Brevet FR2504028A1 — publié le 19821022

Dispositif pour bols centrifuges auto-débourbeurs destiné à la commande d'une soupape d'échappement. La présente invention concerne un dispositif pour bols centrifuges auto-débourbeurs destiné à la commande d'une sou- pape d'échappement, cette soupape faisant passer, lorsque 1 ' enceinte à matières-solides contenue dans le bol est soumise à des vidanges partielles ou totales, le fluide de fermeture dans une chambre de fermeture circonscrivant l'enceinte à ma- tières solides et retenant le piston-tiroir en position de fermeture, le dispositif comprenant une conduite à fluide de commande comportant un organe de fermeture relié à un appareil de commande et au moyen de laquelle le fluide de commande peut être acheminé vers la soupape d'échappement par l'intermédiaire d'un canal annulaire ainsi que d'un ou plusieurs canaux d'ame- née pratiqués dans l'enveloppe du bol, une conduite d'amenée étant prévue par ailleurs pour l'amenée du fluide de fermeture dans la chambre de fermeture. Un dispositif de ce type destiné à des bols centrifu- ges auto-débourbeurs est connu par exemple par le brevet alle- mand 20 48 429, une quantité déterminée du fluide de commande qui est soumise à une certaine pression préalable étant envo- yée à la soupape d'échappement fonctionnant sous l'effet de la force centrifuge en vue des opérations de vidange du bol, qu'il s'agisse de vidanges partielles ou totales. Au cours des opérations de vidange, les matières so- lides qui se sont rassemblées dans le bol centrifuge lors de la clarification d'une substance soumise à centrifugation doi- vent être éliminées aussi rapidement que possible La régula- rité de l'élimination de toutes les matières solides dépend de la rapidité du piston-tiroir monté dans le bol et mobile axia- lement Plus le piston-tiroir se déplace rapidement vers sa position inférieure, plus l'interstice d'échappement des ma- tières solides qui s'ouvre est important, pour une même quantité expulsée. Du fait que la quantité de matières solides expulsées ou de matières remplissant le bol est différente selon que les vidanges sont partielles ou totales, il faut que la manoeuvre de commande du piston-tiroir puisse être commandée de l'exté- rieur par des quantités appropriées de fluide de commande déterminées par des horloges en fonction de la pression pré- sente du fluide de commande, ou bien que le bol soit muni d' un système hydraulique très coûteux dans lequel sont disposées par exemple plusieurs chambres de fermeture. Dans des systèmes connus qui sont commandés de l'exté- rieur, il fallait jusqu'ici toujours trouver des compromis en ce qui concerne la rapidité du piston-tiroir Si le bol est constitué de manière que la vidange totale soit très rapide, il n'est guere possible de régler une vidange partielle pré- cise avec des horloges car les durées de vidange deviennent alors trop rapides Le rapport est d'autant plus mauvais dans ce cas que les blos séparateurs sont plus importants L'incon- vénient principal d'une commande par horloge est constitué dans ce cas par la dépendance du fluide de commande vis-à-vis de la pression et d'une éventuelle inertie des organes de fer- meture du fluide de commande Si on désire obtenir pendant la totalité de la durée de fonctionnement une quantité de matières solides expulsées restant constante pour une course d'ouverture importante, c'est-à-dire une ouverture très rapide, il n'est pas possible d'obtenir ce résultat avec une commande effectuée au moyen d'une horloge Les bols ne peuvent être commandés que par une fermeture automatique à l'aide de pistons- tiroirs exerçant une action forcée et intégrés aux bols Mais l'inconvénient de cette commande consiste dans son coût et dans l'impossibilité d'un réglage de l'extérieur de la quantité de matières solides expulsée. La présente invention a pour objet un dispositif du type mentionné dans le préambule, qui puisse être commandé avec pré- cision dans le temps au moyen d'un dispositif peu coûteux et indépendamment de la pression du fluide et des durées d'ouver- ture des organes de fermeture du fluide de commande des pistons- tiroirs quand le système est soumis à des vidanges partielles ou totales. L'invention est caractérisée en ce qu'un dispositif doseur du fluide de commande commandé par de l'air comprimé et réglable est monté dans, la conduite de fluide de commande après l'organe de fermeture et avant un second organe de fermeture qui est monté à l'aval du premier organe de