INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Parallèlement à la grille 11 est installée une autre grille 10 dans le tambour 3 a grains moyens. Les trous (non désignés par des références) des grilles 10 et 11 sont décalés les uns par rapport aux autres dans la direction horizontale de sorte que le jet de courant fluidisant débouchant d'un trou de la grille 11 ne parvient pas au trou le plus voisin de la grille 10. Les dimensions et le nombre de trous des grilles 10 et 11 sont choisis en partant de la condition selon laquelle il faut assurer un lit fluidisé régulier de particules moyennes et fines dans les tambours 3 et 4 respectivement La grille 10 de la meme manière que la grille 11 est disposée avec un espace de 20 à 50 mm entre toute sa périphérie et la surface intérieure des parois du tambour 3 à grains moyens.
Il n'y a aucune liaison rigide entre les grilles 10, 11 et les parois des tambours 3 et 4, c'est pourquoi en cas de nécessité les grilles peuvent se déplacer librement, dans une certaine mesure, suivant l'axe 1. Le montage des grilles 10, 11 est assuré à l'aide d'éléments de guidage (non représenté) qui les maintiennent dans une position strictement parallèle à leur position initiale pendant qu'elles se déplacent suivant lExe 1.
Les grilles 10 et 11 sont reliées aux parois du tam-bour correspondant 3 ou 4 à l'aide d'éléments souples 10a et lla, dont l'une des extrémités est attachée rigidement à la grille 10, 11 et l'autre extrémité s'appuie librement sur la paroi du tambour correspondant 3, 4.
Un tube 12, destiné à créer un courant ascendant de produit de départ, est monté dans le tambour a gros grains 2 suivant l'axe 1, à une certaine distance du fond 7. La tubulure 9 d'introduction du gaz comprimé est montée coaxialement au tube 12. La section transversale du tube 12 et la distance entre ce tube et le fond 7 sont telles que ce tube remplit la fonction dtun tube d'air-lift de conception connue, utilisé dans des mélangeurs pneumatiques de la hydrométallurgie. La hauteur du tube 12-est limitée par la hauteur du tambour 2 à gros grains, toutefois, on a établi par expérience que, pour distribuer le courant fluidisant d'une manière plus régulière, la distance entre le point central de la grille 10 et l'extré- mité supérieure du tube 12 devait être de 500 mm au minimum.
Dans l'appareil a lit fluidisé décrit, les grilles 10 et 11 sont réalisées sous la forme de canes ouverts vers le tambour 2 à gros grains. Cette forme des grilles 10, 11, est déterminée par la nécessité d'obtenir une répartition plus régulière des bulles de gaz ascendants qui se déplacent conjointement avec le courant fluidisant sur les grilles 10 et 11.
Au-dessous de chaque grille 10 et 11, suivant l'axe 1, est disposé aussi un réservoir 13 ayant un trou (non désigné par un repère) ménagé à son point inférieur et mis en communication avec une source (non représentée) d'air comprimé par l'intermédiaire d'un régulateur de pression 14. Chaque réservoir est raccordé rigidement à sa grille 10 et 11, dans un cas, il est soudé de manière que la force engendrée lors du remplissage du réservoir 13 avec un gaz provenant du régulateur de pression 14, entratne simultanément le réservoir 13 et la grille correspondante 10 ou 11 suivant l'axe 1.Les deux réservoirs 13 ne nuisent pratiquement pas a la régularité du lit fluidisé au-dessus de la grille 10 ou 11 alors que la pression de gaz comprimé établie par le régulateur de pression 14 est suffisante pour chasser un agent liquide du réservoir 13.
Les dimensions concrètes, le matériau et la conception du réservoir 13 pour la pression maximale admissible du gaz et la pression de courant fluidisant au-dessous de la grille correspondante 10 > 11, sont déterminées approximativement par calcul en tenant compte de la condition selon laquelle il faut assurer ltégalité de la force de soulèvement et de la gravité agissant sur les grilles 10, 11, ce qui doit assurer l'état suspendu calculé de chaque grille 10, 11, dans le courant fluidisant. L'état suspendu définitif ou réel des grilles 10 et 11 est assuré en modifiant la pression du gaz dans le réservoir 13 à l'aide du régulateur de pression de gaz 14.
