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Sociét4 dite: 1-REPARATION INDUSTRIELLE DES COMBUSTIBLES.
L'invention a trait à un dispositifde réglage automatique de l'évacuation des produits lourds dans les baos à laver, soit à grains, soit à fines, avec ou sans lit filtrant, ces bacs pou- vant être utilisas pour l'épuration des charbons, des minerais ou de tous autres produits,
Ces bacs comportent essentiellement un compartiment dit de lavage, dans lequel sont amenés les produits à épurer, l'ensemble de ces produits constituant le lit de lavage.
Dans un 2éme compartiment, un piston provoque le mouvement alternatif d'une masse d'eau qui soulevé, aveo une fréquence déterminée, le lit de lavage, qui repose, par exemple, sur une grille perforée, ce piston peut âtre disposé sous le lit de lavage, De même, l'effet de pistonnage du liquide à travers le lit de lavage peut être provoqué par tous autres dispositifs, par exemple de l'air comprimé.
Grâce aux pulsations auxquelles elle est soumise, la matière à traiter se classe, dans le bac, en plusieurs tranches, les pro- duits les plus lourds étant à la partie inférieure du lit de lavage, et les plus légers à la partie supérieure.
Les produits lourds peuvent être évacués au-dessus d'un seuil situé à l'extrémité du bac, ce qui est, en général, le cas pour les bacs dits à grains, pour particules supérieures à 15 mm. par exemple. Ils peuvent être également évacués à travers la tôle perforée située en-dessous du lit de lavage. Dans ce cas, .... cette tôle est, en général, recouverte d'un lit dit filtrant
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composa de matières plus lourdes que les produits traités. cette réalisation est, en general, utilisée pour le traitement des pro- duits grenus dits fines (pour particules inférieures à 15 mm. par exemple).
Dans la description qui suit, la terminologie sui- vante est adoptée: - bacs à grains : bacs tels que définis ci-dessus, ne comportant pas de lit filtrant; - bacs à fines: bacs analogues aux bacs à grains, mais traitant de fines particules et ne comportant pas de lit filtrant ; - bacs à lit filtrant : bacsà fines comportant un lit filtrant.
On connait un certain nombre d'appareils destinés à régler auto- matiquement l'évacuation des produits séparés dans les bacs, en fonction de la composition du lit de lavage.
Certains de ces appareils utilisent un flotteur situé dans le lit de lavage et qui se place dans ce lit à un niveau plus ou moins élevé, suivant la proportion de produit lourd du lit de lavage. Ce flotteur manoeuvre, par l'intermédiaire :;'un servo- moteur, des trappes se déplaçant dansles produits à Evacuer, ces trappes ou vannes présentant des ouvertures plus ou moins grandes, si les produits lourds à évacuer sont en quantités plus ou moins importantes.
Le défaut de ces appareils réside dans le fait que les trappes ou vannes de réglage fonctionnent dans les produits à évacuer; malgré les servo-moteurs adoptés, même puissants, les vannes arrivent à se coincer et, alors, le fonctionnement de l'appareil est enrayé.
D'autres appareils utilisent un flotteur situ dans le lit de lavage, pour les bacs à fines avec ou sans lit filtrant, et dans un tube traversant le lit de lavage, pour les bacs à grains ; le niveau du flotteur dans le lit de.lavage ou les élongations du flotteur dans le tube traversant le lit de lavage sont fonction de la composition de ce lit. Suivant la position du flotteur , un dispositif de liaison mécanique à partir du flotteur permet
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d'ouvrir plus ou moins un robinet à air, qui est l'organe de réglage de l'évacuation des produits lourds, ainsi qu'il sera expliqué plus loin dans la description de l'invention.
Ces dispositifs ont de grands avantages sur les appareils manoeu- vrant des trappes, parce que le robinet à air est léger, équilibré, demande une force motrice extrêmement faible et, de plus, et surtout, est situé au-dessus du bac, en dehors du lit de lavage.
Cependant, ces dispositifs présentent quelques inconvénients: on observe surtout des dépôts de poussières et de schlamms sur les boisseaux des robinets, ce qui provoque des résistances passives variables pouvant devenir importantes. Dans ce cas, le fonctionne- ment de l'appareil est moins sensible, surtout dans les zones de réglage où l'effort moteur du flotteur est particulièrement faible.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et d'aug- menter, d'une manière très importante, la sensibilité du réglage, en ne demandant au flotteur qu'un effort très faible et constant pour manoeuvrer un robinet à air par l'intermédiaire d'un servo- moteur hydraulique, susceptible d'actionner le robinet à air, même s'il présente une résistance de manoeuvre grande et variable.
