Brevet FR2577150A1 — publié le 19860814

La presente invention a trait aux decanteuses centrifuges du type pendulaire et elle concerne plus particulièrement celles dans lesquelles le rotor et le bâti renfermant le mécanisme d'entraînement à rotule sont séparés l'un de l'autre par une dalle horizontale de protection. On sait que dans les machines de ce type, l'arbre vertical qui relie le moteur d'entralnement an rotor et qui traverse la dalle de protection est monte dans un manchon ou palier oscillant pourvu d'une portée annulaire à profil semi-sphérique qui repose sur une cuvette fixe à profil concave correspondant. Cette disposition classique permet l'auto-alignement du rotor et évite ainsi les effets du balourd invita- ble dudit rotor lOrs de sa rotation à grande vitesse. Bien entendu, on prOvoit des amortisseurs disposes entre une bride solidaire du palier et le bord extFrieur de la cuvette, ces amortisseurs ayant pour but d'amortir les oscillations de l'ensemble pendulaire aux vitesses normales de fonctionnement. Il peut cependant arriver, notamment en cas de séisme, que l'amplitude de l'oscillation de l'arbre vertical augmente brusquement par suite de laDari-tiorn de fortes vibrations ou d'un d.sequiîibre marque du rotor en pareil cas, Varbre rieoue de venir au CGontact d'une parCie fie, par exemp du bord de l!ouverture mgnagée dans la dalle pour 8a travers2e, et il va de sol qu'un Bel heurt peut se révéler tr d& uageîeusa tout part; culièremert lorsque le liquide en cours de traitement est de nature radioactive ou tràs fortemant corrosive. E-. vue de remdier à cec risque, on a proposE de doter les decanteuses du système de sécurité reprësente la fig. 1 du dessin anneaxe Sur cette figure, la référence 1 dépigne l'arbre -verti-cal qui relie la moteur superieur 2 au rotor our cuve tournante de decartation 3, ledit arbre étant engage avec Jeu a;ravers e ouverture 4a menagc dans la dalle de protection 4; au-dessous de sa partie pivotante, le palier 5 qui sert au guidage de l'arbre 1 reçoit une pièce de commande 6 pourvue à sa base d'un bourrelet semi-sphérique qui est logé à jeu aussi réduit que possible à l'intérieur de l'ouverture centrale d'un organe 7 en forme de cloche, le bord libre de celle-ci étant engagé dans une dépression annulaire 4b pratiquée dans la face supérieure de la dalle 4 concentriquement à l'ouverture 4aC La dépression 4b est remplie d'huile et entre le bord libre de la cloche 7 et le fond de ladite dépression sont insér5s des billes ou autres patins de glissement, de telle sorte que lorsque sous l'effet - d'un mouvement pendulaire exagéré de l'arbre 1, consécutif notamment à % un séisme, la pièce 6 déplace horizontalement la cloche précitée, le bord extérieur de cette dernière vient porter contre le bord correspondant de la dépression 4b en limitant l'amplitude du mouvement angriaire à une valeur propre à éviter tout contact entre l'arbre 1 ou ic rotor 3 et une partie fixe de la machiUe. L'ensemble 6-7 agit en conséquence à la manière d'une sécurité qui complète l'amortissement opére par les amortisseurs usuels 8 et le ressort latéral 9 qui leur est -jentuellement associé. En dépit des apparences, cette solution n'est pas de nature à donner entière satisfaction. I1 convient effectivement d'observer qu'elle supprime l'aptitude du montage pendulaire à assurer l'auto-aligne- ment du rotor au-delà d'une certaine masse de balourd; on conçoit que dès que l'organe 7 en forme de cloche vient en contact avec le bord de la dépression 4h, le fonctionnement dynamique du rotor 3 passe brutalement du régime pendulaire sur rotule aurégime d'un arbre encastr8 entre des roulements rigides, si bien que compte tenu de l'importance de la masse en rotation et de son norte-à-fau-., es eiffcrts dynamiques engendrées à ce moment là sont tels qu'ils peuvent entrainer la déformation permanente de l'arbre i dont 12 rotor' esut alors vazir au contact dec parties fixes avoisinante;. Les risques qu'on espérait supprimer Teetaant ainsIl entiers. C'est à ect inconvenient qu'ertend remadier la présente invention, laquelle consiste esseutiellement à limiter lee oscillations exager&es de la rotule par dissipatica d'une partie J- l'énergie vibrateire dans une seconde série d'amortisseurs disposes augour de la premire série usuelle, les carcteristicues de fonctionnemre- des amortisseurs de cette seconde série etant tellea qu'4i s n'opèrent aucun br-'dage du mouvement pendulaire normal de l'ensemble tGvv ant. Le dessin aunexé, donn8 c. titre d'exem-i, permettra de migun comptendre l'invention, les caractérlstiques qu'fie présente et les avantages qu'elle esc susceptibla de procurer: Comme indiqué ci-dessus, fig. 1 