinaison de 20 degrés pourra grimper à 60, 75, voire 90 degrés. Cette machine, c'est le convoyeur sandwich à double bande.

Si vous avez passé des années à manipuler des convoyeurs à rouleaux et à courroies simples, la première chose qui vous surprendra est la faible part du transport assurée par la gravité. Sur une courroie ordinaire, la charge repose en surface et le frottement la maintient en place. L'angle maximal est donc limité par le coefficient de frottement, généralement de 16 à 20 degrés pour un matériau sec en morceaux, et sensiblement inférieur lorsqu'il est humide ou arrondi. Dans une machine à sandwich, la charge est emprisonnée. Une courroie supérieure exerce une pression vers le bas, une courroie inférieure la transporte vers le haut, et les deux bords sont fermés pour empêcher toute fuite. Le matériau se déplace ainsi à l'intérieur d'une poche mobile plutôt que sur une surface libre. L'angle n'est plus le facteur déterminant, et la force de serrage prend le relais.

Ce simple changement bouleverse la majeure partie de la conception. Capacité de charge, choix de la courroie, disposition des poulies et nettoyage découlent du fait que vous utilisez désormais deux courroies au lieu d'une seule, chargées latéralement ou axialement, sous une pression que vous devez choisir avec soin. Cet article détaille la physique du serrage, les matériaux adaptés et ceux qui ne le sont pas pour un convoyeur à double courroie, les limites des courroies à chevrons et à parois latérales, les caractéristiques et les bords des courroies nécessaires, ainsi que les points d'entraînement, de tension et de guidage qui déterminent la durée de vie de la machine (une décennie ou une panne en moins d'un an). Nous terminons par une question à laquelle trop peu de fournisseurs répondent honnêtement : quand un convoyeur à double courroie est-il tout simplement inadapté ?

Envoyez-nous votre inclinaison, le matériau et le tonnage — nous vous dirons si une double bande transporteuse est plus performante qu'une bande transporteuse à chevrons.

01Comment un convoyeur sandwich à double bande supporte sa charge

Le principe de fonctionnement repose sur le confinement plutôt que sur la friction. Deux courroies sont superposées, leurs surfaces de transport se faisant face de part et d'autre d'un petit espace. La courroie inférieure fonctionne comme la courroie principale d'un convoyeur classique. La courroie supérieure, inversée et supportée par ses propres galets et poulies, a pour seule fonction de plaquer le matériau sur la courroie inférieure afin que l'ensemble forme un canal fermé. Le matériau entre par une extrémité, généralement par une goulotte alimentant l'espace entre les courroies, et sort par l'autre lorsque la courroie supérieure se soulève et que la charge retombe.

Ce qui rend ce système efficace, c'est que le matériau ne possède plus de surface libre. Sur un tapis roulant ouvert, une particule arrondie, inclinée à 30 degrés, n'a rien au-dessus d'elle ; elle roule ou glisse donc dès que la friction motrice est vaincue. À l'intérieur d'une poche de type « sandwich », cette même particule est confinée de tous côtés, sauf dans le sens de son déplacement, et la pression verticale exercée par le tapis supérieur augmente la friction effective entre le matériau et les deux surfaces du tapis. Plus l'inclinaison prévue est importante, plus la pression nécessaire est forte ; c'est pourquoi les machines à sandwich à 90 degrés ressemblent presque à une presse et celles à 40 degrés à un convoyeur à auge légèrement modifié.

Trois détails mécaniques distinguent une machine qui fonctionne d'une machine qui se bouche. Le premier est l'étanchéité continue et uniforme sur les deux bords, car le moindre interstice devient une voie de fuite et les fines particules s'y infiltrent en quelques jours. Le deuxième est un jeu contrôlé : si la poche est trop haute, les matériaux s'y accumulent et la pression ne se développe pas ; si elle est trop basse, les courroies se pincent et les bords s'usent. Le troisième est la synchronisation de la vitesse des courroies : les deux courroies doivent tourner à une vitesse sensiblement identique, sinon la charge est cisaillée et, sur une machine longue, un blocage se produit.

Les convoyeurs sandwich se déclinent en trois configurations courantes, le choix entre elles étant déterminé par le tracé plutôt que par une préférence personnelle. La configuration en S consiste à enrouler les deux bandes transporteuses en formant un S approximatif, permettant ainsi à un ensemble continu de recevoir une alimentation horizontale, de s'élever sur une pente quasi verticale et de revenir à l'horizontale en haut, sans point de transfert. La configuration en C forme une large courbe unique, utile lorsque la hauteur sous plafond est limitée et la hauteur de levage courte. La version linéaire, ou à pente droite, fait simplement circuler les deux bandes sur une pente fixe, avec une alimentation et une décharge aux extrémités ; c'est la plus robuste des trois car elle ne comporte aucune section courbe à contrôler.

J'ai travaillé sous les trois types de rampes, et celle qui pose le moins de problèmes sur une période de cinq ans est presque toujours la rampe droite. Les courbes sont élégantes sur un plan, mais chaque section courbe nécessite des galets de guidage, un système de contrôle de la pression en bordure et une pièce de rechange introuvable en stock. Si le réseau peut accueillir une rampe droite, optez pour cette solution.

