Brevet FR2768948A1 — publié le 19990402

DISPOSITIF D'ASSISTANCE AU TAMISAGE ET AU DECOLMATAGE A STRUCTURE VIBRANTE ULTRA-SONORE ET INSTALLATION DE TAMISAGE EQUIPEE D'UN TEL DISPOSITIF La présente invention concerne un dispositif d'assistance au tamisage et au décolmatage de la toile d'un tamis. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de ce type qui comporte une structure vibrante mise en vibration par un générateur d'ondes, notamment ultra-sonores, ladite structure étant en contact avec la toile du tamis. La mise en oeuvre de tamis pour la séparation de poudres de plus en plus fines augmente de manière conséquente les risques de colmatage, la tension de surface de telles poudres provoquant l'adhésion de celles-ci sur les mailles de la toile et donc un encrassement rapide de celle-ci. On a déjà proposé des dispositifs d'assistance au tamisage et au décolmatage dans lesquels une structure vibrante, mise en vibration par un générateur d'ondes ultra-sonores, applique à la toile du tamis des vibrations à très haute fréquence, ce qui permet d'améliorer sensiblement le débit d'écoulement des poudres sur le tamis tout en assurant un nettoyage permanent de la toile. Dans l'un des premiers dispositifs de ce type proposés , la mise en vibration ultra-sonore est réalisée à l'aide d'un convertisseur, placé au centre de la toile et collé sur celle-ci à l'aide d'une pièce d'adaptation particulière. L'efficacité d'un tel dispositif est faible sur les bords du tamis dans la mesure où la vibration est limitée au voisinage de la pièce d'adaptation. Cet inconvénient est rédhibitoire pour les tamis de grand diamètre. Dans le document EP.652.810, la structure vibrante se présente sous la forme d'un anneau de section carrée ou rectangulaire qui est collé sur la toile du tamis. Pour obtenir la mise en vibration de cet anneau ,il a fallu mettre en oeuvre une pièce spécifique entre le générateur d'ondes ultra-sonores et l'anneau. Selon le demandeur , I'inconvénient de cette solution réside dans la nécessité de mettre en oeuvre cette pièce spécifique et dans le fait que la forme carrée ou rectangulaire de l'anneau n'est pas propice à la propagation optimale des ondes ultra-sonores. Le but visé par le demandeur est de proposer un dispositif d'assistance au tamisage et au décolmatage de la toile d'un tamis qui pallie l'inconvénient précité en ce qu'il optimise la propagation des ondes ultra-sonores sans nécessiter la mise en oeuvre d'une pièce spécifique. Ce but est parfaitement atteint par le dispositif de l'invention qui de manière connue comprend une structure vibrante qui est en contact avec la toile du tamis et qui est mise en vibration par un générateur d'ondes, notamment ultra-sonores. De manière caractéristique , selon l'invention, la structure vibrante consiste en une pièce ayant, en section, la forme d'un L retourné avec une base et un épaulement ; la face inférieure de ladite base est raccordée au générateur et la face supérieure incluant I' épaulement est en contact solidaire avec la toile. Ainsi l'excitation de la base par le générateur d'ondes induit un mouvement de flexion de l'extrémité de l'épaulement. En d'autres termes la configuration particulière de la structure vibrante permet de transformer le mouvement qui est dirigé selon l'axe du générateur d'ondes en un mouvement qui met en vibration l'épaulement selon un mode en flexion. Selon le demandeur ce mode en flexion présente beaucoup d'avantages. Par un choix judicieux des rapports de dimension de l'épaulement, le mouvement vibratoire du bord extrême de l'épaulement peut être amplifié de manière optimale par rapport au mouvement produit par le générateur d'ondes ultra-sonores au niveau de la face inférieure de la base. Le mouvement en flexion qui agit donc dans la direction perpendiculaire au plan général de la toile n'apporte pas de contraintes sur les mailles de celle-ci et limite considérablement le risque de rupture de la toile. Enfin, lorsque la structure vibrante se présente sous une forme annulaire, le diamètre de cette structure n'a pas d'influence directe sur la vibration, ce qui permet de réaliser des structures annulaires d'un diamètre quelconque. Lorsque la structure vibrante présente, en section,cette forme en L retourné, I'excitation vibratoire de la toile s'effectue uniquement selon le côté de celle-ci qui s'étend au-delà de l'épaulement. Avantageusement, la structure vibrante comporte deux épaulements , en contact solidaire avec la toile et qui débordent de part et d'autre de la base. Dans ces conditions, cette structure présente, en section, une forme en T, ce qui permet d'obtenir une excitation