Brevet FR2420370A1 — publié le 19791019

La présente invention se rapporte à la préparation à sec des mélanges de matières solides, en fonction de la densité de leurs constituants en particulier des mélanges de matières solides dans lesquels la proportion de la quantité totale représentée par la matière lourde est relativement faible. L'invention concerne plus particulièrement une installation pour diviser un mélange de matières solides en une matière lourde et une matière légère, cette installation étant composée d'un classificateur à air comportant un support de matière à classer animé d'un mouvement vibratoire et un dispositif pour séparer en fonction de la densité la fraction lourde débitée par le classificateur à air et qui se présente sous la forme d'un mélange. Une installation de ce type est décrite, par exemple, dans le brevet DE 623 320. Le dispositif destiné à séparer la fraction lourde débitée par le classificateur à air est constitué dans ce cas par un séparateur à vent à courant transversal dans lequel la matière à classer traverse en chute libre un flux d'air transversal qui entrasse les particules les plus légères sur une plus grande distance tandis que les particules de poids spécifique plus élevé tombent plus rapidement. Toutefois, cette installation présente l'inconvénient que ltobJectif de classement en fonction de la densité ne peut être atteint que lorsque la matière lourde et la matière légère ont la même grosseur de grain et la même forme de grain.Malheureusement, en général, ces conditions ne sont pas remplies puisque chaque constituant d'un mélange de matières solides présente son propre spectre granulométrique, plus ou moins large, et une forme de grain différente, de sorte qu'avec l'installation connue, il n'est pas possible d'obtenir une séparation nette entre la matière lourde et la matière légère. Si l'on veut obtenir une séparation nette, on est conduit à accepter une dépense de moyens techniques supplémentaire qui implique des coûts élevés. Dans une autre installation (DOS 2 701 345) le dispositif utilisé pour classer la fraction lourde issue du classificateur à air est constitué par un séparateur roulant constitué par une bande transporteuse oblique. Un inconvénient de cette installation est que le critère de séparation essentiel est constitué par la forme des grains de sorte que cette installation reste limitée à un domaine d'application étroit, principalement aux mélanges de matières solides dans lesquels la matière lourde présente une forme ronde et la matière légère une forme plate, comme c'est le cas, par exemple, pour les particules déchiquetées utilisées pour la fabrication des panneaux de particules et qui contiennent comme impuretés du sable et des pierres. Par ailleurs, ce type d'installation présente une certaine fréquence de pannes.En effet, on a constaté qu'en dépit d'une protection latérale soignée de la courroie transporteuse et de l'utilisation d'une raclette sur la surface de portée du brin inférieur de la bande, des particules de matières se déposent entre la bande et le rouleau de renvoi ou d'entratnement inférieur et provoquent le blocage de la bande. Le but de l'invention est de réaliser une installation permettant de séparer la matière lourde et la matière légère d'un mélange de matières solides ayant une faible proportion de matières lourdes, cette installation étant composée d'un classificateur à air comportant un support pour la matière à classer qui est animé de vibrations et un dispositif prévu pour classer en fonction de la densité la fraction lourde débitée par le classificateur à air et qui se présente sous la forme d'un mélange, en donnant à cette installation une construction impliquant une plus faible dépense de moyens techniques et capable d'assurer un fonctionnement exempt de pannes, qui, en même temps, permette d'atteindre dans la séparation en matière lourde et matière légère des résultats meilleurs indépendants de la forme du grain. Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait que le dispositif utilisé pour séparer en fonction de la densité la fraction lourde débitée par le classificateur à air est constitué par une table pneumatique. Grâce à la combinaison d'un classificateur à air et d'une table pneumatique, les caractéristiques des deux appareils se complètent d'une façon particulièrement favorable en apportant pour la première fois la possibilité de séparer la fraction lourde même lorsqu'elle est très réduite. L'utilisation du classificateur à air permet d'atteindre des débits de production élevés avec une fraction légère propre et une fraction lourde constituant un mélange de matière lourde et de matière légère.Au contraire, la table pneumatique qui reçoit la fraction lourde débitée par le classificateur à air peut etre réglée sur une fraction lourde très propre ; la fraction légère donnée par cette table, qui peut contenir encore une certaine proportion de matière lourde, est alors renvoyée au classificateur à air.Le débit de production de la table pneumatique est certes faible parce que, du fait même de son principe de fonctionnement, cet appareil travaille sur une couche inonogranulaire ; toutefois, cette table peut être adaptée de façon optimale à la fraction lourde débitée par le classificateur à air, fraction