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Dispositif de réglage automatique iu procédé de lavage dans les lavoirs pour mines.
La présente invention est relative à des perfectionne- ments apportés aux appareils d'évacuation des lavoirs de charbon, de minerais, etc... dans lesquels le procédé de la- vage est réglé automatiquement en dépendance de la hauteur de la couche de parties de produit spécifiquement plus lour- des en présence sur le lit de lavage.
Les variations de la couche de produit qui dépendent de la composition du produit et de la quantité :le chargement sont ordinairement déterminées par tâtonnage au moyen d'un flotteur couché sur la couche, et elles sont ensuite transmises par l'intermédiaire d'un méca- nisme de commande à un multiplicateur de force commandé, dont les mouvements correspondants aux variations de hauteur du produit sont finalement utilisés pour ouvrir ou fermer les organes d'évacuation..Les multiplicateurs de force à commande par relais sont actionnés par :les agents moteurs très variés, par exemple de l'eau sous pression, de l'huile sous pression,
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de l'air comprimé, l'électricité, etc...
Ordinairement ils ne commandent que l'un des organes 3'évacuation, générale- ment au nombre de deux dans les lavoirs en question, par exemple la vanne à charbon ou la vanne à schistes, l'autre vanne étant réglée à la main ; ou bien ils commandent lesdeux organes en même temps. Avec cette disposition, il existe précisément dans ces machines travaillant automatiquement la possibilité qu'une vanne :ou autre organe semblable se bloque, ce qui pourra avoir jour conséquence que le lit de lavage se vide. Cependant, ces appareils présentent notamment l'incon- vénient que non seulement les variations de hauteur de la couche :le produit à laver, mais aussi les pulsations du li- quide de lavage sont transmises au flotteur, et avec cela transmises au mécanisme :l'évacuation tout entier.
Le résultat en est qu'en plus du flotteur, le relais de commande, le multiplicateur de force et les organes d'évacuation, oscil- lent continuellement en cadence avec la pulsation de l'eau, bien que cela soit inutile pour l'évacuation, et d'ailleurs au plus haut iegré indésirable à cause ie l'usure des orga- nes de réglage sensibles qui en résulte.
Les perfectionnements objets de l'invention assurent dans leur ensemble un travail irréprochable de l'appareil d'évacuation automatique, mais ils permettent aussi, utilisés séparément dans des appareils connus d'espèce semblable, de supprimer les inconvénients qui s'attachent à ces appareils.
Leur emploi partiel entre donc aussi dans le cadre :le l'in- vention. Les perfectionnements et innovations concernait le flotteur comme organe d'impulsion, le multiplicateur de force et les organes d'évacuation eux-mêmes.
On évite par les dispositifs selon l'invention, l'une des propriétés les plus gênantes de l'appareil :le réglgge automatique connu, à savoir la transmission des pulsations !le l'eau sur les organes :le réglage et d'évacuation, cela en
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intercalant entre le flotteur et le mécanisme de réglage, un système démarche à vile. Le flotteur oscille entre deux butées dont l'écartement peut être réglé en conformité avec l'amplitude des pulsations, de façon que ce ne soit qu'au moment d'un changement de position du flotteur indépendant des pulsations et occasionné par une hausse ou un abaisse- ment de la couche de schistes, que le mécanisme de commande du multiplicateur de force est déplacé par les butées.
Pour que ledit mécanisme s'arrête maintenant dans la nouvelle position et laisse toute liberté aux pulsations de l'eau également dans cette position, le mécanisme se compose d'une articulation à genouillère à arrêt par friction, de façon à conserver invariablement la position qui lui a été imposée par le flotteur, jusqu'à ce qu'un nouveau changement de position du flotteur, déterminé par la couche de schistes produit un changement de position correspondant du mécanisme de réglage. L'arrêt par friction du genou doit être établi pour qu'ainsi qu'il a été dit déjà, le flotteur puisse vain- . cre le frottement, mais sans que les organes de réglage du multiplicateur de force actionnés par le mécanisme puissent exercer une action quelconque sur l'articulation.
