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Trieur hydraulique pour solides en suspension.
L'invention concerne les classeurs ou trieurs hydrauliques du type sédimentation empêchée dans lequel on fait arriver dans le trieur les solides en suspension dans un liquide et ceux-ci se classent suivant la grosseur des particules, de sorte qutune fraction sortant du trieur con- tient les solides ou sables en grosses particules, tandis qutune autre traction qui en sort contient les solides en particules moins grosses, dites fines.
Plus particulièrement l'invention concerne une installation de triage des solides en suspension, du type qui comporte un dispositif servant à établir et à maintenir une masse de solides en suspension à trier en empêchant leur sédimentation, un dispositif y faisant arriver les so- lides en suspension d'une manière continue, un dispositif faisant sottir d'une manière continue par la partie inférieu- re de cette masse les solides ou sables en grosses particu- les fractionnées, un dispositif faisant sortir d'une maniè- re continue par un déversoir de la portion supérieure de la masse une autre traction de solides en particules moins grosses ou fines, un dispositif faisant arriver d'une ma- nière oontinue un liquide sous une pression hydraulique de facon à mettre les solides en mouvement dans la masse,
un dispositif établissant et maintenant une colonne de li- quide pur équilibrée par la densité de la masse à un ni- veau plus élevé ou surélévation, que celui de la partie supérieure de la masse et variant avec la densité de la masse, une soupape réglable commandant le débit de la sor- tie de la fraction de solides passant par le siège de la soupape dans la partie inférieure de la masse et un dispo- sitif automatique stabilisant la densité de la masse à une valeur normale déterminée ou au voisinage de cette valeur pour obtenir avec certitude un classement précis, d'après leur grosseur, des solides qui y sont contenus.
Le bain de liquide contenant les solides en sus- pension est maintenu en permanence dans le bac d'agitation àl'état dtagitation ou'en mouvement. Le classement hydrau- lique de ce type est souvent appelé "classement à sédimen- tation empêchée:
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Le liquide sous pression hydraulique arrivant dans la masse ou le bain est généralement de l'eau, mais peut être un liquide de densité plus torte, par exemple une solution d'un sel, de chlorure de calcium, etc.
La charge sous laquelle on fait arriver l'eau provoque l'agitation ou le mouvement des solides en suspension dans le bain, qui constitue une condition importante de l'opération. Cepen- dant la densité du bain exerce une influence sur le pouvoir de séparation des grosseurs de l'installation de sorte que le réglage automatique suivant l'invention provoque le ré- glage de la densité du bain de classement ou de triage des solides.
L'invention concerne particulièrement un dispo- sitif perfectionné faisant fonctionner automatiquement la soupape réglable de façon à la fermer ou à l'ouvrir pour augmenter ou diminuer la densité du bain suivant le cas.
Etant donné que la masse ou bain contient des so- lides en suspension et que la colonne d'équilibre contient du liquide pur, le liquide de la masse ou bain a une densi- té plus grande que le liquide pur et la colonne d'équilibre de liquide pur s'élève à, un niveau plus élevé que la surface du bain. La différence de hauteur entre le niveau du liqui- de au bain.et le niveau du liquide pur de la colonne s'ap- pelle 'surélévation*. Cette surélévation est un facteur im- portant dans la détermination de la densité qui convient au bain.
Par suite, les variations éventuelles de densi- té du bain contenant les solides en suspension en mouve- ment qui se trouvent dans le bac d'agitation, et en cours de classement d'après leur grosseur, sont indiquées par une variation correspondante du niveau de la colonne de liquide pur, qui est équilibrée par le bain plus lourd.
Le bain et la colonne sont en équilibre et par suite leur niveau varie en même temps mais celui de la colonne de li- quide varie beaucoup plus que celui du bain.
Jusqu'à présent, on a combiné d'habitude avec le bain de l'agitateur un diaphragme indiquant les variations de densité, le diaphragme se déplaçant dans un sens lors- que la densité du bain devient trop forte et par suite ou- vrant la soupape pour faire sortir une certaine quantité de solides ou sables en grosses particules du bain, et di- minuant ainsi la densité du bain. Inversement, si la densi- té, lu bain devient trop faible, le diaphragme se déplace dans l'autre sens, la soupape se ferme et reste fermée jus- qu'à ce que les solides en suspension continuant à. arriver dans le bain fassent augmenter la densité et par suite pro- Toquent l'ouverture de la soupape pour revenir au fonction- nement normal.
Le principe du fonctionnement d'une installation de ce type classant les solides par grosseur, connue dans le commerce sous le nom de classeur Fahrenwald, est repré- senté et décrit dans le brevet anglais N 268.663 du 4 octo- bre 1926.
Un des objets de l'invention consiste dans un dis- positif de commande très sensible mais d'un fonctionnement sûr, mis en mouvement par une variation de la surélévation de la colonne d'équilibre de liquide pur, et commandant une soupape qui fait varier la densité du bain de l'agitateur.
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Un autre objet de l'invention consiste à taire ar- river dans le dispositif de commande entre le flotteur ou diaphragme fonctionnant sous l'effet de la variation du ni- veau de la colonne d'équilibre de liquide pur, une impulsion provenant d'une source extérieure, telle qu'une source d'é- nergie électrique, au moyen de laquelle on multiplie ou am- plifie les très faibles variations du niveau du liquide pur, de façon à régler en conséquence la position relative de la soupape dans le bain d'agitation.
Un autre objet de l'invention consiste à rendre moins volumineux, plus légers, plus faciles à monter et plus accessibles le dispositif de commande automatique de la sou- pape d'évacuation des sables et la soupape elle-même.
