Brevet FR2012944A1 — publié le 19700327

-1- 2012944 la présente Invention concerne un séparateur magnétique pour séparer d'un liquide des particules susceptibles d'être attirées magnétiquement, des copeaux d'acier d'un liquide coupe dans une machine-outil. 3 On sait extraire d'un^faasse de liquide de telles particules par attraction au moyen d'aimants se déplaçant sur un trajet sans fin, une barrière immobile mince de matière non magnétique séparant matériellement les aimants du liquide et des particules. Les particules peuvent, après avoir été enlevées, être soustraites à 10 l'influence des aimants par un déflecteur de séparation fixé à la barrière, ce déflecteur devant être distingué dEun%fraclette qui peut être nécessaire pour éloigner des particules d'un aimant mobile ou d'un système d5aimants mobiles dans les cas où aucune barrière immobile de ce genre n'est interposée. La barrière immobile évite 15 un inconvénient sérieux d'une telle raclette qui réside dans le fait que des particules passant au-dessus et au-dessous du bord d'une raclette sont abrasives, provoquant ainsi une usure rapide de la raclette et altérant son efficacité de raclage. Le but principal de l'invention est de perfectionner la struc-20 ture et d'améliorer l'efficacité du séparateur du type qui utilise une telle barrière magnétique immobile pour isoler les aimants de matière à séparer. Un séparateur selon l'invention comprend une série d'aimants portés de façon à se déplacer en étant espaeés l'un de l'autre 25 sur un trajet sans fin le long d'une face d'une barrière non magnétique, ce trajet ayant des tronçons ascendant et descendant, une chambre étant disposée sur la face opposée de la barrière, dans une partie inférieure du trajet, pour recevoir le liquide et les particules qui doivent être séparés, et un déflecteur de-sé-/$ * étendant 30 paration/a Irexterzeur de ladite face opposee de la barriéré, en continuité avec la partie supérieure du trajet, pour empêcher que des particules ne soient ramenées dans la chambre par attraction par des aimants descendants et pour diriger les-particules vers un organe collecteur disposé sous le déflecteur, le tronçon as-35 cendant du trajet étant incliné sur la direction drécoulement du liquide tombant des particules ascendantes pour recueillir ee liquide en provenance des particules attirées par un aimant ascendant en contournant les particules attirées par un aimant ascendant suivant, au-delà de celles-ci. 40 B1autres caractéristiques et avantages ressortiront de la 69 19375 -2- 2012944 description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif s une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ces dessins : 5 - la figure 1 est une vue en plan du bâti d'une machine-outil sur lequel on a monté le séparateur selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe verticale suivant 2-2 de la figure » | - la figure 5 est une vue en coupe détaillée suivant 3-3 de la 10 figure 2 | et « la figure 4 eat une vue en coupe verticale détaillée suivant 4-4 de la figure 3© Le bâti 10 représenté sur la figure 1 est celui d'une machine-outil qui est, dans le cas présent, mie machine à tailler des s 5 roues dentées coniques ayant uzl puits 11 pour recevoir des copeaux de coupe et du liquide de coupe. Les copeaux résultent de la taille de dents dans une ébauche de roue dentée G par une fraise G dont l'axe de rotation est désigné par G A cette fraise étant montée sur m tambour ou bex'ceau D pouvant tourner dans une enveloppe H 20 montée sur le bâti. Le liquide est celui qui est appliqué sur la fraise G et 1 ébauche de roue dentée G- à titre d!agent de refroi-dissemëat et de lubrification® Les organes d® la machin® qui actionnent la fraise et 1® ébauche clë roue dentée ne font pas partie de ls isiveation et ne sont donc pas représentés* Le -fond du puits 25 11 débouche dans raie auge 12, sensiblement horizontale, qui tra- • verse le bâti 10 et débouche dans un. fond de carter 1 3 un peu -plus large et plus profond, qui se trouve dans un réservoir 14 et qui constitue ua.e partie du bâti. La hauteur des parois latérales 15 du fond de oarter 13 détermine le niveau 16 du liquide dans l'auge >0 12. TJa épanchemeut de liquide par-dessus les parois latérales 15 s5effectue vers 1iintérieur de la chambre principale 17 dù réservoir dont le niveau de liquide est indiqué en-18. A partir de la elmatas" I'7.p le liquide est remis en circulation par-dessus la fr-axss G' et l*éha;ach3 G- par une' pompé 21 (figure 1) et des cana-55 lisatio&s non yepréâentéeâv Sans le"fond de carter iy est" fixée' une enveloppé 22*de lo- geiiisnt dlaiîaants étanche au liquide, dont la paroi tournée'''du eôté ûVr bâti 10 est constituée ' d'une manière appropriée, par uae- - pJaqœ fessant • barrière 23 disposée 'verticalement, en une matière 40 son màgaétique^ de "préférence en acier' inoxydable. L'enveloppe 22 BAD ORIGINAU 69 19375 -3- 2012944 est faite tout entière de préférence en acier inoxydable. Dans les paliers 