Cette der- nière exigence est la conséquence de la construction spécia- le du réglage à relais du multiplicateur de force, dont les détails seront décrits ultérieurement. Mais le dispositi f pourra être utilisé aussi avec d'autres montages à relais, où il ne sera pas nécessaire d'attribuer une valeur décisive à de telles conditions limites de la grandeur de l'arrêt par friction.
Dans la construction et le mode d'action :les organes d'évacuation ainsi que dans leur mise en action par le mul- tiplicateur de force, on suit, selon l'invention, un chemin qui s'écarte :le celui suivi avec les possibilités de réglage
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i'êvacuation conhues;
en effet on utilise plus ou moins, par changement ie la section de passage dans la partie du tamis à laver qui avance jusque dans la chambre d'évacuation, la force ie soulèvement :les impulsions ie l'eau s'exerçant sur les schistes Convenablement on procédera ie la même façon aussi avec la partie iu tamis nécessaire pour le pro- cédé de lavage proprement dit et limithrope ie la chambre d'évacuation. Le changement ie la section de passage s'opère automatiquement par les mouvements du multiplicateur de for- ce correspond ant aux conditions de la couche :le schistes .
D'après un développement iu principe =Le l'invention , les dispositions doivent être prises de façon qu'après l'ouver- ture, partielle dans une certaine mesure ou bien complète, de la section de passage dans le tamis, il y ait encore additicnnellement augmentation automatique de la section de passage :Les schistes entre la vanne à charbon et le tamis le lavage, dans le cas où la quantité :les schistes à évacuer venait à dépasser considérablement la mesure normale.
T.ors- que par suite :le l'augmentation il écoulement. la hauteur de la couche des schistes diminue :la nouveau, la vanne à charbon :lait automatiquement redescendre à sa position nor- male, et ensuite le réglage no s'opérera rien que par l'im- pulsion plus ou moins forte ie l'eau, comme il a été 5.écrit ci-'dessus,
Si, par suite i'influences quelconques, -La vanne à charbon, se posant par exemple sur un morceau des schistes reste suspeniue ou accrochée, les dispositions sont -,;rises de façon que l'évacuation les schistes se trouve néanmoins arrêtée par suite de la fermeture :
la la section de passage dans le tamis de lavage, afin 3' éviter que la couche totale ne se vide par le conduit ie décharge des schistes.
Les dessins ci-joints représentent à titre l'exemple une forme d'exécution =Le l'objet de l'invention.
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Fig. 1 est une coupe schématique d'une partie du lavoir avec le mécanisme de réglage au repos.
Fig. 2 représente à une échelle plus grande le schéma de fonctionnement du mécanisme de réglage.
Sur le tamis de lavage 1, lahouille crue est séparée en charbon et schistes par l'impulsion de l'eau agissant d'en bas. Le charbon est soulevé au-dessus de la tôle 2, tandis que les schistes cheminent vers le conduit d'évacuation 3. Le tamis :le lavage avance jusque dans la chambre d' évacua- tion 3-3, :le sorte qu'ici également les impulsions de l'eau soulèvent les schistes qui partent, et les évacuant en les faisant passer par dessus le bord du tamis, avec l'assis- tance du courant :l'eau et :le la couche de schistes exerçant une pression par derrière.
Le flotteur 5 qui repose sur la couche de schistes 4 de la machine à laver a son point d'attache en 6, et il est pourvu des deux butoirs 7' et 7". Entre ces butoirs dont on peut régler l'écartement à l'aide des vis 8' et 8" est suspendu le levier 9 qui peut tourner librement autour du point 6. La distance entre lesdites vis est établie de façon que les pulsations de l'eau ne puissent pas déplacer le levier 9. Celui-ci forme avec la tige de commande 10 une articula- tion à genouillère, dont le point :l'articulation ll est en- travé dans sa liberté :le mouvement par des rondelles et des ressorts qui sont disposés sur le tourillon d'articulation, mais qui ne figurent pas dans led essin.
Le genou 9, 10 conserve donc la position coudée une fois atteinte par lui, jusqu', à ce que par une impulsion du flotteur 5 et par l'in- termédiaire des butoirs 7' et 7", il prenne une nouvelle position.
