Brevet FR2128380A1 — publié le 19721020

i 2128380 La présente invention concerne une centrifugeuse à décharge par le fond, dans laquelle l'enveloppe (ou surface latérale) du tambour centrifugeur peut se séparer d'un fond de tambour calé sur un arbre moteur vertical, ladite enveloppe présen-5 tant une surface d'applique s'épanouissant coniquement de haut en bas coopérant avec une surface d'applique de conicité correspondante située sur le bord extérieur du fond du tambour, dans laquelle l'arbre moteur peut se lever pour occuper une position de travail et s'abaisser pour occuper une position d'ouverture, 10 et à l'intérieur de laquelle est disposé un siège annulaire sur lequel l'enveloppe du tambour s'appuie par une surface d'assise s * épanouissant coniquement de bas en haut quand l'arbre moteur et le fond de tambour sont abaissés en position d'ouverture. Le brevet allemand 172.876 décrit une centrifugeuse de 15 ce genre, dans laquelle l'arbre moteur vertical peut être déplacé axialement mécaniquement ou hydrauliquement, ce qui entraîne le soulèvement ou l'abaissement du.fond du tambour. Le fond du tambour de cette centrifugeuse est plan; il continue à tourner après s'être abaissé pour prendre sa position d'ouverture et 20 expulse ainsi la matière centrifugée (du sucre, par exemple). L'inconvénient de cette centrifugeuse connue est que l'arbre moteur, mobile axialement, doit être rigidement monté dans le sens vertical, obligeant ainsi ses paliers et le bâti de la centrifugeuse à subir des efforts importants causés par les 25 balourds inévitables du tambour centrifugeur. Cette centrifugeuse connue est impropre au traitement des matières industrielles fractionnées et au dégraissage des copeaux métalliques du fait que le tambour centrifugeur ne peut pas tourner à une vitesse suffisante. Pour pouvoir absorber les forces engendrées par des 30 charges plus élevées et des vitesses de rotation plus grandes, l'arbre moteur de cette centrifugeuse connue doit traverser de part en part le tambour centrifugeur et être soutenu non seulement en dessous mais également au dessus du .tambour, ce qui gêne beaucoup l'accessibilité au tambour. 25 L'invention a pour objet d'éliminer les inconvénients mentionnés de la centrifugeuse connue et de réaliser une centrifugeuse à décharge inférieure, de construction simple et peu encombrante, facile à installer, et de fonctionnement aussi sûr que possible, permettant le remplissage et l'évacuation faciles et 40 rapides de la matière à traiter et, en particulier, pouvant être 72 06697 2 2128380 employée au dégraissage, rinçage ou séchage de produits industriels fractionnés tels que petites pièces de fabrication en métal ou matière synthétique, pièces moulées ou estampées, et au dégraissage de copeaux de tournage et de fraisage. 5 pour atteindre ce but, conformément à l'invention, l'arbre d'entraînement de la centrifugeuse est constitué par l'arbre d'un moteur d'entraînement fixé sur un plateau porteur, mobile axialement mais non rotativement dans un carter de guidage dont le fond est joint à un pivot centré, monté dans le socle de 10 la centrifugeuse et dont les déplacements radiaux sont compensés par un organe élastique. Le plateau portant le moteur sera commodément levé ou abaissé par des moyens hydrauliques et, pour cela, le pivot fixé au fond du carter_sera conformé comme un cylindre hydraulique 15 dans l'alésage duquel se déplacera un piston plongeur joint au plateau portant le moteur. A l'extrémité supérieure du carter de guidage est disposée une butée annulaire s'épanouissant coniquement de haut en bas et coopérant avec une surface d'appui, pareillement conformée, 20 du plateau portant le moteur quand le fluide comprimé maintient le tambour en position de fonctionnement. On réalise ainsi une jonction sûre et exempte de vibrations entre le tambour en position de travail et le pivot du carter de guidage monté élastique-ment dans le socle de la centrifugeuse. 