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M.D. HEYMAN, résidant à WOODMERE N.Y. (E.U.A.).
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LE TRIAGE DE PAILLETTES DE MICA.
La présente invention est relative à un procédé et dispositif permettant d'effectuer le triage de paillettes de mica hors d'un courant de liquide contenant ces paillettes, en séparant notamment les paillettes qui à cause de leur minceur relative sont les mieux adaptées pour être incorpo- rées dans une feuille de mica dit "intégré". Puisque le dispositif suivant l'invention sert à laisser passer les paillettes qui sont considérées comme ayant l'épaisseur requise et à rejeter les paillettes qui ont une épaisseur plus grande qu'un minimum requis, on peut le désigner sous le nom de dispo- sitif de triage.
Certains de mes brevets antérieurs décrivent des moyens de désa- grégation servant à réduire des morceaux de mica en fines paillettes, les- quelles sont immergées dans un agent liquide. Ces moyens de désagrégation agissent d'une manière très efficace, mais les paillettes en suspension dans l'agent liquide varient en épaisseur. Certaines de ces paillettes sont trop grandes et, si on les incorpore dans une feuille de mica intégré, elles dé- truisent l'uniformité qu'on désire avoir pour toute la feuille.
Une surface trop grande des paillettes est sans grande importance, car cette surface n'a- git pas pour détruire d'une manière appréciable l'uniformité de la feuille, mais une épaisseur plus grande d'un minimum requis, de par exemple 4 microns,' aura pour résultat une réduction appréciable de l'uniformité de la feuille par rapport à son épaisseur, aux propriétés éectriques, à la résistance, etc.
De plus, les forces de cohésion qui maintiennent les paillettes sous la forme d'une feuille intégrée, varient en raison inverse du carré de l'épaisseur des paillettes. Par conséquent, plus les paillettes seront minces, meilleures seront la qualité et la résistance de la feuille intégrée qui en est produite.
Il est bien entendu que le dispositif suivant la présente inven- tion est surtout destiné à séparer les paillettes de mica en une classe de paillettes minces acceptables et en une classe de paillettes épaisses de re- jet, sans trop faire attention'aux dimensions de la surface des paillettes.
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Pendant l'opération cependant, le présent dispositif de triage sépare les paillettes excessivement grandes de la classe acceptable, afin d'améliorer encore la qualité de la feuille produite.
La flottation seule présente l'inconvénient principal qu'une grande proportion de paillettes fines sont précipitées dans le liquide par les paillettes plus épaisses et sont ainsi enlevées du courant. Egalement dans la flottaison simple, les paillettes qui sont assez minces mais ont une trop grande surface, auront une flottabilité si élevée qu'elles empor- teront sur leurs surfaces supérieures beaucoup de paillettes qui sont trop épaisses et introduiront ainsi ces paillettes indésirables dans le courant.
Le présent dispositif de triage est basé sur le principe que lorsqu'on introduit des objets dans un liquide et lorsque ces objets ont un poids sporfrique plus grand que le liquide, leur inertie les rend inertes dans ledit liquide. Le mica a un poids spécifique de 2,8 et toutes pail- lettes, épaisses et minces, se précipiteront dans un liquide tel que l'eau, l'alcool méthylique, le tétrachlorure de carbone, les solvants aromatiques tels que le toluène, le xylène$ etc. ou autres agents liquides appropriés qui se laissent évaporer, et ils y resteront inertes. Cependant, les pail- lettes plus épaisses se précipiteront plus rapidement que les paillettes plus minces et auront une inertie ou une résistance plus grande à la flotta- tion lorsque le liquide dans lequel les paillettes sont immergées est soumis à l'agitation.
Plus les paillettes seront minces, plus leur mouvement vers la surface du liquide sera rapide. Alors que certaines paillettes minces ayant une surface excessivement grande peuvent peser autant que des paillet- tes plus épaisses mais plus petites, elles ont une haute flottabilité en raison de leur grande surface et flotteront vers le haut, tandis que les paillettes plus épaisses qui ne possèdent pascette flottabilité auront une tendance à rester au fond.
