Brevet FR2395077A1 — publié le 19790119

L'invention se rapporte à des perfectionnements aux équipements centrifuges. Les unités centrifuges destinées à essorer des matériaux sous forme de spicules, granules ou d'autres formes particulières, comprennent un container cylindrique monté pour tourner autour de l'axe de l'unité. Les containers peuvent etre de forme conique ou cylindrique selon les besoins de l'utilisateur. Par construction, les containers comprennent un ensemble de pièces verticales disposées en des endroits généralement également espacés sur une circonférence et, en général, alignés de façon verticale par rapport à l'axe de rotation du container. Ces pièces verticales sont connectées par un ensemble de pièces annulaires disposées à des intervalles espacés le long du container pour fournir une structure généralement circulaire dont la surface interne est garnie d'éléments pour fournir une construction généralement semblable à celle d'une structure à mailles. Au cours de l'utilisation, la structure est montée pour tourner autour de son axe et reçoit le produit à centrifuger. Lors de la rotation de la structure à une vitesse prédéterminée, le matériau est appliqué par la force centrifuge sur la garniture interne de l'appareil centrifuge, tandis que le liquide et les très fines particules du produit passent à travers la structure du container similaire à une structure à mailles, de sorte que le produit à l'intérieur du container est séché par centrifugation. En règle générale, les ouvertures de la structure similaire à une structure à mailles de l'appareil centrifuge ont des dimensions croissant vers la base, de sorte que le garnissage de l'appareil doit comprendre un ensemble d'éléments. Les différents appareils centrifuges actuellement connus de ce type fonctionnent dans des conditions dans lesquelles la durée de travail effectif du container centrifuge est extremement courte. D'une façon générale, la durée de vie d'un tel container, dans des conditions de fonctionnement sensiblement continues, est limitée à environ un à deux mois, simplement du fait que le matériau de garnissage est sujet à une telle action abrasive qu'il s'use très rapidement, au point que les ouvertures deviennent trop grandes pour permettre un fonctionnement économique. Un objet de l'invention est donc de fournir un container d'appareil centrifuge ayant des moyens de garnissage interne qui sont capables de résister à un fonctionnement pendant des périodes sensiblement plus importantes que les équipements connus actuels. De façon générale, l'invention consiste en un dispositif centrifuge ayant un axe de rotation, des moyens définissant une paroi s'étendant de façon continue autour de l'axe de rotation, des moyens de garnissage disposés à l'intérieur desdites parois et s'étendant autour dudit axe de rotation, lesdits moyens de garnissage comprenant au moins une longueur continue d'un matériau résilient flexible ayant des caractéristiques de résistance à l'usure appropriées, ledit matériau comportant une série de dispositifs d'ouverture s'étendant latéralement dans ce matériau, chaque dispositif d'ouverture étant composé d'une fente allongée formée dans ledit matériau et s'étendant dans une direction parallèle à celle dudit axe de rotation. Bien que de nombreuses autres formes de réalisation que celles représentées sur les dessins tombent dans le cadre de l'invention, celle-ci sera décrite, et seulement à titre d'exemple, sous deux formes préférées avec leurs variantes, la description étant faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une illustration d'une coupe axiale d'un type d'appareil centrifuge construit selon l'invention, la figure 2 une représentation d'un matériau de garnissage utilisé dans le container de la figure 1, la figure 3 une illustration représentant la configuration générale du matériau de la figure 2 avant d'etre monté sur un container de la figure 1, et la figure 4 une illustration d'une coupe axiale d'une autre forme de réalisation d'un appareil centrifuge selon l'invention. Si l'on se réfère maintenant aux dessins, on voit que la présente invention se rapporte aux problèmes relatifs au perfectionnement de la durée d'usage de la paroi interne de containers centrifuges. Etant donné que la durée de la paroi interne d'un container centrifuge est relativement courte, il'est souhaitable que le container puisse etre pourvu d'une surface de garniture qui soit économique à la production et capable