Rien de tout cela n'est une technologie exotique. Les courroies elles-mêmes sont des courroies en caoutchouc ordinaires, souvent une carcasse EP standard sur la partie inférieure et une carcasse plus légère sur la partie supérieure. Ce qui est inhabituel, c'est la rigueur avec laquelle sont contrôlés la pression, l'écartement et l'étanchéité des bords, et c'est là que les acheteurs se font piéger.fabricant de bandes transporteusesQui comprend les contraintes liées aux châssis sandwich s'informera sur l'angle, la densité apparente du matériau et le débit avant de proposer un devis, et refusera si les chiffres ne justifient pas l'application.

02Force de serrage et pression de la ligne : les chiffres qui font toute la différence

La force de serrage d'un convoyeur sandwich est exprimée en pression linéaire, soit la force perpendiculaire à la surface de la bande par unité de largeur. Elle est mesurée en newtons par millimètre de largeur de bande, ou, selon l'ancien système impérial, en livres par pouce. Une bande sandwich à forte inclinaison typique présente une pression linéaire comprise entre 3 et 12 N/mm. La valeur optimale pour une application donnée est déterminée en fonction de la résistance au glissement de la charge, et non en copiant une machine concurrente.

La conception d'un système de serrage efficace repose sur le principe fondamental que le frottement disponible sur les deux faces doit être supérieur à la force de gravité qui entraîne le matériau vers le bas de la pente. En d'autres termes, le coefficient de frottement entre la courroie et le matériau, multiplié par la force de serrage (calculée sur les surfaces de contact supérieure et inférieure), doit être supérieur au produit du poids de la charge par le sinus de l'angle d'inclinaison, majoré d'un coefficient de sécurité généralement compris entre 1,3 et 1,6. Sur une machine horizontale ou légèrement inclinée, le terme sinus est faible et la pression négligeable. À 70 degrés, ce terme devient prépondérant et la pression requise augmente fortement ; c'est pourquoi, sur un élévateur vertical, c'est le système de pression, et non les courroies, qui représente le poste de dépense le plus important.

Le coefficient de frottement est souvent sous-estimé. Le sable sec sur un revêtement en caoutchouc lisse peut présenter un coefficient de 0,5, mais le même sable sur un revêtement humide et poussiéreux peut chuter en dessous de 0,3. De même, une pastille de plastique arrondie et fluide se comporte bien moins bien qu'un minerai concassé grossier. Les matériaux grossiers et anguleux, avec une large distribution granulométrique, s'imbriquent bien et présentent un frottement effectif élevé. Les particules lisses, sphériques et monodisperses glissent presque comme des billes et vous obligent à augmenter la pression, à ralentir la bande ou à interrompre la tâche. Il s'agit de la propriété la plus importante pour un convoyeur à double bande, et un simple test d'abrasion ne permet pas de la déterminer.

La pression est appliquée de deux manières. Le système le plus simple repose sur le poids de la courroie supérieure, de ses galets tendeurs et d'un brin de retour maintenu en place. Ce système convient aux angles faibles, de l'ordre de 30 à 40 degrés, et ne nécessite quasiment aucun contrôle manuel. Le système à pression active utilise une série de vérins pneumatiques, ou, sur certains modèles, une tringlerie mécanique, pour plaquer la courroie supérieure contre des butées, permettant ainsi à l'opérateur de moduler la pression en fonction du matériau. Ce système à pression active a un coût et nécessite une alimentation en air comprimé, mais il est le seul moyen d'atteindre les angles de 60 à 90 degrés. De plus, il permet de détendre la courroie supérieure lorsqu'elle fonctionne à vide afin de réduire son usure.

Une mesure sur le terrain m'a particulièrement marqué. Sur une conduite de charbon de 900 t/h alimentant un silo, un groupe de compression à 55 degrés subissait une perte de pression progressive, et les opérateurs incriminaient les courroies. Nous avons constaté que le régulateur d'air avait été réglé deux bars en dessous de la valeur nominale lors d'un week-end de maintenance, et la perte de pression d'environ 2 N/mm² était suffisante pour laisser un lot de charbon humide, transporté pendant le week-end, refluer à travers le groupe de compression. Le rétablissement de la pression a résolu un problème que deux changements de courroies n'avaient pas permis de régler.

Remarquez comment le tableau associe chaque bande de pression au type de défaillance qu'elle tend à engendrer. Cette association est délibérée, car le choix de la pression revient à parier sur la défaillance que l'on souhaite éviter. Une pression trop faible réduit l'usure de la bande, mais augmente le risque de glissement. Une pression trop élevée empêche le glissement, mais provoque une fatigue des bords et une dégradation du matériau. Presque tous les convoyeurs à sandwich fonctionnent selon un compromis entre ces deux extrêmes, et le registre de pression de l'opérateur est le meilleur indicateur de la bonne compréhension de la conception par les personnes qui l'utilisent.

