Brevet FR2668384A1 — publié le 19920430

"Dispositif de nettoyage de plateaux de filtre-presse pour la fabrication de ciment" La présente invention a pour objet un dispositif de nettoyage de plateaux de filtre-presse utilisé dans la fabrication de ciment. De nos jours, le ciment, matière pulvérulente formant avec l'eau ou avec une solution saline une pâte plastique liante capable d'agglomérer en durcissant des substances variées, est largement utilisé dans une large gamme d'industries et a donc une importance économique considérable. En fonction des matières premières, on met schématiquement en oeuvre quatre procédés classiques de fabrication du ciment ; l'un de ces procédés fait appel à une presse de filtrage formée de l'assemblage d'un grand nombre de plateaux parallèles placés verticalement les uns derrière les autres et revêtus chacun sur ses deux faces d'un tamis de filtrage. Dans une installation de ce type, le liquide chargé de "ciment cru" en suspension c'est-à-dire d'un mélange convenablement dosé de matières premières (CaO, SiO2, A1203 et Fe203) est introduit dans l'intervalle situé entre les plateaux. L'eau passe alors au travers des tamis de filtrage et est ainsi évacuée, tandis qu'il se forme dans les intervalles situés entre les tamis de filtrage un gâteau de "ciment cru" qui est enlevé au moment de l'ouverture de la presse.Pour favoriser l'écoulement de l'eau, les faces des différents plateaux sont munies de rainures qui sont en général verticales. Malgré ses avantages certains, le type d'installation susmentionné présente des inconvénients liés à des risques de "colmatage" des plateaux : en effet, il arrive fréquemment que, sous l'effet de l'usure, les tamis de filtrage se percent ; le "ciment cru" en suspension peut alors les traverser et venir se rassembler dans les rainures des plateaux, augmentant ainsi le temps nécessaire à l'évacuation de l'eau.Il est alors nécessaire de procéder à une opération de nettoyage du plateau correspondant qui est toujours peu aisée, étant donné que les plateaux sont généralement en fonte, donc lourds, et peuvent atteindre des dimensions relativement importantes ; on utilise classiquement des presses à plateaux de différentes tailles parmi lesquelles les plus fréquentes sont équipées de plateaux carrés d'environ 1,50 m de côté ou de plateaux circulaires d'un diamètre de l'ordre de 2,50 m ou plus. Actuellement, pour nettoyer un plateau dont l'un ou les deux tamis de filtrage sont usés, on l'extrait de la presse à l'aide d'un pont roulant et on utilise un nettoyeur sous haute pression dirigé à la main, permettant d'enlever les produits de colmatage des rainures. Pour qu'une telle opération puisse donner satisfaction, il est nécessaire que la lance soit maintenue à proximité immédiate de la surface à nettoyer ; or, l'expérience montre que le personnel utilisant de telles lances s'éloigne trop des plateaux pour réaliser un nettoyage correct. En outre, cette opération demande un certain temps qui se répercute de manière non négligeable sur les frais de fonctionnement de la presse et n'aboutit que rarement à une élimination totale des résidus de "ciment cru La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de nettoyage automatique et efficace de plateaux de filtre-presse pour la fabrication du ciment. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il se compose, d'une part, d'organes de positionnement vertical du ou des plateau(x) dans un emplacement déterminé du dispositif, et, d'autre part, d'organes de nettoyage du ou des plateau(x) essentiellement constitués par un cadre horizontal rectangulaire mobile en translation verticale entourant l'emplacement déterminé et comportant deux branches principales opposées faisant respectivement office de rail de guidage pour un chariot portant une lance de pulvérisation reliée à un groupe moto-pompe par l'intermédiaire d'une ou de plusieurs tuyauterie(s) flexible(s). Selon une autre caractéristique de l'invention, les organes de nettoyage du ou des plateau(x) comportent un châssis-support muni de deux poutres verticales assurant le guidage en translation verticale du cadre horizontal. Conformément à l'invention, le nettoyage des rainures est donc obtenu automatiquement grâce au double mouvement horizontal et vertical des chariots porte-lance qui permet d'obtenir un balayage optimal de la totalité de la surface du plateau ; de plus, étant donné le caractère automatique de cette opération, il est possible de disposer les lances de pulvérisation à proximité quasi immédiate de la surface à nettoyer, et de les alimenter par de l'eau ou un liquide de nettoyage