Brevet FR2407026A1 — publié le 19790525

La présente invention concerne un dispositif de crible de tamisage destiné à entre utilisé dans une machine à tamiser vibratoire0 Les machines à tamiser vibratoires sont bien connues, et sont utilisées par exemple, dans l'industrie du pétrole, sur les sites de forage pour séparer le sable et les résidus de forage de manière à permettre la récupération du fluide de forage réutilisable pour reconstituer la boue de forage. La présente invention concerne plus particulièrement, mais sans que cela soit exclusif, les dispositifs de cribles destinés à ces machines. Dans les machines à tamiser vibratoires, les dio- positifs de crible comprennent classiquement un cadre portant une grille de tamis supérieure à mailles relativement fines, des- tinées à - effectuer le tamisage, et une grille inférieure à mailles relativement plus grossières ne participant pas au tamisage mais servant simplement de support ou de soutien de la grille a- périeure. La grille supérieure est superposée à la grille in férieure et ces deux grilles sont bloquées des deux côtés opposés du cadre par des barres de blocage serrées par des vis, le. deux grilles se trouvant ainsi tendues de la même façon. Les grilles viennent également buter contre des curseurs ou tendeurs espacés latéralement, qui servent à courber les grilles latéralement et à faciliter leur tension en maintenant leurs surfaces pa allèles0 Un problème très sérieux posé par ces dispositifs d'écrans vient de ce que la grille supérieure est souvent bouché. ou encrassée par des particules qui se coincent dans les ouvertures des écrans, ce qui réduit considérablement le rendement des grilles. Ces grilles doivent donc être changées très souvent ce qui, du fait de l'utilisation des barres de blocage serrées par vis, demande beaucoup de temps et de travail, et nécessite, également, d'arrêter l'opération de tamisage. De plus, les barres de blocage prennent beaucoup de place. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en créant un dispositif de grilles empêchant ou réduisant considérablement l'obstruction des mailles, ce disposi- tif pouvant, d'autre part, se démonter et se remplacer très fa cilement et très rapidement, s cet effet, la présente invention concerne un crible de tamisage destiné à être utilisé dans une machine à tamiser vibratoire, crible caractérisé en ce qu'il comprend un cadre et deux grilles plates placées l'une au-dessus de l'autre, ces grilles étant tendues et collées sur le cadre et le degré de tension de l'une des grilles étant plus petit que celui de l'autre, de telle manière que, lorsque le cadre vibre, les grilles vibrent différemment l'une de l'autre pour que la grille la moins tendue puisse venir frapper la grille la plus tendue afin d'effectuer ou d'aider à effectuer le nettoyage des particules risquant de venir obstruer les grilles. La présente invention concerne, également, un procédé de réalisation du dispositif des grilles de tamisage pour machines vibratoires ci-dessus, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à placer deux grilles plates l'une au-dessus de l'autre sur un cadre à tendre ces deux grilles à des tensions différentes, et à coller ces grilles sur le cadre, de telle manière qu'en cours de fonctionnement les grilles puissent vibrer différemment et de telle manière que la grille la moins tendue puisse venir frapper la grille la plus tendue pour effectuer ou aider à effectuer le nettoyage des particules risquant de venir obstruer les grilles. De préférence, la grille inférieure est moins tendu et à mailles relativement grossières, ces mailles étant tis 8dc8 dans des cordes de nylon monofilaires, et la grille supérieu- re est plus tendue et à mailles relativement fines, ces mailles étant tissées en fil d'acier inoxydable. Le nombre de mailles de l'écru supérieur peut, par exemple, tre de 40 à 80 par centimètre, celui de l'écran inférieur étant de 3 à 8 par centimètre. Les figures indiquent le nombre de trous dans chaque direction. Dans un exemple de réalisation de l'invention, le dispositif de grilles destiné à être utilisé dans une machine à tamiser vibratoire consiste généralement en un cadre rectangulai- re et deux grilles rectangulaires. L'une des grilles est superposée à ltautre