Le dispositif objet de l'invention est tel que ce servo-moteur hydraulique peut développer un effort aussi puissant que désiré, L'invention peut donc être utilisée sur des bacs d'un type quel- conque, pour manoeuvrer des trappes ou vannes à coup sur, même en cas de résistance exceptionnelle, Sur les dessins ci-annexés, sont représentés, à titre d'exemples de réalisation, des dispositifs établis conformément à 1;invention: La fig. 1 représente, en coupe, un bac à lit filtrant; La fig.2 représente, en élévation et en coupe, un dispositif d'asservissement conforme aux caractéristiques de l'invention, s'appliquant à un bac à fines ou à lit filtrante La fig, 3 représente, en élévation et en coupe, un dispositif d'asservissement conforme aux caractéristiques de l'invention et s'appliquant à un bac à fines ou à lit filtrant;
La fig. 4 représente une variante de réalisation du dispositif ci-dessus;
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La fig. 5 représente, en coupe, un bac à grains; La fig. 6 repr4sente, en Elévation et en coupe, un dispositif d'asservissement conforme aux caractéristiques de l'invention et s'appliquant à un bac à grains; La fig. 7 représente, en élévation et en coupe, un dispos.tif d'asservissement conforme aux caractéristiques de l'invention et s'appliquant également à un bac à grains; La fig. 8 repr4sente, en coupe et grande échelle, un détail du dispositif ci-dessus, constitué par un piston à soupape.
Le bac représenté sur la fig. I est un bac à lit filtrant, composé de plusieurs éléments en srie, comprenant, chacun, un compar- timent de pistonnage I, dans lequel se meut un piston 2, qui imprime à l'eau du bac un mouvement alternatif de va-et-vient.
Cette eau traverse 1. tôle perforée 3, le lit filtrant 4, et pro- voque le glissement des produits à traiter, pnr exemple en ? couches
5 et 6, les produits de la couche 5 !tant les plus lourds.
L'invention a trait à un dispositif réglant automatiquement 1'4- vacuation des produits lourds 5 à travers le lit filtrant 4 et la table perforée 3.
Dans ce but, entre la chan-bre de pistonnage I et la table de lavage de chaque compartiment, sur toute la largeur de celui-ci, est disposée une chambre à air 7, qui peut être mise en communi- cation avec l'atmosphère, au moyen du robinet à air 8. Si ce ro- binet est fermé complètement, le pistonnage ne produit aucun effet dans la chambre 7 ; l'eau passe à travers le lit de lavage, ce qui correspond à l'évacuation maxima des produits lourds 5.
Au contraire, si le robinet à air 8 est grand uuvert, l'eau monte et descend librement dans la ch mbre 7, l'effet du pistonnage à travers le lit de lavage est minimum et l'évacuation des produits lourds 5 4galement.
A toute position de l'obturateur du robinet à air 8, correspond donc une évacuation du produit lourd 5 parfaitement déterminés Pour obtenir le réglage automatique, il suffit d'ouvrir plus ou moins le robinet à air 8, lorsque l'épaisseur de la couche 5 diminue ou augmente.
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A cet effet, un flotteur 9 plonge dans les couches 5 et 6 du lit de lavage, L'expérience montre que ces deux couches se comportent comme des fluides de densités différentes, les matières soumises au pistonnage restant, pour ainsi dire, en suspension dans l'eau.
La position d'équilibre du flotteur est fonction des épaisseurs relatives des couches 5 et 6, dont la hauteur totale reste constante.
Pour réaliser le réglage automatique, il suffit donc de réunir, par un dispositif approprié, le flotteur 9 au robinet à air 8.
Ce dispositif fait précisément l'objet de l'invention et un exemple de réalisation de ce dispositif est représenté sur la fige 2.