à pression très élevée, sans craindre d'effet nocif pour un quelconque personnel chargé de l'entretien. Conformément à l'invention,le plateau à nettoyer est extrait de la presse et introduit dans le dispositif de nettoyage à l'aide d'un pont roulant au cours de ce mouvement, il est de préférence guidé par des éléments de guidage montés sur amortisseurs empêchant tout mouvement de trop grande amplitude et toute détérioration de celui-ci ou d'un autre élément de l'installation. De manière classique, les plateaux circulaires des filtres-presses sont munis à leur partie supérieure de deux pattes qui servent à leur positionnement ; il est avantageux, conformément à l'invention, d'utiliser également ces pattes pour positionner les plateaux dans le dispositif de nettoyage. A cet effet, et selon une autre caractéristique de l'invention, les organes de positionnement comportent des éléments d'accrochage coopérant avec les pattes d'accrochage susmentionnées pour permettre la suspension du plateau. Les plateaux rectangulaires ou carrés, de plus petites dimensions, sont quant à eux équipés classiquement de pattes d'accrochage latérales destinées elles aussi à permettre leur mise en place dans la presse. Il est également avantageux, conformément à l'invention, d'utiliser ces pattes latérales pour le positionnement de ces plateaux dans le dispositif de nettoyage. A cet effet, lorsque le dispositif de nettoyage est prévu pour recevoir des plateaux de divers types, il est prévu dans ce dispositif des barres d'accrochage verticales mobiles en translation le long d'une traverse horizontale du châssis-support et susceptibles de coopérer avec les pattes d'accrochage latérales susmentionnées. Ces barres peuvent à titre d'exemple être repliées sur elles-mêmes en forme de U de manière à recevoir les pattes d'accrochage à leur partie inférieure. Il est essentiel, conformément à l'invention, que le dispositif de nettoyage puisse coopérer avec des plateaux de différentes dimensions, et par suite qu'il soit possible de régler la position des barres d'accrochage verticales et également de les escamoter afin de permettre la réception de plateaux circulaires de grandes dimensions. Dans tous les cas, les plateaux, quelles que soient leur forme et leurs dimensions, sont suspendus dans le dispositif de nettoyage. Pour qu'un tel positionnement, avantageux car relativement simple, donne entière satisfaction, il est nécessaire d'exclure en cours d'opération tout risque de balancement du plateau qui nécessiterait des moyens de maintien auxiliaires en partie inférieure. A cet effet, et selon une autre caractéristique de l'invention, les chariots portelance sont entraînés en synchronisme et de manière symétrique par rapport au plateau par un seul moteur d'entraînement notamment hydraulique ou électrique, associé à un moyen tel qu'une chaîne ou une courroie crantée. Compte tenu de cette configuration, les deux faces du plateau sont soumises exactement aux mêmes contraintes, ce qui permet d'exclure tout balancement intempestif. Les moteurs d'entraînement des différents mouvements de commande du dispositif de nettoyage peuvent bien entendu être placés de manière quelconque sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Il s'est cependant avéré avantageux de monter le moteur d'entraînement des chariots sur le cadre horizontal et le moteur d'entraînement du cadre horizontal à la partie inférieure du châssis-support ; ces deux moteurs peuvent eux aussi être quelconques, notamment hydrauliques ou électriques et sont de préférence associés à des organes d'entraînement tels que chaînes ou courroies crantées. Selon l'invention, il s'est avéré avantageux, d'une part, que le cadre horizontal soit animé d'un mouvement pas à pas, et en particulier descende par incrément d'une position haute jusqu'à une position basse, et, d'autre part, que les chariots porte-lance, animés d'un mouvement de va-et-vient continu le long des branches principales du cadre, parcourent une demi-période (c'est-à-dire une longueur) à chaque arrêt de celui-ci. Cette caractéristique, bien que préférentielle, ne doit pas être considérée comme limitative de l'invention, et le mouvement de balayage des faces du plateau pourrait également se faire différemment, notamment par un mouvement pas à pas ou par incrément dans la direction horizontale et un mouvement continu dans la direction verticale. Cette seconde solution présenterait toutefois l'inconvénient d'obliger à déplacer le cadre horizontal qui est plus lourd que les chariots porte-lance. Il est en effet difficile d'envisager la mise en place d'un cadre vertical compte