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Un appareil séparateur par dépôt fonctionne selon le principe général de séparation par gravité à l'aide de liquides. Lorsque le liquide est constitué par une suspension de matériaux finement divisés dans de l'eau, comme par exemple du sulfure de plomb, du ferrosilicium ou de la magnétité finement divisée, dans lesquels un constituant du mélange de matières à séparer surnage et les autres constituants décantent, le processus est généralement désigné sous le nom de séparation par dépôt et flottant.
La séparation par dépôt à l'aide d'agents denses et lourds, comme mentionné ci-avant, a être jusqu'à présent mise généralement en pratique dans des appareils que l'on peut diviser en trois types, à savoirs le séparateur du type conique, le séparateur du type trommel, et le séparateur du type hélicoïdal.
Pour beaucoup d'usages, il a été longtemps donné la préférence au séparateur du type coniqueo On a toutefois trouvé dans ce cas des inconvénients certains, comme par exemple la limitation de la grosseur maximum des constituants décantant dans l'agent (généralement désignés par le terme "dépôt")o Cette limitation de la grosseur permise du dépôt a pour origine le fait que lorsque les particules de la matière. déposée deviennent trop grosses, leur élimitation du fond du cone est compliquéeo En général, leur élimination a lieu par un élévateur pneumatique :il y est prévu un tube par lequel passe vers le haut de l'air comprimé. De ce fait, le dépôt est soulevé de la pointe du cone au fond vers le point de sortie au bord du cone ou au-dessus de ce bord.
Souvent, il est fait usage d'un élévateur à godets mécanique en remplacement de l'élévateur pneumatique, afin par là de combattre la limitation de la grosseur des particules de la matière dépossée. Ce dispositif est toutefois compliqué au point de vue conception, construction, nettoyage et entretien.
Dans le cas des séparateurs du type trommel, cette limitation de la grosseur des particules de la matière déposée est évitée,mais d'autres problèmes se présentento En général, ce type de séparateur est constitué par un trommel cylindrique, qui tourne sur un axe horizontal. Une série d'ailettes disposées en cercle à la paroi intérieure du trommel pivotant soulèvent le dépôt vers un point d'évacuation, par une glissière qui va dans une direction généralement axiale depuis l'intérieur du trommel jusqu'à un point au dessus de l'extrémité de ce trommel. Cet appareil requiert l'utilisation de pièces lourdes tournantes et est à l'origine de problèmes difficiles quant au nettoyage et à l'entretien.
Les ailettes aussi, qui tournent continuellement, provoquent des courants de liquide, qui entravent la séparation par dépôt et flottante En outre, le fait que, dans le cas de ce type d'appareil, il faut éliminer aussi bien le dépôt que le flottant de l'extrémité du trommel, c'est-à-dire dans la direction axiale, entraîne des problèmes pour la construction et limite la surface d'actiono
Les appareils du type hélicoïdal ne trouvent qu'une utilisation limitée dans le procédé de séparation par dépôt et flottant, car ils sont en premier lieu destinés à d'autres fins.
Les appareils de ce type sont grands, prennent beaucoup de place et leur construction ainsi que leur entretien sont onéreuxo
L'objet de la présente invention est de présenter un appareil destiné à la séparation par dépôt et flottant, qui élimine ces difficultés et d'autres, ou qui les réduit à un minimum, difficultés qui entravent le fonctionnement des différents appareils de séparation dont il est question ci-avant.
Conformément à l'invention, il est prévu un récipient qui, en coupe verticale, a surtout une forme en arc de cercle, avec un rateau se déplaçant en avant et en arrière en arc de cercle à l'intérieur du récipient, rateau qui transporte le dépôt depuis le fond du récipient vers les déversoirs d'évacuation aux extrémités correspondantes du parcours en arc de cercle, et avec un déversoir d'évacuation pour le flottant. A l'intérieur du
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récipient est prévu un dispositif de fermeture qui entoure en cercle un ré- servcir pour le flottant, et le rateau est monté sur un bras de support oscillant, qui va depuis le dispositif de fermeture jusqu'aux deux côtés du récipient.