24 et 25 de l'enveloppe 22 tourillonne un arbre 26 sur lequel sont fixées des roues dentées 27 et 28. la roue dentée à chaîne 27 est entraînée dans le sens opposé à celui des aiguilles 5 d'une montre, sur la figure 2, un moteur 31 par l'intermédiaire d'un système d'entraînement à courroies et poulies qui est représenté en particulier sur la figure 1 et qui comporte : une courroie 32 qui entraîne une pompe 21, une courroie 33 qui entraîne un bloc réducteur de vitesse 34 à vis sans fin et roue dentée à vis, 10 puis par l'arbre de sortie du bloc 34 par l'intermédiaire de la roue dentée 35 à chaîne et la chaîne sans fin 36 qui se passe autour de la roue dentée 27. Une autre chaîne sans fin 37 se passe (dans le sens opposé aux aiguilles d'une montre sur la figure 2) autour de la roue dentée 1 R 5 28 à chaîne, le long d'un guide prévu dans la partie supérieure de l'enveloppe 22, ce guide étant constitué dans le cas présent, par une roue dentée 38 montée à pivot dans l'enveloppe 22» Des aimants permanents 41 sont fixés, à des chaînons espacés de la chaîne et sont disposés entre la chaîne et la plaque 23, ainsi qu'on le voit 20 n sur la figure 3, et comportent des faces planes 42 destinées à glisser sur la plaque à l'intérieur de l'enveloppe. Chaque aimant a, de préférence, une forme telle que ses pôles magnétiques sont sur sa face 42. Des contre-poids 43, associés aux aimants, peuvent être fixés aux chaînons de la chaîne qui portent les aimants de ^ façon à surmonter la tendance de la chaîne à se tordre sous l'action de la charge exercée par les aimants. Toutefois, les contrepoids peuvent être éliminés quand les moments de torsion produits par les aimants sont si petits par rapport à la raideur de la chaîne que les faces 42 des aimants restent pratiquement en contact avec la plaque 23 lorsque les aimants se déplacent le long de celle-ci. Une vis transporteuse de copeaux 44 le long de l'auge 12 est reliée à l'arbre 26 en étant alignée axialement de façon à tourner solidairement à cet arbre pour transporter de- copeaux de coupe 35 du puits 11 à la chambre 13. Au-dessus de l'extrémité gauche de la vis 44 se trouve une ouverture d'accès fermée par un couvercle 40 amovible, représenté sur les figures 3 et 4 mais enlevé et, par suite, non représenté sur la figure 1. Un agitateur du genre roue .à ailettes comprenant des ailettes opposées 45, est fixé à l'arbre 40 26 à l'intérieur du fond de carter 13. Les ailettes représentées 69 19375 -4- 2012944 sont inclinées de façon à diriger les copeaux contre la partie de la plaque 23 dont la face opposée est parcourue par les aimants 41 . Le diamètre de la roue dentée 28 à chaîne par rapport à l'espacement des aimants le long de la chaîne 37, et les rapports de 5 phases entre les ailettes 45 et les aimants sont de préférence tels que. chaque ailette a pour effet de projeter les copeaux contre la partie particulière de la plaque dont un aimant s'approche. Les ailettes ont pour effet de remuer le mélange de copeaux et de liquide se trouvant dans le fond de carter de façon à augmenter 10 ainsi l'exposition des eopeaux aux champs des aimants. Dans les cas où la formation de copeaux ou la densité des copeaux sont tels que les copeaux tendent à s'amasser entre les ailettes et la plaque 23, les ailettes sont réalisées avantageusement de façon à avoir un pas (d'hélice) réduit de telle sorte qu'elles deviennent 15 essentiellement des tiges d'agitation au lieu de constituer des roues à ailettes0 Des copeaux attirés du liquide se trouvant dans le fond de carter 1 3 par les aimants sont dirigés vers le haut le long de la face de la plaque formant barrière 23 et enlevés de la. partie supé— 20 rieure 23 par un déflecteur de séparation 46, en forme d'auge, fait également, de préférence, en acier inoxydable non magnétique, fixé à l'extérieur de la plaque, (c'est-à-dire- du côté de l'observateur qui regarde la figure 2), et aussi latéralement de façon à être situé au-dessus d'un panier amovible 47, dans lequel les copeaux 25 tombent du déflecteur. Airso/que représenté, la partie s'étendant latéralement du déflecteur de séparation est inclinée vers le bas de façon à faciliter l'écoulement des copeaux vers le panier» Comme on le voit en particulier sur la figure 2, le tronçon 30 de trajet ascendant des aimants, représenté par la flèchô 48y -est incliné sur la verticale d'un angle aigu de telle sorte que le liquide drainé vers le bas dans la direction de la flèche 51 en s'égouttant d'un amas de copeaux, tel que celui qui est indiqué en 52, qui est attiré vers le haut par un aimant, contourne uû 35 amas semblable 53 élevé par l'aimant suivant. On voit qu'une quantité importante de liquide est récupérée de copeaux après qu'ils ont été séparés du liquide se trouvant dans la chambre 13 en étant élevés, le liquide drainé étant recueilli et ramené dans la chambre 13 par une goulotte 54 fixée au 40 bord de la plaque 23 qui est adjacente au tronçon de trajet des 69 19375 -5- 2012944 cendant