Brevet FR2232370A1 — publié le 19750103

La présente invention a trait à des séparateurs rotatifs pour matériaux, notamment pour le tri de coquillages d'avec des corps indésirables. Les coquillages sont retirés du fond de la mer en remorquant une drague ou un chalut sur le fond de la mer à tartir d'un navire de surface. Be chalut collecte un mélange de coquilles de différentes tailles, de pierres de petites et de grandes dimensions et de demi-coquilles mortes. Environ la moitié de ces objets doit être renvoyée au fond de la mer. De plus, les usines de traitement de coquillages exigent habituellement ceux qui ont un diamètre supérieur à 35 mm de sorte que les coquillages plus petits doivent être renvoyés au fond de la mer avec les pierres et les demi-coquilles. La pratique courante a' l'heure actuelle pour les bateaux de pêche de coquillages est de porter une certaine forme de crible ou séparateur qui est conçue pour séparer les coquillages recherchés du reste des objets de sorte que ces derniers peuvent être renvoyés en permanence au fond de la mer. C'est un des buts de la présente invention de proposer un séparateur qui constitue un perfectionnement à ceux actuellement en usage. Le séparateur sera décrit en partieulier à propos du tri de coquillages, mais pourrait être utilisé pour trier des objets similaires de forme plate. Suivant l'invention, le séparateur rotatif est caractérisé en ce qu'il comporte un support, des tambours coaxiaux interne et externe montés sur le support en vue d'une rotation autour de leur axe commun, des fentes dans les deux tambours, les fentes s'étendant généralement longitudinalement par rapport à chaque tambour, chaque fente présentant des parois latérales opposées qui s'étendent vers l'extérieur - partir de la surface interne du tambour et convergent dans une direction s'éloirOnant de ladite surface, de sorte que chaque fente possède une embouchure à la surface interne du tambour qui est plus large que la sortie de la fente aux extrémités externes des parois, les fentes dans le tambour externe ayant des sorties plus étroites que les fentes dans le tambour interne, et d'autres perforations étant prévues dans le tambour externe. Il a été constaté que lorsqu'une charge de matériau brut retiré du fond de la mer est introduite dans le tambour interne, elle tend à grimper sur un c8té du tambour lorsque celui-ci tourne. Le matériau grimpera sur le côté jusqu'à ce que l'angle d'éboulement du matériau soit dépassé, il glissera alors vers le bas. On a constaté que les matériaux plus légers, c' est-à-6ire les coauillages de toutes dimensions et les demi-coquilles mortes viennent jusqu'au sommet du matériau qui tente de grimper sur le c8té du tambour interne. tes objets légers glissent ensuite vers le bas le long de la face de la pente créée par les objets plus lourds, c 'est--dire les pierres, et traversent les fentes dans le tambour externe. On a constaté que si lton a seulement une fente à c8tés rectilignes de la dimension voulue, il existe une tendance pour les objets plats à déraper au-dessus de l'entrée de la fente.Evidemment la dimension de sortie de la fente est dictée par la dimension deg coquillages et autres objets légers qui doivent autre passés. On a constaté qu'en faisant converger la fente vers sa sortie, en ayant ainsi une embouchure de la fente de plus grandes dimensions que sa sortie, les coquillages et autres objets plus légers ont une grande tendance à pénétrer dans la fente et la séparation est par conséquent beaucoup plus efficace que si des fentes planes sont prévues. De préférence, les demi-angles de convergence des parois des fentes dans chaque tambour sont approximativement éCales à l'angle d'éboulement présenté par le matériau dans chaque tambour lorsque celui-ci est en rotation. Les demi-angles de convervence dépendront ainsi des vitesses périphériques dz rotation des tan- bours et de la nature du matériau introduit dans les tambours. tes pierres plus grandes, qui ne passent pas au travers des fentes, passent le long u tambour interne et sont reçues par une e..tré.mité de celui-ci et