Le bras de support s'étend sur une courte distance dans la direction générale du déplacement en arc de cercle du rateau et de là, par rapport à ce mouvement, radialement vers un dispositif en forme de tourillon en-dessous du récipiento Une cuve s'étend depuis le déversoir de trop-plein pour le flottanto Lorsque le rateau se trouve à une extrémité de son mouvement en arc de cerclecette auge s'étend jusqu'au dessus du bras de support du rateauo
Dans ce qui suit, l'invention est expliquée plus clairement à titre schématique et exemplatif à l'aide des plans La figure 1 est une vue de la forme de l'appareil à laquelle nous donnons la préférence.
Elle montre le réservoir séparateur et la structure y relative, en coupe verticale ainsi que le mécanisme de fonctionnement en vue de face, comme représenté en général par la ligne I-I dans la figure 2.
La figure 2 est une coupe verticale du même appareil, prise suivant la ligne 2-2 de la figure la La figure 3 est une coupe horizontale du réservoir de séparation et de la structure y relative selon la ligne 3-3 de la figure 1.
La figure 4 est un agrandissement d'une vue détaillée du rateau et d'une partie adjacente du récipiento Elle montre le rateau au centre de son mouvement dans une di- rection:, La figure 5 représente le dispositif de contrôle automatique pour le réglage du fonc- tionnement.,
L'appareil séparateur contient un récipient 6 de coupe verticale principalement en forme d'arc de cercle, un rateau 7 d'allure généralement arquée, comme montré par les flèches a,a', pouvant se déplacer en avant et en arrière, pour transporter le dépôt S depuis le fond du récipient vers les déversoirs d'évacuation 8 aux extrémités correspondantes du parcours en forme d'arcß et un déversoir 9 de trop plein pour le flottante A l'intérieur du réservoir est prévu un dispositif de fermeture 10,
qui entoure, un espace II pour le flottant F. Le rateau 7 est monté sur un ou plusieurs bras de support 12 cscillants, qui vont depuis le dispositif de fermeture jusqu'aux côtés 13 du récipient 6. Les bras de support 12 s'étendent sur une courte distance dans le direction générale du mouvement en arc du rateau, comme montré au repère 14. et de là radialement par rapport à ce mouvement,, comme montré en 15, vers une monture 16 en forme de tourillon au-dessus du récipient. Une cuve 17 descend depuis le déversoir de trop-plein 9 pour le flottante Dès que le rateau 7 est à une extrémité de son mouvement d'arc de cercle comme représenté à la figure 1, la cuve 17 s'étend au-dessus du bras de support 12.
La construction a été conçue'? de telle manière que le rateau puisse être amené très facilement au-dessus du déversoir 9 de tropplein pour le flottant, afin de transporter le dépôt au bord du déversoir 8 en vue de l'évacuer hors du récipient, sans qu'il se présente d'ennuie imputables ni à la cuve 17, ni au dispositif de fermeture 10.
Le récipient 6 est monté sur un chassis 18 approprié. De préférence, les côtés 13 du récipient sont plats et vont à peu-près jusqu'au dessus du déversoir d'évacuation 80 Ils servent a conduire le dépôt dans les auges 20, qui sont prévues adjacentes aux déversoirs aux extrémités correspondantes au parcours en arc du rateauo
Des colonnes verticales de support qui contiennent des paires de fers U 21, 21 situés l'un en face de l'autre, sont fixées aux côtés opposés du récipient ou du chassis et s'étendent sur une courte distance au-
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dessus du récipiento Prévus pour un mouvement vertical dans la crosse, se trouvent des supports 22,22 mieux visibles à la figure 2, qui sont fixés solidement aux vis 23,
230 De leur côté celle-ci sont reliées à des supports hélicoïdaux qui tournent dans les longerons 24a jointifs à la poutre de la crosse 25. Ces derniers sont fixés aux extrémités supérieures des fers U 21, 21 au moyen de supports appropriés, comme prévus dans les plaques de jonction 26. Les fers U 21,21 sont de préférence assurés au chassis 18, par exemple au moyen de supports diagonaux 27, 27.