vibratoire de la toile de part et d'autre de la structure vibrante et non d'un seul côté. Cette structure particulière, en forme de T, présente un avantage significatif du fait qu'elle rend possible toute sorte de combinaisons en choisissant de manière adéquate les longueurs et épaisseurs de chacun des deux épaulements latéraux. Par exemple, il est possible de déterminer la longueur L1 du premier épaulement en sorte que celui-ci vibre à une fréquence f1 et la longueur L2 du second épaulement en sorte que celui-ci vibre à une fréquence f2. Selon ce mode particulier de réalisation , il devient possible de choisir alternativement la fréquence f1 ou f2 au niveau du générateur d'ondes de manière à ce que les épaulements soient mis en vibration de manière indépendante. Ceci permet d'agir de manière séquentielle sur les différentes zones de la toile. Selon l'invention, la structure vibrante peut être adaptée à toute configuration de tamis. Dans un premier mode de réalisation, destiné à équiper principalement des tamis circulaires , la base se présente sous la forme d'une barre annulaire. Avantageusement, I'installation de tamisage comporte alors au moins deux dispositifs selon l'invention qui sont montés concentriquement par rapport au tamis. Selon un autre mode de réalisation , destiné principalement aux tamis rectangulaires, la base se présente sous la forme d'une barre rectiligne. Avantageusement l'installation de tamisage comporte alors au moins deux dispositifs selon l'invention qui sont montés parallèlement ou perpendiculairement l'un par rapport à l'autre. Dans un autre mode de réalisation , la base se présente sous la forme d'un cylindre. Dans ce cas la partie supérieure du cylindre est prolongée par un épaulement unique de forme globalement circulaire. Cette variante particulière de réalisation peut valablement équiper un tamis de petite dimension ou se combiner avec un ou plusieurs autres dispositifs selon l'invention dont la base se présente sous la forme d'une barre annulaire. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite de plusieurs exemples de réalisation d'installations de tamisage équipées de dispositif d'assistance à structure vibrante , dans lesquelles - La figure 1 est une représentation schématique en coupe d'une structure vibrante en L retourné en contact solidaire avec la toile du tamis, - La figure 2 est une représentation schématique en coupe d'une structure vibrante en T en contact solidaire avec la toile du tamis, - La figure 3 est une représentation schématique en perspective d'un tamis circulaire équipé de deux structures vibrantes annulaires, - La figure 4 est une représentation schématique en perspective d'un tamis rectangulaire équipé de trois structures vibrantes rectilignes. L'installation de tamisage 1 très partiellement représentée sur la figure 1 comporte un cadre 2 qui sert de support à une toile 3. La toile 3 est fixée sur le cadre 2 à l'état tendu par tout moyen approprié. La toile de tamisage 3 est par exemple constituée de fils entrecroisés délimitant entre eux des espaces vides dont les dimensions correspondent au calibre du tamis. L'installation 1 comprend une carcasse vibrante non représentée, elle-même supportée par un châssis. Le mouvement vibratoire appliqué sur le cadre 2 par la carcasse vibrante assure le brassage des matériaux pulvérulents en sorte de faciliter le passage à travers les mailles de la toile 3 des produits ayant une taille inférieure au calibre de la toile et également la circulation des produits de taille plus importante restant au-dessus de la toile. L'installation de tamisage 1 comprend également un dispositif d'assistance au tamisage et au décolmatage mettant en oeuvre une structure vibrante mise en vibration par un générateur d'onde à très hautes fréquences, notamment ultrasonores, ladite structure vibrante étant en contact solidaire avec la toile 3 du tamis. Cette vibration à très hautes fréquences vient se superposer à la vibration mécanique de la toile de tamisage générée par la carcasse vibrante ; elle est destinée à conférer aux particules qui adhèrent naturellement aux fils de la toile une accélération apte à les décrocher et donc à éviter l'encrassage de ladite toile. De manière caractéristique, selon l'invention, la structure vibrante est une pièce 4 ayant , en section , la forme d'un L retourné avec une base 5 constituant le corps principal de la pièce 4 et un épaulement 6 prolongeant latéralement la partie supérieure 5a de la base 5. Un générateur 7 d'ondes à très hautes fréquences, notamment ultra-sonores, est raccordé à la pièce 4 au niveau de la face inférieure 8 de la base 5, par