03Matière : Fine, poudreuse et fluide

Le convoyeur à double bande a été inventé pour répondre à un problème précis : le levage vertical ou quasi vertical de matériaux ne pouvant être acheminés en une seule passe par d’autres moyens. Les matériaux qui ont motivé son adoption dans les années 1970 et qui assurent encore son utilisation aujourd’hui ne sont pas des roches de mine grumeleuses. Il s’agit de matériaux fins, souvent secs et fréquemment difficiles à manipuler. La farine crue de ciment, les cendres volantes, le sable de fonderie, le phosphate, le carbonate de sodium, les gâteaux de filtration, les fines de calcaire et le charbon fin constituent les chargements classiques. Ces matériaux ont en commun une petite granulométrie moyenne, une grande fluidité lorsqu’ils sont remués et une tendance à la fluidification ou à l’aération, ce qui explique précisément pourquoi un convoyeur à bande ouvert ne peut pas les retenir en pente.

Les matériaux fins se prêtent particulièrement bien au confinement. Plus les particules sont petites, plus elles ont de points de contact avec les deux faces de la bande et plus une pression modérée sur la ligne se transforme efficacement en friction de maintien. Un matériau de moins de 3 mm, saturé dans la poche, se comporte presque comme un solide mou et peut parcourir une pente à 70 degrés avec une pression bien moindre qu'un gravier grossier et mal calibré de même densité apparente. C'est l'inverse de l'intuition généralement partagée concernant le transport par bande ouverte, où les matériaux fins sont perçus comme un inconvénient.

Les principaux problèmes rencontrés lors du traitement de matériaux en sandwich sont l'humidité, l'adhérence et la température. Une argile humide et cohésive adhère à la bande supérieure, s'accumule sur la bande de retour et réduit progressivement l'espace d'alimentation. Dans ce cas, aucune pression ne sera efficace car le matériau ne peut plus être serré librement. Les résidus huileux ou graisseux provenant des copeaux d'usinage et des déchets alimentaires se comportent de manière similaire.bande transporteuse résistante à l'huileLe revêtement n'est qu'une partie de la solution, car le véritable problème réside dans l'adhérence plutôt que dans l'attaque chimique. Les matériaux chauds, à plus de 120 °C environ, vous obligent à abandonner complètement les revêtements standard et à vous tourner vers une solution plus adaptée.bande transporteuse résistante à la chaleurle corps sur les deux essais, et cela modifie également le cadre de pression, car la dilatation thermique dans une longue ceinture supérieure n'est pas négligeable.

L'abrasion est plus facile à gérer que l'adhérence. Presque tous les parcours miniers bénéficieront d'un revêtement résistant à l'usure sur la bande inférieure, qui assure le transport des matériaux, et vous pouvez spécifier unbande transporteuse résistante à l'abrasionOn recouvre la bande supérieure d'un revêtement plus lisse, à faible friction, où la priorité est un écoulement propre du matériau. Cette asymétrie est l'une des petites libertés de conception qu'offre une machine à sandwich et que les convoyeurs à bande unique n'offrent pas.fournisseur de bandes transporteusesNous réaliserons les deux séries selon des spécifications différentes sur demande, plutôt que de proposer deux fois le même corps de châssis.

D’où provient la matière première ? En pratique, la plupart des unités de sandwichage sont situées en aval d’une étape de broyage fin ou de calibrage, ce qui explique pourquoi…cimenterieest le principal secteur d'activité de cette technologie, suivi par le traitement des minéraux et la production de produits fins.exploitation minière et de carrièreOn les voit également dans les usines agroalimentaires et chimiques, où elles soulèvent des poudres et des granulés dans des espaces restreints, même si les règles d'hygiène et de prévention de la contamination croisée y ajoutent une charge de nettoyage que ce type de machine n'apprécie pas naturellement.

Considérez ce tableau comme un filtre plutôt que comme un menu. Si votre matériau figure parmi les trois premières lignes et reste sec, un convoyeur à double paroi est une option envisageable et la discussion sur la conception peut se concentrer sur l'angle et la pression. S'il figure parmi les deux dernières lignes, il est généralement préférable d'abandonner l'idée d'une double courroie et d'opter plutôt pour une courroie ouverte avec poches. Nous reviendrons plus en détail sur ce point ultérieurement.

Une autre propriété des matériaux mérite d'être soulignée, car elle est la principale cause de défaillance des machines à sandwichs. L'angle de talus naturel et l'angle de surcharge associé indiquent le comportement du matériau lors du versement. Cependant, à l'intérieur d'une cavité fermée, la valeur pertinente est l'angle de frottement interne, qui se situe généralement entre 25 et 40 degrés pour les poudres fluides. Si l'inclinaison prévue est bien supérieure, la pression appliquée devient le seul facteur déterminant, et il est essentiel de s'assurer de la fiabilité du système de pression dans l'usine. Sur un site poussiéreux équipé d'un seul petit compresseur, cela s'avère souvent impossible.

04Enveloppe de pente raide : angle, vitesse, capacité

Dans un convoyeur sandwich, l'angle et la capacité sont inversement proportionnels, tout comme sur un convoyeur à bande libre, mais le mécanisme diffère. Une inclinaison plus importante engendre une augmentation de la pression, ce qui provoque l'usure de la bande, la dégradation des matériaux et une consommation d'énergie. Par conséquent, les performances pratiques sont déterminées autant par les coûts d'exploitation que par la géométrie. En pratique, la plupart des convoyeurs à double bande installés fonctionnent entre 30 et 75 degrés, avec une forte concentration dans la plage de 45 à 65 degrés où la pression requise est gérable grâce à un système de serrage actif standard.

