Brevet FR2005785A1 — publié le 19691219

La présente invention est relative à des séparateurs vibrants et., plus particulièrement, au type de séparateurs vibrants faisant appel à des tamis. Les séparateurs vibrants de ce type u-tilisent un ou plusieurs tamis "et des moyens de vibration compor— 5 tant des poids excentriques qui amènent le ou les tamis à vibrer ou à entrer en rotation. D'une façon typique, la matière à séparer est fournie au tamis supérieur et elle est amenée à se déplacer en spirale vers l'extérieur jusqu'à la périphérie du tamis, alors que celui-ci vibre. La matière de dimension excédentaire est évacuée 10 par l'intermédiaire d'une goulotte périphérique au-dessus d'un tamis et la matière de dimension inférieure tombe sur un bac pour ê-tre évacuée ou sur un tamis inférieur. Les tamis peuvent être empilés afin d'augmenter la capacité ou de réaliser une classification plus complète quant aux 15 dimensions des particules. Diverses dimensions de mailles de tamis peuvent être utilisées. Les matières et les mélanges qui doivent être séparés peuvent s'étendre dans toute la gamme des industries de fabrication et de traitement. Un agencement convenant pour un mélange peut ne pas être convenable pour un autre; toutefois, le 20 fonctionnement des séparateurs peut être ajusté pour la matière ou le mélange particulier envisagé. Un ajustage particulier implique la modification des positions angulaires relatives, ainsi que de la masse des poids excentriques utilisés pour mettre le séparateur en vibration. Le réglage angulaire, par exemple, affecte le temps 25 de séjour de la matière en modifiant le parcours suivi par celle-ci ou en modifiant la vitesse à laquelle la matière se déplace vers l'extérieur à partir du point de dépôt jusqu'à la périphérie du tamis. L'appareil suivant la présente invention constitue 30 une amélioration d'un séparateur vibrant décrit dans une demande de brevet aux Etats-Unis d'Amérique n° de série 597=359, déposée le 28 novembre 1966 par '.valter Jeliu lAlLiiY, Jr. . Dans cette demande, on a décrit un séparateur vibrant dans lequel la matière à séparer est fournie à la périphérie d'un tamis 35 de séparateur et les composants de diâiension excédentaire de cette matière sont amenés à progresser de la périphérie au centre du tamis et à être évacués par l'intermédiaire d'une ouverture centrale dans celui-ci. 10662 2 2005785 Un but de la présente invention est.de procurer un séparateur vibrant perfectionné. ^ Un autre but de l'invention, est d'offrir un séparateur vibrant ayant, une meilleure capacité de séparation des constituants d'une matière de charge. Un but supplémentaire de l'invention est d'offrir un séparateur vibrant capable de traiter efficacement des matières "fournies à une vitesse normale ainsi que des brusques apports de matière. Toujours un autre but de 1'invention est d'offrir un séparateur possédant plusieurs tamis et dans lequel la matière à séparer est fournie périphériquement à un tamis supérieur et au centre à un tamis inférieur. D'autres détails et particularités de l'invention res-sortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et eh se référant aux dessins annexés, dans lesquels : La figure la est une vue en élévation et en coupe transversale d'ire forme de réalisation d'un séparateur vi^.jDrant suivant la présente invention. La figure lb est une vue de détail d'une partie du séparateur de la figure la. La figure 2 est une vue partielle semblable à la figure la, illustrant la façon dont la matière est fournie à un tamis supérieur. La figure 3 est une vue en plan du séparateur et -illustre un agencement d'alimentation de matière convenable pour le tamis supérieur. La figure 4 est une vue en perspective de l'agencement d'alimentation. En bref, suivant les principes de la présente invention, un séparateur vibrant destiné à séparer les constituants d'une matière de charge