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PROCEDE ET DISPOS ITIF' POUR LE TRIAGE A SEC D'UN MELANGE DE PRODUITS SUR
UNE PLAQUE OSCIILANTE , - La présente invention est relative à un procédé et à un disposi= tif pour le triage à sec d'un mélange de produits suivant la grandeurla forme et la composition matérielle des particules séparées;, à laide d'oscil- lations mécaniques sur une plaque ou table oscillante. La matière se déplace pendant le processus du triage;, en poudre très fine, sur une plaque de tria- ge ou plaque séparatrice disposée avec une certaine inclinaison, la sépara- tion ou le triage des fractions étant provoqué par les oscillations de la plaque de triage et pàr sa pente.
On connaît des procédés et des dispositifs pour le triage de frac- tions granulaires par utilisation de tamis ou à l'aide de courants dair ou encore de cuves à dépota le triage se faisant par différence des poids des grains. On connaît en outre des tables de triage qui oscillent à une fréquén= ce relativement faible et qui subissent un mouvement brusque de tombée à la fin du parcours ascendant,
les particules ayant un poids spécifique plus éle- vé se déplaçant vers le haut sur la table de triage inclinée alors que les particules ayant un poids spécifique inférieur se déplacent vers le baso
On connaît en outre un procédé et un dispositif dans lesquels la matière à traiter est amenée sur une surface inclinée qui oscille à une vitesse tellement élevée vers le haut et vers le bas que les particules-à poids spécifique le plus élevé glissent sur la surface alors que les parti- cules à poids spécifique moins élevé se déplacent vers le haut de ladite sur- face sous l'effet des différences de pressions d'air produites par la surface oscillante.
Suivant la présente invention, la matière mélangée ou matière composite est également amenée sur un plateau oscillant, appelé par la suite plaque de triage;, disposée avec une certaine inclinaison sur l'horizontale.,
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mais on obtient dans ce cas un effet de triage perfectionné du fait que la plaque de triage oscillante exerce sur la matière mélangée, par un choc,une action d'acheminement dont la direction ne se confond pas avec la pente de la plaque de triage ou n'est pas parallèle à cette dernièreo Afin d'obtenir cet effet d'acheminement, on choisit la composante verticale de l'accéléra- tion du mouvement oscillant pour qu'elle soit plus grande que l'accélération de la chute et que, par ailleurs, la direction des oscillations de la pla- que de triage ait, dans le plan vertical des oscillations,
une inclinaison d'environ 20 à 50 par rapport à la trace de la surface de triage disposée dans ce plan vertical, ladite inclinaison étant située au-dessus de cette dernière.
Dans le cas général, les plans verticaux passant par la direc- tion des oscillations d'un point de la plaque de triage et par la direction de la pente de cette dernière enferment entre eux un angle quelconque. Pour la mise en oeuvre pratique, ainsi que pour l'exécution,, on préfère néanmoins les deux cas limites suivants pour la position relative de ces deux plans verticaux :
1. Les plans verticaux passant par la direction des oscillations d'un point de la plaque de triage et par la direction de la pente de cette dernière sont parallèles entre eux, les deux fractions de grains séparées l'une de l'autre se déplaçant dans ce cas sur la plaque de triage suivant deux directions opposées.
2..Les plans passant par la direction des oscillations et par celle de la pente de la plaque de triage sont perpendiculaires entre eux, les fractions granulaires séparées avangant sur la plaque de séparation sui- vant environ la même direction horizontale, dans le sens de la direction de la poussée, mais avec une déviation latérale faible.
La figure 1 représente, à titre d'exemple, la façon dont on obtient la séparation ou le triage dans le premier cas, s'il s agit d'une sé- paration suivant la granulométrie des particules. Une plaque inclinée sur l'horizontale, la plaque ou le plateau de triage 1, est animée d'oscilla- tions ; un point A de ce plateau exécutant alors les mouvements d'oscilla- tions représentés par les flèches 2. Le plan vertical passant par la direc- tion des oscillations de A (plan du dessin) est parallèle à la direction de la pente de la plaque oscillante. La direction des oscillations est déca- lée vers le haut par rapport au plateau de triage (qui se confond dans le dessin avec sa trace) d'un angle d'environ 20 à 50 .