et les deux grilles sont collées au cadre par leurs bords latéraux. Ces grilles sont tendues et la tension de la grille supérieure est plus grande que celle de la grille inférieure. La grille supérieure est tissée en fils d'acier inoxy dable et la grille inférieure est tissée en cordes de nylon monofilaires.Les tensions des grilles supérieure et inférieure sont produites respectivement par des forces de 1,6 kg et 0,54 kg par centimètre de longueur d'écran, et ces tensions sont appliquées dans les deux directions c' est-à-dire longitudinalement et trans- versalement. Les deux écrans sont plats. Dans l'écran supérieur, le nombre de mailles est de 50 par c#entimètre, le diamètre du fil est de 81,3 microns et la taille des trous est de 122 microns. Dans l'écran inférieur le nombre de mailles est de 3,15 par centimètre, le diamètre de la corde de nylon est de 0,914 mm et la taille des trous est de 2,261 mine Les surfaces de grilles effectives peuvent avoir une longueur de 1,32 mètre et une largeur de 0,56 mètre. Quand le crible est monté sur une machine à tami- ser vibratoire et que la machine fonctionne, les grilles supérieure et inférieure répondent différemment aux forces vibratoires, de sorte que la grille inférieure vient frapper périodiquement la grille supérieure avec une force suffisante pour e - pécher ou réduire la possibilité de formation de dépôts bouchant ou encrassant la grille supérieure. Les vibrations des grilles peuvent autre de fréquence, d'amplitude ou de phase différentes, ou combiner différemment ces trois paramètres. Un dispositif de grilles utilisant les matériaux et les dimensions indiqués cidessus convient particulièrement bien pour des vibrations coupe prises entre 800 et 2000 cycles par minute ou plus. Les éléments formant le cadre sont, de préférence, des éléments de cornière, chaque élément comportant un côté vertical et un côté horizontal dirigé vers l'extérieur dans le haut de l'élément, le côté horizontal d'une extrémité pouvant aussi être an contraire dirigé vers l'intérieur. Le cadre peut comporter au moins une barre de renforcement à section en T divisant le cadre en deux parties de surface égale disposées parallèlement aux plus longs côtés du cadre # la surface supérieure du bras horizontal du T se trouvant dans le même plan que les surfaces supérieures des côtés horizon, taux des éléments situés latéralement et aux extrémités du cadre. Dans ce cas, les grilles sont collées à la barre ou aux barres de renforcement. Toutefa4s, il n'est pas absolument nécessaire que les barres soient à section en T, ces barres étant, par ete- ple, tubulaires et espacées sous les grilles. D'autre part, il n'est pas absolument nécessaire que les grilles scient fixées aux barres, ces dernières servant alors simplement à renforcer le cadre. Dans une variante de réalisation, la barre ou les barres peuvent entre disposées transversalement par rapport au cadre. L'ensemble de grilles peut entre réalisé de la manière suivante. Le cadre est monté horizontalement sur un dispositif tenseur et les surfaces supérieures de tous les côtés horizontaux et du bras horizontal de la barre en T sont recouvertes d'une colle thermodurcissante. lette dernière est, de préférence, une résine époxy vendue sous la marque de fabrique "Araldite". La grille à mailles grossières en fil de nylon est placée sur le cadre par dessus la colle, la grille dépassant du cadre dans les deux dimensions linéaires de celui-ci. Les psrties marginales de recouvrement de la grille sont bloquées dans le dispositif tenseur et ce dernier permet de tendre la grille à la tension voulue dans les deux directions. Le crible muni de sa grille toujours tendue par le dispositif tenseur, est placé sous un appareil de chauffage destiné à faire prendre et durcir la colle. Ensuite, lorsque le durcissement à chaud est terminé, on retire le dispositif tenseur de l'appareil de chauffage. On peut, à ce stade, couper les parties marginales de recouvrement de la grille. On applique alors la colle sur la grille aux endroits où l'on doit coller le cadre et la barre à section en T, puis on place ensuite la grille à mailles fines tissée en fils d'acier inoxydable, par dessus la grille en nylon. La grille à mailles fines d'acier inoxydable est ensuite