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" PROCEDE ET APPAREILS DE SEPARATION PNEUMATIQUE POUR @
MATERIAUX DE 'DENSITE DIFFERENTE"
La présente invention a pour objet un procédé et tous appareils de réalisation de ce procédé permettant de séparer un mélange de matériaux menus quelconques, de densités diffé- rentes, en fractions de densités croissantes, et plus spécis- lament d'enlever les pierres et autres matériaux incombustibles
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contenus dans du charbon menu*
Si dans la description qui vs suivre on emploie les dénomi- nations :
charbons, mixtes, schistes, au lien de dire matériaux de densité faible, de densité moyenne, de densité forte, c'est uniquement dans le but de faciliter la compréhension et cola n'apporte aucune restriction à la portée du brevet, ni à l'uti- lisation des appareils qui en découleront,
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, des appareils de réalisation du procédé faisant l'objet de l'inven- tion.
La Fig. 1 montre schématiquement une coupe verticale longitu- dinale d'un appareil.
La Fig. 2 est une vue en plan correspondante.
Le Fig. 3 est une coupe verticale longitudinale d'une variante de construction de l'appareil.
La Fig. 4 est une vue en plan correspondante.
Les Pige. 5 et 6, représentent, juxtaposés dans l'ordre, une coupe verticale longitudinale d'une forme de réalisation oons- truotive d'un appareil conforme au schéma de principe des figs.
1 et 2.
Les Fige 7 et 8, sont des vues en plan qui correspondent respectivement aux fige* 5 et 6,
L'appareil se compose essentiellement d'un chassie 1 sup- porté, soit par des bielles inclinées, soit par des lames élss- tiques inclinées comme figuré en 2, soit par tout autre dis- positif équivalent permettant de faire osciller le châssis 1 au moyen d'une bielle 3, commandée par un excentrique ou un bouton de manivelle 4. Le châssis 1 porte une série de caissons de deux types; d'une part, tels que 5 et 6 et, d'autre part; tels que 7. Leur nombre peut être plus grand on moins grand suivant la matière à traiter.
Chaque oaisson comporte une arrivée indépendante d'air soufflé 19, réglable par un registre 20, un dispositif d'uniformisation du flux d'air soufflé tel
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que 8 ou 9, enfin, une tole métallique fine ou une tôle à fines perforations 10 servant de support à la matière à traiter.
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Le dispositif, d'anifossaiaetion peut être constitué par une toile métallique oa une fêle, perforées somme figuré en 8, cette toile
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on cette tôle pouvant comporter, sur leur longueur, des àimen- sions de mailles ou des perforations différentes suivant la ré-
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partition de 1'aioe à réaliser.
Il peut également etre réalisé par une t8le munie de volets 11, comme figuré en 9, la répartition de l'8i étant réglée par 1i.olinaiaon plus on moins grande donnée aux volets 11.
Les caissons sont enfin complétés à l'aval par un registre tel que 12 oscillant autour d'un axe horizontal, et réglable en marche suivent la qualité dus produits que l'on désire prélever.
Ses registres permettent soit un prélèvement des produits
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supérieurs légers comme figuré pour les oaissons du type 5 et 6 et dmoc cas le produit aup6rîenr léger est dvaand par une on deux goulottes telle que 13, oa 14, tandis que le produit infé* rieur plus lourd passe dans le caisson suivant où le traitement se poursuit$ soit un prélèvement du produit inférieur plus lourd comme figuré poar les caissons du type 7 et dans oe cas le pro-
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duit supérieur 3.éor peut être reoaeilli par une goulotte telle que 14 ou bien être remis en traitement dans les caissons sui- vante comme indiqué pour les premiers caissons 7 des figse 3 et 4.
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La matière première à traiter arrive dans une toe4mie 16 munie dt#n registre vertical 17 qui joue le r8le de distribu- teur. oa de tout autre dispositif équivalent tels que, par
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exemple, celui représente aux fige. 6 à St les oscillations oommttniqttées au chassie 1 et l'inolinaison des bielles 2 font progresser, dans le sens de la flèche 18, la matière à traiter qui se répand en nappe résnlière sur la toile métallise a 10.