Par conséquent, l'un de-3 objets de la présente invention est de prévoir un dispositif pour le triage des paillettes de mica dans le but d'en- lever du courant liquide des paillettes de mica portées par le liquide, qui en raison de leur plus grande inertie ont une épaisseur plus grande qu'un minimum requis, de sorte que les paillettes qui restent dans le courant se rassemblent pour former une feuille intégrée ayant les propriétés désirées.
Un autre objet de la présente invention est de prévoir un dis- positif de triage comme mentionné ci-dessus, dans lequel le courant de pail- lettes portées par le liquide est soumis à un mouvement régulier et répété vers le haut et vers le bas pour pousser progressivement vers le haut dans le courant liquide, les paillettes plus minces et plus légères.
Un autre objet de l'invention est de prévoir un dispositif de triage du genre indiqué dans lequel le déplacement vers le haut et vers le bas se produit dans un récipient animé d'un mouvement alternatif qui reçoit le courant liquide et dans lequel les paillettes sont également poussées en avant vers des ouvertures de sortie établies séparément pour les paillettes plus minces et pour les paillettes plus épaisses.
Un autre objet encore de l'invention est de prévoir des moyens de triage des paillettes de mica dans lequels les paillettes qui flottent vers le haut sont interceptées pour les empêcher de se mêler aux paillettes plus épaisses, et dans lesquels les paillettes plus légères à surface trop grande sont interceptées et empêchées de s'élever dans le liquide.
Un autre objet encore de l'invention est de prévoir une nouvelle méthode pour séparer entre elles les paillettes minces et les paillettes re- lativement épaisses dans un courant liquide, en produisant des pulsations du liquide afin de permettre aux paillettes plus minces de s'élever progres- sivement dans le courant et à se séparer ainsi des paillettes plus épaisses et moins flottables.
L'invention comprend également de nouveaux détails et nouvelles
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combinaisons et nouveaux arrangements de parties qui seront décrits plus en détail ci-après et illustrés dans les dessins ci-joints.
Les objets ci-dessus de l'invention et d'aurres encore qui seront apparents au cours de la description qui suit, sont réalisés dans le mode de construction choisi de préférence dont la présente spécification donne une description. Il est bien entendu cependant que le mode de réalisation il- lustré n'a été donné qu'à titre d'exemple.
Dans les dessins.
Fig. 1 est une vue sectionnelle verticale d'un dispositif de triage de paillettes de mica suivant la présente invention.
Fig. 2 est une vue en élévation de bout, vue à droite de la fig.
1, et à échelle réduite.
Fig. 3 est une vue sectionnelle fragmentaire prise le long de la ligne 3-3 de la fig. 1, et dessinée à la même échelle que la fig. 2.
Le dispositif illustré comprend d'une manière générale un sup- port fixe 5, des moyens de tamisage 6 portés de manière fixe par ledit sup- port et ayant un tamis 7 disposé à travers le fond du support, un récipient
8 dans lequel le tamis 6 est disposé, une ouverture d'admission 9 au dit ré- cipient pour un courant de paillettes de mica portées par le liquide, une ouverture de sortie 10 du récipient pour une partie dudit courant, une ou- verture de sortie 11 pour le courant passant du récipient à travers le tamis 6, des moyens 12 portés par le support 5 et connectés au récipient 8 pour imprimer à celui-ci un mouvement alternatif, et des moyens 13, également portés par le support, pour guider le récipient pendant son mouvement alter- natf.
Le support 5 comprend une base appropriée 14 et des châssis 15, de préférence verticaux, qui retiennent de manière fixe des tamis 6 à une certaine distance par rapport à la base et au-dessus de celle-ci.
Le dispositif -de tamisage 6 est montré comme étant constitué par un tube rectangulaire 16 disposé verticalement, ayant une extrémité in- férieure inclinée à travers laquelle se trouve disposé le tamis incliné 7.
Afin de pouvoir remplacer facilement ce tamis lorsqu'on désire par exemple avoir d'autres dimensions de mailles, on fait monter ce tamis dans un châs- sis 17 lequel est engagé de manière amovible par un rebord 18 prévu autour du fond du tube 16. Dans la pratique, une garniture 19 est interposée en- tre le châssis 17 et le rebord 18. Les moyens de tamisage 6 sont disposés par rapport au courant de liquide et paillettes de telle manière que ce cou- rant ne puisse entrer dans le tube 16 à travers le tamis 7 qu'en direction verticale. Une ouverture de sortie 20 est prévue dans la paroi du tube 16 qui se trouve opposée au bord le plus élevé du tamis incliné. Ainsi qu'on peut le voir de la fig. 1, le point le plus bas de ladite ouverture se trou- ve un peu au-dessus du bord le plus élevé du tamis.