des aimants. Pour laisser du temps pour un drainage adéquat, les aimants sont déplacés de préférence à une vitesse relativement .basse. la réduction de la vitesse du moteur 31 est assurée par les systèmes d'entraînement à courroie et poulie 32, 33, le 5 réducteur de vitesse 34 et l'ensemble d'entraînement à chaîne et roue dentée à chaîne 35, 36s 27, ce qui produit une vitesse de mouvement linéaire des aimants de l'ordre de 1,5 mètre par minute dans la machine particulière qui est illustrée. Il va de soi que la présente invention a été décrite ci-dessus 10 à titre d'exemple préférentiel indicatif mais nullement limitatif . et que l'on peut introduire toute équivalence dans ces éléments constitutifs sans sortir de son cadre défini par les revendications annexées. 69 19375 -6- 2012944 BETODICAITIOffS 1°) Séparateur magnétique pour séparer d*un liquide des particules susceptibles d'être attirées magnétiquement, par exemple pour séparer des copeaux d'acier d'un liquide de coupe dans une machine-outil, caractérisé en ce qu'il comprend une série d'ai-5 mants montés de façon à se déplacer, en étant mutuellement espacés, le long d8une première face d'une barrière non magnétique suivant un trajet sans fin ayant des tronçons respectivement ascendant et descendant, une chambre disposée sur la face opposée de la barrière dans une partie inférieure du trajet pour recevoir le liquide et 10 les particules qui doivent être séparées et un déflecteur de séparation s8 étendant vers l'extérieur de ladite face opposée de la , barrière en contiguïté avec la partie supérieure du trajet pour empêcher que des particules ne soient ramenées, dans la chambre par des aimants descendants ; et pour diriger les particules vers 15 un collecteur- de particules, disposé sous le déflecteur de séparation, ledit séparateur magnétique étant caractérisé en ce que le tronçon ascendant du trajet est incliné sur la direction d'écoulement du liquide drainé à partir de particules ascendantes, de telle manière que le drainage des particules attirées, par un 20 aimant- ascendant produit un écoulement contournant la particule attirée par un aimant ascendant suivant, 2°) Séparateur selon la. revendication 1, caractérisé en ce que le déflecteur de séparation comprend une gpulotte adjacente à 1'extrémité supérieure sur tronçon du trajet descendant. 25 3°) Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tronçon de trajet ascendant incliné est parallèle à la barrière, laquelle est sensiblement verticalea 4°) Séparateur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé ea ce qu'une auge inclinée vers le bas est montée sur la barrière 30 et s?étend le long de ladite face opposée de celle—cia sous le tronçon ascendant du trajet, pour ramener dans la chambre le liquide s 8 égouttant des particules élevées par les aimants# 5°) Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les aimants sont montés âe façon à se déplacer le long dudit 35 trajet sans fia par une chaîne qui se déplace par-dessus des gui-, des supérieur et inférieur^ un de ces guides au moins étant constitué par «ne roue dentée s chaîne, les aimants étant confinés • entre la chaîne et la barrière et fixés à des chaînons espacés de BAD ORIGINAL 69.19375 -7- 2012944 la chaîne et ayant des faces planes destinées à glisser sur ladite première face de la barrière lorsque les aimants parcourent le trajet sans fin. 6°) Séparateur selon la revendication 5, caractérisé en ce 5 qu'il comporte une vis sous le niveau du liquide se trouvant dans la chambre pour transporter les particules de métal vers cette chambre, cette vis étant coaxiale à ladite roue dentée et pouvant tourner solidairement de cette roue dentée. 7°) Séparateur selon la revendication 5, caractérisé en ce 10 qu'il comprend un élément agitateur disposé dans la chambre et pouvant tourner avec la roue dentée à chaîne. 8°) Séparateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l1élément agitateur comprend une ailette de roue à ailette arrangée de façon à diriger le liquide et des particules se trou-1 5 vant dans la chambre contre la partie de la barrière qui se trouve sous le-niveau du liquide et dont la face opposée à la chambre est parcourue par les aimants se déplaçant le long du tronçon de trajet ascendant incliné. 9°) Séparateur magnétique caractérisé en ce qu'il comprend 20 une série d'aimants fixés à des chaînons espacés d'une chaîne sans fin des guides dont l'un au moins est constitué par une roue dentée à chaîne, une plaque formant barrière non magnétique, parallèle au trajet de la chaîne, les aimants étant disposés entre la chaîne et la plaque et ayant des faces planes destinées à être en contact 25 de glisement avec la plaque lorsque la chaîne se déplace autour des guides. 10°) Séparateur selon la revendication 5 ou 9, caractérisé en ce qu'il comporte des contre-poids qui sont associés aux aimants fixés sur lesdits chaînons espacés et qui sont disposés sur le côté 30 de la chaîne qui est opposé aux aimants.