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"Procédé et appareil pour la centrifugation, la dispersion ou la projection de matière plus ou moins pâteuses ou liquides"
Dans les procédés connus jusqu'à présent pour la centri- fugation, la dispersion ou la projection de matières plus ou moins pâteuses ou liquides. la matière est centrifugée ou pro- jetée par pression directe ou par de l'air comprimé, si la ma- tière n'est pas en mouvement, contre les surfaces à traiter.
Dans de nombreux cas, ce procédé a donné des résultats satis- faisants, toutefois, d'autres cas se sont 'présentés
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dans lesquels le procédé connu n'a donné que des-.résultats in- suffisants ou nuls. Ceci est par exemple le cas lorsqu'une ma tière à grain de -grosseur irrégulière, telle que le béton, mortier,sable etc.. de provenance quelconque doit être disper- sée par centrifugation sur une surface ou analogue. Si dans un cas de ce genre, on se sert d'air comprimé, il en résulte que les éléments composant la matière sont chassés différem- ment ce qui a pour effet de désagréger la matière avant qu'el- le n'ait atteint la surface à traiter.
En plus, de ces désavantages, les appareils nécessaires pour l'exécution de ces procédés sont de grande dimension, absorbent une grande quantité d'énergie, sont ddfficiles à manipuler et leur fabrication est très coûteuse.
La présente invention a pour but d'écarter ces inconvé- nients et cela du fait que le matière est amenée d'une façon quelconque ininterrompue dans une cuve rotative conique ou bombée pour être envoyée par force centrifuge contre une lame déflectrice de raclage ou analogue fixe, laquelle la dirige par dessus le bord supérieur de la cuve, de façon à ce que la matière soit centrifugée tangentiellement et rejetée à l'en- droit d'application.
Par ce procédé, il ne peut se produire aucune désagrégation ou séparation de la matière, attendu que toute l'action repose sur la force centrifuge et qu'il n'est fait usage d'aucun mo- yen de pression pour faire avancer la matière.
Quelques formes de dispositifs pour la réalisation du pro- cédé formant l'objet de l'invention sont montrées à titre exemplatif aux dessins annexés dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en coupe médiane verticale d'un cen- trifugeur pourvu intérieurement d'une cuve verticale rotative et présentant à sa partie supérieure sa trémie d'alimentation.
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Fig. 2 est une vue de dessus en plan en coupe de l'appa- reil montré en Fig. 1.
Fig. 3 est une vue en coupe longitudinale d'un appareil centrifugeur comportant une cuve ou un tambour rotatif hori- zontal et derrière celui-ci la trémie verticale d'alimentation
Fig. 4 est une vue en coupe axiale de l'anneau centrifu- geur du tambour montré en Fig. 3 avec lame déflectrice de râ- clage.
Fig. 5 est une vue de face de l'anneau centrifugeur selon Fig. 4,
Fig. 6 est une vue en coupe axiale d'une forme modifiée de construction de l'anneau centrifugeur.
Fig. 7 est une vue de face de l'apneau centrifugeur montré en Fig. 6.
Fig. 8 est une vue de détail en coupe du centrifugeur montré en Fig. 3 à l'endroit du palier du tambour.
Fig. 9est la vue de face du détail montré en Fig. 8;
Fig. 10 est un détail du centrifugeur montré en Fig. 3 avec la lame déflectrice appliquée élastiquement contre l'an- neau centrifugeur.
Fig. 11 est une vue de face du détail montré en Fig. 10. l, l'extrémité supérieure d'un arbre 1, entraîné par un moteur ou moyen analogue, est fixé un plateau 3 sur lequel est posé le fond d'un récipient 2 de forme conique ou en forme de tambour. Ce tambour 2 est fixé au plateau 3 au moyen d'un écrou 5, de préférence de forme conique, engagé sur l'extré- mité libre filetée de l'arbre 1. L'extrémité libre' de l'écrou 5 présente la forme d'une tige laquelle porte une hélice 7 ou analogue destinée à faire avancer la matière. Le palier pour
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l'arbre 1 ainsi que le tambour 2 sont agencés dans une envelop- pe ou carter 15 lequel porte une trémie d'alimentation 6 débou. chant à l'intérieur du tambour.
