Brevet FR2460719A1 — publié le 19810130

La présente invention se réfère aux machines à couvercle qu'on utilise dans l'industrie pour le traitement de certains produits et elle vise plus spécialement - mais non pas uniquement - le cas des essoreuses centrifuges destinées à séparer une phase liquide d'une phase solide à laquelle elle est mélangée. On sait qu'avec le développement des mesures de sécurité l'on a ete amené à équiper de couvercles proteeteurs étanches des essoreuses dont on laissait jadis la cuve librement ouverte pendant le travail, soit pour éviter qu'un opérateur maladroit ne se blase en y introduisant la main alors que le panier tourne, soit pour toute autre raison jadis négligée ou considérée comme d'importance négli- geable. La meme remarque s'applique d'ailleurs à d'autres machines présentant des problèmes du même ordre. Or le montage de tels couvercles sur les essoreuses du genre en question a curieusement abouti à des explosions dans des cas d'opérations qui n'avaient jamais donné lieu à de tels accidents lorsque la cuve restait librement ouverte. On en a conclu que la présence du couvercle réalisait à l'intérieur de la cuve une atmosphère fermée non ventilée dans laquelle des gaz ou vapeurs inflammables dégagés en faibles quantités pouvaient s'accumuler jusqu'à former avec l'air résiduel un mélange explosif que la moindre étincelle, par exemple d'origine électrostatique, suffisait à enflammer. On a donc été amené à prévoir dans ces machines l'injection coûteuse d'un gaz inerte. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient et à permettre d'établir des essoreuses ou machines analogues à cuve isolée de l'atmosphère de l'atelier, dans lesquelles le risque d'accident se trouve éliminé, au moins dans le cas des produits considérés comme peu dangereux, sans qu'il soit nécessaire de prévoir la création d'une atmosphère inerte. Conformément à l'invention l'on fait comporter à l'essoreuse ou autre machine un couvercle s'ouvrant principalement par déplacement latéral, ce couvercle étant pourvu d'une ouverture substantiellement axiale à forte section par rapport à celle de la cuve, et à laquelle est raccordée une manche déformable orientée à peu près verticalement lorsque le couvercle est fermé et se raccordant à une conduite d'évacuation qui aboutit à une ouverture de sortie préférablement équipée de moyens de ventilation, ainsi éventuellement que de dispositifs de récupération de vapeur. L'invention est basée sur cette consiktion que dans les cas d'explosion relevés, les dégâts se sont pratiquement limités à l'arrachement partiel ou total du couvercle, la cuve, avec éventuellement l'enveloppe ou "cerce" qui la prolonge vers le haut pour porter le couvercle, ayant manifestement résisté à l'onde de pression. L'explosion s'est donc produite à la limite inférieure d'inflammabilité en engendrant par consequent une onde de pression relativement faible, orientée vers le haut et qui s'est dissipée dans l'ambiance dès l'arrachement du couvercle. Avec un couvercle à ouverture axiale de forte section communiquant avec une manche à fort diamètre reliée à une conduite qui débouche à l'extérieur, on renforce sans exagération la ventilation interne de la machine en réduisant les risques d'apparition d'un mélange explosif et si néanmoins l'explosion vient à se produire, l'onde de pression s'évacue à peu près librement sans appliquer des efforts notables au couvercle, ni surtout à la glace d'observation généralement prévue sur celui-ci et devant laquelle l'opérateur peut se trouver à l'instant considéré. I1 est encore possible d'augmenter la sécurité en prévoyant d'observer l'intérieur de la machine non pas à l'aide d'une paroi transparente, mais bien par le moyen d'une caméra de télévision, ce qui permet à l'opérateur de demeurer à distance jusqu'à la fin de l'opération, l'ouverture du couvercle pouvant être télécommandée. Si pour une raison quelconque la circulation d'air dans la machine est considérée comme indésirable, il est possible de disposer sur le trajet de l'onde d'explosion éventuelle, par exemple entre le couvercle et la bride correspondante de la cuve ou de son enveloppe, un obturateur aisément frangible qui assure l'étan- chéité recherchée sans pour autant gêner sensiblement le passage de l'onde. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiues-qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une coupe schématisée d'une essoreuse comportant application de l'invention, cette vue ne montrant que les dispositions générales. Fig. 2 est une coupe de détail de la partie supérieure de l'essoreuse avec indication des détails de l'articulation du couvercle et de la lunette d'observation. Fig. 3 est une coupe suivant III-III (fig. 2). L'essoreuse très schématiquement représentëe en fig. 1 comprend une cuve inférieure fixe 1 supportée par exemple par des moyens élastiques non représentés et comportant suivant son axe un palier 2 dans lequel tourne un arbre 3 entrainé par un moteur 4. L'arbre 3 porte à l'intérieur de la cuve un panier perforé 5 propre à recevoir les produits à essorer. La cuve 1 se prolonge vers le haut par une enveloppe ou "cerce" 6 qui se resserre légèrement audessus du panier 5 pour porter un court manchon cylindrique 6a présentant un diamètre intérieur de l'ordre de celui du débouché du panier. Une canalisation 7, éventuellement équipée d'une vanne 8, permet d'évacuer de la cuve le liquide essoré pendant l'opération. Le manchon -6a porte une bride supérieure 6b sur laquelle est disposé un joint d'étanchéité 9 destiné à recevoir la bride inférieure 10a d'un couvercle 10 en forme de tronc de cône à faible angle de conicité convergeant vers le haut et dont la petite base définit une ouverture supérieure à forte section. A cette petite base se raccorde une manche verticale souple 11 à paroi repliée en accordéon, laquelle aboutit à une conduite 12, elle aussi substantiellement verticale, qui débouche à l'extérieur de l'atelier par une ouverture de ventilation appropriée, préférablement équipée d'un ventilateur aspirant, non représenté. Comme le montrent les coupes de détail de fig. 2 et 3, la bride 10a du couvercle 10 est solidaire d'un bras latéral 13 qui vient s'articuler autour d'un axe horizontal transversal 14 à un plateausupport 15 lui-même solidaire d'un bout d'arbre 16 orienté verticalement vers le bas et qui peut tourner dans un palier à roulements 17 fixé sur le coté du haut de l'enveloppe ou cerce 6. Un vérin 18 est attelé en 19 au plateau 15 et en 20 à la paroi du couvercle 10 de manière à permettre de faire pivoter ce dernier vers le haut d'un angle limité autour de l'axe d'articulation 14. Pour ouvrir l'essoreuse on contracte très légèrement le vérin 18 afin de dégager la bride 10a du joint 9 retenu par la bride inférieure 6b. On peut alors faire pivoter latéralement le couvercle 10 autour de l'axe du bout d'arbre 16, comme montré en traits interrompus en fig. 3 (la manoeuvre pouvant s'effectuer à la main ou à l'aide par exemple d'un second vérin, non représenté). L'ouverture supérieure de l'enveloppe 6 est ainsi dégagée et l'on peut accéder au panier 5, par exemple pour le remplir de produit à traiter. On ramène ensuite le couvercle 10 et l'on actionne le vérin 18 à la dilatation pour serrer le joint 9. Puis on met en marche le moteur 4 afin de réaliser l'essorage.La canalisation de vidange 7 étant prévue de diamètre suffisant et la vanne 8 n'existant pas ou étant maintenue ouverte, le ventilateur aspirant éventuellement disposé en bout de la conduite 12 assure la ventilation normale à l'in térieur de la machine et l'évacuation des vapeurs ou gaz combustibls en évitant ainsi tout risque d'explosion, du moins avec-des produits non particulièrement dangereux. En tout cas, même s'il se forme dans la cuve un mélange explosif qui s'enflamme au contact d'une étincelle ou d'un point chaud, l'onde de pression ainsi provoquée peut librement cheminer à travers le couvercle 10, la manche 11 et la conduite 12 sans provoquer nulle part une surpression locale que les parois ne puissent supporter. La manche 11 peut d'ailleurs se gonfler librement au passage de l'onde en amortissant celle-ci. Pour fixer les idées par un exemple en ce qui concerne les dimensions relatives du passage d'évacuation de l'onde de pression précitée, on peut signaler que dans des réalisations pratiques le diamètre de la cuve est de 1 200 mm, celui du manchon 6a et de l'entrée inférieure du couvercle 10 de 750 mm et celui du débouché supérieur dudit couvercle et de la manche 11 de 500 à 700 rnm. Comme à l'ordinaire le couvercle 10 est préférablement pourvu d'une lunette latérale oblique- lOb fermée par une glace d'observation 21 à travers laquelle l'opérateur peut surveiller -l'intérieur de la machine. Bien entendu la glace 21 est prévue très résistante à la pression. Mais pour réaliser un surcroit de sécurité, on peut lui associer une caméra de télévision 22 qui dispense l'opérateur de demeurer près de l'essoreuse pendant le fonctionnement de celle-ci. Si l'opération d'essorage devait s'effectuer en milieu fermé, on pourrait isoler la cuve d'une part en fermant la vanne 8, d'autre part en disposant entre le joint 9 et la bride 10a un diaphragme obturateur frangible comme indiqué en traits mixtes en 23 (fig. 1), fait par exemple en papier ou matière plastique de très faible épaisseur. En cas d'explosion intérieure un tel diaphragme n'opposerait à l'onde