Pour arriver à ces résultats, l'installation du type précité est caractérisée suivant l'invention en ce que ce dispositif de stabilisation automatique domporte un moteur réversible actionné par une source d'énergie exté- rieure, qui, lorsque la soupape est dans une position éloi- gnée de sa position de fermeture, rapproche ou éloigne la soupape de sa position de fermeture complète, un disposi- tif de réglage entrant en action lorsque la surélévation de la colonne de liquide pur augmente et diminue et un dis- positif combiné, actionné par le mouvement du dispositif de réglage commandant le moteur de taqon à 1) ouvrir da- vantage la soupape réglable, en recevant son énergie de la source extérieure, d'une quantité proportionnelle à l'aug- mentation de la surélévation,
et à provoquer ainsi une aug- mentation proportionnelle du débit de l'évacuation des so- lides de la masse pour diminuer la densité de cette masse et par conséquent la surélévation, 2) arrêter le mouvement de la soupape et 3) rapprocher la soupape ouverte de sa position de fermeture d'une quantité proportionnelle à l'a- baissement du niveau de la surélévation partir du point auquel le mouvement d'ouverture de la soupape a été inter- rompu, jusqutau niveau de la surélévation auquel le mouve- ment de fermeture de la soupape est interrompu de nouveau pour taire diminuer le débit de l'évacuation des solides de la masse et en augmenter la densité.
Suivant une forme de réalisation de l'invention choisie de préférence, les variations du niveau du liquide de la colonne dtéquilibre sont utilisées à titre dtimpul- sion primaire commandant une impulsion secondaire ou de relais, de façon à commander le fonctionnement du moteur qui ouvre ou ferme la soupape d'évacuation des sables con- formément à la valeur de l'impulsion primaire ou sensible- ment en synchronisme avec ladite valeur.
Plus spécialement, ces impulsions ont pour effet de taire démaner le moteur ou d'y faire passer le courant pour déplacer la soupape dans un sens, et l'arrêter ou y faire cesser le passage du courant pour Interrompre ce mou- vement. De même, le moteur démarre dans l'autre sens et est arrêté ensuite si l'impulsion primaire exige que le régla- ge s'effectue dans cet autre sens. L'amplitude des mouve- ments respectifs d'ouverture ou de fermeture est sensible- ment proportionnelle à la valeur des impulsions primaires ou hydrauliques correspondantes.
Le dispositif qui sert à transformer la valeur de l'impulsion primaire ou hydraulique en amplitude pro- portionnelle du mouvement de la soupape consiste dans un
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moteur "Modutrol" de la Minneapolia-Honeywell Regulator Company représenté et décrit dans le bulletin de cette compagnie N 95-1*057 A, intitulé 'Moteur Modutrol type M 904 E" en combinaison avec un circuit de commande repré- senté et décrit dans le bulletin de la même compagnie in- titulé 'Circuit de commande, série 90".
Par suite, l'impulsion hydraulique ou primaire dans un sens provoque une variation proportionnelle de la position de réglage d'un premier potentiomètre ou poten- tiomètre commandé qui, par suite, fait passer le courant dans un commutateur actionné par un solénoide faisant dé- marrer le moteur de commande de la soupape'. Le moteur tour- ne jusqu'à ce qu'il ait provoqué une variation de la posi- tion de réglage d'un second potentiomètre ou potentiomètre d'équilibrage du moteur dans une mesure suffisante pour faire revenir le commutateur dans sa position neutre ou position normale d'équilibre électrique, dans laquelle il provoque l'arrêt du moteur. Une impulsion primaire dirigée dans le sens opposé fait tourner le moteur en sens inver- se.
L'amplitude du mouvement de rotation de linduit du moteur et l'amplitude correspondante dumouvement de ré- glage de la soupape sont sensiblement proportionnelles à la valeur de l'impulsion primaire ou hydraulique en raison des positions de réglage respectives proportionnelles prl- ses par les deux potentiomètres.
Cependant lorsqu'il est important de réaliser l'a- vantagede l'extrême précision de triage que l'installation suivant l'invention permet d'obtenir on doit avoir soin de s'assurer que les solides en suspension dans la masse ou le bain sont maintenus en mouvement sans fraction sensible de ces solides restant immobiles. Pour réaliser un fonctionne- ment encore plus parfait du bac d'agitation, il convient d'établir et de maintenir des proportions déterminées dans le bain, qui est une pulpe ou un mélange de solides et de liquide, de façon qu'il existe un rapport déterminé entre le volume du liquide et le volume total du liquide et des solides de la pulpe.
Le volume du liquide doit être égal à 60% du volue total du liqueide et des solides et dane ce cas ie vo- lume des solides en suspension est égal à 40 du volume to- tal du liquide et des solides. Le rapport entre le volume du liquide et le volume total du liquide et des solides peut atteindre 90 , maie la valeur de 60 est une valeur critique et un pourcentage plus faible doit être évité autant que possi- ble. La marge peut atteindre 90 mats on a constaté par l'ex- p érience que lorsque le pourcentage dépasse 60 le rendement diminue.
Ce pourcentage du liquide peut être appelé "rapport des vides" c'est-à-dire le rapport entre l'espace occupé par les produits'non solides et l'espace occupé par le mé- lange de liquide et de solides, ou pulpe. Cependant il est plus commode pour les calculs de se servir de fractions décimales au lieu de pourcentage, de sorte qu'on peut dire que le rapport des vides doit etre égal à 0,60 du volume de la pulpe(le rapport des solides étant égal à 0,40 du volume de la pulpe) quoique ce rapport puisse atteindre 0,90 du volume de la pulpe (le rapport des solides étant de 0,10). Le rapport des vides est donc le chiffre obtenu en divisant le volume du liquide par le volume de la pul- pe ou bain.
Par exemple, un rapport des vides de 0,60 (rapport des solides 0,40) avec des solides d'une densité de 3,2 donne une pulpe d'une densité de 1,88 en un point situé juste au-dessus du fond du bain de pulpe. Le calcul
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s'effectue de la manière suivante : t 3,2 x 0,40 (rapport des solides) = 1,28. On ajoute à ce produit 0,60 qui est le produit de la densité de leau (1,00) par le rapport 0,60. La somme de 1,28 plus 0,60 est égale à la densité
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de la pulpe, c'estr-a-dire, 1,88. Avec un rapport des vides de 0*70 (rapport des solides 0,30) le calcul est le sui- vant : 3,2 x Oe3O (rapport des solides) = 0,96. Le profit de la densité de l'eau (1.00) par le rapport des vides (eau) 0,10 est égal à 0,70.