renvoyées directement au fond de la mer. tes corps plus légers qui sont constitués par les pierres plus petites, les coquillages et les demi-coquilles pénètrent dans le tambour extérieur. tes petites pierres et les petits coquillages traversent les perforations pratiquées dans le tambour extérieur et sont renvoyés au fond de la mer directement. Bes demicoquilles mortes traversent les fentes dans le tambour extérieur. tes fentes dans le tambour extérieur et les perforations qui y sont pratiquées sont dimensionnées de façon à empêcher les coquilles de dimensions voulues de traverser soit les fentes, soit les perforations. Les perforations laisseront passer les petits coquillages et les fentes laisseront passer les demi-coquilles mortes, mais les fentes dans le tambour extérieur seront insuffisamment larges pour laisser passer un coquillage vivant de dimensions voulues. tes coquillages désirés sont alors délivrés à l'estré- mité du tambour extérieur et peuvent être mis en sac. Il est possiblevque certains coquillages très grands soient retenus dans le tambour interne, mais ceux-ci sont peu nombreux et peuvent être facilement retirés à la main. Le séparateur comprend différents couloirs et moyens de réception pour recevoir les objets en provenance du tambour interne et du tambour externe et pour recevoir le matériau qui traverse les fentes et les perforations dans le tambour extérieur. De préférence, les tambours interne et externe sont fixés ensemble et peuvent être supportés par des roues cannelées venant en contact du tambour interne aux extrémités de celui-ci. te tambour interne peut comprendre deux anneaux terminaux entre lesquels sont fixés des tronçons de canal, les parois latérales de chaque tronçon de canal stétendant vers I1 extérieur depuis le tambour et divergeant de sorte que les parois adjacentes de deux canaux constituent les parois d'une fente dans le tambour interne. L'intérieur du tambour interne peut être muni d'une vis hélicoidale pour faire-avancer le matériau d'une extrémité à l'autre. De préférence, l'axe commun des tambours est disposé de telle sorte que l'avancement des objets d'une extrémité de chaque tambour à l'autre soit favorisé par la gravité, c'est-à-dire que l'axe commun est incliné sur l'horizontale. D'autres particularités de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui va suivre. Aux dessins annexés à titre d'exemple non limitatif la figure 1 est une vue en perspective d'un séparateur incorporant la présente invention, la figure 2 est un diagramme représentant le principe de fonctionnement du séparateur. On se réfère tout d'abord à la figure 1. te séparateur comporte un support 10 sous forme de châssis sur lequel est monté un tambour externe 11 et un tambour interne 12. Le tambour externe est fixé au tambour interne au moyen d'un certain nombre de montants radiaux dont l'un est représenté en 13. Les tambours reliés entre eux sont montés à rotation sur le support 10 au moyen de quatre roues cannelés 14 montées aux coins du support et coopérant avec des rails 15 sur des anneaux terminaux 16 du tambour interne 12. Bes tambours peuvent être entraînés en rotation en ap pîiqtiant un entrainement à une poulie 17 représentée à la figure 1, fixée à l'une des roues 14. S'étendant entre l'anneau terminal 16 du tambour interne se trouve un ensemble d'éléments de canaux dont certains sont dési gnés en 18 et représentés plus clairement à la figure 2. Chaque élément de canal comporte une base 19 dont la surface interne 20 constitue une partie de la surface interne du tambour 12. tes parois latérales 21 de chaque canal divergent depuis la base 19, et les parois 21 d'une paire de canaux adjacents 18 créent des parois convergentes pour une fente désignée généralement en 22. La fente possède une sortie indiquée par la droite fléchée 23 et une embouchure indiquée par la droite fléchée 24. On voit que par suite de la converence des parois 21 de la fente, l'embouchure 24 est considérablement plus large que la sortie 23. La largeur de la sortie est, dans le présent exemple, telle qu'elle laisse passer des coquillages