Brevet FR2571278A1 — publié le 19860411

Des équipements de tamisage et de triage sont utilisés dans la production de matières qui nécessitent la séparation de particules par dimensions. Dans la production de dispersions de particules de dimension faible et uniforme, il est nécessaire d'éliminer de la dispersion des amas ou agrégats. Un type de tamis particulièrement adapté à la séparation d'agrégats ou d'un coagulum d'un solide dans des dispersions liquides, telles que des latex ou des peintures, est un tamiseur à arbre vertical et balourd, également connu sous le nom de séparateur vibratoire circulaire. Le séparateur à énergie vibratoire fabriqué par la firme SWECO Inc. et vendu sous le nom commercial de "SWECO" est représentatif de ce type de séparateur. Dans le séparateur, deux masses excetp4es sont fixées aux extrémités supérieure et inférieur d'un arbre rotatif afin de communiquer un mouvement vibratoire circulaire au tamis et aux plateaux ou cuves fixés. Le mouvement du séparateur donne au refus la forme d'un "cordon" au bord extérieur du tamis, ce cordon se déplaçant le long du bord de la cuve. Pour séparer-.des particules surdimensionnées d'une dispersion, il est important que la phase dispersée ne forme pas d'amas ni d'agrégats et que cette matière soit retirée de la cuve pour empêcher le colmatage du tamis qui peut provoquer un débordement de la cuve. Dans la filtration de grandes quantités de dispersions, telle que lors d'une campagne de production de latex, il est nécessaire de minimiser le temps d'arrêt du filtre. Ceci exige un procédé simple, fiable et continu pour retirer les agrégats, groupes ou coagulum surdimensionnés de la surface du tamis. La présente invention s'applique à la séparation de particules de refus de dispersions de matières solides dans un liquide, telles que des peintures, des latex et des compositions de couchage du papier. La présente invention peut également être utilisée avec des suspensions ou des boues, telles que des boues industrielles de charbon ou bien dans l'industrie du traitement des aliments o des matières solides peuvent être en suspension dans un fluide tel que les boues d'amidon. Dans les dispersions de matières solides dans un liquide qui peuvent être filtrées conformément à la présente invention, la phase fluide continue peut être de l'eau, ou une solution à base d'eau, ou bien elle peut être un hydrocarbure utilisé, par exemple, dans la préparation de dispersions de pigments. L'un des perfectionnements les plus récents dans le domaine du tamisage et du calibrage est constitué par le calibreur Mogensen. Ce calibreur comprend un certain nombre de surfaces criblantes disposées sous un angle croissant et présentant des ouvertures de plus en plus petites. L'appareil possède une grande capacité et il est suggéré comme étant particulièrement adapté au tamisage de matières humides ou collantes à particules très petites. Le crible n'exécute pas de mouvement circulaire et il n'est pas suggéréqu'une rampe hélicoïdale conviendrait pour éliminer le coagulum et les parti- cules de refus d'une dispersion dans un fluide. Des transporteurs vibrants sont connus. Dans ce type d'équipement, la matière est transportée le long d'un trajet par des vibrations communiquées à la bande transpor- teuse. Ce type d'appareil est utilisé habituellement avec des matières sèches et il n'est pas utilisé de façon prépondérante avec des dispersions ou des boues. Ce type de transporteur ne semble pas apporter un perfectionnement à un ensemble à cuve destiné à un séparateur vibrateur circulaire. Des distributeurs ou cribles à bol vibrant sont connus. Cette machine transporte et/ou sépare de petits objets secs tels que des vis ou des écrous, en un mouvement circulaire. La machine n'utilise pas d'ensemble à cuve de crible ou de filtre, mais plutôt un bol fermé. La présente invention propose un ensemble à cuve destiné à un séparateur vibratoire circulaire comprenant un bâti cylindrique creux, comportant une sortie espacée verti- calement du fond du bâti, et une rampe hélicoidale commen- gant sensiblement au plan du fond du bâti et parcourant la paroi intérieure du bâti dans le sens du mouvement circulaire du séparateur pour aboutir en avant de et sensiblement dans le plan de ladite sortie. La présente invention propose également un ensemble tel que décrit cidessus, dans lequel la sortie et la rampe sont en polypropylène, la rampe ayant une largeur d'environ 7,5 cm et un rebord de 19 mm, le bâti ayant une hauteur d'environ 50 cm et la sortie étant sensiblement à mi-hauteur du bâti. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: - la figure 1 est une vue en plan de l'ensemble à cuve d'une forme de réalisation de l'invention; et la figure 2 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 1. Sur les figures 1 et 2, les mêmes références numériques sont utilisées pour désigner les-mêmes pièces. L'ensemble à cuve comprend un bâti cylindrique creux 1 présen- tant un bord supérieur 2 et un bord inférieur 3. Les bords supérieur et inférieur peuvent comporter une lèvre ou un rebord afin que la cuve puisse être fixée sur le crible. De plus, plusieurs cuves peuvent être jointes les unes aux autres en un empilage. La cuve présente une sortie 4 destinée à la matière de refus. La sortie se trouve dans un plan situé au- dessus du bord inférieur du bac. Une rampe hélicoïdale 5 est fixée à l'intérieur du bâti. La rampe commence dans un plan sensiblement aligné avec le fond du bâti. La rampe s'étend intérieurement sur le pourtour du bâti et se lève jusqu'à un niveau situé sensiblement dans le plan de la sortie 4 pour aboutir en avant de cette sortie 4. Si cela est souhaité, la rampe peut pénétrer dans la sortie ou la traver- ser totalement comme indiqué sur la figure 1. La rempe 5 se déplace dans le sens de circulation de la matière sur le crible vibrant. La rampe comporte une lèvre ou un rebord 6 à son bord situé radialement à l'intérieur. La rampe et le bâti sont réalisés en toute matière compatible avec la matière à cribler, et assez résistante pour supporter les vibrations mécaniques