Brevet FR2578755A1 — publié le 19860919

Centrifugeuse à bol centrifuge à vidange automatique. L'invention concerne une centrifugeuse à bol centrifuge à vidange automatique, dans l'enveloppe du bol de laquelle sont prévues des ouvertures d'éjection partant de l'enceinte à matières solides et pouvant être fermées par un piston-tiroir, une chambre de fermeture munie de canaux d'amenée pour le liquide de fermeture étant associée au pistontiroir, au moins un canal de sortie comprenant un corps de soupape qui lui est associé et est commandé hydrauliquement étant prévu dans la région périphérique de ladite chambre de fermeture, le canal de sortie débouchant dans une chambre à partir de laquelle des ouvertures d'évacuation équipées d'une position d'étranglement s'étendent vers l'extérieur en traversant l'enveloppe du bol. On connait une centrifugeuses de ce type est connue par exemple par le DEB-32 08 808, le canal d'évacuation étant constitué sous forme d'un alésage. A l'alésage est associé un disque d'étanchéité fixé à un bras à profil de came. Normalement, plusieurs canaux d'évacuation de ce type sont régulièrement répartis sur la périphérie pour réaliser une section de passage du courant aussi grande que possible. Pour des raisons de coût et de résistance, le nombre et le diamètre des canaux, et de ce fait également la section d'ensemble disponible pour l'évacuation de l'eau de fermeture depuis la chambre de fermeture, sont limités. La fabrication du corps de soupape avec les bras radiaux qui lui sont associés est relativement coûteuse et les exigences de tolérances du disque d'étanchéité sont élevées car on n'obtient une étanchéité parfaite quand il y a plusieurs disques d'étanchéité que lorsque leurs surfaces sont situées exactement dans un plan. La vitesse à laquelle le liquide de fermeture peut être évacué de la chambre de fermeture est fonction entre autres de la section de passage disponible des canaux d'évacuation. Plus le liquide de fermeture est évacué rapidement, plus la course d'ouverture possible du piston-tiroir en vue de l'extraction d'une quantité partielle prédéterminée du contenu du bol est importante. Une course d'ouverture importante du piston-tiroir est nécessaire pour l'extraction fiable des matières solides qui ont tendance à former des ponts dans le bol centrifuge sous l'influence des forces d'accélération élevées. Pour les raisons qui viennent d'être indiquées, on réalise un compromis en ce qui concerne la course du piston-tiroir que l'on peut obtenir. Le but de la présente invention est d'accélérer la vidange de la chambre de fermeture et de réduire dans le même temps les coûts de fabrication. Ce but est atteint du fait que le canal d'évacuation est constitué sous forme d'un interstice annulaire. Un interstice annulaire de ce type constitue, en ce qui concerne la section de passage du courant que l'on peut obtenir, une solution optimale absolue pour une course prédéterminée du corps de soupape. L'agencement d'un interstice annulaire n'était pas possible dans les corps de soupape connus jusqu'ici du fait de son principe de fonctionnement sans entraîner d'autres inconvénients graves. La présente solution permet d'éviter le pergage coûteux des canaux d'évacuation et de rendre moins coûteuse- la fabrication du corps de soupape. Un canal d'évacuation de ce type peut être constitué de façon avantageuse en formant entre la surface externe du corps de soupape et une surface interne concentrique du bol qui lui est associée un interstice annulaire important correspondant à la section désirée pour la sortie. Dans le mode de réalisation préféré, le côté supérieur du corps de soupape est prévu dans la chambre de fermeture du piston-tiroir. Ce mode de réalisation est basé sur l'inversion du principe de fonctionnement des corps de soupape connus qui ferment les canaux d'évacuation dans leur position supérieure et qui ouvrent les canaux d'évacuation dans leur position inférieure. L'inversion de ce principe de fonctionnement, à savoir la fermeture des canaux d'évacuation dans la position inférieure et l'ouverture de ces canaux dans la position supérieure permet d'éviter l'association spéciale entre une chambre de fermeture et le corps de la soupape. La pression de fermeture est créée par le liquide de fermeture dans la chambre de fermeture du piston-tiroir, dans laquelle est prévu le cSté supérieur du corps de soupape. Grace à cet agencement, on obtient une solution particulièrement simple et peu coûteuse du problème posé. Une section de passage prédéterminée et au-dessous de laquelle on ne peut pas descendre entre le corps de soupape et le piston-tiroir peut être obtenue en associant au corps de soupape une butée qui limite le mouvement vers le