d'accroître sensiblement la durée de fonctionnement du container. On conçoit qu'un certain nombre de différents matériaux puissent etre utilisés dans un tel but comme garniture de protection. Cependant, parmi ces matériaux, nombre d'entre eux n'apporteraient rien de plus que d'accroître le coût de l'article à un degré où il serait douteux qu'aucun bénéfice substantiel puisse être obtenu. I1 existe, cependant, un avantage inhérent à l'utilisation d'un matériau résilient flexible ayant de bonnes caractéristiques élastiques. Cet avantage réside dans le fait qu'un tel matériau peut etre monté sur une paroi à l'intérieur du container et procurer un moyen par lequel une seule feuille de matériau, traitée d'une manière particulière, fournit une garniture à mailles dont les ouvertures varient en dimension du sommet à la base du container. Un tel matériau que l'on a trouvé approprié pour un tel usage dans cette invention est une feuille de polyuréthane qui peut être produite à toute épaisseur selon les besoins. Une fois que la feuille a été fabriquée, elle peut alors être percée au moyen d'outils de coupe pour former un arrangement semblable à un treillis, lequel une fois étiré dans la direction latérale par rapport à la direction des fentes fournit une série d'ouvertures dont la dimension de la section transversale varie selon le degré de tension appliqué au matériau. La configuration du container centrifuge de ce type auquel se rapporte l'invention peut varier selon les exigences de l'uti- lisateur. Ainsi, l'invention sera décrite ci-après en se rapportant à un panier centrifuge comprenant un élément conique qui est relativement court le long de la direction axiale. Comme illustré sur la figure 1, le panier 5 se compose d'une paroi 6, d'une bride supérieure 7 et d'une bride inférieure 8. La paroi 6 est définie par un ensemble d'éléments verticaux représentés par les lignes ponctuées 9 (figure I) connectées à leurs extrémités supérieures et inférieures aux brides 7 et 8 respectivement. Les éléments circulaires 10 sont disposés pour être espacés axialement par rapport aux brides 7 et 8 et sont fixés aux pièces verticales 9 pour compléter l'ossature du panier. Monté à l'intérieur de l'ossature du panier, se trouve un panneau de paroi à section circulaire 11 qui comprend une feuille perforée du matériau choisi, fixée aux pièces verticales et ou circulaires 9 et 10 respectivement. Les dimensions des ouvertures de ce panneau ne sont pas critiques. I1 est cependant souhaitable qu'elles soient au moins égales aux dimensions des ouvertures des surfaces de garnissage qui doivent lui être appliquées. Le panneau de paroi 11 fournit une surface sur laquelle une pièce de garnissage élastique 12 peut être fixée. Comme représenté à la figure 2, la pièce de garnissage élastique 12 est constituée d'une feuille ou d'un ensemble de feuilles d'un matériau à base d'uréthane ayant un ensemble de fentes 13 perforées dans cette feuille. Les fentes 13 sont arrangées et disposées de façon à être alignées le long de zones parallèles et espacées transversalement de façon que les fentes, le long d'une zone 14, soient décalées par rapport aux fentes de la zone adjacente 15 ou 16. Les fentes doivent naturellement être perforées perpendiculairement au matériau. Comme représenté à la figure 3 lorsque le matériau 12 est déployé latéralement dans la direction n (figure 2), les fentes 13 s'ouvrent transversalement pour créer un matériau ayant une configuration semblable à celle d'un treillis, la trame 17 du treillis étant formée par le matériau 18, figure 2, entre chaque paire de fentes 19 et 20 alignées transversalement. On comprendra évidemment que le matériau 12 peut être étiré sur une plus grande étendue dans la direction Q en un ou plusieurs points, de sorte que les fentes 13 dans n'importe quelle zone, telle que par exemple la zone 21, peuvent prendre une dimension transversale plus grande que les fentes de toute autre zone. De même, en accroissant progressivement la tension dans la direction Q le long de la direction longitudinale d'une feuille, les dimensions des ouvertures 15' du treillis peuvent progressivement s'accroître d'une extrémité de la feuille à l'autre. On peut, de cette manière, obtenir la construction la plus efficace du panier. I1 existe un certain nombre de moyens permettant de monter la garniture 12 sur la paroi interne 11 du container. Le moyen le plus efficace et le plus économique, cependant, est de monter la paroi 11 