Brevet FR2625925A1 — publié le 19890721

La présente invention concerne un dispositif de triage d'une matière brute en poudre fine et poudre grossière. Il est bien connu qu'un tel appareil de triage, ou trieur, présente un rotor de triage dans un carter dans lequel une matière brute introduite est triée en partie grossière évacuée par en-dessous et en partie fine s'écoulant à travers le rotor en même temps qu'un flux d'air. Cependant, dans de tels trieurs antérieurs, il peut exister des espaces aux limites entre le rotor et l'extrémité fixe du conduit d'évacuation de la poudre fine et, ainsi, des particules grossières peuvent s'échapper dans le conduit d'évacuation de la poudre fine par de tels espaces. En conséquence, de façon à éviter la fuite de la poudre grossière par les espaces à la limite entre le rotor et le conduit d'évacuation de la poudre fine, dans l'art antérieur, on prévoit un labyrinthe et un joint étanche mécanique au niveau de ces espaces, ou des moyens pour souffler du gaz servant à l'étanchéification. Cependant, aucun moyen ne peut parfaitement éviter les fuites. Bien que la différence de pression entre l'extérieur et l'intérieur du labyrinthe soit réduite par l'expansion et la compression répétées à travers le labyrinthe, l'étanché- ité n'est pas parfaite de sorte que des problèmes, tels que l'amoncellement de la poudre dans le labyrinthe, se posent encore. En ce qui concerne les joints étanches mécaniques, les parties coulissantes en contact entre la partie rotative et la partie stationnaire s'usent facilement, du fait de l'abrasion de la poudre. De plus, le mécanisme compliqué de ceux-ci augmente en conséquence les coûts de production. Avec du gaz d'étanchéification, la fuite de particules grossières du dispositif de triage sera 1 parfaitement évitée. Cependant, un excès ou un manque de volume de soufflage du gaz d'étanchéification influence facilement le rendement et les coûts de fonctionnement. De plus, cette mesure nécessite une installation d'alimentation d'air supplémentaire, augmentant l'investissement initial. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients, et concerne un dispositif de triage de poudre, grâce auquel on peut éviter la fuite des particules grossières de poudre de la partie radiale externe de la chambre de triage de la matière brute dans le conduit d'évacuation de la poudre fine. A cet effet, le dispositif de triage de poudre, du type comportant un rotor de triage dans un carter o s'écoule et passe une poudre fine triée à l'aide d'un flux d'air à travers le rotor pour évacuer ladite poudre fine à l'extérieur du carter, est remarquable, selon l'invention, en ce qu'un organe d'étanchéité rotatif est monté sur une plaque supérieure du rotor à la limite du rotor et d'un conduit d'évacuation de la poudre fine, la partie supérieure dudit organe d'étanchéité rotatif faisant saillie vers l'extérieur d'une ouverture d'une plaque de dessus du carter pour éviter la fuite de la poudre grossière du côté du conduit d'évacuation de la poudre fine. Avantageusement, l'organe d'étanchéité rotatif présente une rainure circulaire. De préférence, la rainure circulaire à la partie inférieure de l'organe d'étanchéité rotatif est conformée pour envelopper la partie inférieure du conduit d'évacuation de la poudre fine., Ainsi, la force de l'extérieur du carter dans le conduit d'évacuation est augmentée, sans affecter la force centrifuge agissant sur la poudre fine triée, non seulement 1 en éliminant le rejet de la poudre fine du carter, mais aussi en évitant la fuite de la poudre grossière dans le conduit d'évacuation de la poudre fine. En outre, l'amoncellement de la poudre fine dans la rainure de l'organe d'étanchéité rotatif est éliminé au moyen d'un rinçage par le flux d'air réglé soigneusement, dirigé de l'atmosphère vers le conduit d'évacuation de la poudre fine à travers la rainure. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la partie d'extrémité de l'organe d'étanchéité rotatif du c8té de l'évacuation de la poudre fine présente une forme carrée, arrondie ou inclinée selon un angle aigu. En particulier, l'ouverture de la plaque de dessus du carter peut être circulaire. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une coupe verticale d'un premier exemple de réalisation du dispositif de triage selon l'invention. La figure 2 est une coupe agrandie partielle du dispositif de la figure 1. La figure 3 est une coupe verticale d'un deuxième exemple. de réalisation du dispositif de triage de l'invention. La figure 4 est une coupe agrandie partielle du dispositif de la figure 3. Les figures 1 et 2 montrent schématiquement un exemple de réalisation d'un dispositif de triage selon l'invention, comportant un carter 1 du type trémie présentant une partie 1 supérieure sensiblement cylindrique la et une partie inférieure sensiblement en forme de cône lb, qui est muni d'une entrée d'air tangentielle 2 sur la partie latérale cylindrique la du carter 1, d'une entrée de matière brute 3 sur la plaque de dessus 11 du carter 1 et d'un arbre rotatif vertical 4 au centre du carter 1. A l'extrémité inférieure de l'arbre rotatif 4, on prévoit un rotor de triage 5 ayant une pluralité d'ailettes de triage 6. Une pluralité d'ailettes de guidage stationnaires-et verticales 7 sont disposées à un certain angle entre la paroi interne cylindrique du carter 1 et le rotor 5 coaxialement à l'arbre rotatif 4, et une plaque de collision circulaire 8 est prévue du côté interne du carter 1 autour d'une chambre de dispersion de la matière brute 10 au-dessus de la plaque supérieure 5a du rotor 5 coaxialement à l'arbre rotatif 4. En outre, un conduit d'évacuation de poudre fine 9 est prévu, au centre, sur le dessus du carter 1 autour de l'arbre rotatif 4 pour évacuer la poudre fine triée. Dans un tel dispositif de triage, on prévoit,'conformément à la présente invention, des moyens pour éviter les fuites à la limite entre le rotor 5 et le conduit d'évacuation de la poudre fine 9. En fait, comme montré sur les figures 1 et 2, ces moyens 20 comprennent un organe d'étanchéité rotatif 21 circulaire, fixé sur la plaque supérieure 5a du rotor 5 à la limite entre cette dernière et la partie d'extrémité du conduit d'évacuation de la poudre fine 9, et dont la partie supérieure 22 fait saillie vers l'extérieur à partir d'une ouverture circulaire 12 de la plaque de dessus 11 du carter 1 pour séparer le conduit d'évacuation de la poudre fine 9 et la chambre de dispersion de la matière brute 10. La partie supérieure 22 de l'organe d'étanchéité rotatif 21 fait saillie, de façon appropriée, légèrement à partir de la plaque de dessus 11 du carter 1, et l'espace entre la partie supérieure 22 de l'organe d'étanchéité rotatif 21 et l'ouverture 12 de la plaque de dessus 11 est également déterminé de façon appropriée. 1 On montre, sur les figures 3 et 4, un deuxième exemple de réalisation du dispositif de triage selon la présente invention, dans lequel les moyens pour éviter les fuites 20 comprennent un organe d'étanchéité circulaire 21a fixé sur la plaque supérieure 5a du rotor 5. à la limite entre la -laque supérieure 5a du rotor 5 et le conduit d'évacuation 9 ::e la poudre fine, la partie supérieure 22 de l'organe d'étanchéité rotatif 21a faisant saillie vers l'extérieur à partir de l'ouverture circulaire 12 sur la plaque de dessus 11 du carter 1 pour séparer le conduit d'évacuation 9 et la chambre de dispersion de la matière brute 10. Cet organe d'étanchéité 21a présente une configuration circulaire ayant une rainure. En fait, l'organe d'étanchéité 21a présente une Configuration ayant en coupe une forme de J 23 pour envelop- er l'extrémité inférieure du conduit d'évacuation 9 d'une longueur d'environ 1/5 de la distance entre la plaque de dessus 11 du carter 1 et la plaque supérieure 5a du rotor 5. La partie d'extrémité de la configuration en J 23 peut présenter des bords carrés ou ronds, mais il est particuliè- rement souhaitable qu'elle présente un bord incliné selon un angle aigu comme montré en 23'. Un tel bord incliné 23' évite les turbulences, et rend ainsi facile l'évacuation de la poudre fine avec le flux d'air. Grâce à un tel agencement du dispositif de triage muni des moyens 20 pour éviter les fuites selon la présente invention, la matière brute est tout d'abord chargée à partir de l'entrée de matière 3, et l'air de triage est fourni à partir de l'entrée d'air 2 pour former un vortex à travers les ailettes de guidage stationnaires 7 et les ailettes de triage 6 du rotor 5. La matière brute qui tombe sur la plaque supérieure 5a du rotor 5, est dispersée par la rotation du rotor, 5 pour entrer en collision avec la plaque de collision 8 et être dispersée par celle-ci, et s'écoule dans le vortex d'air de triage. Les particules de matière brute s'écoulent sous l'action de l'air de triage. La force centrifuge résultant de la rotation du vortex excédant la 1 force de trainée associée à la composante de vitesse radiale interne transporte les particules grossières vers l'exté- rieur du vortex et, ainsi, les particules fines sont transportées vers l'intérieur et sont évacuées par le conduit 9. Par ailleurs, les particules grossières tournent et tombent le long du côté interne des ailettes de guidage 7 et sont évacuées à partir de la trémie conique lb du