25 Le maintien et l'entraînement de l'enveloppe du tam bour par le fond de ce tambour sont assurés par une ceinture circulaire pendant de l'enveloppe en dessous de la surface d'applique conique, s'emboîtant sur le fond conique du tambour quand celui-ci se soulève, et glissant le long d'une jupe de guidage 30 cylindrique pendant du bord extérieur dudit fond. Au dessus du tambour est disposée une trémie de chargement obturable dont le remplissage peut s'effectuer pendant que la centrifugation et l'évacuation de la charge précédente sont en cours. En dessous du tambour est disposé un entonnoir- de décharge 35 conduisant à l'orifice d'évacuation la matière centrifugée glissant du tambour quand le fond en est abaissé. Il y aura avantage à fixer au carter de guidage le fond, incliné vers l'orifice d'évacuation, d'un entonnoir d'évacuation dont le bord supérieur atteint la hauteur du siège aïma-40 laire, qu'il porte, et qui est placé à une distance de la chemise 72 06697 3 2128380 extérieure de la centrifugeuse permettant les mouvements de nuta-tion. Cette disposition transmet les vibrations du moteur d'entraînement et de l'arbre moteur à l'entonnoir d'évacuation. L'invention va être décrite en détail au moyen d'un 5 exemple préféré de réalisation et en se référant au dessin annexé qui est une coupe longitudinale dont la moitié gauche représente la centrifugeuse en position de fonctionnement, et la moitié droite quand le fond du tambour centrifugeur est ouvert. Le tambour centrifugeur se compose d'un fond 1, en 10 forme de cône s'épanouissant de haut en bas, pouvant être élevé ou abaissé, et d'une enveloppe (ou surface latérale) 2 portée, en position de fonctionnement, par le fond 1. Le fond 1 du tambour est calé sur l'arbre 3 d'un moteur d'entraînement 4 mobile axialement dans un carter 5. Un pivot 7 est fixé au fond 6 .du carter 15 5 coaxialement à l'arbre 3 du moteur; ce pivot s'appuie, par une calotte sphérique 8, contre une autre calotte sphérique 10 montée dans le socle 9 de la centrifugeuse. Le pivot 7 est entouré d'une pièce en caoutchouc 11 montée dans une douille 12 du socle 9, épaulant élastiquement le pivot 7 contre les forces dirigées ra-20 dialement. La tension initiale de la pièce en caoutchouc 11 est réglable. La chemise 13 de la centrifugeuse est fixée au bord du socle 9. L'enveloppe 2 du tambour se compose d'une partie inférieure 14, s'évasant vers le haut et pourvue à son bord supérieur 25 d'une bride circulaire 15, et d'une partie supérieure 16 s'évasant vers le bas et pourvue à son bord inférieur d'une bride circulaire 17. Les deux parties 14 et 16 de l'enveloppe sont assemblées par leurs brides circulaires 15 et 17 de façon à ménager, entre les brides, des ouvertures pour le passage du liquide centrifugé. Une 33 tôle perforée 19 est placée devant ces ouvertures, à l'intérieur de l'enveloppe 2 de façon à recouvrir l'intervalle 18 séparant les brides 15 et 17. La bride circulaire 15 de la partie inférieure 14 de l'enveloppe déborde par dessus le rebord cylindrique interne 20 d'une cuvette réceptrice 21 fixée à la paroi 13 de la 35 chamise de la centrifugeuse et assurant l'évacuation du liquide centrifugé par les tubes de décharge 22. On évite ainsi la pénétration du liquide extrait dans l'entonnoir 33 servant à l'évacuation de la matière centrifugée. Pour renforcer cette action, un anneau cylindrique 23 à parois verticales pend du bord exté-40 rieur de la bride 15 et recouvre le rebord 20, de diamètre plus 72 06697 4 2128380 petit et dirigé vers le haut, de la cuvette 21. Ce rebord 20 est suffisamment espacé de la paroi de la partie inférieure 14 de l'enveloppe et de l'anneau 23 qui le recouvre, pour que le tambour centrifugeur puisse décrire les mouvements de nutation iné-5 vitables pendant la centrifugation. Le bord supérieur 24 de la partie supérieure 16 de l'enveloppe est incliné vers l'intérieur d'environ 45° pour éviter le jaillissement de la matière centrifugée hors du tambour. A l'extrémité inférieure de l'enveloppe 2 se trouve 10 une surface d'applique 26 d'une conicité s * épanouissant vers le bas par laquelle cette enveloppe vient s'appliquer sur une surface 27, de conicité correspondante, du bord du fond 1 du tambour. Un joint élastique 28, en caoutchouc ou matière analogue, placé dans la surface d'applique 27 du fond 1, vient s'appliquer 15 en contact étanche contre la surface d'applique conique 26 de l'enveloppe 2 quand le fond 1 s'ouvre. Les surfaces d'applique 26 et 27 sont inclinées de 70° à 80° sur l'horizontale. C'est cet angle, conjointement au joint élastique et au poids de l'enveloppe qui permet la transmission du couple rotatif nécessaire 20 du fond 1 à l'envelope 2 lors de l'accélération et de la décélération. La partie inférieure de l'enveloppe 2 est légèrement ré-trécie de sorte que la matière centrifugée contribue à l'appuyer contre le joint 28. Une jupe cylindrique 29 pend verticalement du bord du fond 1; des évidements sont creusés dans la face ex-25 terne de cette jupe de façon à y laisser subsister environ huit, mais au moins trois, nervures de guidage 30 venant