de l'appareil. Le bâti et la rampe sont avantageusement réalisés dans la même matière ou en des matières compatibles. Le bac et la rampe peuvent être fabriqués dans toute matière conve- nable, y compris des matières thermoplastiques. La résistance communiquée au bâti par la rampe permet l'utilisation de matières moins durables (c'est-à-dire des matières thermo- plastiques telles que du polyéthylène, du polypropylène, etc.). La rampe peut être fixée à l'intérieur du bâti par - tous moyens convenables de fixation, ou bien la rampe et le bâti peuvent être formés en une seule opération telle qu'une opération de moulage. Dans un bâti de 145 cm de diamètre et environ 50 cm de hauteur, la rampe a une largeur d'environ 7, 5 cm et comporte, à son bord intérieur, une lèvre verticale de 19 mm. L'angle de la rampe détermine l'efficacité de la séparation. La sortie doit être à une hauteur suffisante au-dessus du crible, pour minimiser le risque de débordement. En général, la sortie se trouve au milieu de la hauteur de la paroi du bâti. En fonctionnement, une dispersion ou une boue humide ou collante est versée dans l'appareil de criblage. La vibration du séparateur déplace les particules surdimen- sionnées vers les bords extérieurs du crible. Ces particules forment un "cordon" de matières solides surdimensionnées, essentiellement sèches, qui tourne à l'intérieur du bâti. Ce mouvement a pour résultat de faire progresser et monter le cordon le long de la rampe. Les dispersions liquides ne s'élèvent pas le long de la rampe. En conséquence, la rampe permet un procédé simple et continu pour éliminer des parti- cules sèches surdimensionnées de la dispersion ou de la suspension. Ceci est particulièrement utile dans le criblage de dispersions polymériques ou d'une matière collante telle que de la peinture. L'angle de la rampe semble être important dans la présente invention. Si l'angle est trop grand, les parti- cules de matières séchées ne s'élèvent pas le long de la rampe. Si l'angle est trop faible, il semble que la disper- sion elle-même peut s'élever le long de la rampe. L'angle idéal de la rampe varie avec le type de matière criblée, la viscosité de la matière criblée et la fréquence de vibrations de l'appareil de criblage. Le choix de l'angle idéal pour toute matière donnée doit être déterminé expérimentalement. Il convient de noter que, dans certaines circons- tances, le degré de rotation du séparateur peut être si vigoureux qu'il provoque la formation d'éclaboussures par la dispersion à l'intérieur du bâti. Dans des cas extrêmes, les éclaboussures risquent de mouiller la matière s'élevant le long de la rampe. Ceci gêne la montée des matières solides le long de la rampe. La matière mouillée ne s'élève pas le long de la rampe car elle n'est pas affectée par l'action mécanique du dispositif de tamisage de la même manière que le sont les matières solides sèches ou semi-sèches. Il faut s'efforcer de réduire les éclaboussures formées par le liquide en cours de fonctionnement. Ceci peut être obtenu par modification de l'entrée d'alimentation ou par l'ins- tallation de chicanes convenables. La présente invention est utile pour la filtration de latex, en particulier des latex de styrène et de butadiène. La présente invention doit trouver des applications avec d'autres polymères ainsi qu'avec d'autres dispersions de matières solides dans un liquide, telles que des dispersions d'argile pour le couchage du papier, ou bien dans des appli- cations mentionnées précédemment. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'ensemble décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Ensemble à cuve destiné à un séparateur vibratoire circulaire, caractérisé en ce qu'il comporte un bâti cylindrique creux (1) dans lequel se trouve une sortie (4) espacée verticalement du bas du bâti, et une rampe hélicoidale (5) commençant sensiblement dans le plan du bas du bâti et parcourant la paroi intérieure dudit bâti, dans une direction circulaire, pour aboutir en avant de et sensiblement dans le plan de la sortie. 2. Ensemble selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la rampe hélicoïdale comporte une lèvre (6) sur son bord tourné radialement vers l'intérieur. 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la rampe est fixée à l'intérieur du bâti. 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que la rampe et le bâti sont réalisés en une seule matière qui est compatible avec la matière-à cribler. 5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que la matière est une matière thermoplastique. 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que la matière thermoplastique est du polyéthylène, du polypropylène ou du polystyrène. 7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que la rampe s'élève sensiblement jusqu'à la moitié de la hauteur verticale du bâti en faisant sensiblement une fois le tour de l'intérieur du bâti. 8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que le bâti, la sortie et la rampe sont en polypro- pylène, la rampe ayant une largeur d'environ 7,5 cm et une lèvre de 19 mm, le bâti ayant une hauteur d'environ 50 cm et la sortie étant fixée sensiblement à mi-hauteur du bâti. 9. Procédé pour éliminer des particules surdi- mensionnées d'une dispersion d'une matière solide dans un fluide, caractérisé en ce qu'il consiste à faire passer la dispersion à travers un ensemble à crible de filtration et cuve qui est soumis à un mouvement circulaire et vibra- toire, l'ensemble à cuve comprenant un bâti cylindrique creux dans lequel une sortie est espacée verticalement du bas du bâti, et une rampe hélicoldale commençant sensiblement dans le plan du bas du bâti et parcorant la paroi intérieure du bâti, dans une direction circulaire, pour aboutir en avant de et sensiblement dans le plan de la sortie. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le bâti, la sortie et la rampe sont en poly- propylène, la rampe ayant une largeur d'environ 7,5 cm avec une lèvre de 19 mm, le bâti ayant une hauteur d'environ cm et la sortie étant située sensiblement à mi-hauteur du bâti.