exemple à l'aide d'un goujon non représenté. La face supérieure 9 de la pièce 4, incluant à la fois la partie supérieure 5a de la base 5 et l'épaulement 6 est en contact solidaire avec la toile 3. Ce contact solidaire peut être obtenu par tout moyen approprié, collage, soudage ou brasage. L'excitation de la base 5 par le générateur 7 induit un mouvement de flexion de l'épaulement 6, particulièrement important au niveau de l'extrémité 10 dudit épaulement. II est de ce fait possible d'amplifier dans des proportions importantes le mouvement vibratoire de ladite extrémité 10 par rapport au mouvement produit par le générateur 7 ; en choisissant judicieusement les rapports de dimension de la pièce 4, notamment l'épaisseur e1 de l'épaulement par rapport à l'épaisseur e2 de la base et la largeur 11 de l'épaulement par rapport à la largeur totale 12 de la pièce 4 au niveau de l'épaulement 6. Dans cette structure , en L retourné, la pièce vibrante 4 permet d'exciter la toile sur un seul côté s'étendant au-delà de l'épaulement 6 par rapport à la base 5. Dans l'exemple de réalisation qui est illustré à la figure 2, la pièce 11 a , en section, une forme en T avec la base 1 2 qui est prolongée dans sa partie supérieure 1 2a par deux épaulements 1 3,14. L'excitation de la base 12 par le générateur induit un mouvement de flexion des deux épaulements 13,14. Ainsi il est possible d'exciter la toile sur les deux côtés de la pièce 11 s'étendant au-delà des épaulements 1 3,1 4. Sur la figure 2, on a représenté des épaulements 13,14, parfaitement symétriques, ayant la même longueur et la même épaisseur. II est cependant possible de disposer de part et d'autre de la base 12 des épaulements ayant des longueurs et/ou des épaisseurs différentes , de manière à créer de part et d'autre de la base 1 2 des mouvements d'amplitude différente voire même réagissant à des fréquences différentes. Ainsi, grâce à cette structure particulière de l'invention, il est possible de mettre en vibration de façon indépendante chacun des épaulements 13,14, ce qui permet de ne faire fonctionner, à un moment donné, qu'une partie du tamis. II suffit pour ce faire de choisir pour le premier épaulement 1 3 une longueur L1 apte à vibrer à la fréquence f1 et pour le second épaulement 14 une longueur L2 apte à vibrer à la fréquence f2: La sélection, au niveau du générateur 7, de la fréquence de fonctionnement, fl ou f2, permet de mettre en vibration l'un ou l'autre des deux épaulements 13,14. Ce même principe de mise en vibration de façon indépendante des épaulements de longueurs différentes en fonction de fréquences déterminées peut également s'appliquer en adoptant pour la pièce vibrante des zones distinctes avec une longueur de l'épaulement (structure en L retourné) ou des épaulements (structure en T) différente d'une zone à l'autre. Cette configuration particulière d'une pièce vibrante ayant des zones distinctes sur toute sa longueur aptes à vibrer à des fréquences variables est particulièrement adaptée aux pièces vibrantes de forme rectiligne. Par ailleurs il serait envisageable , notamment pour réduire la longueur des épaulements tout en conservant une très bonne amplification du mouvement en flexion, d'augmenter localement l'épaisseur de l'épaulement 6 vers son extrémité 10 opposée à la base 5. Cette surépaisseur localisée constituerait alors une masse d'inertie. La pièce vibrante 4, li peut adopter des configurations différentes, suivant que la base 5, 1 2 se présente sous la forme d'une barre rectiligne, annulaire ou d'un cylindre. A la figure 3, on a représenté un mode de réalisation d'une installation de tamisage 15 comprenant , montée sur un cadre 16, une toile 1 7 , sous laquelle sont disposées, en contact solidaire avec la toile 17, deux pièces vibrantes 1 8,19 dont la base est constituée d'une barre annulaire de diamètre différent , montée concentriquement par rapport au cadre circulaire 16. Dans ce type de pièce vibrante 16,17, le mouvement de flexion des épaulements est indépendant du diamètre de la base annulaire, ce qui évite toute contrainte dans le choix de ce diamètre au regard de celui du tamis. Chacune des deux pièces vibrantes 18,19 est raccordée à un ou plusieurs générateurs. Dans l'exemple illustré, la pièce vibrante 19 de plus petit diamètre est raccordée à deux générateurs 20, tandis que la pièce vibrante 18 de plus grand diamètre est raccordée à un seul générateur 21. Les pièces vibrantes 18,19 peuvent être excitées ensemble ou de manière indépendante pour créer les mouvements adéquats sur la surface de la toile. Sur la figure 4 on a illustré une installation de tamisage 22 dans laquelle le