Le nombre des oscilla- tions et l'amplitude sont déterminés de telle manière que la composante ver- ticale de l'accélération soit plus grande que la composante de chuteo
Le mélange à trier 3 est amené en couche fine sur la plaque de triage oscillante 1. Les impulsions exercées par cette dernière sur la ma- tière, impulsions qui sont inclinées vers le haut, agissent, par comparai- son à la pesanteur, de manière plus prononcée sur les grains fins 4 que sur les grains gros 5, de sorte que les premiers se déplacent vers le haut de la plaque de triage, alors que les grains plus épais roulent en direction opposée vers le bas. Les fractions séparées de la matière mélangée se dépla- cent donc suivant des directions opposées.
La présente invention est également relative à des mesures pour améliorer le triage, mesures qui consistent à faire tomber la fraction obte- nue à l'extrémité d'une plaque de triage sur une autre plaque de triage l' (figure 2) disposée avec une même pente parallèlement à la première plaque et qui est animée d'oscillations qui, en direction et en amplitude, sont é- gales aux oscillations exécutées par ladite première plaque.
De ce fait, la matière est à nouveau soumise à un processus de triage identique, ce qui est nécessaire dans le cas où l'on fournit à la première plaque de triage une quantité de matière 3 supérieure à celle qu'elle peut traiteroAinsi que montré en figure 2, on peut soumettre à ce traitement aussi bien la fraction 4' qui s'achemine vers le haut que celle 5' qui se déplace vers le bas, les opérations de triage pouvant être exécutées en série aussi longtemps qu'il
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est nécessaire pour que les deux fractions finales 4 et 5 présentent l'uni- formité et la propreté désirées.
On pourra séparer des particules grosses, des grains d'autant plus fins se déplaçant vers le haut,que l'inclinaison de la plaque de tria- ge sera plus prononcée. C'est pour cette raison'qu'il est possible d'exécu- ter le procédé conforme à l'invention en étages successifs., plusieurs pla- ques de triage à pente plus prononcée étant placées l'une derrière l'autre.
Le matériau mélangé sera de cette façon trié en un certain nombre de frac- tions distinctes.
La figure 3 représente schématiquement la seconde forme d'exé- cution du nouveau procédé de triage conforme à l'invention. Par la direc- tion de la pente de la plaque de triage l', on peut faire passer un plan vertical qui est perpendiculaire au plan vertical passant par la direction des oscillations 2 du point A. La pente de la plaque de triage crée une composante v1 de la vitesse de la matière, composante qui est perpendicu- laire à la vitesse v2 qui est communiquée à la matière par l'effet d'ache- minement de la plaque de triage.
Le rapport de v1 à v2, et par suite de leur résultante v3, est différent pour les diverses fractions du mélange de matières, de sorte qu'il en résulte un tri et une séparation des grains
S'il s'agit par exemple d'une séparation suivant la grosseur des grains, les grains importants 5 se déplacent, sous l'effet de la pente de la plaque de triage, latéralement et vers le bas à une vitesse plus grande que celle des grains plus fins 4. Les grains importants sont recueillis dans une gouttière collectrice 7 et ils sont emportés par cette dernière, alors que les grains plus fins tombent, à la fin de la plaque de triage, dans la gouttière collectrice 6. La finesse du grain de la fraction obtenue sera d'autant plus grande que l'on donnera à la plaque.de triage une pente laté- rale plus importante.
En répétant ce processus de triage avec des plaques de sépara- tion à inclinaisons progressivement croissantes,on pourra obtenir, à par- tir d'un mélange de grains,un certain nombre de fractions à finesses de grains croissantes, le processus ne comportant qu'une phase opératoire.
De la même manière que l'on trie un mélange de grains de gros- seur différente d'une même matière, on peut procéder avec im mélange de matières de formes- différentes,c'est-à-dire résoudre par exemple le problè- me qui consiste à trier des particules rondes de particules plateso D'une manière générale, on peut trier des mélanges de fractions qui se distinguent entre elles en ce qu'elles réagissent différemment sous l'action conjuguée de la pesanteur et des impulsions oscillantes de la plaque de triage. Une telle différence peut être mise à profit pour un triage exécuté de la ma- nière décrite.
La présente invention se rapporte en outre à des dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus pour le triage à sec d'un mélange de matières. En principe, toute machine oscillante qui produit une oscillation à l'aide de laquelle on imprime à la matière un mouvement d'avancement par saut, peut être pourvue de dispositifs pour le triage de grains suivant la présente invention. La piste oscillante ne doit pas être obligatoirement droitea elle peut aussi être courbe, présenter par exemple la forme d'une courbe plate ressemblant plus ou moins à une ellipse.
De tels dispositifs sont constitués essentiellement d'une plaque de triage disposée suivant une pente appropriée et reliée à un élément oscillant de la machine., d'un moyen pour distribuer le mélange de matières ainsi que de réservoirs ou gouttières collectrices pour recueillir les fractions séparées et triées.
