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"PERFECTIONNEMENTS AUX CLASSIFICATEURS A BACS."
La présente invention concerne les classificateurs, et plus particulièrement ceux servant à effectuer la classi- fication ou séparation de particules de dimensions diverses, ou de densités différentes, ou des deux, par des moyens hydro-mécaniques. Ces classificateurs fonctionnent sur le principe consistant à empêcher le dépôt des particules lour- des et intermédiaires et à faire déborder les particules fines, les substances déposées étant évacuées du bac où elles se déposent par des moyens mécaniques.
Dans les classificateurs de ce type, on utilise
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généralement deux bacs opérant ensemble, celui du haut, dénommé premier bac ou cellule, alimentant par son fond le second bac. L'alimentation du second bac par le premier se fait par gravité, les substances déposées tombant du bac par un orifice rétréci. Ces substances sont alors classées à nouveau dans le second bac ou bac inférieur, les parti- cules légères étant mises en suspension et ramenées à la cellule par un courant de fluide. Le fluide et les particu- les fines en suspension débordent de la cellule par-dessus un trop-plein tandis que les substances lourdes se déposent dans le compartiment inférieur d'où elles sont mécaniquement évacuées, par exemple par un râteau.
Les usagers de classificateurs connaissent, et c'est pour eux un inconvénient qui se présente presque chaque jour, les difficultés que rencontre le fonctionnement par suite de l'accumulation qui se produit dans un bac ou dans les deux. Sans vouloir limiter la présente invention à une théorie quelconque au sujet des causes et des effets, on serait porté à croire que cette accumulation résulte, théoriquement, d'un manque d'équilibre du classificateur.
L'agitation dans le premier bac est telle que des particu- les moyennes peuvent se déposer et, en conséquence, passent dans le second compartiment. Dans ce dernier, l'agitation peut avoir une valeur telle que ces particules moyennes, ou une partie d'entre elles, ne peuvent pas se déposer et s'accumulent entre lesdeux bacs, gênant l'écoulement dans les deux sens et provoquant une accumulation souvent suffi- sante pour fausser ou briser les organes des mécanismes d'évacuation des matières déposées. La présente invention a pour but de faire disparaître, ou tout au moins de diminuer, cette accumulation de façon que le classificateur fonctionne, de manière continue, convenablement et sans accident.
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On pourrait croire qu'une grande partie des ma- tières de dimensions critiques ou intermédiaires se déposant dans le premier bac, mais ne pouvant pas se déposer dans le second, pourraient être reclassées si on les retournait au premier bac de façon que ses particules les plus fines s'échappent par le trop-plein et que les plus grosses soient ramenées au second bac pour être évacuées par les moyens mécaniques. Jusqu'ici, il se produit de tels remous à tra- vers l'orifice faisant communiquer les deux bacs que les particules de dimensions critiques sont gênées, lorsqu'elles tentent de retourner dans le premier bac, au point d'être souvent maintenues en suspension juste en dessous de l'ori- fice.
Au fur et à mesure que l'accumulation augmente, les particules d'autres dimensions se trouvent également gênées de sorte que l'on peut dire, d'une manière très générale, que les inconvénients présentés par les classificateurs de ce type proviennent d'une gêne purement physique se pro- duisant entre les matières descendant du premier bac dans le compartiment inférieur et le fluide montant de ce dernier dans l'autre. La présente invention consiste donc à faire disparaître cette gêne physique causée par les courants né- cessaires, mais en opposition, de matières allant d'un bac à l'autre.
Jusqu'ici, on s'est efforcé de résoudre ce pro- blème de l'accumulation en faisant passer par le trop-plein une grande partie des particules de dimensions critiques devant, raisonnablement se déposer et être évacuées avec les particules plus lourdes. La présente invention a pour but de diminuer sensiblement ces pertes à la fois pour tout produit ou substance donné que l'on traite, ou pour des ma- tières en différant très fortement, réalisant ainsi un classificateur s'adaptant de lui-même à des conditions con- tinuellement variables auxquelles on peut le soumettre.
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La question de l'intensification de l'agitation de la solution dans le classificateur est étroitement liée à celle des conditions d'accumulation rencontrées cons- tamment dans la marche courante, et peut-être en résulte , et l'invention vise cette intensification de manière à ob- tenir l'uniformité nécessaire de l'écoulement et du fonc- tionnement, ainsi que des classifications meilleures.
Les classificateurs utilisés jusqu'ici se sont montrés très sensibles aux variations dans l'arrivée des matières, obligeant à surveiller cette arrivée. De plus, la vitesse du mécanisme à râteau du premier bac nécessitait un réglage très précis et modifié constamment pour répondre à l'arrivée des matières et à leur condition. L'invention vise également la suppression de ces réglages constants et minutieux ainsi que celle de la main d'oeuvre spécialisée et d'une surveillance constante.