fermeture. Car} 4 028 Grâce à la constitution du dispositif selon l'inven- tion, le dispositif doseur est rempli avec le fluide de com- mande se trouvant sous une pression quelconque avant la vi- dange du bol, la quantité totale de fluide de commande dépen- dant du degré de vidange que l'on souhaite pour le bol Dès que l'opération de vidange est amorcée dans le bol, le fluide de commande qui est emmagasiné dans le dispositif doseur est envoyé, à l'aide de la pression agissant sur la membrane mon- tée dans le dispositif doseur et par une ouverture brusque de l'organe de fermeture monté à l'aval du dispositif doseur, dans la conduite à fluide de commande du bol centrifuge. Grâce à la possibilité de régler le volume de la cham- bre remplie de fluide de commande, on peut modifier le degré de vidange du bol à volonté et en fonction de la pression du fluide de commande et de la durée d'ouverture de l'organe de fermeture monté dans la conduite de commande. Avantageusement, le dispositif est actionné par un appareil de commande. Un exemple de réalisation de l'invention sera mainte- nant décrit plus en détail avec référence au dessin annexé. Sur le dessin, la référence 1 désigne un bol centri- fuge auto-débourbeur de type connu, comprenant dans l'enve- loppe 2 du bol et sur la périphérie des ouvertures 3 pour 1 ' expulsion des matières solides qui se sont accumulées et qui proviennent d'un fluide centrifugé contenu dans le bol et arrivant de la chambre à matières solides 4 La chambre à ma- tières solides est limitée sur son côté inférieur parun piston- tiroir 5 mobile en direction axiale, le piston-tiroir étant maintenu dans sa position supérieure dite position de fermeture (voir le dessin) pendant le fonctionnement par une chambre de fermeture 6 prévue sur le côté inférieur du piston-tiroir et remplie de fluide de fermeture La chambre de fermeture est reliée à une soupape d'échappement 7 commandée par un fluide et par l'intermédiaire d'un canal de sortie 8 en vue du vidage de la chambre de fermeture Lors du vidage de la chambre de fermeture, le piston-tiroir se déplace vers sa position infé- rieure sous l'effet de la pression du fluide interne agissant sur ledit piston-tiroir dans le bol, et il en résulte que les 2 c O 4028 ouvertures d'expulsion 3 pratiquées sur la périphérie de l'enveloppe 2 du tambour en vue d'un vidage partiel ou total de la chambre à matières solides 4 sont libérées. La commande de la soupape d'échappement 7 s'effectue par un dispositif constitué essentiellement par une conduite à fluide de commande 9, un organe de fermeture 10, un dispo- sitif doseur 11 et un organe de fermeture 12 monté à l'aval. Le dispositif doseur 11 est constitué par un boîtier 13 qui est subdivisé par une membrane 14 tendue de façon fixe dans le boîtier et réglable en une chambre 15 à volume varia- ble et servant à recevoir le fluide de commande et une seconde chambre 16 pouvant être soumise à une surpression La chambre à surpression 16 est en liaison avec une conduite à air compri- mé 18 munie d'un organe de fermeture 17 Les organes de ferme- ture 10, 12, 17 sont reliés par un appareil de commande 19. Une sortie en forme de buse 20 débouche à l'extrémité de la conduite à fluide de commande 9 dans un canal annulaire 21 disposé à proximité de l'axe du bol dans l'enveloppe dudit bol et à partir duquel partent des canaux d'amenée 22, qui sont en liaison avec la soupape d'échappement 7. Pour remplir la chambre de fermeture avec du fluide de fermeture, on prévoit une conduite d'amenée 23 munie d'un or- gane de fermeture 24, l'organe de fermeture 24 étant relié à l'appareil de commande 19 et la conduite d'amenée 23 débouchant dans un second canal annulaire 25 dans l'enveloppe 2 du bol, alors qu'un canal de liaison 26 partant du canal annulaire dé- bouche dans la chambre de fermeture 6. Le dispositif fonctionne de la manière suivante. En fonctionnement, la chambre de fermeture 6 est remplie de fluide de fermeture, et il en résulte que le piston-tiroir 5 est amené à sa position de fermeture sous l'effet de la pression du fluide régnant dans la chambre de fermeture 6 Avant le dé- clenchement d'une opération de vidange du bol centrifuge, on remplit la chambre 15 contenue dans le dispositif doseur 11 avec du fluide de commande en commençant par fermer l'organe de fer- meture 12 et en ouvrant ensuite l'organe de fermeture 10 Le vo- lume du fluide de commande contenu dans le dispositif doseur est préalablement déterminé au moyen d'une vis de réglage 27 agissant