est prévu avec deux tamis montés l'un au-dessus de l'autre. Le tamis supérieur présente une ouverture d'évacuation centrale. La matière à séparer est fournie à la périphérie du tamis supérieur et une partie de cette matière traverse son ouverture d'évacuation centrale pour parvenir au centre du tamis inférieur. Un séparateur de ce genreparticulièrement utile pour une séparation liquide/solides, dans laquelle le tamis supérieur 69 -106Ô2 3 2005785 retire une large proportion du liquide à partir de la matière, puis les solides et une petite quantité de liquide parviennent par l'ouverture d'évacuation centrale au centre du tamis inférieur, . pour une séparation supplémentaire. 5 En se référant à présent aux dessins, on/a illustré un appareil séparateur donné à titre d'exemple suivant la présente invention et qui comprend une enveloppe de base cylindrique 1 - avec des ailes d'extrémité 2. L'aile supérieure supporte plusieurs ressorts verticaux 3, dont les extrémités sont convenablement .fi-10 xées par exemple par des boulons, respectivement à l'aile supéri-- eure et à la face inférieure d'une plaque de base 4. Cette derniè-re est circulaire et on a prévu au centre, à l'intérieur de la pla que de base, une enveloppe de moteur cylindrique 5. Des goussets radiaux 6 s'étendent vers l'extérieur, à partir de l'enveloppe 5 et 15 sont fixés, par exemple par soudage, à la face inférieure de la plaque de base 4. Un moteur 7 est supporté à l'intérieur de l'enveloppe de moteur 5. Les extrémités de l'arbre du moteur 7 portent des poids excentriques supérieur et inférieur 8 et 9, de telle sor te que lors d'une rotation de l'arbre du moteur 7, la plaque de ba 20 se 4 est animée d'une vibration ou agitée. La plaque de base 4 supporte une série de sections cylindriques ou châssis d'espacement 12 à 14, ayant chacun à leurs extrémités axiales, des ailes s'étendant radialement vers l'extérieur, telles que les ailes 15 et 16 sur les sections respectives 2 5 13 et-.14 illustrées à la figure lb. Les ailes de sections adjacentes sont engagées par des bagues de serrage 17 à 19 afin de maintenir les diverses sections ensemble. Ceci, revient à dire que la bague de serrage 17 fixe la section 12 à la plaque de base 4, la bague 18 fixe, la section 12 à la-section 13 et la bague 19 fixe la 30 section 13 à la section 14. La section 12 comprend un dôme d'évacuation 22 qui se présente sous la forme d'un bac renversé, dont la périphérie est soudée à la paroi interne de la section 12 qui comporte une aile qui est fixée par la bague de serrage 17. La section 12 comporte 35 également un tuyau d'évacuation 23 communiquant avec le dôme 22 afin de recevoir lanatière de dimension inférieure qui traverse-un tamis 2 5 sur la surface supérieure du dôme. Le tamis 25 est.un tamis de séparateur classique avec COPY 69 10662 4 2005785 une dimension de maille désirée et il possède une bague de tension externe 26 qui s'adapte entre les ailes supérieure et inférieure respectivesvdes sections 12 et 13 et y est maintenue en position par la bague de serrage 18. Un boulon de tension 27 est fixé, en 5 s'en étendant vers le haut, au centre du dôme d'évacuation 22 et il traverse le centre du tamis 2 5, une paire de rondelles 28 et 29 étant fixées à ce centre. Un ressort 30 et des écrous 31 sont situés sur l'extrémité supérieure du boulon 27, un réglage des écrous 31 permettant de tirer le centre du tamis 25 vers le bas 10 dans un but de mise sous tension. Une couverture flexible 32 peut être prévue sur l'extrémité supérieure du boulon de tension. Si on désire assurer pn déplacement convenable de la matière à partir du centre vers la périphérie du tamis 2 5, un agencement de boulon de tension inverse 15 peut être utilisé, dans lequel un écrou et un ressort sont fixés sur le boulon 27 en dessous du tamis 2 5 afin d'exercer une pression vers le haut et de mettre ainsi sous tension le tamis 25 vers le haut légèrement en forme de cône. Dans ce cas, le ressort 30 au-dessus du tamis n'est pas nécessaire. 