En ajoutant 0,96 â 0$70 on ob- tient 1,66 pour la densité de la piepe au fond du bain.
Bien entendu si le liquide ntest pas de l'eau, sa densité doit être introduite dans le calcul au lieu de celle de 1'- eau. Etant donné que la densité des solides amenés dans le bain est sensiblement constante, il suffit, après avoir
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réglé une prendre fois l'arrivée d'eau dans -le bainl, de déterminer au moyen d'échantillons prélevés dette ips en temps la densité du bain ou de la pulpe et de régler le débit de iteau, si ces prélèvement indiquent que.le rapport des vides a varié.
Pour rendre l'invention plus facile à comprendre, il convient de se reporter au dessin ci-joint, qui représente à titre d'exemple une forme de réalisation de l'invention et sur lequel:
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La J'1g. 1 est une élévation latérale d'un trieur à compartiments multiples de classement à sédimentation empêchée dont une partie du bac est arrachée pour taire apparaître dans un des compartiments la manière dont la nouvelle soupape d'évacuation des sables et le dispositif de commande sont disposés, plusieurs compartiments intermé-
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diaires du bac étant supprimés à cet effet, ainsi qu*une portion du bac voisine de ltextrémlté d'entrée; La 7ig. 2 est une vue en plan dy trieur de la lig. 1;
La Ilgt 3 est une vue en bout de ce trieur dont la paroi de l'extrémité est arrachée en partie, pour faire apparaître la soupape d'évacuation des sables;
La lige 4 est une vue de détail à plus grande échelle des éléments accouplant l'arbre du moteur avec la tige de la soupape dans leurs positions de fonctionnement à fin de course;
La lige 5 est une vue observée dans la direction
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5-5 de la 11 g. 4 ;
La lige 6 représente les éléments de commande de la lige 4, ainsi que la soupape d'évacuation des sables qui y est accouplée;
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La lige 7 est une vue de datail à plus grande é- chelle des organes de commandes automatiques de la soupape d'évacuation des sables réglant automatiquement la densité;
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La lige 8 est une vue partielle représentant lins- tallation de l'extrémité, du côté de la soupape d'évacuation des sables, de ltorgane de commande électrique de cette sou-
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pape, ainsi que linQtallation d'un tuyau rempli d'eau pure et servant 4 transmettre l'impulsion primaire ou hydraulique
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à 1'org*n de commande électrique;
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La Fig. 9 est une vue en plan schématique du bac trieur complet permettant d'identifier les portions du bac
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représentées sur les ylgoo 1 et 2, ainsi que celles qui n'y figurent pas;
La Fig. 10 est une vue latérale schématique du bac trieur;
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Les Xiget il, 12, 13 et 14 sont des diagrammes des connexions représentant le cycle de fonc tionnement des or- ganes de commande électriques qui actionnent la soupape d'é- vacuation des sables et règlent ainsi automatiquement la den- sité,
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Le trieur hydraulique du type à classemnt à sé- dimentation empêchée représenté à titre d'exemple de réali- sation de 1'invention comporte un bac 10, ayant la forme d'une auge profonde avec extrémité d'entrée étroite 11 et extrémité de sortie ou de déversement du liquide plus large 12. Le bac 10 comporte des parois latérales 13 et 14, Figs.
2 et 9, divergeant à partir de l'extrémité d'entrée vers l'extrémité de déversement, un fond horizontal 15, une paroi de bout étroite 16 et une paroi de bout large 17.
Le bac est divisé en une série de compartiments par des cloisons transversales submergées, tellesque par
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exemple la cloison 18 de la 11g. \L. La manière do'nt les compartimente sont disposés apparaît sur les diagrammes des
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Ilgeo 9 et 10 sur lesquelles apparaissent huit compartiments 21 à 28, équipés avec les nouveaux dispositifs automatiques d'évacuation des sables et de réglage de la densité. Sur les
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diagrammes des ligst 9 et 10, les portions A, B et C du bac sont celles qui sont représentées sur les Ilgot l et 2, tan- dis que les portions D et E sont celles qui ont été supprimées ou arrachées sur ces figures.
Le compartiment 20 le plus voisin de l'extrémité étroite d'entrée du bac diffère des autres du fait qu'il ne comporte pas les dispositifs de réglage.
Chacun des compartiments 21 à 28 comporte un taux fond perforé ou plaque perforée 29 restreignant la circula-
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tion et formant entre elle et le fond 15 du bac une cl1aJJ1- bre de pression 30 dans laquelle arrive un liquide sous pres- sion hydraulique appelé liquide d'agitation et remplissant la fonction décrite ci-après.
La plaque 29 restreignant k'é- coulement délimite aussi le fond d'un compartiment de clas- sement dans lequel, pendant le fonctionnement de l'installa- tion, s'établit une zone ou masse de classement à sédimenta- tion empêchée qui consiste dans un bain ou couche d'agita- tion ayant à peu près une profondeur T, lorsque le liquide provenant de la chambre de pression 30 est refoulé de bas
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en haut à travers la plaque perforée 29 de façon k trier diagis leur grosseur, les sables contenus dans la bouillie passant dans le bac de la manière décrite ci-après.
Chacun des compartiments 21 à 28 comporte aussi une soupape d'évacuation des sables 31, comprenant un siège de soupape 32, un canal de sortie des sables 33 partant du siège de la soupape, traversant la chambre de pression 30
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et le fond 15 du bac et se teriainant à l'extérieur du bac et un corps de soupape 34 comportant une tige de soupape 35.