Cette trémie 6 entoure l'hélice ou vis sans fin 7, de façon à ce que cette dernière se trouve à la partie inférieure de la trémie et dirige dans la cuve 2 la matière reçue dans la trémie. A hauteur-du bord supérieur @ 8 13 de la cuve 2, an anneau ou cercle/dirigé vers le bas est filé à l'extérieur de la trémie 6, un second cercle 9 étant posé sur ce premier cercle 8. Le cercle 9 porte une lame dé- fleptrice de raclage 16 en forme d'hélice ou de vis, laquelle comme montré en Fig. 2, s'étend sur un secteur de la cuve et peut être constituée par un fer plat ou analogue cintré. En faee de la lame-déflectrice 10, l'enveloppe ou carter 15 pré- sente une ouverture pour le passage de la matière à centri- fuger.
Une bague protectrice 16 agencée sur l'extérieur de la cuve, à proximité du fond de cette dernière, entoure la partie supérieure du palier de l'arbre 1.
L'arbre 1 peut à volonté être réuni à l'arbre moteur par une connexion flexible ou analogue, ou bien l'arbre même du moteur pourra être prolongé et porter le tambour 2.
A l'aide de ce dispositif, le procédé suivant l'inven- tion, sera exécuté de la manière suivante:
La matière à centrifuger, par exemple du ciment, béton, mortier, sable ou analogue est introduite dans la trémie 6 et est dirigée par l'hélice 7, entraînée par l'arbre 1, dans le tambour 2, lequel est également entraîné en mouvement circulai.. re par l'arbre 1, de sorte que la matière se déplace vers le @aut dans le sens des flèches 11 (Fig. 1) le long de la paroi du tabour 2, jusqu'à ce qublle vienne rencontrer l'arête infé-
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rieure 12 de la lame déflectrice 10 cintrée en forme d'hélice..
Par suite de l'action de la force centrifuge, la matière en mouvement est alors déplacée vers le haut le long de la lame fixe 10 jusqu'à ce qu'elle soit rejetée dans le sens des flè- ches 14(fig. 1 et 2) par dessus le bord 13 du tambour 2 par suite de la vitesse périphérique du tambour rotatif 2 pour abandonner alors l'appareil dans le sens tangentiel.
Si, au cours de l'opération, une certaine quantité de ma- tière centrifugée venait à s'introduire entre le boîtier exté- rieur 15 et le tambour 2,, il ne pourrait se produire aucune dé- térioration du palier de l'arbre 1 par suite de la bague pro- tectrice 16 agencée sur le fond du tambour 2.
L'appareil établi selon les figures 1 et 2 est simple et manipulable, toutefois, il présente l'inconvénient que la ma- tière à centrifuger introduite dans la trémie d'alimentation ne peut être centrifugée que dans le sens horizohtal. La pra- tique a démontré qu'il était également nécessaire de pouvoir centrifuger la matière verticalement et en outre obliquement vers le haut et vers le bas.
Dans ce but, l'arbre rotatif du tambour de centrifuga tion et son arbre d'entraînement sont agencés horizontalement.
Cette disposition permet de dévier ou de modifier à volonté le sens du jet de la masse centrifugée. La difficulté avec une pareille disposition horizontale réside dans l'alimentation de la matière à centrifuger. En effet, avec eette disposition, la matière ne peut plus simplement tomber sur le fond du tambour, mais doit être'déviée latéralement et se déplacer dans cette direction. L'introduction de la matière à centrifiuger à l'a- vant de la cuve ou du tambour aurait pour effet d'entraver la déviation du jet de la masse: en conséquence, on a choisi le
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moyen qui consiste à introduire la matière par l'arrière c'est à dire par le fond du tambour comme montré par les Pagures 3 à 11.