Le flotteur 9 est situé.à l'extrémité de la tige 10, articulée en II et !2 aux leviers 13 et 14, Le levier 13 tourne librement autour du point fixe 15. Le levier 14, qui tourne autour du point fixe 16, se prolonge au delà de ce point, Il est relié, par une biellette 17, au levier 18. La biellette 17, articulée, à ses -deux extrémités, sur les leviers 14 et 18, peut se déplacer de manière à modifier, suivant les besoins, l'influence des mou- verr,ents du flotteur 9 sur le levier 18. Celui-ci, articulé autour du point fixe 19, comporte, à son autre extrémité, un écran 20.
Par ailleurs, l'organe d'ouverture ou de fermeture du robinet à air 8 est relié, par une tige, au piston 21, qui se déplace dans un cylindre 22. Ce cylindre comporte, sur toute sa longueur, des canaux 23, en face desquels arrivent des ajutages 24 (un par canal 23) reliés à un conduit de liquide sous pression 25, Ainsi, les jets de liquide sous pression sortant des ajutages 24 maintiennent, par effet dynamique, une certaine pression sur les deux faces du piston 21, le cylindre 22 étant, à tout instant, rempli de liquide sous pression. L'écran 20 intercepte quelques-uns des jets de li- quide des ajutages ?4, deux par exemple dans le cas du dessin.
Les jets interceptés ne peuvent exercer dynamiquement de pression à l'intérieur du cylindre 22,
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Supposons qu'à un misent quelconque, l'écran 20 !-tant immobile, l'équilibre soit réalisé et que la pression du liquide soit la même des deux côtés du piston 21. Si,à ce moment-là, l'écran 20 est déplacé vers le bas par le flotteur 9 (cas de la fig. 2) deux ajutages situas sous le piston 21 ne recevront plus les jets de liquide sous pression et, de ce fait, seront c,is, en quelque sorte, à l'échappement, le fluide sous pression s'échappant par les deux orifices correspondants ? 3, tandis que, par centre, un supplément de liquide rentrera dans le cylindre 22 au-dessus du piston 21.
Le liquide échappé du cylindre 22 est recueilli par le collecteur 26.
On voit donc que le piston 21 se mettra en mouvement vers le bas.
Si l'écran 20 est resté immobile, le piston s'immobilisera lors- qu'il sera arriva en face des orifices situas eux-mêmes en face de l'écran ?0.
Ainsi, à toute position de l'écran ?0, donc du flotteur 9, corres- pond une position bien déterminée du piston 21 , c'est-à-dire une ouverture bien définie du robinet à air 6, Si, pour une cause quelconque, le piston se trouvait sollicité par une force extérieure et s'il dépassait les orifices d'échappe- ment, le jeu des pressions jouerait immédiatement en sens inverse, et le piston remonterait vers les orifices d'échappement situés en face de l'écran PO.
Le dispositif objet de l'invention permet donc réellement de sta- biliser le piston exactement dans la position déterminée par l'é- cran obturateur 20, commande par le flotteur 9, Ce dispositif permet d'exercer, sur l'organe de réglage du robinet 8, un effort aussi grand que nécessaire; il suffit, pour cela, de déterminer convenablement les dimensions du cylindre 22. du piston 21, des canaux ? 3, des ajutages 24, la pression et la nature du fluide, etc...
La fig. 3 représente un autre mode de réalisation du dispositif de réglage automatique objet de l'invention. Dansce cas, sur le levier 18, qui, tourne autour du point fixe 19, est fixé, au delà
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de ce point fixe, un secteur tournant 27, qui s'applique exacte- ment sur la partie longitudinale du cylindre 22, comportant, sur toute sa hauteur, de petits'canaux d'échappement 28, Ces canaux sont, normalement, obstrués par le secteur 27, sauf au milieu de ce secteur, qui comporte une ouverture 29, pouvant mettre à l'échappement quelques-uns des canaux 28, deux par exemple dans le cas de la figure. Le liquide sous pression s'échappant par l'ouverture 29 est recueilli par le tuyau 30. Le cylindre 22 est constamment alimenté, à ses deux extrémités, en 31 et 32, par un liquide sous pression.
