Brevet FR2237670A1 — publié le 19750214

Sa présente invention se rapporte à un séparateur de poussière convenant particulièrement pour séparer la poussière de l'air, notamment pour les forages dans de la roche Te séparateur de poussière comporte une unité formant cyclone dans laquelle on impartit à l'air mélangé de poussière une trajectoireen forme de spirale à l'aide d'un agent moteur, et comporte par ailleurs des moyens de filtrage ainsi qu'un dispositif collecteur pour la poussière séparée. Les séparateurs de poussière du type en cyclone sont déjà commercialisés De cyclone proprementdità l'intérieur de ces derniers n'est cependant en règle générale pas complet, mais la spirale rotative s'étend jusqu'en bas jusqu'au-dispositif collecteur où elle met la poussière en tourillon, qui ensuite se dépose sur les moyens de filtrage . Ceci a des répercutions désavantageuse sur la capacité de séparation et rend plus difficile le nettoyage du filtre. Par le séparateur de poussière proposé par l'invention, ces inconvénients sont supprimés et l'unité formant cyclone est configurée de manière à ce que la spirale pour l'air s'étende d'un mouvement dirigé vers le bas à un mouvement dirigé vers le haut légèrement au-dessus du dispositif collecteur. De cette manière, il n'y a pas de mise en tourbillon de 1' air et les filtres ne sont plus inutilement chargé de poussière Conformément à l'invention, l'air -partiellement épuré dans l'unité formant cyclone s'écoule vers le bas par le filtre qui de cette manière est en grande partie auto-nettoyant Les séparateurs de poussière conformes à l'invention présentent par ailleurs d'autres avantages. Etant donné que l'unité formant cydone et les filtres sont disposés dans un réservoir cy drique, l'enveloppe extérieurede ces derniers peut etre réaliséedans une matière plus légère que ce n'est le cas lorsqu'il -vagit d'une section carrée ou rectangulaire, les c#téSdevant etre entretoisés pour s'opposer-aux surpressions et aux dépressions apparaissant dans le séparat-eurO Par la disposition de l'unité formant cyclone au centre du réservoir,-- avec les filtres disposés tout autour on obtient un élément compact avec une grande surface filtrante L'unité formant cygne est configurée de manière à ce qu'elle puisse séparer aussi bien les matières grossières que les matières à grain fin.L'eau éventuellement rencontrée dans le courant gazeux n'a aucune action négative sur le fonctionnement Au contraire, le degré de séparation est augmenté étant donné que les petites particules reçoivent nne masse plus importante par adhérence aux molécules d'eaux Ceci est rendu possible par la grande vitesse avec laquelle le cyclone fonctionne0 La résistance qui pour cette raison est augmentée dans l'unité formant cyclone est compensée par la grande surface de filtrage qui supporte une charge minimale par unité de 'surface et produit ainsi une plus faible résistance dans les filtres. Les caractéristiques du séparateur de poussière conforme à l'invention résid#tdans le fait que l'unité formant cyclone est montée au centre d'un réservoir cylindrique vertical dans lequel sont prévus tout autour de l'unité formant cyclone un nombre de filtres tubulaires verticaux qui sont ouverts à leur partie inférieure en direction du dispositif - collecteur et également à leur partie supérieure en direction d'un volume délimité vers le haut par lequel l'air partiellement libéré de la poussière se trouvant dans l'unité formant cyclone parvient à passer pour parvenir ensuite dans l'atmosphère en passant par les filtres à manche -, puis par une fente entre le volume délimité précité et le réservoir cylinirique, en étant entraîné par un agent moteur0 l'entrée d'air de l'unité formant cyclone est montée excentriquement et sert à impartir à l'air mélangé à la poussière un mouvement En spirale dirigé vers le bas, la poussière étant appliques contre les parois du cyclone par les forces centrifugas et tombant ensuite par un tube de descente débouchant dans le dispositif collecteur, dans lequel les dimensions de l'unité formant cyclone et la puissance de l'agent moteur ont pour but d'assurer que le courant d'air,à la partie inférieure de l'unité, tourne et reçoive un mouvement dirigé vers le haut avec une sortie centrale vers le volume précité qui est limité à sa partie supérieure à l'intérieur de l'entrée montée excentriquement Suivant une autre caracibistique de l'invention, l'unité formant cyclone présente ~ entre la sortie et le tube de descente la forme d'un tronc de cone allant en se rétrécissant vers le~basO les filtres tubulaires à la manche sont en tissu polyester ou analogue0 Suivant une autre g -caractéristique