Brevet FR2549394A1 — publié le 19850125

i Centrifugeuse à bol plein comportant une vis sans fin L'invention concerne une centrifugeuse à bol plein comportant une vis sans fin, pour séparer des mélanges solidesliquide, dans laquelle le mélange solidesliquide est amené dans la vis sans fin-par une chambre d'entrée munie d'un conduit d'arrivée, et les solides projetés sont évacués en totalité ou en partie par des orifices disposés dans la paroi du bol en dessous du niveau du liquide. Une telle centrifugeuse est par exemple connue d'après 10 la DE-A 2 930 581 Un inconvénient de cette centrifugeuse connue est que, en raison du diamètre des orifices choisi, il s'écoule une quantité constante par ces orifices Pour cette raison, selon le pourcentage de solides dans le conduit d'arrivée de la centrifugeuse, il sort des orifices une matière 15 solide de consistance variable, ou bien il faut arrêter la centrifugeuse pour adapter le diamètre des orifices à la quantité de solides Dans le cas de faibles quantités de solides, il faut choisir des orifices très petits qui se bouchent très facilement. Pour cette raison, le brevet DE-A 2 942 451 propose un dispositif de commande pour ouvrir et fermer les orifices, équipé d'un entraînement En ce qui concerne le dispositif de commande, il s'agit d'un disque de retenue qui est placé sur le corps de la vis sans fin et est en relation fonctionnelle 25 avec les orifices; ce disque est réalisé de telle sorte qu'il recouvre et découvre alternativement les orifices pour une vitesse de rotation de la vis différente de celle de la paroi du bol Un tel dispositif de commande est de construction très coûteuse et exige un entraînement séparé Il ne suffit 30 pas de faire varier la différence des vitesses de rotation pour agir sur la quantité évacuée; bien plus, il faut que la différence des vitesses soit non uniforme, c'est-à-dire qu'elle soit plus grande lorsque les orifices sont ouverts et plus petite lorsqu'ils sont fermés, ou inversement Un dispositif 35 de commande d'une telle complication est peu approprié dans la pratique En outre, dans le cas de solides pateux, il n'est pas possible d'obturer les orifices à l'aide du disque de retenue, de sorte que l'utilisation du dispositif de commande est limitée. Le but de la présente invention est de réaliser la centrifugeuse connue à bol plein de telle sorte qu'on puisse régler facilement la concentration des solides s'écoulant des orifices, pour tous les types de solides, sans avoir besoin d'éléments de commande et d'entraînement compliqués et coûteux. Ce but est atteint par le fait qu'on prévoit une seconde chambre d'entrée munie d'un conduit d'arrivée et de canaux, qui est associée aux orifices. Pour régler la concentration des solides sortant des orifices, une partie des solides sortant des orifices est ramenée constamment dans la seconde chambre d'entrée et elle s'écoule directement dans la zone des orifices et s'y mélange avec les solides déposés Pour cette raison, les orifices peuvent être largement dimensionnés, même pour des produits à centrifuger ayant un faible pourcentage de solides. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, les canaux de la seconde chambre d'entrée s'étendent jusqu'au voisinage immédiat des orifices se trouvant dans la paroi du 20 bol Ainsi, les solides ramenés n'ont pas besoin de traverser la phase clarifiée, ce qui évite de troubler éventuellement celle-ci Ceci est particulièrement important pour les solides qui se déposent difficilement. Pour empêcher le tourbillonnement des solides déjà déposés dans la zone des orifices dû aux solides sortant des canaux, les canaux peuvent déboucher dans un canal annulaire qui relie les orifices entre eux Ce canal annulaire peut, par exemple être réalisé en reliant ensemble les canaux à leur sortie par un anneau qui fait le tour et recouvre un 30 évidement annulaire dans la paroi du bol dans la zone des orifices de telle sorte qu'il en résulte des canaux d'arrivée au canal annulaire par lesquels les solides projetés arrivent dans le canal annulaire et s'y mélangent avec les solides ramenés sans influencer la phase déjà clarifiée. Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse, les canaux peuvent se terminer directement dans les orifices Dans ce but, on peut disposer concentriquement à la seconde chambre d'entrée une chambre collectrice munie de tubes radiaux qui sont reliés par coopération de formes avec les orifices situés dans la paroi du bol Il est ainsi possible de mélanger directement dans les orifices les solides ramenés avec les solides projetés, ce qui permet un réglage 5 du dosage particulièrement précis Etant donné qu'alors les canaux tournent à la vitesse de rotation du bol, on évite que celui-ci ait un effet d'agitateur par rapport aux solides projetés, et de ce fait, le processus de dépôt n'est pas perturbé. Dans un autre développement de l'invention, les orifices sont prévus dans des éléments d'embouchure introduits dans la paroi du bol Ainsi, en cas d'usure ou de choix d'un autre diamètre d'orifices, ils peuvent être facilement changés. En liaison avec la chambre collectrice concentrique, 15 les éléments d'embouchure remplaçables permettent un montage facile de la vis sans fin et le centrage de la chambre collectrice. Si on utilise l'objet de l'invention en liaison avec des bols purement cylindriques dans lesquels les éléments d'embouchure doivent être disposes judicieusement à l'extrémité de la paroi du bol vers laquelle est orienté le sens de transport de la vis sans fin, la chambre collectrice, les canaux et les orifices peuvent être disposés de façon particulièrement avantageuse dans la plaque frontale correspondante 25 du bol L'arrivée des solides projetés aux orifices peut ici s'effectuer par des alésages individuels qui sont respectivement en liaison avec les canaux, ou bien par un canal annulaire dans la plaque frontale ouvert en direction de la vis sans fin et dans lequel débouchent les canaux et les orifices. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés sur le dessin et vont être expliqués plus en détail ci-après Sur le dessin: La Fig 1 est une coupe longitudinale verticale à travers la centrifugeuse à bol plein; La Fig 2 est une coupe détaillée de la seconde chambre d'entrée avec des canaux qui débouchent dans un canal annulaire; La Fig 3 est une coupe détaillée de la seconde chamnbre d'entrée avec des canaux qui débouchent directement dans les orifices; et La Fig 4 est une coupe détaillée de la seconde cham5 bre d'entrée avec des canaux disposés dans la plaque frontale du bol. La Fig 1 représente une centrifugeuse à bol plein, constituée par un-bol 1 de forme cylindro-conique dans lequel est disposée une vis sans fin 3 qui peut être entraînée en 10 rotation à une vitesse différente de celle de la paroi 2 du bol Cette vis sans fin 3 comporte des spires d'hélice 4 qui sont adaptées à la paroi intérieure de l'enveloppe 2 du bol. Le réglage de la vitesse différentielle entre la vis sans fin et la paroi du bol s'effectue à l'aide d'une transmission cyclique 5 Le bol 1 est monté rotatif dans un carter 6, constitué d'une paroi de carter 7 et du couvercle de carter 8. L'entrainement de la paroi du bol et de la vis sans fin par l'intermédiaire de la transmission cyclique 5 s'opère ici à l'aide d'un moteur électrique non représenté qui, par l'inter20 médiaire de courroies trapézoidales 9,10, amène la transmission cyclique et de ce fait la paroi de bol 2 et la vis sans fin 3 à la vitesse de rotation déterminée. Par le conduit d'arrivée 11, la chambre d'entrée 12 et les orifices d'évacuation 13, le produit à centrifuger 25 arrive dans le bol 1 On prévoit pour ramener les solides dans la vis sans fin 3 une seconde chambre d'entrée 14 reliée à des canaux 15 qui s'étendent dans la zone des orifices 16 dans les éléments d'embouchure 17 jusqu'au voisinage de la paroi 2 du bol A la chambre d'entrée 14 est associé un con30 duit d'arrivée séparé 18 Les solides projetés sont transportés partiellement par la vis sans fin 3 jusqu'aux orifices d'évacuation 19 et ils quittent le carter par l'orifice d'évacuation 20 La phase liquide quitte le bol par le déversoir 21 et sort à la sortie 22 Les solides plus légers dif35 ficilement transportables, se déposent d'abord sur le chemin de la phase liquide au déversoir 21 et sont évacués par les orifices 16 et la sortie 23. Pour régler la concentration des solides sortant des orifices 16, une partie des solides sortant de la sortie 23 est ramenée par le conduit d'arrivée 18 dans le bol et parvient par la seconde chambre d'entrée 14 et les canaux 15 directement dans la zone des orifices 16 Un tel processus peut être automatisé de façon simple. Dans la réalisation de la Fig 2, les canaux 15 sont reliés ensemble à leur sortie 24 par un anneau 25 qui fait le tour qui recouvre un évidement annulaire 26 dans la paroi de 10 bol 2 dans la zone des orifices 16, de telle sorte qu'il en résulte un canal annulaire 28 muni de canaux d'arrivée 27. Sur la Fig 3, on dispose concentriquement à la seconde chambre d'entrée 14 une chambre collectrice 29 munie de tubes radiaux 30 dans lesquels sont prévus les canaux 15 Les 15 tubes 30 sont reliés par coopération de