tendue à la tension voulue, cette tension étant supérieure à celle de la grille en nylon, puis l'on effectue le traitement à chaud pour faire prendre et durcir la colle et l'on coupe les parties marginales de recouvrement comme dans le cas de la grille de nylon décrite ci aessus. Différentes modifications peuvent entre apportées au procédé sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, si le facteur temps le permet, on peut supprimer l'étape de traitement à chaud de la colle et laisser celle-ci durcir à la température ambiante; on peut, également, utiliser d'autres colles que les résines époxy. Pour réduire ou éviter l'usure des grilles par frottement contre les bords du pourtour intérieur du cadre, on peut recouvrir les faces supérieures des bords horizontaux et les faces intérieures des bords verticaux des éléments du cadre, par des bandes de matière élastique, telle que du caoutchouc ou du néoprène. La grille inférieure, outre sa fonction d'empê- cher l'encrassage et l'obstruction de la grille supérieure, sert également à supporter cette grille supérieure. Le cadre et les grilles peuvent ne pas être rectangulaires, mais de n'importe quelle autre forme, telle que, par exemple circulaires suivant la forme de la machine dans laquelle ils sont montés et suivant l'utilisation prévue. De la même fa çon, les éléments de cadre, quelle que soit la forme de celuici, ne doivent pas obligatoirement être des cornières, mais peuvent présenter une section de forme quelconque convenable, telle que par exemple celle d'une botte. Dans le crible décrit ciwdessus, c'est la grille inférieure qui présente les mailles les plus grossières et la tensioh la plus faible. Il est cependant possible que ce soit indifféremment l'une ou l'autre des grilles qui présente les mailles les plus grossières et l'une ou l'autre qui présente la tension la plus forte. Il est ainsi possible de prévoir, par esemr ple, la grille inférieure tendue à la tension la plus forte, ou la grille supérieure comportant les mailles les plus grossières et la tension la plus faible. Il est également possible de prévoir les deux grilles en acier inoxydable ou en nylon. Des résines synthétiques autres que le nylon et des fils métalliques autres que l'acier inoxydable, peuvent également être utilisés. On peut ainsi remplacer par exemple le nylon par du polypropylène ou du polyester (par exemple du térylène), et l'acier inoxydable par du bronze. Le dispositif tenseur indiqué ci-dessus est, de préférence, actionné par des pistons hydrauliques. Dans un autre exemple de réalisation de crible, la grille supérieure peut être à mailles relativement fines tis- sées en fils d'acier inoxydable ou de nylon à faible tension, de l'ordre ie 2,15 kg par centimètre, la grille inférieure étant à mailles grossières en fil d'acier inoxydable à forte tension, de l'ordre de 5,18 kg par centimètre. Une forme préférée de réalisatlon de la présente invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-#oints, dans lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus, en perspective d'un ensemble de crible à grilles selon la présente invention et - la figure 2 est une vue en coupe transversale représentant simplement les grilles et les éléments latéraux du ca drue, Swr ces figures, la référence î désigne le cadre et les références 2 et 3 désignent respectivement les grilles inférieure et superieurey La grille inférieiire 2 etant tlssee en fils métalliques à mailles relativement grossières et la grille supérieure 3 étant tissée en fils de résine synthétique à mailles relativement fi nes. La référence 4 désigne une barre en T dont une partie seu liement est représentée. La présence de la barre en T et la fixation des grilles sur celle-ci empêche ou réduit les claquements violents indésirables des grilles, de manière à prolonger la durée de vie de celles-ci. Comme les grilles sont à des tensions différentes et vibrent différemment en venant buter l'une contre l'autre, cela permet d'éviter ou de réduire considérablement l'obstruction ou l'encrassement de la grille de tamisage. L'ensemble de crible peut se démonter rapidement et facilement de la machine vibratoire pour entre remplacé par des grilles neuves, ce qui économise énormément de temps et de travail comparativement aux dispositifs de technique antérieure. Comme le crible à grilles neuves est déJà tendu aux bonnes tensions, les performances de la machine restent constantes et fiables. De plus, comme les écrans sont plats, la répartition des matériaux à tamiser est très uniforme sur la surface de la grille de tamisage, ce qui améliore l'opération de tamisage. On a enfin constaté que les ensembles de grilles, seloh la présente invention présentaient une durée de vie consi dérablement plus longue que celle des grilles de technique antérieure utilisées pour les mêmes applications0 REVENDICÂTI0XS 1.