s'appliquer à une ceinture circulaire 25 située à l'extrémité inférieure de l'enveloppe 2 pour maintenir et entraîner le tambour. La ceinture cylindrique 25 a des pacis épaisses et sa masse équivaut au 30 tiers environ de celle de l'enveloppe du tambour. En dessous de l'enveloppe 2 se trouve un siège annulaire 31 correspondant à une surface conique d'assise 32 située sur le bord inférieur 25 de cette enveloppe 2. L'enveloppe 2 vient së poser sur ce siège annulaire 31 quand le fond 1 est 35 abaissé pour ouvrir le tambour. Le siège annulaire 31 est porté par le bord supérieur d'un entonnoir de décharge 33 dont le fond 35, incliné en direction de l'ouverture de décharge 34, est fixé au carter de guidage 5 suspendu élastiquement. L'entonnoir de décharge 33 est suffisamment espacé de tous côtés de la chemise 40 13 de la centrifugeuse pour ne pas gêner les mouvements de nuta- 72 06697 5 2128380 tion qui se produisent. Un plan incliné 36 est inséré dans l'entonnoir de décharge 33 au dessus de l'ouverture de décharge 34 pour réduire la hauteur de chute de la matière glissant du fond 1. A la même nauteur, et du côté du carter de guidage 5 opposé à 5 l'ouverture de décharge 34, se trouve inséré un autre plan incliné 37 empêchant la matière à évacuer de rester suspendue. Une trémie.de chargement 38, de section correspondant à celle de la chemise 13 de la centrifugeuse et dont le diamètre de l'orifice de décharge correspond à celui de l'ouverture supérieu-10 re 39 du tambour 1, 2, est fixée à ladite chemise 13 .au dessus de ce tambour. L'orifice de décharge de la trémie de chargement est obturé par un cône 40 mobile verticalement. Un cylindre moteur 41, actionné hydrauliquement ou pneumatiquement, placé dans le cône 40 et porté par une jambe 42, sert à mettre ce cône dans ses po-15 sitions d'ouverture ou de fermeture. La trémie de chargement 38 permet de préparer la charge suivante alors que la centrifugeuse est en cours de fonctionnement, procurant ainsi un gain de temps sur les opérations de chargement. La conformation de la trémie 38 et du cône d'obtura-20 tion 40 garantissent un chargement régulier du tambour de centri-fugation et éliminent les risques de balourds. Le moteur d'entraînement 4 sera de préférence un moteur hydraulique, monté sur un plateau 43 mobile verticalement et guidé à sa pariphérie dans le carter de guidage-5. Un piston éléva-25 teur 44 en forme de cylindre allongé est fixé au plateau 43 coa-xialement à l'arbre 3 du moteur 4; ce piston se déplace axialement dans un alésage 45 percé dans le pivot 7 fixé au fond 6 du carter de guidage 5. Le pivot 7, qui est monté élastiquement dans le socle 9 de la centrifugeuse et qui porte le moteur 4 et, en 3D position de marche, le tambour centrifugeur 1, 2, est conformé de façon à fonctionner comme cylindre .moteur hydraulique poussant le plateau 43 en position de travail. Le fluide comprimé est amené au cylindre moteur par une conduite 46. En position de marche ou de fonctionnement du tambour centrifugeur 1, 2 le 35. fluide comprimé presse le plateau 43 contre une butée annulaire 47 placée à l'extrémité supérieure du carter de guidage 5, assurant ainsi, dans cette position, une jonction sûre et sans vibrations entre le plateau 43 et le carter 5. La butée annulaire 47 présente une surface d'appui s'épanouissant vers le bas, coopé-40 rant avec me surface d'appui 48 pareillement conformée, située 72 06697 6 2128380 sur le bord du plateau 43. La centrifugeuse selon l'invention fonctionne comme suit : le cône d'obturation 40 étant fermé, la trémie de chargement 38 est remplie de la charge à traiter. Quand le fond 1 du 5 tambour a été amené, par l'action d'un fluide comprimé, dans la position de travail, relativement à l'enveloppe 2 du même tambour, représentée sur la moitié gauche du dessin, le tambour se met à tourner à faible vitesse. Le cylindre 41 soulève alors le cône d'obturation 40 et la matière à traiter glisse et se répar-10 tit régulièrement dans le tambour 1,2 tournant lentement. Une fois le tambour rempli, le cône 40 se referme, le tambour se met à tourner à plus grande vitesse pour centrifuger, et ralentit une fois la centrifugation effectuée. Le fond 1 du tambour est alors abaissé : la surface d'assise 32 de l'enveloppe 2 vient se poser 15 sur le siège annulaire 31 et, le mouvement descendant du fond 1 se poursuivant, ce dernier gagne la position d'ouverture, représentée sur la partie droite du dessin, dans laquelle la matière centrifugée est conduite à l'ouverture de décharge par l'entonnoir de décharge 33. Pendant que la centrifugation et l'évacua-20 tion de la matière centrifugée sont en cours, on procède à l'introduction de la charge suivante dans la trémie de chargement 38, de sorte que le chargement suivant du tambour s'effectue immédiatement après que le fond 1 est remonté en position de travail. Du fait de l'importance des sections de remplissage et de décharge, 25 le chargement et la vidange du tambour s'effectuent en des temps très courts. 