de 11 invention, l'organe moteur ou de déplacement est formé par une soufflerie commandée par un moteur hydraulique, pneumatique ou électrique ou par un injecteur sous vide. Le dispositif collecteur est formé d'un sac de matière synthétique imperméable à l'air qui est fixé de manière amovible à une partie de raccordement prévue sur le réservoir cylindrique. L'invention seranteux comprise et d'autres buts caractéristiques et avantages de celle-ci apparattront au cours de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés innés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une représentation schématique en coupe d'un séparateur de poussière; -3es figures 2 et 3 sont des vues en coupe suivant les lignes A-Aet B-3de la figure 1; - les figures 4 montre le schéma de fonctionnement du séparateur de poussère;; - la figure 5 montre des parties de filtres à manche appartenant au séparateur de poussière dans différentes positions d'utilisation D Le séparateur de poussière dans l'exemple représenté eompaFe une unité formant cyclone 1 qui est logée au centre d'un réservoir vertical cyùidrîque 2 A l'intérieur de ce dernier, on a par ailleurs prévu tout autour de l'unité formant cyclone,une pluralité de filtres à manche 3 en tissu polyester ou analogue. ; ;fl'air à épurer est aspiré à l'aide d'un élément moteur présentant la forme d'un ventilateur 7 par une entrée excentrique 8 si bien que L'air reçoit un mouvement en forme de spira3s-qui au départ dans l'unité formant cyclone 1 est dirigé vers le bas Ainsi une grande partie de la poussière centrifugée dans l'air montre les parois de l'unité formant cyclone sur lesquels les particules de poussière sont freinées pour ensuite tomber vers we bas dans un tube de descente 9 dans un dispositif collecteur 4 En donnant à l'unité formant cyclone 1 et au ventilateur 7 des dimentions convenables, le courant d'air tourne toutefois légèrement au-dessus du dispositif collecteur 4 et s'écoule par une sortie 10 en direction d'un volume 5 délimité à sa partie supérieur où l'air est à nouveau -détourné et s'écoule vers le bas par les filtres à manche 3 ouvert à leur deux extrémités. En passant dans ces filtres à manche, l'air est à nos eau épuré et s'écoule ensuite vers le haut par une fente 6 entre le réservoir 2 et le volume délimité 5 pour parvenir ensuite par le ventilateur 7 par des fentes prévues dans un couvercle Il isolé au point de vue sonore dans l'atmosphère., La poussière séparée dans les filtres tombe partiellement par effet du courant d'air passant vers le bas ou au travers des filtres à manche ouverts à leur partie inférieure et parvient dans le dispositif collecteur 4.Ce dispositif se compose d'un sac de matière synthétique imperméable à l'air qui est fixé de manière amovible sur une pièce de raccordement 12 montée à la partie inférieure du réservoir cylindrique. les filtres peuvent êere nettoyés notamment gracie à un raccordement 13 qui envoie de l'air comprimé. La réalisation, les dimensions et la disposition des filtres à manche ont pour conséquence que ces derniers dans l'ensemble peuvent être considérés comme auto-nettoyant.Lorsque la poussière forme à#l'intérieur des filtres une couche, il en résulte automatiquement une plus grande vitesse de#l'air. Ladite couche de poussière est exposée à une pression axiale dans le sens du filtre et est détachée des filtres pour tomber dans la pièce de raccordement 12. Par cet effet dtauto-nettoyage très efficace, l'utilisation d'un vibrateur, d'air comprimé ou analogue ne sera nécessaire que de manière sporadique, à de grands intervalles de temps et pour des durées de traitement très courtffl~Le dépôt formé sur les filtres, l'accroissement de la vitesse de l'air et enfin la séparation de la couche de poussière sont montrés à la figure 5 dans différentes étapes. L'effet des pertes par friction sur les parois de l'unité formant cyclone est compensée par le fait que cette dernière est réalisée entre la sortie et le tube de descente sous forme d'un tronc de cône allant en se rétrécissant vers le bas. Le séparateur de poussière peut être réalisé de différentes manières suivant l'utilisation qui en sera faite et les conditions données En fonction du volume d'air à épurer , l'unité formant cyclone# peut être équipée d'un ou de plusieurs cyclones. Le ventilateur peut être entrainé par un moteur hydraulique, pneumatique ou électrique et cet organe moteur peut alternativement etre formé par un éjecteur sous vide.A la figure 4, on voit un éjecteur 14 qui remplace le ventilateur 7* Par une soupape à trois voies 15, on amène avantageusement l'air pour l'éjecteur qui, comme dans les cas du ventilateur - 7, provoque