sur la membrane réglable 14, en fonction de la durée d'ouverture désirée pour le piston-tiroir 5, et de ce fait en fonction de la quantité de matières solides qui doit être ex- pulsée de la chambre à matières solides 4 Avant la vidange de la chambre à matières solides 4 et avant que la soupape d'échap- pement 7 soit commandée, l'organe de fermeture 10 est fermé et l'organe de fermeture 17 monté dans la conduite à air comprimé 18 est ouvert, la chambre 16 située au-dessus de la membrane 14 étant alors soumise à une surpression et la pression de l'air pouvant dans ce cas être de 2 bars au moins Après quele fluide de commande ait été de ce fait soumis à la pression dans la chambre 15, l'organe de fermeture 12 s'ouvre et le fluide de commande parvient sous haute pression dans le canal annulaire 21 en passant par la conduite à fluide de commande 9. Grâce au canal d'amenée 22 qui est en liaison avec le canal annulaire 21, le fluide de commande est envoyé à la sou- pape d'échappement 7 qui passe en position ouverte et qui fait sortir le fluide de commande de la chambre de fermeture 6 Dans le même temps, le piston-tiroir 5 parvient à sa position d'ou- verture et y reste aussi longtemps que le fluide de commande est envoyé à la soupape d'échappement 7 ou jusqu'à ce que le fluide de fermeture est à nouveau envoyé à la chambre de ferme- ture 6 par l'intermédiaire de la conduite 23, du canal annulaire et de la conduite de liaison 26 Le processus continu d'ou- verture et de fermeture du piston-tiroir 5 est régulé par l'ap- pareil de commande 9. En fonctionnement, on peut modifier le volume de la chambre 15 destinée au fluide de commande au moyen de la vis de réglage 27, et avoir ainsi une influence sur la quantité de ma- tières solides qui doit être éliminée de la chambre à matières solides 4 du bol centrifuge. On peut également envisager d'utiliser un dispositif doseur commandé par un piston au lieu d'un dispositif doseur commandé par une membrane. ?'O 4 023 REVENDICATIONS 1 Dispositif pour bols centrifuges auto-débourbeurs destinés à la commande d'une soupape d'échappement, cette sou- pape faisant sortir, lorsque l'enceinte à matières solides con- tenue dans le bol est soumise à des vidanges partielles ou to- tales, le fluide de fermeture d'une chambre de fermeture cir- conscrivant l'enceinte à matières solides et retenant le piston- tiroir en position de fermeture, le dispositif comprenant une conduite à fluide de commande comportant un organe de fermeture relié à un appareil de commande et au moyen de laquelle le fluide de commande peut être acheminé vers la soupape d'échappement par l'intermédiaire d'un canal annulaire ainsi que d'un ou plusieurs canaux d'amenée pratiqués dans l'enveloppe du bol, une conduite d'amenée étant par ailleurs prévue pour l'amenée du fluide de fermeture dans la chambre de fermeture, caractérisé en ce qu'un dispositif doseur ( 11) du fluide de commande commandé par de l'air comprimé et réglable est monté dans la conduite de fluide de commande ( 9) après l'organe de fermeture ( 10) et avant un second organe de fermeture ( 12) qui est monté à l'aval du pre- mier organe de fermeture. 2 Dispositif pour bols centrifuges auto-débourbeurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif doseur ( 11) est constitué par un boîtier ( 13) qui est subdivisé par une membrane ( 14) tendue de façon fixe dans le boîtier et réglable en une chambre ( 15) à volume variable et servant à recevoir le fluide de commande et en une seconde chambre ( 16) pouvant être soumise à une surpression. 3 Dispositif pour bols auto-débourbeurs, selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la membrane ( 14), et de ce fait le volume de la chambre ( 15), est réglée par une vis de réglage ( 27). 4 Dispositif pour bols auto-débourbeurs, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la chambre de surpression ( 16) est en liaison avec une conduite à air comprimé ( 18) munie d'un organe de fermeture ( 17). Dispositif pour bols auto-débourbeurs, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pression dans la conduite à air comprimé ( 18) est d'au moins x f 2 i c 2 t 2 bars. 6 Dispositif pour bols auto-débourbeurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les organes de fermeture ( 10, 12, 17) sont reliés par un appareil de commande ( 19). 7 Dispositif pour bols auto-débourbeurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la sortie ( 20) de la conduite à fluide de commande ( 9) est cons- tituée sous forme d'une buse.