La vitesse de la bande transporteuse est le second axe. Les bandes transporteuses à compartiments fonctionnent généralement plus lentement que les bandes ouvertes pour un tonnage comparable, car les compartiments doivent se remplir uniformément et le contact de serrage nécessite du temps pour s'établir. Des vitesses de 1,0 à 2,0 m/s sont typiques, et dépasser environ 2,5 m/s sur une bande à forte pente tend à aérer les matériaux fins et à réduire le frottement efficace que vous avez tant cherché à obtenir. Une bande large à vitesse lente est préférable à une bande étroite à vitesse élevée dans presque tous les cas de bandes transporteuses à compartiments que j'ai pu observer.

La capacité dépend de la largeur du convoyeur, de la profondeur des alvéoles et de la vitesse. Le facteur de remplissage dépasse rarement 0,75 de la profondeur géométrique des alvéoles, car le matériau a besoin d'espace pour être pressé sans être extrudé. Sur un convoyeur de 1 200 mm de large avec des alvéoles de 100 mm et une vitesse de 1,5 m/s, on peut traiter une charge équivalente à celle qu'un convoyeur ouvert beaucoup plus large et plus rapide pourrait traiter sur une pente douce ; c'est le prix à payer pour une inclinaison importante. Ce compromis est souvent avantageux lorsque l'alternative est une longue galerie inclinée ou un élévateur à godets.

Il est pertinent de comparer la vis sans fin verticale et l'élévateur à godets, une comparaison qui revient dans presque tous les projets. Un élévateur à godets peut atteindre des angles de 90 degrés et traiter des matériaux grossiers, abrasifs et chauds qu'un convoyeur à godets à fermeture par pince endommagerait. En revanche, il ne peut pas effectuer de virages, recevoir une alimentation horizontale sans transfert, ni manipuler avec autant de délicatesse les fines particules fragiles ou friables. Lorsque le parcours doit changer de direction et que le matériau est fin, le convoyeur à bande sandwich est généralement plus avantageux, tant en termes d'agencement que de résistance à la dégradation.

Deux choix structurels apparaissent lorsqu'on dépasse environ 60 degrés. Le premier est que la ceinture inférieure ressemble de plus en plus à un corps robuste supportant une charge sous tension, et uncourroie transporteuse à câble d'acierCe matériau devient intéressant pour les levages longs et à haute tension, même s'il est fin, car la carcasse doit résister à la tension motrice plutôt qu'à l'abrasion. Deuxièmement, la courroie supérieure reste volontairement légère et flexible, et un corps en tissu standard tel qu'uncourroie transporteuse en caoutchoucOpter pour une carcasse EP est généralement la meilleure solution, à condition qu'elle soit conçue pour se déformer autour de la charge plutôt que de s'y opposer. Quiconque vous affirme que les deux courroies doivent être identiques n'a probablement jamais entretenu une unité à forte inclinaison, et un fabricant comme l'équipe de notre propre entreprise est capable de le faire.usine de convoyeursles spécifieront normalement séparément.

05Courroies doubles versus courroies à chevrons, à tasseaux et à parois latérales

Ce document n'est pas un guide de sélection de chevrons et n'a pas vocation à l'être. La raison de cette comparaison est que la plupart des acheteurs abordent la question de la double ceinture après s'être déjà vu proposer unconvoyeur à chevronsou unconvoyeur latéralEn toute franchise, pour la grande majorité des pentes, l'une de ces deux solutions est la plus appropriée, et une machine à sandwich est superflue. La machine à double courroie trouve sa place dans un segment d'applications restreint mais véritablement exigeant, et son achat pour toute autre utilisation représente un gaspillage d'argent.

Commençons par examiner les points forts de chaque type de convoyeur. Un convoyeur à chevrons ou à crampons maintient une surface ouverte et crée des profils surélevés qui empêchent le matériau de refluer. Ce système est particulièrement efficace pour les matériaux grossiers, anguleux et relativement secs jusqu'à un angle d'environ 30 à 35 degrés, mais devient moins fiable au-delà, car les profils se remplissent et perdent leur efficacité. Un convoyeur à parois latérales remplit la même fonction grâce à ses crampons transversaux rigides et ses parois latérales continues. Il atteint facilement 60 degrés, voire plus, avec des matériaux grumeleux, ce qui explique sa présence sur les roches concassées, les minerais et les granulats de construction. Ces deux types de convoyeurs maintiennent le matériau à l'air libre, ce qui convient parfaitement aux matériaux grumeleux et bien drainés, mais constitue un inconvénient pour les matériaux fins et fluides.

La double bande est la solution idéale lorsque le matériau se comporte comme un liquide, lorsque l'angle dépasse les capacités d'une bande ouverte, et lorsqu'une poche étanche est le seul moyen d'empêcher les fines particules de refluer ou de s'échapper. Elle est également la solution lorsque le parcours doit effectuer un virage sans point de transfert, car les deux bandes peuvent se courber ensemble, ce qu'aucune bande ouverte à auge ne permet. Si votre matériau est de la pierre concassée inclinée à 25 degrés, ces conseils ne s'appliquent pas ; dans ce cas, optez pour une bande à chevrons et investissez les économies réalisées dans un revêtement plus épais.

