Brevet FR2228441A1 — publié le 19741206

L'invention concerne un appareil servant pour le lavage en continu de granulats de moyenne ou de forte dimension, par exemple des minerais, des pierres, des ordures ménagères, enrobés de terre ou de gangue, et particulièrement adapté pour le débourbage des betteraves sucrières ou des pommes de terre. Parmi les procédés les plus couramment utilisés pour le débourbage des betteraves, le plus ancien consiste à entraSner, à l'aide d'un jet,les les betteraves stockées initialement en tas, dans une goulotte. les betteraves sont canalisées dans cette goulotte, en même temps que l'eau du jet, dans un brasseur ou lavoir proprement dit, où elles sont brassées. Les betteraves se nettoient ainsi par frottement les unes contre les autres en baignant dans l'eau. L'inconvénient de ce procédé réside Drincipalement dans le fait qu'il ne permet pas de traiter des débits importants et qu'il casse une grande quantité de betteraves par les bras ou les pales de la vis de brassage. Pour pallier à ces inconvénients on a réalisé des appareils utilisant des tambours laveurs horizontaux, à vis sans fin, dans lesquels la betterave flotte et avance, sous l'action de tôles hélicoidales, en même temps que l'eau de lavage, la betterave sortant lavée à l'autre extrémité. Toutefois ce procédé de lavage, pouvant effectuer des lavages sn continu, ne permet pas d'obtenir une bonne qualité de lavage du fait que les betteraves baignent dans lteau et ont moins de contact entre elles. L'invention supprime ces inconvénients : elle dispose d'un appareil fonctionnant en continu, permettant une bonne qualité de lavage sans nécessiter aucun purgeage ou décrassage. Cet appareil peut être utilisé indifféremment et sans grande modification comme débourbeur pour des produits très sales, enrobés de terre, de gangues ou d'autres matières d'accompagnement, ou comme rinceur pour des produits déjà débourbés. - Comme débourbeur, il extrait les betteraves de leur eau de transport et restitue des betteraves prélavées,véhiculables par des transporteurs à courroie ou des élévateurs. - Comme rinceur, il peut être rajouté après les laveurs existants et terminer le lavage sous eau claire. Il présente, en outre, l'avantage de permettre le montage en série d'su moins deux tels appareils, par exemple, un appreil pour le débourbage et le prélavage, suivi d'un appareil pour le lavage et le rinçage. On notera que cet appareil peut également effectuer, en même temps que le lavage, le calibrage des différents matériaux traités. En conséquence, l'appareil servant pour le lavage en continu de granulats, selon l'invention, comprend un tambour ajouré rotatif à un axe horizontal, ou sensiblement incliné par rapport à lthori- zontale, associé à des moyens de support et de roulement, ledit tambour comprenant sur toute,ou partie de sa longueur, au moins un enroulement hélicoïdal à pas croissants, ou bien une succession d'enroulement hélicoSdaux, chacun à pas constant, les pas de ces enroulements allant en croissant d'une extrémité à l'autre du tambour,ce ou ces enroulements étant de même diamètre que le tambour et coaxial à celui-ci, l'intervalle entre les spires, déterminant des vides par lesquels les matières d'accompagnement, l'eau de lavage et éventuellement les matériaux eux même, dans le cas où on procède à un calibrage ou un classement granulométrique, peuvent s'évacuer. l'appareil selon l'invention comprend, en outre, des moyens d'arrosage disposés longitudinalement, à l'intérieur et/ou à l'extérieur du tambour, et éventuellement des moyens de transport pour amener les betteraves dans le tambour ou les en extraire, une fois lavées. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'appareil comprend, au moins, une roue élévatrice égoutteuse disposée coaxialement au tambour, à l'une de ses extrémités. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tambour comprend deux viroles cylindriques disposées coaxialement audit tambour, à chacune de ses extrémités, les deux dites viroles constituant un chemin de roulement reposant sur quatre galets porteurs reliés deux à deux, transversalement au tambour, par des courroies, éventuellement en contact avec lesdites viroles, et les deux galets situés d'un même côté du tambour étant actionnés par un moteur, à l'aide d'un arbre de transmission, de façon à assurer au tambour un entraînement en quatre points supprimant tout glissement et toute torsion de la partie ajourée du tambour. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'appareil comprend un dispositif de récupération des matières légères d'accompagnement, constitué par une auge semi-cylindrique perforée en sa partie inférieure, disposée judicieusement à l'intérieur du tambour. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels t La figure t est une coupe longitudinale verticale d'un appareil pour le lavage et le rinçage des betteraves; Les figures 2, 3 et 4 sont des coupes verticales transversales respectivement selon II - II, Il-I - III et IV - IV de la figure 1; La figure 5 est une vue en plan de l'appareil de la figure 1 mettant en évidence le dispositif d'entrainement du tambour ajouré, La figure 6 est une coupe transversale d'un appareil analogue à celui de la figure 1, équipé pour le prélavage et le débourbage. Les figure, 2, 3 et 4 représentent un appareil laveur-rinceur à betteraves, c'est-à-dire un appareil travaillant sur des betteraves déjà débourbées. Cet appareil comprend,tout d'abord,un tambour rotatif ajouré 1 comprenant, à chacune de ses extrémités, deux viroles cylindriques 3 en tôle roulée constituant des chemins de roulement pour le tambour 1. Ces deux viroles 3 sont reliées entre elles par quatre poutres 5 longitudinales servant à la fixation de la partie travaillante située entre les deux viroles. Cette partie travaillante est réalisée par des ronds d'acier roulés au diamètre des viroles 3 et fixés sur les poutres longitudinales 5, de façon à constituer un enroulement hélicoïdal 7 dont le pas est croissant.Les intervalles des spires de cet enroulement hélicoïdal 7 déterminent des vides par lesquels la terre et l'eau de lavage peuvent s'dvacuer. Le tambour ajouré t repose,au niveau des deux viroles 3, sur quatre galets porteurs 9 dont les supports Il sont scellés sur les parois latérales évasées 13 de la fosse de récupération 15 des eaux. Deux roues t7 et 19 élévatrices prolongent le tambour 1 à chacune de ses extrémités. Ces roues élévatrices 17 et 19 comprennent chacune douze paniers 21 perforés,assemblés de manière à constituer un tore ouvert en sa partie cylindrique intérieure, et dont la surface cylindrique extérieure 23, de diamètre supérieur au diamètre du tambour 1, est constituée par une succession de cercles 25 en ronds métalliques maintenus espacés par des traverses transversales 27. Les deux couronnes de ce tore sont constituées par une succession de cercles inégaux 29 également espacés, le diamètre intérieur du tore étant sensiblement identique au diamètre du tambour 1.Les séparations 31 de ces paniers sont constituées par des portions rectangulaires rayonnantes réalisées également à l'aide de ronds métalliques régulièrement espacés, ou de t8le perforée. La roue élévatrice 17 comprend un guide 33 constitué par une plaque de tôle fixe diposée en plan incliné entre la partie supérieure extérieure de la roue élévatrice 17 et la partie inférieure du tambour 1, pour guider, vers l'intérieur du tambour, les betteraves tombant des ouvertures des paniers 21. D'une façon analogue la roue élévatrice 19 coopere avec une trémie fixe 35 pour recueillir les betteraves se déversant des paniers 21. Bien entendu, les roues élévatrices 17 et t9 comprennent un élément de tôle fixe 36 arrondi au diamètre intérieur du tore, disposé de manière à occlure temporairement les paniers 21, au moment de la montée, pour éviter que les betteraves retombent avant d'hêtre suffisament élevées.Cet élément de t8le possède > d sa partie supérieure,un un rebord de guidage donnant sur le guide 33. l'entrée des betteraves dans la roue élévatrice 17 s'effectue par l'intermédiaire d'un goulot 37 disposé à l'extrémité d'un caniveau 39 dans lequel les betteraves sont véhiculées avec leur eau de transport. A l'intérieur du tambour 1, et longitudinalement à celui-ci, est disposée une rampe d'arrosage 41 fixe comprenant une pluralité de jets 43 dont l'inclinaison, par rapport à la verticale, fait un angle de l'ordre de 300 dans le sena de la rotation dudit tambour 1. Cette rampe est alimentée en eau claire à une forte pression (5 à 10 kg/cm2) pour un faible débit. L'appareil laveur.rinceur comprend également un dispositif de récupération des herbes comprenant wne auge perforée 45 disposée longitudinalement dans le tambour 1, sur une partie de sa longueur, dans laquelle est logée une vis sans fin 47 entraînée par un moteur 49. Cette vis sans fin entrains les herbes, en dehors, vers l'avant du tambour 1, jusqu'à un goulot de sortie 51. Pour assurer le mouvement de rotation du tambour 1, les quatre galets porteurs 9 sont reliés transversalement audit