carter 1 vers l'extérieur. Il existe une diminution de pression vers le centre du dispositif de triage avec la formation du vortex. En conséquence, la pression dans le conduit d'évacuation 9 de la poudre fine est plus faible que celle de l'extérieur, o est située la chambre de dispersion de la matière brute 10. De plus, il est nécessaire de prévoir un espace pour la rotation du rotor 5 à la limite entre le conduit d'évacua- tion 9 et le rotor 5, dans la mesure o une construction coulissante n'est pas utilisée. Cependant, comme indiqué ci-dessus, une construction coulissante n'est pas appropriée pour l'étanchéification d'un mélange de poudre et de gaz, et, dans l'éventualité o l'on prévoit un espace d'étanchéi- fication, il existe le risque que les différences de pression provoqueront un écoulement d'air depuis la chambre de dispersion 10 vers le conduit d'évacuation 9. Conformément à l'invention, l'organe d'étanchéité rotatif 21 sur la plaque supérieure 5a du rotor 5, est monté à la limite entre le rotor 5 et le conduit d'évacuation 9, la partie supérieure 22 de l'organe d'étanchéité 21 faisant saillie vers l'extérieur à partir de l'ouverture 12 de la plaque de dessus 11 du carter 1 pour séparer parfaitement la zone de pression d'air réduite du conduit d'évacuation 9 de la zone de pression élevée dans la chambre de dispersion de la matière brute 10 et pour éviter que le flux d'air ne soit dirigé de la chambre de dispersion de la matière brute 10 à travers ladite zone limite vers le conduit d'évacuation 9. 1 L'invention permet également de fournir une très petite quantité d'air de l'espace entre l'ouverture 12 de la plaque de dessus '11 du carter 1 et l'organe d'étanchéité rotatif 21 dans le conduit d'évacuation pour rincer la rainure. En outre, dans les exemples de réalisation de la présente invention, l'air extérieur est aspiré à partir de l'ouverture 12 dans la partie radialement externe du joint étanche, c'est-à-dire la chambre de dispersion de la matière brute 10, de sorte que la fuite à partir de la chambre de dispersion de la matière brute 10 dans le conduit d'évacuation 9 peut être positivement évitée. En outre, l'organe d'étanchéité rotatif peut être réalisé de façon qu'il présente une configuration en coupe transver- sale en forme de J, de sorte que les particules fines triées soumises à la force centrifuge ne seront pas rejetées hors du carter en évitant la pollution de 1 'environnement. Par ailleurs, le dispositif de l'invention est particuliè- rement efficace pour trier des matières telles que des matières céramiques fines, dans lequel cas des pertes notables de qualité se produisent quand des particules grossières y sont mélangées. Le dispositif de l'invention peut parfaitement éviter la fuite des particules grossières sans qu'il soit nécessaire de prévoir.un appareillage externe supplémentaire. Bien que, dans les exemples de réalisation ci-dessus, on a décrit des dispositifs de triage pour lesquels l'entrée de matière se trouve à l'extrémité supérieure du carter, la méthode d'alimentation de la matière n'est pas limitée à cela, et la présente invention peut s'appliquer à des dispositifs de triage dans lesquels la matière est fournie à partir du côté ou du fond du carter. REVENDICATIONS 1 1 - Dispositif de triage de poudre, du type comportant un rotor de triage (5) dans un carter (1) o s'écoule et passe une poudre fine triée à l'aide d'un flux d'air à travers le rotor pour évacuer ladite poudre fine à l'extérieur du carter (1), caractérisé en ce qu'un organe d'étanchéité rotatif (21) est monté sur une plaque supérieure (5a) du rotor (5) à la limite-du rotor (5) et d'un conduit (9) d'évacuation de la poudre fine, la partie supérieure (22) dudit organe d'étanchéité rotatif (21) faisant saillie vers l'extérieur à partir d'une ouverture (12) d'une plaque de dessus (11) du carter (1) pour éviter la fuite de la poudre grossière du côté du conduit (9) d'évacuation de la poudre fine. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'étanchéité rotatif (21a) présente une rainure circulaire. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la rainure circulaire à la partie inférieure de l'organe d'étanchéité rotatif (21a) est conformée pour envelopper la partie inférieure du conduit (9) d'évacuation de la poudre fine. 4 - Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que la partie d'extrémité de l'organe d'étanchéité rotatif (21a) du côté de l'évacuation de la poudre fine présente une forme carrée, arrondie ou inclinée selon un angle aigu. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'ouverture (12) de la plaque de dessus (11) du carter (1) est circulaire.