Dans la machine à centrifuger selon Fig. 3, 1 Marbre d'en- traînement horizontal 1 de la cuve ou tambour 2 est pourvu de rayons 17 qui lui sont solidaires. La matière à centrifuger introduite dans la trémie d'alimentation 6 est dirigée dans le tambour 2 au moyen de la vis transporteuse 7 logée derrière celui-ci et tournant avec l'arbre 1. La manière ainsi dépla- cée glisse dans le sens indiqué par les flèches le long de la paroi inclinée du tambour pour atteindre l'anneau centrifugeur 18 agencé à l'avant du tambour pour être enlevée de là par la lame déflectrice 10 qui racle l'anneau entrifageur 18 lequel rejette ou répand extérieurement la matière tangentiellement dana le sens de la flèche 14.
Pour éviter la projection de la matière à d'autres en- droits de l'anneau centrifugeur 18, le tambour 2 est fermé par une plaque 19 du côté libre de l'anneau 18 de telle façon que le tambour 2 puisse tourner mais que la plaque 19, laquelle sert en même temps de support pour la lame déflectrice 10, reste en place. Toutefois, cette plaque 19 pourra être tour- née de l'extérieur dans le but de déplacer la lame déflec- trice. Dans ce but, la plaque de femmeture 19 est réunie par un étrier 21 à une bague rotative 20, laquelle pénètre avec une nervure dans une rainure circulaire ménagée à l'extérieur du carter.
Les Fig. 4 et 5 montrent un anneau centrifugeur 18 dont la largeur est égale sur toute la périphérie et montrent clai- rement la disposition de la lame déflectrice, laquelle peut être déplacée de l'extérieur depuis la position montrée en traits pleins jusque dans la position montrée en traits poin-
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tillés, de sorte que le sens de projection 14 de la matière es décalé en 14',
Les Figures 6 et 7 montrent un anneau centrifugeur dont la largeur varie à la périphérie. A chaque révolution de cet anneau centrifugeur 18, la lame déflectrice 10 coupe le bord circulaire en deux points c et d, de sorte que la matière cen- trifugée est rejetée sur la partie du bord limitée par ces deux points.
De cette façon, il en. résulte un jet en forme d'éventail d'un angle d'ouverture oC , comme montré en Fig. 7 par le faisceau des flèches 14 dans la position & de la lame et par les flèches 14' dans la position b de la lame (voir Fig. 5).
Un anneau centrifugeur de ce genre, dont la périphérie varie en largeur, permet de répandre uniformément la matière cen- trifugée sur des surfaces ou analogues.
Fig. 8 est une coupe par le centrifugeur à l'endroit où le carter 15 débouche dans le tambour 2. Le joint se présen- tant entre le carter 15 et le tambour 2 peut être difficile- ment protégé contre la matière sortant du carter de façon à ce qu'aucune particule (ciment, poussière, sable etc..) ne puisse y pénétrer. Au moyen de la présente invention, ceci est évité par l'agencement d'un anneau de soufflage à l'ex- térieur du joint 24 entre le tambour et le carter. Cet an- neau centrefugeur est formé d'un anneau fermé 22, lequel porte des palettes 23 ayant la forme montrée en Fig. 9 et maintient en même temps le roulement à billes 25 sur non siège. Les palettes 23 aspirent l'air par des ouvertures 26 pratiquées dans le carter 15 et l'envoient dans la chambre 27 de forme circu- laire, d'où il est refoulé par la petite fente 24.
L'air af- fluant ainsi dans le tambour empêche toute pénétration de corps
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étrangers par la fente 24.
Les Figures 10 et Il montrent des détails de montage de l'anneau centrifugeur avec la lame déflectrice e son support.
Une plaque d'obturation 19 est montée contre le bord extérieur de l'annaea centrifugeur 18, et présente en face de la lame déflectrice, uneentaille de forme correspondante à la dite lame. Cette plaque d'obturation 19 est recouverte en son cen- tre par une plaque 28 en forme de couvercle, laquelle plaque est fixée au moyen de fers plats 29 et des supports 30 au cer- cel rotatif lequel est maintenu au tambour au moyen d'une ner- vure engageant une rainure circulaire du dit tambour.
Entre la plaque-couvercle 28 et la plaque de fermeture
19 est agencé un levier à deux bras 32-33 pivotant autour d'un tourillon 31, l'extrême du bras 32 portant la latte déflectri- %ce 10 et le bras 33 étant attirée vers le boulon central/par un ressort à boudin 34 accroché à l'extrémité du dit bras.
