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B R E V E T D'INVENTION PERFECTIONNEMENTS AUX MOYENS POUR SEPARER DES CONSTITUANTS D'UN
MELANGE DE MATIERES, TELS LES CHARBONS, MINERAIS ET ANALOGUES.
L'invention est relative aux traitements des charbons, minerais et matières analogues et concerne en particulier les moyens pour séparer, à partir de semblables matières, des catégories déterminées de produits, plus spécialement les appareils extracteurs associés aux couloirs dits d'alluvionnement pour assurer pareille séparation.
Elle a pour but surtout de conditionner ces appareils de façon à les adapter aux variations dans les compositions des matières qui se produisent en cours de traitement, et de faciliter par là l'obtention de catégories mieux définies en améliorant la séparation.
A cet effet elle consiste à leur faire comprendre, en combinai- son, un ou un groupe d'éléments mobiles, disposés en amont d'une ouverture formée dans un couloir de traitement et propres à consti- tuer une saillie réglable dans ce couloir et un ou un groupe d'élé- ments mobiles disposés en aval du ou des premiers éléments, l'ensem- ble des éléments formant, éventuellement avec l'aide d'éléments fixes, une ou des poches ou chambres de oaptation et, ou d'évacuation dont individuellement tant la capacité, que la section d'entrée ou la section de sortie, ou ces deux sections à la fois soient réglables à volonté.
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Elle consiste également à agencer l'élément ou le groupe d'élé- ments mobiles d'aval, de façon à former dans le couloir un barrage réglable en aval d'une ouverture d'entrée d'une poche ou chambre de captation et, ou d'évacuation.
Elle consiste encore à organiser l'élément ou le groupe d'éléments mobiles d'aval, de façon telle que simultanément au barrage d'aval d'une poche d'évacuation une seconde poche d'évacuation soit formée en aval du dit barrage, le réglage du barrage déterminant les réglages des capacité et sections d'entrée et de sortie de la dite poche.
Elle consiste de plus à prévoir des moyens propres 5 permettre de rendre automatiques les réglages de certains des éléments mobiles précités en fonction de la composition des matières traitées, ou à asservir certains réglages à d'autres réglages en sorte d'en assurer l'exécution simultanée par une seule manoeuvre, ou bien encore à associer l'automaticité de certains réglages et l'asservissement des autres pour réaliser l'automaticité complète des appareils extracteurs.
En outre elle consiste, de préférence, à donner à ces appareils extracteurs une conformation particulière et à les munir de disposi- tifs d'évacuation propres à en améliorer le fonctionnement et à en simplifier la conduite, ainsi qu'il ressortira plus clairement du com- de description plément qui suit de certains modes préférés d'exécution, donnés à titre d'exemple, et représentés, d'une manière plus ou moins schématique, aux dessins annexés, dans lesquels:
Fig.l est une vue en élévation et coupe d'un appareil extracteur conforme à l'invention;
Figs 2 et 3 montrent comment on peut associer certains ou tous les réglages des éléments mobiles de l'extracteur;
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Big.4 indique un moyen d'assurer l'automaticité du régla- ge d'un des éléments de l'extracteur;
Fig.5 montre la réalisation d'une automaticité complète des réglages.
Fig.6 est une vue en élévation et coupe d'un appareil extracteur comportant deux poches d'évacuation situées de part et d'autre d'un barrage réglable.
Figs. 7 et 8 montrent des appareils extracteurs équipés de dispositifs évacuateurs, en même temps qu'une conformation particulière de l'extracteur.
Figs. 9 à 11 indiquent en coupes transversales partielles certains agencements et certains modes d'association des commandes d'évacuation d'extracteurs appartenant à des couloirs de traite- ment accouplés.
En se référant à la fig.l, 1 désigne une portion de cou- loir de traitement de matières comme le charbon, minerai et ana- logue, dans le fond duquel a été pratiquée une ouverture d'évacu- ation régnant sur toute la largeur du couloir et aux borde de laquelle est suspendu le caisson d'un appareil extracteur désigné dans son ensemble par 2 et formé des parois d'amont et d'aval 14 et 15 et de deùx parois latérales généralement verticales, le tout étant terminé à la partie inférieure par une bride d'assem- blage 16.
Dans la zone du bord d'amont de l'ouverture on prévoit un en marche ensemble d'éléments mobiles/constitué par deux parois 4 et 6 articulées entre elles en 5, la paroi 6 étant elle même fixée, à sa partie inférieure, sur un axe 3 tourillonné dans les parois latérales du caisson 2, de façon telle que l'on puisse l'amener et le fixer dans une position quelconque désirée de rotation.