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Le compartiment 20 est relativement peu profond parr rapport aux autres compartiments 21 à 28 du rait qu'il comporte une plaque 36 restreignant la circulation, disposée légèrement au-dessous du bord supérieur des cloisons 18 et formant avec le tond du bac une chambre de pression 37 rela- tivement profonde. La portion étroite de l'extrémité du bac constitue une poche 38 de réception de la charge de faible profondeur, qui comporte un t'ond plein 39 et une portion de retenue transversale 40, qui se prolonge jusqu'à un point situé beaucoup plus haut que le bord supérieur des cloi- sons 18 et au-dessus de laquelle la suspension de la char- ge pénètre dans le premier compartiment de classement 20, ne comportant pas de soupape.
La charge liquide entraînant les sables passe du compartiment 20, sous forme de courant s'élargissant sans cesse, dans les compartiments 21 à 28, la profondeur de ce courant au-dessus du bord supérieur des cloisons 18 étant déterminée par la!hauteur des déversoirs au-dessus desquels passe le liquide, dont les particules de sable des diverses grosseurs ont'été éliminées par itac- tion de classement exercée par les compartiments 21 à 28 et qui sont décrits ci-après.
Le bac 10 comporte des déversoirs d'évaluation du véhicule liquide de la suspension ou bouillie de la charge, qui..;subsiste une fois que les particules ou sables de di- verses grosseurs en ont été éliminés sous l'action de clas- sement des compartiments à sédimentation empêchée au-dessus desquels le courant horizontal du liquide ou de la bouillie a passé. Ces dispositifs d'évacuation à déversoir consistent dans une auge ou bac 41 de réception du trop-plein, de cha- que côté du bac, le long de la portion du bac comprenant tous les compartiments, sauf les compartiments 20, 21 et 22.
Ces auges de trop-plein ont un fond incliné 42 et emportent un orifice de sortie 43 à l'extrémité large du bac. En con- séquence, chaque portion du bac qui correspond aux compar- timents 23 à 28 comporte une cloison de trop-plein réglable 44, une de chaque coté de chaque compartiment, Figs. l et 2.
Le dernier compartiment de classement 28, c'est-à-dire le compartiment le plus large, comporte une cloison de trop- plein supplémentaire 45, pouvant être réglée et montée sur la paroi 17 de l'extrémité du bac. Cette dernière cloison de trop-plein permet au liquide de se déverser dans une auge ou bac transversal 19, disposé entre des prolongements 13a et 14a des parois latérales 13 et 14 du bac et comportant un orifice de sortie 46 entre ses extrémités.
Chacun des compartiments de classement 21 à 28 comporte de chaque côté une portion de paroi transparente ou fenêtre 47 ordinaire, permettant d'observer l'état d'agi- tation ou l'absence de dépôt dans le compartiment. La cham- bre de pression 30, qui se trouve au-dessous de chacun des compartiments 20 à 28 comporte d'un coté un couvercle 48 d'un trou de visite ordinaire. Un fer à U 49, dirigé dans le sens horizontal, est fixé sur chaque paroi latérale du bac 10, à peu près à mi-nauteur entre sa partie supérieure et sa partie inférieure, ces fers à U servant d'éléments de renforcement et de support de l'ensemble du bac sur une charpente de support appropriée non représentée.
Pour faire arriver le liquide ou l'eau destiné à l'opération de classement dans chacun des compartiments de classement 20 à 28, le bac comporte un distributeur horizontal ordinaire 50 avec dérivation latérale 51 abou- tissant dans les diverses chambres de pression 30. L'ac- couplement proprement dit est représenté par une portion en forme de tuyau 51a. Le débit de l'eau passant dans can-
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que dérivation 51 peut être réglé par exemple par des col- liers de serrage réglables serrant les tuyaux d'accouplement 51a.
Le distributeur 50 est fermé à une extrémité, par exemple par un chapeau à vis 53. Il communique à l'au- tre extrémité avec un tuyau vertical ou colonne de charge 4 aboutissant dans un réservoir 55, qui contient de l'eau un niveau constant et l'alimente, de façon à faire arri- ver de l'eau sous pression sous une charge hydraulique sta- tique correspondante. La colonne de charge 54 comporte une valve de réglage 56.
Une charpente 57 est montée sur la partie supérieu- re du bac 10 et sert à y supporter les dispositifs d'évacua- tion automatique des sables et de réglage de la densité de chacun des compartiments 21 à 28. La charpente se compose d'une série de traverses parallèles 57a dirigéesdans le sens transversal du bac avec supports 58 dirigés vers le naut à partir de certaines/pièces transversales 57a, chacun de ces supporte consistant en une paire de montants 58a et 58b réunis à leur partie supérieure par une traverse 59. Les supporte 58, de leur côté, sont réunis entre eux à leur partie supérieure par deux rails ou cornières 60 et 60a dirigés horizontalement et dans le sens longitudinal du bac, et ayant une longueur correspondant sensiblement a la longueur totale des comparti- ments 23 à 28.
La charpente 57 sert aussi à monter et à suppor- ter une colonne de charge 61 vertical..!, dont l'extrémité est ouverte et qui contient un liquide pur, pour chacun des compartiments 21 à 28, par exemple au moyen d'un bras 62. La colonne de charge 61 se termine à son extrémité in- férieure à une hauteur d au-dessus de la plaque 29 restrei- gnant l'écoulement.
La portion de l'extrémité supérieure de chaque colonne de charge 61 est en une matière transpa- rente, telle que la Lucite sur une longueur L, de façon à permettre d'observer le niveau de la colonne de liquide pur dans le tuyau, étant donné que ce niveau indique la surélé- vation" atteinte par la colonne de liquide pur au-dessus du niveau du bain ou colonne de solides en suspension dans le compartiment de classement dans lequel pénètre la colonne de charge .61.
' Les variations de cette surélévation de la colon- ne de liquide pur dans le tuyau 61 fournissent l'impulsion primaire et hydrauliquement commandée qui sert à commander automatiquement la soupape d'évacuation des sables, et par suite à régler automatiquement la densité qui convient au classement des fractions de sables dans les divers compar- timents de classement, ainsi qu'il est décrit en détail ci- après.