On voit que le fonctionnement du dispositif ainsi décrit conduit au même résultat que celui du dispositif de la fig. 2. En effet, normalement, lorsque le piston 21 est en équilibre, aucun des orifices 28 n'est à l'échappement, c'est-à-dire que l'ouverture 29 du secteur oscillant 27 est exactement en face du piston 21, Si le flotteur 9 déplace le secteur oscillant 27, par exemple vers le haut, quelques canaux 28, situés au-dessus du piston, sont mis à l'échappement, d'ou-effet de dépression sur la face supé- rieure du piston, Le fluide sous pression situé en-dessous du piston pousse donc celui-ci vers le haut, jusqu'à ce que les ori- fices à l'échappement soient en face du piston, Ainsi, à chaque position du secteur oscillant 27, c'est-à-dire du flotteur 9,
correspond une position bien déterminée du piston 21, c'est-à- dire de l'organe de réglage, La réalisation suivant la fig. 3 n'est donnée qu'à titre indi- catif, l'invention pouvant être réalisée, en fait, par tout dis- positif approprié, Par exemple, suivant la fige 4, les canaux 28 de la fige 3 peu- vent être remplacés par des canaux 33, comportant une soupape pouvant être, par exemple, constituée, comme représenté sur la figure, par des soupapes à ressort, comprenant, chacune, une bille 34 maintenue normalement en place (position fermée) par un ressort 35, Cette bille est située à l'extrémité d'une tige 36, sur laquelle peut s'appuyer la came 37 montée sur le secteur oscillant 27, Dans ce cas, les canaux 33,
en face desquels se
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pr4sente la came 57, sont à l'échappement.
Lorsqu'il s'agit d'un bac à grains, le fonctionnement est le sui- vant (voir fig. 5): le produit brut, introduit dans le bac à laver, est classa, sous l'influence du va-et-vient du liquide provoqué par le piston 38, en produits lourds 39 et produits légers 40, qui progressent vers leurs orifices respectifs de sortie. Les produits lourds passent dans le compartiment d'évacuation 41, ayant la largeur du bac et surmonta d'une chambre à air 42, qui peut être mise en communication avec l'atmosphère, au moyen d'un robinet à air 43. Les produits légers sont évacués en 44, de chaque côté de la chambre 42.
Lorsque le robinet 43 est ouvert en grand, l'eau mise en mouvement par le pistonnage monte et descend librement dans la chambre 42 et, à chacun de ses mouvements vers le haut, entraine les produits lourds entre les deux visières 45 et 46, disposées de telle sorte que les produits lourds, formant un talus entre elles, ne puissent s'écouler que par gravité, Si le robinet 43 est fermé, l'eau reste immobile dans la chambre 42 et l'va- cuation des produits lourds est minima. Ainsi, à. toute position du boisseau du robinet à air 43. correspond une évacuation de produits lourds parfaitement déterminée. pour obtenir le réglage automa- tique, il suffit d'ouvrir plus ou moins le robinet à air 43, lors- que l'épaisseur du lit de produits lourds est plus ou moins grande.
A cet effet, un flotteur 47 est disposé dans un tube vertical 48, qui traverse le lit de lavage et la grille, de tube 48, ouvert à sa partie supérieure, commui,ique avec l'atmosphère, et le flotteur suit librement les pulsations du liquide dans lequel il plonge.
Son fonctionnement est absolument sur, car il rst suort par une tige 49 guidée par deux paliers.
Lorsque la couche de produits lourds augmente d'épaisseur, le lit de lavage offre au pistonnage une résistance plus grande et l'eau déplacée tend à passer dans le tube '48; les longations verticales du flotteur augmentent. Lorsque, au contraire, l'épaisseur du lit de produits lourds diminue, l'eau à une moindre tendance à passer dans le tube 48 ; lesélongations verticales du flotteur diminuent.
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Ainsi, pour réaliser le réglage automatique de l'évacuation des produits lourds contenus dans le bac, il suffit de relier, par un dispositif approprié, le'flotteur 47 au robinet à air 43.
La fig. 6 représente, à titre d'exemple, un dispositif de liaison entre le flotteur et le robinet à air conforme aux caractéris- tiques de l'invention, La tige 49 du flotteur 47 est guidée par les deux paliers 50 et 51; elle comporte une butée 52, qui, lorsque les élongations du flotteur sont suffisantes, vient soulever l'extrémité du levier 53.