De plus, on a eu, dans les classificateurs actuels, tendance à surélever, de manière anormale, le fluide du second bac au-dessus du niveau du fluide du premier bac.
L'invention a encore pour but d'éviter cette surélévation afin non seulement de maintenir une différence égale dans les deux bacs pour avoir une pression constante et un é- coulement régulier du second bac au premier, mais également pour limiter la dilution du retour. A ce propos, il y a lieu de noter qu'il est important d'utiliser convenablement du fluide additionnel pour ce retour car il peut être nécessai- re de maintenir une faible dilution pour certains produits.
L'invention a, de plus, pour buts la réalisation de moyens permettant de régler automatiquement le fluide en retour, d'une alimentation d'air pour soulager l'accumu- lation, d'une construction et d'un fonctionnement simples, et de particularités et d'avantages qui ressortiront de la description qui va être faite avec référence aux dessins
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annexés représentant schématiquement et à titre d'exemple une forme de réalisation de l'invention.
Sur ces dessins :
La Fig. 1 est une vue en plan d'un classificateur suivant l'invention.
La Fig. 2 en est une coupe longitudinale.
La Fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. 2.
La Fig. 4 est une coupe verticale partielle.
Dans le mode de réalisation spécifique représenté, l'appareil comporte deux bacs de sédimentation, un premier bac ou cellule 1 et un second bac ou de classification 2, respectivement. Ce dernier est placé en dessous du premier et communique avec lui pour la descente du dépôt et la mon- tée du fluide et des particules fines. Cette communication entre les deux bacs est l'une des particularités de l'in- vention et sera décrite ci-dessous plus en détail. Le fond du premier bac, cons/tituant une séparation sensiblement horizontale dans le second, ménage, de préférence, cette communication en son milieu; ce fond est en pente vers le milieu.
Des bras à râteaux 3 tournent dans le bac, par exem- ple sous l'action d'un moteur 4, à la fois pour mettre en mouvement les matières déposées vers l'ouverture d'évacua- tion dans le second bac, et pour agiter faiblement ces ma- tières de manière que les particules fines soient mises et maintenues en suspension dans le fluide. Le bord extérieur du bac constitue un trop-plein 5 par-dessus lequel tombe dans une goulotte circulaire 6 le fluide tenant les par- ticules fines en suspension et les entraînant par-dessus le trop-plein, les séparant ainsi des grosses particules qui peuvent se déposer et passer dans le second bac.
Une grande partie du second bac est connue car
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elle est de préférence, du type Dorr, et une des- cription succincte de la partie connue suffira, en consé- quence, pour les personnes du métier. Comme représenté, ce second bac 2 a la forme d'une auge inclinée dont l'extrémité inférieure est sous le milieu du premier bac et dont l'ex- trémité supérieure dépasse de beaucoup ce dernier et est beaucoup plus élevée. A l'intérieur de ce second bac est disposé longitudinalement un classificateur à râteau 7, à mouvement de va-et-vient obtenu, mécaniquement, et en partie submergé, qui fait monter les matières par intervalles tout en créant en même temps une zone d'agitation du liquide par suite du mouvement de va-et-vient.
Ce classificateur à râteau 7 est porté par deux chaises 8 et 9 dont l'une, 8. par exemple, est placée près de l'extrémité supérieure ou d'évacuation tandis que l'autre, 9, est placée près de l'extrémité inférieure ; ces deux chaises sont soutenues par des leviers coudés 10 et 11 respectivement; au levier supérieur 10 est suspendu un levier oscillant 12 actionné par une came 13 commandée, par engrenages réducteurs, par un moteur 14. Ce dispositif donne à tout le classifica- teur à râteaux un mouvement désaxé le rapprochant et l'é- loignant du fond de la cuve. Ce mouvement de va-et-vient est obtenu au moyen d'une bielle 15 actionnée par manivelle et donne un mouvement orbiculaire qui fait que les matières se déposant sur le fond de l'auge sont remontées par intervalles sur le plan incliné en avançant pas à pas.
Jusqu'ici, la montée du fluide avec les particules en suspension se faisait par un orifice resserré ménagé au fond du premier bac et à l'extrémité inférieure du second bac, les matières descendant également par ce même orifice. Ce passage des matières dans les deux sens a causé une gêne considérable et a été l'un des facteurs de l'accumulation et
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du classement imparfait. L'une des particularités de la présente invention est de faire passer les matières d'un bac à l'autre avec un minimum de gêne.