Le récipient 8 est plus grand dans sa forme rectangulaire hori- zontale que le tube 16 et entoure celui-ci avec un jeu suffisant pour per- mettre l'écoulement du liquide dans l'espace 21 compris entre le tube 16 et les parois tubulaires 22 du récipient. Le fond 23 du récipient est incliné, pratiquement du même angle que le tamis 7, et se trouve à une certaine dis- tance en-dessous dudit tamis. La partie supérieure du récipient se trouve à une certaine distance en-dessous de la partie supérieure du tamis 6 et est dégagée des châssis 15 en permettant ainsi de donner au récipient un mouve- ment alternatif vers le haut et vers le bas par rapport au dispositif fixe de tamisage 6.
L'admission 9 comprend un couloir 24 qui évacue dans un prolon- gement de chenal 25 prévu à l'extrémité supérieure du récipient 8 et il est évident qu'un courant de paillettes de mica portées par le liquide pénètre
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dans l'espace 21 et tombe sur le fond incliné 23.
A l'extrémité opposée du récipient et à partir du point le plus bas de celui-ci, la sortie 10 se prolonge vers le bas. Celle-ci reçoit le courant et permet son passage à travers tout le fond incliné 23 Cette sor- tie comprend une conduite flexible 26 connectée à un prolongement inférieur 27 de section graduellement rétrécie du récipient.
A l'extrémité opposée, pratiquement en correspondance avec l'ou- verture de sortie 20, le récipient présente une ouverture 28 et à l'avant de ladite ouverture se trouve un couloir d'évacuation 29 qui comprend la sortie 11. Dans l'espace entre les ouvertures 20 et 28 un élément flexible 30 fait pont, de sorte que le courant à travers l'ouverture 20 est guidé vers l'ou- verture 28 et de là vers le couloir 29. Il est clair que l'élément 30 per- met de donner un mouvement alternatif au récipient par rapport au tamis 6.
Puisque la sortie Il se trouve au-dessus de l'extrémité la plus élevée du tamis 7, seulement le liquide et les paillettes qui passent vers le haut à travers ledit tamis s'écoulent par ladite sortie.
Les moyens 12 qui impriment un mouvement alternatif au récipient 8 sont montrés comme constitués par une paire de bielles 31 articulées en 32 de chaque coté du tube 22, à leurs extrémités supérieures et chacune pré- sente un cercle 33 à son extrémité inférieure s'engageant avec un excentrique 34 sur un arbre 35a.
Cet arbre 35a (fig. 3) est supporté par des consoles 35 placées-sur le socle 14 et est actionné par un moteur électrique 36 et un système approprié de transmission de mouvement 37 disposé entre le moteur 36 et l'arbre 35a. Il est évident que les moyens 12 montrés, imprimeront rapi- dement un mouvement alternatif au récipient 8 d'une hauteur égale à deux fois la valeur de l'excentricité des excentriques 34,
Les éléments de guidage 13 sont montrés comme étant formés de quatre colonnes verticales 38 disposées sur la base 14 et pasant à travers des consoles de guidage 39 fixées au récipient 8 Des ressorts amortisseurs 40 disposés autour de ces colonnes 38 amortissent le mouvement alternatif du récipient.
Le mode de fonctionnement est comme suit :
Lors de chaque mouvement vers le haut du récipient 8, le fond de celui-ci emporte vers le haut la masse entière de liquide et de paillettes contenue dans le récipient et lors du mouvement vers le bas de celui-ci, le liquide reviendra à sa position basse initiale. Pendant ce mouvement, les paillettes inertes plus épaisses se déplaceront vers le haut et vers le bas avec le liquide, et à part le fait qu'elles se déplacent avec le courant le long de la pente du fond, elles n'auront pas de mouvement relatif par rapport au liquide, ou très peu. En d'autres mots, les paillettes épaisses non flot- tantes retiennent leurs positions relatives et se déplacent avec ce liquide vers l'ouverture de sortie 10 et hors de celle-ci.