Ce levier, qui pivote autour du point fixe 54, est relié, à son autre extrémité, par la biellette 17 (qui peut être déplacée suivant le réglage désiré), à un levier 18, identique au levier 18 de la fig. 2, tous les autres éléments entre ce levier 18 et le robinet à air étant identiques à ceux décrits pour la fig, 2, De plus, le levier 53 est articulé en 55, avant le point fixe 54, à une tige 56, reliée au piston 57, qui se déplace dans le cylin- dre 58, e cylindre reçoit constamment, à sa partie supérieure, un liquide sous pression arrivant par la tuyauterie 59. Ainsi, le piston 57 est constamment poussé vers le bas, à une vitesse cons- tante ; il agit sur la tige 56 et sur les leviers 53 et 17, L'écran 20 est donc constamment en mouvement dans le sens de la flèche 60.
Donc, le piston 21 est constamment en mouvement vers le bas, et le robinet 43 se ferme progressivement, ce qui correspond à une évacuation de plus en plus faible de produits lourds par le bac.
Lorsque l'épaisseur du lit de produits lourds augmente, les élon- gations du flotteur 47 augmentent également, et la butée 52 vient rencontrer le levier 53, qui, par exemple, comporte, à son extré- mité, une fourche, dont les deux branches entourent le tube 49, L'effort produit par le flotteur est suffisant pour ramener, au point haut de sa course, le piston 57, car celui-ci comporte une soupape qui s'ouvre dès que le piston a tendance à remonter; le fluide sous pression s'échappe alors par cette soupape, à travers le piston. Lorsque la butée 5? ne soulève plus le levier 53, la soupape se referme et le fluide sous pression agit à nouveau sur
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le piston 57, ce qui tend à fermer régulièrement le robinet a air 43.
La fig. 8 donne le détail du piston 57. Celui-ci comporte, par exemple, un orifice 61 obturé normalement par une soupape 62, maintenue en place par un ressort 63. Lorsque le piston est appelé vers le haut, par suite de l'action de la bute de la tige du flotteur, la soupape 62 s'ouvre, et le liquide sous pression situé au-dessus du piston s'écoule par l'orifice 61, Il va de soi que ce dispositif n'est donné qu'à titre d'exemple, et que le principe de l'invention peut être réalisé par tout moyen approprié.
La fig. 7 représente, pour un bac à grains, un mode de réalisation de l'invention utilisant, cotise pour la fig. 3, un dispositif à secteur oscillant, au lieu d'un dispositif à jet de liquide sous pression.
Ainsi qu'il a été indiqué ci-dessus, une car ctéristique essen- tielle de l'invention réside dans le fat que les urganes de ré- glage du bac, dont le déplacement nécessite un effort variable et, parfois, considérable, suivent le déplacement d'un flotteur pro- duisant un effort faible et constant, de telle sore qu'à chaque position du flotteur, correspond une position parfaitement déter- minée des organes de réglage. Ce fonctionnement est obtenu grâce à l'emploi de l'un ou l'autre des dispositifs des servo-moteures hydrauliques décrits ci-dessus.
Ces servo-moteurs hydrauliques peuvent développer un effort aussi grand que nécessaire; c'est pourquoi, on peut les utiliser pour déplacer, non seulement un robinet , air (qui, en moyenne, ne demande pas un grand effort, sauf lorsqu'il est encrassé), mais encore des volets ou des trappes de réglage demandant normalement un grand effort. A,nsi, dans un bac à grains tel que représenté sur la fig. 5, on peut utiliser l'un des servo-moteurs décrit pour actionner un volet tel que 64, articulé à l'extrémité Inférieure du,seuil 46, ou encore un volet 65 articulé à l'extrémité supérieure du seuil 45. ces volets seraient reliés aux servo-moteurs, par exemple, pour le volet 64, par une tige 66, articulée en 67.
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Le même servo-moteur, Intercalé entre flotteur et robinet à air, peut actionner, s'il y a lieu, en même temps, le robinet à air et les volets.
Enfin, toujours pour le bac à grains de la fig. 5, les seuils fixes (mais réglables en hauteur à la main) 45 et 46 peuvent être remplacés par des trappes mobiles coulissant, par exemple, dans des glissières et reliées par des tiges à un ou à des dis- positifs de servo-moteurs conformes à l'invention, dispositifs qui peuvent actionner, en même temps, un robinet à air de réglage.
Il va de soi que toutes les descrjptions et tous les dessins ne sont donnés qu'à titre d'exemples, et que, dans la pratique, d'autres dispositions peuvent être utilisées, à condition d'être conformes au principe de l'invention.
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