est une coupe axiale schématique illustrant la solution antérieurement proposée puo:r la limitation de l'oscillation pendulaire de la rotule d'une de^anteuse centrifuge. Fig. 2 est une coupe axiale partielle à plus grande échelle, montrant la solution suivant la présente invention. Fig. 3 est une coupe horizontale suivant le plan indique en III-III en fig. 2; sur cette figure on a rappelé en II-II le plan de coupe de fig. 2. En fig. 2, on retrouve un arbre vertical 11 dont l'extrémité supérieure est reliée à un moteur d'entraînement 12 tandis que sa partie inférieure, destinée à être fixée au rotor ou cuve (non représenté), traverse une ouverture 14a ménagée dans une dalle horizontale de protection 14. La partie intermédiaire de l'arbre 11 qui est comprise entre le moteur 12 et l'ouverture 14a est maintenue, par l'intermédiaire de deux roulements superposés, dans un manchon ou palier 15 pourvu d'une portée annulaire 15a à profil semi-spherique, laquelle portée repose sur une cuvette concave 20a solidaire du bati général 20 de la machine. La liberté pendulaire ainsi accordée à l'ensemble tournant est limitée par une série d'amortisseurs 18 fixés verticalement entre une bride supérieure 15b du palier 15 et le bord extérieur débordant de la cuvette concave 20a. Conformément à la présente invention, on prévoit une seconde série d'amortisseurs, reférences 21, dont les deux organes constitutifs sont respectivemeng fixxes à des poutrelles 15c solidaires de la bride b susmentionnée et à des consoles 22 rapportées latéralement contre le bâti 20. On observera que les poutrelles 15c traversent des ouvertures 20b pratiquées dans le bâti 20 de façon à ce que les amortisseurs 21 soient disposés à l'extérieur de celui-ci, les consoles 22 étant elles-mêmes tournées vers l'extérieur. Fig. 5 fait bien apparaître la position respective des deux séries concentriques d'amortisseurs 18 et 21. Il convient d'observer que les amortisseurs 21 peuvent être de tout type connu (hydraulique, hydropneumatique, pneumatique, visco-glastique, etc... ) et que leur nombre, orientation et disposition peuvent varier dans une très large mesure. En tout état de cause, ces amortisseurs 21 sont calculés de façon a présenter des caractéristiques de fonctionnement différentes de celles des amortisseurs 18; dans ces conditions, ces derniers continuent à assurer leur rôle usuel, à savoir la limitation élastique de l'amplitude des déplacements pendulaires de l'ensemble tournant de la décanteuse aux vitesses de fonctionnement normales, sans être gênés en quoi que ce soit par les amortisseurs extérieurs 21. En revanche, ces derniers interviennent en vue d'amortir les oscillations pendulaires de l'ensemble tournant à tous les régimes transitoires, c'est-a-dire lors des passages de vitesses critiques, en cas de désgqui- librage du rotor ou de changement d'état physique interne de la rotule a20a consécutif à un grippage accidentel, ou encore à la suite d'un séisme ou autre perturbation extérieure. Aul cours de ces états transitoi- res, les amortisseurs 21 opèrent la diminution de l'amplitude des déplacements horizontaux du rotor et évitent efficacement les risques d'endommagement par contact dudit rotor avec une partie fixe quelconque. On notera que la quantité d'énergie dissipée dans les amortisseurs 21 va en croissant en même temps que l'amplitude des oscillations pendulaires, de telle sorte que les performances du système de sécurité ainsi élaboré s'adaptent d'elles-mêmes à l'importance du balourd perturbateur et qu'on obtient finalement une auto-régulation du fonctionne- ment dynamique de la décanteuse. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. 2577-150 R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Décanteuse centrifuge pendulaire, du genre comprenant un sysème de sécurité destin à compléter les amortisseurs usuels d'oscilla- tion en vue de limiter les deplacements horizontaux de l'ensemble tournant lors des régimes transitoires cons&cutifs notamment aux séismes et autres perturbations accidentelles, caractérisée en ce que le système de sëcurité est formé par une seconde sgrie d'amortisseurs (2]1) interposés entre 1 palier pendulaire (15) de l'arbre vertical (11) et le bâti fin:e (20) de la machine, concentriquement à l'extérieur de la premieire série usuelle d'amortisseurs (18). 2. Decanteuse suivant la revendication 1, caractéris&e en ce que les amortisseurs (21) de la seconde sCrie sont ftixës d'une part a des consoles (22) rapportes latera!ekmae a l'ext&rieur du bâti fizoe (20) et d'autre part à des poutrelles hcrizontales (15c) rendues solidaires du palier (25) et engagees à travers des ouvertures verticales (20b) dudit bâti.