Sous l'inflaenee du courent d'air vertical qui traverse la
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masse, celle-ci commence à se stratifier par couches de densité croissante/de haut en bas. Au droit du premier registre 12, la classification est déjà suffisamment avancée pour que les deux goalottes 13 du premier caisson recueillent et évacuent les parties à plus faible densité* Les tranches Inférieures plus denses, qui passent sous le premier registre 12. arrivent dans le deuxième caisson sensiblement plus étroite Grâce à cet or* tifioe, les matériaux se retrouvent en nappe d'épaisseur conve- nable et la stratification s'opère à nouveau et se complète sous l'influence du courent d'air ascendant comme dans le pre- mier caisson.
Un nouveau prélèvement de produits légers est ainsi réalisé au moyen du registre 12 et des goalottea latérales 13 du deuxième caisson.
Les tranohes inférieures passant sons le registre 12 du deuxième caisson arrivent alors dans le troisième caisson qui, pour la même raison que plus haut, est sensiblement plan étroit que le deuxième. La stratification s'y achève. Dans le ces où l'on traite du charbon, on peut ainsi recueillir, par l'évacua- tion 15, des schistes pars en réglant le registre 12 convena- blement.
La goulotte 14 débite alors du charbon pur si la ma- tière première ne contenait que deux produits de densité diffé- rente, par exemple du charbon par et des schistes homogènes pare, Si non, c'est le cas où le charbon b, traiter contient, d'une part, des,mixtes, d'autre part, des schistes de densités diverses, la goulotte 14 débite du charbon contenant d'un part, des schistes de densité intermédiaire qai ont échappé à la classification, d'autre part, des mixtes constitués par un aoaolement d'une particule de charbon et d'une particule de schiste.
On peut
1 ) Soit remettre constamment ce charbon dans la trémie d'alimentation 16. Les schistes qu'ils contiennent finissent ainsi par trouver leur voie vers l'é.vacuation 15. Quant aux
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mixtes, ies .menipUlat1os enéeesaîves les brisent et les se'* parent en leurs deux éléments charbons;, et schistes,. qui peuvent alors se diriger sur les issues qui leur sont destinées.
2 ) Soit acheminer ces charbons dans un quatrième et$ s'il le faut$ un cinquième oaisson du type 7 par exemple. Dans ce case la dernière goulotte du type 14 débitera des mixtes.
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A noter* et oooi est essentîel, que, grgoe aux rétréois- sements saooessis des oaissons, on rdduit considérablement la perte en oharbon dans les sohîstes-, en effet, dans le osa de la fîgi 2 par exemple, la largeur du caisson 7 est le quart de la largeur du caisson 5, Si donc, on laisse passer
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par un mauvais réglage da registre 12, 5 de oharbon dans le schiste, on ne perd ainsi que t 1/4 x 5 % = 125 % du charbon tot8 soumis en trait ornent De m$me, avec quatre oaissons type 5 et un oaisson type 7é on nes comme largeur du caisson finale que'la 1/16 de la largeur du premier oaisson et on peut ainsi réduire, dans les
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mêmes conditions que ci-dessus, la perte totale à 1/16 x 6 % = 0,3 i Dans un antre ordre d'idées, on peut oonoevoir un appareil oomposé uniquement de caissons du type 7, suivant figs.
3 et 4,
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pour le cas où le produit A traiter contiendrait une majorité de produits de densité sapr1eare.
En réarmé, suivent le produit à traiter, l'appareil com-
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portera en série ua certain nombre (pouvant être nul) de cais- sons du type 5 à prélèvement supérieur de produits légers et un certain nombre (peavant être nul) de caissons du type 7 & prélèvement inférieur de produits lourds
A noter, enfin, la facilité de conduite de l'appareil dont le réglage en pleine marche est assuré par deux réglages seule-* ment; le réglage du vent par les registres 20, le réglage des évacuations par les registres 12.
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Dans l'exemple de réalisation constructive illustré par les figs. 5 à 8, l'appareil comporte trois caissons du type 5 suivis d'un caisson qui participe à la fois du type 5 et du type 7,
Une telle forme de réalisation présente les caractéristiques principales suivantes :
- a) Afin d'obtenir une répartition et un écoulement uniformes de la matière sur les caissons de séparation, le premier de ceux-ci est pourvu de cloisonnements verticaux disposée dans le sens de progression de la matière en ménageant entre eux des conduits longitudinaux dont chacun est individuellement alimenté en matière par son distributeur propre. b) Les caissons en aval du premier peuvent être cloisonnés et comporter d'entant plus de cloisons qa'ils sont plus larges, plusieurs de lears conduits longitudinaux ainsi formée alimen- tént un seul des conduits du caisson suivant et chacun d'eax étant alimenté par plusieures des conduite du caisson précédent.