Le mouvement en bloc du liquide vers le haut exprime le liquide et les paillettes plus minces, moins inertes, et plus flottantes, vers le haut à travers le tamis 7. Lorsque le liquide se meut en bloc vers le bas, lesdites paillettes plus minces restent dans leurs positions supérieures flottées d'où elles se précipitent si lentement que le déplacement qui suit vers le haut de la masse de liquide ne fait que les soulever un peu plus.
Ainsi, les pulsations successives pressent de manière intermittente les pail- lettes minces progressivement vers le haut jusqu'à ce qu'elles atteignent la surface du liquide.
A cause de la pente donnée au fond 23. le déplacement vers le haut des paillettes se fait également en direction de l'ouverture de sortie 11, la vraie direction du mouvement des paillettes étant substantiellement à angle droit par rapport à la direction de la pente du fond. Il est clair par consé- quent que la partie supérieure du liquide avec les paillettes qui y'flottent
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est, à chaque pulsation vers le haut, déplacée vers l'extérieur à travers l'ouverture de sortie 11.
.Alors que le tamis 7 intercepte les paillettes à surface trop grande, sa fonction principale est d'intercepter les paillettes qui se sont déplacées le long de ce tamis et de las empêcher de descendre. En plus du triage des paillettes en groupes de paillettes minces et de paillettes épais- ses, le tamis 7 n'a pas d'autre fonction, et même si on le supprime les pul- sations du fond 23 feraient mouvoir les paillettes minces vers le haut dans le liquide qui est animé dans le tube 16 d'un mouvement alternatif pour les faire finalement évacuer par l'ouverture de sortie 11.
On désire que les paillettes plus épaisses sortant par l'ouver- ture 10 ne soient pas perdues, mais qu'elles soient soumises à un nouveau cli- vage. On peut réaliser cela d'une manière connue et les paillettes ainsi cli- vées peuvent retourner dans le courant qui pénètre dans le dispositif de tria- ge par 1' ouverture d'admission 9. En tout cas, l'ouverture de sortie 10 est suffisamment rétrécie pour permettre au niveau du récipient 8 de s'élever,de manière à répartir le courant entre les ouvertures 10 et 11.
L'invention est évidemment susceptible de recevoir toutes modi- fications endéans la portée des revendications qui suivent.
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M.D. HEYMAN, residing in WOODMERE N.Y. (E.U.A.).
METHOD AND DEVICE FOR SORTING MICA GLITTERS.
The present invention relates to a method and device for performing the sorting of mica flakes out of a liquid stream containing these flakes, in particular by separating the flakes which, because of their relative thinness, are best suited to be incorporated. - made in a sheet of so-called "integrated" mica. Since the device according to the invention serves to pass flakes which are considered to have the required thickness and to reject flakes which have a thickness greater than a required minimum, it may be referred to as the device. sorting.
Some of my prior patents describe disintegrating means for reducing pieces of mica to fine flakes, which are immersed in a liquid agent. These disintegrating means work very effectively, but the flakes suspended in the liquid agent vary in thickness. Some of these flakes are too large and, if you incorporate them into an integrated mica sheet, they destroy the uniformity that one wishes for the entire sheet.
Too large an area of the flakes is of no great importance, as this area does not agitate to appreciably destroy the uniformity of the sheet, but a thickness greater than a minimum required, for example 4 microns. , 'will result in an appreciable reduction in the uniformity of the sheet with respect to its thickness, electrical properties, strength, etc.
In addition, the cohesive forces which hold the sequins in the form of an integrated sheet vary inversely with the square of the thickness of the sequins. Therefore, the thinner the flakes, the better the quality and strength of the integrated sheet produced therefrom.
It is understood that the device according to the present invention is mainly intended to separate the mica flakes into a class of acceptable thin flakes and into a class of thick reject flakes, without paying too much attention to the dimensions of the flake. glitter surface.
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During operation, however, the present sorting device separates excessively large flakes from the acceptable class, in order to further improve the quality of the produced sheet.
The main disadvantage of flotation alone is that a large proportion of fine flakes are precipitated in the liquid by the thicker flakes and are thus removed from the stream. Also in single flotation, flakes which are thin enough but have too large an area will have such a high buoyancy that they will carry on their upper surfaces a lot of flakes which are too thick and thus introduce these unwanted flakes into the current. .