tenu de l'Introduction susmentionnée des plateaux en position suspendue. Dans tous les cas, il est avantageux que la vitesse des différents mouvements puisse être réglée en fonction des caractéristiques des plaques et en particulier de leur degré a'encrassement. Il est par ailleurs essentiel pour la bonne marche du dispositif que les lances ne projettent du liquide de nettoyage que ur la surface de la plaque. A cet effet, et selon une autre caractéristique de ~'invention, le moteur d'entraînement des chariots coopère avec un automate programmable en fonction des caractéristiques géométriques du plateau à nettoyer ; il est ainsi possible de régler l'ampfflitude du mouvement de va-etvient des chariots en fonction de la géométrie du plateau. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse dans le cas d un plateau circulaire, étant donné qu'elle permet de rr#ttre en mémoire cette forme particulière et de limiter l'amplitude du mouvement de va-et-vient des chariots en conséquence. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte un carénage qui évite les projections 'eau et de produits, et en particulier est susceptib#e de protéger efficacement les moteurs ainsi que tous les organes de commande automate, appareillage, pc:npe...). Les caractéristques du dispositif qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une coupe longitudinale du dispositif selon l'axe I- (figure 2). - la figure 2 est une coupe du dispositif par un plan horizontal selon l'axe Il-Il (figure 1). - la figure 3 est une coupe transversale du dispositif selon l'axe II--III (figure 1). Selon les figures le dispositif de nettoyage comporte un câssis-support 1 se composant essentiellement de deux pcutres verticales 2, 2' et d'une traverse horizontale 3. Ce châssis-support coopère avec un carénage extérieur 4 ainsi qu'avec une passerelle supérieure 6 permettant au personnel d'effectuer les manoeuvres d'accrochage et de décrochage des plateaux de grande dimension dans des conditions de sécurité satisfaisantes accessible par un escalier 7 ou par un autre moyen. Les poutres verticales 2, 2' servent au guidage selon un mouvement de translation verticale d'un cadre horizontal 8 coulissant sur des roulements non représentés ; ce cadre 8 a une forme rectangulaire allongée dont la partie interne 9 délimite un emplacement destiné au positionnement du plateau 10 à nettoyer. Celui-ci peut être de forme circulaire comme représenté en pointillés sur la figure 1 ou de forme rectangulaire ou carrée, comme représenté en trait plein sur cette même figure ; il est simplement suspendu dans le dispositif par sa partie supérieure au moyen d'organes de positionnement qui seront décrits plus en détail dans la suite de cet exposé. Le plateau 10 est extrait de la presse et transféré dans le dispositif à l'aide d'un pont roulant non représenté et est guidé dans ce mouvement au moyen d'organes de guidage montés sur amortisseurs 11 représentés sur la figure 3. Selon les figures 1 et 2, les branches principales opposées 12, 12' du cadre rectangulaire 8 font respectivement office de rail de guidage pour deux chariots 13, 13' coulissant sur roulements et portant chacun une lance de pulvérisation 14, 14' représentée plus en détail sur la figure 3. Les deux lances 14, 14' sont reliées par l'intermédiaire de tuyauteries flexibles 15 et rigides 15' à un groupe moto-pompe 18 permettant leur alimentation en liquide de nettoyage sous pression. Un moteur 16, hydraulique ou électrique monté à l'une des extrémités latérales du cadre horizontal 8 entraîne les deux chariots 13, 13' selon un mouvement de va-et-vient continu le long des branches 12, 12' ; ce mouvement s'effectue en synchronisme et de manière symétrique par rapport au plateau 10 de façon telle que celui-ci soit soumis aux mêmes efforts sur chacune de ses faces et ne risque donc pas de se balancer. Les figures 2 et 3 représentent plusieurs positions décalées en hauteur d'un même chariot 13 ou 13'. Selon la figure 1, la translation verticale du cadre 8 est commandée par un moteur lui aussi électrique ou hydraulique 17 monté à la partie inférieure du châssis-support 1 ; cette translation s'effectue selon un mouvement pas à pas dont le pas peut être réglé à partir d'une armoire de commande 18 contenant tous les organes permettant d'effectuer automatiquement la manoeuvre du dispositif. Selon l'invention, le cadre horizontal 8 descend par incrément d'une position haute jusqu'à une position basse, et, à chaque arrêt les chariots 13, 13' parcourent les branches principales 2 et 2'. L'armoire de commande 18 comporte en outre un automate programmable non