Brevet FR2510421A1 — publié le 19830204

La présente invention concerne un appareil et des pro- cédés concernant la séparation d'un mélange ou suspension solide- liquide, tel que par centrifugation Plus particulièrement, ce nouvel appareil comporte des éléments insérés sur les flancs des spires d'un convoyeur à vis sans fin. De nombreux genres de séparateur de solide-liquide uti- lisent un convoyeur à vis, dont les spires tournent dans une enve- loppe ou carter avec du jeu entre leurs bords périphériques et l'enveloppe Ce jeu augmente avec l'usure périphérique des spires, ce qui diminue le rendement de fonctionnement de la machine Le brevet des Etats- Unis d'Amérique N O 3 764 062 du 9 octobre 1973 pour appareil de centrifugation concerne un procédé destiné à accroître la durée d'usage des bords périphériques et flancs de ces spires Ce brevet décrit un agencement permettant le remplacement des éléments d'insertion desdits bords q ui S ont composés de deux parties distinctes préalablement formées L'une de ces parties forme une plaquette en carbure de tungstène fritté et l'autre est une pièce distincte qui constitue un élément de support fixant la plaquette. Cette fixation nécessite un grand nombre-de vérifications du fait de l'opération très précise de brasure qu'il nécessite. La présente invention assure un nouvel appareil de séparation et un procédé pour sa réalisation selon lesquels une surface de travail constituée par un segment rapporté, dont la surface est suffisamment apte à résister à l'endommagement et est intégrée, est fusionnée simultanément à un élément soudable Cet êlément rapporté peut être monté par l'utilisateur, sans outils ni technique parti- culiers, gabarits spéciaux ou rectifications finales à la meule, pour rétablir le convoyeur dans sa condition primitive de fabri- cation. Ce nouvel appareil comporte une enveloppe contenant le convoyeur à vis qui y tourne autour d'un axe longitudinal commun. Des spires hélicoïdales sont agencées autour de l'axe et des élé- ments remplaçables d'insertion sont montés sur toute la périphérie des flancs des spires Chacun de ces éléments a des parties de métal fixées aux spires et un matériau intégré, résistant à l'usure et constituant la surface de travail. 251042 1 Le nouveau procédé de réalisation des éléments d'inser- tion, devant être fixés sur les bords extérieurs des spires, comporte la fabrication d'une pièce métallique en couronne de même métal que les spires Une matière, à surface dure, résistant à l'usure est alors déposéesur la surface radiale de cette couronne, de manière à former et fusionner simultanément cette matière sur la pièce Le métal est alors usiné aux dimensions convenables, puis découpé en éléments segmentaires d'insertion qui sont alors fixés sur les spires. Les objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée qui va suivre d'un exemple préféré de réalisation et des dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une coupe partielle axiale d'un centrifugeur selon l'invention la figure 2 est une vue de face, selon la ligne 2-2 de la figure 1,dont une partie des éléments d'insertion est arrachée pour la clarté d'exposition la figure 3 est une coupe transversale à échelle agrandie de l'un des éléments d'insertion de la figure 1; et la figure 4 es-t une vue de face illustrant le pro- cédé de fabrication des éléments d'insertion. Sur ces figures, les mêmes pièces sont indiquées par de mêmes références. On voit, en particuliersur la figure 1, une partie de centrifugeuse ayant une enveloppe ou carter 10, dans lequel est monté coaxialement un convoyeur à vis sans fin 12, lequel est entratné à une vitesse légèrement différente de celle du carter, afin de transporter les matières solides séparées du fait de la dif- férence de vitesses Sur la surface extérieure du convoyeur 12 sont disposées des spires hélicoïdales 14 de vis sans fin, dont les bords périphériques sont adaptés sensiblement à la surface interne du carter 10, en y laissant un certain jeu La périphérie et les flancs des spires forment les surfaces de travail du convoyeur venant au contact des sédiments, déposés par centrifugation, et la rotation relative au carter 10 transfère ces sédiments vers l'ouver- ture de décharge (non représentée). Le jeu, relativement au carter, augmente avec l'usure périphérique des spires 14, ce qui réduit le rendement de la machine et, pour prolonger la durée utile du bord périphérique et du flanc des spires, des éléments 16 de remplacement sont