Brevet FR2104758A1 — publié le 19720421

i 21047SB ' La présente invention concerne une centrifugeuse à fonctionnement discontinu ou intermittent utilisable notamment dans l'industrie sucrière, comportant un bol dont le tambour présente près de son fond un petit nombre d'orifices d'évacuation par lesquels 5 sort le sirop, et est muni intérieurement d'un tamis inférieur à grandes mailles supportant un tamis de recouvrement à mailles fines. Ces centrifugeuses servent par exemple àla centrifugation de sucre blanc, la capacité de ces centrifugeuses étant élevée et 10 leur couple d'inertie constant. Afin qu'il soit possible d'obtenir uae bonne technique de remplissage et de séparation, l'enveloppe du bol n'est que peu perforée, le peu de trous servant à l'écoulement du sirop étant reporté dans une zone où il ne se produit pas de tension, au voisinage du couvercle et du fond de l'enveloppe du 15 bol (brevet allemand 1-208.694). En conséquence, l'enveloppe du bol peut présenter une épaisseur de paroi réduite de 40 % environ entre les zones où il ne se produit qu'une faible tension (c'est-à-dire sur environ 90 % de sa hauteur). De ce fait, la tension nominale s'élève dans l'enveloppe du bol de 30 % environ. Mais en 20 même temps, la tension nominale augmente d'autant dans le tamis monté dans le couvercle. Ces tamis de recouvrement sont généralement constitués par des tôles métalliques finement perforées. Leurs perforations ont un diamètre de 0,5 mm environ et sont écartées de 1 mm. 25 Pour des raisons techniques intéressant la séparation, il est inçjortant, dans le cas de ces tamis, que l'écartement entre les trous soit aussi faible que possible afin que la surface libre du tamis soit également aussi grande que possible et que le trajet d'accès soit aussi court que possible. 30 Ces tamis de recouvrement sont montés dans le bol de la cen trifugeuse avec au moins un point de séparation qui se trouve en direction de la génératrice du bol. Ils ne réalisent par conséquent aucun assemblage ininterrompu de forme cylindrique. Mais au contraire, du fait de la charge produite par le sucre ou de tout 35 autre solide cristallin ou amorphe, ils ont un contact par friction parfait avec l'enveloppe du bol, car dans le cas de bols de centrifugeuses utilisés dans l'industrie sucrière, la pression massique du tas de cristaux sur le tamis de recouvrement est, dans l'état actuel de la technique de 17 à 27 kp/cm2, de sorte 71 19891 2 2104758 v que le tamis de recouvrement s'applique fortement sur le tamis inférieur et qu'ainsi il suit exactement la dilatation de l'enveloppe du bol. Par conséquent, si le tamis de recouvrement accompagne de façon parfaite la dilatation de l'enveloppe du bol, il s'établit dans le tamis de recouvrement une tension nominale qui est directement proportionnelle, à la tension subie par le bol, aux modules d'élasticité de la matière constituant l'enveloppe et le tamis. Du fait du fonctionnement périodique de ces centrifugeuses, les tamis de recouvrement ainsi que les enveloppes du bol sont soumis à une charge moyenne périodique, la limite d'étirage ou même la limite de rupture des matières ne jouant qu'un rôle secondaire dans la longévité de ces organes. Ce qui est seulement important, c'est la résistance permanente ou la résistance temporaire des matières en cause. Ce coefficient de la matière est sensiblement inférieur à la limite d'étirage. On a constaté en outre que la perforation des tamis utilisés jusqu'à présent présente d'ailleurs du point de vue de la disposition et de la forme des trous les conditions de surface les plus défavorables, car cette perforation n'est orientée que sur la section libre du tamis et sur de courts trajets d'accès de la surface du tamis. C'est ainsi que jusqu'à présent on a choisi la disposition la plus défavorable, c'est-à-dire la disposition en losanges (modèle d'utilité allemand 6 604 763)- Du fait des tensions tangentielles beaucoup plus élevées se produisant dans le tamis, leur longévité est considérablement réduite . Les essais techniques qui ont été effectués sur un tamis de recouvrement présentant la division en losanges connue jusqu'à présent ont donné un facteur "trou" aK de 