qui, par hypothèse, ne représente qu'une faible quantité, de sorte qu'avec une installation possèdant des dimensions globales relativement petites, on peut obtenir de grands débits de production avec une séparation très nette entre matière lourde et matière légère.On a constaté que la table pneumatique présente un autre avantage, à savoir que les particules lourdes relativement petites, qui sont évacuées de la table pneumatique avec la matière légère en raison de leur faible grosseur de grain, se rassemblent sur la table pneumatique en un tas peu tassé lorsqu'elles se présentent avec une forte concentration, et, à ce moment, se comportent comme une fraction compacte, c'est-à-dire. qu'elles peuvent être évacuées avec le reste de la matière lourde. Cet effet peut entre avantageusement mis à profit lorsque, ainsi qu'on l'a décrit, la matière légère débitée par la table pneumatique, et qui contient encore une petite quantité de matière lourde, est renvoyée au classificateur à air, ce qui conduit à un enrichissement en petites particules de la fraction lourde débitée par le classificateur à air et, par conséquent, à une amélioration de l'effet de rassemblement décrit. On obtient une solution particulièrement avantageuse en ce qui concerne le prix de revient et l'encombrement lorsque la table pneumatique est solidaire du support vibrant de la matière à classer du classificateur à air, de sorte qu'on peut alors se dispenser de prévoir pour cette table un entrainement distinct et un bâti distinct. En effet, on a constaté qu'il existe une plage suffisamment large de paramètres de mouvement vibratoire dans laquelle le classificateur à air et la table pneumatique fonctionnent bien simultanément. On obtient une construction simple et avantageuse lorsque, d'une façon connue en soi, la table pneumatique est réalisée sous la forme d'un caisson parallèlépipédique portant le plateau perméable à l'air en position supérieure et comportant un raccord pour l'introduction de l'air et des dispositifs de sortie pour la matière lourde et la matière légère, ainsi que pour la matière tombée à travers le plateau de la table pneumatique, l'axe longitudinal du caisson étant orienté parallèlement à la direction du mouvement vibratoire du support de matière à classer du classificateur à air, de sorte que la matière de départ, la matière légère et la matière lourde s'écoulent toutes dans le même sens, ce qui est très avantageux pour la configuration de l'ensemble de l'installation de préparation.Dans une forme préférée de réalisation, la table pneumatique décrite plus haut est fixée latéralement au support de la matière à classer dans la région de l'orifice de sortie de la fraction lourde du classificateur à air, de sorte que la fraction lourde peut être envoyée à la table pneumatique par une simple goulotte qui l'amène à l'extrémité supérieure du plateau de cette table. Il n'est pas nécessaire de prévoir un dispositif doseur spécial puisque le mouvement vibratoire du support de matière à classer assure par lui-même une alimentation régulière. Pour donner une possibilité d'action sur la répartition de la matière sur la largeur du plateau de la table pneumatique, cette table pneumatique est montée dans une ferrure solidaire du support de la matière à classer de telle manière qu'on puisse le faire basculer autour de son axe longitudinal. La ferrure de montage de la table pneumatique peut être fixée au support de la matière à classer d'une façon qui lui permet d'osciller autour d'un axe orienté perpendiculairement à la direction du mouvement vibratoire du support de la matière à classer, de sorte que lton peut ainsi régler également la pente longitudinale de plateau de la table pneumatique. Ceci apporte la possibilité d'adapter la pente du plateau de la table pneumatique aux caractéristiques de la matière à classer considérée, d'une façon connue, pour obtenir un effet de séparation optimum. Les orifices ménagés dans le plateau de la table pneumatique peuvent être prévus suivant la disposition habituelle, c'està-dire de manière que l'air en circulation sorte dans une direction perpendiculaire au plateau de cette table. Toutefois, on obtient un meilleur effet de séparation lorsque les orifices sont agencés de telle façon que l'air sorte dans une direction oblique par rapport au plateau de la table et, plus précisément, dans le sens opposé au sens du transport longitudinal de la matière lourde provoqué par le mouvement vibratoire. De cette façon, la matière lourde et la matière légère sont transportées l'une en sens inverse de l'autre, ce qui permet d'obtenir une séparation nette.Le plateau de table pneumatique muni d'orifices obliques peut être réalisé d'une façon particulièrement simple par une plaque comportant un relief qui définit des orifices trapézoldaux, de type connu,que l'on trouve dans le commerce avec différentes largeurs d'orifices de sorte qu'on n'a aucune difficulté à munir dans chaque cas le plateau de la table pneumatique d'une plaque à orifices appropriés; il est également possible d'utiliser simultanément plusieurs largeurs de trous sur un seul et même plateau de table pneumatique. En choisissant judicieusement le débit d'air actif arrivant en courant uniforme, on peut superposer un effet de vannage à l'effet de séparation qui se