Le dispositif de réglage automatique de la densité et de l'évacuation des sables est représenté 4'tune manière plus apparente sur la lige 8, qui représente la manière dont sont disposés les organes de réglage proprement dits et les pièces voisines directement cominées avec eux. Cet ensemble est représenté sur la lig. 8 à une échelle un peu plus gran- de, les divers éléments qui constituent l'organe de régla- ge étant séparés des éléments qui les entourent de la cons- truction du bac de la fig. 3.
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Le fonctionnement des organes de réglage est indi- qué en outre par les diagrammes de connexion, lige 11, 12, 13 et 14, qui font apparaitre le cycle de fonctionnement complet ou la succession des opérations qui permettent de réaliser le réglage automatique de la densité et de l'éva- cuation des sables dans les divers compartiments de classe- ment.
Suivant les Fige. ? 7 et 8, le dispositif de réglage automatique suivant l'invention correspondant à un comparti- ment de classement, comporte une sérié d'éléments dont l'élément initial consiste dans le tuyau de liquide pur 61, par l'in- termédiaire duquel et d'ou part l'impulsion primaire de cor- rection déclenchant la marche du cycle des opérations de correction.
Le tuyau 61 comporte une liaison de fonctionne- ment hydraulique au moyen d'un tuyau de dérivation 6 aboutissant à l'intérieur d un soufflet 64, qui de son coté constitue isolément de réglage d'un potentiomètre primaire 65, comportant en outre principalement'une bobine de résis- tance 66 du potentiomètre primaire et un .dispositif de trans- mission du mouvement 67, transformant les dilatations ou contractions du soufflet 64 en mouvements d'un bras de con- tact 68 qui peut glisser sur la bobine de résistance 66 du potentiomètre, tous les éléments du potentiomètre 65 étant contenus dans un boîtier 69.
On conçoit sans peine que les variations de formes du soufflet 64, c'est-à-dire ses con-- tractions ou dilatations, sont provoquées par des varia- tions de la pression hydraulique de la colonne de liquide pur ou surélévation dans le tuyau 61.
Le dispositif 67 de transmission du mouvement du potentiomètre primaire 65, Fig. 7,consiste dans une tige 67a, ayant même axe que le soufflet 64, fixée sur son ex- trémité libre et coulissant à travers la paroi du boîtier 69 et en contact avec un levier à deux bras 67b, oscillant autour d'un axe 67c, et comportant un bras relativement court 67d et un bras plus long 6'le, avec la surface infé- rieure duquel la tige 67a est en contact.
L'extrémité du bras long 67e est solidaire du bras de contact 68 précité qui lui est perpendiculaire, tandis que l'autre extrémité du bras court 67d comporte un ressort à boudin de tension 67g, qui y est attaché au point 67 at dont l'autre extrémité est fixée à une vis 67h ayant même axe que lui et se vissant au point 67i dans la paroi du bottier 69 de façon à régler la tension du ressort 67g, Le contact avec la tige 67a est assuré par la tension du ressort. De même, en ré- glant la tension du ressort, il est possible d'exercer une influence, de régler ou de synchroniser les conditions dans lesquelles les dispositifs de réglage fonctionnent sous l'ac- tion de l'impulsion primaire représentée par les variations produites hydrauliquement du soufflet 64.
Les variations du réglage du potentiomètre 65 provoquées par les changements de position du bras de contact 68 font varier de leur côté le réglage du potentiomè- tre secondaire ou régulateur 70, décrit ci-après, les deux potentiomètres étant connectés par une ligne à trois fils w se composant des fils ou conducteurs séparés 70a, 70b et 70c.
Le groupe 70 comporte un boîtier 71, qui contient
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une bobine de résistance 72 du potentiomètre secondaire, un moteur 73, dont l'arbre d'induit 73a, est en liaison de fonc- tionnement avec la tige de soupape 35 par un fil ou élément linéaire flexible 35a, un dispositif de transmission de mou- vement 74,tel qu'un bras 74a fixé sur l'arbre de l'induit, une bielle 74b et un bras 74c, transformant le mouvement de rotation de l'arbre de l'induit 73a en un mouvement d'un bras de contact 75 qui glisse sur la bobine de résistance du potentiomètre secondaire 72 et enfin un commutateur à deux directions 76 commandé par un solénoïde, non visible sur la Fig. 7 mais apparaissant sur les diagrammes des con- nexions des Fige, Il à 14.
Les fils 77 et 78 qui arrivent dans le groupe 70 alimentent en énergie électrique extérieure le système de réglage constitué par les groupes 65 et 70, en faisant fonc- tionnr les circuits de réglage de la manière décrite ci- après.
Les lige. 6, 7, 5, 4 représentent la liaison de fonctionnement entre l'arbre de l'induit 73a et la tige de soupape 35. Elle consiste dans un organe d'enroulement 79, analogue une poulie, qui comporte sur sa périphérie une portion creuse longitudinale 80 en forme de gorge, dans la- quelle passe un organe flexible ou fil 35a, dont 1'extré- mité libre 81 est fixée d'une manière réglable sur un bloc d'extrémité ou d'attache 82 au moyen d'une vis de réglage 83. L'autre extrémité 84 du fil pénètre coaxialement dans la portion de l'extrémité libre de la tige de soupape 35, dans laquelle elle est fixée.
Du fait 4e cette liaison de fonctionnement flexi- ble 35a,un mouvement de rotation de 160 par exemple de l'arbre de l'induit 73 (voir lige 4) fait monter ou descendre la soupape sur une hauteur correspondant à la longueur de fil qui s'est enroulée sur l'organe 79 ou s'en est déroulée.
Le fonctionnement des dispositifs de réglage re- présentés par lesgroupes 65 et 70 est décrit ci-après avec les diagrammes des connexions des Tige. 11 à 14. On remar- quera que les pièces identiques de la Fig. 7 d'une part et des Fige* 11 à 14 d'autre part, sont désignées par les mê- mes numéros de référence. De même, pour permettre d'identi- fier et de faire correspondre facilement les éléments des diagrammesdes ;connexions aux éléments mécaniques des dis- positifs de réglage de la Fig. 7, les éléments respectifs du diagramme ont été entourés d'un cadre en traite mixtes et ceux qui se 'trouvent dans ces cadres sont désignés par les mêmes numéros que les groupes correspondants de réglage de la fige 8, c'est-à-dire les numéros 65 et 70 respecti- vement.
