Brevet FR2535224A1 — publié le 19840504

"CENTRIFUGEUSE EQUIPEE D'UN TAMBOUR DE CENTRIFUGATION A VIDANGE AUTOMATIQUE" La présente invention concerne une centrifugeuse équipée d'un tambour de centrifugation à vidange automa- tique. La demande de brevet allemand 32 08 808 décrit une centrifugeuse munie d'un tambour de centrifugation à vidange automatique dans la paroi latérale duquel sont prévues des ouvertures d'éjection partant de la chambre à solides, qui peuvent être obturées par un obturateur à piston, cependant qu'à cet obturateur à piston est asso- ciée une chambre de fermeture pouvant être chargée par un liquide de fermeture, et dans la région périphérique de laquelle sont prévus des canaux de sortie qui peuvent être obturés par une soupape à commande hydraulique, et par les- quels le liquide de fermeture peut être introduit, lors- que la soupape est ouverte, dans une chambre munie de perçages d'échappement étranglés, les chambres de commande associées à l'élément mobile de la soupape étant isolées à joint étanche aux fluides de la chambre dans laquelle débouchent les canaux de sortie et la capacité de la cham- bre étant calculée pour contenir une partie du liquide de fermeture prélevé dans la chambre de fermeture. Avec la centrifugeuse selon la demande de brevet précitée, on ne peut procéder qu'à des vidanges partielles. L'invention a pour but de perfectionner une telle centrifugeuse dans un sens tendant à permettre d'effectuer également une vidange totale de la chambre à solides à l'aide de moyens simples. Ce problème est résolu selon l'invention par le fait que la chambre est munie d'au moins un canal d'écou- lement dans lequel est prévue une soupape munie d'un pis- ton de soupape qui peut être inversé hydrauliquement. Lorsque le piston de soupape prend la position de fermeture, il est possible d'effectuer avec la centri- fugeuse des vidanges partielles de la chambre à solides. Lorsque le piston de soupape prend la position d'ouverture, on peut procéder à une vidange totale de la chambre à solides de la centrifugeuse. Dans une forme avantageuse de réalisation de l'invention, un ou plusieurs pistons de soupape est ou sont muni(s) d'un canal calibré qui s'étend dans la direc- tion axiale sur toute la longueur, et par lequel l'eau de commande peut être introduite dans la chambre. Sous cet effet, le volume récepteur de la chambre prévu pour le liquide de fermeture est modifié de sorte que la quantité partielle qui s'échappe de la chambre à solides au cours d'un mouvement d'ouverture de l'obtura- teur à piston est également influencé. Dans la centrifugeuse selon l'invention, on a donc la possibilité d'effectuer une vidange totale de la chambre à solides, de procéder à une vidange partielle qui correspond au volume récepteur des chambres prévues dans la construction, ou de déterminer les quantités par- tielles à vidanger en introduisant de l'eau de commande dans la chambre. D'autres caractéristiques et particularités de l'invention ressortent de la description suivante de for- mes de réalisation avantageuses de cette centrifugeuse, données à titre d'exemples. Sur les dessins: les figures 1 à 3 sont des représentations par- tielles de différentes formes de réalisation de la centri- fugeuse, en coupe verticale. Le mélange solides-liquide est acheminé par une entrée centrale ( 1) à la chambre de centrifugation ( 2), qui se compose d'une chambre de séparation ( 3) et d'une chambre à solides ( 4) La chambre à solides ( 4) est limi- tée d'un côté par un obturateur à piston ( 5) qui, par ses mouvements axiaux, démasque ou obture des ouvertures d'é- jection ( 7) prévues dans la paroi latérale ( 6) du tambour pour l'éjection des matières solides. Le tambour présente en outre un couvercle de tambour ( 8) qui est fixé à la paroi latérale ( 6) du tam- bour par une couronne de fermeture ( 9) Le tambour est en outre équipé d'une couronne de guidage ( 10) qui est fixée à la partie inférieure du tambour par des vis. Entre l'obturateur à piston ( 5) et l'ensemble de la paroi latérale du tambour et de la partie inférieure du tambour, est prévue une chambre de fermeture ( 11) qui peut être alimentée en liquide de fermeture, et dans la région périphérique de laquelle sont prévus des canaux de sortie ( 13) qui mènent à une chambre ( 12) et peuvent être obturés par un élément mobile de soupape ( 14) qui peut être inversé hydrauliquement La chambre ( 12) est munie de perçages d'échappement étranglés ( 15) L'élément mobile de soupape ( 14) comprend un piston annulaire ( 16) sur lequel font saillie des consoles ( 17) présentant la forme de lobes, qui font saillie à l'intérieur de la cham- bre ( 12), chaque console en forme de lobe portant un cla- pet de fermeture étanche ( 18) destiné à fermer l'ouverture inférieure d'un canal de sortie ( 13) à joint étanche aux liquides. Il ressort des dessins que le piston annulaire ( 16) de l'élément