Le coût tend à trancher le débat. Une machine à sandwich coûte environ deux à trois fois plus cher qu'un convoyeur à bande ouvert équivalent, si l'on prend en compte la seconde bande, son système d'entraînement, sa structure de support, le système de pression et la complexité accrue du système de goulotte. Elle consomme également plus d'énergie par tonne, du fait de la présence de deux bandes et de l'effort supplémentaire nécessaire pour vaincre le contact de serrage. Ce surcoût n'est acceptable que si l'alternative n'est pas une bande moins chère, mais une machine totalement différente et plus onéreuse, comme un élévateur à godets ou une vis sans fin verticale. Si l'option de repli est une bande à chevrons, c'est généralement cette dernière qui l'emporte.

Un problème récurrent est celui d'une usine qui spécifie une unité de levage à sandwich car les plans indiquent une pente très prononcée, puis qui assouplit la géométrie lors de l'optimisation des coûts. L'angle passe de 70° à 40°, la double bande est toujours prévue, et l'usine finit par payer le double pour une machine qu'une bande à paroi latérale aurait suffi. Il est essentiel de réaliser une comparaison objective jusqu'à la commande, et de la relancer à chaque modification du tracé, car la limite se situe à l'angle que le matériau et le système de pression peuvent réellement supporter, et non à l'angle indiqué sur le plan d'origine.

Il existe une famille de courroies apparentées que l'on retrouve sur les mêmes sites, à côté des machines à sandwichs, et il est utile de faire le lien entre les deux car elles partagent souvent le même magasin de pièces détachées.convoyeur industrielLa plupart des équipements de l'usine environnante sont des convoyeurs à usage général, et une machine à sandwichs est généralement un convoyeur spécialisé au sein d'une usine par ailleurs conventionnelle. Si vous recherchez du matériel pour un site entier plutôt qu'une seule machine, il est plus économique d'acheter auprès d'un fournisseur unique.courroies transporteuses en grosun programme plutôt que de se procurer chaque convoyeur séparément, et unfabricant de courroies de transmissionouFabricant de courroies trapézoïdalesLe fait de recouvrir les courroies d'entraînement le long des corps de convoyeur peut considérablement simplifier la liste des pièces de rechange. C'est également là qu'une pièce de rechange fiable s'avère indispensable.distributeur de bandes transporteusesLes relations sont payantes, car une machine à sandwichs qui reste inactive en attendant une largeur de courroie supérieure spécifique représente un moyen coûteux d'économiser quelques pourcents sur la commande initiale.

06Ceinture supérieure, ceinture inférieure et les bords entre elles

Les deux courroies d'une machine à sandwich ont des fonctions différentes, et les choisir comme une paire identique est une erreur parmi les plus fréquentes et les plus coûteuses. La courroie inférieure transporte le matériau, transmet la tension d'entraînement et subit l'abrasion ; elle est donc conçue comme une courroie porteuse robuste, avec une carcasse solide et un revêtement résistant à l'usure. La courroie supérieure, quant à elle, ne sert qu'à contenir le matériau ; elle est donc légère et flexible, avec un revêtement choisi pour sa souplesse plutôt que pour sa résistance à l'abrasion, et une carcasse suffisamment résistante pour supporter son propre poids, les forces de serrage et la faible tension nécessaire à son bon fonctionnement.

Commencez par bien régler la courroie inférieure. Elle supporte la pleine tension d'entraînement lors d'un levage important et souvent long, ce qui, sur une machine de grande hauteur, peut vous contraindre à utiliser une carcasse en tissu haute résistance ou, comme nous l'avons vu précédemment, un bâti en câbles d'acier. Elle est également en contact avec la surface de travail de la charge et les particules les plus coupantes ; un revêtement épais et résistant à l'abrasion côté charge est donc une pratique courante, et pour le traitement des minéraux…bande transporteuse résistante aux chocs et aux coupuresLe revêtement justifie son prix, quel que soit l'endroit où le fil d'alimentation arrive. Le revêtement du côté retour peut être plus léger et plus lisse, car il ne rencontre que des galets tendeurs.

La partie supérieure de la courroie est l'étape cruciale de la conception en sandwich. Elle doit épouser la surface de chargement sans la recouvrir, sous peine de voir la pression se concentrer en quelques points, endommageant ainsi le matériau et la courroie. Cela implique une structure plus fine, souvent une carcasse en tissu à deux ou trois plis, et un revêtement offrant un excellent décollement. Un revêtement trop adhérent entraînera des particules fines lors de son passage, les dispersant sur toute la longueur de la machine et transformant une installation propre en un véritable désastre en moins d'un mois. Choisir un revêtement supérieur lisse et à faible friction n'est pas un choix par défaut, mais une mesure préventive pour éviter les problèmes de maintenance.