Au dessin annexé on a représentée en plus des figures 1, 2 et 3 représentant les divers modes d'exécution du procédé conforme à l'invention, des modes de réalisation de dispositifs conformes à l'invention pour la mise en oeuvre des divers procédés. Ainsi;
, dans ces dessins
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la figure 4 représente un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la figure 1. la figure 5 représente une autre réalisation du même dispositif, les figures 6, 7 et 8 représentent respectivement en élévation latérale,en coupe transversale et en vue en plan, un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la figure 3, les figures 9 et 10 représentent, en coupe, deux autres formes de réalisation conformes à l'invention,réalisations qui affectent la for- me de tubes oscillants de transport.
La figure 4 représente un mode de réalisation adapté pour la mise en oeuvre du procédé de triage du premier genre, caractérisé par le déplacement en direction opposée des fractions triées. Une plaque de tria- ge constituée par une rigole peu profonde est supportée, de manière à pou- voir osciller, par des ressorts à lame 8, avec lesquels elle peut être re- liée directement ou indirectement. Le mélange de grains 3 est contenu dans une trémie distributrice 9. Le sabot distributeur 10, dont l'inclinaison peut être ajustée, est relié directement ou indirectement avec la partie oscillante 1. La quantité distribuée peut être réglée par la coulisse 11, par l'inclinaison du sabot distributeur ou par la déviation de l'oscilla- tion de ce dernier.
Comme exemple pour la production des oscillations,on a choisi la commande connue par force vive, constituée par deux masses excentriques 12 tournant en sens inverse l'une de l'autre et qui donnent une force résul- tante de direction invariable agissant, dans le cas présent, perpendiculai- rement aux ressorts d'articulation. La rigole ou gouttière oscillante 1 exer- ce sur la matière mélangée, par poussée, une action d'avancement, et en coo- pération avec la pesanteur, la séparation des grains prend placée Les grains fins 4 montent dans la gouttière, alors que les grains plus épais 5 roulent en sens inverse vers le bas.
L'inclinaison du cadre de base et par suite cel- le également de la gouttière de triage 1 peut être modifiée à l'aide de moyens connus en soi, par exemple grâce à un montage articulé en 13 et d'un support 14 comportant un certain nombre de trous de fixation, moyens à l'aide des- quels la hauteur d'appui peut être modifiée par degré. A la place du dispo- sitif qui vient d'être indiqué, on peut également utiliser, pour la modifi- cation de la hauteur, une vis sans fin. Comme protection contre un dégage- ment de poussière ainsi que contre la perte éventuelle d'une partie du maté- riau, on prévoit,pour tous les éléments transportant le matériau, des cou- vercles, ou bien on les réalise sous forme fermée.
On peut également dispo- ser l'une sur l'autre, en forme de terrasses, plusieurs plaques de triage de même inclinaison, la matière à trier étant amenée sur la plaque supérieu- re. Le matériau qui parvient sur une plaque de triage quelconque à laquelle il est délivré par la plaque immédiatement supérieure, est soumis à nouveau au même processus de triage, ce qui permet d'obtenir une puissance de tria- ge qui est un multiple de celle que l'on obtiendrait par l'utilisation d'u- ne seule plaque de triage, le coefficient d'augmentation correspondant au nombre de plaques de triage utilisé.
Un autre développement de l'objet de l'invention consiste en ce qu'il est prévu, pour recueillir les grains de grandes dimensions, un réser- voir 15 (figure 5) dans lequel se trouvent des corps de mouture 16 (sphères ou autres éléments semblables) qui, par suite des oscillations, exercent une action de mouture sur les grains de grande dimension. Le grain 4 ainsi obtenu se déplace dès qu'il a obtenu la finesse correspondante, sous l'in- fluence de l'effet de triage de la plaque de triage oscillante 1, en montant hors de l'espace de mouture. On a ainsi réalisé la combinaison d'un moulin oscillant avec un dispositif de triage conforme à l'invention. Les corps de mouture peuvent être disposés suivant une ou plusieurs couches. Dans ce dernier cas, on dispose sur la plaque de triage une réglette de séparation pourvue d'ouvertures de passage pour la matière moulue.
En plus, pour obte- nir un accroissement du rendement,on peut également prévoir, dans ce cas,
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plusieurs plaques de triage disposées avec une même inclinaison, les unes au-dessus des autres en forme de terrasse.