The present sorting device is based on the principle that when objects are introduced into a liquid and when these objects have a sporfric weight greater than the liquid, their inertia makes them inert in said liquid. Mica has a specific gravity of 2.8 and any flakes, thick and thin, will precipitate in a liquid such as water, methyl alcohol, carbon tetrachloride, aromatic solvents such as toluene, xylene $ etc. or other suitable liquid agents which evaporate and remain inert therein. However, thicker flakes will precipitate faster than thinner flakes and will have greater inertia or resistance to flotation when the liquid in which the flakes are immersed is stirred.
The thinner the flakes, the faster their movement towards the surface of the liquid. While some thin flakes having an excessively large area may weigh as much as thicker but smaller flakes, they have high buoyancy due to their large area and will float upward, while thicker flakes which do not have this buoyancy will have a tendency to stay at the bottom.
Therefore, one of the objects of the present invention is to provide a device for sorting mica flakes for the purpose of removing liquid-borne mica flakes from the liquid stream, which due to their greater inertia have a thickness greater than a minimum required, so that the flakes which remain in the stream come together to form an integrated sheet having the desired properties.
Another object of the present invention is to provide a sorting device as mentioned above, in which the stream of liquid-borne paddles is subjected to regular and repeated up and down movement to gradually push up into the liquid stream, the flakes thinner and lighter.
Another object of the invention is to provide a sorting device of the kind indicated in which the upward and downward movement occurs in a reciprocating vessel which receives the liquid current and in which the flakes are also pushed forward to separately established outlet openings for thinner sequins and for thicker sequins.
Yet another object of the invention is to provide means for sorting the mica flakes in which the flakes which float upwards are intercepted to prevent them from mixing with the thicker flakes, and in which the lighter flakes on the surface too large are intercepted and prevented from rising into the liquid.
Still another object of the invention is to provide a novel method for separating thin flakes and relatively thick flakes from each other in a liquid stream, by pulsating the liquid to allow the thinner flakes to rise. gradually in the current and thus separate thicker and less buoyant flakes.
The invention also includes new details and novel
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combinations and novel arrangements of parts which will be described in more detail below and illustrated in the accompanying drawings.
The above objects of the invention and of others which will become apparent in the course of the description which follows, are achieved in the method of construction preferably chosen, of which the present specification gives a description. It is of course understood, however, that the illustrated embodiment has been given only by way of example.
In the drawings.
Fig. 1 is a vertical sectional view of a mica flake sorting device according to the present invention.
Fig. 2 is an end elevational view, seen to the right of FIG.
1, and on a reduced scale.
Fig. 3 is a fragmentary sectional view taken along line 3-3 of FIG. 1, and drawn on the same scale as FIG. 2.
The illustrated device generally comprises a fixed support 5, screening means 6 carried in a fixed manner by said support and having a screen 7 disposed through the bottom of the support, a receptacle
8 in which the screen 6 is disposed, an inlet opening 9 to said receptacle for a stream of mica flakes carried by the liquid, an outlet opening 10 of the receptacle for a part of said stream, an opening of outlet 11 for the current passing from the container through the sieve 6, means 12 carried by the support 5 and connected to the container 8 to impart to the latter an alternating movement, and means 13, also carried by the support, to guide the container during its alternating movement.
The support 5 comprises a suitable base 14 and frames 15, preferably vertical, which fixedly retain screens 6 at a distance from and above the base.
The sieving device 6 is shown to be constituted by a rectangular tube 16 arranged vertically, having an inclined lower end through which the inclined sieve 7 is disposed.
In order to be able to easily replace this sieve when one wishes, for example, to have other mesh sizes, this sieve is mounted in a frame 17 which is removably engaged by a rim 18 provided around the bottom of the tube 16. In practice, a gasket 19 is interposed between the frame 17 and the rim 18. The sieving means 6 are arranged relative to the stream of liquid and flakes in such a way that this stream cannot enter the tube 16. through the sieve 7 only in the vertical direction. An outlet opening 20 is provided in the wall of tube 16 which lies opposite the uppermost edge of the inclined screen. As can be seen from FIG. 1, the lowest point of said opening is a little above the highest edge of the screen.
