Convoyeur à vis sans arbre

Origine du convoyeur à vis sans arbre
Le convoyeur à vis sans arbre a été développé au début des années 1940 en Europe pour transporter des biosolides déshydratés pour l'industrie du traitement des eaux usées. Les biosolides peuvent être très collants et lents, selon leur teneur en solides. La plupart des biosolides sont constitués de 20 à 30 pour cent de solides, le reste étant constitué d'humidité contenue dans les solides. La figure 2 montre un convoyeur à vis sans arbre typique pour les biosolides. Le convoyeur à vis sans arbre est la solution pour le transport de nombreux solides en vrac difficiles. En fait, le convoyeur sans arbre a connu un tel succès dans l'industrie du traitement des eaux usées que son utilisation a été encouragée dans de nombreuses autres industries telles que la transformation chimique, alimentaire et minérale.

Comparaison des convoyeurs avec et sans arbre
Le convoyeur à vis sans arbre est assez similaire à un convoyeur à vis à arbre conventionnel en termes de conception et de construction. Les deux types de convoyeurs à vis se composent d'une spirale ou d'une vis, d'auges, d'extrémités d'auge, de roulements, d'entrées, de décharges, de couvercles et d'une unité d'entraînement. La différence unique entre un convoyeur à vis sans arbre et un convoyeur à vis avec arbre conventionnel réside dans la spirale ou la vis. Un convoyeur à vis à arbre conventionnel comporte un tuyau central pour supporter les volées de vis, et le tuyau est soutenu à chaque extrémité par des roulements. En règle générale, il existe un écart d'un demi-pouce entre le diamètre extérieur de la vis et le diamètre intérieur de l'auge et, par conséquent, la vis ne touche jamais le fond de l'auge. En revanche, un convoyeur sans arbre est conçu pour être soutenu par un revêtement qui s'adapte au rayon de l'auge. Le poids de la spirale sans arbre est réparti sur toute la longueur de la spirale sur le liner. L'entraînement est relié à une extrémité de la spirale au moyen d'un arbre d'entraînement bridé et boulonné et d'une plaque d'extrémité en spirale, tandis que l'extrémité arrière de la spirale n'est pas connectée et peut tourner librement.

Applications pour les convoyeurs à vis sans arbre
La plupart des convoyeurs sans arbre sont conçus pour être utilisés pour traiter des solides en vrac à forte teneur en humidité. La manipulation de solides en vrac déchargés des centrifugeuses, des filtres-presses ou des mélangeurs entre dans cette catégorie et représente l'application appropriée pour les convoyeurs à vis sans arbre. Ces solides en vrac sont généralement collants et difficiles à transporter dans les convoyeurs à vis à arbre conventionnels. Les solides en vrac collants ont tendance à adhérer au tuyau central d'un convoyeur à vis à arbre, là où la volée rencontre le tuyau. Les convoyeurs à vis sans arbre éliminent totalement ce problème car il n’y a pas de tube central et seule la spirale est utilisée pour transporter le solide en vrac. Si votre processus consiste à traiter des solides en vrac à forte teneur en humidité, le convoyeur à vis sans arbre est une solution parfaite.

Sélection des composants
Lors de la sélection du convoyeur à vis sans arbre approprié pour votre application, de nombreux facteurs doivent être pris en compte. La spirale est constituée d'une barre rectangulaire en acier à haute résistance fabriquée ou laminée au diamètre requis. Chaque fabricant de convoyeurs à vis sans arbre possède son propre alliage unique pour la spirale sans arbre. Certains fabricants proposent plusieurs types de spirales, en fonction de l'application. La résistance et la dureté de la spirale sont très importantes pour le succès à long terme de l’installation. Par exemple, si vous transportez un solide en vrac abrasif, vous avez besoin d’une spirale extrêmement dure afin de réduire le degré d’abrasion sur la spirale sans arbre. Les principaux fabricants proposent des spirales d'une dureté allant jusqu'à 350-BHN. Puisqu'il n'y a pas de tube central pour transmettre le couple, la spirale sans arbre doit être conçue pour supporter la charge de couple complète de l'unité d'entraînement. Assurez-vous que le fabricant du convoyeur à vis sans arbre peut étayer sa conception avec des calculs pour la résistance à la torsion de la spirale.

Le matériau du revêtement de l’auge est également important pour le succès à long terme de l’installation. Le matériau typique du revêtement d’auge est le polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé ou UHMW. L'UHMW est disponible dans de nombreuses qualités différentes, du vierge au imprégné d'huile. Un autre matériau de revêtement d’auge populaire est le Xylethon. Ces deux matériaux sont résistants et ont un faible coefficient de frottement par glissement. Étant donné que la spirale s’appuie sur le revêtement et tourne, il est utile d’avoir un matériau de revêtement résistant et lisse. Le matériau du revêtement est généralement l'élément d'usure et est plus facile et moins coûteux à remplacer que la spirale sans arbre. Les revêtements peuvent être retirés et remplacés en un minimum de temps et avec peu d'outils.

Étant donné que la spirale n'est pas connectée à l'extrémité arrière, un dispositif de maintien doit être situé soit sur le dessus, soit sur les côtés de l'auge pour garantir que la spirale sans arbre ne se soulève pas si un gros morceau de produit passe sous la spirale. Le dispositif de retenue est conçu pour un retrait facile afin de permettre l'accès pour l'entretien ou pour le remplacement du revêtement. Chaque fabricant de convoyeurs à vis sans arbre possède son propre style de maintien.

Polyvalence de conception
La conception sans arbre peut être utilisée comme convoyeur à vis ou comme alimentateur à vis. Un convoyeur à vis est toujours alimenté de manière contrôlée et transfère les solides en vrac d'un endroit à un autre. Un doseur à vis est situé sous une trémie, un bac ou un silo et est utilisé pour doser le solide en vrac à un débit contrôlé vers le processus en aval. La vitesse d'un alimentateur à vis sans arbre peut être modifiée à l'aide d'un entraînement à fréquence variable (VFD). Une bonne application pour un doseur à vis sans arbre est le dosage d'un gâteau humide depuis une trémie vers un séchoir direct ou indirect.
Les convoyeurs sans arbre peuvent être conçus pour fonctionner horizontalement, à différents degrés d'inclinaison et même verticalement. Consultez votre fabricant préféré de convoyeurs à vis sans arbre pour déterminer la meilleure conception pour votre application.

Conclusion
Le convoyeur à vis a certainement changé depuis l’époque d’Archimède. Cependant, il reste une solution populaire pour de nombreuses applications de manutention de solides en vrac. Il s'agit d'un appareil économique, polyvalent et robuste qui peut être conçu pour transporter ou mesurer presque tous les solides en vrac. Le convoyeur à vis sans arbre est une amélioration par rapport à la conception conventionnelle du convoyeur à vis avec arbre et pourrait être la solution idéale pour votre application de manutention de solides en vrac.