D'autre part on prévoit une paroi 7, fixée sur la portion médiane d'un axe transversal fixe 10, et conformée à sa base 8 de façon à former joint avec une portion également conformée 17 de la paroi 15, le dit axe la pouvant être amené et fixé dans toute position voulue de rotation.
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Sur des manchons 101 enfilés sur les parties extrêmes de en marche l'axe 10 on fixe un ensemble d'éléments mobile , composé des parois 9 et 11, articulées entre elles en 12, la paroi 9 formant un bar- rage mobile et la paroi Il un plan de cheminement dont l'extrémité est avantageusement appuyée sur les gradins d'une butée conformée 111 fixée sur le fond du couloir, les dits manchons 101 pouvant également être amenés et fixés dans toute position désirée de ro= tation.
Il ressort déjà de ce qui précède, qu'entre les parois 6 et 7 on forme une chambre 18 dont tant la capacité que les sections supé- rieure d'entrée et inférieure de sortie pourront être modifiées à volonté; en même temps la paroi 4 forme dans le couloir une saillie plus ou moins prononcée tandis que, grâce à la mobilité de la paroi 9, on peut établir un barrage réglable, en aval de l'ouverture d'entrée dans la chambre 18.
En 13 on prévoit encore une arrivée d'eau régable, destinée à engendrer dans l'appareil extracteur un courant ascensionnel traversant la chambre 18 en direction du couloir.
En supposant qu'un appareil tel que décrit ci-dessus soit associé à un couloir de traitement de charbons, et en admettant que les divers organes soient convenablement réglés pour assurer la séparation des schistes à partir d'une masse brute de composition déterminée, si la composition de cette masse vient à se modifier, par exemple par un accroissement de la proportion de schistes, on sana arrêter le fonctionnement de l'appareil, pourra d'une manière simple et rapide compenser les effets sur le traitement de cette variation de composition, en exécutant simultané ment, ou successivement, une ou plusieurs des manoeuvres ci-après:
On réduit, dans une mesure plus ou moins importante, la sail- lie formée dans le couloir par la paroi 4, par exemple comme figuré en traits interrompus, ce qui répond à l'accroissement de hauteur du lit de lavage due à l'augmentation de la proportion de schistes, .et accroit la section d'entrée de la chambre 18 en permettant un effondrement plus marqué du lit de lavage à l'ouverture de cette chambre et le passage dans cette dernière d'une plus grande quan-
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tité de produits lourds.
Si cette première mesure n'était pas suffisante pour assurer la séparation du supplément de schistes de la matière traitée, on agit sur la paroi 9 pour augmenter l'importance du barrage qu'elle forme dans le couloir et accroitre ainsi la tendance à l'évacuation.
Et alors, si l'évacuation, à partir de la chambre 18, n'était pas suffisante, on agirait sur la paroi 7 pour accroitre la section de sortie de la dite chambre, remarquant que par cette manoeuvre on accroit simultanément sa capacité.
Enfin, si en raison des manoeuvres susdites on constatait une évacuation indésirable de produits plus légers, de valeur com- parativement plus marquée, on pourrait régler l'arrivée d'eau 13 afin d'accroitre l'intensité du courant ascensionnel 19 de façon à retenir, ou à ramener dans le couloir les dits produits plus légers.
Ce qui est dit ci-dessus pour des schistes, s'applique natu- rellement aux autres catégories de produits de la masse traitée.
Bien que dans la disposition ci-dessus on ait prévu les pa= rois 7 et 9 comme indépendamment mobiles, il rentre dans le cadre de l'invention de les rendre solidaires l'une de l'autre pour leurs déplacements, voire de les constituer en une seule pièce, en simplifiant ainsi l'organisation des dispositifs d'articulation 10 - 101 et le nombre des manoeuvres à effectuer.
Dans le même but de réduire le nombre de ces manoeuvres, les organes qui les commandent pourront être reliés les uns aux autres, par des timoneries, ou semblables, qui, avantageusement, seront elles mêmes prévues réglables, et les figures 2 et 3 montrent des agencements de ce genre.
Dans la fig. 2, les positions de l'axe 3 sont commandées par un levier 20, et les positions de la vanne 21 controlant l'arrivée d'eau 13 sont commandées par un levier 22, les deux leviers 20 et 22 étant reliés par une tringle 23, articulée sur l'un des leviers, 20 ou 22, et reliée à l'autre levier, 22 ou 20, par un dispositif
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réglable, par exemple par un dispositf à jeu réglable.