20 Un tamis 34 est monté entre les sections respectives V 13 et 14. Toutefois, le tamis 34 possède des bagues de tension à la fois interne et externe 35 et 36 et il présente une ouverture centrale 37. Un dôme d'évacuation 38 se trouve en dessous du tamis 34 et un tuyau d'évacuation cylindrique 39 est fixé à la bague de 2 5 tension interne 35 ainsi qu'à une ouverture centrale dans le dôme 38. La section 13 comprend un tuyau d'évacuation 40 destiné à recevoir la matière de dimension excédentaire provenant du sommet du tamis 25. Un tuyau d'évacuation 41 communique avec le dôme 38 afin d'évacuer la matière de dimension inférieure traversant le tamis 30 34. Comme indiqué précédemment, la matière est fournie à la périphérie du tamis supérieur 34. Un agencement d'alimentation convenable est représenté aux figures 2 à 4 et a été décrit dans la demande de brevet précitée, bien que d'autres agencements d'ali-35 mentation puissent être utilisés de façon à réaliser une alimentation périphérique vers le tamis 34. En considérant l'agencement illustré, un organe cylindrique 45 est prévu avec quatre ouvertures périphériques à espacement uniforme 46, à partir de chacune desquel 10662 5 2005785 les un bras en forme d'auge 47 s'étend radialement vers la périphérie du tamis 34. A l'extrémité externe des auges 47 s'étendant radialement, ces dernières tout en conservant leurs dimensions de base, contournent le châssis 14 afin de former des auges incurvées 48. La paroi extérieure des auges 48 constitue d'une façon générale un segment de cercle concentrique, au châssis 14. A l'extrémité des auges incurvées 48 se trouve une ouverture 49 à partir de laquelle la matière séparée peut s'écouler. La base 51 des auges incurvées 48 se situe sur un plan horizontal inférieur à la base 52 des auges radiales 47 qui, à leufc tour, sont plus basses que la base 53 de l'organe cylindrique 45. Les bases 51 et 52 peuvent être dirigées généralement en oblique vers le bas dans la direction des ouvertures 46, afin de faciliter l'écoulement de la matière de l'organe 45 aux auges incurvées 48. Sur les parties supérieures de l'embouchure des auges incurvées 48 sont situées des plaques d'écran 55 qui agissent de façon à assurer un écoulement de matière relativement uniforme à partir des ouvertures 49. Une aile circulaire 57 est prévue pour la stabilité structurale et afin de permettre l'accouplement de l'agencement d'alimentation, à l'aide d'une bague de serrage 58, ^in tuyau d'alimentation 59» L'organe cylindrique 45, les auges 47 et 48 peuvent être ouverts comme représentés afin d'assurer un accès aisé pour un but de nettoyage, ou on peut les fermer si on le désire. La matière fournie constituée par un liquide, des solides ou des semi-solides, est fournie à l'organe cylindrique 45 à l'aide du tuyau d'alimentation 59. Les matières pénétrant dans l'organe cylindrique 45 se dispersent à travers les quatre ouvertures 46, s'écoulent le long des bras en auge s'étendant radialement 47 et des auges incurvées 48 et sont finalement projetées à partir des ouvertures 49. Les auges incurvas 48 ont une courbure telle que la matière s'écoulant à partir des ouvertures 49 est répartie de force sur la périphérie du tamis 34 suivant une direction généralement tangente ou non radiale. D'autres agencements d'alimentation peuvent être prévus, comme par exemple un ou plusieurs tuyaux d'alimentation situés en des emplacements prédéterminés sur la périphérie du châssis 14 et traversant celui-ci d'une façon telle que la matière s'écoule dans le châssis suivant un mode généralement tangent. L'agencement d'alimentation a pour résul- bad original 10662 6 2005785 tat un effet de cyclone ou de tourbillonnement qui amène la matière à produire à l'origine une composante de vitesse circulaire