Brevet FR2372657A1 — publié le 19780630

La présente invention se rapporte à un procédé et à un appareil pour la séparation des éléments métalliques aimantables à partir d'un agglomérat de tels éléments en présence d'autres éléments qui ne sont pas aimantables. Par llexpression agglomérat utilisée ici, on entend un ensemble ou une masse d'éléments jetés ensemble plus ou moins brutablement. On a trouve de façon surprenante qu'une telle séparation peut être effectuée convenablement en utilisant un aimant excité en courant alternatif. La présente invention a pour objet un procédé pour la séparation d'éléments métalliques aimantables à partir d'un agglomérat comprenant ces éléments ainsi que d'autres qui ne sont pas aimantables, caractérisé en ce que 11 agglomérat est attiré au moyen d'un aimant qui est excité par un courant alternatif de basse fréquence, cette fréquence etant telle que l'agglomérat est agité de telle sorte que les éléments non aimantables se séparent en tombant et au moins la majeure partie des éléments métalliques aimantables demeure fixée à 1' aimant. Suivant une variante de l'invention, on fournit un appareil de séparation en continu ou en discontinu d'un agglomérat d'éléments magnétiques aimantables et d'éléments non aimantables, caractérisé en ce qu'il comprend un aimant alimenté en courant alternatif de basse fréquence que l'on place ou conduit audessus dtun agglomérat pendant un court instant pour permettre la séparation des éléments métalliques aimantables de l'agglomérat et des moyens pour éloigner de l'aimant les éléments aimantables. Par basse fréquence, on entend ici des fréquences d'environ 50 Hz c;uipeuvent être inférieures à 10 Hz mais pas inférieures à 5 Hz. Dans certaines conditions toutefois, la fréquence peut dépasser 50 Hz, suivant la gamme des dimensions des éléments à séparer. D'une façon générale, dans les agglomérats, les éléments varient beaucoup en ce qui concerne les dimensions et les formes et chaque agglomérat se maintient ramassé sur lui-même à cause de la nature compliquée entre autre des dimensions et des formes de ces parties constituantes individuelles et de leur orientation quelconque au sein de la masse. On a trouvé que la séparation des éléments mdtalliques aimantables des éléments non aimantables s'effectue en utilisant une fréquence de courant alternatif sur l'aimant telle qu'elle permet aux éléments aimantables de dimensions spécifiques de faire une rotation au moins partielle. I1 est clair que cette rotation d'un élement aimantable dépend entre autre de sa taille moyenne, de sa forme, de son poids, de sa force coercitive magnétique et de l'inertie qui est créée en elle par le magnétisme induit et du renversement de la polarité de l'aimant à une fréquence donnée. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit d'un exemple de réalisation particulier donné en référence aux dessins annexés sur lesquels - La figure 1 est une vue latérale d'un aimant excité par un courant alternatif etd'unagglomérat attiré par sa pièce polaire. Les figures 2 , 2B, 2C, 2D représentent schématiquement la suite des quatre étapes du procédé conforme à l'invention. Les figures 3 et 4, représentent schématiquement un procédé de séparation en continu et l'appareil utilisé. La figure 5 est une vue oblique en perspective d'une forme préférée d'aimant. Sur la figure 1, un aimant à courant alternatif 10 ayant une pièce polaire 11 et une bobine 12 est alimenté par une source de courant alternatif 13 qui, a une fréquence F, produit un renversement de la polarité magnétique de l'aimant, qui de façon claire, se trouve réduit à une force magnétique nulle, deux fois par fréquence comme dans le cas du courant. L'agglomérat 14 comprend une masse d'éléments métalliques de formes et de dimensions différentes qui sont aimantables et plusieurs éléments métalliques ou non qui ne sont pas aimantables. Les éléments sont ramassés au hasard et jetés ensemble plus ou moins brutablement et se combinent en fonction de leur forme et de leur