Ainsi quton le voit au mieux sur les Fig. 2, 3 et 4, le fond du premier bac est ajouré et, dans l'ouverture, est disposé un manchon ou tuyau 16 de montée laissant un passage intérieur 17; ce manchon est écarté de la périphérie de l'orifice de manière à ménager un passage extérieur 18 entre la périphérie de l'orifice et lui-même. Si l'on utilise ce dispositif, la colonne montante de liquide dans le passage 17 est natu- rellement annulaire. De préférence, la longueur du manchon 16 est réglable par tous moyens appropriés et, pour les be- soins de la représentation, ce manchon est pourvu de par- ties supérieure et inférieure 19 et 20, filetées à leurs extrémités voisines et pourvues d'un écrou d'accouplement correspondant 21.
En service, l'écrou est mis sur la partie inférieure 20 et peut alors être vissé plus ou moins sur la partie supérieure afin d'obtenir le réglage longitudinal désiré des deux parties. On comprendra que la partie supé- rieure est supportée dans un rapport longitudinal fixe et, dans le cas présent, elle est soudée, après l'avoir traversée, à une plaque ou disque 22 formant la partie centrale ou moyeu du dispositif à râteaux 3 du premier bac. Le bord supérieur du manchon se trouve à une hauteur fixe de préférence sen- siblement égale à celle du trop-plein 5 autour du bord du bac.
Un collier 23 formant chicane repose sur la plaque 22 du moyeu du dispositif à râteaux et, à l'intérieur de ce collier se trouve, avec un certain espace entre le collier et au-dessus du manchon 16, une plaque distributrice 24 représentée parallèle à la plaque de moyeu 22. Cette plaque distributrice 24 sert également de chicane, du fait qu'elle est placée au-dessus de l'extrémité supérieure du manchon
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16, pour empêcher les matières introduites au-dessus du man- chon de pénétrer dans ce dernier.
La plaque 24 et la plaque 22 sont fixées l'une à l'autre par tous moyens appropriés, par exemple des boulons 25, de façon que le dispositif à râteaux soit entraîné par la plaque 24 actionnée elle-même par un arbre vertical 26 dont l'extrémité supérieure est montée dans un dispositif de commande convenable actionné par le moteur 4 déjà mentionné. On peut pourvoir de moyens de levage convenables, par exemple d'un volant de manoeuvre 27, la plaque de moyeu 22, le manchon de montée 16 et la plaque distributrice 24 pour permettre de les faire monter ou descendre en bloc.
On introduit à la partie supérieure du premier bac dans le collier 23 les matières à classer qui traversent des orifices 28 ménagés dans la partie inférieure de la plaque distrioutrice et qui ont les dimensions et la position vou- lues. Le fluide sortant, avec les particules fines en sus- pension, déborde au-dessus du trop-plein 5 du premier bac, tandis que les particuleslourdes tombent au fond de ce bac et sont amenées par les râteaux vers l'ouverture annulaire 18 ménagée entre le manchon et le bord de l'orifice du fond du bac. Ces particules tombent dans le second bac dans lequel les râteaux 7 font remonter les particules solides le long du fond incliné et les agitent suffisamment pour remettre en suspension toutes les particules fines qui ont été amenées à ce second bac.
Dans ce dernier circule du fluide en retour qui, avec les particules fines en suspension, revient au premier bac par le manchon 16, passant à nouveau dans le ré- servoir constitué par la plaque chicane annulaire et ses parties annexes, et arrivant à nouveau dans le premier bac par les orifices 28 de cette plaque. On remarquera que la plaque distributrice 24 est placée au-dessus de l'extrémité supérieure du manchon, de sorte que les matières nouvelles
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introduites dans le réservoir ne gênent aucunement le courant ascendant venant du second bac.
Afin de faire disparaître toute accumulation de matières qui peut se produire à l'extrémité inférieure du second bac en dessous des orifices conduisant à et venant du premier bac, des moyens permettent d'introduire du fluide sous pression de manière à provoquer, lorsqu'on le désire, une agitation violente en ce point particulier. Dans l'appareil représenté, un tuyau d'amenée d'air 29 monte à l'intérieur du manchon 16 et est sensiblement sur le même axe que ce dernier ; ce tuyau pénètre à travers la paroi du second bac en un point situé en dessous du manchon et est, en ce point, tourné vers le haut, à l'intérieur du man- chon, de préférence de façon à dépasser le niveau normal du fluide dans le premier bac. Ceci évite que ce fluide ne pé- nètre dans le tuyau d'air lorsque ce dernier ne contient pas d'air sous pression.