Pour la production d'oscillations, ou comme générateur d'oscil- la tiens, on peut se servir par exemple d'un électro-aimant 17 et? dans ce cas,la fréquence propre du dispositif oscillant et celle des impulsions produites par la force magnétique de la manière connue seront de préférence accordées entre elles, dont amenées en résonance. L'élévation et par suite la finesse de la matière 4 moulue est réglable à l'aide d'une vis sans fin 18 ou d'un autre dispositif approprié. -
Pour isoler les oscillations que pourraient exécuter le support 19 par réaction et qui pourraient ébranler les éléments environnants, ledit support est disposé, de la manière connue,sur des ressorts, sur du caout- chouc ou sur tous autres moyens élastiques voulus.
Afin d'éviter des oscil- lations inclinées on prend des mesures nécessaires pour que les centres de gravité des masses oscillantes se déplacent sur une droite commune.
Lorsqu'on utilise des machines oscillantes à deux systèmes oscil- lant en opposition, ces derniers peuvent tous deux être munis,de fagon iden- tique,de dispositifs pour le triage des graine, ou bien encore on répartit les divers organes du dispositif, de façon appropriée sur les deux systèmes oscillants.
Les figures 6,7 et 8 représentent en élévation latérale, en coupe transversale et en plan, un dispositif pour le triage de diverses frac- tions de grains suivant le second cas particulier du procédé conforme à l'in- vention, cas dans lequel les deux fractions distinctes sont acheminées vers un même côté du dispositif. Afin de multiplier le rendement, on a prévu un certain nombre de plaques de triage l', le même processus de séparation de grains se répétant sur chacune d'elles. Comme dispositif oscillant, on uti- lise deux gouttières d'acheminement oscillantes 21 et 22, disposées l'une au-dessus de l'autre de la manière connue et reliées entre elles par des res- sorts à lames 23 servant de guide.
A l'aide d'une commande à manivelle ou à excentrique 24, les gouttières sont mises en oscillation l'une par rapport à l'autre, de sorte que la matièrea qui se trouve dans ces gouttières, est acheminée dans ces dernières. La puissance d'entrainement est fournie par un moteur électrique 25 et elle est transmise à l'arbre de l'excentrique par des courroies (courroies trapézoïdales).
Dans l'exemple représenté? le dispositif oscillant entier est suspendu conformément à la technique connue, sur des ressorts 26 qui attaquent la gouttière supérieure 210
Le mélange de grains 3 est amené sur la gouttière supérieure 21 et parvient en quantité dosée, par les ouvertures 27, prévues dans le fond de ladite gouttière, sur les extrémités arrières des plaques de triage l' où il est décomposé en grains fins 4 et en grains plus épais 5 sous l'effet composé des oscillations et de la pesanteur. Les deux fractions de grains de toutes les plaques de triage se rassemblent dans des compartiments cor- respondants, prévus dans la gouttière inférieure 22, elles sont acheminées jusqu'à l'autre extrémité de cette dernière et, enfin, elles sont évacuées par des déversoirs distincts 28.
Ainsi que cela ressort des figures 9 et la,\) le dispositif pour le triage des grains peut avantageusement, si l'on se place du point de vue du dégagement de la poussière,. être logé dans un tube oscillant d'achemine- ment, lesdites figures représentant un tel tube en coupe transversale. Le tube oscillant d'acheminement 29 est constitué en deux parties et il compor- te la gouttière d'alimentation 30 du mélange de matières 3 avec une ouvertu- re d'amenée 31 réglable la plaque de triage 1' et la gouttière d'achemine- ment 32 pour le grain fin 4, alors que le grain plus épais 5 se trouve ras- semblé dans la partie inférieure du tube d'acheminement et est transporté dans ce dernier.
Dans la forme de réalisation suivant la figure 9, l'inclinaison de la plaque de triage peut être modifiée par rotation de tout le tube d'a- cheminement. Suivant la figure 10, la plaque de triage est pivotée dans la
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moitié inférieure du tube d'acheminement et elle est pourvue de dispositifs de blocage (par exemple vis de blocage) pour que l'inclinaison de la plaque ne se modifie pas d'elle même. Des ouvertures de contrôle 33, susceptibles d'être fermées, servent à la manipulation des dispositifs de réglage ou de blocage.
La possibilité de la mise en oeuvre de la présente invention se- ra montrée à l'aide des deux exemples suivants.
Avec le procédé, on peut séparer de la pierraille d'une granula- tion de 0 à 5 mm, la poussière ayant une granulation de 0 à 0,2 mm.
On peut également mentionner qu'un mélange fin de corindon et de liant, mélange résultant du tournage de disques abrasifs, est également séparé en ses éléments homogènes quidans ce casse distinguent par leur constitution matérielle.