haut du corps de soupape. Une butée de ce type peut être facilement réalisée en prévoyant la butée sur un anneau monté entre le piston-tiroir et la partie inférieure du bol. Pour éviter les sollicitations appliquées aux vis au moyen desquelles l'anneaux est fixé à la partie inférieure, on peut également prévoir la butée sur le piston-tiroir. Selon un mode de réalisation avantageux, on peut prévoir dans la chambre d'ouverture des ressorts de compression qui appliquent une force d'ouverture additionnelle sur le côté inférieur du corps de soupape. Selon ce mode de réalisation, il n'est pas nécessaire de réduire une partie de la surface du corps de soupape par un anneau pour maintenir la force de fermeture plus petite que la force d'ouverture. On obtient ainsi une construction particulièrement simple et peu coûteuse. Des modes de réalisation de l'invention sont représentés sur les dessins et vont maintenant être expliqués plus en détail. Sur les dessins: la figure 1 est une coupe partielle du bol centrifuge dans lequel la butée destinée au corps de soupape est prévue sur l'anneau, la figure 2 est une coupe partielle du bol centrifuge dans lequel la butée pour le corps de soupape est prévue sur le piston-tiroir, la figure 3 est une coupe partielle du bol centrifuge avec des ressorts de compression disposés dans la chambre d'ouverture. Le produit à centrifuger est amené par l'intermédiaire d'une entrée centrale 1 dans l'enceinte de centrifugation 2 qui est constituée par une enceinte de séparation 3 et une enceinte à produits solides 4. L'enceinte à produits solides 4 est limitée sur un côté par un piston-tiroir 5 qui ouvre ou ferme des ouvertures d'éjection 7 destinées aux matières solides pendant ses mouvements axiaux dans la partie inférieure 6 du bol. Le bol comprend en outre un couvercle 8 fixé à la partie inférieure 6 du bol par un anneau de fermeture 9. Au-dessous du piston-tiroir 5 est prévue une chambre de fermeture 10 à laquelle peut être envoyé du liquide de fermeture, cette chambre étant reliée par l'intermédiaire d'un interstice annulaire 11 et d'un interstice de soupape 13 pouvant être fermé par un corps de soupape 12 à une chambre 14 à partir de laquelle des alésages d'évacuation 15 équipés de positions d'étranglement s'étendent vers l'extérieur en traversant la partie inférieure 6 du bol. L'interstice annulaire 1l est constitué entre la surface externe 16 du corps de soupape 12 et la surface interne 17 de la partie inférieure 6 du-bol. Par son c6té supérieur 18, le corps de soupape 12 est situé dans la région de la chambre de fermeture 10. Le mouvement vers le haut du corps de soupape 12 est limité par une butée 19 prévue sur l'anneau 20 qui est fixé par des vis 21 à la partie inférieure 6 du bol. On est ainsi assuré d'une section minimale entre le c6té supérieur 18 du corps de soupape 12 et le piston-tiroir 5, qui est supérieure à la section d'évacuation de l'interstice annulaire 11. Au- dessous du corps de soupape 12 est prévue une chambre d'ouverture 22 qui peut être alimentée en eau d'ouverture par des canaux 23 et une chambre collectrice 24. L'eau d'ouverture peut ressortir de la chambre d'ouverture 22 en passant par des canaux calibrés 25. La chambre de fermeture 10 est en liaison au-dessous du piston-tiroir 5 et par l'intermédiaire du canal 26 avec une rigole collectrice 27 destinée à l'eau de fermeture. L'eau d'ouverture et de fermeture sont amenées par l'intermédiaire de la conduite d'amenée d'eau de commande 28. Avant d'amener le produit à centrifuger dans l'entrée 1, on remplit la chambre de fermeture 10 avec de l'eau de fermeture par l'intermédiaire du canal 26, de la rigole périphérique 27 et des conduites d'amenée d'eau de commande 28, et il en résulte que le piston-tiroir 5 se déplace vers sa position de fermeture. La pression du liquide dans la chambre de fermeture 10 agit sur le coté supérieur 18 du corps de soupape 12 et le fait passer à sa position de fermeture. De ce fait, une chambre de fermeture particulière n'est pas nécessaire pour le corps de soupape 12. Pour amorcer une vidange du bol, on envoie de l'eau d'ouverture dans la chambre d'ouverture 22 par l'intermédiaire de canaux 23 et de la chambre collectrice 24, et le corps de soupape 12 est de ce fait soulevé jusqu'à la butée 19, ce qui libère l'interstice de soupape 16. L'eau de fermeture sort alors de la chambre de fermeture 10 par la section de passage plus importante qui est favorable au courant et parvient à plus grande vitesse dans la chambre 14, la pression dans la chambre de fermeture 10 disparaissant brusquement. Le,piston-tiroir 5 est amené rapidement et de façon correspondante à sa position d'ouverture par la pression du liquide régnant dans l'enceinte