- Crible de tamisage destiné à être utilisé dans une machine à tamiser vibratoire, crible caractérisé en ce qu'il comprend un cadre et deux grilles plates placées l'une au-dessus de l'autre, ces grilles étant tendues et collées sur le cadre et le degré de tension de lune des grilles étant plus petit que celui de l'autre, de telle manière que, lorsque le cadre vibre les grilles vibrent différemment l'une de l'autre pour que la grille la moins tendue puisse venir frapper la grille la plus tendue afin d'effectuer ou d'aider à effectuer le nettoyage des particules risquant de venir obstruer les grilles. 2.- Crible de tamisage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la grille supérieure est à tension plus élevée et à mailles plus fines que la grille inférieure. 3.- Crible de tamisage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la grille supérieure est tissée en cordes de résine synthétique et en ce que la grille inférieure est tissée en fils métalliques. 4.- Crible de tamisage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les cordes sont constituées par du nylon monofilaire et en ce que les fils métalliques sont constitués par des fils d'acier inoxydable. 5.- Crible de tamisage selon l'une quelconque des revendications t à 4, caractérisé en ce que les tensions des grilles supérieure et inférieure sont produites respectivement par des forces d'environ 1,6 kg et 0,53 kg par centimètre de grille. 6c Crible de tamisage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la grille supérieure est celle a plus faible tension tissée en cordes de résine synthétique à mailles fines, la grille inférieure étant tissée en fils métalliques à mailles plus grossières. 7.- Crible de tamisage selon l'une quelconque des revendications 5 à 6, caractérisé en ce que les tensions des grilles supérieure et inférieure, sont produites respectivement par des forces de 2,14 kg et 5,18 kg par centimètre de grille. 8.- Crible de tamisage selon l'une quelconque des revendications t à 7, caractérisé en ce que les mailles fines sont au nombre de 40 à 80 par centimètre, les mailles plus grossiè- res étant au nombre de 3 à 8- par centimètre. 9.- Procédé de réalisation d'un crible selon lune quelconque des revendications 1 a 8, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à placer deux grilles plates l'une aundessus de l'autre sur un cadre, à tendre ces deux grilles à des tensions différentes, et à coller ces grilles sur le cadre, de telle manière qu'en cours de fonctionnement, les grilles puissent vibrer différemment et de telle manière que la grille la moins tendue puisse venir frapper la grille la plus tendue pour effectuer ou aider à effectuer le nettoyage des particules risquant de venir obstruer les grilles. 10.- Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste en outre, à recouvrir les faces supérieures du cadre d'une colle thermodurcissante, à adapter au cadre, en la plaçant sur la colle, une grille à mailles grossières tissée en fils d'aciers inoxydable, à tendre cette grille, à faire durcir la colle à la chaleur, à appliquer une seconde couche de colle sur la grille aux endroits où elle adhère au cadre, à placer par dessus la première grille une seconde grille à mailles plus fines tissées en cordes de nylon monofilaires, à tendre la grille en nylon à une tension plus forte que celle de la grille d'acier, et à faire durcir à chaud la seconde couche de colle. 11.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que la tension la plus forte est produite par une force d'environ 1,6 kg par centimètre de grille, la tension la plus faible étant produite par une force d'environ 0,53 kg par centimètre de grille.