Le fonctionnement de l'appareil à lit fluidisé sera illustré par un exemple de la réalisation dans celui-ci d'un processus d'oxydation du fer bivalent dans des solutions de sulfate de zinc0 Un produit de départ contenant un agent liquide com- posé de solution de sulfate de zinc et un agent solide, dans ce cas, un minerai de manganèse broyé jusqu'à la grosseur de 1 à 10 mm, est transporté depuis une source, à l'aide d'une pompe (non représentée) par une tubulure 8 dtintroduction du produit de départ dans le tambour 2 à gros grains. Par la tubulure 9 d'introduction du gaz comprimé on amène, depuis la source de gaz comprimé, de l'air comprimé enrichi d'oxygène à l'aide d'une pompe (non représentée).Le jet d'air comprimé ainsi formé débouche a grande vitesse de la tubulure 9 dtin- troduction de gaz comprimé et est orienté suivant l'axe vertical longitudinal 1 de l'appareil à lit fluidisé et du tube 12.
Ce jet entre avec lui le produit de départ et forme ainsi dans l'appareil à lit fluidisé un courant fluidisant composé d'un mélange de la solution de sulfate de inc et du minerai de manganèse.
Du fait que la surface de la section transversale du tube 12 est des dizaines de fDis inférieure à celle de la section transversale du tambour 2 å grosses particules, la vitesse du courant fluidisant dans ce tube est d' autant de fois supérieur re et est suffisante à la suspension des grosses particules ou, autrement dit, à la création d'un lit fluidisé régulier des plus grosses particules dans le tube 12 et a l'entrane- ment de toutes les particules des catégories les plus fines de ce tube.
Dans l'espace entre l'extrémité supérieure du tube 12 et la surface inférieure de la grille 10 le courant fluidisant ralentit son mouvement par suite d'un brusque accroissement de la surface de propagation (cette surface était précédemment limitée par la section du tube 12) suivant la section transversale de l'appareil à lit fluidisé. En conséquence, une partie des particules solides éjectées par le courant ascendant hors du tube 12 se dépose sur le fond 7 et est entre néede nouveau par le jet d'air comprimé débouchant de la tubulure 9 d'introduction de gaz comprimé.
Conjointement avec le courant fluidisant, les particules moyennes et fines du minerai de manganèse passent par les trous de la grille 10 et par l'espace ménagé sur la péri phérie de cette grille, et parviennent dans le tambour 3 à particules moyennes. Dans ce tambour 3, la vitesse du courant fluidisant décrott jusqu'a la vitesse du début de fluidisation des grains moyens. Ceci assure la formation d'un lit fluidisé régulier des particules de dimension moyenne du minerai de manganèse. La diminution mentionnée de la vitesse du courant fluidisant est due à l'accroissement de la surface de la section transversale suivant la hauteur du tambour 3 à parti- cules moyennes et à l'augmentation de la perte d'énergie ciné- tique de l'air comprimé de transport des particules des frac tions solides du minerai de manganèse, pour surmonter le lit fluidisé de grosses particules et la grille 10. Grâce A une surface considérable de la grille conique 10, on assure la régularité du lit fluidisé des particules de la fraction moyenne pratiquement sur toute la hauteur (de 90 à 100 %) du tambour 3 à particules moyennes.Après ce tambour, le courant de bulles d'air (du fait que les jets d'air comprimé ont perdu déjà pratiquement leur énergie cinétique et, par conséquent, la vitesse de mouvement vers le haut), d'agent liquide et de particules fines du minerai de manganèse forment un courant fluidifiant pour les grains fins passant par les trous de la grille 11 et par l'espace ménagé sur la périphérie de celle-ci et parviennent dans le tambour 4 à grains fins.