orientation quelconque au sein de la masse. En se référant aux figures 2A, 2B, 2C et 2D, on peut considérer le comportement de deux éléments séparés de métaux aimantables 15A et 15B, l'élément 15A étant le plus grand des deux Sur la figure 2A, on voit que les pièces 15A et 15 soutrennent un élément non aimantable 16 qui est coinçé entre elles. La pièce polaire magnétique 11 présente une polarité nord maximale. Si elle n'était pas retenue par l'élément 16, les éléments 15A et 15B s'appliqueraient à plat contre la face polaire de la pièce polaire 11. Sur la figure 2B, le courant qui alimente l'aimant passe par la valeur zéro et la force magnétique sur la pièce polaire est pratiquement nulle. Les pièces métalliques aimantables 15A et 15B sont repoussées par l'élément 16. Les éléments 15A et 15B tombent alors à une distance dl par gravité et conservent suivant leur force coercitive magnétique, leurs polarités magnétiques induites respectives S1, N1 ; S2, N2, comme représenté; et l'élément 16 tombe. Sur la figure 2C, le champ magnétique augmente sous la pièce polaire 11 magnétique dont la polarité sud s'accrolt. Ceci peut entraîner la rotation des éléments métalliques aimantables 15A et 15B et la répulsion de leur pôle sud induit respectif S1, S2 et l'attraction de leur pôle nord induit respectif N1, N2 par la pièce polaire 11. Comme le comprendront les spécialistes, les éléments 15A et 15B peuvent ne pas se comporter de cette façon, mais perdre rapidement leur magnétisme induit et une nouvelle polarité induite se trouve imposée à eux et ils sont immédiatement réattirés vers la pièce polaire, mais néanmoins il se produit une agitation ce qui est la condition sine qua non pour le succès du procédé de séparation. Sur la figure 2D, la pièce polaire 11 présente une polarité sud maximale. Les éléments 15A et 15B sont maintenant fortement tenus par l'aimant et peuvent être attirés à plat sur lui, mais ils peuvent être enlevés soit par une simple lame d'essuyage non magnétique, soit par plusieurs lames se déplaçant sur la surface de la pièce polaire, celle-ci étant stationnaire, soit en déplaçant la pièce polaire vers une zone de collecte convenable et en desexcitant l'aimant. On a représenté sur les figures 3 et 4, l'appareil permettant d'effectuer la séparation en continu des éléments métalliques aimantables d'un agglomérat. Un aimant à courant alternatif 10 est placé au-dessus d'une courroie transporteuse B1 alimentée par l'agglomérat comme indiqué par la flèche A2. Après le traitement magnétique effectué comme indiqué ci-dessus, on déplace une lame "docteur" C1 non aimantee (figure 3) ou une courroie en caoutchouc à ailettes C2 entraînée par les roues Di, D2, D3 et D4 (figure 4) de façon à essuyer la surface de la pièce polaire de l'aimant 10 et à pousser les éléments aimantables (tels que 15A, 15B de la figure 2B) pour les conduire sur une courroie de transport B2 (figure 3) ou pour les faire tomber dans une trémie 24 (fig. 4). L'aqqlomérat séparé de la substance aimantée est recueilli dans un récipient D. Sur la figure 5 on a représenté une forme préférée d'aimant indiqué par la référence générale 10, cet aimant comprend plusieurs organes pointus 21 dont les cavités 22 sont remplies d'une substance non aimantable, telle qu'une résine, pour laisser plane la face de collecte 23 de l'aimant de façon à permettre un essuyage facile au moyen d'une lame "docteur" ou d'une raclette non représentée pour éliminer les parties aimantables retenues par l'aimant. Le flux magnétique est de façon connue concentré en des points précis et l'aptitude d'un tel aimant à attirer à lui des corps aimantés est beaucoup augmenté par rapport à un aimant comparable à faces plates. L'invention est illustrée au moyen des exemples ci-après donnés à titre non limitatif. Exemple 1 En utilisant le courant alternatif ordinaire du secteur de 50 Hz, on a séparé de façon effective des particules métalliques aimantables d'environ 1 mm3 à partir d'un agglomérat, mais les parties métalliques