Les deux courroies doivent tourner à la même vitesse et leurs poulies doivent avoir un diamètre adapté à la flexibilité de la partie supérieure de la machine. Une poulie dimensionnée pour une courroie inférieure rigide fléchirait excessivement une courroie supérieure fine et fissurerait son revêtement sur les bords. C'est pourquoi les deux jeux de poulies sont souvent conçus avec des diamètres différents. Lorsque la machine comporte une section courbe, la courroie supérieure est également équipée de galets de guidage sur ses bords. Ces galets constituent un point d'usure qui doit pouvoir être remplacé sans avoir à démonter l'ensemble de la machine.

Les bords sont souvent négligés par les acheteurs, or ce sont eux qui déterminent la propreté de la machine. Un convoyeur à sandwich nécessite une étanchéité continue et flexible de chaque côté de la poche. Cette étanchéité est généralement assurée par des bords de courroie à rebords ou arrondis frottant l'un contre l'autre, parfois complétés par un profil de caoutchouc en bordure. Si les deux courroies ont la même largeur et le même profil de bord, l'étanchéité est facile à contrôler. En revanche, si la courroie supérieure est plus étroite, ou si ses bords sont carrés tandis que ceux de la courroie inférieure sont arrondis, un interstice se forme, par lequel des particules fines s'infiltrent. Dans le cas d'une utilisation pour le transport de charbon ou de ciment, un millimètre de désalignement des bords suffit à provoquer une fuite lente qui, en quelques semaines, recouvre la structure sous-jacente.

Le matériel de support est également important. Les galets tendeurs sous la courroie inférieure sont du type classique en auge, tandis que ceux au-dessus de la courroie supérieure sont généralement plats et espacés de manière à permettre à la courroie de s'affaisser légèrement sur la charge plutôt que de la recouvrir. Comme la partie supérieure doit suivre le profil du matériau, les galets plats sont généralement plats.retour des inactifsElles servent souvent à la fois au brin supérieur et au cadre qui les maintient, ce qui applique la pince. L'ensemble est un petit système decomposants de convoyeurDans le cas d'une machine à sandwich, les composants, comme les courroies, sont aussi importants que les pièces mobiles ; il est donc bon de s'en souvenir lorsqu'on compare des devis qui diffèrent principalement par le prix des courroies.

07Entraînement, tension, guidage et nettoyage

Un convoyeur à sandwich comporte deux courroies, et la question de leur entraînement est la première que se pose un mécanicien expérimenté. En principe, on peut entraîner les deux courroies avec un seul moteur via une tringlerie mécanique. Sur les unités courtes et peu chargées, cette solution permet de conserver un agencement compact et de garantir la stabilité des vitesses. En pratique, la plupart des unités à forte pente utilisent deux entraînements indépendants avec un système de régulation de vitesse, car les deux courroies nécessitent rarement le même couple et un entraînement unique obligerait à surdimensionner l'une d'elles. L'inconvénient est que les entraînements indépendants peuvent se désynchroniser, et un glissement relatif de quelques centimètres par minute finira par cisailler la charge et user la courroie.

Le réglage de la tension est souvent le point faible des machines à sandwichs. La courroie inférieure est tendue comme n'importe quel convoyeur, par un système de tension à vis ou par gravité dimensionné pour sa tension maximale. La courroie supérieure nécessite son propre système de tension, avec une course suffisante pour compenser la dilatation thermique et le relâchement dû à l'usure, car une courroie supérieure détendue ne permet plus d'assurer l'étanchéité des bords. En fonctionnement à haute température, la course du système de tension peut être étonnamment longue, et une machine correctement tendue à la mise en service peut perdre son étanchéité en une saison si le système de tension atteint sa limite. Prévoir une course supplémentaire pour le système de tension supérieur permet d'éviter de nombreuses fuites.

Le guidage de la courroie supérieure est plus difficile que celui d'une courroie classique, car elle ne supporte aucune charge et est souvent suffisamment fine pour être instable. L'utilisation de galets tendeurs sur le côté retour facilite le guidage, et le même système d'auto-alignement qui maintient la courroie ouverte centrée permet également de centrer la courroie supérieure, à condition d'exercer une force de contact plus légère, sous peine de s'opposer à son mouvement au lieu de le guider. Un mauvais alignement de la courroie supérieure provoque une fuite immédiate du côté qui ferme le joint d'un côté et l'ouvre de l'autre.

Le nettoyage est le point où les convoyeurs à sandwich diffèrent le plus des pratiques conventionnelles, et il est essentiel d'y accorder une attention particulière. Les deux bandes doivent revenir propres, car tout résidu sur l'une ou l'autre face réduit l'espace entre elles, ce qui pince les bords et accélère l'usure. La bande inférieure est équipée de racleurs primaires et secondaires standard à la sortie. La bande supérieure est plus difficile à nettoyer, car sa surface de travail est située en dessous ; elle nécessite généralement un racleur léger et, pour les matériaux collants, une station de lavage ou un racleur à air. Lorsque le matériau est véritablement adhésif, le nettoyage est le facteur limitant la pente et la vitesse de fonctionnement.