A la deseente, en cas de panne électrique, l'électrovanne 20 est rappelée en position fermée, et la porte immobilisée en position jusqu'à ce que l'utilisateur actionne manuellement l'électrovanne jusqu'à la position désirée de la porte. En cas de rupture de chaîne, l'action du parachute corespondant bloque la porte en position et il s'y ajoute l'éventuelle sécurité mécanique par sortie du pêne 8 pouvant coopérer avec l'un des taquets 10. En cas de coincement de la porte, l'une au moins des chaînes se détend, ce qui provoque les mêmes effets qu'une rupture de chalne.
Lorsque la porte est en position basse, toute tentative de soulèvement de la lame inférieure de la porte provoque un mou des chaines entraînant l'actionnement des parachutes et des sécurités mécaniques (sortie des pênes). La lame inférieure 21 (et la porte) est alors bloquée en position, le pêne 8 empêchant la poursuite de son soulèvement par butée du pêne contre l'un des taquets 10, avantageusement disposés en.nombre au voisinage du bas de la porte.
Dans toutes les positions de la porte, une défaillance d'un des vérins provoque le coicement oblique de la lame inférieure 21, le mou dans l'une des chaînes provoquant instantanément l'action du parachute correspondant et de l'éventuelle sécurité mécanique coopérant avec cette chaine. La protection des circuits de fluide peut être assurée par des clapets tarés sur la centrale. Enfin, une sécurité par clapets ou vannes permet de fermer les circuits immédiatement en aval des vérins en cas de rupture de canalisation.
DISPOSITIF D'EXTRACTION ET DE SEPARATION EN SORTIE D'UNE CHAUFFEUSE DE BILLETTES ET LOPINS EN DéFILEMENT La présente invention concerne un dispositif d'extraction et de séparation de billettes et de lopins métalliques en sortie d'un four destiné à leur chauffage en défilement régulier, continu ou quasi-continu (intermittent) Par billettes on comprend ici des pièces métalliques de section circulaire constante et par lopins on comprend celles de section carrée constante et de longueurs prédéterminées, généralement supérieures au double de leur diamètre ou diagonale et inférieures å celles de l'inducteur ou des inducteurs qu'elles doivent traverser avant d'être chauffées à coeur à des températures désirées (de zen forgeage, de formage ou d'extrusion, par exemple) qui sont proches des températures de fusion de leur métaux ou alliages constitutifs. Ces métaux peuvent être de l'acier (ferritique ou austénitique), du cuivre ou ses alliages (Ibronzes ou laitons, par exemple), de l'aluminium ou ses alliages, entre autres.
L'alimentation en pièces à chauffer des fours ou chauffeuses du type à induction utilisables à cette fin, cest-à-dire I'introduction successive de lopins ou billettes dans le champ magnétique alternatif de l'inducteur, est généralement effectuée à l'aide de vérins-pousseurs retractables, car il est malaisé de les convoyer à l'intérieur de ce champ. Un tel vérin pousse-une pièce froide supportée par une sorte de gouttière en amont de l'ouverture d'entrée du four, en alignement avec l'axe de celui-ci, jusqu'à ce qu'elle y entre au moins en majeure partie.Elle y repose alors sur deux rails parallèles en tube d'acier non-magnétique, refroidi par la circulation d'un fluide (eau). Ensuite, le vérin se rétracte pour permettre la présentation de la pièce suivante devant l'ouverture d'entrée (les pièces étant disposées cote à côte sur une rampe ou un plan incliné, roulent ou glissent l'une après l'autre dans la gouttière).