tambour, deux à deux, par des courroies 5-3 assurant un entraînement à quatre points moteurs supprimant tout glissement ét toute torsion du tambour ajouré. Chaque galet 9 est équipé d'un dispositif de réglage 55 de la tension des courroies. Dans l'exemple représenté figure 5, les deux galets 9,situées du même côté du tambour I,sont reliés axialement par un arbre de transmission 57 sur lequel est disposé un pignon 59 entraîné, à l'aide d'une chaîne 61, par un groupe moto-reducteur 630 Cet arbre de transmission 57 est solidaire d'une brosse cylin drique 65 permettant le nettoyage des spires du tambour 1. le fonctionnement de l'appareil laveur-rinceur est le suivant Les betteraves entraînées dans la rigole 39,par par l'eau de trans- port,pénètrent dans la roue élévatrice égoutteuse 17 par l'intermédiaire du goulot 37. Cette roue élévatrice 17 les extrait de leur eau de transport, et les introduit dans la partie basse du tambour 1 dans lequel la terre est évacuée par les vides ménagés entre les spires de l'enroulement hélicoSdal 7. Dans la partie basse de ce tambour 1, les betteraves reposent les unes sur les autres et se nettoient par frottement.Du fait de la rotation du tambour, les poutres longitudinales 5 élèvent les betteraves du dessous du tas et les déversent en les éparpillant à la partie supérieure du tas, de telle sorte qu'elles se trouvent alternativement sous les jets d'eau 43 sous pression et près des vides ménagés entre les spires de l'enroulement hélicoïdal 7 pour l'évacuation des boues. L'avancement des betteraves est assuré par la rotation du tambour 1. Le pas des spires de l'enroulement hélicoSdal croît de l'entrée vers la sortie du tambour 1, de telle manière que la vitesse d'avancement augmente au fur et à mesure du nettoyage. L'évacua- tion des betteraves s'effectue en bout du tambour 1, par l'intermédiaire dela roue égoutteuse élévatrice 19, et de la goulotte 35, qui les déversent sur .'éppareil de reprise et de manutention. La figure 6 est une coupe transversale d'un appareil équipé pour le lavage et le débourbage de betteraves très sales. Dans cet appareil la rampe d'arrosage à faible débit et à forte pression est remplacée par un couloir à débordement 67 disposé longitudinalement au-dessus du tambour 1. Ce couloir à débordement 67 est alimenté à gros débit et à faible pression avec de l'eau de recirculation, par conséquent chargée. le dispositif de récupération des herbes occupe ici la totalité de la longueur du tambour 1. Pouréviter l'encrassement du tambour, un système de nettoyage des spires 69 est disposé dans le haut du tambour 1, à proximité du point de chute de l'eau provenant du couloir de débordement 67. Ce système comprend un pluralité d'ailettes 71 qui s'engagent dans les intervalles entre les spires de l'enroulement hélicoidnl. L'invention prévoit également des dispositions pour permettre un ajustement de la vitesse d'avancement à l'intérieur du tambour, en fonction de la nature des produits traités et de leur degré de salissure. Ces dispositions peuvent consister uniquement à modifier le pas des spires des enroulements hélicoidaux du tambour ou encore à donner à la partie ajourée dudit tambour une forme conique de fa çon à créer une pente naturelle dans le sens d'avancement des produits. Dans le cas de produits lourds difficilement véhiculables, il est particulièrement avantageux d'équiper l'intérieur du tambour de tôles constituant des portions de'lices (représentées en traits interrompus figure 6, référence 20) à pas croissant, de l'entrée à la sortie du tambour 1, disposées en dessus des spires 7 et entre les poutres 5. Dès lors il n'est plus nécessaire que la partie ajourée du tambour soit constituée par un enroulement hélicordal. Celleci peut être réalisée par une succession de cerclescoaxiaux et de même diamètre en ronds métalliques également espacés. On notera enfin que l'appareil pour le lavage et le débourbage, peu onéreux et faible consommateur d'énergie et d'eau, permet avantageusement d'éliminer la roue à betteravesen tête de la sucrerie et assure ainsi un gain de place eonsidérable pour l'ensemble des installations. REVENDICATIONS 1.