Brevet FR2481617A1 — publié le 19811106

L'invention concerne un appareil pour trier à sec des objets lourds tels que des pierres, des pièces lourds tels que des pierres, des pièces métalliques ou autres, dans un débit continu de matériaux plus légersten vrac constitués par exemple par des écorces, des copeaux de bois, des ordures ménagères ou autres-, cet appareil comprenant des moyens de convoyeur destinés à transporter le mélange de matériaux jusqu'à un séparateur muni d'un tambour horizontal pouvant etre entraîné par un moteur et comportant, en saillie sur celui-ci, des éléments de séparation flexibles conçus de manière à céder sous le poids des objets les plus lourds, de manière å laisser passer ceux-ci dans un espace prévu au-dessous du séparateur. Les appareils du type ci dessus sont déja connus et décrits par exemple dans le brevet britannique nb 1 126 395. Ces séparateurs connus sont constitués d'un rouleau à brosse monté de manière à tourner autour de son axe. Pour trier les matériaux ou objets les plus lourds du mélange de matériaux lourds et légers apportés par le convoyeur, on utilise le fait que les matériaux lourds font ployer les poils de la brosse tandis que les matériaux plus légers restent supportés par ces poils, et sont entraînés vers un élément de paroi formant, avec le rouleau à brosse, une poche dans laquelle sont collectés les matériaux légers. Le principal inconvénient de l'appareil ci-dessus est cependant que son rendement est faible et que, comme il est entralné de manière intermittente, il faut beaucoup trop de temps pour effectuer une opération de tri De plus un autre inconvénient important des appareils de type connu est que les matériaux les plus fins adhérent aux matériaux lourds et sont entraînés avec eux à travers la brosse, tandis que les matériaux fibreux ou collants etc restent fixés aux poils de la brosse et encrassent celle-ci. Comme cela apparait à l'évidence, lorsque les différents poils de la brosse se collent par encrassement le rendement et les caractéristiques de l'appareil pour trier les matériaux lourds du mélange, se dégradent considérablement et au bout d'un certain temps 15encrassement conduit à un arrêt complet de appareil. Quand on utilise l'appareil ci-dessus pour séparer par exemple des pierres ou autres objets lourds d'un courant de copeaux de bois ou autres matériaux légers, il est impossible dlempêcher les petits copeaux de bois d'être entrat- nés avec chaque pierre lorsque celle-ci passe à travers les poils de la brosse, ce qui conduit à une mauvaise qualité du tri. L'invention a donc pour but de pallier les inconvénients ci-dessus de l'art antérieur en créant un appareil du type décrit ci-dessus, qu'on puisse utiliser de façon continue pour trier un débit permanent de matériaux lourds et légers, sans risque que les matériaux les plus légers soient entraînés par les matériaux lourds au cours du processus de tri. A cet effet l'invention concerne un appareil pour trier à sec des objets lourds tels que des pierres, des pièces métalliques ou autres, dans un débit continu d'un mélange de matériaux comprenant ces objets lourds et des matériaux plus légers se présentant sous la forme écorces, de copeaux de bois, de bâtonnets de bois, de papiers d'ordures ménagères ou autres, cet appareil comprenant un convoyeur destiné à transporter le mélange de matériaux jusqu'à un séparateur comprenant essentiellement un tambour horizontal pouvant être entraSné par des moyens d'entraînement et comportant des éléments flexibles faisant saillie sur ltextérieur du tambour et conçus de manière à céder sous le poids des objets lourds pour permettre à ceux-ci de passer dans un espace prévu au-dessous du séparateur, appareil caractérisé en ce que les éléments flexibles sont essentiellement constitués par des plaques rectangulaires réalisées dans un matériau flexible et disposées très près les unes des autres en rangées réparties sur le pourtour du tambour et parallèles à l'axe de celui-ci ; et en ce que les plaques sont montées de manière à produire, entre l'extrémité de sortie du convoyeur et le séparateur, un courant d'air destiné à soutenir et à entraîner les matériaux légers. Les plaques fléxibles sont de préférence plates lorsqu'elles ne sont pas en charge, et comme ces plaques sont montées très près les unes des autres dans les rangées correspondantes, chaque rangée forme un ensemble de lame ou de pale pratiquement ininterrompu assurant l'étanchéité aux particules légères et petites mais pouvant rouvrir à l'endroit d'une charge constituée par exemple par une pierre ou