Puis cette pièce poussée par le vérin est introduite dans le four et assure l'avancement de celle introduite auparavant, à l'intérieur de celui-ci. Pendant leur traversée du four, ces pièces butent l'une sur l'autre et avancent ainsi de manière intermittente jusqu'à la sortie, en glissant sur les rails. Leur température à la sortie du four étant proche du point de fusion, il est fréquent de constater un collage des pièces bout-à-bout, à cet endroit Les pièces ainsi chauffées ne doivent demeurer en aval de la sortie du four que le minimum de temps, afin d'éviter leur refroidissement par rayonnement thermique qui est considérable.Il est donc indispensable de munir la plupart des fours ou chauffeuses de billettes ou lopins en défilement d'un dispositif permettant leur extraction et séparation rapide afin de les convoyer plus loin.
Les dispositifs d'extraction de billettes et de lopins, connus de ce genre, comprennent généralement un train de plusieurs rouleaux disposés sous la trajectoire de la pièce et entraZnes par un moteur de telle sorte qu'ils assurent le transfert d'une pièce émergeant plus de la moitiè de sa longueur de la sortie du four, à une vitesse supérieure à celle de son déplacement à l'intérieur de celui-ci, lorsqu'elle est poussée à l'aide du vérin.En vue drobtenir une prise en charge plus rapide de la pièce sortant du four, les dispositifs d'extraction comprennent en outre un galet presseur tourillonnant librement sur un axe mobile verticalement, situé au-dessus du rouleau le plus proche de la sortie du four et s'appuyant sur le sommet de la pièce dont une faible partie en émerge L'axe du galet presseur est supporté à ses deux extrémités Par des roulements montés sur des coulisseaux ou sur les extrémités libres respectives de deux bras pivotants, disposés de part et d'autre de la trajectoire de la pièce.
La figure 1 représente une vue latérale en élévation partielle et schématique d'un dispositif d'extraction de l'état de la technique, monté en bout d'un four à induction de billettes ou de lopins en défilement (semblable à celui d'une chauffeuse par induction figurant sur le catalogue de la société britannique RADYNE, Ltd.).
Le four ou la chauffeuse à induction 1 est contenu dans un bâti 2 à parois métalliques (tôle d'acier) et comprend au moins un inducteur 3 en forme de solénoïde (.en tube de cuivre) à axe horizontal qui est garni à l'intérieur par un cylindre creux 4 à paroi épaisse, réalisé en un matériau isolant électrique et thermique, de préférence réfractaire, tel qu'un composé d'amiante et de ciment, de mica et d'une résine époxyde ou à base de carbure de silice, ou encore on peut assembler la garniture 4 à partir de briques réfractaires de forme semicylindrique, juxta- et superposées avec l'utilisation éventuelle de fibres ou de feutre d'amiante, pour le remplissage d'espaces, et de ciment réfractaire pour les rendre solidaires.La partie inférieure de la garniture 4 est munie de deux gorges parallèles à l'axe longitudinale de l'inducteur 3 pour contenir des rails 5 en tube d'acier refroidi (par une circulation d'eau 7) supportant les billettes 6 ou lopins pendant leur traversée du four sous l'effet du vérin-pousseur précité (non représenté), dont le va-et-vient assure l'avancement intermittent des pièces dans le four.
La sortie du four 1 est constituée par une ouverture 8 circulaire pratiquée dans sa paroi arrière 9 d'acier, dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre intérieur de la garniture réfractaire creuse 4 et qui est située en alignement avec la paroi intérieure de celle-ci.
Le dispositif d'extraction 10 est monté sur cette paroi arrière 9 et comprend deux bras de support 11 (dont on n'a représenté qu'un) fixes, parallèles et disposés de part et d'autre de l'ouverture de sortie 8 du four 1. Ces bras 11, sont fixés à sa paroi arrière 9, par exemple, à l'aide de pattes de fixation en équerre et de vis (non représentées).
