Brevet FR2314763A1 — publié le 19770114

La présente invention a trait à une machine pour le triage de matériaux incohérents, par exemple ceux dérivés de dépotes de scories de fonderie et similaires, pour la séparation de métaux lourds tels que fer, plomb, manganèse, titane, etc. La récupération de métaux utilisables à partir de scories de fonderie et sources similaires n'était possible jusqu'à présent que pour des pièces relativement grossières, pour lesquelles le triage pouvait s'effectuer manuellement, par exemple par l'action d'opérateurs disposés le long d'un tapis roulant transportant la matière initiale très étalée, afin de faciliter l'observation. Cependant, à mesure que les dimensions des fragments de matériaux diminuent, par exemple lorsqu'on parvient à des diamètres inférieurs à environ deux centimètres, le triage manuel n'est plus rentable et à défaut de procédés ou d'équipements propres à exécuter ce triage d'une manière économiquement acceptable, on a renoncé jusqu'à présent à traiter des matériaux de cette nature. En conséquence, la présente invention a pour but de réaliser une machine capable d'effectuer la séparation et la récupération de matières métalliques lourdes à partir de matériaux de départ incohérents, constitués par des fragments d'un calibre relativement réduit, par exemple de l'ordre de quelques centimètres ou meme moins, et cela à des prix de traitement économiquement compétitifs. Ce but principal de l'invention, ainsi que d'autres et les avantages qui découlent de l'invention ainsi qu'il apparaStra par la suite, sont atteints grace à une machine pour la séparation de métaux lourds à partir de matériaux incohérents, cette machine étant caractérisée en ce qu'elle comprend essentiellement - un bati propre à hêtre suspendu en position fixe au-dessus d'un plan d'eau; - un tamis comportant des parois latérales et un fond perforé, monté horizontalement sur ledit bâti grâce à des supports élastiques à une hauteur telle que ledit tamis soit partiellement immergé dans l'eau lorsque le bti est suspendu au-dessus dudit plan d'eau; et - des moyens permettant de faire osciller verticalement ledit tamis sur ses supports élastiques. On décrira maintenant un mode préféré de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif en se référant au dessin annexé, sur lequel La figure 1 est une vue latérale de la machine selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe transversale faite suivant la ligne Il- Il de la figure 1; et La figure 3 est une vue en perspective et à une échelle agrandie d'un détail de la machine. Si l'on se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2 du dessin, on voit que la machine représentée et conforme à un mode préféré de réalisation de l'invention comprend un châssis rectangulaire 10, par exemple en profilé métallique à section en U, destiné à prendre appui sur les côtés d'une cuve 12 remplie d'eau. Sur ce chassis 10 se dressent verticalement quatre montants ou colonnes tels que 14, 16 et 18, qui supportent un bati comprenant des longerons 20, 22 et un toit 24. Le long des côtés longs du châssis 10 sont réparties des consoles telles que 26, 28, 30 qui font saillie vers l'extérieur et portent des supports élastiques verticaux tels que 32, 34 et 36. Chaque support, comme le montre la coupe axiale partielle à gauche de la figure 1, relative au support 34, comprend un guide cylindrique interne 38 fixé à la console 28, un guide cylindrique externe 40 coulissant sur le guide interne 38, ainsi qu'un ressort hélicoldal 41 contenu entre les deux guides cylindriques 38 et 40. Les quatre supports élastiques soutiennent deux par deux des traverses désignées respectivement en 42 et 44, sur le côté infF- rieur desquelles sont fixés des berceaux respectifs 46 dans lesquels prend appui un tamis rectangulaire comprenant des parois latérales 48, 50 et un fond perforé 52. Les dimensions des berceaux 46 et du tamis 48-52 sont telles que le tamis est partiellement immergé dans l'eau contenue dans la cuve 12. Sur les longerons 20, 22 sont montés en rotation deux arbres 54, 56 entrainés par un arbre moteur central 58 par l'entremise de transmissions à channe 60 et 62. L'arbre moteur 58 est entrai- né à son tour par un moteur électrique 64'monté sur une plateforme 66 supportée par les longerons 20, 22, cet entraînement s'effectuant par une courroie 68. Tant la transmission à courroie 68 que les transmissions à chaîne 60, 62 assurent une réduction sensible du rapport de vitesses, par exemple de l'ordre de 1:10 chacune. Aux extrémités opposées des deux arbres menés 54, 56 sont montés quatre excentriques 70, 72 et 74 qui seront décrits plus en détail par la suite; à chacun de ces excentriques sont reliés par l'intermédiaire de biellettes respectives 76, 78 et 80 des étriers correspondants 84, 86 et 88 rigidement solidaires, deux par deux, des traverses 42 et 44. A une extrémité du châssis 10 est monté un plan incliné 90 destiné à faciliter le chargement des matériaux incohérents 92 sur