o) L'arrivée de l'air socs le fond perforé de chaque caisson a lieu indépendamment dans une manche à l'entrée de laquelle est disposé un dispositif de réglage du débit constitué par des grilles superposées et pouvant glisser les unes par rapport aux antres. En outre, la répartition de l'air à travers la ma- @ tière en mouvement dans choque conduit longitudinal d'un même oaisson est réglée par des volets disposés immédiatement sous le fond perforé et dont l'inclinaison sar la verticale est dé- terminée une fois pour toutes, à la mise aa point de l'appa- reil suivant la nature du produit à traiter.
d) Les caissons sont supportés par des bras âlastiquement déformables dont l'inclinaison sur l'horizontale est d'en plus 55 degrés afin de donner naissance, dans les mouvements de secousse imprimés aux caissons une composante verticale importante dont le but est de créer des pulsations du vent
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soufflé grâce aux compressions et décompressions successives auxquelles est ainsi soumise la couche de matières.
e) Le poids des caissons est en partie reporté sur des bar- res de poussée rigides qui s'appuient en des points fixes par l'intermédiaire de ressorts dont les détentes compensent la réaction du poids des parties mobiles de l'appareil sur les bielles motrices,
L'appareil comporte quatre caissons reliés rigidement entre eux par un même bâti 1 supporté par les extrémités de barres élastiquements déformables ou ressorts à lames 2. Ceux-ci sont fixés,à leur partie supérieure sur des consoles 1a du bâti et, à leur partie inférieure, ils reposent sur des sabots 21 fixés par leur semelle sur un soûle 22 soutenu par un plancher ou une voûte en maçonnerie 23.
Comme indiqué plus haut, l'inclinaison des barres ou res. sorts 2 sur l'horizontale est de préférence inférieure à 55 degrés, Les divers essais effectuée par les demandeurs ont montré que cotte disposition était très avantageuse en ce que, toutes choses égales d'ailleure, elle fait apparaîtra dans les mouvez mente de seoousses qui sont imprimés aux oaissons une composante verticale très importante qui comme effet principal, comprise et décomprime les matières en traitement ce qui augmente et di- minue périodiquement la résistance, de la couche formée par ces matières, au passage du courant d'air.
On réalise ainsi des pul- salions d'air qui accélèrent la séparation*
Cette caractéristique @et une des plus importantes de l'invention en raison du résultat industriel qu'elle permet d'obtenir.
Dans les appareils connus employés dans le même but ou dans des buts similaires, on s'est efforoé de créer de telles pulsations d'air au moyen d'intercepteurs: volets tournants, elapets cscillans, etc... placée entre le ventilateur et l'ap-
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pareil, les bielles supportant les caissons ou tamis étant ver- ticales on sensiblement verticales. On a dû en outre réaliser le synchronisme exact entre les pulsations d'air et les mouve0- mente d'oscillation de l'appareil. Dans l'appareil objet de la présente invention, les pulsations d'air sont obtenues sans au- cun organe supplémentaire et elles sont automatiquement en syn- chronisme avec les mouvements d'oscillation de l'appareil.
Conformément à une entre caractéristique de l'invention, les réactions du poids des caissons sur les bielles motrices, réac- tions dûes à l'obliquité prononcée des barres oa ressorts sup- portant l'appareil, sont évitées comme indiqué ci-après t les caissons s'appuient par leur bâti commun 1, sar des barres de poussée rigide 23, Celles-ci, articulées en 24 sur le bâti 1, reposent, à leur extrémité inférieure, sur le socle 22 par l'in- termédiaire de ressorts de compression Dans l'exemple spéoia- lement représenté,
les barres 23 sont filetées à leur partie Inférieure et reçoivent des embases réglables en position et constituées par des écrous 25 qui s'appuient sur des ressorts à boudin 26 maintenus contre an épaulement constitué par le fond d'un alésage pratiqué dans une pièce 27 articulée sur une ohape 28 fixée sur le socle 22. On se rend facilement compte que les détentes des ressorts 26 équilibrent les réactions da poids de l'appareil sur la bielle ou barre d'excentrique 3 qui, à la ma- nière expliquée, imprime des mouvements de secousses au bâti 1.
Dans l'exemple de réalisation envisagé, la.commande de la barre .
3 a lieu par l'arbre 4 relié par courroie 29 à l'arbre du ven- tilatear 30 qui alimente en air, les manohes 19 des divers esis sons. On a représenté un embrayage constitué par on dispositif 31 tendeur de courroie auquel on peat substituer toute entre disposition sans sortir du cadre de l'invention.