de la dimenion.désirée et des objets de plus petites dimensions. Le tambour extérieur Il est muni d'un ensemble de perfo rations circulaires désignées généralement en 25 et également un ensemble de fentes généralement en hélice, dont certaines sont indiquées en 26. tes fentes 26 ont une Eonfiguration similaire à la fente 22 représentée à la figure 2, mais leurs sorties sont plus étroites que les sorties 23. Les perforations 25 sont suffisamment petites pour ne pas laisser passer des coquillages de la dimension désirée, mais pour laisser passer des coquillages plus petits que ceux recherchés et de petites pierres.Gomme on l'a expliqué, les fentes 26 sont suffisamment larges pour laisser passer les demi-coquilles mortes, mais non des coquillages vivants de la dimension voulue. Il existe un premier couloir 27 sous le tambour externe ll pour recevoir le matériau qui traverse les perforations 25 et les fentes 26. I1 existe un second couloir 28'disposé à une extrémité du tambour. externe 11 pour recevoir le matériau déversé à partir de cette extrémité. Sont associés au couloir 28 deux supports de sac 29 sur lesquels un sac peut être monté comme indiqué en 30 et il existe un volet 31 qui peut être déplacé de façon à utiliser séléctivement les supports de sac 29, de sorte que, tandis qu'ut sac est enlevé, un autre sac peut être rempli. I1 existe un troisième couloir 32 pour recevoir le matériau déversé depuis une extrémité du tambour interne. Ainsi qu'on le voit sur la figure, l'axe commun des tambours présente une certaine inclinaison par rapport à lthorizontale, de sorte que le matériau introduit à l'extrémité supérieure du tambour interne tend à se déplacer vers les couloirs. Pour favoriser ce déplacement, il existe une vis hélicoi9dale 33 disposée à l'intérieur du tambour interne 12. Une trémie de réception 34 représentée seulement sur la figure 1 est disposée pour recevoir le matériau et l'envoyer dans l'extrémité supérieure du tambour interne 12. En utilisation, le matériau brut retiré du fond de la mer est introduit dans la trémie 34 et passe dans l'intérieur du tambour interne 12. Ce dernier tourne à une vitesse périphérique de préférence comprise entre 8,5 et 14 mètres par minute et-le matériau reçu tend à grimper le lonLZ d'une paroi du tambour comme représenté à la figure 2. Le matériau est désigné d'une anière générale en 35 et comporte une couche inférieure de pierres de grandes dimensions 36 et une couche supérieure de matériau plus léger, tels que les coquillages plats 37.On a constaté que les objets plus légers tendent à monter jusqu'au sommet de la masse de matériau 35 et tendent ensuite à glisser vers le bas depuis le sommet de la couche inférieure 36 comme indiqué par les flèches 38. tes coquillages pénètrent dans la fente 22, comme renrésenté, et la traversent. On a constaté qu'avec une fente présentant une embouchure 24 plus large que la sortie 23, comme décrit ci-dessus, il existe une tendance moindre pour les coquillages à plisser au-dessus de l'entrée de la fente et une tendance plus prononcée de ceux-ci à pénétrer dans la fente et à la traverser. tes matériaux lourds demeurent dans le tambour interne et sont déversés sur le couloir 32 pour être renvoyés au fond de la mer. S'il existe des coquillages de très grandes cimentions alors ceux-ci peuvent être retirés à la main, puisqu'ils seront relativement rares, mais ils ne traverseront pas les fentes 22. te matériau qui traverse les fentes 22 comporte des coquillages de la dimension désirée et autres matériaux tels que demi-coquilles mortes, petits coquillages et petites pierres. Les petites pierres et les petits coquillages vont, à travers les perforations 25, sur le couloir 27 et à nouveau sont renvoyés au fond de la mer. tes c-emi-coquilles mortes traversent les entes 26 qui sont dimensionnées pour les recevoir, mais ne laissent pas passer les coquillages vivants de la dimension désirée. Ces derniers demeurent à l'intérieur du tambour externe 12 et passent sur le couloir 28 et peuvent ainsêtre recueillis dans un sac tel que 30, comme représenté. On a constaté qu'il