3,6 et un facteur qualité de surface de 1,5. L'affaiblissement des parties pleines est de 0,53. L'expérience enseigne que l'affaiblissement des parties pleines dans le champ perforé ne doit comporter dans la zone de charge alternée que 0,2, c'est-à-dire que la surface doit présenter une rigidité durable. Pour la rigidité temporaire, il suffit, pour l'affaiblissement des parties pleines d'une valeur de 0,4. Au total, dans le cas de ces tôles perforées à division de surface en losanges, l'effet d'entaillage donne un facteur, pour l'élévation de la tension nominale jusqu'à la tension de 71 19891 3 2104753 1 cisaillement maximum 3K = 3,3. Mais s'il s'établit plus tôt dans le bol très perforé mais de parois épaisses, me tension tangen- 2 tielle de 13 kp/mm , cela signifie que la tension tangentielle p ou la tension nominale dans le tamis est de 6,2 kp/mm et, avec le 5 facteur d'entaillage de 3,3, une tension d'entaillage maximum au droit des perforations, de 20,5 kp/mm^. Ces conditions ont été supportées dans les bols utilisés jusqu'à présent avec une sécurité suffisante et également pendant un laps de temps assez long. Mais aujourd'hui, les bols non perforés mentionnés au début p 10 supportent une tension nominale de 17 kp/mm , les tamis suppor- 2 tant par conséquent une tension de 8,1 kp/mm , et ils sont soumis avec la division en losanges de la surface à une tension de ci-saillement maximum de 26,7 kp/mm . Cette dernière tension dépasse déjà la limite d'étirage. La 15 résistance durable ou même seulement la résistance temporaire n'est déjà plus assurée. Ceci est la raison pour laquelle les tamis de recouvrement qui ont fait leurs preuves jusqu'à présent ne peuvent plus donner satisfaction dans les centrifugeuses mentionnées au début. Ils se déchirent déjà au bout de quelques jours d'utilisa-20 tion. Le but de l'invention est de permettre la réalisation, pour une centrifugeuse conforme à l'invention, d'un tamis de recouvrement résistant au moins pendant une campagne sans être détérioré, la perforation du tamis se comportant de façon plus favorable 25 sans modifier sensiblement la section libi^e du tamis, c'est-à-dire qu'elle reste équivalente du point de vue technique de la séparation. Suivant l'invention, ce problème est résolu du fait que les trous du tamis de recouvrement sont disposés dans une surface di-30 visée en rectangles. Grâce à cet agencement des trous du tamis, l'agencement des surfaces est plus favorable et ainsi la résistance à l'entaillage est incomparablement meilleure par rapport à ce qu'on obtient avec la division en losanges ainsi qu'il était connu. 35 Le dessin schématique et le tableau annexé, montre, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation possible de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue fragmentaire d'un tamis de recouvrement présentant des perforations réparties suivant l'invention. 71 19891 4 2104758 La fig* 2 est un tableau sur lequel ont été portées les données obtenues avec des tamis de recouvrement dont les trous sont disposés en losanges de la manière connue, par rapport aux données obtenues avec une division en rectangles suivant l'invention. 5 Le tamis de recouvrement 1 est percé de trous 2 qui sont percés dans une surface divisée en rectangles. La division de la surface en rectangles est prévue dans le mode de réalisation représenté, de telle sorte que l'écartement tu des trous soit inférieur dans le sens périphérique du bol de la centrifu-10 geuse, à l'écartement t des trous dans le sens de l'enveloppe cl du bol, d désigne le diamètre des trous du tamis et A le trajet maximum de l'écoulement. Pour rendre l'invention plus claire, on donnera un exemple de réalisation en supposant les valeurs suivantes : 15 Diamètre des trous d = 0,55 mm Ecartement des trous tu = 0,9 mm Ecartement des trous t = 1,5 mm. CL Ces valeurs remplissent les conditions suivantes : t = 0,9 mm c'est-à-dire inférieur à t = 1,5 mm et le rapport U cL 20 désigné par ôu, soit : S = — = £a55 = o 61 u tu 0,9 ' 5 c'est-à-dire inférieur à 1. Le rapport entre 25 ^ est désigné par t et est égal dans le présent exemple t)a de réalisation à : * x = lil = o 6 T ta 1,5 ' Le produit de ôu . t(0,61 . 