Brevet FR2498949A1 — publié le 19820806

L'invention concerne une centrifugeuse à vis dont le tambour et la vis transporteuse sont entraînés chacun par un dispositif d'entraînement dont la vitesse de rotation est différente, l'un de ces dispositifs d'entraîne- ment étant à vitesse de rotation réglable. Dansles entraînements de centrifugeuse connus (demandes de brevet allemand Nos 2 131 087 et 1 178 791), le moteur qui fait tourner le tambour de la centrifugeuse n'est pas réglable quant a sa vitesse de rotation, contraire e a celui qui fait tourner la vis transport i8e. ?outefois, dans le calcul du premier moteur cité, il faut prendre en considé- ration le moment d'inertie important du tambour, de sorte que, dans la conception des moteurs asynchrones utilisés habituelle- ment, il faut tenir compte de leur échauffement maximal per- mis qui est conditionné par la consommation de courant corres- pondante et par la durée de fonctionnement. Pour maintenir dans des limite tolérables la phase de démarrage et 1' échauffement qui en résulte pour le moteur, il faut utiliser des moteursî'- asynchrones de puissance suffisamment importante mais ceux-ci, après leur montée en régime,fonctionnent très au-dessous de leur puissance nominale pour entretenir la rotation du tam- bour en régime stationnaire ce qui se traduit par un mauvais ren- dement. L'utilisation d'un moteur à vitesse de rotation ré- glable pour le démarrage du tambour, dont le principe est décrit dans la demande de brevet allemand N0 2 849 547, per- met par contre un démarrage lent et contrôlé, et on peut uti- liser un moteur ayant la puissance qui est effectivement né- cessaire, après la montée en régime, pour couvrir le besoin d'énergie en régime stationnaire. Le processus de démarrage lent qu'il faut naturellement prévoir dans ce cas est prati- quement sans importance, étant donné la faible fréquence de mise en route des centrifugeuses de ce genre. Il est vrai qu'un moteur à vitesse de rotation réglable est en lui-même plus coûteux qu'un moteur asynchrone, mais, dans l'entraînement de la centrifugeuse selon la demande de brevet allemand N0 2 849 547 précitée, on tire parti du fait qu'un moteur à vitesse de rotation réglable existe de toute façon pour l'entraînement de la vis et on propose d'utiliser également pour le démarrage de la centrifugeuse ce moteur qui est en principe affecté à la vis transporteuse, afin de cou- vrir le besoin d'énergie, après la montée en régime, au moyen d'un moteur asynchrone qui, alors peut être calculé pour la seule puissance nécessaire au fonctionnement en régime stationnaire et peut donc être notablement plus petit que les moteurs connus utilisés à cet effet. L'invention a pour but de perfectionner encore l'entraînement de centrifugeuse selon la demande de brevet allemand N0 2 849 547 précitée, en particulier du point de vue économique et pratique. Dans une centrifugeuse du genre spécifié ci-avant, ce problème est résolu, selon l'invention, par le fait que les arbres des dispositifs d'entraînement qui font tourner respectivement le tambour et la vis transpor- teuse sont reliés directement entre eux par l'intermédiaire d'un accouplement embrayable. De cette manière, il n'est plus nécessaire de modifier la construction de la centrifugeuse pour mettre en oeuvre le système d'entraînement selon l'invention. De ce fait, la conversion de centrifugeusesanciennes, en particu- lier, est notablement facilitée car il n'y a de modifica- tions structurales à apporter que dans la région des moteurs eux-mêmes. Le démarrage de la centrifugeuse au moyen du mo- teur d'entraînement à Vitesse de rotation réglable peut s'effectuer par l'intermédiaire de l'arbre du moteur d'entra!- nement à vitesse de rotation non réglable qui est affecté en principe au tambour et qui suit à vide la rotation pen- dant la phase de démarrage. Ainsi, la disposition d'un accou- plement à cet endroit a pour effet qu'au début de la mise en service de la centrifugeuse, il s'établit un glissement entre le tambour et la vis, en fonction du rapport de démul- tiplication d'une transmission interposée avant la vis trans- porteuse et/ou des rapports de démultiplication d'autres dispositifs transmettant les couples et prévus entre le tam- bour ou la vis et les arbres des moteurs. Les avantages par- ticuliers qui en résultent se font surtout sentir lorsque des solides se trouvent déjà dans le tambour avant la mise 2498-949;-; en route. En pareil cas, le démarrage avec glissement se traduit par un effet de transport de la vis en direction de l'évacuation des solides dès le début de la mise en service, de sorte que toute obstruction ou accumulation de matière est empêchée. Dans une forme d'exécution avantageuse de l'invention, les arbres de deux dispositifs d'entraînement sont reliés, respectivement, et de préférence par des trans- missions à courroie ayant des rapports de démultiplication différents, au tambour et à l'arbre d'une transmission inter- posée avantla vis transporteuse. La transmission à courroie qui relie au tambour l'arbre menant du moteur qui fait tour- ner le tambour est alors conçue sous la forme d'une trans- mission diminuant la vitesse de rotation du tambour par rap- port à celle de l'arbre menant. Ce rapport de démultiplica- tion entraîne une augmentation du couple agissant sur le tam- bour, ce qui tient compte en particulier des conditions de démarrage difficiles dues au moment d'inertie élevé du tamd- bour. On obtient d'autres avantages, en particulier économi- ques, si l'on utilise comme dispositif d'entraînement à vi- tesse de rotation réglable un système hydraulique. En effet, la démultiplication par rapport au tambour permet d'utiliser un moteur hydraulique