<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR TRANSPORTER ET-TRIER DES MATIERES 'MAGNETISA.BLESE
La présente, invention est relative à un procédé de manutention et/ou de triage des matières magnétisables ou de corps qui contiennent de telles matières par exemple. de fer ou de minerai-de fer, ainsi qu'à un pro- cédé permettant de séparer des'matières magnétisables des milieux pulvéru- lents;
, liquides ou gazeuxo
L'utilisation daimants permanents pour supporter des objets en matière ferromagnétique ou pour les faire adhérer à de tels objets est ¯,connue. On a également déjà' proposé- de transporter de'tels objets d'un en- droit à un autre au moyen d'aimantsmobiles, par exemple d'aimants de leva= ge. On connaît d'autre part l'utilisation de tambours composés d'aimants pour séparer des pàrticules ferromagnétiques de liquides, notamment pour épurer des huiles.
On emploie .également des tambours munis d'aimants per- manents pour trier des matières contenant des éléments ferromagnétiques, particulièrement des minerais de fera Dans tous ces domaines d'utilisation connus les particules magnétisables adhèrent fortement au système magnéti- que;, qui doit lui-même être mis en mouvement mécaniquement pour provoquer un changement dé la position de ces particules magnétisables,, Ceci a d'au- tre part pour'effet;
, qu'à moins de monter les aimants dans un tambour ou, une chaîne sans fin9 le transport s'effectue d'une manière qui n'est pas continuée Mais même dans le genre de dispositifs dans lequel le travail s'effectue de façon continue à l'aide de chaînes sans fin, tapis ou tambours9 la position de la matière magnétisable par rapport à l'aimant lui-même res- te invariable aussi longtemps que le champ magnétique est maintenue Ce n'est que par interruption du champ ou à l'aide d'obstacles mécaniques mis sur son chemin que la matière ferromagnétique se détache de l'aimante
Le procédé suivant l'invention utilise de tout autres moyens pour déplacer et trier les matières magnétiques ou les corps qui contiennent
<Desc/Clms Page number 2>
de telles matières,
ou pour séparer des matières magnétisables de'milieux pulvérulents, liquides ou gazeuxo Le nouveau procédé consiste à produire'aux surfaces d'adhérence d'un système magnétique, de préférence multipolaire, un champ magnétique mobile d'intensité continuellement ou périodiquement varia ble et de préférence sinusoïdal, à l'aide du changement continu ou non de position, par exemple par rotation, d'aimants permanents par rapport aux piè- ces polaires correspondantes et du changement de flux qui en résulte' dans le circuit magnétiqueoA l'encontre de ce qui se fait dans tous les procédés connus, le déplacement de la matière ferromagnétique n'est donc plus obtenu ici par le déplacement du système magnétique lui-même)
! mais par modifica- tion de l'intensité du champ des pôles successifs du système, et cela dans ce sens;, qu'un maximum de l'intensité de champ se déplace le long de la sur- face du système magnétique, composé de préférence de nombreuses pièces po- laires;, et entraîne avec lui la matière magnétiqueo Dans ce système de ma- nutention ou de triage seul l'aimant'permanent est mis en mouvement. Ce mou- vement consiste de préférence en une rotation par laquelle l'aimant peut être placé dans des positions variables par rapport aux pièces polaires cor- respondantes,, ce qui a pour effet d'augmenter et de diminuer l'intensité du champ en conséquence.
Ce changement d'intensité du champ continu ou dis= continu dans le sens d'un déplacement peut cependant être obtenu également par déplacement des aimants.