le tamis 48-52. A l'extrémité opposée 94, un dispositif du genre cabestan à manivelle 96 permet de soulever le tamis 48-52 par rapport à ses berceaux, afin d'en soulever le fond 52 au-dessus du niveau de l'eau. Sur la figure 3 on a représenté un mode préféré de réalisation d'un excentrique réglable, que l'on peut utiliser pour déterminer les mouvements oscillants du tamis 48-52. Cet excentrique comprend ùn disque 98 pourvu d'une gorge de guidage diamétral à section en queue d'aronde 100, dans laquelle s'engage la tête 102, de plus grand diamètre, d'un axe portant un collier 1Ô4; un roulement à billes 106 pour l'articulation de la biellette correspondante 76, 78 ou 80, un autre collier 108 et enfin un écrou 110 qui se visse sur la partie extérieure filetée dudit axe. Ce dispositif permet de régler le degré d'excentricité de l'axe d'articulation de la biellette afin d'obtenir l'excursion désirée du tamis. La machine décrite ci-dessus fonctionne de la façon suivante : Le tamis 48-52 est chargé avec le matériau à trier 92 en utilisant pour cela le plan incliné 90. Le moteur 64 est mis en marche pour faire tourner les excentriques 70, 72 et 74, et appliquer ainsi un mouvement oscillant dans un plan vertical aux traverses 42 et 44. De préférence, l'excursion des traverses sera de 1'or- dre de 4 à 5 cm, et la fréquence d'au moins 100 excursions-à la minute. Le mouvement vibratoire ainsi imprimé au tamis partiellement immergé dans l'eau a pour effet de déterminer une sédimentation préférentielle vers le fond 52 des fragments les plus lourds contenus dans le matériau à trier, c'est-à-dire les particules métalliques, alors que les fragments rocheux, tels que matériaux siliceux, calcaires, etc., plus légers, forment la couche superficielle dans le tamis. Un ou plusieurs opérateurs disposés à l'extrémité 94 du tamis, à savoir celle opposée à l'extrémité de chargement (où se trouve le plan incliné 90) assurent un ratissage continu de la surface de la masse de matériau contenue dans le tamis, en utilisant pour cela des rateaux à spatule, en retirant constamment de la matière qui sera-déchargée hors de la machine à l'extrémité 94 du tamis. La matière contenue dans le tamis s'enrichira donc progressivement en composants métalliques, et ceux-ci seront évacués périodiquement, par exemple à des intervalles de 10 ou 15 minutes. L'évacuation de la matière enrichie et/ou l'examen ou la vérification du tamis seront facilités par la présence du cabestan 96. Pour assurer un fonctionnement correct de la machine, il est indispensable que le mouvement vibratoire du tamis ait lieu dans le sens vertical, l'expérience pratique ayant prouvé que les composantes horizontales du mouvement vibratoire n'avaient aucune utilité. On suppose que la vibration dans le plan vertical projette continuellement les particules de matériau vers le haut, et que la stratification du matériau selon le poids soit due à la différence de hauteur à laquelle le matériau est projeté selon sa densité. Bien que l'on ait décrit un mode préféré de réalisation de la machine suivant la présente invention, il est évident que d'autres modes de réalisation ainsi que de nombreuses variantes et modifications peuvent etre envisagée sans s'écarter des principes de base de l'invention, telles que les décrivent les revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1 - tachine pour la séparation de métaux lourds par rapport à des matériaux incohérents, caractérisée en ce qu'elle comprend a) un bâti pouvant être suspendu à poste fixe au-desus d'un plan d'eau; b) un tamis comportant des parois latérales et un fond perforé, monté horizontalement sur ledit bâti à l'aide de supports élastiques à une hauteur telle que ledit tamis soit partiellement im- mergé dans l'eau lorsque ledit bâti est suspendu au-dessus dudit plan d'eau, et c) des moyens pour faire osciller verticalement le tamis sur ses supports élastiques. 2 - machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens prévus pour faire osciller le tamis comprennent au moins un excentrique à axe horizontal, disposé à un niveau différent de celui du tamis et relié à celui-ci par l'intermédiaire de bielles, ainsi que des moyens moteurs pour faire tourner l'excentrique à une vitesse déterminée. 3 - machine selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les supports élastiques comprennent chacun un ressort hélicoïdal de compression logé entre des guides ver ticaux. 4 - Machine selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend deux paires d'excentriques calés sur les extrémités des arbres correspondants, ceux-ci étant entraînés par un moteur électrique monté sur le châssis, la liaison entre le moteur et les arbres des excentriques s'effectuant par des transmissions à démultiplication. 5 - Machine selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un mécanisme à cabestan à commande manuelle monté sur une extrémité du chtssis pour soulever au moins une extrémité dudit tamis par rapport à son niveau normal de travail.