rapide qui nécessite un volume d'ins- tallation réduit et qui, à puissance égale, est notablement plus économique qu'un moteur lent engendrant un couple éle- vé. Ainsi, grâce aux dispositions selon l'invention, on peut diminuer notablement les dépenses d'investissement né- cessaires pour l'entraînement de la centrifugeuse. La description qui va suivre, et qui ne pré- sente aucun caractère limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. Elle doit être lue en regard de la figure annexée qui repré- sente schématiquement une forme de réalisation de la centri- fugeuse selon l'invention. Cette figure montre un tambour 1 de forme cylindro-conique dont les extrémités sont montées mobiles en rota- tion dans des paliers 4 et 5 au moyen d'arbres creux 2 et 3. i A l'intérieur du tambour 1 se trouve une vis transporteu- se 6 dont l'arbre 7 est disposé de manière à pouvoir tour- ner dans des paliers 8 et 9 qui sont à leur tour montés à l'intérieur des arbres creux 2 et 3. Une poulie 10 est fixée sur le carter il d'une transmission 12 dont l'arbre de sortie forme l'arbre 7 de la vis transporteuse et sur l'arbre d'entrée 13 de laquelle est calée une autre poulie 14. Les poulies 10 et 14 sont reliées respectivement par des courroies à des poulies 15 et 16 montées sur les arbres respectifs 17 et 18 d'un moteur à vitesse de rotation non réglable 19 et d'un moteur à vi- tesse de rotation réglable 20, les ensembles correspondants de poulies et de courroies constituant des transmissions à cour- roie 21 et 22. Tandis que la transmission à courroie 22 présen- te un rapport de démultiplication d'environ 1:1, la trans- mission à courroie 21 assure une réduction de vitesse du tambour 1 par rapport au moteur correspondant. Les arbres 17 et 18 des moteurs peuvent être reliés entre eux par un accouplement embrayable 23. L'accouplement 23 est représenté sous forme très simplifiée sur le dessin et on a renoncé en particulier à représenter ses organes de manoeuvre. Pratiquement, comme accouplement 23, on peut utiliser n'importe quel type d'accou- plements à commande électrique, mécanique, hydraulique ou pneumatique. Pour la mise en route de la centrifugeuse selon l'invention, on commence par mettre en marche le moteur à vitesse de rotation réglable 20 en même temps que l'on embraye l'accouplement 23 et, pendant la montée en régime de la cen- trifugeuse qui se produit alors, le moteur 19 suit la rotation à vide. Du fait de la: différence entre les rapports de démultiplication des transmissions à courroie 21 et 22, diffé- rence qui est renforcée par la transmission 12, la centrifugeuse est entraînée dès le début de la mise en marche avec un glis- sement entre la vis 6 et le tambour 1. Ainsi, immédiatement après le début de la mise en route, on obtient un effet de transport par la vis 6, de sorte que les solides éventuelle- - ment présents dans le tambour 1 peuvent être éliminés dans le temps le plus court possible. Aussitôt que le tambour 1 a atteint son régime normal de rotation, on débraye l'accou- plement 23 et, en même temps, on met en marche le moteur 19 qui couvre alors le besoin d'énergie correspondant au fonc- tionnement en régime stationnaire du tambour 1. Selon les' conditions de l'exploitation, on peut adapter la vitesse de rotation de la vis 6 àdes exigences diverses en faisant va- rier la vitesse de rotation du moteur 20, la vitesse de ro- tation du moteur 19 restant constante. La réalisation PrAtique V anement de centrifugeuse selon l'invention nécessite, en plus des détails qui ont été décrits, des dispositifs de mesure et de manoeuvre, par exemple pour déterminer le moment o la vitesse de rotation correspondant au régime stationnaire est atteinte, pour actionner l'accouplement 23, et pour mettre en marche le moteur 19. Toutefois, afin de simplifier le dessin, ces dispositifs familiers à tout homme de l'art n'ont pas été représentés sur la figure. Naturellement, on peut imaginer des variantes de l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit. Ainsi, par exemple, le moteur à vitesse de rotation réglable peut également être conçu avantageusement sous la forme d'un mo- teur hydraulique, ce qui entraîne des avantages particu- liers dans le cas des rapports de démultiplication indiqués ci-avant pour les transmissions à courroie.21 et 22. En outre, au lieu des transmissions à courroie représentées, on peut utiliser également d'autres transmissions quelconques assu- rant des rapports semblables. R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Centrifugeuse à vis dont le tambour et la vis transporteuse sont entraînés chacun par un dispo- sitif d'entraînement dont la vitesse de rotation est dlffê- rente, l'un de ces dispositifs d'en rainement étant r vitesse de rotation réglable, caractérisée en ce que les arbres (17, 18) des dispositifs d'entraînement (19, 20) qui font tourner respectivement le tambour (1) et la vis transpor- teuse (6) sont reliés directement entre eux par l'interm6- diaire d'un accouplement embrayable (23). 2.- Centrifugeuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les arbres (17, 18) des deux dispo- sitifs d'entraînement (19, 20) sont reliés, respectivement, et de préférence par des transmissions à courroie (21, 22) ayant des rapport de démultiplication différents, au tambour (1) et à l'arbre (13) d'une transmission (12) interposée avant la vis transporteuse (6), 3.Centrifugeuse selon la revendication 2, caractérisée en ce que la transmission à courroie (21) re- liant au tambour (1), l'arbre mernant (17) du dispositif d'entraînement correspondant (19) est r6alisesous la forme d'une transmission diminuant la vitesse de rotation du tam- bour (1) par rapport à celle de l'arbre menant (17).