désirée requise pour un déplacement efficace de la matière vers le centre du tamis 34. Le séparateur est principalement utile pour la séparation d'un liquide et de solides., au cours de laquelle les solides sont évacués en 40 et le liquide est évacué en 23 et 41. Les orifices de sortie 23 et 41 peuvent être interconnectés si on 1^ désire afin de constituer une seule sortie à liquide. Avec un séparateur suivant.la présente invention, une alimentation de matière uniforme n'est pas nécessaire et des à-coups peuvent être aisément acceptés sans que le liquide déborde dans le conduit d'évacuation 40. L'action sur le tamis inférieur 25 est classique, avec les poids excentriques réglés de façon à amener la matière à se déplacer du centre du tamis vers sa périphérie pour une évacuation finale de la matière de dimension excédentaire à travers le tuyau 40. D'une façon typique, la matière fournie au tamis supérieur 34 tendrait également à se déplacer vers sa périphérie. Toutefois, on considère que le tamis supérieur 34 est plus proche du point neutre de la source de vibrations (le moteur 7 et les points 8 et 9) et que le point neutre est situé au-dessus du tamis 34 d'une façon telle que les forces tendant à déplacer la matière vers la périphérie de ce tamis supérieur 34 sont inférieures à celles exercées sur le tamis inférieur 25. Cet agencement permet aux forces du liquide de propulser plus aisément la matière fournie vers le centre du tamis supérieur 34. Ainsi, il apparaît que l'évacuation de la matière solide à partir du tamis supérieur 34 est principalement fonction de l'effet de balayage de grands volumes de fluide provenant de l'agencement d'alimentation périphérique. Si le fluide à l'entrée est en petite quantité, de la matière solide peut s'accumuler sur le tamis 34 et elle ne sortira pas convenablement par l'ouverture d'évacuation centrale 37. Le rapport particulier entre le point neutre et le tamis supérieur est considéré comme relativement mineur, mais il a pour résultat que des forces plus faibles tendent à propulser la matière du centre vers la périphérie du tamis 34 et, à cause de la faiblesse de ces forces, celles-ci peuvent être plus aisément surmontées par l'effet de balayage du fluide admis. Un appareil réalisé à titre d'exemple peut avoir un . bad original 69 10662 7 2005785 diamètre de châssis d'espacement d*approximativement 1,50 m, les tamis étant espacés approximativement de 45 cm et on utilise un moteur d'une puissance de 2 chevaux et demi. Un appareil avec une telle construction, utilisant un tamis supérieur 34 en Dacron à 5 58 mailles et un tamis inférieur en acier inoxydable à 64 mailles a été utilisé pour séparer du fluide provenant d'un moulin de broyage produisant du papier et des matières solides relativement sèches étaient évacuées par le tuyau 40. Le poids 8 était approximativement deux fois plus lourd que le poids 9 et le poids inférieur 10 était réglé à 100° en avant du poids supérieur afin d' asjsuper.gue la pulpe saturée et lourde se déplace sur la périphérie/inférieur3 25 à une vitesse convenable pour sortir convenablement par le tuyau 40 sans s'accumuler sur le tamis. Un débit de fourniture habituel est de 1.636 à 2.045 1. par minute, bien que des à-coups largement 15 supérieurs puissent être acceptés sans inondation. Il sera évident que diverses autres constructions particulières peuvent être mises en oeuvre, avec par exemple des différences dans les dimensions, le nombre de mailles des tamis, etc..., afin d'accepter des débits soit inférieurs, soit largement supérieurs ainsi que divers types 20 de matière de charge. En outre, une structure de tamis autonettoy-connue 3 ant/peut être utilisée pour chacun des.tamis de séparateur suivant la présente invention. Si on le désire, un étage intermédiaire comportant un autre châssis semblable au châssis 13 et un tamis semblable au 25 tamis 34 peut être