sur une ossature facilement amovible. De cette manière, le panneau de paroi 11, qui peut être composé d'un ensemble de feuilles individuelles du matériau choisi, peut être découpé à la forme choisie et positionné à plat sur la partie fixe et revêtu d'un adhésif approprié sur lequel on applique une feuille d'un matériau de garnissage 12, dimensionnée de façon appropriée de façon que chacune des fentes 13 soit alignée avec une ouverture correspondante de la paroi Il. En fixant la feuille 12 le long des bords opposés respectifs 22 et 23, la feuille 12 peut être mise. sous tension transversalement pour ouvrir les fentes 13 aux dimensions latérales requises, la feuille 12 étant alors plaquée par pression sur le panneau 11. Une fois que la liaison entre les feuilles 12 et la paroi 11 est réalisée? les feuilles 12 sont alors découpées sur la périphérie pour s'adapter à la forme du panneau 11. On comprendra évidemment que si la liaison est obtenue entre les feuilles plates, les ouvertures résultantes 15 se relâcheront jusqu'à une dimension plus petite lorsque la feuille composée est incurvée pour s'ajuster à l'intérieur de ltossature du panier. Ainsi, ce relâchement doit être compensé pendant la durée de la mise sous tension. Selon une variante, l'assemblage des feuilles 12 et du panneau 11 peut être effectué au moyen d'un gabarit dont la paroi correspond aux dimensions de la partie interne du panier terminé. Les feuilles 12 peuvent être placées sur le gabarit avec les fentes disposées dans une direction verticale et mises en tension pour ouvrir les fentes aux dimensions requises. A ce stade, l'adhésif est alors appliqué, soit sur la feuille 12, soit sur le panneau 11 ou les deux, le panneau 11 étant alors placé sur la feuille et ajusté de façon que les ouvertures correspondent aux fentes. Le panneau est alors appliqué par compression sur la feuille 12 jusqu a ce que la liaison soit complète, l'assemblage étant alors calibré et ajusté à l'ossature du panier. Le panier 5A, illustré à la figure 4, est construit sensiblement de la même façon que le panier 5 de la figure 1. Dans cette forme de réalisation de l'invention, cependant, le garnissage interne du panier prend une forme différente, le garnissage en particulier comprenant trois éléments circulaires formés du matériau précisé ci-dessus. Chaque élément 24, 25 et 26, est d'une dimension différente et est situé dans une position différente à l'intérieur du panier. Chacun des éléments 24, 25 et 26, se compose d'une certaine longueur du matériau choisi et joint bord à bord pour former un support faisant un certain angle avec la surface interne du panier et est pourvu d'un ensemble de fentes 13, comme dans le mode de réalisation précédemment décrit et s'étendant ici dans la direction de l'axe de rotation du panier. Le premier élément 26 est positionné dans le panier au voisinage de la partie inférieure et se trouve fixé à la paroi du panier sur sa partie périphérique la plus basse par des moyens de fixation appropriés, de sorte qu'il s'étend vers le haut sur une certaine distance à l'intérieur du panier dans la direction de l'axe de rotation.Le second élément 25, de construction similaire à l'élément 26, est de plus grande dimension dans sa direction transversale et est alors monté dans le panier en recouvrant une partie de l'élément 26, puis est fixé de façon semblable à la paroi interne du panier par son bord périphérique le plus bas, de sorte que la partie libre s'étend axialement par rapport au panier sur une certaine distance vers le haut. Le troisième élément, qui est sensiblement de plus grand diamètre que les éléments 25 et 26, est alors monté dans le panier en recouvrant l'élément 25 et est fixé de façon semblable à la paroi. Cet élément s'étend longitudinalement dans la direction de l'axe de rotation du panier vers son extrémité de plus grande dimension pour se terminer immédiatement au-dessous de sa partie extrême la plus élevée. Les jonctions 29, entre les bords périphériques des bords les plus bas des éléments 24, 25 et 26, peuvent & re -obtenues par tout moyen convenable et en particulier le matériau choisi peut être placé pour entrer en contact avec la paroi 6 avec une pièce annulaire métallique située sur la paroi et fixée en sandwich entre la pièce annulaire métallique 30 et la paroi 6. Dans une autre forme de réalisation, les éléments 24, 25 et 26, peuvent être connectés dans une disposition semblable entre la pièce annulaire métallique 30 et une