Les parties inférieures horizontales 12 des bras fixes al portent des logements (roulements, non représentés) pour quatre rouleaux cylindriques 13 parallèles, disposés transversalement à l'axe (horizontal) du four 1 ou à la trajectoire des pièces 6 à l'intérieur de celui-ci.Les rouleaux 13 étant de diamètres iden tiques, ils sont, de préférence, disposés de telle sorte par rapport à la trajectoire des pièces 6 sur les rails 5, que leur plan tangent supérieur commun qui est horizontal, soit situé sensiblement au niveau ou légèrement au-dessous d'un plan horizontal qui serait tangent à l'arête inférieure d'un lopin de section maximale admis par le four 1. Ces rouleaux 13 sont entraînés en permanence en rotation (dans le sens des flêches) par un moteur (^a l'aide d'une transmission à engrenages ou à pignons et à chaîne sans fin -non représenté) et ils sont de préférence également refroidis (par une circulation interne d'eau - non représentée) et/ou thermiquement isolés par rapport à leurs axes (à l'aide de manchons en céramique, par exemple) kes parties postérieures des parties horizontales 12 des bras fixes 11 comportent des branches verticales 14 solidaires, de telle sorte que ces bras 11 sont en forme de 2VL: renversé Les extrémités libres de ces branches verticales 14 sont situées au-dessus de la trajectoire des pièces 6 et portent des logements ou trous (non représentés) permettant de supporter de manière pivotante des axes 15 respectifs de deux bras mobiles 14. Les bras pivotants 16 sont maintenus parallèles et solidaires à l'aide de deux traverses 17, IS orientées perpendiculairement à la trajectoire áxiale) de pièces 6.
Les extrémités libres des bras pivotants 16 sont munies de los,e- ments (roulements) permettant de supporter l'axe d'un galet 19 fou (tournant librement).
L'axe de ce galet 19 est parallèle à ceux des rouleaux 13 et mobile essentiellement verticalement, csest-à-dire perpendiculai remuent à la trajectoire des pièces 6. Le galet 19 qui est maintenu par les bras pivotants 16 au voisinage de l'ouverture de sortie 8 du four 1, est, en outre, pressé contre le sommet des pièces 6 à l'aide d'un ressort de rappel 20 ou 21.
Dans l'un des modes de réalisation, le ressort de rappel 20 qui pousse le galet mobile 19 contre le sommet des pièces 6, peut être un ressort de compression (en boudin) inséré entre la face supérieure de la traverse 18 et une plateforme en saillie horizontale 22 et en porte-à-faux, de la paroi métallique 2 du four 1.
Dans un autre mode de réalisation, le ressort 21 est un ressort en extension qui tire les bras mobiles 16 vers le bas.
Pour pallier cet inconvénient, diverses solutions ont été proposées à ce jour.
Une des solutions les plus répandues et qui a fait l'objet du brevet US-A-3 043 537 consiste à disposer autour de l'enroulement une "jupe" tissée. D'autres solutions équivalentes ont également été envisagées par exemple de disposer autour de l'enroulement un manchon tubulaire en tricot élastique, voire môme de laisser ledit enroulement dans son enveloppe plastique utilisée pour son emballage.
Si ces solutions permettent en général d'éliminer la formation de vrilles, elles présentent un inconvénient majeur qui est, d'une part, celui de ne pas permettre le raccordement de la bobine en travail avec une bobine de réserve et, surtout, d'entraîner une tension élevée dans le fil, tension qui varie en fonction des variations du diamètre du tube. On a également constaté que ces solutions n'aliminaient pas le problème des éboulements, c'est- -dire celui de l'appel de plusieurs spires de fils à la fois par le fait que la formation du ballon, impératif pour avoir un bon défilement, se trouve perturbée.
Or on a trouv et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un dispositif qui surmonte ces inconvénients et qui, d'une part, permet de contrôler et de maintenir la tension de défilement du fil à une valeur très faible, cons tante, tout en assurant l'élimination automatique des vrilles qui peuvent se former sur ce fil.