mobile de soupape ( 14) forme la totalité de la paroi intérieure de la chambre ( 12) Avec l'élément mobile de soupape ( 14), coopèrent des chambres de commande ( 19, 20) qui sont isolées de la chambre ( 12) à joint étan- che Dans la chambre de commande ( 20) débouche un canal de décharge ( 21) Les chambres de commande ( 19, 20) sont alimentées par des canaux ( 22, 23) Les canaux ( 22) se terminent dans une gorge collectrice ( 24) Une autre gorge collectrice ( 25) est en communication avec la chambre de fermeture ( 11) par des canaux ( 26). Avant l'ouverture de l'entrée ( 1) qui reçoit le mélange solides-liquide à séparer, l'élément mobile de soupape ( 14) est amené à la position de fermeture Ensuite, la chambre de fermeture ( 11) reçoit du liquide de ferme- ture par les perçages ( 27), la gorge collectrice ( 25) et les canaux ( 26), ce liquide repoussant alors l'obturateur à piston ( 5) à sa position de fermeture. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 1, la chambre ( 12) est munie d'au moins un canal d'écoulement ( 28) dans lequel est prévue une soupape munie d'un piston de soupape ( 29) qui peut être inversée hydrauliquement. La soupape est montée dans la couronne de guidage ( 10), au-dessous de la chambre ( 12) L'axe longitudinal du piston de soupape ( 29) s'étend parallèlement à l'axe de rotation du tambour de centrifugation. Le piston de soupape ( 29) peut être amené à la position d'ouverture lorsqu'il est sollicité par le liquide de fermeture qui se trouve dans la chambre ( 12) Le piston de soupape ( 29) est amené à la position de fermeture repré- sentée sur la figure 1 par de l'eau de commande qui est acheminée par les canaux ( 30) et ( 31). Le piston de soupape ( 29) est muni d'un canal calibré ( 32) qui s'étend dans la direction axiale sur toute sa longueur et qui relie la chambre de commande inférieure ( 33) à la chambre ( 12) et par lequel l'eau de commande peut être introduite dans la chambre ( 12) afin de réduire la capacité de réception du liquide de fermeture de la chambre ( 12). *Si plusieurs canaux d'écoulement ( 28) et plusieurs pistons de soupape ( 29) sont associés à la chambre ( 12), l'un ou plusieurs de ces pistons de soupapes peut ou peu- vent être muni(s) d'un canal calibré ( 39). Pour l'exécution d'une vidange totale, la chambre de commande ( 33) n'est pas alimentée en eau de commande, le piston de soupape ( 29) est amené à sa position d'ouver- ture par le liquide de fermeture qui pénètre dans la cham- bre ( 12) et ce piston démasque alors le canal d'écoulement ( 28) En prévoyant un nombre approprié de pistons de sou- papes et de canaux d'écoulement qui possèdent des dimen- sions suffisantes, on évite qu'il ne s'accumule une pres- sion dans la chambre ( 12), de sorte que le liquide de fer- meture peut être totalement évacué de la chambre de ferme- ture ( 11). La section totale des canaux d'écoulement ( 28) est avantageusement égale ou supérieure à la section totale des canaux d'échappement ( 13) qui mènent de la chambre de fermeture ( 11) à la chambre ( 12). Dans l'exemple de réalisation selon la figure 2, l'axe longitudinal du piston de soupape ( 34) s'étend radia- lement à l'axe de rotation du tambour de centrifugation. Le piston de soupape ( 34) doit présenter un poids suffisam- ment faible et être supporté de manière qu'il puisse être amené à sa position d'ouverture par le liquide de fermeture qui s'écoule de la chambre ( 12) Pour placer le piston de soupape ( 34) dans la position de fermeture, qui est repré- sentée sur la figure 2, on introduit de l'eau de commande par les canaux ( 30, 31). Dans l'exemple de réalisation selon la figure 3, le piston de soupape ( 35) est disposé de manière que son axe longitudinal s'étende radialement par rapport à l'axe de rotation du tambour de centrifugation Le piston de soupape ( 35) est maintenu dans la position de fermeture par l'influence de la force centrifuge qui est développée lors du mouvement de rotation du tambour de centrifugation. Lorsqu'on doit procéder à une vidange totale de la chambre à solides, on alimente en liquide de commande la chambre de commande ( 36) combinée au piston de soupape ( 35), par les canaux ( 37, 38), et le piston de soupape ( 35) est alors amené à la position d'ouverture. Après accumulation d'une certaine quantité de solides dans la chambre à solides ( 4), on procède à une vidange partielle ou totale Pour le déclenchement de cette vidange, un liquide de commande est introduit dans les chambres de commande ( 19, 20) de l'élément mobile de soupape ( 14), par les perçages ( 39), la gorge collectrice ( 24) et les canaux ( 22, 23) Etant donné que la pression du liquide dans la chambre de commande ( 19) est beaucoup plus grande que dans la chambre de commande ( 20) l'élé- ment mobile de soupape ( 14) prend la position d'ouverture, de sorte que le liquide de fermeture qui est soumis à la force centrifuge s'écoule