prévu. Dans ce cas, la matière est également fournie séparément au tamis de l'étage intermédiaire à l'aide d'un ou plusieurs tuyaux d'alimentation tangents couplés au châssis intermédiaire afin de réaliser une alimentation de type tourbillonnant vers le tamis intermédiaire. Un agencement de tuyau d'alimen-30 tatioh convenable est représenté à la figure 3 d'une demande de brevet aux Etats-Unis d'Amérique n° de série 673.437, déposée le par D. M. SWALL0W 6 octobre 1967/ D'une autre façon ou en supplément, un autre tamis semblable au tamis 25 peut être prévu au-dessus de ce dernier avec un bac sousjacent semblable au bac 38, mais inversé par rap-35 port à la position illustrée afin de constituer essentiellement u-ne goulotte d'alimentation telle que la matière traversant ce tamis supplémentaire soit fournie par l'intermédiaire de l'ouverture dans ce dernier bac au centre du tamis 2 5. Ainsi, on peut prévoir un sé- 10662 8 2005785 parafceur à quatre étages,un séparateur à trois étages avec un tamis intermédiaire semblable aj tamis 34 ou 25 ou un séparateur à deux étagesvcomme représenté à la figure la. Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet. 10662 9 2005785 REVENDICATIONS. 1. Séparateur vibrant, caractérisé en ce qu'il comprend un carter, un tamis inférieur fixé à ce carter, le carter possédant des moyens d'évacuation en dessous du tamis inférieur, un tamis supérieur fixé au carter et présentant une ouverture d'évacuation centrale, le carter possédant un bac d'évacuation monté en dessous du tamis supérieur, ce bac d'évacuation présentant une ouverture centrale, un tuyau d'évacuation établissant une communication entre l'ouverture d'évacuation dans le tamis supérieur et l'ouverture centrale dans le bac d'évacuation afin de fournir de la matière à ce tamis inférieur, des moyens d'alimentation montés au-dessus du tamis supérieur afin de fournir de la matière à séparer à la périphérie du tamis supérieur et afin d'amener la matière à se déplacer vers le centre de ce tamis supérieur.» et des moyens de vibration couplés au carter afin de le mettre en vibration. 2. Séparateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les:moyens vibrants amènent la matière fournie au tamis inférieur à progresser vers l'extérieur à partir de son centre et vers sa périphérie. 3. Séparateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation comprennent plusieurs organes de tuyau communiquant avec un tuyau d'alimentation en matière, ces organes de tuyau présentant des ouvertures agencep au voisinage dé la périphérie du tamis supérieur pour y fournir la matière". 4. Séparateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture d'évacuation centrale permet le passage de la matière de dimension excédentaire à travers l'ouverture d'évacuation dans le tamis supérieur précité et l'ouverture centrale précitée dans le bac d'évacuation vers la partie centrale du tamis inférieur, tandis que le bac d'évacuation reçoit et évacue la matière de dimension inférieure traversant le tamis supérieur. 5. Séparateur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens vibrants amènent la matière fournie à la partie centrale du tamis inférieur à progresser vers sa périphérie pour l'évacuation des composants de dimension excédentaire restants. 6. Séparateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'évacuation reçoivent et évacuent un liquide traversant le tamis inférieur, tandis que le bac d'évacuation reçoit bad original 69 10662 10 2005785 et évacue le liquide traversant le tamis supérieur, le cartorpossédant une ouverture d'évacuation pour les solides qui ne traversent pas le tamis inférieur et des moyens vibrants comportant une source de puissance rotative avec des poids excentriques, ces der-5 niers étant ajustés de façon à amener la matière solide sur le tamis inférieur à se déplacer du • centre vers la périphérie de celui ci. COPY