0,6 = 0,366) est inférieur à 30 0,4. Ce produit est également désigné comme affaiblissement des parties pleines. Les plus grands trajets d'accès ont, par suite des valeurs précitées, une valeur de 0,6 mm. Un tamis présentant les valeurs précitées a une section 35 libre de 17,6 %. Mais l'ensemble des conditions permettant de résister à l'entaillage sont infiniment meilleures à cause de la distribution plus favorable des surfaces. Le facteur de perforation ak est de 1,76, la qualité des surfaces 1,3 et l'effet ' d'entaillage n'est que de 1,63 pour un affaiblissement des 71 19891 5 2104758 ' parties pleines de 0,366. Les valeurs correspondantes d'une division en losanges, pour un mime diamètre d'alésage et un même trajet d'accès sont portées sur le tableau 2. Ce tableau montre que la tension d'en-5 taillage maximum dans le tamis de recouvrement est,pour une divi- p sion en losanges, de 20,5 kp/mm . Si l'on partait de cette tension d'entaillage, on pourrait, en utilisant les mesures prévues par l'invention, augmenter la tension nominale du bol jusqu'à 26,7 kp/mm et celle du tamis de 10 recouvrement à 17 kp/mm sans risque de destruction du tamis de recouvrement et en le faisant fonctionner de façon continue. Mais étant donné que la tension nominale dans les bols de centrifugeu- p ses précédemment mentionnés n'est que de 17 kp/mm , la tension nominale dans un tamis de recouvrement dans lequel les surfaces 15 perforées sont divisées en rectangles ne s'élève qu'à 8,1 kp/mm . Par suite de l'action d'entaillage maximum plus faible de 1,63, la tension d'entaillage maximum dans le tamis n'est plus égale 2 qu'à 13,2 kp/mm . On voit grâce à cette comparaison que les tamis de recou-20 vrement présentant les caractéristiques de l'invention peuvent subir des charges beaucoup plus fortes que jusqu'à présent. Il s'en suit également que ces tamis de recouvrement peuvent être également utilisés dans des bols de centrifugeuse, même constitués par une matière plastique présentant un module d'élasticité 25 beaucoup plus faible. Les tamis de recouvrement présentant les caractéristiques suivant l'invention pourraient également être fabriqués en matière plastique bien que les matières plastiques supportent une tension nominale beaucoup plus faible que les tamis métalliques. Les tamis de recouvrement établis suivant 30 l'invention peuvent être même utilisés dans les centrifugeuses à fonctionnement continu. Les détails de réalisation peuvent être modifiés?sans s'écarter.de 1'invention,dans le domaine des équivalences techniques, 71 19891 6 2104758 REVENDICATIONS 1. Centrifugeuse à fonctionnement discontinu au intermittent, notamment centrifugeuse, utilisable dans l'industrie sucrière comportant une enveloppe de bol présentant au voisinage du fond et 5 du couvercle un petit nombre d'orifices d'évacuation pour le sirop et munie intérieurement d'un tamis inférieur à grandes mailles servant de support à un tamis de recouvrement à fines mailles., caractérisée en ce que les trous du tamis de recouvrement sont disposés dans une surface divisée en rectangles. 10 2. Tamis de recouvrement suivant la revendication 1, carac térisé en ce que l'écartement entre les trous est, dans le sens périphérique du bol,égal ou inférieur à l'écartement entre les trous s'étendant en direction de la ligne de l'enveioppe du bol. 3. Tamis de recouvrement suivant la revendication 1 ou 2, 15 caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre des trous et leur ecartement dans le sens périphérique du bol est inférieur à 1. 4. Tamis de recouvrement suivant la revendication 3S caractérisé en ce que ce rapport est voisin de 1. 20 5. Tamis de recouvrement suivant l'une quelconque des re vendications 1 à 4, caractérisé en ce que le produit du rapport entre l'écartement des trous orientés dans le sens périphérique et l'écartement des trous orientés vers l'enveloppe du bol et le rapport entre le diamètre des trous et leur écartement dans le 25 sens périphérique est inférieur à 0,4. 6. Tamis de recouvrement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5j caractérisé en ce que les trajets d'accès maxima du liquide sont,dans la partie pleine, inférieurs à 1 mm.