Lorsqu'il est nécessaire de répahdre la matière dans dif- férentes directions, plusieurs autres lames 10 et leviers 32,
33 peuvent être agencés dans la plaque couvercle 28. Le le- vier 32-33 applique continuellement, par l'action de son res- sort, la lame 10 avec une pression constante contre la face in
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térieure de !tanieaentri:!igeur 18. de sorte que l'usure ré- sultant du travail de la machine est compensée automatiquement
La turbine à dispersion et pulvérisation, principalement dans sa forme de réalisation avec arbre horizontal, permet une série d'applications qui, jusqu'à présent, n'avaient pas en- core pu être réalisées, tout au moins de façon satisfaisante, par d'autres machines. La machine peut, par exemple, être u- tilisée comme machine à jet de sable à condition d'y introdui- re du sable quartzeux.
Suivant le nombre de tours et la
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dimension du tambour centrifugeur, le sable' en un jet régulier pourra atteindre une vitesse de 15 à 45 mètres par seconde, sans qu'il soit fait usage d'air comprimé, toujours coûteux à produire et qui disperse inutilement le jet de sable.
Si l'appareil, objet de là présente invention, est monté sur un bâti roulant, suffisamment bas, il pourra être utilisé avantageusement pour répandre la couche de fin gravier en-des- sous des traverses de voies ferrées, ces traverses étant main- tenues soulevées à hauteur voulue jusqu'à ce que la couche de gravier ait atteint l'épaisseur requise.
Si on adapte la turbine au foyer d'une chaudière à vapeur la grille pourra être alimentée de charbon fin, uniformément et sur une forte épaisseur du fait que la portée du jet peut atteindre de 2 à 10 m. et plus, selon la vitesse périphéri- que de l'anneau centrifugeur.
Les matières à grains de même épaisseur mais de poids dif- férent arrivent à se séparer dans la machine, de façon à ce que les grains se déposent par ordre de poids, sans que l'on soit obligé de travailler avec de l'eau dans le procédé humide ou avec de l'air comprimé dans le procédé sec.
Si l'on équipe le centrifugeur avec plusieurs lames dé- flectrices de façon à produire une centrifugation de deux cô- tés en même temps et éventuellement aussi vers le bas, dans ce cas, on pourra l'utiliser comme machine à répandre'le fumier ou comme semeuse, le jet pouvant sans difficulté être porté à 25 mètres.
L'objet de la présente invention, offre-encore un vaste champ d'application, notamment lorsqu'il s'agit d'obtenir une très longue portée de jet pour une faible consommation d'éner- gie. Tandis que, par exemple, une machine ordinaire à jet de
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sable exige -une force motrice de 20 à 25 CV pour la preduc- tion de l'air comprimé nécessaire, la turbine de projection et de dispersion, établie suivant l'invention, nexige que moins du dixième de cette énergie pour obtenir le même résultat.
REVENDICATIONS.
1 ) Un procédé pour la centrifugation, la pulvérisation ou la projection de matières plus ou moins pâteuses ou liquides, caractérisée en ce que la matière est introduite de façon in- interrompue dans un tambour conique ou bombé, et circule,sous l'action de la force centrifuge, le long de la paroi du tam- bour vers une lame fixe à action déflectrice qui la rejette par dessus le bord supérieur du tambour, de sorte que, par suite de la vitesse périphérique du tambour, la matière est centrifugée tangentiellement et répandue à son endroit d'ap- plication.
2 ) Un dispositif pour l'exécution du procédé selon revendi- cation 1, caractérisé en ce que le tambour de forme conique est fixé rigidement sur l'arbre d'un moteur, ou sur un arbre entraîné par ce dernier, au? moyen d'un écrou portant une vis transporteuse ou analogue et est entouré d'un carter supportant la trémiad'alimentation pour la matière à centrifuger et for- mant un espace annulaire autour du dit tambour, une lame dé- fleotrice ou analogue en forme de spire ou de vis étant fixée entre la trémie d'alimentation et le tambour, le bord supérieur de cette lame affleurant avec le bord supérieur du tambour.