de séparation 3 et l'enceinte à matières solides 4 et le contenu du bol est évacué totalement ou partiellement. Dès que la chambre 14 est remplie de liquide de fermeture, le processus d'évacuation se termine instantanément et le liquide de fermeture restant dans la chambre de fermeture 10 provoque la fermeture du piston-tiroir 5. La chambre de fermeture 10 est déjà alimentée en eau de fermeture pendant la vidange par l'intermédiaire de l'amenée d'eau de commande 28, de la rigole collectrice 27 et des canaux 26, et elle se remplit à nouveau directement après la fin du processus d'évacuation. Le volume de la chambre 14 est déterminé de manière que la quantité totale d'eau de fermeture puisse être retirée de la chambre de fermeture 10. On peut ainsi réaliser des vidanges totales pendant lesquelles la totalité du contenu du bol est extraite. Si l'on ne désire extraire que les matières solides au moyen d'une vidange partielle, comme mentionné, la chambre 14 peut être remplie partiellement de liquide avant même le processus de vidange proprement dit par amenée d'eau d'ouverture à puissance réduite, ce qui fait que seule une quantité partielle du liquide de fermeture peut être retirée de la chambre de fermeture 10. Le mouvement d'ouverture du piston-tiroir 5 se termine plus rapidement et de façon correspondante. Après fermeture de l'interstice de soupape 13, la chambre 14 se vide par l'intermédiaire des alésages d'évacuation 15. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 2, la butée 119 destinée au corps de soupape 12 est prévue sur le c6té supérieur 18 lui- même. La butée 119 est constituée dans ce cas par plusieurs nervures 30 sur le côté supérieur 18 du corps de soupape 12, qui viennent en appui contre le piston-tiroir 5 lors du mouvement ascendant du corps de soupape 12. La figure 3 montre un mode d'exécution selon lequel sont prévus des ressorts de compression 31 dans la chambre d'ouverture 22, ces ressorts appliquant une force d'ouverture additionnelle sur le corps de soupape 12. Dans ce cas, on peut ne pas utiliser d'anneau qui réduit la surface efficace 18 du corps de soupape 12 dans la chambre de fermeture 10. Même lorsque les surfaces actives du corps de soupape dans la chambre d'ouverture 22 et dans la chambre de fermeture 10 sont de même importance et lorsque les pressions sont sensiblement de même importance dans les deux chambres lors de l'amorçage du processus d'ouverture, on obtient au moyen des ressorts de compression 31 une ouverture fiable du corps de soupape 12. REVENDICATIONS 1. Centrifugeuse à bol centrifuge à vidange automatique, dans l'enveloppe du bol de laquelle sont prévues des ouvertures d'éjection partant de l'enceinte à matières solides et pouvant être fermées par un pistontiroir, une chambre de fermeture munie de canaux d'amenée pour le liquide de fermeture étant associée au piston-tiroir, au moins un canal de sortie comprenant un corps de soupape qui lui est associé et est commandé hydrauliquement étant prévu dans la région périphérique de ladite chambre de fermeture, le canal de sortie débouchant dans une chambre à partir de laquelle des ouvertures d'évacuation équipées d'une position d'étranglement s'étendent vers l'extérieur en traversant l'enveloppe du bol, caractérisée en ce que le canal d'évacuation est constitué sous forme d'un interstice annulaire (11). 2. Centrifugeuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'interstice annulaire (11) est constitué entre la surface externe (16) du corps de soupape (12) et une surface concentrique interne (17) de la partie inférieure (6) du bol qui lui est associée. 3. Centrifugeuse selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le coté supérieur (18) du corps de soupape (12) est prévu dans la chambre de fermeture (10) du piston-tiroir (5). 4. Centrifugeuse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'au corps de soupape (12) est associée une butée (19) qui limite le mouvement vers le haut du corps de soupape (12). 5. Centrifugeuse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la butée (19) est prévue sur un anneau (20) disposé entre le piston-tiroir (5) et la partie inférieure (6) du bol. 6. Centrifugeuse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la butée (19) est prévue sur le côté supérieur (18) du corps de soupape (12). 7. Centrifugeuse selon la revendication 6, caractérisée en ce que la butée (119) est constituée par des nervures (30) disposées sur la surface supérieure (18) du corps de soupape (12). 8. Centrifugeuse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que des ressorts de compression (31) sont disposés dans la chambre d'ouverture (22) et appliquent une force d'ouverture additionnelle sur le corps de soupape (12).