72 06697 7 2128380 REVENDICATIONS 1. - Centrifugeuse à décharge par le fond., dans laquelle l'enveloppe (ou surface latérale) du tambour centrifugeur peut se séparer d'un fond de tambour calé sur un arbre moteur 5 vertical, ladite enveloppe présentant une surface d'applique s'épanouissant coniquement de haut en bas coopérant avec une surface d'applique de conicité correspondante située sur le bord extérieur du fond du tambour, dans laquelle l'arbre moteur peut se lever pour occuper une position de travail et s'abaisser pour 13 occuper une position d'ouverture, et à l'intérieur de laquelle est disposé un siège annulaire sur lequel l'enveloppe du tambour s'appuie par une surface d'assise s'épanouissant coniquement de bas en haut quand l'arbre moteur et le fond de tambour sont abaissés en position d'ouverture, caractérisée en ce que ledit 15 arbre moteur est constitué par l'arbre d'un moteur d'entraînement fixé sur -un plateau porteur, mobile axiaiement mais non rotativement dans un carter de guidage dont le fond est joint à un pivot centré, monté dans le socle de la centrifugeuse et dont les déplacements radiaux sont compensés par un organe élastique. 2D 2. - Centrifugeuse selon la Revendication 1, caracté risée en ce que le pivot fixé au fond du carter est conformé comme un cylindre hydraulique dans l'alésage duquel se déplace un piston plongeur joint au plateau portant le moteur. 3. - Centrifugeuse selon l'une des Revendications 1 ou 20 2, caractérisée en ce qu'à l'extrémité supérieure du carter de guidage est disposée une butée annulaire s'épanouissant coniquement de haut en bas et coopérant avec une surface d'appui, pareillement conformée, du plateau portant le moteur quand le fluide comprimé maintient le tambour en position de fonctionnement. 33 4. - Centrifugeuse selon l'une quelconque des Revendi cation 1, 2 ou 3, caractérisée en ce qu'au carter de guidage est fixé le fond, incliné vers l'orifice d'évacuation, d'un entonnoir d'évacuation dont le bord supérieur atteint la hauteur du siège annulaire, qu'il porte, et qui est placé à une distance de la 35 chemise extérieure de la centrifugeuse permettant les mouvements de nutation. 5. - Centrifugeuse selon l'une quelconque des Revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisée en ce qu'en dessous de la surface d'applique de l'enveloppe du tambour est disposée une 40 ceinture cylindrique de guidage, et qu'en dessous de la surface 72 06697 8 2128380 d'applique du fond du tambour est disposée une jupe cylindrique de guidage correspondant à ladite ceinture cylindrique de guidage. 6. - Centrifugeuse selon la Revendication 5, caracté- . 5 risée en ce que la surface d'assise de l'enveloppe du tambour est placée au bord inférieur de la ceinture de guidage. 7. - Centrifugeuse selon la Revendication 6, caractérisée en ce que la masse de la ceinture de guidage équivaut au tiers environ de celle de l'enveloppe du tambour. 10 8. - Centrifugeuse selon l'une des Revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que des cavités engendrant des nervures de guidage sont ménagées dans la jupe cylindrique de guidage. 9. - Centrifugeuse selon l'une quelconque des Revendications 5, 6, 7 ou 8, caractérisée en ce que les surfaces 15 d'applique coniques du fond du tambour et de la face interne de l'enveloppe du tambour font un angle de 70° à 80° sur l'horizontale, et qu'un joint élastique, tel qu'en caoutchouc, est inséré dans la surface d'applique du fond du tambour. 10. - Centrifugeuse selon l'une quelconque des Reven-20 dications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caractérisée en ce qu'elle comporte une trémie de chargement dont la section supérieure correspond à celle de la centrifugeuse, et dont la section de décharge, dont le diamètre correspond àcelui de l'ouverture supérieure du tambour, peut être obturée par un cône se rétrécissant vers le 25 haut, dont le bord inférieur s'applique au fond de la trémie en position fermée, et qui peut être soulevé par un dispositif placé à l'intérieur dudit cône pour ouvrir ladite trémie.