Les impulsions :le commande de la tige 10 se trans- mettent au multiplicateur de force, qui se compose essentiel- lement du tiroir 12 à distribution d' huile sous pression, du
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cylindre 13 et du piston 14. Lorsque le flotteur déplace le tiroir à droite, l'huile sous pression entre au-dessus du piston, tandis que cette huile entre sous le piston en cas de déplacement du tiroir à gauche. A la tige :le piston est attachée la coulisse 15 lui, par le moyen du glisseur qui y joue, peut déplacer le levier à deux bras 17, 17'articulé en 16.
La tige =Le commande 10 n'attaque pas directement le tiroir 12, mais elle attaque au point 18 un levier 19 lui est articule en 20 sur le levier 17, 17' et qui, par l'in- termédiaire de la biellette articulée 21, seulement, trans- met les mouvements de déplacement du flotteur 5 au ti@@ir 12.
Voici le mode de fonctionnement du système :
Le flotteur 5 plonge dans le produit à laver assez profondément pour que son fond repose sur la couche des schis- tes délimitée assez nettement. Pendant les pulsations de l'eau, le levier à genouillère 9, 10 prend une position moyenne avec laquelle, la hauteur :le la couche des schistes restant invariable, les butoirs 7', 7" oscillent autour du levier 9, sans le déplacer.
En cas :le changement de la hau- teur :le la couche :le schistes, le flotteur prend une position moyenne correspondante, plus haute ou plus basse, autour de laquelle il particige aLors aux pulsations de l'eau. -,en- dant le changement de position, le butoir 8' ou 7" heurte le levier 9 et fait tourner 1'ensemble du levier à genouil- lère 9, 10 dans une nouvelle position, à droite ou à gauche, autour des centres de rotation cinématiques 6 et 20.
Puisque le point 3' articulation 11 ne peut pas se mouvoir librement, le levier à genouillère 9, 10 reste arrêté dans cetteposi- tion, et les butoirs 71 et 7" iu flotteur oscillent :le nouveau autour du levier 9, si l'augmentation ou la diminu- tion de la couche :le schistes est arrivée au repos.
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Un mouvement de la tige 10 à droite ou à gauche cor- responi à un mouvement tournant du levier 19 autour du point 20, de sorte que le tiroir 12 ouvre dans l'un :les deux sens laisse pénétrer de l'huile sous pression ou autre liquide semblable, dans le cylindre. Les mouvements qui se produisent alors sont représentés dans la figure 2, pour le cas d'un abaissement de la couche de schistes. Les traits pleibs donnait la position des différents organes au début du déplacement, tandis que les lignes tiretées donnent la position à la fin du réglage.
Le piston 14 occupe la position du milieu 22, le tiroir 12 est fermé et le levier 19 se tient verticalement. Cela étant, la tige de commande 10 tire maintenant le levier 19 à gauche en le faisant tourner autour du point immobile 20. Le tiroir de distribution 12 est déplacé à gauche, et de l'huile sous pression entre sous le piston 14. Pendant le mouvement de ce piston, la coulisse 16 est portée à la position montrée en lignes tiretées, et le oint 20 du levier 17,17' tourne à gauche autour du point 16. Puisque l'articulation en genouil- lère 9, 10 au point 11 est rigide pour les faibles efforts du système de commande, le levier 19 tourne autour du point 18.
Ce levier 19 qui agit maintenant comme étant un levier à deux bras, renverse les sens de mouvement et pousse de nouveau le tiroir 12 à droite,en le ramenant à sa position de repos et en interrompant ainsi l'arrivée d'huile. Le piston 14 reste dans cette nouvelle position de repos, jusqu'à ce que le flot- teur détermine une nouvelle opération de réglage.
Lorsque le flotteur monte par suite d'une hausse de la couche de schistes, les mouvements se produisent en sens inver- se.