autre objet lourd, de façon que cet objet lourds puisse passer dms une chambre collectrice d'objets lourds c'est-à-dire de pierres par exemple.D'autre part chaque ensemble de paie pouss l'air vers le haut entre l'extrémité de sortie du convoyeur et le séparateur, ce qui provoque un courant d1air, dirigé vers le haut, entraînant les particules légères et les empêchant d'accompagner les pierres ou autres objets lourds traversant l'ouve ture formée dans la pale par le poids de cet objet lourd. Les particules légères ou collantes, les morceaux d'écorce ou autres présentent cependant un léger risque de coller aux éléments de plaques des pales, ces particu sont alors soufflées à llexterieur du séparateur pour être collectées et éventuellement traitées. L'invention sra mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et qui se réfère ai dessins ci-joints dans lesquels : t - la figure 1 illustre une forme simp. fiée de système de séparateur utilisant l'appareil de tri selon l'invention, - la figure 2 illustre un séparateur destiné à entre utilisé dans l'appareil de tri de la figure 1, e - la figure 3 illustre une partie du système de la figure 1 utilisant une plaque séparée destinée à augmenter et à guider le courant d'air. La figure 1 représente schématiquemen une forme préférée de réalisation de l'invention. Cette figure représente l'extrémité de sortie d'une courroie de convoyeur 1 passant sur un rouleau 2 entraîné par un moteur 3 dans le sens de la flèche 4. La partie supérieure 5 de la courroie de convoyeur amène un débit continu 6 de matériaux. comprenant un mélange d'objets lourds 8 et d'objets légers 7 à trier les uns des autres. Comme indiqué ci-dessus, les objets lourds peuvent être constitués par des pierres, des pièces métalliques ou autres mélangées à un débit de copeaux de bois, d'écorces, d morceaux de bois ou autres amenés à un séparateur placé audessous duquel est placée une cheminée 20 destinée à recevoir les objets lourds triés 7. Ces objets lourds sont entraînés de manière à tomber sur un rouleau de convoyeur horizontal 21 entraîné dans le sens de la flèche 22 par un moteur non représenté. Comme on peut le voir sur la figure 2, le tambour 10 est entrainé par un moteur 11 grâce à une chaine 12 et une roue dentée 13 montée de façon fixe à une extrémité du tambour 10, ce tambour étant entraîné dans le sens de la flèche 14 de la figure 1. Les plaques 15 sont réalisées da's' un matériau flexible tel que du caoutchouc, de la matière plastique ou une mince feuille métallique élastique. Ces plaques sont disposées, suivant la longueur de la surface extérieure du tambour -10, en rangées de préférence rectilignes et parallèles à l'axe de rotation 17 du t:ambour 70. Dans la forme de réalisation de la figure 2, chaque rangée comporte six plaques élastiques. Comme on peut le voir sur cette ~figure 1 les plaques 15a, 15b, 15c de chaque rangée sont très proches les unes des autres, de façon que le jeu entre elles soit aussi faible que pos-sible tout en leur permettant de ployer librement les unes par rapport aux autres dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation 17. La raison pour laquelle le jeu ou intervalle entre plaques adjacentes doit être aussi faible que possible, csest-à-dire de l'ordre de 1 à 10 mm, apparaîtra clairement dans la suite de cette description. La figure 1 représente les plaques 15 montées de façon que leurs extrémités intérieures viennent passer tangentiellement le long du tambour cylindrique 10.Ces plaques peuvent entre fixées à l'arbre de n'importe quelle manière convenable telle que par des rivets ou des vis par exemple. Dans la forme de réalisation de la figure 1, le tambour 10 comporte huit rangées-de plaques 15 uniformémeqt espacées, tandis que dans la forme de réalisation de la figure 2 ce tambour ne comporte que quatre rangées de plaques. Dans la forme de réalisation de la figure 2 les plaques 15 sont disposées à angle droit par rapport au tambour 10, et ces plaques 15 sont montées de manière simplifiée sur la figure 3. Ainsi des barres à section en L 18 sont fixées sur le tambour 10 et les plaques sont montées sur les côtés en saillie des barres correspondantes. La figure 3 représente six rangées de plaques 15, ces rangées étant uniformément réparties sur le pourtour du tambour 10. Bien que dans les formes de réalisation illustrées ici, le tambour 10 soit de section circulaire, il est évident que cette forme de section n'est pas limitative et qaon peut aussi bien utiliser n'importe quelle autre section convenable telle qu'une section polygonale par exemple. Comme