Il convient de mentionner les éléments de support, car ils assurent la force de serrage. Le corps inférieur repose sur des galets tendeurs classiques, et les machines manipulant de grandes quantités de particules fines bénéficient de paliers étanches empêchant la poussière de pénétrer, comme décrit dans ce guide.galet tendeur étanche à la poussière avec joint labyrintheLe brin supérieur fonctionne généralement sur des galets plats, et comme c'est ce brin qui applique la force de serrage, son espacement détermine la répartition uniforme de la pression. Lorsque la machine utilise un système de goulottes conventionnel sur le brin inférieur, le système standardoisifs augeetles fainéants en formationfaire la majeure partie du travail, avecgalets tendeurs à impactSous le point d'alimentation, si le matériau arrive avec une pente, il est conseillé de se renseigner sur la procédure à suivre.galets de guidage auto-alignantspeut réduire le problème de suivi sur les deux brins, car les défauts d'alignement sur une machine à sandwich sont plus difficiles à corriger une fois l'unité construite que sur un convoyeur ouvert.

Les poulies et les composants d'entraînement sont standard, bien que la géométrie soit plus compacte. Les poulies de tête et de queue de la courroie inférieure sont classiques, tandis que la courroie supérieure possède ses propres poulies de tête et de queue, plus petites, aux points de sortie et de retour de la gorge. Le frottement entre la courroie et les poulies doit être vérifié aux deux extrémités, car la courroie supérieure, généralement moins enroulée, ne doit pas être la première à patiner sous charge. Un jeu complet depoulies de convoyeurdimensionnées pour les deux brins, etrouleaux de convoyeurSélectionné pour résister à la poussière et à l'humidité, ce produit durera bien plus longtemps qu'un produit moins cher pour cette tâche.

08Modes de défaillance et cas où une double courroie est la mauvaise solution

Les convoyeurs à bande sandwich tombent en panne de manière assez prévisible, et presque toujours à cause de la pression, de l'état des bords ou du nettoyage, plutôt que de la carcasse de la bande elle-même. C'est un avantage, car cela signifie qu'un programme de maintenance axé sur ces trois points permettra à un convoyeur à double bande de fonctionner pendant de nombreuses années, contrairement à un programme basé sur le remplacement de la bande.

Passons maintenant à la partie que la brochure omet de mentionner. Dans certains cas, un convoyeur sandwich à double bande est tout simplement inadapté, et les identifier au préalable permet d'éviter un projet très coûteux. Si le matériau est grossier et grumeleux, avec des granulométries supérieures à 30 mm environ, les grumeaux obstruent l'espace d'alimentation et écrasent la bande, provoquant des dommages irréversibles sur les faces de la bande. Il est alors préférable d'opter pour une bande à chevrons ou à parois latérales. Si le matériau est humide, cohésif ou adhésif, comme de l'argile humide, des gâteaux de filtration collants ou des copeaux huileux, il adhérera à la bande supérieure et sera entraîné vers l'arrière, la bande se refermant lentement avec son propre produit. Dans ce cas, une bande ouverte, correctement nettoyée, est plus tolérante.

Si la pente est modérée, par exemple inférieure à 30 ou 35 degrés, une double courroie est inadaptée ; une courroie à chevrons ou à parois latérales fera l’affaire pour un coût bien moindre. Si le matériau est très chaud, au-delà de la limite de fonctionnement des revêtements en caoutchouc standard, les deux surfaces de serrage sont exposées à la chaleur, ce qui aggrave le problème. Dans ce cas, il est préférable d’envisager un élévateur à godets ou une alternative résistante à la chaleur. Si l’usine ne peut garantir une alimentation fiable en air comprimé ou en pression mécanique, un élévateur vertical à serrage actif risque de ne plus respecter les spécifications, et un modèle passif incapable d’atteindre la pression requise n’est pas plus performant. Enfin, si le matériau est fragile et ne doit pas être écrasé, il faut se rappeler que le serrage implique une compression ; une machine à sandwich est donc un mauvais choix pour les produits friables, même si l’angle semble l’exiger.

Il convient de préciser un point important : un convoyeur à double bande n'est pas la solution idéale pour transporter des charges importantes sur une longue distance en pente douce, car son coût et sa complexité ne sont rentables que pour les pentes raides. Si la pente est douce, optez pour une bande transporteuse robuste classique et investissez la différence dans une meilleure carcasse, de meilleurs galets et un programme d'entretien approprié. La double bande justifie son surcoût dans une plage restreinte de conditions : pentes raides, faible amplitude et flux continu. En dehors de cette plage, elle représente la solution la plus onéreuse pour un problème qu'une bande plus simple résout déjà.

Si vous ne deviez retenir qu'une seule chose de cet article, c'est qu'un convoyeur à double bande est un système de confinement, et non un système de friction, et que chaque décision de conception découle de la pression que vous êtes prêt à appliquer et à maintenir. Avec une pression adéquate, une étanchéité parfaite des bords, des bandes propres et à vitesse identique, un convoyeur sandwich vous offrira des performances impossibles à atteindre avec une bande ouverte. En revanche, si l'un de ces éléments est négligé, aucune bande transporteuse du catalogue ne pourra vous sauver. Lorsque vous serez prêt à étudier un tracé spécifique, une première étape judicieuse consiste à comparer les performances d'un convoyeur à double bande avec celles d'une bande ouverte. Consultez également nos notes surrouleaux auto-aligneurs et suivi de la courroieet sur la manièreLes rouleaux d'impact protègent les bandes transporteuses.sont des compléments utiles à celui-ci. Pour une vue d'ensemble de la famille, consultez notreguide du fabricant de bandes transporteuseset pour les ascenseurs à haute tension de longue durée, les notes de maintenance dans notreguide d'inspection des courroies à câbles d'acierAppliquer directement sur la courroie inférieure d'une machine à sandwich haute.