- Appareil servant pour le lavage en continu de granulats de moyenne ou de forte dimension, par exemple des minerais, des pierres, des ordures ménagères enrobées de terre ou de gangue, et particulièrement adapté pour le débourbage des betteraves ou des pommes de terre, caractérisé en ce qu'il comprend un tambour ajouré rotatif à axe horizontal ou sensiblement incliné par rapport à l'horizontale, associé à des moyens de support et de roulement, ledit tambour comprenant, sur toute ou partie de sa longueur, au moins un enroulement hélicoïdal à pas croissant ou bien une succession d'enroulementshélicoIdaux, chacun à pas constant et les pas de ces enroulements allant en croissant les uns par rapport aux autres, d'une extrémité à l'autre du tambour, ce ou ces enroulements étant de même diamètre que le tambour et coaxial à celui-ci, l'intervalle entre les spires déterminant des vides par lesquels les matières d'accompagnement,l'eau de lavage et, éventuellement les granulats eux-mmes, dans le cas où l'appareil effectue en même temps un calibrage, peuvent s'évacuer, en ce qu'il comprend, en outre, des moyens d'arrosage disposés longitudinalement, à l'intérieur et/ou à l'extérieur du tambour, et éventuellement des moyens de transport pour amener les granulats dans le tambour et les en extraire une fois lavés. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une roue élévatrice égoutteuse disposée coaxialement au tambour, à l'une de ses extrémités. 3.- Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tambour comprend deux viroles cylindriques, disposées coaxialement audit tambour, à chacune de ses extrémités, les deux dites viroles constituant un chemin de roulement reposant sur quatre galets porteurs réglables reliés s deux à deux, transversalement au tambour par des courroies, les deux galets situés d'un même côté du tambour étant actionnés par un moteur à l'aide d'un organe de transmission, de façon à assurer au tambour un entraî- nement en quatre points supprimant tout glissement et toute torsion de la partie ajourée du tambour. 4.- Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux viroles sont reliées entre elles par quatre poutres servant à la fixation de la partie travaillante située entre les deux dites viroles, ladite partie travaillante étant réalisée par des ronds d'acier roulés au diamètre des viroles, de façon à constituer un enroulement hélicoSdal dont le pas est croissant0 50- Appareil selon l'une des revendications précédentes > carac térisé en ce qu'il comprend un dispositif de récupération des matière légères d'accompagnement, constitué par une auge semi-cylindrique perforée en sa partie inférieure, disposée judicieusement à l'intérieur du tambour0 60- Appareil selon l'une des revendications précédentes,ca raetérisé en ce que dans son utilisation pour un lavSge-rinçage de matériaux relativement propres, les moyens d'arrosage comprennent une rampe d'arrosage judicieusement. disposée longitudinalement dans le tambour, ladite rampe d'arrosage étant munie d'une pluralité de jctsnonr un faible débit d'eau et une forte pression0 70- Appareil selon l'une des revendications t, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce nue, dans son utilisation pour un prélavage dé- bourbage de matériaux très sales, les moyens d'arrosage comprennent un couloir à débordement disposé longitudinalement au-dessus du tambour t, ce couloir à débordement pouvant être alimenté à gros débit et à faible pression avec de l'eau de recirculationO 80- Appareil selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il comprend, pour éviter l'encraesement du tambour, un système de nettoyage des spires disposé dans le haut du tambour, à proximité du point de chute de l'eau provenant du couloir de débordement, ce système de nettoyage des spires mettant en oeuvre une pluralité d'ailettes qui s'engagent dans les intervalles entre les spires de ltenroilement hélicoïdal dudit tambour0 9,- Appareil selon la revendication 5,caractérisé en ce que. ledit organe de transmission comprend un arbre de transmission reliant deux galets situés du même côté du tambour, ledit arbre de transmission étant solidaire d'une brosse cylindrique permettant le nettoyage des spires du tambour 1. IOo Assemblage de deux appareils selon l'une des revendications précédentes permettant d'effectuer,9'une parle débourbage et le prélavage et,'--..utre part, le lavage et le rinçage. 11.- Appareil selon l'une des revendication précédentes, caractérisé en ce que, dans le cas de produits lourds difficilement véhiculables, l'intérieur du tambour est équipé de tôles constituant des portions d'hélices à pas croissant, de l'entrée à la sortie du tambour, disposées en-dessus de la partie ajourée du tambour et entre les poutres servant à sa fixation, ladite partie ajourée du tambour pouvant être alors réalisée par une succession de cercles coaxiaux et de même diamètre,en ronds métalliques également espacés.