est souhaitable pour le tambour extérieur de tourner 8 une vitesse i-érip:ériaue comprise entre 13 et 22 mètres par minute. tes demi-coquilles légères glissent au-dessus du matériau dansle tambour de la même façon que les coquillages vivants au-dessus du matériau dans le tambour interne, comme décrit à propos de la figure 2, les åemi-coauilles mortes étant plus léisYères que les coquillages légers reçus dans le tambour. On notera que les fentes dans le tambour interne sont parallèles à l'axe de celui-ci, tandis que les fentes dans le tambour externe sont généralement hélicoldales. Tes fentes doivent s'étendre généralement longitudinalement par rapport à chaque tambour, mais elles peuvent être, soit parallèles, soit hlicoidales dans l'un ou l'autre tambour. lorsqu'on utilise des fentes hélicoi- dalles, le pas de l'hélice dépend de la vitesse de rotation de fonctionnement des tambours prévue, plus la vitesse de fonctionnement prévue est basse, plus l'hélice est ouverte. l"invention a été décrite en détail à propos du tri de coquillages, mais un séparateur similaire pourrait être utilisé pour le tri d'autres objets de forme plate similaire. D'autre part, il est évident que la présente invention ne se limite pas à l'exemple décrit et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées. R E V z T D I S A T I O Ttr 3 1. Séparateur rotatif pour matériaux, notamment pour le tri de coquillages, caractérisé en ce qutil comporte un support, des -tambours interne et externe coaxiaux montés sur le support en vue d'une rotation autour de leur axe commun, des fentes dans les deux tambours, les fentes s1 étendant généralement longitudinalement par rapport à chaque tambour, chaque fente présentant des parois laté- rales opposées qui s'étendent vers l'extérieur à partir de la surface interne du tambour et convergent dans une direction s'éloignant de ladite surface, de sorte que chaque fente possède une embouchure à la surface interne du tambour qui est plus large que la sortie de la fente aux extrémités externes des parois, les fentes dans le tambour externe ayant des sorties plus étroites que les fentes dans le tambour interne, et d'autres serforations étant prévues dans le tambour externe. 2. Séparateur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les demi-angles de convergence des parois des fentes dans chaque tambour sont approximativement égaux à l'angle d'éboulement présenté par le matériau dans chaque tambour lorsque celuici tourne. 30 Séparateur conforme à l'une des revendications 1 ou 2, saractérisé en ce que les fentes dans chaque tambour s'étendent soit parallelement à l'axe de rotation, soit hélìcoidalementb par rapport audit axe de rotation. 4. Séparateur conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'intérieur du tambour interne est muni d'une vis hélicoidale pour faire avancer le matériau d'une ex trémité à l'autre du tambour interne. 5. Séparateur conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'axe commun de rotation des tambours est incliné par rapport à l'horizontale. 6. Séparateur conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les tambours interne et externe sont fixés ensemble et sont supportés par des roues venant en contact des extrémités du tambour interne. 7. Séparateur conforme à l'une des revendications T a 6, caractérisé en ce que le tambour interne comprend deux anneaux terminaux entre lesquels sont fixés des tronçons de canal, les parois latérales de chaque tronçon de canal s'étendant vers 'extérieur à partir du tambour et divergeant de sorte que les parois adjacentes de deux canaux constituent les parois d'une fente dans le tambour interne. 8. Séparateur conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une trémie est prévue pour introduire le matériau brut à traiter à une extrémité du tambour interne et en ce outil comprend des couloirs pour recevoir des fractions dudit maté- riau en provenance de l'autre extrémité du tambour interne et du tambour externe et pour recevoir les autres fractions dudit matériau qui traversent les fentes et les perforations dans le tambour externe.