Les positions des parois 7 et 9 sont commandées par un le= vier 24 associé à un secteur 25.
Dans la disposition de la fig.3, la disposition est la même que dans la fig.2 en ce qui concerne les leviers 20 et 22, mais les positions du levier 25 sont également asservies au déplacement du levier 20 en ayant recours à une timonerie comprenant la tringle 26, le levier coudé 27,articulé en un point fixe 28, et la tringle 29, reliée de façon réglable, par exemple par un dispositif à jeu réglable, au levier 24.
De cette façon la manoeuvre du seul levier 20 suffit pour provoquer simultanément les modifications des positions des diffé- rents éléments mobiles de l'extracteur.
Il rentre également dans le cadre de l'invention de rendre ces différents réglages automatiques et, à cet effet, on utilise, pour assurer la commande générale, les déplacements d'un organe influençable par les variations de composition de la matière trai- tée, et en,particulier ceux de la paroi 4.
Dans la fig.4 on a représenté comment les déplacements de cette paroi 4 et de la paroi 6 pouvaient être rendus automatiques.
A cet effet, on associe à cet ensemble de parois un contre- poids 30 monté d'une manière réglable sur l'une des branches d'un levier coudé 31 articulé en un point fixe 32 et relié à l'ensemble des parois 4 = 6.
Cette liaison pourra être formée avec l'axe 3, ou bien la liaison pourra être prévue à l'articulation 5, ou encore en un autre endroit approprié de la paroi 4, et formée par une articula- tion 34 comme il est figuré.
Dans ce dernier cas, on prévoit avantageusement des organes, tels des ergots ou semblables, 35, fixés aux parois latérales du couloir 1, pour maintenir abaissée l'extrémité d'amont de la paroi 4.
Dans chaque cas, l'accroissement de la proportion de schis- tes, qui détermine un accroissement de la hauteur du lit de lavage,
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provoque un affaissement de la paroi 4 à l'encontre de l'action du contrepoids 30, et inversément lorsque la proportion de schistes diminue dans la masse traitée.
Ce qui est dit pour les schistes, reste vrai pour toutes les autres catégories de produits à éliminer.
Et suivant la fig.5 on voit que les modifications de position de la paroi 4 sous l'influence de modifications dans la composition de la masse traitée peuvent être utilisées pour assurer différents autres réglages des éléments mobiles.
Ainsi, sur l'axe d'articulation 32, rendu solidaire du levier coudé 31, on fixe une tringle 36, en un point intermédiaire 37 de laquelle est articulée une tringle 38, articulée à son tour au levier 24, ce dernier étant prolongé comme en 39 et commandant par une timonerie 40-41 la vanne 21 de l'arrivée d'eau réglable 13.
D'autre part, à la base de l'extracteur on a prévu un dispo- sitif de contrôle de l'évacuation, figuré en 421 par une glissière pourvue de lumières-appropriées, et cette glissière est commandée par la tringle 36 en interposant une tringle articulée 42.
Bien entendu l'agencement des timoneries est exemplatif et non limitatif.
Dans le traitement des matières du genre défini, en particu- lier des charbons, il peut se faire qu'en raison de la quantité des schistes ou mixtes schisteux, ou de la forme plus ou moins aplatie de ces produits, certains d'entre eux échappent à l'évacu- ation par la chambre 18 et passent au dessus du barrage 9.
Pour tenir compte de cette éventualité, on prévoit, suivant l'invention, de disposer en aval du barrage 9, une. seconde chambre d'évacuation 43, dont on obtient la formation en agençant les parois 7 et 9 sous forme d'un organe à contour fermé 44, comme on l'a représenté fig. 6, l'organe 44 pouvant être amené dans une position de réglage désirée, par : rotation autour d'un axe 45, obtenue à l'aide d'une timonerie 46 et d'un organe de manoeuvre 47.
En même temps l'arrivée d'eau réglable 13 est équipée d'aju=
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tages de débit orientés tant vers la chambre 18 que vers la cham- bre 43.
Dans ces conditions, les produits à évacuer dans la chambre 18, qui auraient franchi le barrage, sont receuillis dans la cham- bre 43 d'où ils peuvent passer à l'évacuation. La chambre 43 est également traversée par un courant ascendant qui retient ou ramène dans le couloir 1 les produits dont on ne désire pas l'évacuation.
On peut remarquer sur le dessin que lorsque le barrage est relevé, la section d'entrée de la chambre 43 est agrandie en sorte de permettre la pénétration aisée dans cette chambre des produits plus denses qui auraient pu avoir franchi le barrage; en même temps, la vitesse du courant ascendant à l'évacuation de cette chambre croit, afin d'empêcher les produits légers d'être évacués.