La disposition générale des manches à air 19 est en principe celle du dispositif schématique des fige. 1 à 4, mais elle se
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complète. par les dtai18 ai-après:
A l'entrée de chaque manche, sont disposées deux grilles 32 et 33 en contact permanent et dont l'une est fixe tandis que l'autre peut coulisser dans des glissières 34 lorsqu'on agit
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sur m levier de manoeuvre 35t Le levier 35, accessible axté- 'rieurement à la manche, est calé sur un arbre 36 qui traverse les parois de cette dernière et porte, rigidement fixé sur lai, an doigt 57 qui s'engege entre deux barreaux adjacents de la grille mobile 33.
Les barreaux de oette dernière oonstituent, en se déplacent par rapport aux barreaux de la grille fixe 32 autant de registres qui permettent de régler aassi précisément quton le désire le débit de l'air admis sons le fond perforé 8
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sa vêpertîtîôn convenable de cet air à travers les matières en mouvement sur le fond 8 est obtenue en disposant, immédiatement
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sous le dit fond, des volets 380 fixes oa mobiles, dont ltinali- naison est réglable suivant les besoins.
Comme déjà Indiqué, afin de répartir d'une manière uniforme les matières à classer sar les fonds perforés des caissons, ceux- ci sont pourvue de aloisons verticales disposées dans le sens
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d'éooulement des matières afin de canaliser ces dernières en veines parallèles dîstînatosé Le nombre de ces cloisons est dtantant plus grand que la largeur au caisson est plus grande.
Dans l'exemple de réalisation représentée le premier caisson comporte trois cloisons 39 qui ménagent entre elles et les pa- fois latérales propres du caisson, quatre conduits longitudinaux dont chacun est alimenté en matières de façon indépendante.
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L'alimentation a lieu par des gotilottes 40 qui peuvent être a/Bo orà4es à une trémie oommune non représentée sur les dessins. et pourvnes de registres 41 qui permettent d'en régler le débit.
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Les registres 41 se déplacent angulaîrement autour d'axes 42 de façon à couper transversalement le flux de matières qui s'éooule des goulottes. Ils sont manoeuvrés au moyen de volants
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43 dont le moyeu constitue écrou à deux filetages de sens op- posé vissés sur des tiges filetées 44 attelées respectivement au reggstre 41 et en un point fixe 45. Une telle disposition est avantageuse en ce que l'écoulement de la matière peut être uni- formisé sur toute la largeur des caissons.
On c, en effet, re- marqué que dans les caissons dépourvue da perfectionnement ci- dessus, la matière progresse plus vite dans la région axiale des oaissons que sur les bords de ces derniers. Chacun des cenaux ménages entre deux cloisons adjacentes 39 comporte à son extré- mité de sortie, an on plusieurs voleta 12 dont l'inclinaison sar l'horizontale peut être réglée afin de séparer, les couches de matières superposées par ordre de densité. La couche supé- rieure est évacuée par deux goulottes 13 dans des conduite 14 qui débouchent au-dosage de la face supérieure du socle 22.
Chacune des goulottes 13 est alimentée par deux des canaux entre cloisons 39 qui communiquent à leur partie Inférieure avec cha- oun des canaux du caisson suivant qui, de moindre largeur que le précénent. ne comporte qu'une cloison 39 disposée axialement.
Les volets 12 relatifs aux deux premiers oaissons sont simulta- nément manoeuvrés par on même arbre transversal 46 relié par biellettes 47 aux dits voleta et pourvu, extérieurement au caisson, d'un levier de commande 48 qui pont être verrouillé,m dans la position choisie, sur = secteur fixe 49, Le troisième caisson ne comporte qu'un volet 12 manoeuvré par an écrou-volant 50 qui prend appui sur une traverse fixe 51.
Les deux derniers caissons, de largears réduites, ne comportent pas de cloison longitudinale et à la sortie du dernier caisson sont prévaa deux volets 12 tels que celai du caisson précédent qui permettent de recueillir, dans le cas de triage des charbons, et de bas en haut, des schistes, des mixtes de deuxième qualité. et des mixtes de première qualité.
Les dispositions constructives spécialement décrites en ré=
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férence su dessin annexé, ne sont indiquées qu'à titre d'exemple seulement. Elles peuvent être modifiées sans changer le principe da fonctionnement ni le but poursuivi et sens sortir du cadre de l t invention.