on peut le voir sur la figure 2 le tambour 10 peut tourner dans des coussinets de support 19 montés sur une structure de châssis non représentée. Les matériaux légers du mélange 6 débité dans l'appareil comportant généralement des pierres de tailles très variables. Par suite la masse de l'une de ces pièce peut très bien être égale ou supérieure à celle d 2 uns pierre à trier. Compte tenu de cetté éventualité, il est nécessaire de s'assurer qu'une pièce de bois de taille relativement importante par exemple, ne puisse prendre le même chemin que les pierres pour tomber dans la cheminée 20 destinée aux objets lourds, ctest-à-dire de s'assurer que cette pièce de bois ne puisse faire ployer une ou plusieurs des plaques 15. La différence entre une pièce de bois et une pierre de même masse est que la densité du bois est plus faible que celle de la pierre et que par conséquent, à masse égale, la pièce de bois présente un volume et donc une surface extérieure plus importante. L'invention exploite cette différence en disposant les plaques 15 de chaque rangée de façon que celles ci forment une pale ou une aile plus ou moins cohérente produisant, au cours de son mouvement vers le haut, un courant d'air dirigé vers le haut, ce courant d'air agissant avec plus dtef- ficacité sur la pièce de bois que sur la pierre. Ainsi la pièce de bois se trouve soumise à une force relativement importante tendant à la soulever et à alléger par conséquent son poids de fanon suffisante pour qu'elle ne puisse plus faire ployer les plaques 15. Au contraire la pierre de densité plus forte offre, à masse égale, une moins grade surface au courant d'air qui exerce donc sur elle une force de soulèvement beaucoup plus faible ne réduisant pas suffisamment son poids pour alempê- cher de faire ployer une plaque 15, de sorte que cette pierre peut passer dans la cheminée de séparation 20 La vitesse du courant d'air dépend dans une très large mesure de la taille des plaques 15 et de la. vitesse de rotation du tambour 10.On a constaté ainsi que pour traiter par exemple des déchets d'écorces pouvant contenir des pierres dont les dimensions ne dépassent pas 5 à 20 cm, l'utilisation d'une vitesse de tambour de 95 tours/minute correspondant à une vitesse périphérique des plaques d'environ 3 m/s, donnait un tri parfaitement satisfaisant lorsque le mélange de matériaux était débité à une vitesse de l'ordre de 1 m/s. Comme indiqué plus haut, le jeu entre plaques adjacentes est très faible, en particulier lorsque le courant de matériaux à trier 6 comporte des produits de tailles très variables allant par exemple de quelques millimètres à 30 ou 40 centimètres. Le courant de matériaux 6 comporte très souvent de grandes quantités de très petites particules qu'on doit, dans ce cas, empêcher très efficacement de passer entre les plaques 15.Les particules ou pièces les plus légères, telles que des morceaux d'écorce ou des copeaux de bois tombant sur le séparateur 9 dans la zone d'alimentation comprise entre l'extrémité de sortie du convoyeur 1 et le séparateur, ne risquent pas de faire ployer beaucoup les plaques 15 mais sont au contraire entraînées dans le sens de la flèche 14 et viennent buter contre une paroi de déflecteur 23 pour tomber dans une tour collectrice 24 qui, dans la forme de réalisation illustrée ici, débouche dans un dispositif 25 de traitement des matériaux constitué par exemple par un moulin, un appareil à déchiqueter les écorces, ou tout autre appareil analogue. Si, lorsqu'on utilise l'appareil de la figure 1, il s'avère nécessaire de renforcer le courant d'air provoqué par l'appareil, ce résultat peut être obtenu en modifiant l'appareil au moyen d'une plaque de chute 26, comme indiqué sur la figure 3. Une extrémité de la plaque de chute 26 se termine au voisinage de l'extrémité de sortie du convoyeur et cette plaque présente une largeur correspondant à celle du convoyeur et du séparateur. Comme on peut le voir sur la figure 3, la plaque 26 va d'un point voisin de l'extrémité de sortie du convoyeur à un point voisin des bords extérieurs des plaques 15, au niveau du centre géométrique du tambour 10, pour se prolonger par une partie courbe 27 s'étendant sur un arc couvrant environ 50 de la circonférence du séparateur, de manière à former ainsi un petit intervalle 28 de largeur sensiblement constante. Chaque rangée de lames 15, c'est-à-dire chaque pale formée par cette rangée de lames, produit ainsi dans l'intervalle 28 un violent courant d'air dirigé vers le haut et repéré par la référence 29 sur la figure 3.Ce violent courant d'air agit sur les