The container 8 is larger in its horizontal rectangular shape than the tube 16 and surrounds the latter with sufficient clearance to allow the liquid to flow into the space 21 between the tube 16 and the tubular walls 22. of the container. The bottom 23 of the container is inclined, substantially at the same angle as the screen 7, and lies at a certain distance below said screen. The upper part of the container is some distance below the upper part of the screen 6 and is clear of the frames 15 thus allowing the container to be given an alternating up and down movement with respect to the device. sieving station 6.
The inlet 9 comprises a passage 24 which discharges into an extension of the channel 25 provided at the upper end of the vessel 8 and it is evident that a stream of mica flakes carried by the liquid enters.
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in space 21 and falls on the inclined bottom 23.
At the opposite end of the container and from the lowest point thereof, outlet 10 extends downward. This receives the current and allows its passage through the entire inclined bottom 23 This outlet comprises a flexible pipe 26 connected to a lower extension 27 of gradually narrowed section of the container.
At the opposite end, substantially in correspondence with the outlet opening 20, the container has an opening 28 and in front of said opening is an outlet passage 29 which includes the outlet 11. In the outlet 11. space between the openings 20 and 28 a flexible element 30 bridges, so that the current through the opening 20 is guided to the opening 28 and thence to the passage 29. It is clear that the element 30 allows reciprocating movement of the container with respect to the sieve 6.
Since the outlet II is above the uppermost end of the sieve 7, only the liquid and the flakes which pass upwardly through said sieve flow through said outlet.
The means 12 which impart a reciprocating movement to the container 8 are shown as constituted by a pair of connecting rods 31 articulated at 32 on each side of the tube 22, at their upper ends and each has a circle 33 at its lower end engaging. with an eccentric 34 on a shaft 35a.
This shaft 35a (FIG. 3) is supported by consoles 35 placed on the base 14 and is actuated by an electric motor 36 and a suitable movement transmission system 37 disposed between the motor 36 and the shaft 35a. It is evident that the means 12 shown will rapidly induce a reciprocating movement to the container 8 with a height equal to twice the value of the eccentricity of the eccentrics 34,
The guide elements 13 are shown to be formed of four vertical columns 38 arranged on the base 14 and passing through guide brackets 39 fixed to the container 8 Damping springs 40 arranged around these columns 38 dampen the reciprocating movement of the container.
The operating mode is as follows:
During each upward movement of the container 8, the bottom thereof carries upwards the entire mass of liquid and flakes contained in the container and during the downward movement of the latter, the liquid will return to its initial low position. During this movement, the thicker inert flakes will move up and down with the liquid, and other than moving with the current along the slope of the bottom, they will have no movement. relative to liquid, or very little. In other words, the thick non-floating flakes hold their relative positions and move with this liquid to and out of the outlet opening 10.
The upward bulk movement of the liquid expresses the thinner, less inert, and more floating liquid and flakes upward through the sieve 7. As the liquid moves downward as a bulk, said thinner flakes remain. in their upper floated positions from where they rush so slowly that the subsequent upward displacement of the mass of liquid only raises them a little more.
Thus, the successive pulsations intermittently press the thin blades progressively upwards until they reach the surface of the liquid.
Because of the slope given to the bottom 23. the upward movement of the straws is also in the direction of the outlet opening 11, the true direction of movement of the straws being substantially at right angles to the direction of the slope. the bottom. It is therefore clear that the upper part of the liquid with the flakes floating in it
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is, with each upward pulse, moved outward through the outlet opening 11.
While the sieve 7 intercepts the flakes with too large an area, its main function is to intercept the flakes which have moved along this sieve and to prevent them from descending. In addition to sorting the flakes into groups of thin flakes and thick flakes, the sieve 7 has no other function, and even if removed the pulses from the bottom 23 would move the thin flakes towards the bottom. high in the liquid which is animated in the tube 16 of a reciprocating movement to make them finally evacuate through the outlet opening 11.
It is desired that the thicker flakes exiting through opening 10 not be lost, but rather subjected to cleavage. This can be done in a known manner and the thus cleaved flakes can return to the stream which enters the sorter through the inlet opening 9. In any case, the outlet opening 10 is. sufficiently narrowed to allow the level of the container 8 to rise, so as to distribute the current between the openings 10 and 11.
The invention is obviously susceptible to any modifications within the scope of the following claims.