Indiquez-nous votre angle, votre tonnage et le matériau de votre courroie — nous vous recommanderons une courroie adaptée.

09Foire aux questions

Un convoyeur à sandwich peut-il réellement soulever des matériaux verticalement, à un angle de 90 degrés ?

Oui, les élévateurs verticaux sont une configuration courante, mais ce sont les plus difficiles à maintenir en état de fonctionnement. À 90 degrés, la gravité est à son maximum, et la pression nécessaire pour maintenir la charge l'est également, généralement supérieure à 12 N/mm de largeur de bande, et souvent dimensionnée au cas par cas. L'alimentation doit être uniforme, car un afflux soudain de matériau risque de bloquer la colonne ou de la faire sortir par un bord. Les élévateurs verticaux concentrent également l'usure sur le bâti de pression et les bords de la bande ; ils ne sont donc pertinents que lorsque l'alternative, généralement un élévateur à godets, est plus néfaste pour le matériau.

Jusqu'à quelle inclinaison ces courroies peuvent-elles être inclinées avant que je ne doive utiliser une courroie à chevrons à la place ?

En dessous de 30 à 35 degrés environ, utilisez un convoyeur à chevrons ou à parois latérales et économisez votre argent. Un convoyeur double devient pertinent lorsque l'inclinaison dépasse la capacité d'une surface ouverte et que le matériau est suffisamment fin pour être compacté, ce qui correspond généralement à la plage de 40 à 70 degrés pour la plupart des poudres et fines. Le facteur déterminant n'est pas seulement l'angle, mais aussi le matériau. Un agrégat grossier et sec à 50 degrés sera mieux traité par un convoyeur à parois latérales, tandis qu'une poudre fine et fluide à 50 degrés est parfaitement adaptée à un compactage par poches.

Quel type de matériau est le plus adapté à l'intérieur d'une poche serrée ?

Un matériau fin, sec et bien calibré, légèrement anguleux, est idéal. C'est pourquoi la farine crue de ciment, les cendres volantes, le sable de fonderie et le charbon fin sont les matériaux les plus utilisés. La finesse des particules crée de nombreux points de contact, ce qui permet à une pression modérée de générer un frottement efficace élevé et à la charge de suivre la pente sans glisser. Il faut éviter les matériaux humides et cohésifs, car ils adhèrent à la bande transporteuse et sont entraînés en retour, ainsi que les matériaux arrondis et fluides comme les granulés de plastique, car leurs particules roulent les unes contre les autres et la force de serrage est insuffisante.

Chaque courroie a-t-elle besoin de son propre système d'entraînement et de tension ?

Dans la plupart des unités à forte pente, oui. Deux entraînements indépendants permettent à chaque courroie de fonctionner au couple nécessaire et de maintenir les vitesses synchronisées grâce à un système de contrôle, tandis qu'un entraînement unique impose le surdimensionnement d'une courroie et risque d'entraîner un glissement relatif. Chaque courroie nécessite également son propre tendeur, et la courroie supérieure requiert une course supplémentaire, car une courroie de maintien qui se détend ne permet plus l'étanchéité des bords. Si le tendeur supérieur arrive en butée, la machine fuit ; les concepteurs prévoient donc une course supplémentaire pour compenser la dilatation thermique et le relâchement de la courroie au fil du temps.

Pourquoi des particules fines s'échappent-elles constamment sur les côtés ?

Les fuites sur les bords sont presque toujours dues à l'étanchéité entre les deux courroies plutôt qu'aux courroies elles-mêmes. Si la courroie supérieure est décentrée, l'espace se referme d'un côté et s'ouvre de l'autre, et le côté ouvert fuit immédiatement. Un profil de bord non aligné, ou un retrait qui réduit progressivement l'espace de la poche, produit le même résultat. La solution consiste à corriger l'alignement, à refaire l'étanchéité du bord et à optimiser le nettoyage afin que les deux faces soient sèches, car une poche étanche ne le reste que si ces trois conditions sont réunies.

À quelle fréquence faut-il remplacer la courroie supérieure par rapport à la courroie inférieure ?

La courroie de transport a généralement une durée de vie plus courte, non pas à cause de l'usure due à la charge, mais plutôt au niveau des bords, sous l'effet de la flexion sur les petites poulies, des forces de suivi et de toute surpression prolongée. Elle est particulièrement vulnérable lorsque le nettoyage est insuffisant et que des résidus de matière sont ramenés vers le bas. Sur une machine bien réglée, fonctionnant à une température inférieure à 60 degrés et correctement nettoyée, la courroie supérieure peut durer plusieurs années. En revanche, sur une unité verticale chaude et poussiéreuse, avec le bâti de pression fonctionnant à plein régime, il faut s'attendre à la remplacer beaucoup plus souvent que la courroie porteuse inférieure et prévoir un budget en conséquence pour les pièces de rechange.