représenté permettant de régler l'amplitude du mouvement de va-et-vient des chariots 13, 13' en fonction des caractéristiques géométriques du plateau 10 ; ainsi, les lances 14, 14' ne projettent de liquide de nettoyage que sur la surface de ce plateau. Par ailleurs, et comme il a déjà été indiqué, il est essentiel, dans certains cas d'application, que le dispositif permette d'effectuer le nettoyage de plateaux de différents types, et en particulier de plateaux circulaires 10 tels que représentés en pointillés sur la figure 1 ou de plateaux carrés 10' de plus petites dimensions représentés en trait plein sur cette même figure. Dans le premier cas, le plateau circulaire 10 est accroché sur le châssis-support 1 au moyen des pattes d'accrochage supérieures 19 qui servent à sa fixation dans le filtre-presse. Dans le second cas, le plateau carré 10' est également muni à sa partie latérale de pattes d'accrochage 20 permettant sa fixation dans le filtrepresse ; selon les figures 1 et 3, ces pattes coopèrent avec des barres d'accrochage 21 en forme de U comportant deux branches verticales 22 qui permettent la fixation des pattes 20 sur le châssis 1. Selon la figure 1, l'extrémité libre 23 de ces branches est montée mobile en translation le long de la traverse 3 du châssis 1 ; celles-ci peuvent donc être déplacées pour correspondre aux dimensions du plateau 10', ou encore être escamotées dans la position référencée 24 pour permettre le positionnement des plateaux 10 de plus grandes dimensions. Par ailleurs, le carénage de protection 4 définit à l'une de ses extrémités un local 25 fermé par une porte 26 (figure 2) dans lequel le personnel chargé de l'entretien peut pénétrer et qui est limité à sa partie interne par une plaque 27 protégeant les moteurs contre les projections de liquide de nettoyage. REVENDICATIONS 1 ) Dispositif de nettoyage de plateaux de filtre-presse utilisés pour la fabrication de "ciment cru", caractérisé en ce qu'il se compose, d'une part, d'organes de positionnement verticaux du plateau (10, 10') dans un emplacement (9) déterminé du dispositif, et, d'autre part, d'organes de nettoyage du plateau (10, 10') essentiellement constitués par un cadre horizontal rectangulaire (8) mobile en translation verticale entourant l'emplacement (9) déterminé et comportant deux branches principales opposées (12, 12') faisant respectivement office de rail de guidage pour deux chariots (13, 13') portant chacun une lance de pulvérisation (14, 14') reliée à un groupe motopompe par l'intermédiaire de tuyauteries flexibles (15) et rigides (15'). 2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de nettoyage du plateau comportent un châssis-support (1) muni de deux poutres verticales (2, 2') assurant le guidage en translation du cadre horizontal (8). 3 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les chariots (13, 13') sont entraînés en synchronisme et de manière symétrique par rapport au plateau (10, 10') par un seul moteur d'entraînement (16) notamment hydraulique ou électrique. 4 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moteur d'entraînement (16) des chariots (13, 13') est monté sur le cadre horizontal (8). 5 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les chariots (13, 13') sont entraînés le long des branches principales (12, 12') du cadre (8) selon un mouvement de va-et-vient continu notamment de vitesse réglable. 6 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un moteur (17) notamment hydraulique ou électrique monté le cas échéant à la partie inférieure du châssis-support (1) et commandant la translation verticale du cadre horizontal (8) selon un mouvement pas à pas. 7 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le moteur d'entraînement (16) des chariots (13, 13') coopère avec un automate programmable en fonction des caractéristiques géométriques du plateau (10, 10') à nettoyer de manière à régler l'amplitude du mouvement de va-et-vient de ces chariots (13, 13') en fonction de ces caractéristiques. 8 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les organes de positionnement comportent des éléments d'accrochage coopérant avec des pattes d'accrochage (19) prévues sur le plateau (10) pour permettre sa suspension. 9 ) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les éléments d'accrochage comportent des barres d'accrochage verticales (21, 22) mobiles en translation le long d'une traverse horizontale (3) du châssis-support (1) et susceptibles de coopérer avec des pattes d'accrochage (20) prévues sur le plateau (10'). 100) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un carénage de protection (4).