Les blocs de palier de la crosse portent le palier rotatif pour les bras du rateau et également une monture pour le dispositif de fermeture 10. Dans le construction figurée à titre d'exemple, la monture rotative pour le rateau est prévue avec une tige 28, qui va dans les blocs de palier de la crosse.
Les bras 12 du rateau sont fixés à la tige 28 en vue du mouvement de va-et-vient, qui est provoqué par la crémaillère 29 fixée à la tige,en collaboration avec l'autre mécanisme dont description doit encore être donnéeA la tige 28 est également fixé un contre-poids 72, qui équilibre le poids du rateau et de ses bras de support par rapport à l'axe d'oscillation, et qui diminue l'énergie nécessaire au mouvement du rateauo La construction rigide pour le dispositif de fermeture 10 comprend une paire de supports angulaires 30, chacun avec un bras horizontal sur la crosse 22 correspondante,etn une paire de branches 31,31. Ces branches sont fixées à des prolongements 32,32 devant aller vers le haut des parois latérales du dispositif de fermeture.
Les supports à chaîne 24 aux extrémités supérieures des vis 23,23 sont reliés ensemble par la chaîne motrice 33.
Une roue conique 34 engrène une autre roue conique 35, qui est fixée à l'axe 36) tournant dans des paliers appuyés de préférence à la poutrelle 25. Un système à chaîne 37 tourne l'axe 36 dans les deux directions, pour soulever et abaisser à volonté les blocs de la crosse 22,22 par le mécanisme qui vient d'être décrit . Lorsque ces blocs sont soulevés, ils entraînent aussi bien le rateau 7 que le dispositif de fermeture 10, de telle sorte que ces éléments peuvent être enlevés facilement hors du récipient 6 pour nettoyage et entretieno
Outre le secteur denté 29 déjà mentionné, le mécanisme destiné au mouvement du rateau comprend encore une denture 38 qui engrène dans le crémaillère et qui est fixée à la tige de piston 39 d'un cylindre à double effet à air ou hydraulique.
Ce dernier est monté sur un palier 41, porté par une console 42, qui est fixée à l'une des colonnes en fers U 21, 21. Sur le palier 41 est également prévue une paire de fers U 45,45 qui sont accou.- plés par des chariots en C 46 ,46, coulissant sur un tige .de' réglage, et dont l'une extrémité a le filet à droite et l'autre à gauche. Cette tige de réglage est montée en vue de sa rotation dans un bloc de palier 48 et est préservée de tout mouvement de va-et-vient par des paliers appropriés de tourillon ou longitudinaux. En tournant un volant 49, qui est fixé sur la tige 47, les chariots 46,46 peuvent être rapprochés ou éloignés l'un de l'autre selon la position choisie pour le contrôle automatique des mouvements d'oscillation du rateau 7.
Chacun de ces chariots 46 porte normalement un interrupteur électrique ouvert de fin de course. L'un de ces interrupteurs est désigné par le repère 50, l'autre par le repère 51. Ces interrupteurs sont actionnés par une butée 52, qui est fixée à la tige de piston 39 dans une position telle que lorsque le rateau est arrivé au milieu de son mouvement d'oscillation, la butée 52 se trouve à mi-distance @ @ entre l'interrupteur 50 et l'interrupteur 51.
A la figure 5, est représentée une formule de contrôle automatique du dispositif de fonctionnement du rateauo Les extrémités du cylindre 40 sont reliées par les conduits 43 et 44 respectivement aux soupapes de réglage de vitesse 53 et 54, et de là à une source 57 de liquide sous pression par les soupapes principales 55 et 56. Les interrupteurs électriques de fin de course actionnent au choix les soupapes principales 55 et 56 par Il'intermédiaire des solénoïdes 58 et 59 qui actionnent la soupape 60.