Les avantages du procédé résident dans le fait qu'un transport ou une séparation magnétique peut être effectué de manière continue égale- ment dans des cas où l'utilisation de dispositif du type connu présenterait des difficultés-. Un déplacement et un triage continus nécessitent d'autre part une évacuation continue des matières magnétisables séparées de milieux pulvérulents, liquides ou gazeuxo
Selon ce procédé on peut travailler à polarité constante de manière telle, que le pôle de travail est toujours ou bien un pôle Nord ou un pôle Sud;
mais il est également possible suivant l'invention de produi- re un champ magnétique mobile à polarité changeante
Un dispositif avantageux pour la mise en oeuvre du procédé com- prend suivant l'invention des anneaux ou disques en matière magnétique pour= vus de pièces polaires empilés alternativement avec des anneaux ou disques en matière non-magnétique et formant un corps creux cylindrique, prismati- que ou d'une autre formeg qui entoure un aimant permanent cylindrique rota- tifdont le champ est dirigé perpendiculairement à son axe de manière telle que chaque deux anneaux consécutifs'en matière magnétique séparés par une couche de matière non-magnétique., forment avec leurs pièces polaires respectives décalées de 180 /p (p = nombre de poles) l'un par rapport à l'autre,
une paire de pièces polaires;, ces paires étant décalées entre elles par rap= port à leur axe magnétique' et dans le même sens de rotation;? d'un certain angleo Par suite de ce décalage des paires de pièces polaires entre elles, il se forme lors de la rotation de l'aimant cylindrique entre des paires de pièces polaires successives des champs magnétiques, dont l'intensité et la polarité varient suivant une courbe sinusoïdale;, et qui par suite de la ro- tation de l'aimant progressant le long de la surface d'adhérence du système magnétique dans une même direction et entraînent ainsi la matière magnéti- queo
Au lieu de réunir chaque deux anneaux magnétisables pourvus de pièces polaires en une paire de pièces polaires, on peut;
, par extension du principe de l'invention également empiler alternativement les anneaux à pièces polaires en matière magnétique et des anneaux en matière non=magné= tique de façon à former un corps creux cylindrique ou prismatique qui en- toure un aimant permanent cylindrique rotatif aimanté transversalement à son axe de manière telle que les pièces polaires des anneaux successifs soient toujours décalées dans le même sens d'un certain anglen Dans cet agencement., l'intensité du champ se modifie avec la rotation de l'aimant d'une pièce polaire à l'autre, de sorte que. dans ce cas également l'aug- mentation et la diminution de l'intensité du'champ suivent une lòi sinu- soidale.
<Desc/Clms Page number 3>
Suivant le but poursuivie le dispositif peut également être réalisé de telle manière que les pièces polaires des anneaux en matière ma- gnétique douce décalés individuellement ou par paires de 180 /p, sont em- pilés en ligne droite alternativement avec des pièces intermédiaires non-' magnétiques en un corps creux cylindrique ou prismatique, dans lequel tour= ne un aimant permanent aimanté transversalement à l'axe., dont les surfaces polaires actives sont décalées dans la même direction suivant une ligne hé= licoïdale.
Avec cette disposition, on obtient également à la surface des corps un champ magnétique mobile.-parce que la surface polaire de l'aimant permanent se déplace hélicofdalement et que d'autre part, les pièces po- laires des anneaux magnétiques en fer'doux sont disposés en ligne droite.
Au lieu de produire le champ magnétique mobile sur l'envelop- pe extérieure du corps creux,, on peut le produire aussi à la surface inter- ne en entourant des anneaux en fer doux munis de pièces polaires externes par un aimant permanent annulaire muni de pôles, les pièces polaires ex- ternes des anneaux magnétisables étant décalées dans la même direction., d'un certain angle l'une par rapport à l'autre.
Dans un autre mode de réalisation, le dispositif suivant l'in- vention est modifié de telle manière que les pièces polaires des anneaux en fer doux, décalées individuellement ou par paire de 180 /p sont dispo- sées en ligne droite et empilées alternativement avec des anneaux intermé- diaires non-magnétiques, en un corps creux cylindrique ou prismatique en- touré par un aimant permanent rotatif concentrique et aimanté transversa- lement à l'axe, dont les surfaces polaires actives sont décalées dans le même sens de rotation d'un certain angle., c'est-à-dire suivant une ligne hélicoïdale.
L'angle de décalage des pièces polaires ou des aimants est faible et de l'ordre de 5 à 15 . Pour un décalage de 10 , 18 anneaux ou paires de pièces polaires sont nécessaires pour parcourir un cycle entiero Selon l'importance du décalage et de la longueur du système magnétique, il se produit donc un ou plusieurs cycles de variation de l'intensité du champ par tour complet de l'amant.
Dans une autre variante du dispositif dans laquelle sont ùti- lisés plusieurs systèmes magnétiques connectés en parallèle ou en série et comportant des aimants permanents susceptibles d'être court-circuités, ainsi que des pôles de retenue formant une surface d'adhérence., les comman- des du mouvement des aimants permanents, qui sont de préférence en forme de solide de révolution, et sont aimantés transversalement à l'axe, sont décalées suivant l'invention de telle façon entre elles, qu'au fur et à mesure des changements de position des aimants par rapport aux pôles de la surface d'adhésion, il se crée d'un pôle à l'autre un champ dont l'inten- sité diminue ou augmente d'une manière régulière ou sensiblement régulièreo Avec cet agencement., on peut également,
surtout en utilisant des aimants cylindriques dont les mouvements respectifs sont déphasés d'un certain an- gle, l'un par rapport à l'autre, en avant ou en arrière, produire un champ magnétique mobile, à l'aide duquel la matière ou les corps magnétisables est entraîné suivant la vitesse de déplacement du champo Cet entraînement ne vainc pas seulement le frottement., mais aussi la gravité, de sorte .que les matières ferromagnétiques peuvent non seulement être transportées horizon= talement mais aussi levées.