pièce annulaire externe 31. L'assemblage complet est alors fixé au panier au moyen de boulons traversant des ouvertures de la paroi 6 dans des trous filetés répartis sur la circonférence de la pièce annulaire 31. En cours d'utilisation, lorsque le panier tourne autour de son axe de rotation, les éléments tels que 24 sont sollicités vers l'extérieur de la paroi 6. La force centrifuge a pour effet de déployer le matériau en ouvrant les fentes 13 pour permettre aux produits traités de passer. En raison de la manière dans laquelle les éléments 24, 25 et 26, sont montés, la force centrifuge agissant sur les éléments entraîne une ouverture des fentes 13 différant d'un certain nombre de degrés selon les différentes zones, de telle sorte que les fentes de chaque élément prennent, au cours de la rotation du panier, une dimension d'ouverture différente le long de l'axe du panier. Les fentes sont de dimensions transversales progressivement croissantes de la base au sommet. Ainsi, un panier centrifuge efficace peut etre construit en acquérant des caractéristiques de résistance à l'usure sensiblement meilleures que les caractéristiques correspondantes de tous les paniers centrifuges connus actuellement. On remarquera, d'apres les modes de réalisation décrits ci-dessus, que l'invention procure une centrifugation plus efficace que celle obtenue jusqu'ici. REVENDICATIONS 10) Dispositif centrifuge comportant un axe de rotation, des moyens définissant une paroi s'étendant de façon continue le long de l'axe de rotation, des moyens de garnissage disposés à l'intérieur de ladite paroi et s'étendant parallèlement à l'axe de rotation, lesdits moyens de garnissage étant composés d'au moins une longueur continue d'un matériau flexible résilient ayant des caractéristiques de résistance à l'usure appropriées, ledit matériau ayant une série de moyens d'ouverture s'étendant latéralement, chacune des dites ouvertures étant composée d'une fente allongée formée dans ledit matériau et s'étendant dans la direction dudit axe de rotation. 20) Dispositif centrifuge tel que revendiqué en 1 dans lequel ledit moyen définissant ladite paroi comporte une feuille d'un matériau perforé s'étendant dans la direction de l'axe de rotation. 30) Dispositif centrifuge tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications I et 2, dans lequel ledit matériau flexible résilient est fait d'une longueur continue de matériau de type polyuréthane. 40) Dispositif centrifuge comprenant un container ayant une entrée, une sortie et une paroi à section circulaire convergeant vers la sortie, ladite paroi étant formée d'un matériau perforé, d'un garnissage de type polyuréthane ayant un ensemble de rangées de fentes espacées longitudinalement et transversalement, et étiré transversalement pour ouvrir lesdites fentes en formant des ouvertures allongées s'étendant dans la direction de l'axe de rotation dudit dispositif et des moyens de liaison du garnissage à ladite paroi pour procurer une surface résistant à l'usure. 50) Dispositif centrifuge comprenant un container ayant une entrée, une sortie et une paroi latérale perforée qui converge vers la sortie, un ensemble d'éléments flexibles résilients en forme de chemise annulaire disposés coaxialement audit axe du container à des intervalles espacés axialement parallèlement à la direction de l'axe de rotation dudit container, des moyens de fixation d'une extrémité de chemise à ladite paroi latérale, chaque chemise comportant un ensemble de rangées de fentes disposées à des intervalles espacés et voisins sur une circonférence et s'étendant parallèlement à la direction dudit axe, lesdites chemises étant adaptées pour s'étirer sous l'influence de la force centrifuge au cours de la rotation dudit dispositif et pour se déplacer radialement vers l'extérieur vers ladite paroi pour ouvrir lesdites fentes en formant des ouvertures. 60) Méthode de fabrication de dispositifs centrifuges comprenant les étapes de formation d'un tube conique à partir d'une feuille de métal perforée, de formation d'un ensemble de fentes dans une feuille d'un matériau résilient flexible, d'étirage du matériau sur un gabarit ayant une configuration de section conforme à la section interne du tube conique pour ouvrir les fentes dans le matériau choisi en vue de former lesdites ouvertures, d'application d'un matériau de liaison audit matériau et de positionnement dudit tube sur ledit gabarit pour lier ledit matériau à ladite surface interne dudit tube.