produit en fonction de la densité, le réglage s'effectuant en général de telle manière que la totalité de la matière légère soit transportée vers le côté de la matière légère avec une partie des plus petites particules de matière lourde. De cette façon, on obtient une matière lourde absolument propre. Les particules de matière lourde renvoyées au classificateur à air avec la matière légère favorisent l'effet de rassemblement des petites particules de matière lourde sur la table pneumatique qui a été décrite plus haut. Si les orifices sont de largeur supérieure à la dimension des plus petites particules de matière lourde, il est inévitable qu'une petite proportion de ces particules tombe à travers le plateau de la table pneumatique et doive être évacuée de cette table pneumatique à l'aide d'un dispositif d'extraction prévu à cet effet. On peut accélérer cette phase du travail en utilisant une partie de l'air acheminé à la table pneumatique pour souffler les particules lourdes qui ont traversé le plateau de la table et les rejeter dans l'atmosphère à travers le dispositif d'extraction. Dans ce cas, il est avantageux que la section libre du dispositif d'extraction soit rendue réglable pour régler la vitesse de transport sur la valeur la plus favorable. Du fait que la vitesse de l'air en mouvement à la sortie du plateau de la table pneumatique est fréquemment supérieure à celle que l'on observe dans les tables pneumatiques connues, il peut être avantageux de prévoir une hotte aspirante au-dessus de la table pneumatique pour assurer le dépoussiérage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, qui représentent une installation prévue pour séparer la matière lourde et la matière légère d'un mélange de solides et qui est composé d'un classificateur à air, d'une table pneumatique combinée à cet appareil conformément à l'invention, et une courroie de renvoi de la fraction légère séparée par la table pneumatique la Fig. 1 est une vue en élévation de l'ensemble de l'installation la Fig. 2 est une vue en plan de l'ensemble de l'installation la Fig. 3 est une vue en élévation à plus grande échelle de la table pneumatique suivant la Fig. 1 ;; la Fig. 4 est une vue de profil de la table pneumatique, représentée à la meme échelle que sur la Fig. 3 la Fig. 5 est une coupe à grande échelle du plateau de la table pneumatique, qui correspond au détail repéré dans le cercle A sur la Fig. 3. Le mélange de matières solide à séparer, qui est composé d'une matière légère contenant une petite proportion de matière lourde, est acheminé à un classificateur à air 1, et est déposé avec un débit dosé, au point de chargement 2, sur le fond perforé du support 4 de la matière à classer. Ce support 4 se présente sous la forme d'un transporteur à secousses qui prend appui sur le b ti 6 par des ressorts 5 formant bras oscillant. Le b ti 6 porte également le moteur d'entrainement 7 du mécanisme à bielle-manivelle 8. L'air de classification est acheminé en courant pulsatoire par les conduites 11, à deux raccords 9 qui sont solidaires du caisson à air 10 situé sous le fond perforé 3. Au cours du processus de classification provoqué par cette introduction d'air, la matière lourde descend de sorte que la couche supérieure qui se trouve sur le fond perforé 3 est composée de matière légère pure et que, sous l'effet du mouvement de transport du support vibrant 4 de la matière à classer, cette matière légère est évacuée pardessus le déversoir 12 et par la goulotte d'évacuation 13. La matière lourde est déviée vers une ouverture de sortie 15 ménagée dans la paroi latérale 16, par une règle de guidage 14 portée par le fond perforé 3 et qui, de même que le déversoir 12, est disposée obliquement par rapport à la direction de transport de la matière sur le support 4. De cette ouverture de sortie, la matière lourde, mélangée d'une petite proportion d'une matière légère, est transférée par l'intermédiaire de la goulotte 17 à la table pneumatique 18 fixée latéralement au support de matière à classer 4.Cette table est constituée par un caisson parallèlEpi- pédique 19 comportant un plateau 20 à sa partie supérieure, et comportant en outre une tubulure de raccordement 21 pour l'intro- duction de l'air de fonctionnement, une goulotte 22 pour l'évacuation de la matière lourde, une goulotte 23 pour l'évacuation de la matière légère et une tubulure d'extraction 24 pour la matière qui est tombée à travers le plateau 20 de la table pneumatique. L'axe longitudinal 25 de la table pneumatique s'étend parallèlement à la direction 26 du mouvement oscillant du support de matière à classer. La table pneumatique 18 est fixée dans la ferrure 27 en forme d'étrier et, en cas de besoin, on peut l'incliner autour de son axe longitudinal 25 pour agir sur la répartition de la matière sur la largeur du plateau 20.La flèche 28 et une position dessinée en traits mixtes sur la Fig. 4 indiquent cette possibilité d'inclinaison. Un tourillon 29, fixé à la ferrure 27, par exemple par soudage, et dont l'axe 30 'étend perpendiculairement à l'axe longitudinal 25, est monté dans une douille 31 fixée au support 4 de la matière à classer ; de cette façon, on peut faire basculer la ferrure 27 et, avec elle, la table pneumatique 18 autour de l'axe 30, c'est-à-dire dans la direction de la