Les organes d'évacuation du lavoir connectés avec le piston 14, excéutent les mêmes mouvements que ce piston, de sorte que ces organes ne participent pas non plus aux pulsations
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du liquide de lavage. Lorsque donc la couche de schistes augmente, le piston 14 monte; dans le cas contraire, il des- cend, Au moyen du levier à deux bras 24, supporte en 23, et par l'intermédiaire du secteur denté 25 et du pignon 26, il place ainsi la vanne 27 dans la position qui cirrespond à l'épaisseur :le la couche :le schistes.
La vanne ou tiroir en coquille 27 de disposition nou- velle règle la section de passage iu tamis à laver 1, :le sorte que les impulsions du liquide :le lavage peuvent exer- cer plus ou moins leur action de levée sur les schistes se trouvant dans la chambre 5.'évacuation 3. Lorsque la vanne 27 occupe la position inférieure, l'impulsion du liquide pourra produire son lein effet, et les schistes sont évacués ra- pidement. Plus on la ferme dans le sens :le la flèche', plus le courant iu liquide sera faible à travers le tamis 1 dans la chafore 3, et moins sera grande la quantité :le schistes pouvant être évacuée.
Lorsque la vanne 27 est appuyée contre la tringle 28, l'écoulement :les schistes est pratiquement parlant totalement arrêté.
La réglage de l'évacuation peut en soi se faire par le seul déplacement :le la vanne ou tiroir en coquille 27. Dans beaucoup de cas, il est pourtant pratique de l'as- socier aussi avec la vanne à charbon 29 ,de façon que lors- que la quantité :le schistes augmente très fortement et dé- passe sensiblement la mesure normale, la dite vanne à charbon 29 puisse égalemetn être levée automatiquement par le piston 14 du multiplicateur ie force, A cet effet on a attaché au poit 30 du levier 24, la tige 31 pourvue d'une fente 32 dans laquelle glisse le boulon 33 du secteur denté 34, lequel pourra soulever et abaisser la vanne à charbon 29.
Cette dernière disposition joue le rôle suivant : La vanne à charbon 2S est destinée à limiter la quantité de schistes s'écoulant normalement dans la chambre et le conduit
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d'évacuation 3; elle est donc ajustée pour une position dé ter- minée, par exemple à l'aide des butées 35 et 36. Puisque dans la position normale le boulon 33 se trouve au centre de la fente 32, la vanne 29 n'est pas influencée par les opérations de ré- glage du multiplicateur de f&rce 13, 14. La vanne en coquille 27 qui, avec la hauteur normale de la couche de schistes est également à moitié fermée, se charge seule du réglage de l'éva- cuation.
Lorsque maintenant, malgré ouverture totale de cette vanne 27, la couche de schistes augmente toujours, la fente 32 vient se poser finalement sous le boulon 33, et elle soulève au- tomatiquement - le piston 14 continuant de monter- toujours de plus en plus haut, jusqu'à ce que l'écoulement ainsi accru de schistes ait finalement résulté en une diminution de la couche de schistes sur le tamis 1, La vanne 29 s'abaisse alors pa r son poids, jusqu'à ce qu'elle ait de nouveau atteint sa position normale. A partir de ce point, la vanne 27 prend seule soin du réglage du procédé de lavage.
La disposition prise agit aussi comme soupape de sû- reté pour le cas où la vanne ne peut pas revenir à sa position normale, soit qu'elle soit coincée, soit qu'elle se pose sur des morceaux :le schistes. Ce cas est indiqué au dessin. Lorsque le levier 24 s'abaisse, la tige 31 vient se poser par le bord su- périeur de la fente 32 sur le boulon 33 qui est maintenant immobilisé; le point 30 sert alors de centre de rotation au le- vier 24, de sorte que par suite de l'accroissement du bras de levier 24, il se produit une fermeture presqu'instantanée de la vanne en coquille 27. Le risque que l'on court que la couche totale de'produit à laver s'échappe par la décharge est ainsi évité.
A la place de la vanne ou tiroir en coquille 27, on pourra disposer étroitement sous le tamis de lavage 1 une vanne ou tiroir perforé qui étant poussé dans un sens et dans l'autre modifie la section des trous du tamis 1.