Ce tuyau 29 est placé à l'intérieur d'un gros tube 30 suspendu à la plaque distributrice 24, ce tube 30 ayant son extrémité inférieure ouverte et placée sensiblement au fond du manchon. Un espace est ménagé entre le tuyau à air 29 et le tube 30 qui l'entoure, ainsi que entre ce tube 30 et le manchon 16. Cet espace entre le tuyau à air et le tube 30 permet, en conséquence, à l'air de descendre entre ces derniers pour arriver à la zone où il y a normalement accumulation et pour y créer une agitation violente qui fait disparaître cette accumulation. L'espace annulaire 17 existant entre le tube 30 renfermant l'air et le manchon 16 a lesproportions voulues pour permettre au fluide en retour du second bac de monter librement dans le manchon pour arriver au premier bac.
On remarquera sur les dessins que l'extrémité inférieure du manchon 16 est, de préférence, évasée vers
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l'extérieur comme en 31, dispositif se comportant comme un entonnoir pour protéger le fluide montant dans le manchon des matières tombant du premier bac dans le second ; on obtient ainsi que le volume nécessaire de fluide convenable monte dans le premier bac sans être gêné.
De préférence, le fond de ce premier bac est rehaussé en son milieu, par exemple au moyen d'une plaque de fond 32 dont le bord extérieur est en contact avec la partie basse du fond incliné. Au bord de l'orifice inté- rieur de cette plaque est suspendu un élément 33 évasé vers le bas faisant communiquer la plaque 32 avec l'extrémité inférieure du fond incliné du bac. La forme évasée de cet élément 33 et l'extrémité inférieure évasée 31 du manchon coopèrent l'une avec l'autre pour diriger vers l'extérieur les matières qui descendent et pour éviter ainsi, dans la mesure du possible, qu'il se produise de l'obstruction entre les matières remontant du classificateur et celles descen- dant du bac.
Il est courant, dans les classificateurs de ce type, de prévoir une arrivée de fluide, dénommée retour, dans le second bac au-dessus du niveau du fluide. Jusqu'ici, le volume de ce retour était réglé par les ouvriers qui, habituellement, ouvraient le robinet à la mise en marche et ne s'en occupaient plus jusqu'au moment où l'on arrêtait le classificateur. Lorsque l'accumulation gêne la montée des matières du second bac au premier, montée qui commence à passer ae la surhauteur normale à une surhauteur anormale et, à moins que cette accumulation soit dégagée, le fluide est susceptible de noyer le second bac.
Dans le mode pré- sent de réalisation, le retour est amené par une conduite 34 dans la branche 35 d'une auge 36 en T ; cettebranche. 35 est placée dans la longueur du second bac et la partie
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transversale 37 va d'un côté à l'autre de ce bac et son fond est percé de plusieurs orifices qui distribuent le courant d'eau arrivant dans l'auge. La conduite 34 est pourvue d'une soupape 38 fonctionnant automatiquement sous l'action d'un dispositif à levier 39 relié à un flotteur 40. Ce dernier est monté dans un guidage convenable 41 à l'intérieur du second bac et est, pour des raisons de commodité, représenté sur la paroi latérale du. premier bac.
Au fur et à mesure que le niveau du fluide s'élève dans le second bac, le flotteur monte et, par l'intermédiaire de leviers, bielles, etc... convenables, ferme la soupape 38 et diminue ou arrête l'arri- vée d'eau, ou autre fluide; lorsque ce flotteur descend par suite de la baisse du niveau du fluide dans le second bac, la soupape 38 s'ouvre à nouveau et l'eau arrive dans l'auge et le bac, le niveau du fluide dans ce bac restant sensible- ment constant.
La présente invention permet également de commander l'arrivée de l'air dans le tuyau 29 pour faire disparaître l'accumulation dans le fond du second bac. Ce fonctionnement automatique peut être commodément réalisé au moyen de ces mêmes levier 39 et flotteur 40 réglant, l'arrivée de 1'eau. A titre explicatif, une soupape 42 est montée sur la conduite d'air et est reliée, par une bielle 43, au levier 39 de telle façon que, lorsque le flotteur est soulevé à une hauteur anormale, la soupape 42 est actionnée et l'air arrive pour faire disparaître l'accumulation; ce niveau anormal dispa- rait par suite du passage normal du fluide dans le manchon 16 pour arriver au premier bac.
Etant donné que l'arrivée d'air et le retour de fluide sont tous deux commandés par la surélévation du niveau dans le second bac, ils coopèrent pour éviter l'accumulation et pour maintenir le passage ré- gulier des matières dans les deux sens entre les bacs.
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L'invention n'a été décrite ci-dessus et représen- tée sur les dessins annexés qu'à titre indicatif et non limitatif et il doit être bien entendu qu'elle peut comporter toute variante ou modification de détail conforme à so,n es- prit.