flèche 32. Cette possibilité de basculement est indiquée sur la Fig. 3 par une position de la table pneumatique qui est dessinée en traits mixtes. Pendant le fonctionnement, la ferrure 27 est maintenue dans la position réglée par des moyens non représentés pour permettre d'obtenir l'effet de séparation optimal. Le plateau 20 de la table pneumatique est composé d'une plaque 33 comportant un relief qui définit des orifices trapézoi- daux, du type habituel du commerce, dont le profil a la forme représentée sur la Fig. 5. En agissant sur la configuration et la disposition des orifices de la plaque de crible, on peut faire en sorte que l'air qui est acheminé à la table pneumatique en courant uniforme par l'intermédiaire de la tubulure de raccordement 21 et dont le débit est réglé par le registre 34, sorte obliquement par rapport au plateau 20, dans le sens de la flèche 25, et plus précisément dans le sens inverse du sens de transport longitudinal de la matière lourde qui est déterminé par le mouvement oscillant du support de la matière à classer et de la table pneumatique 18.Sous cet effet, les fractions lourde et légère séparées sur la table pneumatique 18-par l'effet de séparation sont transportées lune en sens inverse de l'autre. La matière lourde est extraite par la goulotte 22 et est transférée au point d'utilisation ultérieur par un dispositif de type approprié et non représenté sur le dessin. Les petites particules de matière lourde qui sont tombées à travers les orifices de la plaque de la table pneumatique sont évacuées pneumatiquement à travers la tubulure d'extraction 24 avec une partie de l'air en circulation. La section libre de cette tubulure d'extraction 24 est réglée de telle manière que les particules évacuées n'ont qu'une faible vitesse et que, de ce fait, elles puissent être reçues dans un simple récipient ouvert ou transférées au reste de la matière lourde. La matière légère, qui peut encore contenir de petites proportions de la matière lourde, est transférée par la goulotte 23 à la courroie transporteuse inclinée 36, qui I'entrarne vers le haut et la renvoie au classificateur à air par la goulotte 37. REVENDICATIONS 1.- Installation pour séparer la matière lourde et la matière légère d'un mélange de matières solides, comprenant un classificateur à air comportant un support de matière à classer animé d'un mouvement vibratoire et un dispositif pour séparer en fonction de la densité la fraction lourde débitée par le classificateur à air et qui se présente sous la forme d'un mélange, caractérisée en ce que le dispositif de séparation de la fraction lourde est constitué par une table pneumatique (18). 2.- Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la table pneumatique (18) est solidaire du support (4) de la matière à classer du classificateur à air (i). 3.- Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la table pneumatique (18) est constituée, d'une façon connue, par un caisson parallèlêpipédique (19) portant en position supérieure, le plateau pneumatique (20) perméable à l'air et comportant un raccord (21) pour l'introduction de l'air et des dispositifs de sortie (22, 23, 24) pour la matière lourde, pour la matière légère et pour la matière tombée à travers le plateau de la table pneumatique, l'axe longitudinal (25) de ce caisson étant orienté parallèlement à la direction (26) du mouvement vibratoire du support de matière à classer du classificateur à air. 4.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que la table pneumatique (18) est fixée latéralement au support (4) de la matière à classer du classificateur à air, dans la région de l'ouverture de sortie (15) de la fraction lourde de cet appareil. 5.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que la table pneumatique (18) est montée dans une ferrure (27) solidaire du support (4) de la matière à classer du classificateur à air, de manière à pouvoir s'incliner autour de son axe longitudinal (25). 6.- Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la ferrure (27) de la table pneumatique (18) est fixée au support de la matière à classer du classificateur à air, de manière à pouvoir basculer autour d'un axe (30) orienté perpendiculairement à la direction (26) du mouvement vibratoire du support (4) de matière à classer. 7.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que le plateau (20) de la table pneumatique est muni d'orifices qui dirigent en oblique le flux d'air sortant par ces orifices, et dans le sens opposé au sens du transport de la matière lourde sur la table pneumatique (18). 8.- Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce que pour le plateau (20) de la table pneumatique est utilisée une plaque comportant un relief qui définit des orifices trapézoidaux (33), connue en soi. 9.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisée en ce que le débit d'air en mouvement qui peut étre introduit à travers le raccord (21) peut être réglé d'une façon connue en soi. 10.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisée en ce que la section libre du dispositif de sortie (24) de la matière tombée à travers le plateau (20) de la table pneumatique est réglable. 11.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce qu'une hotte aspirante est disposée au-dessus de la table pneumatique.