matériaux les plus légers c'est-à-dire à-dire ceux dont la surface est grande par rapport au poids, pour les entraîner vers le haut de façon qu'ils prennent le bon chemin c'est-à-dire ici celui de la tour 24 associée au tambour 10 pour réaliser le tri entre les matériaux lourds et légers. Bien que le mode préféré de mise en oeuvre de l'invention ait été décrit ci-dessus en se référant à un convoyeur à courroie, il est évident que l'invention ne se limite pas à cette application particulière et qu'on peut utiliser de nombreuses variantes de convoyeurs tels que des convoyeurs à vis sans fin ou des convoyeurs à vibrations. Dans la majorité des cas l'utilisation d'un convoyeur à vibrations est préférable car ce dernier permet d'étaler les matériaux du débit 6 en une couche uniforme. Dans ce cassa la plaque 26 peut former l'extrémité de sortie du convoyeur et peut être horizon- tale. D'autre part, au lieu d'être plates comme décrit ci-dessus, les plaques 15 peuvent être courbées suivant un axe radial vu dans le sens de rotation du tambour 10. Pour renforcer le courant d'air produit par le séparateur 9 on peut encore eneyer de l'air sous pression par des buses séparées 30 placées au voisinage ou au point d'intersection de la partie droite de la plaque de chute 26 avec sa partie courbe 27, dans le cas où la plaque 26 n'est pas totalement droite. Quand on utilise les buses 30, le courant d'air sous pression est dirigé obliquement sur le séparateur 30 en direction de la plaque 26 Les orifices de sorti des buses 30 sont dirigés sur la surface de la plaque 26 tournée vers le séparateur et ces buses sont disposées sur une ligne s'étendant sur toute la largeur de la plaque, chaque buse 30 pouvant par exemple venir en face d'une plaque 15 associee. Au lieu d'utiliser plusieurs buses 30 on peut obtenir le m8me résultat au moyen d'un dispositif de buE allongée unique se présentant sous la forme d'un tube ou d'un tuyau disposé le long de la plaque de chute 26 et comportant, sur toute sa longueur, un certain nombre de jets ou ouvertures dirigés obliquement vers le haut. REVENDICATIONS 1.- Appareil pour trier à sec des objets lourds (7) tels que des pierres, des pièces métalliques ou autres, dans un débit continu (6) d'un mélange de-matériaux comprenant ces objets lourds (7) et des matériaux plus légers (8) se présentant sous la forme d'écorces, de copeaux de bois, de bâtonnets de bois, de papiers d'ordures ménagères ou-autres, cet appareil comprenant un convoyeur (1) destiné à transporter le mélange de matériaux (6) jusqutà un séparateur (9) comprenant essentiellement un tambour horizontal (10) pouvant être entraîné par des moyens d'entraînement (11, 12, 13) et comportant des éléments flexibles (15) faisant saillie sur-l'extérieur du tambour (10) et conçus de manière à céder sous le poids des objets lourds pour permettre à ceux-ci de passer dans un espace prévu au-dessous du séparateur (9), appareil caractérisé en ce que les éléments flexibles sont essentiellement constitués par des plaques rectangulaires (15) réalisées dans un matériau flexible et disposées très près les unes des autres en rangées réparties sur le pourtour du tambour (10) et parallèles à l'axe de celuici ; et en ce que les plaques (15) sont montées de manière à produire, entre l'extrémité de sortie du convoyeur (1) et le séparateur (9), un courant d'air destiné à soutenir et à entraîner les matériaux légers. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le jeu entre les plaques adjacentes d'une même rangée est de l'ordre de 1 à 10 mm. 3.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans ltespace compris entre ltextimité de sortie du convoyeur (1) et le séparateur (9), est montée une plaque de guidage (26, 27) destinée à guider le débit d'air, cette plaque de guidage comportant une partie (28) formant avec le tambour (10) et les plaques (15) montées sur celui-ci, un intervalle de passage dair (29). 4.- Appareil selon l'une quelconque- des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la vitesse périphérique des plaques (15) est plus élevée que la vitesse d'alimentation du convoyeur (1). 5.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en coque les plaques (15) sont en caoutchouc ou tout autre matériau analogue. 6.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que des buses (30) sont utilisées pour diriger un courant d'air obliquement vers le haut sur le séparateur (9). 7.- Appareil selon l!une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le courant d'air des buses rejoint l'air sortant de liinter-alle de passage d'air (29).