fixés sur la totalité de la circonférence des flancs 18 de spires. On voit sur la figure 3 que chaque élément d'insertion 16 a une partie 20 s'y étendant radialement et une lèvre ou rebord lon- gitudinal 22 Lorsque ces éléments 16 sont fixés aux spires 14 (fi- gure 1), une surface radiale 24 de chaque élément s'étend sur le flanc 18 de spires Les rebords 22 s'étendent sur et en travers du bord périphérique de spires. La surface métallique 26 du rebord 22 est fixée à la périphérie de la spire 14 La surface 24 est également métallique et fixée au flanc 18 Une matière 28, résistant à l'usure, s'étend le long de la face de travail des éléments remplaçables 16 et constitue une surface d'usure. Les éléments d'insertion sont réalisés à partir d'une pièce en couronne 30, de même métal que les spires 14 Avant le dégrossissage d'usinage, les éléments d'insertion ont une même épaisseur sur tout le rayon de la couronne 30 et la surface est alors dégrossie Le choix de l matière résistant à l'usure est fonction de la nature abrasive et corrosive du mélange solide-liquide, ainsi que du prix de revient d'application Des exemples de matières de ce genre sont a) un alliage à base de cobalt, contenant principalement du chrome, tungstène, nickel, fer, carbone et des traces d'autres élé- ments; b) un alliage à base de nickel comprenant principalement du chrome, bore, silicium, fer et carbone; c) un composé contenant en poids jusqu'à 60 ' de particules de carbure de tungstène, le reste étant un alliage à base de cobalt ou de nickel, comme indiqué ci- dessus La matière dure 28 est alors déposée sur la surface dé- grossie par un procédé automatique de transfert de plasma à l'arc. La surface d'usure est simultanément formée et fusionnée sur la matière soudable de base La surface ne travaillant pas de la cou- ronne est alors usinée aux dimensions et formes convenables de la figure 3, pour correspondre au rayon de courbure des spires 14 du convoyeur La couronne 30 est alors découpée en un nombre suffisant de segments 32, pour obtenir une conformité suffisante d'interface plane 24 des éléments 16, avec la surface d'enroulement du flanc 18 des spires 14 Les segments d'insertion ainsi obtenus sont placés sur les spires 14 et y sont soudés. Pour le remplacement sur place de ces éléments, les éléments usés sont enlevés des spires par meulage de la soudure de fixation, le dressage nécessaire des spires est effectué, puis la fixation des éléments de remplacement La périphérie usinée de placement des spires est protégée par le rebord 22 d'éléments, de sorte que les nouveaux éléments peuvent être fixés avec préci- sion dans les tolérances imposées. On voit sur la figure 2 que chaque spire 14 comporte une encoche 32, de sorte que,lorsque les éléments 16 sont en place sur la spire, deux éléments adjacents ont des bords de contact alignés sur cette encoche 32, pour les indexer correctement. R E V E N D I C A T I O N S - 1 Séparateur d'un mélange, ou suspension, solide-liquide comprenant une enveloppe ( 10), ou carter, un convoyeur métallique 12 à vis, tournant par rapport à cette enveloppe autour d'un axe lon- gitudinal commun, ce convoyeur ayant des spires hélicoidales ( 14) autour de cet axe, ce séparateur étant caractérisé par des éléments d'insertion ( 16) remplaçables, disposes sur l'entière périphérie des flancs de spires et dont chacun a du métal fixe aux spires et une matière intégrée résistant a l'usure pour constituer la surface de travail. 2 Séparateur selon la revendication 1, caractérise de plus en ce que chaque élément d'insertion comprend une partie verticale ( 28) s'étendant radialement le long d'une surface radiale de spire du convoyeur, une partie horizontale ( 22) s'étendant sur sa périphérie et qui est en métal fixé a la spire et une partie verticale ayant une surface radiale de métal intégré à la spire et une surface radiale ( 28) de resistance à l'usure. 3 Procedé de réalisation d'éléments remplaçables pour re- couvrir les bords extérieurs de spires d'un convoyeur et caractérisé par les opérations suivantes: obtention d'une pièce métallique en couronne ( 30), de même matière que celle des spires, dépôt de matière à surface dure, résistant à l'usure sur la surface radiale de cette couronne, de manière à y former et fusionner simultanément cette matière, usinage de la partie métallique de la couronne aux dimensions nécessaires, découpage de la couronne en segments d'éléments ( 32) d'insertion, puis montage de ces segments sur lesdites spires.