aimantables les plus grandes, ont demandé l'utilisation d'une fréquence plus basse que 50 Hz pour leur séparation de l'agglomérat. Exemple 2. Un agglomérat d'éléments métalliques aimantables et d'éléments non aimantables, tous de dimensions différentes, a été agité tout d'abord a une fréquence d'alimentation en courant électrique alternatif de l'aimant de 50 Hz que l'on a fait varier en 20 secondes graduellement jusqu'à 10 Hz et seulement les éléments métalliques aimantables étaient fixés à l'aimant ; les éléments non aimantables étaient évacués en tombant et en fournissant ainsi une séparation efficace de façon générale des éléments en acier et en fer des parties non aimantables de l'agglomérat ainsi traité. Exemple 3. On a procédé comme dans l'exemple 2, mais on a fait varier continuellement la fréquence de 50 à 10 Hz, puis on est revenu à 50 Hz pendant une courte période de 20 secondes. Exemple 4. Un agglomérat d'éléments métalliques aimantables et d'éléments non aimantables tous de dimensions différentes a été agité d'abord à la fréquence d'alimentation du secteur en courant alternatif de 50 Hz, puis à une fréquence plus basse de 40 Hz qui a été diminuée graduellement jusqu'à 10 Hz. A chacune de ces fréquences, ces éléments métalliques non aimantables, convenablement agités, sont tombés. On préfère utiliser la fréquence élevée au départ de la séparation et reduire cette fréquence à sa valeur la plus faible et ensuite si nécessaire élever à nouveau la fréquence à sa valeur la plus élevée. Les éléments métalliques aimantables se trouvant sur la face de-l'aimant, peuvent être enlevés en essuyant l'élément, l'aimant étant excité. L'aimant peut toutefois lui-même être déplacé au-dessus d'une zone de collecte, sa désexcitation naturelle par le secteur entraîne la chute des éléments aimantables. ggENDICATIONS 1. Procédé de séparation d'éléments métalliques aimantables d'un agglomérat contenant ces éléments et des éléments non aimantables, caractérisé en ce que 11 agglomérat est attiré par un aimant qui est excité par un courant électrique alternatif à basse fréquence, cette fréquence étant telle que l'agglomérat est ainsi agité en permettant aux éléments non aimantables d'être évacués en tombant et à au moins la majeure partie des éléments métalliques aimantables d'être fixés sur l'aimant. 2. Procédé de séparation d'éléments métalliques aimantables d'un agglomérat selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aimant est alimenté par un courant alternatif dont on fait varier la fréquence de façon continue. 3. Procédé pour la séparation des éléments métalliques aimantables d'un agglomérat selon la revendication I, caractérisé en ce que l'aimant à courant alternatif est alimenté à une fréquence fixe que l'on transforme par la suite en une autre fréquence fixe. 4. Procédé de séparation d'éléments métalliques aimantables d'un agglomérat selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on fait varier la fréquence d'une fréquence basse à une fréquence plus basse et que l'on utilise à nouveau la fréquence d'origine de fagon répétée pendant une courte durée. 5. Procédé de séparation d'éléments métalliques aimantables d'un agglomérat selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'on fait varier la fréquence du courant alternatif alimentant l'aimant pendant une courte période, la fréquence étant réglée de façon à s'adapter à la dimension des éléments métalliques aimantables pour qu'ils puissent être séparés de l'agglomérat. 6. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans un procédé de séparation continu ou en discontinu pouvant être appliqué à un agglomérat d'éléments métalliques aimantables ou non, caractérisé en ce que l'aimant est alimenté par un courant alternatif de basse fréquence, cet aimant étant placé ou conduit au-dessus d'un agglomérat pendant une courte durée pour permettre la séparation des éléments métalliques aimantables de l'agglomérat et des moyens pour enlever continuellement les éléments aimantables de l'aimant.