Le dispositif de réglage électrique des diagram- mes des connexions comporte une source d'énergie électrique représentée par un transformateur 86, d'ou partent des con- ducteurs 87 et 88 qui aboutissent sdans ce dispositif proprement dit, c'est-à-dire aux bornes respectives 87a et 88a, d'ou partent deux circuits parallèles, à savoir un circuit de potentiomètre comportant les bobines de résistance 66 et 72 de potentiomètre et un circuit du moteur, servant à faire démarrer et à arrêter le moteur 73.
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Le circuit de potentiomètre se compose du conduc-
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teur 70c réunissant la borne 8?a du groupe 70 à la borne 89 du groupe 65, un conducteur 90 réunissant dans le groupe 65 la borne 89 au bras de contact 68, qui s'applique sur la bobine de résistance du potentiomètre primaire 66 en un point situé entre ses extrémités.
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A partir du bras de contact 68 le c'1rc"i t se par- tage en deux circuits dérivés 8 et R2. Un des circuits dé- rivés R1 se compose de la portion p1 de la bobine de résis- tance 66, du conducteur 91, de la borne 92 dans le groupe 65, du conducteur 70 , de la bobine du solénolde 93'du groupe
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70, du conducteur 94, de la borne 95 et de la portion p de la bobine de résistance 72 et se termine au brace de contact ?5.
L'autre circuit dérivé R2 du circuit du potentiomètre partant du bras de contact 68 se compose de la portion pmplémentaire PS de la bobine de résistance 66, du conducteur 97'fJJ, de la borne 97 du groupe 65, du conducteur 70a, de la bobine du solénoide
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98 du groupe 70, du conducteur 9g, de la borne 100 de la bobine de résistance 72 et de la portion complémentaire p4 de la bobine de résistance secondaire 72 et se termine au bras de contact 75.
En partant du bras de contact 75, les deux circuits parallèles
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RI et A se complètent par le conducteur 96 aboutissant a la borne 88a.
Les deux bobines des solénoides 93 et 98 compor- tent des noyaux respectifs 101 et 102, qui font partie du commutateur à deux directions comportant le bras de contact 76.Le circuit du moteur se compose du conducteur réunis- sant la borne 8?a au bras de contact 76 et de deux circuits parallèles comprenant respectivement le contact 103 et la
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bobine lo5a d'une part, et le contact 104 et la bobine lo5b, dqautre part, qui sont connectés à la borne 88a.
Dans le dispositif de la figure 11, les deux bobi- nes des solénoïdes 93 et 98 sont alimentées par des courants égaux, du fait que les deux dérivations parallèles R1 et R2 du circuit du potentiomètre sont équilibrées, et par suite, les forces d'attraction qui s'exercent sur les noyaux loi et 102 sont égales, de sorte que le bras de contact 76 du com- mutateur est maintenu en position neutre ou ouverte par rap- port aux bornes de contact 103 et 104. sur la figure 12, la position du bras de contact 68 a varié du fait d'une contraction subie par le soufflet
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64, de sorte que la bobine de résistance 66 se partage en deux portions de résistance inégale P et P.
La dérivation Rl qui contient la portion P5 de moindre résistance reçoit donc un courant plus intense que la dérivation R2, et par suite le courant passant dans la bobine du solénoide 93 est plus intense que celui de la bobine 98, le bras de contact 76 étant ainsi amené en position de fermeture en contact avec la borne 103 et faisant tourner ainsi le moteur dans un cer- tain sens.
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Le mouvement de rotation de l'arbre 73a de l'in- duit est transformé mécaniquement en un mouvement du bras de contact 75, qui continue son mouvement jusque ce qu'il ait atteint la position de la ligure 13, sur laquelle la bobine de résistance 72 se partage en deux portions inégales p7 et p8, qui correspondent aux valeurs nécessaires au rétablissement de l'état d'équilibre entre les deux dérivations R1
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et R2 du circuit du potentiomètre. Par suite, les courants passant dans les deux bobines des solénoïdes 93 et 98 sont redevenus égaux et le bras de contact 76 du commutateur re- vient dans sa position d'équilibre-pu position neutre, en coupant le circuit du moteur et interrompant le mouvement de rotation de son arbre 73a.
Quoique sur la figure 7 le dis- positif de transmission du mouvement 74 ait la forme d'une bielle, ce dispositif est représenté sur les figures 11 à 14 sous forme d'une transmission à chaîne et à pignons 106 titre de représentation scnématique.
Sur la Figure 14 le bras de contact 68 est revenu dans la position de la figure 11, du fait de la dilatation du soufflet 64. Il en résulte de nouveau un déséquilibre dans les dérivations R1 et R2 du circuit du potentiomètre, étant donné que le bras de contact 75 ne se trouve pas dans sa position neutre et que le courant passant dans la dériva- tion R2 est plus intense que celui qui passe dans la dérivation Ri, de sorte que l'attraction de la bobine du solé- noide 98 est plus forte que celle de la bobine 93, et par suite le bras de contact du commutateur 76 est amené en po- sition de fermeture du circuit, opposé à celle de la figure 12 en contact avec la borne 104.
Il en résulte que le bras 73a de l'induit tourne dans le sens opposé à celui qui a été indiqué lorsque les pièces du dispositif occupent les posi- tions de la figure 12.
Comme précédemment, le mouvement de rotation de l'arbre 73a de l'induit est transformé au moyen du disposi- tir de transmission du mouvement 106 en un mouvement d'une amplitude correspondante du bras de contact 75, qui par sui- te revient dans la position de la figure 11 an rétablissant les portions p3 et p4 de la booine de résistance 72 et en équilibrant de nouveau les circuits dérivés R1 et R2 du po- tentiomètre.