formes avec les éléments d'embouchure 17, de sorte que les canaux débouchent directement dans les orifices 16 Les solides séparés pénètrent, par des alésages 31 prévus dans les éléments d'embouchure 17, également dans les orifices 16 et se mélangent seu20 lement à cet endroit avec les solides ramenés Les éléments d'embouchure 17 bloquent et centrent la chambre collectrice 29 à l'aide de ses tubes radiaux 30, de sorte qu'on peut supprimer des guidages et des blocages supplémentaires Etant donné que les canaux 15 dans les tubes 30 ne tournent pas à 25 la vitesse de rotation de la vis sans fin, comme dans les réalisations des Fig 1 et 2, mais à la vitesse de rotation du bol, il faut que les spires d'hélice soient interrompues à cet endroit Pour le montage, il est indispensable de partager la chambre collectrice 29. Si on utilise l'invention sur des parois de bol uniquement cylindriques dans lesquelles les solides sont évacués uniquement par les orifices 16, il est inutile de partager la chambre collectrice 29, étant donné qu'il faut alors disposer de façon judicieuse les canaux 15 et les orifices 16 à l'ex35 trémité de la paroi 2 du bol vers laquelle est orienté le sens de transport de la vis sans fin 3 La chambre collectrice 29, les canaux 15 et les orifices 16 peuvent alors être disposés, selon la Fig 4, par exemple dans la paroi frontale 32 du bol 1, et dans ce cas les canaux 15 sont reliés par les alésages 33 au volume intérieur du bol 1 Au lieu des alésages 33, on peut prévoir également un canal annulaire 34 qui relie ensemble les canaux 15 et les orifices 16 L'admission 5 du produit à centrifuger s'effectue par le conduit d'arrivée 11, la chambre d'entrée 12 et les orifices d'évacuation 13, tandis que les solides sont amenés par le conduit d'arrivée 18 et la seconde chambre d'entrée 14. REVENDICATIONS 1 Centrifugeuse à bol plein, comportant une vis sans fin, dans laquelle le mélange solides-liquide est amené dans la vis sans fin par une chambre d'entrée munie d'un conduit 5 d'arrivée, et les solides projetés sont évacués en totalité ou en partie par des orifices disposés dans la paroi du bol en dessous du niveau du liquide, caractérisée par le fait qu'on prévoit une seconde chambre d'entrée ( 14) munie d'un conduit d'arrivée ( 18) et de canaux ( 15) laquelle est associée 10 aux orifices ( 16). 2 Centrifugeuse selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les canaux ( 15) s'étendent dans la zone des orifices ( 16) jusqu'au voisinage de la paroi ( 2) du bol. 3 Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendi15 cations 1 et 2, caractérisée par le fait que les canaux ( 15) débouchent dans un canal annulaire ( 28) qui relie ensemble les orifices ( 16). 4 Centrifugeuse selon la revendication 3, caractérisée par le fait que, pour former le canal annulaire ( 28), les 20 canaux ( 15) sont reliés ensemble à la sortie ( 24) par un anneau circulaire ( 25) qui recouvre un évidement annulaire ( 26) dans la paroi ( 2) du bol de telle sorte qu'il en résulte des canaux d'arrivée ( 27) allant au canal annulaire ( 28) pour les solides projetés. 5 Centrifugeuse selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les canaux ( 15) se terminent directement dans les orifices ( 16), les canaux s'étendant dans des tubes radiaux ( 30) qui partent d'une chambre collectrice ( 29) disposée concentriquement à la seconde chambre d'arrivée ( 14). 6 Centrifugeuse selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les tubes ( 30) sont reliés aux orifices ( 16) par coopération de formes. 7 Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que les orifices ( 16) 33 sont prévus dans des éléments d'embouchure ( 17) qui sont insérés dans la paroi ( 2) du bol. 8 Centrifugeuse selon l'ensemble des revendications , 6 et 7, caractérisée par le fait que le centrage et la fixation de la chambre collectrice ( 29) munie des tubes ( 30) s'effectuent à l'aide des éléments d'embouchure ( 17) rempla5 çables. 9 Centrifugeuse selon la revendication 5, caractérisée par le fait que la chambre collectrice ( 29), les canaux ( 15) et les orifices ( 16) sont disposés dans une plaque frontale ( 32) du bol ( 1). 10 Centrifugeuse selon la revendication 9, caractérisée par le fait que l'arrivée des solides projetés aux orifices ( 16) s'effectue par des alésages ( 33) dans la plaque frontale ( 32). 11 Centrifugeuse selon la revendication 9, caracté15 risée par le fait que l'arrivée aux orifices ( 16) des solides projetés s'effectue par l'intermédiaire d'un canal annulaire ( 34) dans la plaque frontale ( 32), qui est relié aux orifices ( 16) et aux canaux ( 15).