Tel que décrit ci-dessus, l'organe 44 occupe des positions relativement fixes, mais il rentre dans le cadre de l'invention de modifier d'une façon continue les positions de cet organe, en lui communiquant des oscillations alternatives entre certaines limites, par exemple à l'aide de l'organe 47 organisé en excentrique, du reste réglable. De cette façon les sections d'entrée et de sortie des chambres 18 et 43 croissent et diminuent d'étendue alternati- vement et l'on constate que la séparation et l'évacuation des pro- duits désirés est améliorée.
Au début du présent mémoire, il a été indiqué que les appa- reils extracteurs étaient associés à des appareils évacuateurs et dans les figures 7 et 8 on a représenté deux associations de ce genre.
Dans la figure 7, l'évacuation est obtenue d'une manière continue par une lumière calibrée que l'on peut remplacer à volonté par une lumière plus grande ou plus petite pour modifier l'évacu- ation.
A cet effet les lumières 48 sont formées dans un secteur 49, fixé sur un axe 50 qui peut être amené et fixé dans une posi- tion de rotation déterminée. Ce secteur 49 est monté sur et forme joint avec la base d'un ajutage 51 assujetti à la bride 16 de
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l'extracteur.
Dans la figure 8, l'évacuation s'obtient par un tambour à alvéoles du genre décrit dans la demande de brevet ? 319.856 du
14 juin 1935 du même demandeur, le tambour à alvéoles 52 faisant suite à un ajutage 51 raccordé à la bride 16 de l'extracteur com- me dans la fig.7.
Dans ce dernier cas, (fig.8) l'extracteur travaillera à ni= veau plein et l'évacuation s'obtient avec les avantages signalés dans la demande de brevet précitée.
Les ajutages 51 pourront recevoir la forme conique, symétri- que, normale, mais avantageusement l'une des parois seulament est inclinée, comme il est figuré dans les figures 7 et 8 pour la paroi 53, ceci afin de rompre les voutes d'accrochage que les produits évacués sont susceptibles de former.
Aussi bien pour l'évacuateur à secteur que pour l'évacuateur très à alvéoles, on peut réaliser/simplement la commande simultanée de plusieurs évacuateurs appartenant des couloirs parallèles et cela en agissant d'un seul côté de l'installation.
Dans la fig. 9 on a représenté l'accouplement des secteurs
49 de deux évacuateurs, la commande s'obtenant à l'aide d'une roue à main, d'engrenages ou autre, d'un seul côté de l'ensemble.
Dans la fig.10, on remarque que la disposition se simplifie par le fait que les ajutages 51 sont établis avec une seule paroi inclinée d'une manière analogue à celle représentée fig.7, mais pour des parois latérales, un seul secteur 49 étant prévu pour régler l'évacuation.
La fig.11 montre une variante dans laquelle trois couloirs parallèles ont été prévus, dont les évacuations sont associées de façon à pouvoir être réglées par une seule manoeuvre.
Les secteurs 49 sont rendus solidaires d'un axe sur lequel est monté l'organe de commande 54.
Dans ce cas encore l'une des-parois, 53, des ajutages 51 est inclinée.
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Bien entendu dans les figures 9 à 11, les secteurs 49 pour- raient être remplacés par des tambours à alvéoles, l'organe de commande 54 étant dans ce cas une roue d'engrenage ou à chaîne en- trainée en rotation par une source motrice appropriée.
Comme il va de soi, et comme l'a déjà laissé entendre, il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux agencements plus spécialement décrits et représentés, mais englobe également les variantes et les modifications.
REVENDICATIONS.
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1. rerfectionnements aux moyens pour séparer des constituants d'un mélange de matières, comme les charbons, minerais et analogues, en particulier aux extracteurs associés aux couloirs dits d'allu- vionnement, qui consistent à leur faire comprendre, en combinaison, un ou un groupe d'éléments mobiles, disposés en amont d'une ouvertu- re pratiquée dans les couloirs et propres à former une saillie ré- glable dans ce couloir et un ou un groupe d'éléments mobiles dispo- sés en aval du ou des premiers éléments, l'ensemble des éléments formant, éventuellement avec l'aide d'éléments fixes, une ou des poches ou chambres de captation et ou d'évacuation dont,individuel- lement,tant la capacité que la section d'entrée ou la section de sortie, ou ces deux sections à la fois sont réglables.