de pression qu'une résistance pratiquement nulle et ne gê- nerait donc pas sa libre évacuation. Bien entendu le diaphragme 23 peut tout aussi bien être disposé en n'importe quel autre point du trajet de l'onde, notamment entre la manche 11 et le couvercle 10, mais sa mise en place sur le joint 9 est plus facile à réaliser, quitte à avoir à le prévoir transparent pour permettre l'observation par la lunette. I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple, et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant le. détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. On compren d'abord que l'essoreuse peut être équipée de tous les dispositifs additionnels de sécurité connus de verrouillage et autres. La forme du couvercle peut varier, l'important étant seulement qu'il n'opposE pas de résistance appréciable au passage d'une onde d'explosion oriç tée vers le haut ; on pourrait notamment le prévoir cylindrique. Sa hauteur peut être très réduite. Au lieu d'être plissée, la manche pourrait être faite en une matière telle que le caoutchouc de façon à pouvoir s'allonger lors de la rotation latérale du couvercle. Par ailleurs l'axe du panier pourrait comporter une certaine obliquité par rapport à la verticale, voire même être horizontal, sans que 1-E caractéristiques de l'invention ne s'en trouvent modifiées pour autant. Enfin, et ainsi qu'on la indiqué au début des présentes, bien que l'invention vise plutôt le cas des essoreuses centrifuges à panier tournant, elle est applicable à toutes autres machines susceptibles d'être équipées d'un couvercle et présentant les mêmes problèmes de sécurité. R E V E N D I C A T I O N S 1. Machine pour le traitement de produits, et notamment essoreuse centrifuge, comportant un dispositif de cuve fermé par un couvercle, caractérisée en ce que ce couvercle comporte une ouverture que des moyens intermédiaires de liaison relient à une conduite d'évacuation, la section de l'ouverture du couvercle, celle des moyens intermédiaires et celle de la conduite étant telles qu'une onde de pression résultant d'une explosion à l'intérieur du dispositif de cuve puisse s'évacuer à l'extérieur sans provoquer aucune surpression locale excessive susceptible d'endommager l'une quelconque des parois de la machine et de ses accessoires. 2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens intermédiaires sont constitués par une manche déformable. 3. Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la manche déformable est du type connu à paroi plissée en accordéon. 4. Machine suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisée en ce que l'ouverture du couvercle, les moyens intermédiaires et au moins le début de la conduite d'évacuation sont substantiellement centrés sur l'axe du dispositif ae cuve. 5. Machine suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisée en ce que son couvercle s'ouvre par pivotement autour d'un axe parallèle à celui du dispositif de cuve, mais déporté latéralement par rapport à celui-ci. 6. Machine suivant la revendication 5, avec joint d'étanchéité prévu entre le couvercle et le dispositif de cuve, caractérisée en ce que le couvercle est articulé autour d'un axe latéral perpendiculaire à celui du dispositif de cuve, à une pièce elle-même articulée autour d'un axe parallèle à ce dernier axe, de manière qu'il soit possible de soulever légèrement ledit couvercle de son joint d'étanchéité avant de le faire pivoter latéralement. 7. Machine suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, du genre comportant sur le couvercle une lunette d'observation permettant à un opérateur de surveiller l'intérieur du dispositif de cuve, caractérisée en ce qu'en face de cette lunette est disposée une caméra de télévision grâce à laquelle l'opérateur puisse demeurer à distance de la machine durant le fonctionnement de celle-ci. 8. Machine suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, du genre prévu pour travailler à l'état fermé de façon étanche, caractérisée en ce qu'il y est prévu un diagragme frangible disposé sur le trajet d'une onde de pression éventuelle entre le dispositif de cuve et la sortie de la conduite d'évacuation. 9. Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l-a conduite d'évacuation comporte des dispositifs de ventilation propres à aspirer l'air à l'intérieur du dispositif de cuve, ce dispositif lui-même étant pourvu d'orifices de rentrée d'air à- la façon en soi connue. 10. Essoreuse centrifuge suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, avec panier tournant à l'intérieur du dispositif de cuve, caractérisée en ce que la section d'entrée de l'ouverture du couvercle est substantiellement égale à celle du débouché supérieur du panier.