Au dessin, qui représente à titre d'exemple quelques modes de réalisation de dispositifs destinés à la mise en pratique du procédé suivant l'invention, - Fig. 1 représente en élévation un dispositif de transport à aimant bipolaireformé par empilage dun grand nombre d'anneaux sépa- rés par des anneaux non-magnétiques, - Figo 2 représente une coupe verticale longitudinale du mê- me dispositif suivant a-a de la Fig. 1, l'aimant bipolaire ayant été enlevé;
<Desc/Clms Page number 4>
- Figo 3 représente en plan la surface d'adhérence du même dispositif; - Figo 4 est un diagramme montrant la valeur de la force d'at- traction au-dessus des pôles du dispositif suivant Figo 3 à un moment déter- miné;
Fig. 5 est une vue frontale d'une paire de pôles d'un dispo= sitif de manutention avec aimant tétrapolaire; - Figo 6 est une vue en perspective d'une portion du disposi- tif de manutention sans son aimant, - Figo 7 est une vue en perspective d'un aimant permanent cy- lindrique bipolaire à surfaces polaires hélicoïdales.
Suivant l'exemple d'exécution représenté aux Figso 1 et 2, le dispositif selon l'invention comprend un corps cylindrique creux formé par empilage d'anneaux en fer doux 1 alternant avec des anneaux non-magné- tiques 2, ce corps creux étant fermé par des flasques à palier non repré- sentéso Chacun de ces anneaux comporte une pièce polaire 3, de sorte que deux de ces,anneaux à pièces polaires opposées forment avec l'aimant bipo- laire permanent 4, aimanté transversalement à l'axe et monté . rotation à l'intérieur du corps creux susmentionnée un circuit magnétique.
dans le- quel l'un des anneaux peut former par exemple le pôle Nord et l'anneau sé- paré de lui par un anneau non=magnétique..le pôle Sudo Les pièces polaires @ des anneaux sont décalées l'une par rapport à l'autre dans le même sens d'un angle déterminée de sorte qu'au fur et à mesure de la rotation de l'aimant les anneaux font l'un après l'autre face aux pôles de l'aimant permanent et exercent dans cette position un maximum de force attractive qui se dé- place avec la rotation de l'aimant permanent le long des surfaces polaires,
ou surfaces d'adhérences- des anneaux en fer douxo Cette variation en gran- deur de la force attractive est représentée approximativement par la courbe sinusoïdale 5 de la Fig. 4 relative à un dispositif de'transport suivant la Figo 3. Dans cette courbe,, les différentes forces attractives des pôles dans une certaine position de l'aimant sont portées en des ordonnées.
Lors- que l'aimant tourne suivant la flèche, ces forces attractives varient de manière telle que les maxima de la courbe sinusoïdale se déplacent égale- ment suivant la flèche. Au lieu d'utiliser un aimant permanent bipolaire on peut utiliser également avec avantage un système magnétique tétrapolai- re (voir Figo 5), et dans ce cas chaque anneau 6 comporte deux pièces po- laires opposées 7 devant lesquelles se déplace l'aimant tétrapolaire 80 Cet agencement permet de réaliser une plus grande régularité dans la va- riation des forces d'attraction.
La répartition des pièces polaires 9, 10, 11, 12 et 13 à l'in- térieur d'un corps polaire composé d'anneaux magnétiques et non-magnétiques 14, 15 est représentée le plus clairement par la Figo 6. Dans un autre mo- de d'exécution (voir le paragraphe 2d du résumé), les pièces polaires se- raient par contre situées à l'extérieur des anneaux de fer doux aux endroits appropriéso Dans ce cas,, le corps magnétique est alors entouré par un aimant permanent annulaire ou tubulaire à poles proéminents;
, dont la rotation pro= duit' le champ mobile à l'intérieur du dispositifo
Un autre mode encore de mise en pratique de l'invention (voir paragraphe 2c du résumé) est représenté en perspective à la Figo 7 où l'on voit le tracé hélicoïdal des surfaces polaires d'un aimant bipolaireo Les pôles seraient décalés identiquement à intérieur de 1-'aimant tubulaire (voir paragraphe 2e du résumé).Les aimants permanents de forme hélicoï- dale,, qu'ils soient à pôles intérieurs ou extérieurs, sont utilisés avec des dispositifsdans lesquels les pièces polaires des anneaux en fer doux sont disposés en ligne droite parallèlement à l'axe.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes d'exécu- tion représentée et décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.