On voit que grâce au cycle de réglage décrit au moyen des diagrammes des figures 11 à 14, la soupape d'éva- cuation des sables est amenée dans la position de réglage ou de correction ayant pour effet de régler la densité, puisque la tige de soupape 35 est en liaison de commande avec l'arbre 73a de l'induit et est camaandée par le mouvement de rotation de cet arbre.
Quoique le commutateur 76, figures 11 à 14, soit incorporé au groupe 70, il pourrait aussi bien être incor- poré au groupe 65 en modifiant d'une manière appropriée le diagramme des qonnexions. fonctionnement du trieur.
L'opération de classement s'effectue en principe de la manière suivantes
Le produit de la charge qui peut être une suspen- ilion liquide d'un liquide et de sables ou autres matières en grain à classer, arrive dans le compartiment d'entrée 38, qui sert de chambre de repos ou de distribution pour le com- partiment suivant 20. Un courant de la suspension ou bouil- lie de la charge s'écoule donc par dessus la paroi ou cloi- son submergée 40, puis dans le compartiment peu profond 20 de façon à y former une masse ou bain, dans lequel s'élève le liquide passant par le fond perforé 36 et venant de la
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chaire ou compartiment 37 à liquide sous pression, de façon à réaliser une agitation et mobilisation préliminaire des solides en suspension dans le bain.
Le courant de la suspen- sion passe ensuite en s'élargissant progressivement,figu- res 9 et 10, dans les compartiments de classement 21 à 28 proprements dits. En supposant que le bord de trop-plein de la portion du déversoir 45 définisse la profondeur du cou- rant de la suspension passant dans les compartiments de clas- sement, on voit que la profondeur de ce courant par rapport au bord supérieur de la cloison 40 est égale à S et que la profondeur par rapport au bord supérieur de la cloison 18 des compartiments de classement est égale à S3, la différence S3- S1 étant désignée par S2.
Le principe du fonctionnement des compartiments de classement arrêtant et classant les sables dans la sus- pension qui s'écoule au-dessus de ces compartiments est con- nu. La vitesse ascendante du liquide d'agitation est mainte- nue différente dans chaque compartiment, cette vitesse étant maximum dans la première poche 21, la plus étroite, et mini- mum dans la dernière poche 28, la plus large. Les conditions d'agitation qui sont maintenues dans la masse du bain de chaque compartiment correspondent à une profondeur T, cha- que compartiment représentant une zone de classement au- dessus de laquelle le courant de la suspension doit passer.
L'état d'agitation est réglé dans chaque masse ou bain des compartiments de classement de façon à ne faire tomber par la gravité au fond du compartiment qu'une fraction des par- ticules ayant sensiblement une certaine grosseur déterminée parmi les particules de sable de toutes les grosseurs, cet- te fraction étant évacuée au fond du compartiment au moyen de la soupape à commande automatique 31 et du canal d'éva- cuation 33.
En fait, le réglage automatique de l'évacuation au moyen de la soupape 31 constitue un moyen permettant de maintenir automatiquement une certaine valeur de la densité dans le bain ou la masse d'agitation et chaque compartiment comporte à cet effet un dispositif de commande automatique de la soupape séparé. Ce dispositif fait varier et corrige la position de réglage du corps de soupape 34 de façon à accélérer ou ralentir l'évacuation des fractions de sable du compartiment.
Cette action de correction s'exerce par exemple lorsque pour une raison quelconque par exemple à cause d'une variation de la quantité ou de la nature de la suspension de la charge, il se produit une accumulation ex- cessive de solides dans le bain, la densité du bain augmen- te, en offrant une résistance plus forte à l'arrivée de l'eau sous pression et en provoquant également une augmentation correspondante de la hauteur de la colonne du liquide pur dans le tuyau de charge 61 qui communique avec le bain ou masse d'agitation et est équilibrée par lui.
Une variation relativement faible de la densité du bain d'agitation du compartiment se manifeste d'elle-même par une variation appréciable de la hauteur de la colonne de liquide pur, va - riation qui de son côté sert à faire varier la position le la soupape d'évacuation des sables.
Lorsque les suspensions qui arrivent dans l'ex- trémité étroite d'alimentation du bac ont une certaine com- position uniforme et s'écoulent avec un certain débit uni- forme, le corps de la soupape 34 est maintenu dans une posi- tion d'ouverture normale correspondante, en permettant à une
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fraction des sables d'une certaine grosseur de sortir du compartiment avec un débit constant.
Tant que toutes ces conditions restent uniformes, l'état d'agitation et de den- sité qui réalise ce classement reste également sensiblement constant, Cette position du corps de la soupape 34 est main- tenue par la pression due à la surélévation de la colonne de liquide pur dans le tuyau de charge 61 et qui s'exerce par l'intermédiaire de la dérivation 63 sur le soufflet 64 situé dans le boîtier du groupe 65, et par la position cor- respondante du bras de contact 68 par rapport posi réels- tance 66 et de l'arbre 73a de l'induit accouplé à la tige de soupape 35. Cette situation, figure 11, est maintenue du fait de l'état d'équilibre électrique des circuits parallè- les R1 et R2, de sorte que le commutateur 76 est maintenu en position d'équilibre ou neutre, du fait que le courant passant dans les solénoides 93 et 98 a la meme intensité.
Si on suppose que l'état de la cnarge provoque une augmentation de la densité du bain, il en résulte une augmen- tation de la hauteur de la colonne de liquide pur dans le tuyau 61, augmentation de hauteur qui est appréciable pour une faible augmentation de la densité du bain. Cette augmen- tation de hauteur de la colonne du liquide pur se traduit par une augmentation de la pression du liquide dans le souf- flet 64 Elle ne provoque pas immédiatement le mouvement du bras 67 , du fait que l'action du ressort 67s.
Mais lorsque la surélévation de la colonne du liquide pur a augmenté Jus- qu'à une valeur déterminée, la pression dans le soufflet 64 devient, plus forte que la tension du ressort 67g, le levier 67b fonctionne et le bras de contact 68 qui s'applique sur la résistance 66 oscille vers la gauche en faisant diminuer la longueur de la portion P de la résistance et augmenter la longueur de la portion p1. Il en résulte, ainsi qu'il a été expliqué précédemment, un deséquilibre dans les dérivations R3 et R du circuit du potentiomètre, augmentant l'intensite du courant passant dans la bobine 98 et diminuant celle du courant passant dans la bobine 93.