D'une manière général, le dispositif selon l'invention permettant d'éliminer les vrilles qui peuvent se former sur un fil lors d'une opération de défilage à partir d'un support maintenu fixe, horizontalement ou sensiblement horizontalement, sur une cantre ou un ratelier, se caractérise par le fait qu'il est constitué par un ensemble, disposé entre le support et les organes d'appel du fil, cet ensemble comprenant essentiellement une glissière, verticale, servant d'élément de guidage et de maintien à un curseur déplaçable librement sur cette glissière et non susceptible de tourner et ledit curseur comportant un orifice pour le passage du fil à dévider, la longueur et le positionnement de la glissière'.étant tels que le curseur puisse se déplacer entre deux positions extrêmes, l'une au-dessus, l'autre en-dessous de l'axe de L'enroulement de fil.
Avantageusement, conformément à l'invention: - la glissière servant d'élément de maintien et de guidage au curseur guiae-fil est constituée de deux éléments filiformes (crin en nylon par exemple), maintenus tendus entre deux plaques espacées fixes, - le curseur guide-fil est constitué par une plaque métallique, comportant un orifice central pour le passage de la glissière et un oeillet de guidage du fil, - un barbin de guidage du fil est prévu, dans la plaque support supérieure, dans le prolongement de l'oeillet de guidage du fil.
L'invention et les avantaqes qu'elle apporte seront mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non lrm.it.tif et qui est illustré par les scha annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en perfective d'un dispositif conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un curseur mobile que comporte un tel dispositif.
Ainsi que cela ressort de- la figure 1, l'invention concerne donc un dispositif, désigné par la référence générale 1 permettant d'éliminer la formation des vrilles qui peuvent se produire sur un fil (2) lors d'une opération de dévidage de ce fil à partir d'un enroulement (3) fixé sur un ratelier ou cantre (4), par exemple lors d'une opération de tricotage ou d'ourdissage.
Un tel dispositif (1) est disposé entre la bobine d'alin,entation (3) et les organes (non représentés) de la machine sur laquelle doit être utilisé le fil.
Ce dispositif (1) est constitué essentiellement par un curseur (5), dont le poids est fonction du type de fil mais qui, en général, ne dépassera pas quelques dixièmes de grammes, ce curseur (5) étant monté sur un support approprié, dont un mode de réalisation sera vu plus en détail dans la suite de la description, de telle sorte qu'il puisse coulisser librement sur ce support entre deux positions extrêmes A et B situées respectivement au-dessus et en-dessous de l'axe XX de la bobine et dans un plan vertical passant par cet axe.
Ce curseur (5) dont un exemple de réalisation est illustré à la figure 2, comporte un oeillet (6) pour le passage du fil (2) et est disposé à une distance d de l'extrémité (7) de l'enroulement (3) comprise en général entre 100 et 150 millimètres.
Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 1, le curseur (5) est guidé par l'intermédiaire de deux fils (8-9) (crin nylon par exemple) maintenus tendus entre deux plaques support (11-12) réunies entre elles par un montant rigide (10). Dans ce cas, le curseur (5) comporte une ouverture centrale (13) à l'intérieur de laquelle passent les fils (8-9) qui servent donc d'éléments de maintien et-de guidage et l'empêchent de tourner tout en autorisant le coulissement dudit curseur (5).
On a déterminé qu'une distance entre les deux positions d'extrême AB du curseur (5), comprise entre 10 et 30 centimètres convenait pour la plupart des appflcations, cette distance pouvant, bien entendu, être adpatée en fonction de la nature du fil traité.
Enfin, il a été constaté que l'on obtenait non seulement une bonne élimination des vrilles qui pouvaient se former sur le fil lors d'un arret mais, également,qu'il était possible de stabiliser la tension communiquée audit fil à une très faible valeur en faisant subir au fil un changement de direction au niveau du curseur de telle sorte que le fil passe, à la sortie de cet élément, selon un trajet vertical avant d'etre amené aux organes d'utilisation. Pour cela, un guide-fil, tel qu'un barbin (14) est dispose, au-dessus dudit curseur (5), par exemple situé sur la plaque support (11) de l'élément de guidage (8-9) dudit curseur (5).