La
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fermeture de l'interrupteur de fin de course 50 par la butée 52 à l'extrémité du mouvement en avant de la denture 38 a actionné le solénoide 58, pour déplacer le mécanisme à piston 61 de la soupape 60 dans la position montrée à la figure 5, où il reste jusqu'à ce que l'interrupteur de fin de course 51 soit ferméo Dans cette position, la soupape principale 56 est reliée à la source de liquide sous pression 57' par la soupape 60. Ceci a ouvert la soupape 56 pour laisser entrer le liquide sous pression de la conduite 57 dans le conduite 43. De ce fait, la soupape 55 a été actionnée de telle sorte qu'un écoulement'du liquide de la conduite 44 est possible pour vider la conduite 62.
Dans les conditions données, le liquide se trouvant sous pression élevée entre alors dans la partie supérieure du cylindre 40, et le liquide sous basse pression sort de la partie inférieure de ce cylindre, ce qui abaisse la tige de piston 39. Ceci est à l'origine de ce que le rateau 7 se déplace dans la direction de la flèche a. Lorsque le rateau a atteint le point limite de ce mouvement , c'est-à-dire la position représentée à la figure 1, l'autre interrupteur de fin de course 51 est alors fermé et actionne le solénoide 59. Ceci met le mécanisme à piston 61 de la soupape 60 en mouvement vers la droite comme représenté à la figure 5, et toute l'opération décrite ci-avant est intervertie. De cette manière., on arrive à ce que le rateau se déplace lentement en avant et en arrière dans le récipient séparateur.
Dans la forme de construction à laquelle nous donnons la préférence, la pale 63 du rateau (cf. figure 4) est montée en 64 de manière pi- votanteß c'est-à-dire sur le segment 14 du bras de support 12 avec le bord libre de la pale qui se trouve à la face interne du-réservoir, ou dans-ce cas contre le revêtement 65 en caoutchouc de cette face interneo La pale 63 a,de préférence, une section en forme de T et peut être prévue avec des bandes de nettoyage 66 en caoutchouc, qui forment son bord libre. Les butées 67,67 qui à partir des bras de support, s'étendent vers l'intérieur, limitent la possibilité de déplacement du rateau autour du système rotatif 64.
Lors de mouvement dans la direction de la flèche a', la pale prend la position montrée à la figure 4. Il faut noter l'angle d'inclinaison favorable de la pale pour l'évacuation du dépôt dans le chenal 20, comme montré à la figure 1. Suite au montage rotatif , on obtient un angle d'inclinaison aussi favorable lorsque le rateau arrive à la limite de son mouvement dans la direction opposée.
La matière à traiter dans le séparateurpeut être amenée dans le récipient par une glissière 68, qui est montée- sur le chassis 18 à l'aide d'une console 69.Aux figures 2 et 3 sont représentés des prolongements 70 et 71 du chenal d'évacuation 20 pour le dépôt respectivement du chenal d'évacuation 17 pour le flottant. Le chenal 17 s'adapte dans le prolongement 71 de telle manière que, lorsque le rateau et le dispositif de fermeture sont soulevés au moyen du mécanisme décrit, le chenal 17 se détache de soi-même du prolongement 71. La vitesse de déplacement du rateau peut être réglée selon la nature de la matière à traiter, c'est-à-dire pour ce qui est du temps normal de traitement, de la vitesse d'entrée, etc.
En général, on peut considérer comme suffisant pour la plupart des cas une vitesse de 8 évacuations par minute, ou 4 évacuations de chaque côté. Les soupapes de contrcle de la vitesse 53 et 54 sont réglables afin d'atteindre la vitesse de déplacement désirée,lorsque celle-ci doit être modifiée dans le cas de conditions particulières.
La description très détaillée reprise ci-avant doit évidemment s'entendre comme étant donnée à titre exemplatif et non pas exclusif. On n'a pas 1 intention d'exclure les équivalents techniques de la protection des revendications ci-après,