un effet de dépression dans le séparateur de poussière, si bien que les fuites ou pertes de poussière sont effectivement empêchées La commande au moyen d'un moteur hydraulique est particulièrement appropriée pour une partie des wagons utilisés pour le perçage de rochers qui comportent un système hydraulique qui, pendant le perçage, possède une surcapacité et peut autre utilisé pour entraider le moteur hydraulique du séparateur de poussière, Ceci s'applique également au forage pour les sources. Stilton utilise un séparateur pour une autre industrie , le ventilateur sera de préférence entrainé par un moteur électrique. Dans l'exemple représenté,#- le ventilateur est disposé sur le réservoir cylindrique o Dans certains cas, par exemple dans l'industrie mécanique, on pourra également envisager une autre disposition. Plusieurs machines peuvent simultanément wetre raccordées à l'entrée 8o Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple, En partlculic, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents iechniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1. Séparateur de poussière, avantageusement pour séparer la poussière de 11 air, notamment lors du perçage de rocherb comportant une unité formant cyclone dans laquelle l'air mélangé à la poussière reçoit un mouvement en forme de spirale à l'aide d'un élément d'entrainement, et comportant également des moyens de filtrage ainsi qu'un dispositif collecteur pour la poussière déposée, caractérisé enoe que l'unité formant cyclone est montée au centre d'un réservoir cylindrique vertical, dans lequel tout autour de ladite unité, sont prévus un certain nombre de filtres à manche verticaux, qui sont ouverts à leur partie inférieure en direction du dispositif- collecteur et également à leur partie supérieure en direction d'un volume délimité, par lequel de l'air partiellement chargé de poussière parvient à passer dans l'unité formant cyclone en direction des filtres à manche et au travers de ces derniers, pour ensuite parvenir de là par une fente prévue par entre le volume précité et le réservoir cylindrique, en étant entraîné par un élément moteur, dans l'atmosphèreO 2 Séparateur de poussière selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée d'air de l'unité formant cyclone est montée de manière excentrique à sa partie supérieue et sert à donner à l'air mélangé à la poussière un mouvement en spirale dirigé vers le bas, la poussière étant entraînéepar par effet des forces centrifuges contre la paroi de l'unité formant cyclone et tombant ensuite par un tube dedescente prévu à la partie inférieure de l'unité formant cyclone et débouchant dans un dispositif collecteur , tandis que les dimensions de l'unité formant cyclone et la puissance de l'élément moteur sont prévues pour que le courant d'air à la partie inférieure de l'unité tourne et reçoive un mouvement dirigé vers le haut par la sortie \ formant écouloir central pour parvenir dans un volume qui est limité à sa partie supérieure à l'intérieur de l'entrée précitée montée excentrique 3. Séparateur de poussière selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité formant cyclone présente entre la sortie et le tube de descente la forme aua tronc de cône allant en se rétrécissant vers le bas, 4. Séparateur de poussière selon la revendication 1, caractérisé en/ce que les filtres à manche sont en tissu synthétique, notamment en polyester. 5O Séparateur de poussière selon la revendication 1 caractérisé en ce ce le moyen d'entraînement est formé par un ventilateur entraîné par un moteur hydraulique, pneumatique ou électrique ou par un éjecteur sous vide. 60#Séparateur de poussière selon la revendication 5, caractérisé en/ce que 11 élément d'entrainement est enfermé dans un couvercle isolé au point de vue bruit, monté sur le réservoir cylindrique précité, qui comporte des fentes constituant les sorties ou évacuations pour l'air épuré 7. Séparateur de poussière selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif collecteur est formé par un sac, poche ou un élément similaire de matière synthétique imperméable à l'air qui est fixé de manière amovible à une pièce de raccordement disposée à la -- partie inféreure du réservoir cylindrique précité0 8 Séparateur de poussière selon la revendication 1, caractérisé enoe que les filtres à manche présentent un diantre interne relativement étroit tel que pour une accumulation relativement limitée de poussière,il se produise une rédaction sensible de la surface d'écoulement libre et que de cette manière la vitesse de l'air augmente si bien-que la couche de poussière est exposée à une pression axiale et se détache automatiquement.