cadre 23 est rectangulaire et trois pièces vibrantes 24,25,26, dont la base est rectiligne, sont disposées parallèlement aux grands côtés du cadre 23. Plus précisément la pièce vibrante 24 dont la section est en forme de T est disposée de manière médiane selon l'axe de symétrie du cadre 23, étant raccordé à deux générateurs 27 tandis que les deux autres pièces vibrantes 25,26 sont des pièces dont la section est en L retourné qui sont disposées à proximité immédiate des grands côtés 28,29 du cadre 23, les épaulements desdites pièces 25,26 étant tournées vers la pièce médiane 24. Les deux pièces latérales 25,26 sont raccordées à un seul générateur 30. Les deux modes de réalisation, illustrés aux figures 3 et 4 I'ont été à titre d'exemples non exhaustifs. Dans le cas de cadre de forme rectangulaire, il est possible de disposer des pièces vibrantes de forme générale rectiligne selon d'autres configurations que celle qui vient d'être décrite. Les pièces vibrantes rectilignes peuvent également être disposées perpendiculairement les une aux autres ou avoir une répartition angulaire différente. Dans une autre variante de réalisation, la base de la pièce vibrante est cylindrique et l'épaulement latéral s'étend sur toute la périphérie dudit cylindre pour former une face supérieure de la pièce qui soit circulaire. Cette forme circulaire n'est pas exclusive, toute autre forme courbe pourrait être envisagée. II est à noter que le générateur d'ondes , notamment ultrasonores, est un générateur de conception tout-à-fait classique qui ne nécessite pas une adaptation particulière pour le raccordement sur la base de la pièce vibrante. Ce générateur est disposé sur un ventre d'amplitude de la pièce vibrante. Bien que ceci n'ait pas été explicitement décrit et représenté on comprend que les pièces vibrantes doivent être bloquées en position par rapport au cadre du tamis. Ceci peut être obtenu de manière classique par des bras de fixation qui relient ponctuellement le cadre et la base de chacune des pièces vibrantes. Grâce à la mise en oeuvre des pièces vibrantes de l'invention, à leur choix et à leur répartition, on obtient une excellente homogénéité de vibration sur la toile, n'induisant qu'une faible contrainte sur ladite toile. Bien sûr le dispositif d'assistance au tamisage et au décolmatage, faisant l'objet de la présente invention, peut être installé sur des tamis mono ou multi-étages. II est à noter qu'un tel dispositif peut être utilisé dans une gamme de fréquence comprise entre 5kHz et 100kHz. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assistance au tamisage et au décolmatage de la toile d'un tamis comprenant une structure vibrante qui est en contact avec la toile du tamis et qui est mise en vibration par un générateur d'ondes, notamment ultra-sonores, et en ce que la structure vibrante consiste en une pièce (4) ayant , en section, la forme d'un L retourné avec une base (5) et un épaulement (6) en ce que la face inférieure (8) de ladite base (5) est raccordée au générateur (7) et en ce que la face supérieure (9) incluant l'épaulement (6) est en contact solidaire avec la toile (3). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la pièce (11) vibrante comporte deux épaulements (13,14), en contact solidaire avec la toile et qui débordent de part et d'autre de la base. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que la longueur L1 du premier épaulement (13) est telle que celui-ci vibre à une fréquence f1 et la longueur L2 du second épaulement (14) est telle que celui-ci vibre à une fréquence f2. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il comporte des zones distinctes, sur sa longueur, avec des longueurs d'épaulement différentes d'une zone à l'autre. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il comporte vers l'extrémité de l'épaulement une masse d'inertie , par exemple constituée par une surépaisseur de l'épaulement. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la base se présente sous la forme d'une barre annulaire. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la base se présente sous la forme d'une barre rectiligne 8. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la base se présente sous la forme d'un cylindre, et en ce que la partie supérieure du cylindre est prolongée par un épaulement unique de forme globalement circulaire. 9. Installation de tamisage comportant au moins deux dispositifs selon la revendication 6 montés concentriquement par rapport au tamis. 10.lnstallation de tamisage comportant au moins deux dispositifs selon la revendication 7 montés parallèlement ou perpendiculairement l'un par rapport à l'autre.