De ce fait, le bras 7b du commutateur oscille vers la gauche et l'arbre 73 du mo- teur tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre, en faisant monter le corps 34 de la soupapeet faisant osciller le bras de contact 75, qui s'applique contre la résistance 72, vers la droite en tendant ainsi à rétablir l'équilibre dans les dérivations R1 et R . La levée du corps de la soupape au-dessus de sa position normale augmente le débit de l'évacuation durable par le canal d'évacuation 33.
L'amplitude du mouveiaent du bras de contact 68 est faible par raoport à la variation du niveau dans la colonne de liquide pur et le mouvement de be bras est en retard par rapport à l'augmentation de la surélévation dans la colonne de liquide pur.
L'augmentation ae l'évacuation du sable par le ca- nal 33 fait diminuer la densité du bain, de sorte que le niveau de la colonne de liquide pur dans le tuyau 61 ces- se de monter et commence à descendre. Il en résulte que la pression diminue dans le soufflet 64, que le mouvement du bras de contact 68 est d'abord arrêté, puis que ce mouvement se renverse sous l'action du ressort 67g.
Le mouve- ment de rotation de l'arbre 73a du moteur en sens inverse des aiguilles d'une montre ne s'arrête pas aussitôt que le niveau dans la colonne de liquide pur atteint sa position la plus élevée, mais se prolonge jusqu'à ce que le bras de
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contact 75 soit venu dans une position sur la résistance 72 dans laquelle les portions P4 et p de cette résistance spnt devenues inversement proportionnelles aux portions P2 et P1 de la résistance 66, puis les dérivations R@ et R1 s'équilibrent, le bras du commutateur 76 vient dans sa position neutre et le mouvement de rotation du moteur et de l'arbre 73 s'arrête, Cependant, le mouvement vers la droite du bras de contact 68 continue du fait de la contrac- tion du soufflet,
en déséquilibrant de nouveau les dériva- tions R2 et R1, mais de façon à faire osciller le bras du commutateur 76 vers la droite et à faire tourner le moteur et son arbre 73a dans le sens des aiguilles d'une montre.
Par conséquent, le corps 34 de la soupape descend en dimi- nuant le débit de l'évacuation du sable par le canal d'éva- cuation 33 et le bras de contact 75 est amené vers la gau- che en tendant à rétablir l'équilibre entre les dérivations R et R1. La diminution de l'évacuation du sable par le canal 33 a d'abord pour effet de faire cesser la diminu- tion de la densitédu bain et en même temps de faire aug- menter cette densité, pourvu que l'état de la charge ne se soit pas modifié de nouveau. En conséquence le niveau de la colonne de liquide pur cesse de descendre puis recommen- ce à monter. Ainsi qu'il a été dit, au bout d'un certain temps, le soufflest 64 commence à se dilater et le bras de contact 68, après s'être arrêté, se déplace de nouveau vers la gauche.
Ce mouvement du bras de contact vers la gauche continue pendant cette variation de la densité du bain, jus- qu'à ce que ce bras atteigne une position dans laquelle les dérivations R2 et R1 sont de nouveau en équilibre, puis le bras du commutateur 76 vient dans sa position d'ouverture neutre et le mouvement de rotation du moteur et de son induit 73a s'arrête.
Cependant, étant donné que le mouvement vers la gauche du bras de contact 68 continue, les circuits dérivés R2 et Ri se déséquilibrent de nouveau, les mouvements prcités du dispositif se répètent mais avec une amplitude moindre. Cette série de mouvements se continue avec des amplitudes de moins en moins fortes, le ressort 67 exerçant une action d'amortissement jusqu'à ce que les pièces soient revenues dans leurs positions normales de la figure 11, et restent dans ces positions jusqu'à ce que la densité de la charge subisse un nouveau changement suffisant pour surmon- ter la tension du ressort chan l'action de correction des pièces commençant de nouveau à s'exercer.
Ce cycle des opérations de correction s'accomplit automatiquement et se répète de lui-même pour la masse ou bain de chaque compartiment de classement,de facen à main- tenir automatiquement dans chaque compartiment un état de densité uniforme moyenne, à. volonté, et un classement par grosseurs uniformes.
Ainsi qutil a été dit au commencement de cette description, la précision maximum de l'installation n'est obtenue que si le rapport des vides, c'est-à-dire le rapport du volume des matières non solides est maintenu à une valeur comprise entre 0,60 et 0,90 du volume total de la pulpe ou bain, étant entendu que le rendement maximum est obtenu lorsque le rapport des vides est maintenu à une valeur aussi voisine que possible de 0,60. Si ce rapport ne peut être maintenu, l'opérteur devra chercher à le maintenir entre
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environ 0,60 et 0,90 mais devra s'efforcer de l'empêcher de descendre à une valeur sensiblement inférieure à 0,60.
Ce rapport des vides détermine l'état d'agitation efficace dans le 'bain 'et constitue une caractéristique sépa- rée de réglage à partir des variations de densité résultant des variations de la charge introduite dans le bain d'agita- tion, qui fait fonctionner le dispositif de réglage au mo- teur de la soupape d'évacuation, mais cette valeur du rapport des vides contribue dans une mesure importante au fonctionne-' ment combiné du dispositif de réglage au moteur de la soupa- pe.
Par suite, l'eau sous pression qui arrive par le tuyau 51 (par exemple figure 3), dans la chambre hydraulique 30, doit satisfaire à deux conditions, à savoir que ea vitesse doit être suffisante au moment où elle passe à travers la plaque 29 restreignant l'écoulement pour provoquer la séparation ou le classement que l'on désire des particules par leur grosseur, mais aussi que son volume doit être suffisant pour maintenir le rapport des vides dans le bain à sa valeur cri- tique.