en quelques fractions de seconde de la chambre de fermeture ( 11) dans la chambre ( 12) en passant par les canaux de sortie ( 13) Si, pour assurer une vidange partielle, les pistons de soupape ( 29, 34, 35) sont maintenus dans la position de fermeture, le liquide de fermeture retenu par la chambre ( 12) se comporte, après le remplissage de la chambre comme un liquide barrière pour les canaux de sortie ( 13), de sorte que l'obturateur à piston ( 5) est amené à la position de fermeture dès que la pression régnant dans la chambre de centrifugation ( 2) s'est suffisamment réduite, à la suite de l'évacuation de la quantité de solides, pour que la force développée dans la chambre de fermeture ( 11) par le liquide de fermeture qui y reste soit prédominante Si l'on continue à acheminer du liquide de fermeture, la pression de liquide régnant dans la chambre de fermeture atteint à nouveau très rapide- ment sa pleine valeur et maintient l'obturateur à piston dans la position de fermeture. Etant donné que, pendant la vidange par- tielle, l'entrée recevant le mélange solides-liquide à séparer reste ouverte, après la fermeture des ouvertures d'éjection ( 7), la pression régnant dans la chambre de séparation ( 3) et dans la chambre à solides ( 4) qui s'était abaissée pendant la vidange partielle croît à nouveau. Lorsque l'opération de vidange partielle est terminée, une interruption de l'introduction du liquide de commande dans la chambre de commande ( 19) par l'intermé- diaire des perçages ( 39) et des canaux ( 22) réduit la pression du liquide dans cette chambre de commande, le liquide de commande pouvant s'écouler de cette chambre à travers les perçages étranglés ( 40) La pression du liquide dans la chambre de commande ( 20) est prédominante, de sorte que l'élément mobile de soupape ( 14) est amené à la position de fermeture et prend en charge la fonction du liquide bar- rière. Dans le cas d'une vidange totale de la cham- bre à solides, le piston de soupape ( 29, 34 ou 35) est amené à la position d'ouverture, de sorte que la totalité du liquide de fermeture acheminé à la chambre ( 12) peut s'écouler. REVENDICATIONS - 1. Centrifugeuse munie d'un tambour de centrifu- gation à vidange automatique dans la paroi latérale duquel sont prévues des ouvertures d'éjection partant de la chambre à solides, qui peuvent être obturées par un obturateur à piston, cependant qu'à cet obturateur à piston est associée une chambre de fermeture pouvant être chargée par un liquide de fermeture, chambre dans la région périphérique de laquelle sont prévus des canaux de sortie qui peuvent être obturés par une soupape à commande hydraulique, et par les- quels le liquide de fermeture peut être introduit, lorsque la soupape est ouverte, dans une chambre munie de perçages d'échappement étranglés, les chambres de commande associées à l'élément mobile de la soupape étant isolées à joint étanche aux fluides de la chambre dans laquelle débouchent les canaux de sortie et la capacité de la chambre étant calculée pour contenir une partie du liquide de fermeture prélevé dans la chambre de fermeture, caractérisée en ce que la chambre ( 12) est munie d'au moins un canal d'écoule- ment ( 28) dans lequel est prévue une soupape comportant un piston de soupape ( 29, 34, 35) qui peut être inversé par voie hydraulique. 2. Centrifugeuse selon la revendication 1, carac- térisée en ce que la soupape est montée dans la couronne de guidage ( 10), au-dessous de la chambre ( 12). 3. Centrifugeuse selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le piston de soupape ( 29) peut être amené à la position d'ouverture par sollicitation au moyen du liquide de fermeture contenu dans la chambre ( 12). 4. Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un ou plusieurs pistons de soupape ( 29) est ou sont muni(s) d'un canal calibré ( 32) qui s'étend dans la direction axiale sur toute sa ou leur longueur, qui relie la chambre de commande inférieure ( 33) à la chambre ( 12) et par lequel de l'eau de commande peut être introduite dans la chambre ( 12). 5. Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la section totale des canaux d'écoulement est égale ou supérieure à la section totale des canaux de sortie ( 13) qui partent de la chambre de fermeture ( 11) et mènent à la chambre ( 12). 6 Centrifugeuse selon la revendication 1, carac- térisée en ce que l'axe longitudinal du piston de soupape ( 29) s'étend parallèlement à l'axe de rotation du tambour de centrifugation. 7. Centrifugeuse selon la revendication 1, carac- térisée en ce que l'axe longitudinal du piston de soupape ( 34, 35) s'étend radialement à l'axe de rotation du tam- bour de centrifugation. 8. Centrifugeuse selon la revendication 1, carac- térisée en ce que le piston de soupape ( 35) peut être amené à la position d'ouverture par introduction d'eau de commande et à la position de fermeture par la force cen- trifuge.